WO2017126850A1 - 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법 Download PDF

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sensing
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Definitions

  • the present invention is a baseball practice device of the method in which the user hits the ball fired from the ball pitching device or a ball hit by the ball pitching device in the indoor space of a predetermined size with a bat and the sensing device senses this
  • the present invention relates to a baseball practice apparatus such as a screen baseball system for implementing a simulation image according to the sensing result, a sensing apparatus used for the sensing, a sensing method, and a control method of the baseball practice apparatus.
  • a screen baseball system installs a screen at which a user can bet and a virtual baseball field in a room of a predetermined size, and a pitching machine installed at the back of the screen pitches the ball toward the plate.
  • the user who is preparing to hit the ball at the batter hits the pitched ball from the pitching machine, where the sensing device senses the movement of the pitched ball and the ball hit by the user and strikes the ball based on the sensing result.
  • a simulation image of the determination of the recognition and the trajectory of the ball hit by the screen is implemented.
  • a plurality of light sensor devices constituted by a plurality of light emitting sensors and light receiving sensors are installed on a road where a pitched ball or a hit ball passes.
  • the parameters such as the speed, the direction of the ball relative to the pitch or hitting was calculated.
  • An image processing sensing device has been introduced that can acquire various information on what kind of exercise the ball has by acquiring an image of the movement of a ball or hit ball from a baseball practice device and analyzing the acquired image. .
  • the sensing device of the image processing method has the advantage of being able to accurately analyze the movement of the ball due to the pitching or hitting by processing the image of multiple frames, but the image to be processed and the data generated by the processing of the image There is a problem that it is difficult to deal effectively and quickly because it is quite massive.
  • the present invention provides an accurate and fast exercise model of what kind of movement the ball makes by acquiring an image of the movement of a pitched or hit ball in a baseball practice device for a user's baseball practice or a baseball game and analyzing the acquired image.
  • Image sensing method and sensing method that can calculate a variety of information necessary for the progress of baseball practice or baseball game, such as calculating the motion parameters of the ball according to the pitching or hitting, and the baseball using the same It is to provide a practice apparatus and its control method.
  • the present invention also provides a baseball practice apparatus and a baseball practice apparatus, which provide a virtual environment and a play manner in which a user may attack by hitting a ball at a plate at bat or defend by a pitching ball.
  • a sensing device and a sensing method for providing a sensing process for each of the ball movement for each case of the attack and defense in the user to calculate accurate and fast sensing information in any case. .
  • the sensing device is a sensing device used for a baseball practice device that allows a user to practice baseball or a baseball game based on a virtual baseball image, and continuously displays an image of a ball being exercised.
  • a camera unit for photographing; And extracting and analyzing a preset trigger region for each image photographed by the camera unit to generate a trigger for starting a sensing process for a ball moving, and proceeding the sensing process as the trigger occurs. It includes a sensing processing unit for calculating the sensing information for the ball moving.
  • the sensing method of the sensing device the baseball to enable the user to play baseball or baseball games in a manner that hits the ball emitted from the ball pitching device in the batting based on the virtual baseball image
  • a sensing method of a sensing device used in a practice device comprising: photographing an image of a ball that is fired and moved by the ball pitching device; Extracting a trigger area having a preset size at a predetermined position on the image for each of the photographed images; Generating a trigger to initiate a calculation process of a ball movement model for a ball moving by analyzing the extracted trigger region image; And calculating the ball motion model using coordinate data calculated by extracting a ball from each image and calculating coordinates in three-dimensional space with respect to the ball as the trigger occurs.
  • a sensing method of a sensing device used for a baseball practice device comprising: photographing an image of a ball pitched and exercised by the user; Extracting a trigger area having a preset size at a predetermined position on the image for each of the photographed images; Generating a trigger to initiate a calculation process of a ball movement model for a ball moving by analyzing the extracted trigger region image; And calculating the ball motion model using coordinate data calculated by extracting a ball from each image and calculating coordinates in three-dimensional space with respect to the ball as the trigger occurs.
  • the sensing method of the sensing device based on the virtual baseball image projected on the screen of the sensing device used in the baseball practice device that allows the user to practice baseball or baseball games
  • a sensing method comprising: a batter mode in which a sensing process of a ball motion is performed when the user strikes a ball emitted from a ball pitching device at a plate, and a sensing process of a ball motion when the user pitches a ball toward the screen Executing any one of the pitcher modes to proceed according to a signal from a control device of the baseball practice device; Performing image capture by the camera unit as one of the batter mode and the pitcher mode is executed; Extracting a trigger area having a preset size at a predetermined position on the image for each of the photographed images; Generating a trigger to initiate a calculation process of a ball movement model for a ball moving by detecting the ball and detecting the direction of travel of the ball within the trigger area; And calculating the ball motion model using coordinate data calculated by extracting
  • the control method of the baseball practice apparatus as a control method of the baseball practice apparatus for allowing a user to play a baseball practice or a baseball game based on a virtual baseball image, the baseball practice or baseball game Implementing an image in which a virtual pitcher throws a ball by a control device for implementing an image for the player; Controlling the ball pitching device to fire the ball toward the plate at a time synchronized with the ball pitched image of the virtual pitcher; A sensing device, photographing an image of a ball that is fired and moved by the ball pitching device, and extracting a trigger area having a preset size at a predetermined position on the image for each of the photographed images; Generating, by the sensing device, a trigger for initiating a sensing process for a moving ball by analyzing the extracted trigger region image; Calculating sensing information by performing a sensing process on a ball in which the sensing device moves as the trigger occurs; And a simulation image when the user hits the ball based on
  • the control method of the baseball practice apparatus as a control method of the baseball practice apparatus for allowing a user to practice baseball or baseball game based on the virtual baseball image projected on the screen, Realizing an image about a virtual catcher, a virtual batter and a virtual referee by a controller for implementing an image for baseball practice or a baseball game; Sensing, by the sensing device, an image of a ball pitched and moved by the user, and extracting a trigger area having a preset size at a predetermined position on the image for each of the photographed images; Generating, by the sensing device, a trigger for initiating a sensing process for a moving ball by analyzing the extracted trigger region image; Calculating sensing information by performing a sensing process on a ball in which the sensing device moves as the trigger occurs; And receiving, by the control device, the sensing information from the sensing device, and implementing an image of the virtual catcher, the batter, and the referee corresponding to the ball pitched by
  • the baseball practice apparatus is a baseball practice apparatus that allows the user to practice baseball or baseball game based on the virtual baseball image projected on the screen, towards the batter hitting the user
  • a ball pitching device for firing a ball Continuously photographing and collecting images of a ball fired by the ball pitching device, a ball hit by the user, or a ball pitched by the user, and analyzing and analyzing the collected images.
  • a sensing device which proceeds with a sensing process to calculate sensing information about the exercise ball; And a controller configured to receive the information calculated by the sensing device and to implement an image for the baseball practice or the baseball game based on the received information, wherein the controller includes a virtual pitcher.
  • the sensing device is configured to transmit a call, and the sensing device performs a sensing process of a ball motion in response to a batting mode and a defensive mode or a pitching exercise mode in which a sensing process of a ball motion is performed in response to the attack mode or the hitting practice mode.
  • the ball is obtained by obtaining the image of the movement of the ball or hit the ball and analyzing the acquired image
  • By producing accurate and fast exercise models of what kind of exercise it is possible to calculate various kinds of information necessary for the progress of baseball practice or baseball game such as calculating the motion parameters of the ball according to the pitching or hitting. have.
  • the present invention provides a baseball practice apparatus that allows the user to attack by hitting the ball in the plate at bat or defense by pitching the ball on the basis of the image to allow the user to attack and defense in baseball, etc.
  • the sensing device and the sensing method according to the present invention for each of the case of the attack and the defense in the baseball practice device, by providing a sensing process for the ball exercise, respectively. In any case, there is an effect that the sensing information can be calculated accurately and quickly.
  • FIG. 1 and 2 illustrate an example in which a virtual baseball simulation system, that is, a so-called screen baseball system, is implemented as a baseball practice apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates an attack mode, and FIG. Each case is shown.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the baseball practice apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 to 6 are flowcharts showing the sensing method of the sensing device and the control method by the control device in the baseball practice device having the configuration shown in FIG.
  • FIG. 7 is a view illustrating an image captured by one camera of a camera unit of a sensing device according to an embodiment of the present invention, and shows a ball image appearing on an image of a plurality of frames at one time, and the sensing device detects a ball.
  • the purpose of the present invention is to describe trigger generation that initiates a process for extracting and analyzing a trigger region and calculating a ball motion model.
  • FIG 8 illustrates a case in which the sensing device according to another embodiment sets and analyzes two trigger regions, respectively.
  • FIG. 9 is a view illustrating an image captured by one camera of a camera unit of a sensing device according to an embodiment of the present invention, and shows a ball image displayed on an image of a plurality of frames at one time.
  • the purpose of the present invention is to describe trigger generation that initiates a process for extracting and analyzing a trigger region and calculating a ball motion model.
  • the baseball practice system of the pitching machine pitches the ball so that the user can hit the pitched ball at the plate, so as to practice the hitting, as well as a room of a predetermined size in the room If a user installs a batting batter and a screen to display a virtual baseball field, and the pitching machine pitches the ball towards the batter, the user is preparing to hit the ball from the batter's batter. And a virtual baseball simulation system that senses the movement of the ball hit by the sensing device and the ball hit by the user, and implements a simulation image of the trajectory of the ball hit on the screen based on the sensing result. It is defined as a concept and will be described in detail below.
  • 1 and 2 illustrate an example in which a virtual baseball simulation system, that is, a so-called screen baseball system, is implemented as a baseball practice apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 illustrates an attack mode in which a user strikes a ball.
  • FIG. 2 illustrates a case where a user plays in a defensive mode in which a user pitches a ball.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the baseball practice apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
  • the baseball practice apparatus As shown in Figures 1 and 2, the baseball practice apparatus according to an embodiment of the present invention, the batter 30 and the screen in the space formed by the side wall 11 and the rear wall 12 and the like, like a typical screen baseball system 20, a turn at bat portion 31 or 32, wherein reference numeral 31 denotes a right at bat portion and a left turn at bat number 32.
  • reference numeral 31 denotes a right at bat portion and a left turn at bat number 32.
  • the right at bat portion and the left at bat portion are collectively referred to as a "attack portion".
  • the " attack part" is defined as including at least one of a right batter part and a left batter part) so that the user can swing and hit the ball while holding the bat.
  • the baseball practice apparatus is the attack mode (the batting mode in the sensing device) in which the user hits the ball as the batter and the defensive mode in which the user pitches the ball as a pitcher (in the sensing device) Pitcher mode) can be selectively provided.
  • the batter 30 becomes a mound in the defensive mode, and the user can pitch the ball according to the defensive mode as shown in FIG. 2. can do.
  • the space SP between the screen unit 20 and the rear wall 12 may be provided with a control device 300 for processing information about the baseball simulation image to be projected on the screen 20 (control device)
  • the image processed at 300 is projected onto the screen unit 20 through the image output unit 420), and a ball pitching device 100 capable of pitching the ball 1 toward the turn at bat 30 may be installed.
  • a pitching hole 22 may be formed to allow the ball 1 to pass through a position corresponding to a portion where the ball of the ball pitching apparatus 100 is projected on the screen 20.
  • the ball pitching device 100 may be provided with a hole opening and closing portion 23 to open and close the pitching hole 22 on the screen 20 on its front side.
  • the user or the attack mode or the baseball game proceeds in a manner that hits the ball emitted from the ball pitching device 100 (P1) It is possible to set the batting practice mode that allows P1) to practice batting, and proceed with the baseball practice or the baseball game according to the attack mode or the batting practice mode.
  • the image projected on the screen 20 implements an image of a defensive team including a virtual pitcher so that the user P1 may attack the virtual defensive team in a virtual baseball field space so that a baseball practice or a baseball game may proceed. Can be.
  • the user P2 is a defensive mode in which the baseball game proceeds in a manner that directly pitches the ball 1 toward the screen 20 or
  • a pitching practice mode that allows the user P2 to practice pitching the ball may be set and the baseball practice or the baseball game may be performed according to the defensive mode or the pitching exercise mode.
  • the image projected on the screen 20 implements the image about the virtual catcher, batter, the referee to practice the baseball practice or baseball game in the form of the user (P2) to defend the virtual attacking team in the virtual baseball field space Can be.
  • the attack mode and the defense mode may be selectively performed by the user, alternately attack and defense as if the actual baseball game in the virtual ballpark space with the team to which the user belongs and the user's selected or predetermined opponent team, that is, It is also possible to have the attack and defense modes run alternately.
  • the sensing device when the control device of the baseball practice apparatus according to an embodiment of the present invention executes the attack mode or the batting practice mode, the sensing device is set to proceed the sensing process according to the mode, the control device is a defensive mode Alternatively, the sensing process may be set according to the mode even when the pitching exercise mode is executed. More details on this will be described later.
  • control system of the baseball practice apparatus including a control device 300, ball pitching device 100, sensing device 200, etc. Can be.
  • the ball pitching apparatus 100 may include a ball supply unit 110, a pitching driver 120, and a pitching controller 130, as shown in FIG. 3.
  • the ball supply unit 110 is a component that transfers the balls one by one from the storage box in which a plurality of balls are stored and supplies them to the pitching driving unit 120, that is, supplies the balls to a position for pitching.
  • the pitching driving unit 120 is a component for firing the ball supplied by the ball supply unit 110, a method of rotating the one wheel and firing the ball with the rotational force of the wheel between the guide plate (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-217468, etc., a method of rotating two or more wheels and placing a ball between the wheels to launch the ball by the rotational force of the wheels (for example, Korean Patent Publication No. 2014-0100685). , Korean Patent Registration No. 0411754, Korean Utility Model Registration No. 0269859, etc.), and a method of throwing the ball by rotating the arm holding the ball (eg, Korean Patent No. 0919371, etc.). have.
