WO2023048459A1 - 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치 - Google Patents

타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치 Download PDF

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WO
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ball
trajectory
radar sensing
section
calculating
Prior art date
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PCT/KR2022/014073
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박민기
안용범
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주식회사 골프존
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    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
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    • G—PHYSICS
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications

Definitions

  • the present invention provides a radar sensing device that analyzes a signal reflected from a moving ball using the Doppler Effect of a radar signal and calculates motion parameters of the ball therefrom, and radar sensing data for a ball hit using the same. It is an invention related to a ball trajectory calculation method using
  • the conventional radar sensor for example, the spin calculation technology disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0947898 receives a signal reflected from a rotating ball in flight, analyzes the frequency of the received signal, and A method for calculating spin and the like was presented.
  • the Doppler effect of the radar signal is used to analyze the signal reflected from the ball to obtain ball speed, trajectory, direction, and ball spin information or club information (attack angle, dynamic loft, club pass, etc.) and the flight trajectory of the ball.
  • the radar signal may receive noise due to environmental noise subjected to frequency interference, interference of people and clubs, and curvature of the ball surface.
  • noise caused by interference between people and clubs or curvature of the ball surface causes distortion and phase shaking of the radar signal, and this signal distortion has a bad effect on calculating the trajectory of the ball, etc.
  • ball position data is calculated using a radar signal
  • an initial trajectory of the ball is calculated using the radar signal
  • trend data for the entire ball trajectory is calculated using the initial trajectory.
  • the present invention is a radar sensing device for sensing a ball that is hit and moved, which can calculate a robust ball movement trajectory such as distortion and phase shaking of radar signals due to interference between a person and a club or curvature of a ball surface. It is to provide a ball trajectory calculation method using radar sensing data for and a radar sensing device using the same.
  • a ball trajectory calculation method of a radar sensing device for a hit ball includes transmitting a radar signal and receiving a reflected wave from a hit ball to collect radar sensing data related to the movement of the ball; Calculating initial movement characteristic information using radar sensing data in a section preset as an initial movement section of the ball; determining ballistic effectiveness according to the initial motion characteristic information; And if it is valid as a result of the ballistic validity determination, a ball movement trajectory by the physics engine is calculated based on the initial motion characteristic information, and if not valid, the ball movement trajectory is calculated using radar sensing data of a predetermined section after the initial motion section of the ball. and calculating a ball movement trajectory by the engine.
  • the calculating of the initial motion characteristic information may include: speed of the ball from the radar sensing data within the initial motion section of the ball, which is a preset distance section from the initial position of the ball when the ball is hit; and calculating trajectory and direction information.
  • the determining of ballistic validity may include analyzing the level of phase shaking of the radar sensing data within an initial movement section of the ball, which is a preset distance section from an initial position of the ball when the ball is struck. It characterized in that it comprises the step of determining the reliability of the initial motion characteristic information by doing.
  • the determining of the validity of the ballistics may include performing a linear fitting on the radar sensing data within an initial movement section of the ball, which is a preset distance section from an initial position of the ball when the ball is hit. Calculating a regression model and determining the level of phase shaking from the linear regression model, and determining whether the trajectory of the ball calculated from the radar sensing data in the initial motion period of the ball is a low trajectory of less than a preset angle In the step of calculating the ball movement trajectory, when it is determined that the level of the phase shaking is less than or equal to a preset standard and the trajectory of the ball is the low trajectory, based on the initial motion characteristic information and calculating a ball movement trajectory by the physical engine.
  • the calculating of the ball movement trajectory may include removing noise and performing a flattening process on the radar sensing data in the initial motion period of the ball, Calculating a weight of effectiveness for radar sensing data in the initial motion period of the ball in a manner in which a higher weight is assigned as the level of phase shaking is lower, and weighting the calculated effectiveness to the initial motion characteristic information and calculating a ball movement trajectory by the physical engine.