  • the sensing device 200 is a method of sensing the object on the image by analyzing the captured image, by acquiring and analyzing the image for a certain shooting range including the turn at bat area 30, the attack mode or When the batting practice mode is in progress or the above defensive mode or pitching practice mode is performed, each sensing mode calculates various sensing information based on the image in the virtual baseball field space and proceeds to the control device. To pass.
  • the sensing device 200 may include a camera unit 210 and a sensing processing unit 220.
  • the camera unit 210 includes a turn at bat area 30. Acquiring an image for a predetermined shooting range continuously, and the sensing processing unit 220 receives the image from the camera unit 210 and performs a sensing process such as performing an image analysis according to a preset item to perform the baseball. The sensing information required for baseball practice or baseball game using the exercise device is calculated.
  • the camera unit 210 of the sensing device 200 photographs the same photographing range at different locations, respectively, to calculate three-dimensional position information of the object on the photographed image.
  • the sensing processing unit 220 By configuring the stereoscopic method including the camera 212, the sensing processing unit 220 to obtain the three-dimensional coordinate data for the ball through the analysis of the image taken by the camera unit 210 This is preferred.
  • the sensing processing unit 220 receives and collects images captured by each of the first and second cameras 211 and 212 of the camera unit 210, and analyzes each of the collected images. Finds and extracts three-dimensional coordinate data for each ball, and uses the extracted three-dimensional coordinate data of the ball to be fired and moved by the ball pitching device or the ball to be hit and moved by the user
  • the exercise model is calculated, and when the exercise model of the ball is calculated, various information necessary for baseball practice or baseball game using the baseball practice apparatus is calculated.
  • the motion model of the ball means that it is represented by a motion equation relating to the trajectory on the three-dimensional space of the ball that is fired, hit or pitched, and is shown in the present invention as shown in Figs.
  • the motion model of the ball may be determined according to the defined coordinate system by defining the three-dimensional coordinate system of the x-axis, the y-axis, and the z-axis with respect to the space where the baseball practice or baseball game is performed by the baseball practice device according to the present invention.
  • the motion model of the ball may be defined as a motion equation in the x-axis direction, a motion equation in the y-axis direction, and a motion equation in the z-axis direction.
  • the function of the z-axis direction is defined and set in advance, and the ball is extracted through image analysis, and the coordinate data (ie, the coordinate in the xyz coordinate system) of the extracted ball in the three-dimensional space is applied to each direction function.
  • the motion model of the ball can be calculated by obtaining the equation of motion in the axial direction.
  • the sensing device 200 calculates the ball motion information and transmits it to the control device 300, the control device 300 implements a simulation image for the ball motion based on the received ball motion information
  • the image output unit 420 may be projected onto the screen unit 20.
  • control device 300 may include a data storage 320, an image processor 330, and a controller 310.
  • the data storage unit 320 is a part for storing data for processing, such as a baseball simulation image made in the baseball practice device.
  • the data storage unit 320 may be configured to serve as a storage for temporarily storing data received from a server (not shown).
  • the image processor 330 may include a background image such as an image of a virtual baseball field, an image of a player, a referee, an audience, and the like, an image of a virtual pitcher pitching a ball, a simulation image of a trajectory of a ball hit by a user, and a virtual image.
  • a process is performed according to a preset program for image data, and the processed images are transmitted to the image output unit 420 and the image output unit
  • the image 420 outputs the image, such as projecting the received image on the screen 20 for the user to see.
  • the control unit 310 controls the respective components of the baseball practice apparatus according to the present invention and based on various information transmitted from the sensing device 200 for various kinds of baseball simulation images, such as simulation for the trajectory of the hit ball Perform the operation.
  • the control unit 310 is a point of opening or closing of the pitching hole 22 by the hole opening and closing 23, the preparation of the ball pitching by the ball pitching device 100, the pitching of the prepared ball (ball firing) and the like It determines a time point each made and sends a control signal to the pitching control unit 130 to perform the operation.
  • the hole opening and closing unit 23 is basically controlled to close the pitching hole 22 of the screen unit 20, and the image is projected onto the screen unit when the hole opening and closing unit 23 is closed to the pitching hole. It can be seen naturally without being omitted in this pitching hole portion.
  • the controller 310 is synchronized with an image of a pitcher throwing a ball on an image of a baseball practice or a baseball game, so that the ball pitching apparatus 100 pitches the ball toward the plate at the bottom of the ball pitching apparatus 100. Drive can be controlled.
  • the virtual pitcher pitches the ball and detects the movement state of the pitched ball, so that the ball pitching apparatus 100 launches the ball prepared for the operation of the virtual pitcher or the state of the pitched ball toward the plate. From the perspective of the user who is preparing to hit at the plate, the virtual pitcher throws the ball as if it is actually flying.
  • Steps labeled A and B respectively in the flowchart shown in FIG. 5 are connected to A and B respectively shown in FIG.
  • the user may select whether to proceed with the game in the attack mode or the defense mode, accordingly, the control device in accordance with the attack mode As the game proceeds (S200) or the game may proceed in the defensive mode (S300).
  • the baseball practice device provides a variety of baseball teams, and the user can select a team to which he belongs and an opposing team to proceed with the baseball game, in which case a team may attack according to a predetermined rule in the baseball game. It may be determined whether to proceed to the above-described attack mode or defense mode depending on whether the first one.
  • the control device determines whether the baseball game is terminated (S400) to terminate the baseball game (S410) or the mode is not determined to proceed with the baseball game again.
  • control device determines to proceed with the game in the attack mode (S200)
  • control device transmits the batter mode execution signal to the sensing device (S210)
  • the sensing device prepares to proceed with the sensing process according to the batter mode.
  • the image processing unit of the control device implements the pitching image of the virtual pitcher (S220), and transmits the ball firing signal to the ball pitching device in accordance with the pitching image of the virtual pitcher (S240).
  • the pitcher of the virtual pitcher and the ball from the ball pitching device can be synchronized to be pitched so that the user can feel as if the ball thrown by the virtual pitcher on the image actually flying.
  • the sensing device When the ball is fired from the ball pitching device, the sensing device performs a sensing process as determined in the batter mode to calculate sensing information, and the controller receives the calculated sensing information from the sensing device (S250).
  • the controller may implement a simulation image (eg, a simulation image of a ball trajectory of a ball hit by a user) or an image for a baseball game based on the received sensing information (eg, when the user misses).
  • a simulation image eg, a simulation image of a ball trajectory of a ball hit by a user
  • an image for a baseball game based on the received sensing information (eg, when the user misses).
  • an image related to a strike recorded when a user does not swing may be recorded.
  • the control device determines to proceed with the game in the defensive mode (S300), when the control device transmits the pitcher mode execution signal to the sensing device (S310), the sensing device is ready to proceed with the sensing process according to the pitcher mode.
  • the image processor of the control device implements an image related to the virtual catcher, the virtual batter, the virtual referee, and the like (S320). That is, an image may be implemented in which the virtual catcher prepares to receive the ball and the virtual batter prepares to hit the ball pitched by the user.
  • the sensing device performs the sensing process as determined in the pitcher mode, calculates the sensing information, and the control device receives the calculated sensing information from the sensing device (S330). .
  • the control device may generate a simulation image (e.g., a ball for the pitched ball of the user from the time the ball pitched by the user reaches the screen until the virtual catcher catches the ball).
  • a simulation image of a trajectory or an image for a baseball game progression may be implemented (for example, an image of a ball pitched by a user recording a strike or an image of a virtual batter hitting a ball may be implemented) (S340). .
  • the sensing device is in an idle state until receiving a signal for mode execution from the control device (S500). That is, it is in a standby state without any data processing.
  • the sensing device When the sensing device receives the batter mode execution signal from the controller, the sensing device proceeds with the sensing process according to the batter mode (S510), and when the sensing device receives the pitcher mode execution signal from the controller, the sensing device performs the sensing process according to the pitcher mode. Proceed (S520).
  • the sensing device may determine whether to stop the operation (S530), terminate the sensing (S532), or return to the idle state again.
  • the camera unit of the sensing device captures an image within the shooting range and stores it in the buffer (S511).
  • the sensing processing unit of the sensing device presets a trigger region on the image to be photographed, and sets a region of a preset size at a predetermined position on the image, extracts the trigger region for each image, and examines the extracted trigger region. (S512).
  • the sensing processing unit When the ball is detected in the trigger area (S610), the sensing processing unit continues to examine the trigger area to detect the direction of ball travel in which direction the detected ball proceeds (S611).
  • the sensing processing unit may detect the ball moving direction by examining the trigger area, and when a ball is detected in the trigger area, the sensing processing unit may detect a predetermined number of images after the point of time and detect the ball moving direction from the image. have.
  • the direction of traveling from the screen 20 side to the turn at batter 30 is defined as a “first direction”, and the screen at the turn at batter 30 side in FIG. 1 or FIG. 2 is described.
  • the direction of travel toward (20) will be defined as "second direction”.
  • the first direction does not mean only the direction traveling toward the front of the turn at bat, and when the ball travel direction is included in the direction opposite to the y-axis when the ball travel direction is separated in each axis direction according to the coordinate system shown in FIG.
  • the second direction does not mean only the direction that proceeds perpendicular to the screen, and the traveling component in the y-axis direction when the ball travel direction is separated in each axial direction according to the coordinate system shown in FIG. When it is included may be referred to as the second direction.
  • the trigger area may be set at any position between the ball pitching device and the turn at bat, but it may also occur when a ball fired from the ball pitching device is a bound ball, for example, falls to the floor or hits a wall or ceiling before reaching the turn at bat. In this case, if the trigger area is set at a position close to the turn at bat, the ball may not be detected in the trigger area or may not be detected correctly in the case of the bound ball.
  • the trigger area is preferably set in advance at a position close to the ball pitching device on the image.
  • step S611 the sensing processing unit detects the moving direction of the ball to determine whether the ball moving direction is the first direction (S612).
  • the sensing processing unit If the detected ball travel direction is the first direction, the sensing processing unit generates a trigger (S613). That is, it generates a signal that initiates a process for calculating a ball movement model for the ball moving in the batter mode (when the ball is released from the ball pitching device and the user moves by hitting the ball).
  • the trigger in the batter mode is referred to as a first trigger by distinguishing it from the trigger in the pitcher mode (the trigger in the pitcher mode is referred to as a second trigger).
  • the first trigger is referred to as 'trigger'.
  • the second trigger is referred to as 'trigger'.
  • the trigger region in the batter mode that is, the trigger region on the image to be irradiated to generate the first trigger will be referred to as a first trigger region (the trigger region in the pitcher mode will be referred to as a second trigger region).
  • the first trigger region and the second trigger region may be set at the same position on the image in the batter mode and the pitcher mode, or may be set at different positions in the respective modes.
  • the trigger does not occur.
  • the ball may be detected by examining the trigger area, but the trigger does not occur since the ball travel direction is the second direction.
  • the trigger is generated only when the ball proceeds in the first direction, so that the sensing apparatus can perform only the processes necessary for calculating the sensing information without performing unnecessary work, so that the effective and quick sensing information can be calculated.
  • FIG. 7 is a view illustrating an image captured by one camera of a camera unit of a sensing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a ball image displayed on an image of a plurality of frames at one time. To describe the process of extracting and analyzing trigger regions.
  • the image captured and collected by the camera unit of the sensing device is related to the user 10 and the home plate 33 that are preparing to hit the batter 31 with a bat BT.
  • the part is included, and the ball (b1 ⁇ b14) and various noises that are emitted from the ball pitching device to move toward the turn at bat.
  • the sensing processing unit sets a trigger region TR in advance, extracts it from each image, and examines only the extracted trigger region TR.
  • the trigger region TR was extracted from each image and analyzed.
  • the sensing processing unit of the next frame By detecting the b8 by extracting the trigger region from the image, it is possible to confirm that the direction of movement of the ball is the b7-> b8 direction, that is, the first direction. .
  • the trigger can be generated by checking the detection of the ball and the direction of the ball moving in the trigger area.
  • the sensing processing unit references an image at a preset time point after or after the trigger time. Save as an image (S710).
  • the reference image is used to obtain a difference image for each image to detect a ball in each image.
  • a reference image stored as the first trigger occurs in the batter mode is called a first reference image
  • a reference image stored as the second trigger occurs in the pitcher mode will be referred to as a second reference image.
  • the sensing processing unit collects a predetermined number of images before, after, before, and after the trigger from the buffer (S711), and the reference image.
  • a ball is detected by a technique such as a difference image, and coordinates in a three-dimensional space of each detected ball are calculated (S712).
  • the sensing processing unit calculates a ball motion model by the motion equation for the ball motion using the calculated three-dimensional coordinate data of the ball (S713).
  • a ball motion model such as MD1 may be calculated by using coordinate data of the moving balls b1 to b14 respectively detected in the image of each frame.
  • the ball motion model is a motion model for a ball that is fired from the ball pitching device and moves toward the turn at bat.
  • the sensing device is even after the blow.
  • three-dimensional coordinate data of the ball after hitting can be calculated, and the ball motion model of the ball hitting and moving using the calculated three-dimensional coordinate data of the ball is also described in step S713. It may be calculated in the same manner as the calculation method (S715).
  • the sensing processing unit calculates and transmits an exercise parameter (eg, speed, direction angle, height angle, etc.) of the hit ball according to the exercise model calculated as described above (S716).
  • an exercise parameter eg, speed, direction angle, height angle, etc.
  • the controller may allow the baseball game to be progressed by implementing a simulation image of the trajectory of the hit ball based on the received motion parameter.
  • the sensing device recognizes the swing of the user, determines whether the user has missed the swing, and transmits the information to the control device. If not, it is possible to determine whether the ball fired from the ball pitching device is a strike or ball and transmit the information to the control device (S717).
  • a trigger may be generated by a ball that is fired toward the turn at bat and a trigger by a ball that hits the ball and moves toward the screen.
  • b1 to b14 indicate balls detected at each frame image of the ball that is fired and moved by the ball pitching device at a time
  • h1 to h11 indicate that the user 10 hits the fired ball with the bat BT.
  • the balls detected in each frame image of the balls moving are displayed at once.
  • the sensing processing unit may preset the trigger region TR1 and the trigger region TR2, respectively, and the trigger region TR1 triggers the sensing process for the ball that is fired by the ball pitching device.
  • the trigger area TR2 may be used to generate a trigger for progressing a sensing process for a ball hit by a user and exercising.
  • the sensing processing unit may be set in advance to irradiate the first trigger region TR1 and to irradiate the second trigger region TR2 when a trigger occurs as a result of irradiating the first trigger region TR1.
  • the sensing processing unit irradiates the first trigger area TR1 to detect a ball (for example, b7) and generates a trigger when the ball is in the first direction.
  • a ball for example, b7
  • the sensing processing unit generates a trigger according to the hit. Don't let that happen.
  • the sensing processing unit continues to investigate the trigger region TR2 twice, and when the ball (for example, h4) is detected in the trigger region TR2 again, the sensing direction of the ball is examined and h4 is detected. It is possible to detect the h5 direction, that is, the second direction, and in this case, the sensing processing unit may generate a trigger according to the hit.
  • the sensing processing unit may proceed with a process of calculating a ball motion model for a ball that is fired by the ball pitching device when the trigger is generated according to the irradiation result of the first trigger area TR1, and then the second trigger area TR2.
  • a process of calculating a ball motion model for the ball being hit by the user and moving may be performed.
  • the second trigger region TR2 is continuously irradiated. Instead, the irradiation of the second trigger region TR2 may be stopped when a preset time elapses.
  • the ball motion model for the ball hit by the user may be calculated as a ball motion model such as MD2 using coordinate data of h1 to h11.
  • a plurality of trigger areas including the first trigger area and the second trigger area are set in advance, and the triggers for the ball shot and the trigger for the hit are respectively generated by examining them. It is also possible to configure the sensing device to generate one trigger area in advance and examine the trigger area to generate the trigger for the ball shot and the trigger for the hit.
  • a trigger area having a predetermined size is set at an intermediate position on the photographed image, and first, whether or not the ball is fired from the ball pitching device (if the ball is in the first direction), then the trigger is generated. Again, the trigger area may be examined to determine whether the ball travels in the second direction to generate a trigger for the hit.
  • the sensing processing unit of the sensing device presets a trigger region (second trigger region) on the image to be photographed, and sets a region of a predetermined size at a predetermined position on the image, extracts the trigger region for each image, and The extracted trigger region is examined (S522).
  • the sensing processing unit When the ball is detected in the trigger area (S620), the sensing processing unit continuously searches the trigger area to detect a direction in which the detected ball travels in which direction (S621).
  • the sensing processing unit may detect the ball moving direction by examining the trigger area, and when a ball is detected in the trigger area, the sensing processing unit may detect a predetermined number of images after the point of time and detect the ball moving direction from the image. have.
  • the sensing processing unit detects the moving direction of the ball and determines whether the moving direction of the ball is the second direction (S622).
  • the sensing processing unit If the detected ball advancing direction is the second direction, the sensing processing unit generates a trigger (that is, a second trigger) (S623). That is, a signal is generated that initiates a process for the calculation of the ball motion model for the ball moving in the pitcher mode (when the user pitches the ball and the ball moves).
  • a trigger that is, a second trigger
  • the trigger does not occur.
  • the trigger is generated only when the ball proceeds in the second direction, so that the sensing device can perform only the processes necessary for calculating the sensing information without performing unnecessary work, thereby enabling efficient and fast calculation of the sensing information.
  • FIG. 9 is a view illustrating an image captured by one camera of a camera unit of a sensing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a ball image displayed on an image of a plurality of frames at one time. To describe the process of extracting and analyzing trigger regions.
  • the image captured and collected by the camera unit of the sensing device includes a part about the user 10 pitching the ball at the batter 30, and is pitched by the user to move toward the screen.
  • the balls t1 to t11 and various noises appear.
  • the sensing processing unit sets a trigger region TR in advance, extracts it from each image, and examines only the extracted trigger region TR.
  • the trigger region TR was extracted from each image and analyzed.
  • the sensing processing unit of the next frame By extracting the trigger region from the image and detecting t4, it is possible to confirm that the direction of travel of the ball is in the t3-> t4 direction, that is, the second direction (of course, the previous images can be checked, for example, the t1-> t2 direction). .
  • the trigger can be generated by checking the detection of the ball and the direction of the ball moving in the trigger area.
  • the sensing processing unit references an image at a preset time point after or after the trigger time.
  • the image is stored as an image (ie, a second reference image) (S720).
  • the sensing processing unit collects a predetermined number of images before, after, before, and after the trigger from the buffer based on the trigger generation time (S721), and the reference image In the collected images, a ball is detected by a technique such as a difference image, and coordinates in a three-dimensional space of each detected ball are calculated (S722).
  • the sensing processing unit calculates a ball motion model by the motion equation for the ball motion using the calculated three-dimensional coordinate data of the ball (S723). That is, the motion model for the ball motion is calculated by completing the motion equations for the x-, y-, and z-axis directions of the ball pitched by the user and moving toward the screen based on the coordinate data of the ball.
  • a ball motion model such as MD3 may be calculated using coordinate data of t1 to t11.
  • the sensing processing unit calculates the position (screen impact point) at which the ball pitched by the user reaches the screen and the time at which the ball reaches the screen (screen impact time) by using the above-described ball movement model. Can be delivered to (S724).
  • the control device may implement a simulation image in which the ball progresses based on the ball motion model from the screen impact point to the position of the virtual catcher using the screen impact point and the screen impact time information. According to the information, it may be determined whether the ball pitched by the user is a strike or a ball.
  • the sensing device and the sensing method used in the baseball practice apparatus according to the present invention calculates various various information necessary for the progress of baseball practice or baseball game, such as calculating the motion parameters of the ball according to the pitching or hitting. There are features that can be done.
  • the sensing device has an industrial applicability in the technical field that enables the user's baseball practice or virtual baseball game by sensing and realizing a simulation image through the front screen.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 사용자의 야구 연습 또는 야구 게임을 위한 야구 연습 장치에 있어서 투구 또는 타격된 볼의 운동에 대한 이미지를 취득하여 그 취득된 이미지를 분석함으로써 볼이 어떤 운동을 하는지에 대한 정확하고 빠른 운동 모델을 산출해 내어 투구 또는 타격에 따른 볼의 운동 파라미터 산출 등 야구 연습 또는 야구 게임의 진행에 필요한 여러 가지 다양한 정보를 상당히 정확하고 빠르게 산출할 수 있는 이미지 처리 방식의 센싱장치 및 센싱방법, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법
본 발명은 볼 피칭장치에서 발사되는 볼을 사용자가 배트로 타격하는 방식의 야구 연습 장치 또는 소정 크기의 실내 공간에서 볼 피칭장치에 의해 발사되는 볼을 사용자가 배트로 타격하고 이를 센싱장치가 센싱하여 그 센싱 결과에 따른 시뮬레이션 영상을 구현하는 소위 스크린 야구 시스템과 같은 야구 연습장치 및 이에 이용되는 센싱장치, 센싱방법, 상기 야구 연습 장치의 제어방법에 관한 것이다.
최근 야구 인구가 증가하면서, 넓은 야구 경기장에서 실제 야구 플레이를 하기 어려운 한계를 극복하고 좁은 실내 공간에서도 야구 경기의 현장감을 느끼면서 가상으로 야구 플레이를 할 수 있도록 하는 소위 스크린 야구 시스템이 등장하게 되었다.
통상적으로 스크린 야구 시스템은 실내에 소정 크기의 공간에서 사용자가 배팅을 할 수 있는 타석과 가상의 야구장을 디스플레이할 수 있는 스크린을 설치하고, 그 스크린 뒷면에 설치되는 피칭머신이 타석 쪽으로 볼을 피칭하면 타석에서 볼을 타격할 준비를 하고 있는 사용자는 피칭머신으로부터 피칭된 볼을 타격하고, 이때 센싱장치가 피칭된 볼 및 사용자에 의해 타격된 볼의 움직임을 센싱하여 그 센싱 결과에 기초하여 스트라이크인지 볼인지 여부의 판정과 상기 스크린 상에 타격된 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션 영상을 구현한다.
상기한 센싱장치와 관련하여, 종래의 스크린 야구 시스템 등에서는 투구된 볼 또는 타격된 볼이 지나가는 길목에 다수의 발광센서 및 수광센서에 의해 구성되는 광센서 장치 복수개 설치하고 볼이 그 광센서 장치를 지나갈 때 발광센서에서 조사되어 볼에 의해 반사된 광을 수광함으로써 복수개의 광센서 장치 각각에서 볼의 좌표 정보를 얻어서 이를 기초로 투구 또는 타구에 대한 볼의 속도, 방향 등의 파라미터를 산출하였었다.
그리고, 사용자가 배트를 들고 타격을 하는 경우에는 별도의 센서장치로써 사용자의 스윙 여부나 타격 여부를 감지하였었다.
한국특허출원 제10-2015-0041844호, 한국특허출원 제10-2015-0041861호, 한국특허출원 제10-2014-0054105호, 미국등록특허 제5443260호, 일본등록특허 제4743763호 등 다수의 선행기술문헌에서 상기한 기술 내용에 대해 개시하고 있다.
상기한 바와 같은 광센서 기반의 센서장치를 이용하는 경우, 상당히 많은 발광센서 및 수광센서를 이용하여야 하므로 센서장치에 대한 비용이 상당히 높아지는 것은 별론, 센서장치에 대한 파손 및 오작동 등의 가능성이 높아 유지 및 보수가 상당히 어려우며, 그럼에도 불구하고 볼 운동에 대한 정확한 해석에 한계가 있으므로 볼 운동에 대한 시뮬레이션의 정확도가 매우 낮다는 문제점이 있었다.
야구 연습 장치에서 투구 또는 타격된 볼의 운동에 대한 이미지를 취득하여 그 취득된 이미지를 분석함으로써 볼이 어떤 운동을 하는지에 대한 여러 가지 다양한 정보를 산출할 수 있는 이미지 처리 방식의 센싱장치가 등장하였다.