  • the step of calculating the ball movement trajectory when the ballistic validity determination result is not valid is based on radar sensing data of a section set between the last position of the initial movement section of the ball and the position of the highest point of the ball. and calculating a ball movement trajectory by the physical engine using ball position coordinate information.
  • calculating the ball movement trajectory when the ballistic validity determination result is not valid includes calculating ball position coordinate information at predetermined time intervals based on the collected radar sensing data, and the calculated Determining the position of the highest point of the ball from the ball position coordinate information and specifying a section corresponding to a height corresponding to a preset ratio to the position of the highest point of the ball, and using the ball position coordinate information within the specified section to determine the corresponding section It is characterized in that it comprises calculating a section trajectory for , and calculating a ball movement trajectory by the physical engine based on the section trajectory.
  • a radar sensing device for sensing a hit ball includes a signal transmitter for transmitting a radar signal; a signal receiving unit for receiving a reflected wave signal reflected from a ball moving with respect to the signal of the signal transmitting unit; a signal analyzer configured to analyze the received reflected wave signal and calculate radar sensing data related to the movement of the ball; And calculating initial motion characteristic information using radar sensing data in a section preset as an initial motion period of the ball, determining ballistic validity according to the initial motion characteristic information, and if valid, based on the initial motion characteristic information and an information calculation unit that calculates a ball movement trajectory by the physics engine and, if not valid, calculates a ball movement trajectory by the physics engine using radar sensing data of a predetermined section after the initial movement section of the ball.
  • a method for calculating a ball trajectory using radar sensing data for a hit ball and a radar sensing device using the same provide a ball trajectory calculation method using radar sensing data for a hit ball, even if radar signal distortion and phase shaking due to interference between a person and a club or curvature of a ball surface occur.
  • Figure 1 (a) is a block diagram showing the configuration of a radar sensing device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 1 (b) is a signal receiving unit of the radar sensing device according to an embodiment of the present invention It is a drawing showing the configuration as a block diagram.
  • Figure 2 (a) shows the phase value information in the initial movement section of the ball from the radar signal received by the radar sensing device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 (b) is the position coordinates of the ball information was displayed.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a ball trajectory calculation method using radar sensing data for a hit ball according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a process for determining ballistic validity in the process shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a specific means for determining ballistic effectiveness in the process shown in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a process of calculating a ball movement trajectory when ballistic validity is not recognized in the process shown in FIG. 3 .
  • FIG. 7 is a flowchart showing a process for calculating a ball movement trajectory when ballistic validity is not recognized in the process shown in FIG. 3;
  • FIG. 8 is a diagram for explaining calculation of a ball movement trajectory according to the process shown in FIG. 7 .
  • Figure 1 (a) is a block diagram showing the configuration of a radar sensing device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 1 (b) is a signal receiving unit of the radar sensing device according to an embodiment of the present invention It is a drawing showing the configuration as a block diagram.
  • a radar sensing device is a device that basically uses the Doppler Effect of radar to calculate various information about the motion characteristics of a ball hit by a golf club, for example, As shown in (a) of FIG. 1 , it may include a signal transmission unit 110, a signal reception unit 120, a signal analysis unit 130 and an information calculation unit 140.
  • the radar sensing device may be installed on the ground or near the ground at a predetermined distance from the position of the ball to be hit by the user, and toward the direction of movement of the ball to be moved by the hit at the installation position It may be configured to transmit a radar signal of a specific frequency, receive and analyze the reflected wave reflected from the ball, and track the ball that is hit and moves.
  • the signal transmission unit 110 is configured to transmit a specific radar signal in an aimed direction, and although not shown in the drawing, may be configured to include a transmission antenna for transmitting a radar signal.