이미지 처리 방식의 센싱장치의 경우 다수 프레임의 이미지를 처리하여 투구 또는 타격에 따른 볼의 운동에 대해 정확한 분석을 할 수 있다는 장점은 있지만, 처리하여야 할 이미지와 그 이미지의 처리에 의해 발생되는 데이터가 상당히 방대하기 때문에 효과적이고 신속한 처리가 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 사용자의 야구 연습 또는 야구 게임을 위한 야구 연습 장치에 있어서 투구 또는 타격된 볼의 운동에 대한 이미지를 취득하여 그 취득된 이미지를 분석함으로써 볼이 어떤 운동을 하는지에 대한 정확하고 빠른 운동 모델을 산출해 내어 투구 또는 타격에 따른 볼의 운동 파라미터 산출 등 야구 연습 또는 야구 게임의 진행에 필요한 여러 가지 다양한 정보를 상당히 정확하고 빠르게 산출할 수 있는 이미지 처리 방식의 센싱장치 및 센싱방법, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 영상을 기반으로 사용자가 타석에서 볼을 타격하는 방식으로 공격할 수도 있고 볼을 피칭하는 방식으로 수비할 수도 있는 가상 환경 및 플레이 방식을 제공하는 야구 연습 장치와 이와 같은 야구 연습 장치에서 상기 사용자가 공격을 하는 경우와 수비를 하는 경우 각각에 대해 볼 운동에 대한 센싱 프로세스를 각각 마련하여 어느 경우에나 정확하고 빠르게 센싱 정보를 산출할 수 있도록 하는 센싱장치 및 센싱방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치는, 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치로서, 볼이 운동하는 것에 대한 이미지를 지속적으로 촬영하는 카메라 유닛; 및 상기 카메라 유닛에 의해 촬영되는 이미지 각각에 대해 미리 설정된 트리거 영역을 추출 및 분석하여 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키며, 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱 프로세스를 진행하여 상기 운동하는 볼에 대한 센싱 정보를 산출하는 센싱처리유닛을 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치의 센싱방법은, 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 타석에서 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼을 타격하는 방식으로 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치의 센싱방법으로서, 상기 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하는 단계; 상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계; 상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 및 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 각 이미지에서 볼을 추출하고 볼에 대한 3차원 공간상의 좌표를 계산하여 계산된 좌표 데이터를 이용하여 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 센싱장치의 센싱방법은, 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 마운드에서 상기 스크린을 향하여 볼을 피칭하는 방식으로 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치의 센싱방법으로서, 상기 사용자에 의해 피칭되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하는 단계; 상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계; 상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 및 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 각 이미지에서 볼을 추출하고 볼에 대한 3차원 공간상의 좌표를 계산하여 계산된 좌표 데이터를 이용하여 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 센싱장치의 센싱방법은, 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치의 센싱방법으로서, 상기 사용자가 타석에서 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼을 타격하는 경우에 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 타자모드 및 상기 사용자가 상기 스크린을 향하여 볼을 피칭하는 경우에 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 투수모드 중 어느 하나의 모드를 상기 야구 연습 장치의 제어장치로부터의 신호에 따라 실행하는 단계; 상기 타자모드 및 투수모드 중 어느 하나의 모드가 실행됨에 따라, 카메라 유닛에 의한 이미지 촬영이 진행되는 단계; 상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계; 상기 트리거 영역 내에서 볼의 검출 및 볼의 진행 방향 검출에 의해 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 및 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 각 이미지에서 볼을 추출하고 볼에 대한 3차원 공간상의 좌표를 계산하여 계산된 좌표 데이터를 이용하여 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치의 제어방법은, 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치의 제어방법으로서, 상기 야구 연습 또는 야구 게임을 위한 영상을 구현하는 제어장치에 의해 가상의 투수가 볼을 투구하는 영상을 구현하는 단계; 상기 가상의 투수의 볼 투구 영상과 동기화되어 볼 피칭장치가 타석 쪽으로 볼을 발사하도록 제어하는 단계; 센싱장치가, 상기 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하고, 상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계; 상기 센싱장치가, 상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱장치가 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하여 센싱 정보를 산출하는 단계; 및 상기 제어장치가 상기 센싱장치로부터 상기 센싱 정보를 전달받아 상기 센싱 정보에 기초하여 상기 사용자가 볼을 타격한 경우의 시뮬레이션 영상 또는 상기 사용자가 볼을 타격하지 않은 경우의 야구 연습 및 야구 게임 진행에 관한 영상을 구현하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 야구 연습 장치의 제어방법은, 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치의 제어방법으로서, 상기 야구 연습 또는 야구 게임을 위한 영상을 구현하는 제어장치에 의해 가상의 포수, 가상의 타자 및 가상의 심판에 관한 영상을 구현하는 단계; 센싱장치가, 상기 사용자에 의해 피칭되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하고, 상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계; 상기 센싱장치가, 상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱장치가 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하여 센싱 정보를 산출하는 단계; 및 상기 제어장치가 상기 센싱장치로부터 상기 센싱 정보를 전달받아 상기 센싱 정보에 기초하여 상기 사용자가 피칭한 볼에 대해 상기 가상의 포수, 타자 및 심판이 대응하는 것에 관한 영상을 구현하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치는, 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치로서, 사용자의 타격이 이루어지는 타석을 향하여 볼을 발사하는 볼 피칭장치; 상기 볼 피칭장치에서 발사된 볼, 상기 사용자에 의해 타격된 볼 또는 상기 사용자에 의해 피칭된 볼이 운동하는 것에 대한 이미지를 지속적으로 촬영하여 수집하고 상기 각 수집된 이미지를 분석하여 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하여 상기 운동하는 볼에 대한 센싱 정보를 산출하는 센싱장치; 및 상기 센싱장치에 의해 산출되는 정보를 전달받아 상기 전달받은 정보에 기초하여 상기 야구 연습 또는 야구 게임의 진행을 위한 영상을 구현하는 제어장치를 포함하며, 상기 제어장치는, 가상의 투수를 포함하는 수비팀에 관한 영상을 구현하고 상기 사용자가 상기 타석에서 상기 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼을 타격하는 방식으로 게임이 진행되는 공격모드 또는 상기 사용자가 타격 연습을 할 수 있도록 하는 타격연습모드와, 가상의 포수, 타자, 심판에 관한 영상을 구현하고 상기 사용자가 상기 타석에서 볼을 피칭하는 방식으로 게임이 진행되는 수비모드 또는 상기 사용자가 볼을 피칭하는 연습을 할 수 있도록 하는 피칭연습모드 중 어느 하나를 선택적으로 실행하거나 교대로 실행하도록 구성되고, 실행되는 모드에 대해 상기 센싱장치로 신호를 전송하도록 구성되며, 상기 센싱장치는, 상기 공격모드 또는 타격연습모드에 대응하여 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 타자모드 및 상기 수비모드 또는 피칭연습모드에 대응하여 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 투수모드 중 어느 하나의 모드를 상기 제어장치로부터의 신호에 따라 실행하도록 구성되며, 상기 타자모드 및 투수모드 중 어느 하나의 모드가 실행됨에 따라, 상기 카메라 유닛에 의해 촬영되는 이미지 각각에 대해 미리 설정된 트리거 영역을 추출 및 분석하여 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키며, 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱 프로세스를 진행하여 상기 운동하는 볼에 대한 센싱 정보를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법은, 투구 또는 타격된 볼의 운동에 대한 이미지를 취득하여 그 취득된 이미지를 분석함으로써 볼이 어떤 운동을 하는지에 대한 정확하고 빠른 운동 모델을 산출해 내어 투구 또는 타격에 따른 볼의 운동 파라미터 산출 등 야구 연습 또는 야구 게임의 진행에 필요한 여러 가지 다양한 정보를 상당히 정확하고 빠르게 산출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 영상을 기반으로 사용자가 타석에서 볼을 타격하는 방식으로 공격할 수도 있고 볼을 피칭하는 방식으로 수비할 수도 있도록 하는 야구 연습 장치를 제공함으로써 사용자로 하여금 야구에 있어서 공격과 수비 등 다양한 플레이를 할 수 있도록 하며, 이와 같은 야구 연습 장치에서 상기 사용자가 공격을 하는 경우와 수비를 하는 경우 각각에 대해 본 발명에 따른 센싱장치 및 센싱방법은, 볼 운동에 대한 센싱 프로세스를 각각 마련하여 어느 경우에나 정확하고 빠르게 센싱 정보를 산출할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치로서 가상 야구 시뮬레이션 시스템, 즉 소위 스크린 야구 시스템이 구현된 예를 나타낸 것으로서, 도 1은 공격모드의 경우, 도 2는 수비모드의 경우에 대해 각각 나타내고 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 야구 연습 장치의 구성에 관하여 나타낸 블록도이다.
도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 구성을 갖는 야구 연습 장치에 있어서 센싱장치의 센싱방법과 제어장치에 의한 제어방법에 관하여 나타낸 있는 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치의 카메라유닛 중 하나의 카메라에서 촬영하고 있는 영상을 가정하여 나타낸 도면으로서, 다수 프레임의 이미지 상에서 나타나는 볼 이미지를 한꺼번에 나타내어 센싱장치가 볼을 검출하고 트리거 영역을 추출 및 분석하여 볼 운동 모델 산출을 위한 프로세스를 개시하는 트리거 발생에 관하여 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 센싱장치가 두 개의 트리거 영역을 각각 설정해 놓고 분석하는 경우에 관하여 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치의 카메라유닛 중 하나의 카메라에서 촬영하고 있는 영상을 가정하여 나타낸 도면으로서, 다수 프레임의 이미지 상에서 나타나는 볼 이미지를 한꺼번에 나타내어 센싱장치가 볼을 검출하고 트리거 영역을 추출 및 분석하여 볼 운동 모델 산출을 위한 프로세스를 개시하는 트리거 발생에 관하여 설명하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법에 관한 좀 더 구체적인 내용을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 "야구 연습 장치"는, 단순히 타격 연습을 할 수 있도록 피칭머신이 볼을 피칭하고 타석에서 사용자가 그 피칭된 볼을 타격하는 방식의 야구 연습 시스템은 물론, 실내에 소정 크기의 공간에서 사용자가 배팅을 할 수 있는 타석과 가상의 야구장을 디스플레이할 수 있는 스크린을 설치하고 피칭머신이 타석 쪽으로 볼을 피칭하면 타석에서 볼을 타격할 준비를 하고 있는 사용자는 피칭머신으로부터 피칭된 볼을 타격하며 센싱장치가 피칭된 볼 및 사용자에 의해 타격된 볼의 움직임을 센싱하여 그 센싱 결과에 기초하여 스크린 상에 타격된 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션 영상을 구현하는 가상 야구 시뮬레이션 시스템 등을 모두 포함하는 개념으로 정의하고 이하 본 발명에 대한 구체적인 설명을 하도록 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치에 관하여 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치로서 가상 야구 시뮬레이션 시스템, 즉 소위 스크린 야구 시스템이 구현된 예를 나타낸 것으로서, 도 1은 사용자가 볼을 타격하는 방식의 공격모드에서 플레이하는 경우를 나타내고 도 2는 사용자가 볼을 피칭하는 방식의 수비모드에서 플레이하는 경우를 나타낸다. 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 야구 연습 장치의 구성에 관하여 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치는 일반적인 스크린 야구 시스템과 마찬가지로 측벽(11)과 후벽(12) 등에 의해 형성되는 공간에 타석(30)과 스크린(20)을 마련하여, 상기 타석(30)의 타석부(31 또는 32, 여기서 도면번호 31은 우타석부를, 도면번호 32는 좌타석부를 각각 나타낸다. 이하 상기 우타석부 및 좌타석부를 통칭하여 "타석부"라 하기로 하고 상기 "타석부"는 우타석부 및 좌타석부 중 적어도 하나를 포함하는 것으로 정의하기로 한다)에서 사용자가 배트를 들고 스윙 및 볼 타격을 할 수 있도록 구현된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치는 사용자가 타자가 되어 볼을 타격하는 공격모드(센싱장치에 있어서는 타자모드)와 사용자가 투수가 되어 볼을 피칭하는 수비모드(센싱장치에 있어서는 투수모드)를 선택적으로 제공할 수 있는데, 이 경우에는 상기한 타석(30)이 수비모드시에는 마운드가 되어 도 2에 도시된 바와 같이 타석(30)을 마운드 삼아 사용자는 수비모드에 따른 볼 피칭을 할 수 있다.
상기 스크린부(20)와 후벽(12) 사이의 공간부(SP)에는 상기 스크린(20) 상에 투영될 야구 시뮬레이션 영상에 관한 정보 처리를 위한 제어장치(300)가 구비될 수 있고(제어장치(300)에서 처리된 영상은 영상출력부(420)를 통해 스크린부(20)에 투영된다), 타석(30) 쪽으로 볼(1)을 피칭할 수 있는 볼 피칭장치(100)가 설치될 수 있으며, 상기 스크린(20) 상의 상기 볼 피칭장치(100)의 볼이 발사되는 부분과 대응되는 위치에 볼(1)이 통과할 수 있도록 피칭홀(22)이 형성될 수 있다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 볼 피칭장치(100)는 그 전면 쪽에 상기 스크린(20) 상의 피칭홀(22)을 개폐할 수 있도록 하는 홀 개폐부(23)를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 사용자(P1)가 볼 피칭장치(100)로부터 발사되는 볼을 타격하는 방식으로 야구 게임이 진행되는 공격모드 또는 사용자(P1)가 타격 연습을 할 수 있도록 하는 타격연습모드를 설정해 놓고 상기 공격모드 또는 타격연습모드에 따라 야구 연습 또는 야구 게임을 진행할 수 있다.
이때 스크린(20)에 투영되는 영상 상에는 가상의 투수를 포함하는 수비팀에 관한 영상을 구현하여 사용자(P1)가 가상의 야구장 공간에서 가상의 수비팀을 상대로 공격을 하는 형태로 야구 연습 또는 야구 게임이 진행될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이 사용자(P2)가 직접 볼(1)을 스크린(20) 쪽으로 피칭하는 방식으로 야구 게임이 진행되는 수비모드 또는 사용자(P2)가 볼을 피칭하는 연습을 할 수 있도록 하는 피칭연습모드를 설정해 놓고 상기 수비모드 또는 피칭연습모드에 따라 야구 연습 또는 야구 게임을 진행할 수 있다.
이때 스크린(20)에 투영되는 영상 상에는 가상의 포수, 타자, 심판에 관한 영상을 구현하여 사용자(P2)가 가상의 야구장 공간에서 가상의 공격팀을 상대로 수비를 하는 형태로 야구 연습 또는 야구 게임이 진행될 수 있다.
상기 공격모드 및 수비모드는 사용자에 의해 선택적으로 진행될 수도 있고 사용자 자신이 소속된 팀과 사용자가 선택한 또는 미리 정해진 상대팀과 가상의 야구장 공간에서 실제 야구 경기를 하는 것처럼 공격과 수비를 번갈아가며, 즉 공격모드와 수비모드가 교대로 실행되도록 하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치의 제어장치가 공격모드 또는 타격연습모드를 실행할 때에는 센싱장치는 해당 모드에 맞게 센싱 프로세스를 진행할 수 있도록 설정되고, 제어장치가 수비모드 또는 피칭연습모드를 실행할 때에도 해당 모드에 맞게 센싱 프로세스를 진행할 수 있도록 설정된다. 이에 대한 좀 더 구체적인 사항은 후술하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치의 제어계통을 살펴보면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 제어장치(300), 볼 피칭장치(100), 센싱장치(200) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 볼 피칭장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이 볼 공급부(110), 피칭 구동부(120) 및 피칭 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 볼 공급부(110)는 다수의 볼이 보관된 보관함에서 볼을 하나씩 이송하여 피칭 구동부(120)로 공급하는, 즉 피칭을 위한 위치로 볼을 공급하는 구성요소이다.
상기 피칭 구동부(120)는 상기 볼 공급부(110)에 의해 공급된 볼을 발사하는 구성요소로서, 하나의 휠을 회전시키고 가이드판과의 사이에서 상기 휠의 회전력으로 볼을 발사하는 방식(예컨대, 일본공개특허공보 제2014-217468호 등), 두 개 이상의 휠을 회전시키고 그 휠들 사이에 볼을 위치시켜 상기 휠들의 회전력에 의해 볼을 발사하는 방식(예컨대, 한국공개특허공보 제2014-0100685호, 한국등록특허 제0411754호, 한국등록실용신안 제0269859호 등), 볼을 파지한 암을 회전시켜 볼을 투척하는 방식(예컨대, 한국등록특허 제0919371호 등) 등 다양한 방식에 의해 구현될 수 있다.
상기한 볼 공급부(110) 및 피칭 구동부(120) 자체의 구체적인 구성은 이미 여러 선행기술문헌들에 다양하게 개시되어 있으므로 그 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 상기 센싱장치(200)는 촬영한 이미지를 분석하여 이미지상의 객체에 대한 센싱을 하는 방식으로서, 타석 영역(30)을 포함하는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 취득하여 분석함으로써 상기한 공격모드 또는 타격연습모드가 진행될 때 또는 상기한 수비모드 또는 피칭연습모드가 진행될 때 각각의 해당 모드에서 가상의 야구장 공간에서 영상에 기반하여 야구 연습 또는 야구 게임이 진행될 수 있도록 다양한 센싱 정보를 산출하여 제어장치로 전달한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센싱장치(200)는 카메라유닛(210)과, 센싱처리유닛(220)을 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 카메라유닛(210)은 타석 영역(30)을 포함하는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하며, 상기 센싱처리유닛(220)은 상기 카메라유닛(210)으로부터 이미지를 전달받아 미리 설정된 사항에 따른 이미지 분석을 수행하는 등 센싱 프로세스를 수행하여 상기 야구 연습 장치를 이용한 야구 연습 또는 야구 게임에 필요한 센싱 정보를 산출한다.
상기 센싱장치(200)의 카메라유닛(210)은 서로 다른 위치에서 동일한 촬영 범위를 각각 촬영하여 촬영된 이미지 상의 객체에 대한 3차원 위치 정보를 산출해 낼 수 있도록 제1 카메라(211) 및 제2 카메라(212)를 포함하여 스테레오 방식(Stereoscopic)으로 구성함으로써, 상기 센싱처리유닛(220)이 상기 카메라유닛(210)이 촬영한 이미지의 분석을 통해 볼에 대한 3차원 좌표 데이터를 얻을 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고, 상기 센싱처리유닛(220)은 상기 카메라유닛(210)의 제1 카메라(211) 및 제2 카메라(212) 각각으로부터 촬영된 이미지를 전달받아 수집하면서 그 수집된 이미지 각각을 분석하여 볼을 찾아 각 볼에 대한 3차원 좌표 데이터를 추출하고 그 추출된 3차원 좌표 데이터를 이용하여 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼 또는 타격되어 운동하는 볼 또는 사용자에 의해 피칭되어 운동하는 볼에 대한 볼의 운동 모델을 산출하며, 볼의 운동 모델이 산출되면 이를 이용하여 상기 야구 연습 장치를 이용한 야구 연습 또는 야구 게임에 필요한 각종 정보를 산출한다.
여기서, 볼의 운동 모델은 발사되어, 타격되어, 또는 피칭되어 운동하는 볼의 3차원 공간 상에서의 궤적에 관한 운동 방정식으로 표현되는 것을 의미하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 야구 연습 장치에 의한 야구 연습 또는 야구 게임이 이루어지는 공간에 대해 x축, y축 및 z축의 3차원 좌표계로 정의하여 그 정의된 좌표계에 따라 상기 볼의 운동 모델이 결정될 수 있다.
즉, 상기 볼의 운동 모델은 x축 방향의 운동 방정식, y축 방향의 운동 방정식 및 z축 방향의 운동 방정식으로 정의될 수 있는데, 볼 운동에 대한 x축 방향의 함수, y축 방향의 함수 및 z축 방향의 함수를 각각 미리 정의하여 설정해 놓고 이미지 분석을 통해 볼을 추출하여 그 추출된 볼의 3차원 공간상에서의 좌표(즉, x-y-z 좌표계에서의 좌표) 데이터를 상기 각 방향 함수에 적용하여 각 축 방향의 운동 방정식을 구함으로써 상기한 볼의 운동 모델을 산출할 수 있다.
한편, 상기 센싱장치(200)가 상기한 볼 운동 정보를 산출하여 이를 제어장치(300)로 전송하고, 상기 제어장치(300)는 전송받은 볼 운동 정보에 기초하여 볼 운동에 대한 시뮬레이션 영상을 구현하여 영상출력부(420)를 통해 스크린부(20)에 투영되도록 할 수 있다.
한편, 상기 제어장치(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이 데이터저장부(320), 영상처리부(330) 및 제어부(310)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 데이터저장부(320)는 야구 연습 장치에서 이루어지는 야구 시뮬레이션 영상 등의 처리를 위한 데이터가 저장되는 부분이다. 상기 데이터저장부(320)는 서버(미도시)로부터 전송받은 데이터를 일시적으로 저장하는 저장소 역할을 하는 것으로 구성될 수도 있다.
상기 영상처리부(330)는 가상의 야구장에 관한 영상, 선수와 심판, 관객 등에 관한 영상 등의 백그라운드 영상과 가상의 투수가 볼을 피칭하는 영상, 사용자가 타격한 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션 영상, 가상의 포수, 타자, 심판 등에 관한 영상 등 각종 야구 시뮬레이션 관련 영상을 생성하기 위하여 영상 데이터에 대한 미리 설정된 프로그램에 따른 처리를 수행하며, 처리된 영상은 영상출력부(420)로 전송하고 상기 영상출력부(420)는 전송받은 영상을 사용자가 볼 수 있도록 스크린(20)에 투영하는 등 영상의 출력을 수행한다.
상기 제어부(310)는 본 발명에 따른 야구 연습 장치의 각 구성요소들을 제어하며 상기 센싱장치(200)로부터 전송되는 각종 정보에 기초하여 타격된 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션 등 야구 시뮬레이션 영상 구현을 위한 각종 연산을 수행한다.
상기 제어부(310)는 상기 홀 개폐부(23)에 의한 피칭홀(22)의 개방 또는 폐쇄의 시점, 상기 볼 피칭장치(100)에 의한 볼 피칭의 준비, 준비된 볼의 피칭(볼 발사) 등이 각각 이루어지는 시점을 결정하고 상기한 피칭 제어부(130)에 해당 동작을 수행하라는 제어 신호를 보내는 기능을 한다.
상기 홀 개폐부(23)는 기본적으로 스크린부(20)의 피칭홀(22)을 폐쇄한 상태로 있도록 제어되며, 상기 홀 개폐부(23)가 피칭홀을 폐쇄한 상태로 있을 때에는 스크린부로 투영되는 영상이 피칭홀 부분에서 생략됨이 없이 자연스럽게 보여질 수 있다.
상기 제어부(310)는 야구 연습 또는 야구 게임에 대한 영상 상에서 가상의 투수가 볼을 투구하는 영상과 동기화되어 볼 피칭장치(100)가 볼을 타석 쪽으로 피칭할 수 있도록 상기 볼 피칭장치(100)의 구동을 제어할 수 있다.
예컨대, 영상 상의 가상의 투수가 볼을 투구하는 동작 및 투구된 볼의 이동 상태를 감지하여 볼 피칭장치(100)가 가상의 투수의 동작 또는 투구된 볼의 상태에 맞게 준비된 볼을 타석 쪽으로 발사함으로써, 타석에서 타격 준비를 하고 있는 사용자의 입장에서 마치 영상 상의 가상의 투수가 던진 볼이 실제로 날아 오는 것 같은 느낌을 갖도록 할 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 플로우차트를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치의 센싱방법 및 제어장치의 제어방법에 관하여 설명하도록 한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 플로우차트에서는 도 2에 도시된 구성을 갖는 야구 연습 장치에 있어서 센싱장치의 센싱방법과 제어장치에 의한 제어방법에 관하여 나타내고 있다. 도 5에 도시된 플로우차트에서 A 및 B로 각각 표시된 단계는 도 6에 도시된 A 및 B로 각각 연결된다.
먼저, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치의 제어장치에 의해 이루어지는 제어방법에 관하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 야구 연습 장치에서 야구 게임이 진행됨에 따라 (S100), 먼저 사용자는 공격모드로 게임을 진행할지 수비모드로 게임을 진행할지 선택할 수 있고, 이에 따라 제어장치는 공격모드로 게임이 진행하거나(S200) 수비모드로 게임을 진행할 수 있다(S300).
실시예에 따라, 야구 연습 장치는 다양한 야구팀을 제공하고 사용자는 자신이 소속될 팀과 상대팀을 선택하여 야구 게임을 진행할 수 있는데, 이때에는 그 야구 게임에서 정해진 룰에 따라 어느 팀이 공격을 먼저할 것인가에 따라 상기한 공격모드로 진행할지 수비모드로 진행할지 결정될 수도 있다.
공격모드도 수비모드도 아닌 경우에는, 제어장치는 야구 게임이 종료되었는지 판단하여(S400) 야구 게임을 종료하거나(S410) 모드가 결정되지 않은 것으로 보고 다시 야구 게임을 진행한다.
도 4에서 공격모드 대신 타격연습모드로, 수비모드 대신 피칭연습모드로 각각 바꾸어도 그 이후의 프로세스는 실질적으로 동일하게 진행된다.
제어장치가 공격모드로 게임을 진행할 것으로 결정한 경우(S200), 제어장치가 센싱장치로 타자모드 실행 신호를 전송하면(S210), 센싱장치는 타자모드에 따른 센싱 프로세스를 진행하도록 준비한다.
공격모드가 진행됨에 따라, 제어장치의 영상처리부는 가상의 투수의 투구 영상을 구현하고(S220), 가상의 투수의 투구 영상에 맞추어서 볼 피칭장치로 볼 발사신호를 전송한다(S240). 즉, 가상의 투수의 투구와 볼 피칭장치에서 발사되는 볼이 동기화되어 투구될 수 있도록 하여 사용자가 봤을 때 마치 영상 상의 가상의 투수가 던진 볼이 실제로 날아오는 것과 같이 느낄 수 있게 하는 것이다.
볼 피칭장치에서 볼이 발사되면 센싱장치는 타자모드에서 정해진 바에 따라 센싱 프로세스를 수행하여 센싱 정보를 산출하고 그 산출된 센싱 정보를 제어장치가 센싱장치로부터 수신한다(S250).
그리고, 제어장치는 그 수신된 센싱 정보에 기초하여 시뮬레이션 영상(예컨대, 사용자가 타격한 볼에 대한 볼 궤적의 시뮬레이션 영상) 또는 야구 게임 진행을 위한 영상이 구현된다(예컨대, 사용자가 헛스윙한 경우, 사용자가 스윙을 하지 못한 상태에서 스트라이크가 기록되는 경우 등에 관한 영상이 구현될 수 있다)(S260).
한편, 제어장치가 수비모드로 게임을 진행할 것으로 결정한 경우(S300), 제어장치가 센싱장치로 투수모드 실행 신호를 전송하면(S310), 센싱장치는 투수모드에 따른 센싱 프로세스를 진행하도록 준비한다.
수비모드가 진행됨에 따라, 제어장치의 영상처리부는 가상의 포수, 가상의 타자, 가상의 심판 등에 관한 영상을 구현한다(S320). 즉, 가상의 포수가 볼을 받을 준비를 하고 가상의 타자가 사용자가 피칭한 볼을 타격할 준비를 하는 영상이 구현될 수 있다.
이 상태에서 사용자가 직접 볼을 스크린을 향하여 피칭하면, 센싱장치는 투수모드에서 정해진 바에 따라 센싱 프로세스를 수행하여 센싱 정보를 산출하고 그 산출된 센싱 정보를 제어장치가 센싱장치로부터 수신한다(S330).
그리고, 제어장치는 그 수신된 센싱 정보에 기초하여 시뮬레이션 영상(예컨대, 사용자가 피칭한 볼이 스크린에 도달하고 그 도달된 후부터 가상의 포수가 포구를 할 때까지의 사용자의 피칭된 볼에 대한 볼 궤적의 시뮬레이션 영상) 또는 야구 게임 진행을 위한 영상이 구현된다(예컨대, 사용자가 피칭한 볼이 스트라이크를 기록 하거나, 가상의 타자가 볼을 타격하는 것에 대한 영상 등이 구현될 수 있다)(S340).
한편, 도 5 및 도 6을 참조하여 상기 도 4에 도시된 제어장치의 제어방법에 따라 진행되는 센싱장치의 센싱방법에 관하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센싱장치는 제어장치로부터 모드 실행에 대한 신호를 받기 전까지 Idle 상태에 있다(S500). 즉, 어떠한 데이터 처리도 없이 대기 상태에 있는 것이다.
센싱장치가 제어장치로부터 타자모드 실행 신호를 받으면 센싱장치는 타자모드에 따른 센싱 프로세스를 진행하고(S510), 센싱장치가 제어장치로부터 투수모드 실행 신호를 받으면 센싱장치는 투수모드에 따른 센싱 프로세스를 진행한다(S520).
만약, 일정 시간 동안 센싱장치가 제어장치로부터 어떠한 모드에 대한 지시를 받지 못하면 작동을 정지할 것인지 판단하여(S530) 센싱을 종료하거나(S532) 다시 Idle 상태로 돌아갈 수 있다.
한편, 센싱장치가 타자모드로 센싱 프로세스를 진행하는 경우(S510), 센싱장치의 카메라 유닛은 그 촬영 범위 내의 영상을 촬영하여 버퍼에 저장한다(S511).
센싱장치의 센싱처리유닛은 촬영되는 이미지 상에 트리거 영역을 미리 설정해 놓는데, 이미지 상의 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 영역을 정해놓고, 그 트리거 영역을 각 이미지마다 추출하여 그 추출된 트리거 영역을 조사한다(S512).
즉, 각 이미지로부터 추출되는 트리거 영역에서 어떤 객체, 즉 볼이 검출되는지 조사한다.