  • the signal receiving unit 120 is configured to receive a reflected wave signal returned after the radar signal transmitted by the signal transmitting unit 110 is reflected from the ball. Due to the Doppler effect, the reflected wave signal transmitted by the signal transmission unit 110 and reflected from the ball changes the frequency of the signal transmitted by the signal transmission unit 110, resulting in a Doppler shift. That is, the signal receiving unit 120 receives a signal having a Doppler shift.
  • the signal receiving unit 120 is configured to include a plurality of receiving antennas for receiving the reflected wave signal, so that information such as the position, speed, trajectory and direction angle of a moving ball is obtained by using the phase difference of the received signal of each of the plurality of receiving antennas. can be calculated
  • FIG. 1 briefly illustrates an example of the configuration of the signal receiver 120.
  • the signal receiver 120 appropriately uses three or more receiving antennas including RA1, RA2, and RA3.
  • each receiving antenna RA1, RA2, and RA3
  • RA1, RA2, and RA3 can receive the reflected wave signal received from the ball (B), and the ball (B) moving using the phase difference of the signal between each receiving antenna
  • the trajectory (height angle) and direction angle of can be calculated respectively.
  • the trajectory of the moving ball B can be calculated using the phase difference of the signals received by RA1 and RA2, respectively.
  • the direction angle of the moving ball B can be calculated using the phase difference of the signals received by RA1 and RA3, respectively.
  • phase value information can be calculated by digitizing the phase information of the ball at a predetermined time interval for receiving the reflected wave signal using the phase difference of the signal between the respective receiving antennas as described above.
  • the signal receiver 120 can easily calculate the distance between the ball B and the signal receiver 120 as the signal receiver 120 receives the reflected wave signal, the signal receiver 120 receives the reflected wave signal reflected from the ball B.
  • the distance to the ball B, the trajectory angle of the ball B, and the direction angle information of the ball B can be known.
  • the position coordinate information of the ball B can be calculated.
  • the speed of the ball can also be calculated using this information.
  • the signal analyzer 130 may calculate phase value information by analyzing the radar signal reflected by the ball at predetermined time intervals during which the ball moves, and position coordinate information of the moving ball at predetermined time intervals. It can be configured to calculate.
  • the signal analysis unit 130 may analyze the reflected wave signal of the received radar as described above to calculate radar sensing data related to the movement of the ball, and the radar sensing data may be calculated at predetermined time intervals. It may be phase value information or ball position coordinate information calculated based on the phase value information.
  • the signal transmitter 110 While the signal transmitter 110 is sending the radar transmission signal St, the user hits a ball with a golf club, the radar signal is reflected from the hit ball, and the signal receiver 120 transmits the reflected wave signal Sr At this time, the received reflected wave signal causes considerable distortion and phase shaking of the radar signal due to interference between the user and the club and curvature of the ball surface.
  • the information calculation unit 140 of the radar sensing device calculates initial motion characteristic information using radar sensing data in a section preset as an initial motion section of a ball that is hit and moved, and The ballistic validity is determined according to the initial motion characteristic information, and if the result of the ballistic validity judgment is valid, the ball movement trajectory by the physics engine is calculated based on the above initial motion characteristic information, and if not valid, the ball movement after the initial motion period of the ball is calculated. It may be configured to calculate a ball movement trajectory by a physical engine using radar sensing data of a predetermined section.
  • the physics engine refers to a program designed to calculate a motion trajectory and motion dynamics feature information through simulation according to given conditions for motion of an object based on the motion dynamics of the object.
  • the information calculation unit 140 of the radar sensing device is equipped with the above-described physical engine, and based on the motion characteristic information in the initial motion section of the ball using the radar sensing data, the physics engine It is possible to kinematically calculate the movement trajectory of the entire ball or to calculate the movement trajectory of the entire ball kinematically by a physics engine based on the motion characteristic information of the ball in the section after the initial movement section of the ball. .