트리거 영역 내에서 볼이 검출되면(S610), 센싱처리유닛은 상기 트리거 영역을 계속 조사하여 검출된 볼이 어느 방향으로 진행하는지 볼 진행 방향을 검출한다(S611). 상기 센싱처리유닛은 상기 트리거 영역을 조사하여 상기 볼 진행 방향을 검출할 수도 있고, 트리거 영역에서 볼이 검출되면 그 시점 이후의 미리 설정된 개수의 이미지를 조사하여 그 이미지로부터 볼 진행 방향을 검출할 수도 있다.
여기서, 볼 진행 방향에 대해 설명하면, 도 1에서 스크린(20) 쪽에서 타석(30) 쪽으로 진행하는 방향을 "제1 방향"이라 정의하기로 하고, 도 1 또는 도2에서 타석(30) 쪽에서 스크린(20) 쪽으로 진행하는 방향을 "제2 방향"이라 정의하기로 한다.
제1 방향이라 하여 타석 정면으로 진행하는 방향만을 의미하는 것은 아니고 볼 진행 방향을 도 1에 도시된 좌표계에 따라 각 축 방향으로 분리할 때 y축 반대 방향으로의 진행 성분이 포함되는 경우에는 제1 방향이라 할 수 있고, 또한 제2 방향이라 하여 스크린에 수직으로 진행하는 방향만을 의미하는 것이 아니며 볼 진행 방향을 도 1에 도시된 좌표계에 따라 각 축 방향으로 분리할 때 y축 방향으로의 진행 성분이 포함되는 경우에는 제2 방향이라 할 수 있다.
상기 트리거 영역은 볼 피칭장치로부터 타석 사이의 어느 위치이든 설정될 수 있지만, 볼 피칭장치에서 발사된 볼이, 예컨대 바운드 볼이어서 타석에 도달하기 전에 바닥에 떨어진다든지 벽이나 천정에 충돌하는 경우도 발생할 수 있으므로, 이와 같은 경우에 상기 트리거 영역이 타석 쪽에 가까운 위치에 설정되어 있다면 상기한 바운드 볼 같은 경우 트리거 영역에서 볼이 검출되지 않거나 올바르게 검출되지 않을 수 있다.
따라서, 상기 트리거 영역은 이미지 상 볼 피칭장치 쪽에 가까운 위치에 미리 설정하는 것이 바람직하다.
다시 도 5로 돌아와서, 상기한 S611 단계에서 센싱처리유닛은 볼의 진행 방향을 검출하여 볼 진행 방향이 제1 방향인지 여부를 판단한다(S612).
검출된 볼 진행 방향이 제1 방향인 경우, 센싱처리유닛은 트리거를 발생시킨다(S613). 즉, 타자모드에서 볼이 운동하는 것(볼 피칭장치로부터 발사되어 볼이 운동하거나 사용자가 볼을 타격하여 운동하는 경우)에 대한 볼 운동 모델의 산출을 위한 프로세스를 개시한다는 신호를 발생시킨다.
여기서, 상기 타자모드에서의 트리거를 투수모드에서의 트리거와 구분하여 제1 트리거라 하기로 하며(투수모드에서의 트리거는 제2 트리거라 하기로 한다), 이하에서는 '트리거'라 하면 제1 트리거 또는 제2 트리거를 의미하는 것으로 하기로 한다.
그리고, 상기 타자모드에서의 트리거, 즉 제1 트리거를 발생시키기 위해 조사하는 이미지 상의 트리거 영역을 제1 트리거 영역이라 하기로 한다(투수모드에서의 트리거 영역은 제2 트리거 영역이라 하기로 한다).
상기 제1 트리거 영역과 제2 트리거 영역은 타자모드시와 투수모드시에 이미지 상의 동일한 위치에 설정될 수도 있고 각각의 모드에서 서로 다른 위치에 설정될 수도 있다.
만약, 볼 진행 방향이 제1 방향이 아니라 제2 방향인 경우에는 트리거는 발생하지 않는다.
예컨대, 타석에 선 사용자가 주변 바닥에 놓인 볼을 스크린 쪽으로 발로 차는 경우, 트리거 영역을 조사함에 따라 볼이 검출될 수 있지만 볼 진행 방향이 제2 방향이므로 트리거는 발생하지 않는다.
즉, 타자모드에서는 볼이 제1 방향으로 진행하는 경우에만 트리거가 발생하도록 하여 센싱장치가 불필요한 작업을 수행하지 않고 센싱 정보의 산출에 필요한 프로세스만을 수행할 수 있어 효과적이며 빠른 센싱 정보의 산출이 가능하다.
여기서, 상기한 트리거 영역의 추출 및 분석에 관하여 도 7을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치의 카메라유닛 중 하나의 카메라에서 촬영하고 있는 영상을 가정하여 나타낸 도면으로서, 다수 프레임의 이미지 상에서 나타나는 볼 이미지를 한꺼번에 나타내어 센싱장치에 의한 볼 검출 및 트리거 영역의 추출 및 분석에 관한 프로세스를 설명하기 위한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 센싱장치의 카메라유닛에 의해 촬영되어 수집되는 이미지에는 배트(BT)를 들고 타석부(31)에서 타격 준비를 하고 있는 사용자(10)와 홈플레이트(33)에 관한 부분이 포함되며, 볼 피칭장치에서 발사되어 타석 쪽으로 이동하는 볼(b1 ~ b14)과 각종 노이즈 등이 모두 나타난다.
센싱처리유닛은, 도 7에 도시된 바와 같이 트리거 영역(TR)을 미리 설정해 놓으며 이를 각 이미지에서 추출하여 그 추출된 트리거 영역(TR)만을 조사한다.
상기한 바와 같이 각 이미지에서 트리거 여역(TR)을 추출하여 분석하였는데, 볼이 운동함에 따라 트리거 영역(TR) 내로 진입을 하여 볼(예컨대 b7)이 검출되는 경우, 센싱처리유닛은 그 다음 프레임의 이미지에서 트리거 영역을 추출하여 b8을 검출함으로써 볼의 진행 방향이 b7 -> b8 방향, 즉 제1 방향임을 확인할 수 있다(물론 그 이전 이미지들을 조사하여, 예컨대 b1 -> b2 방향을 확인할 수도 있다).
상기한 바와 같이 트리거 영역 내에서 볼의 검출 및 볼의 진행 방향을 확인함으로써 트리거를 발생시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 트리거 영역을 추출하여 볼 검출 여부 및 볼 진행 방향을 조사함에 따라 트리거가 발생하면, 도 6에 도시된 바와 같이 센싱처리유닛은 트리거 시점 또는 그 이후의 미리 설정된 시점에서의 이미지를 레퍼런스 이미지로서 저장한다(S710).
상기 레퍼런스 이미지는 각 이미지에서 볼을 검출하기 위하여 각 이미지에 대해 차영상을 얻는데 이용된다.
이하에서는, 타자모드에서 제1 트리거가 발생함에 따라 저장되는 레퍼런스 이미지를 제1 레퍼런스 이미지라 하고, 투수모드에서 제2 트리거가 발생함에 따라 저장되는 레퍼런스 이미지를 제2 레퍼런스 이미지라 하기로 하며, '레퍼런스 이미지'라 하면 제1 레퍼런스 이미지 또는 제2 레퍼런스 이미지를 의미하는 것으로 하기로 한다.
한편, 상기한 바와 같이 트리거가 발생되면, 센싱처리유닛은 상기 트리거 발생시를 기준으로 그 이전 또는 그 이후 또는 그 이전 및 이후의 미리 설정된 개수의 이미지를 버퍼로부터 수집하고(S711), 상기한 레퍼런스 이미지를 이용하여 상기 수집된 각 이미지에서 차영상 등의 기법으로 볼을 검출하며, 각 검출된 볼의 3차원 공간상에서의 좌표를 산출한다(S712).
그리고, 센싱처리유닛은 상기 산출된 볼의 3차원 좌표 데이터를 이용하여 상기한 볼 운동에 대한 운동 방정식에 의해 볼 운동 모델을 산출한다(S713).
이를 도 7에서 확인하면, 각 프레임의 이미지에서 각각 검출한 운동하는 볼(b1 ~ b14)의 좌표 데이터를 이용하여 MD1과 같은 볼 운동 모델을 산출할 수 있다.
다시 도 6으로 돌아와서, 상기한 볼 운동 모델은 볼 피칭장치로부터 발사되어 타석 쪽으로 운동하는 볼에 대한 운동 모델인데, 이때 사용자가 상기 발사된 볼을 타격하는 경우에는(S714), 센싱장치는 타격 후에도 이미지를 촬영하여 수집하여 분석함으로써 타격 후의 볼에 대한 3차원 좌표 데이터를 산출할 수 있고 그 산출된 볼의 3차원 좌표 데이터를 이용하여 타격되어 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델도 상기한 S713 단계에서 산출하는 방식과 동일한 방식으로 산출할 수 있다(S715).
센싱처리유닛은 상기한 바와 같이 산출된 운동 모델에 따라 타격된 볼에 대한 운동 파라미터(예컨대, 운동하는 볼의 속도, 방향각, 높이각 등)를 산출하여 제어장치로 전달한다(S716).
제어장치는 상기 전달받은 운동 파라미터에 기초하여 타격된 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션 영상을 구현함으로써 야구 게임이 진행되도록 할 수 있다.
만약, 상기 볼 피칭장치에서 발사된 볼을 사용자가 타격하지 않은 경우에는, 센싱장치는 사용자의 스윙을 인식하여 사용자가 헛스윙 하였는지 여부를 판별하여 그 정보를 제어장치로 전달할 수 있고, 사용자가 스윙을 하지 않은 경우 상기 볼 피칭장치에서 발사된 볼이 스트라이크인지 볼인지 여부를 판별하여 그 정보를 제어장치로 전달할 수 있다(S717).
상기한 스윙 인식, 헛스윙 여부의 판별, 볼/스트라이크 여부의 판별 등에 관한 구체적인 프로세스는 본 발명의 내용에 포함되지 않으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 타자모드의 경우 도 7에 도시된 바와 같이 하나의 트리거 영역을 설정하는 것이 아니라 도 8에 도시된 바와 같이 두 개의 트리거 영역을 설정하여 두 개의 트리거 영역을 각각 추출하여 조사함으로써 볼 피칭 장치로부터 타석 쪽으로 발사되는 볼에 의한 트리거와 사용자가 그 볼을 타격하여 다시 스크린 쪽으로 운동하는 볼에 의한 트리거를 각각 발생시킬 수도 있다.
도 8에서 b1 ~ b14는 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼에 대한 각 프레임 이미지에서 검출되는 볼을 한꺼번에 표시한 것이고, h1 ~ h11은 발사된 볼을 사용자(10)가 배트(BT)로 타격함에 따라 운동하는 볼에 대한 각 프레임 이미지에서 검출되는 볼을 한꺼번에 표시한 것이다.
여기서, 센싱처리유닛은 1번 트리거 영역(TR1)과 2번 트리거 영역(TR2)을 각각 미리 설정할 수 있으며, 1번 트리거 영역(TR1)은 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하기 위한 트리거를 발생시키기 위한 것이고, 2번 트리거 영역(TR2)는 사용자에 의해 타격되어 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하기 위한 트리거를 발생시키기 위한 것으로 이용할 수 있다.
센싱처리유닛은 먼저 제1 트리거 영역(TR1)을 조사하고 상기 제1 트리거 영역(TR1)을 조사한 결과 트리거가 발생한 경우에 제2 트리거 영역(TR2)을 조사하도록 미리 설정될 수 있다.
센싱처리유닛은 상기 1번 트리거 영역(TR1)을 조사하여 볼(예컨대, b7)이 검출되면 볼의 진행 방향을 조사하여 제1 방향인 경우 트리거를 발생시킨다.
이어서 2번 트리거 영역(TR2)을 조사한 결과 b13 볼이 검출된 경우 볼의 진행 방향을 조사하면 b13 -> b14 방향, 즉 제1 방향이 검출되며 이 경우에는 센싱처리유닛이 타격에 따른 트리거를 발생시키지 않는다.
트리거가 발생하지 않았으므로 센싱처리유닛은 2번 트리거 영역(TR2)의 조사를 계속 진행하고 다시 2번 트리거 영역(TR2) 내에서 볼(예컨대, h4)이 검출되면 볼의 진행 방향을 조사하여 h4 -> h5 방향, 즉 제2 방향을 검출할 수 있으며 이 경우에 센싱처리유닛은 타격에 따른 트리거를 발생시키도록 할 수 있다.
센싱처리유닛은 1번 트리거 영역(TR1)의 조사 결과에 따라 트리거가 발생하면 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델을 산출하는 프로세스를 진행할 수 있고, 이어서 2번 트리거 영역(TR2)의 조사 결과에 따라 트리거가 발생하면 사용자에 의해 타격되어 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델을 산출하는 프로세스를 진행할 수도 있다.
또한, 상기 1번 트리거 영역(TR1)의 조사 결과 트리거가 발생한 후, 사용자가 볼을 타격하지 못하고 헛스윙을 하거나 볼을 거르는 경우가 발생할 수 있으므로, 상기 2번 트리거 영역(TR2)을 계속적으로 조사하는 것이 아니라 미리 설정된 시간이 경과한 경우에는 상기 2번 트리거 영역(TR2)에 대한 조사를 중지하도록 하는 것도 가능하다.
사용자에 의해 타격되어 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델은, 도 8에 도시된 바와 같이 h1 ~ h11의 좌표 데이터를 이용하여 MD2과 같은 볼 운동 모델로서 산출될 수 있다.
상기 도 8에 도시된 실시예에서는 1번 트리거 영역과 2번 트리거 영역을 포함하는 복수개의 트리거 영역을 각각 미리 설정해 놓고 이들을 조사하여 볼 발사에 대한 트리거와 타격에 대한 트리거를 각각 발생시키는 것에 대해 설명하였는데, 하나의 트리거 영역을 미리 설정해 놓고 그 하나의 트리거 영역을 조사하여 볼 발사에 대한 트리거와 타격에 대한 트리거를 발생시키도록 센싱장치를 구성하는 것도 가능하다.
예컨대, 촬영 이미지상의 중간 정도의 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 설정해 놓고, 먼저 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼에 대한 트리거 여부를 조사(볼이 제1 방향인 경우)한 뒤 트리거가 발생되면, 다시 해당 트리거 영역을 조사하여 볼이 제2 방향으로 진행하는지 여부를 판단하여 타격에 대한 트리거를 발생시킬 수 있다.
한편, 다시 도 5로 돌아와서, 센싱장치가 투수모드로 센싱 프로세스를 진행하는 경우(S520), 센싱장치의 카메라 유닛은 그 촬영 범위 내의 영상을 촬영하여 버퍼에 저장한다(S521).
센싱장치의 센싱처리유닛은 촬영되는 이미지 상에 트리거 영역(제2 트리거 영역)을 미리 설정해 놓는데, 이미지 상의 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 영역을 정해놓고, 그 트리거 영역을 각 이미지마다 추출하여 그 추출된 트리거 영역을 조사한다(S522).
트리거 영역 내에서 볼이 검출되면(S620), 센싱처리유닛은 상기 트리거 영역을 계속 조사하여 검출된 볼이 어느 방향으로 진행하는지 볼 진행 방향을 검출한다(S621). 상기 센싱처리유닛은 상기 트리거 영역을 조사하여 상기 볼 진행 방향을 검출할 수도 있고, 트리거 영역에서 볼이 검출되면 그 시점 이후의 미리 설정된 개수의 이미지를 조사하여 그 이미지로부터 볼 진행 방향을 검출할 수도 있다.
센싱처리유닛은 볼의 진행 방향을 검출하여 볼 진행 방향이 제2 방향인지 여부를 판단한다(S622).
검출된 볼 진행 방향이 제2 방향인 경우, 센싱처리유닛은 트리거(즉, 제2 트리거)를 발생시킨다(S623). 즉, 투수모드에서 볼이 운동하는 것(사용자가 볼을 피칭하여 볼이 운동하는 경우)에 대한 볼 운동 모델의 산출을 위한 프로세스를 개시한다는 신호를 발생시킨다.
만약, 볼 진행 방향이 제2 방향이 아니라 제1 방향인 경우에는 트리거는 발생하지 않는다.
즉, 투수모드에서는 볼이 제2 방향으로 진행하는 경우에만 트리거가 발생하도록 하여 센싱장치가 불필요한 작업을 수행하지 않고 센싱 정보의 산출에 필요한 프로세스만을 수행할 수 있어 효과적이며 빠른 센싱 정보의 산출이 가능하다.
여기서, 상기한 투수모드에서의 트리거 영역의 추출 및 분석에 관하여 도 9를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치의 카메라유닛 중 하나의 카메라에서 촬영하고 있는 영상을 가정하여 나타낸 도면으로서, 다수 프레임의 이미지 상에서 나타나는 볼 이미지를 한꺼번에 나타내어 센싱장치에 의한 볼 검출 및 트리거 영역의 추출 및 분석에 관한 프로세스를 설명하기 위한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 센싱장치의 카메라유닛에 의해 촬영되어 수집되는 이미지에는 타석(30)에서 볼을 피칭하는 사용자(10)에 관한 부분이 포함되며, 상기 사용자에 의해 피칭되어 스크린 쪽으로 이동하는 볼(t1 ~ t11)과 각종 노이즈 등이 모두 나타난다.
센싱처리유닛은, 도 9에 도시된 바와 같이 트리거 영역(TR)을 미리 설정해 놓으며 이를 각 이미지에서 추출하여 그 추출된 트리거 영역(TR)만을 조사한다.
상기한 바와 같이 각 이미지에서 트리거 여역(TR)을 추출하여 분석하였는데, 볼이 운동함에 따라 트리거 영역(TR) 내로 진입을 하여 볼(예컨대 t3)이 검출되는 경우, 센싱처리유닛은 그 다음 프레임의 이미지에서 트리거 영역을 추출하여 t4를 검출함으로써 볼의 진행 방향이 t3 -> t4 방향, 즉 제2 방향임을 확인할 수 있다(물론 그 이전 이미지들을 조사하여, 예컨대 t1 -> t2 방향을 확인할 수도 있다).
상기한 바와 같이 트리거 영역 내에서 볼의 검출 및 볼의 진행 방향을 확인함으로써 트리거를 발생시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 트리거 영역을 추출하여 볼 검출 여부 및 볼 진행 방향을 조사함에 따라 트리거가 발생하면, 도 6에 도시된 바와 같이 센싱처리유닛은 트리거 시점 또는 그 이후의 미리 설정된 시점에서의 이미지를 레퍼런스 이미지(즉, 제2 레퍼런스 이미지)로서 저장한다(S720).
한편, 상기한 바와 같이 트리거가 발생되면, 센싱처리유닛은 상기 트리거 발생시를 기준으로 그 이전 또는 그 이후 또는 그 이전 및 이후의 미리 설정된 개수의 이미지를 버퍼로부터 수집하고(S721), 상기한 레퍼런스 이미지를 이용하여 상기 수집된 각 이미지에서 차영상 등의 기법으로 볼을 검출하며, 각 검출된 볼의 3차원 공간상에서의 좌표를 산출한다(S722).
그리고, 센싱처리유닛은 상기 산출된 볼의 3차원 좌표 데이터를 이용하여 상기한 볼 운동에 대한 운동 방정식에 의해 볼 운동 모델을 산출한다(S723). 즉, 사용자에 의해 피칭되어 스크린 쪽으로 운동하는 볼에 대한 x축, y축 및 z축 각 방향에 대한 운동 방정식을 볼의 좌표 데이터에 기초하여 완성함으로써 볼의 운동에 대한 운동 모델을 산출한다.
예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 t1 ~ t11의 좌표 데이터를 이용하여 MD3와 같은 볼 운동 모델을 산출할 수 있다.
그리고, 센싱처리유닛은 상기한 볼 운동 모델을 이용하여 사용자에 의해 피칭된 볼이 스크린에 도달하는 위치(스크린 임팩트 포인트) 및 볼이 스크린에 도달하는 시간(스크린 임팩트 시간) 정보를 산출하여 제어장치로 전달할 수 있다(S724).
제어장치는 상기한 스크린 임팩트 포인트 및 스크린 임팩트 시간 정보를 이용하여 상기 스크린 임팩트 포인트로부터 가상의 포수가 있는 위치까지 상기 볼 운동 모델에 기초하여 볼이 진행하는 시뮬레이션 영상을 구현할 수도 있고, 상기 스크린 임팩트 포인트 정보에 따라 상기 사용자가 피칭한 볼이 스트라이크인지 볼인지 여부를 판단할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법은, 투구 또는 타격된 볼의 운동에 대한 이미지를 취득하여 그 취득된 이미지를 분석함으로써 볼이 어떤 운동을 하는지에 대한 정확하고 빠른 운동 모델을 산출해 내어 투구 또는 타격에 따른 볼의 운동 파라미터 산출 등 야구 연습 또는 야구 게임의 진행에 필요한 여러 가지 다양한 정보를 상당히 정확하고 빠르게 산출할 수 있는 특장점이 있다.
본 발명에 따른 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법은, 소정 크기의 실내 공간에서 볼 피칭장치에 의해 발사되는 볼을 사용자가 배트로 타격하고 이를 센싱장치가 센싱하여 전방의 스크린을 통해 시뮬레이션 영상을 구현함으로써 사용자의 야구 연습 또는 가상의 야구 경기를 가능하게 하는 기술 분야에서 산업상 이용가능성을 갖는다.

Claims (19)

  1. 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치로서,
    볼이 운동하는 것에 대한 이미지를 지속적으로 촬영하는 카메라 유닛; 및
    상기 카메라 유닛에 의해 촬영되는 이미지 각각에 대해 미리 설정된 트리거 영역을 추출 및 분석하여 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키며, 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱 프로세스를 진행하여 상기 운동하는 볼에 대한 센싱 정보를 산출하는 센싱처리유닛;
    을 포함하는 센싱장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센싱처리유닛은,
    상기 사용자가 타석에서 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼을 타격할 때 상기 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼 및 상기 발사된 볼이 타격되었을 때 타격된 볼 중 적어도 하나에 대한 볼의 운동을 센싱하는 타자모드와, 상기 사용자가 볼을 피칭함에 따라 피칭되어 운동하는 볼의 운동을 센싱하는 투수모드를 선택적으로 실행하도록 구성되며,
    상기 야구 연습 장치의 제어장치로부터 전송되는 신호에 따라 상기 타자모드를 실행할지 상기 투수모드를 실행할지 결정하여 그 결정된 모드에 따른 프로세스를 실행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센싱장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 센싱처리유닛은,
    상기 타자모드가 실행될 때, 상기 트리거 영역을 추출하여 분석함에 따라 상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하고, 상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출되면 운동하는 볼의 진행 방향이 상기 타석 쪽 방향을 향하는 제1 방향인지 여부를 판단하며, 상기 볼의 진행 방향이 상기 제1 방향인 경우 상기 트리거를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센싱장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 센싱처리유닛은,
    상기 투수모드가 실행될 때, 상기 트리거 영역을 추출하여 분석함에 따라 상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하고, 상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출되면 운동하는 볼의 진행 방향이 상기 타석 반대쪽 방향을 향하는 제2 방향인지 여부를 판단하며, 상기 볼의 진행 방향이 상기 제2 방향인 경우 상기 트리거를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센싱장치.
  5. 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 타석에서 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼을 타격하는 방식으로 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치의 센싱방법으로서,
    상기 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하는 단계;
    상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계;
    상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 및
    상기 트리거가 발생함에 따라 상기 각 이미지에서 볼을 추출하고 볼에 대한 3차원 공간상의 좌표를 계산하여 계산된 좌표 데이터를 이용하여 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계;
    를 포함하는 센싱장치의 센싱방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석하여 상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출되고, 상기 운동하는 볼의 진행 방향을 분석하여 미리 설정된 방향으로 볼이 진행하는 경우에 상기 트리거를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 추출된 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하는 단계와,
    상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출된 경우, 상기 이미지 또는 상기 추출된 트리거 영역을 분석하여 볼 진행 방향이 상기 타석 쪽을 향하는 방향인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 볼 진행 방향이 상기 타석 쪽을 향하는 방향인 경우, 상기 트리거를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계는,
    상기 트리거 발생을 기준으로 미리 설정된 시점에 취득된 이미지를 레퍼런스 이미지로 저장하는 단계와,
    상기 트리거 발생시를 기준으로 그 이전 또는 그 이후 또는 그 이전 및 이후의 미리 설정된 개수의 이미지를 상기 촬영된 이미지로부터 수집하는 단계와,
    상기 레퍼런스 이미지를 이용하여 상기 수집된 이미지 각각에서 볼 검출 및 상기 검출된 볼의 3차원 공간상에서의 좌표 데이터를 산출하는 단계와,
    상기 볼의 좌표 데이터를 이용하여 상기 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼 및 상기 사용자에 의해 타격되어 운동하는 볼 중 적어도 하나에 대한 볼 운동 모델을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 센싱장치가 미리 설정하는 상기 트리거 영역은, 상기 각 이미지 상의 일측에 위치하는 1번 트리거 영역과 타측에 위치하는 2번 트리거 영역을 포함하며,
    상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 1번 트리거 영역 내에서 볼이 검출되고 볼의 진행 방향이 상기 타석 쪽 방향을 향하는 제1 방향인 경우 상기 트리거를 발생시키는 단계를 포함하며,
    상기 트리거가 발생된 경우, 상기 센싱장치는 상기 2번 트리거 영역을 추출하여 그 추출된 상기 2번 트리거 영역 내에서 볼이 검출되고 볼의 진행 방향이 상기 타석 반대쪽 방향을 향하는 제2 방향인 경우 상기 사용자에 의해 타격된 볼에 대한 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  10. 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 마운드에서 상기 스크린을 향하여 볼을 피칭하는 방식으로 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치의 센싱방법으로서,
    상기 사용자에 의해 피칭되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하는 단계;
    상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계;
    상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 및
    상기 트리거가 발생함에 따라 상기 각 이미지에서 볼을 추출하고 볼에 대한 3차원 공간상의 좌표를 계산하여 계산된 좌표 데이터를 이용하여 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계;
    를 포함하는 센싱장치의 센싱방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 추출된 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하는 단계와,
    상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출된 경우, 상기 이미지 또는 상기 추출된 트리거 영역을 분석하여 볼 진행 방향이 상기 스크린 쪽을 향하는 방향인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 볼 진행 방향이 상기 스크린 쪽을 향하는 방향인 경우, 상기 트리거를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계는,
    상기 트리거 발생을 기준으로 미리 설정된 시점에 취득된 이미지를 레퍼런스 이미지로 저장하는 단계와,
    상기 트리거 발생시를 기준으로 그 이전 또는 그 이후 또는 그 이전 및 이후의 미리 설정된 개수의 이미지를 상기 촬영된 이미지로부터 수집하는 단계와,
    상기 레퍼런스 이미지를 이용하여 상기 수집된 이미지 각각에서 볼 검출 및 상기 검출된 볼의 3차원 공간상에서의 좌표 데이터를 산출하는 단계와,
    상기 볼의 좌표 데이터를 이용하여 상기 사용자에 의해 피칭되어 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  13. 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치의 센싱방법으로서,
    상기 사용자가 타석에서 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼을 타격하는 경우에 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 타자모드 및 상기 사용자가 상기 스크린을 향하여 볼을 피칭하는 경우에 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 투수모드 중 어느 하나의 모드를 상기 야구 연습 장치의 제어장치로부터의 신호에 따라 실행하는 단계;
    상기 타자모드 및 투수모드 중 어느 하나의 모드가 실행됨에 따라, 카메라 유닛에 의한 이미지 촬영이 진행되는 단계;
    상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계;
    상기 트리거 영역 내에서 볼의 검출 및 볼의 진행 방향 검출에 의해 운동하는 볼에 대한 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계; 및
    상기 트리거가 발생함에 따라 상기 각 이미지에서 볼을 추출하고 볼에 대한 3차원 공간상의 좌표를 계산하여 계산된 좌표 데이터를 이용하여 상기 볼 운동 모델을 산출하는 단계;
    를 포함하는 센싱장치의 센싱방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 트리거 영역은 상기 타자모드의 경우에 미리 설정되는 제1 트리거 영역 및 상기 투수모드의 경우에 미리 설정되는 제2 트리거 영역을 포함하며,
    상기 타자모드 실행시,
    상기 트리거 영역을 추출하는 단계는 상기 제1 트리거 영역을 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 추출된 제1 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하는 단계와,
    상기 제1 트리거 영역 내에서 볼이 검출된 경우, 상기 이미지 또는 상기 추출된 제1 트리거 영역을 분석하여 볼 진행 방향이 상기 타석 쪽 방향을 향하는 제1 방향인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 볼 진행 방향이 상기 제1 방향인 경우, 상기 타자모드에서 상기 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 제1 트리거를 발생시키는 단계를 포함하며,
    상기 투수모드 실행시,
    상기 트리거 영역을 추출하는 단계는 상기 제2 트리거 영역을 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 추출된 제2 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하는 단계와,
    상기 제2 트리거 영역 내에서 볼이 검출된 경우, 상기 이미지 또는 상기 추출된 제2 트리거 영역을 분석하여 볼 진행 방향이 상기 스크린 쪽 방향을 향하는 제2 방향인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 볼 진행 방향이 상기 제2 방향인 경우, 상기 투수모드에서 상기 볼 운동 모델의 산출 프로세스가 개시되도록 하는 제2 트리거를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  15. 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치의 제어방법으로서,
    상기 야구 연습 또는 야구 게임을 위한 영상을 구현하는 제어장치에 의해 가상의 투수가 볼을 투구하는 영상을 구현하는 단계;
    상기 가상의 투수의 볼 투구 영상과 동기화되어 볼 피칭장치가 타석 쪽으로 볼을 발사하도록 제어하는 단계;
    센싱장치가, 상기 볼 피칭장치에서 발사되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하고, 상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계;
    상기 센싱장치가, 상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계;
    상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱장치가 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하여 센싱 정보를 산출하는 단계; 및
    상기 제어장치가 상기 센싱장치로부터 상기 센싱 정보를 전달받아 상기 센싱 정보에 기초하여 상기 사용자가 볼을 타격한 경우의 시뮬레이션 영상 또는 상기 사용자가 볼을 타격하지 않은 경우의 야구 연습 및 야구 게임 진행에 관한 영상을 구현하는 단계;
    를 포함하는 야구 연습 장치의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 추출된 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하는 단계와,
    상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출된 경우, 상기 이미지 또는 상기 추출된 트리거 영역을 분석하여 볼 진행 방향이 상기 타석 쪽을 향하는 방향인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 볼 진행 방향이 상기 타석 쪽을 향하는 방향인 경우, 상기 트리거를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 야구 연습 장치의 제어방법.
  17. 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치의 제어방법으로서,
    상기 야구 연습 또는 야구 게임을 위한 영상을 구현하는 제어장치에 의해 가상의 포수, 가상의 타자 및 가상의 심판에 관한 영상을 구현하는 단계;
    센싱장치가, 상기 사용자에 의해 피칭되어 운동하는 볼에 대한 이미지를 촬영하고, 상기 촬영되는 이미지 각각에 대해 상기 이미지상 미리 설정된 위치에 미리 설정된 크기의 트리거 영역을 추출하는 단계;
    상기 센싱장치가, 상기 추출된 트리거 영역 이미지를 분석함으로써 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키는 단계;
    상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱장치가 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하여 센싱 정보를 산출하는 단계; 및
    상기 제어장치가 상기 센싱장치로부터 상기 센싱 정보를 전달받아 상기 센싱 정보에 기초하여 상기 사용자가 피칭한 볼에 대해 상기 가상의 포수, 타자 및 심판이 대응하는 것에 관한 영상을 구현하는 단계;
    를 포함하는 야구 연습 장치의 제어방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 트리거를 발생시키는 단계는,
    상기 추출된 트리거 영역 내에서 볼이 검출되는지 판단하는 단계와,
    상기 트리거 영역 내에서 볼이 검출된 경우, 상기 이미지 또는 상기 추출된 트리거 영역을 분석하여 볼 진행 방향이 상기 스크린 쪽을 향하는 방향인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 볼 진행 방향이 상기 스크린 쪽을 향하는 방향인 경우, 상기 트리거를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치의 센싱방법.
  19. 스크린에 투영되는 가상 야구 영상을 기반으로 사용자가 야구 연습 또는 야구 게임을 할 수 있도록 하는 야구 연습 장치로서,
    사용자의 타격이 이루어지는 타석을 향하여 볼을 발사하는 볼 피칭장치;
    상기 볼 피칭장치에서 발사된 볼, 상기 사용자에 의해 타격된 볼 또는 상기 사용자에 의해 피칭된 볼이 운동하는 것에 대한 이미지를 지속적으로 촬영하여 수집하고 상기 각 수집된 이미지를 분석하여 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스를 진행하여 상기 운동하는 볼에 대한 센싱 정보를 산출하는 센싱장치; 및
    상기 센싱장치에 의해 산출되는 정보를 전달받아 상기 전달받은 정보에 기초하여 상기 야구 연습 또는 야구 게임의 진행을 위한 영상을 구현하는 제어장치를 포함하며,
    상기 제어장치는,
    가상의 투수를 포함하는 수비팀에 관한 영상을 구현하고 상기 사용자가 상기 타석에서 상기 볼 피칭장치로부터 발사되는 볼을 타격하는 방식으로 게임이 진행되는 공격모드 또는 상기 사용자가 타격 연습을 할 수 있도록 하는 타격연습모드와, 가상의 포수, 타자, 심판에 관한 영상을 구현하고 상기 사용자가 상기 타석에서 볼을 피칭하는 방식으로 게임이 진행되는 수비모드 또는 상기 사용자가 볼을 피칭하는 연습을 할 수 있도록 하는 피칭연습모드 중 어느 하나를 선택적으로 실행하거나 교대로 실행하도록 구성되고, 실행되는 모드에 대해 상기 센싱장치로 신호를 전송하도록 구성되며,
    상기 센싱장치는,
    상기 공격모드 또는 타격연습모드에 대응하여 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 타자모드 및 상기 수비모드 또는 피칭연습모드에 대응하여 볼 운동의 센싱 프로세스를 진행하는 투수모드 중 어느 하나의 모드를 상기 제어장치로부터의 신호에 따라 실행하도록 구성되며,
    상기 타자모드 및 투수모드 중 어느 하나의 모드가 실행됨에 따라, 상기 카메라 유닛에 의해 촬영되는 이미지 각각에 대해 미리 설정된 트리거 영역을 추출 및 분석하여 운동하는 볼에 대한 센싱 프로세스가 개시되도록 하는 트리거를 발생시키며, 상기 트리거가 발생함에 따라 상기 센싱 프로세스를 진행하여 상기 운동하는 볼에 대한 센싱 정보를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 야구 연습 장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10369445B2 (en) * 2016-08-10 2019-08-06 Stephen Joseph Stemle Video analytics for human performance
CN107018121B (zh) * 2016-10-13 2021-07-20 创新先进技术有限公司 用户身份验证的方法及装置
KR102146358B1 (ko) * 2018-09-12 2020-08-20 주식회사 뉴딘콘텐츠 볼의 운동에 대한 센싱방법 및 이를 이용한 센싱장치
KR20200087560A (ko) * 2019-01-11 2020-07-21 한국전자통신연구원 스크린 충돌위치 인식 시스템 및 방법
TWI702513B (zh) * 2019-10-04 2020-08-21 謝秉恆 虛擬實境棒球打擊訓練系統及其方法
US11207582B2 (en) * 2019-11-15 2021-12-28 Toca Football, Inc. System and method for a user adaptive training and gaming platform
US11514590B2 (en) 2020-08-13 2022-11-29 Toca Football, Inc. System and method for object tracking
US11710316B2 (en) 2020-08-13 2023-07-25 Toca Football, Inc. System and method for object tracking and metric generation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101019823B1 (ko) * 2010-06-29 2011-03-04 (주) 골프존 오브젝트 운동 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치
KR101023497B1 (ko) * 2009-02-17 2011-03-21 (주)바램시스템 트리거 신호 생성 장치 및 방법
KR20120016868A (ko) * 2010-08-17 2012-02-27 박성우 가상 현실 스크린 야구 시스템
KR20120102952A (ko) * 2011-03-09 2012-09-19 엔지비스 주식회사 Ｃｍｏｓ센서를 기반으로 한 구형 물체의 비행정보 측정 시스템 및 방법
KR101494204B1 (ko) * 2014-05-15 2015-02-17 주식회사 트래킹 아이 스크린 야구 게임 시스템 및 그 시스템의 타자 모드, 투수 모드, 포수 모드, 야수 모드 구현 방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4941662A (en) * 1988-11-14 1990-07-17 Deperna James Baseball game
US5984810A (en) * 1993-01-28 1999-11-16 Frye; William H. System for training a pitcher to pitch a baseball
US5443260A (en) * 1994-05-23 1995-08-22 Dynamic Sports Technology Virtual reality baseball training and amusement system
CN1156414A (zh) * 1994-05-23 1997-08-06 动力运动技术公司 虚拟现实棒救训练和娱乐系统
US5768151A (en) * 1995-02-14 1998-06-16 Sports Simulation, Inc. System for determining the trajectory of an object in a sports simulator
US6042492A (en) * 1995-09-21 2000-03-28 Baum; Charles S. Sports analysis and testing system
US6709351B2 (en) * 1998-09-10 2004-03-23 Takeshi Hori Sports game system
AU769744B2 (en) 1999-03-01 2004-02-05 Probatter Sports, Llc Pitching system with video display means
JP2001269429A (ja) * 2000-03-24 2001-10-02 Namco Ltd ボール計測システム、シミュレータ及び情報記憶媒体
KR200269859Y1 (ko) 2002-01-08 2002-03-23 조현은 야구연습용 공발사기
JP4698252B2 (ja) * 2005-02-23 2011-06-08 株式会社ジャパーナ 芯ズレ測定装置
US7641565B2 (en) * 2006-06-12 2010-01-05 Wintriss Engineering Corporation Method and apparatus for detecting the placement of a golf ball for a launch monitor
CN104524758B (zh) * 2007-09-21 2017-10-03 游戏数据有限责任公司 对象定位及移动检测系统和方法
KR100937922B1 (ko) * 2009-02-12 2010-01-21 엔지비스 주식회사 구형 물체의 비행정보 측정 시스템 및 방법
KR100919371B1 (ko) 2009-04-13 2009-09-25 조현은 암피칭머신
KR101385325B1 (ko) * 2011-09-23 2014-04-16 주식회사 크리에이츠 복수의 카메라로 운동하는 피사체를 촬영하고 그 촬영 이미지에 기초하여 피사체의 실제의 운동 궤적을 획득하기 위한 방법 및 시스템
US9039548B2 (en) * 2012-01-03 2015-05-26 James I. Sams, III Swing training device and system
KR20140100685A (ko) 2013-02-07 2014-08-18 김유진 공수 게임이 가능한 스크린 야구 시스템 및 그 방법
JP5841097B2 (ja) 2013-05-02 2016-01-13 有限会社ワタカ螺子製作所 トスバッティング装置
KR101505931B1 (ko) 2014-05-07 2015-03-25 (주)스크린게임연구소 실내 스크린 야구 시스템 및 이를 이용한 스크린 야구 서비스 방법
KR101546666B1 (ko) 2015-03-25 2015-08-25 주식회사 리얼야구존 스크린 야구 시스템 운영 방법
KR101543371B1 (ko) 2015-03-25 2015-08-21 주식회사 리얼야구존 스크린 야구 시스템 경기 방법
KR101782898B1 (ko) * 2015-07-31 2017-10-23 (주)스크린게임연구소 실내 스크린 야구 투수 시스템 및 이를 이용한 스크린 야구 서비스 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101023497B1 (ko) * 2009-02-17 2011-03-21 (주)바램시스템 트리거 신호 생성 장치 및 방법
KR101019823B1 (ko) * 2010-06-29 2011-03-04 (주) 골프존 오브젝트 운동 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치
KR20120016868A (ko) * 2010-08-17 2012-02-27 박성우 가상 현실 스크린 야구 시스템
KR20120102952A (ko) * 2011-03-09 2012-09-19 엔지비스 주식회사 Ｃｍｏｓ센서를 기반으로 한 구형 물체의 비행정보 측정 시스템 및 방법
KR101494204B1 (ko) * 2014-05-15 2015-02-17 주식회사 트래킹 아이 스크린 야구 게임 시스템 및 그 시스템의 타자 모드, 투수 모드, 포수 모드, 야수 모드 구현 방법

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