  • the radar sensing data in the initial motion period of the ball is reliable data due to phase shaking, and if so, the entire ball trajectory by the physics engine using the data in the initial motion period of the ball. , and if it is unreliable data, the entire ball trajectory is calculated by the physics engine using data in other sections instead of data in the initial movement section of the ball, thereby reducing the effect of phase shaking appearing at the beginning of the ball's movement.
  • a robust ball movement trajectory can be calculated.
  • the calculation of the ball trajectory by the radar sensing device determines whether the ball trajectory based on the radar sensing data in the interval from when the ball is hit to the preset distance, that is, in the initial movement interval of the ball, is valid. whether it matters
  • the information calculation unit of the radar sensing device may calculate initial motion characteristic information using data corresponding to the initial motion period (Ti) of the ball, as shown in (b) of FIG. 2, and the initial motion characteristic information may be calculated.
  • the ball trajectory in the initial motion period (Ti) of the ball can be calculated using the motion characteristic information.
  • the entire trajectory can be calculated using this, and if it is unreliable, the entire trajectory is calculated using data from other sections do.
  • the radar sensing device Place the radar sensing device at a predetermined distance based on the user's hitting position and place the ball to be hit, the radar sensing device detects the location of the ball and makes the ball ready (meaning that the radar sensing device is ready to sense the ball) It becomes (S110).
  • the signal transmission unit of the radar sensing device transmits a radar signal toward the ball, and the reception unit may prepare for sensing while receiving a reflected wave signal of the transmitted radar signal (S120).
  • the signal analysis unit of the radar sensing device may analyze the signal received by the signal receiving unit to collect radar sensing data about the movement of the ball, for example, phase value information about the ball ( S140).
  • the information calculation unit of the radar sensing device may calculate information on the motion characteristics of the ball in the corresponding section, that is, initial motion characteristic information, using radar sensing data in a preset distance section as the initial movement section of the ball (S150). .
  • the information calculating unit determines whether the trajectory of the initial motion characteristic information is valid, that is, whether the radar sensing data in the ball's initial motion section is reliable or how reliable the data is. It can (S200).
  • the information calculation unit may calculate the ball movement trajectory by the physical engine based on the initial motion characteristic information (S270).
  • the information calculation unit uses the position coordinate information of the ball based on the radar sensing data of the section set between the last position of the ball's initial movement section and the highest point of the ball, A ball movement trajectory can be calculated (S300).
  • step S200 an example of a specific process of determining ballistic validity in step S200 will be described through a flowchart shown in FIG. 4 .
  • phase value information on the ball in the corresponding section can be calculated (S210).
  • the information calculation unit of the radar sensing device may analyze the level of phase shaking from the phase value information in the initial section as shown in (a) of FIG. 2 (S220).
  • step S220 the information calculation unit determines how severely distortion of the radar signal is caused by external interference by analyzing the level of shaking of the ball in the initial motion period of the ball.
  • the level of phase shaking can be divided into stages such as no shaking, normal, severe, etc. by analyzing the distribution of phase values of the ball.
  • the level of phase shake can be divided into 3, 4 steps, or more steps, and the flow chart shown in FIG.
  • level A no phase shake
  • level B weak phase shake
  • level C severe phase shake
  • a linear regression model through linear regression analysis on phase value information may be used.
  • Linear regression analysis is a regression analysis that models the linear correlation between a dependent variable and one or more independent variables (explanatory variables) when a large number of data are distributed. is an analytical technique. Such a linear regression model can be modeled using a least square method.
  • a linear regression model (Lf) is obtained through the linear regression analysis as described above for the phase data (Dp) in the initial movement section of the ball, and the linear regression model (Lf)
  • the shake level of the phase data Dp can be digitized from
  • a coefficient of determination (R ⁇ 2) in a linear regression model may be used.
  • the level of phase shaking can be digitized and it corresponds to any of the preset shaking stages. can determine whether
  • the information calculation unit It is possible to determine whether the trajectory is low (S241) by removing noise through a program set in advance for the radar sensing data within the initial movement range of the ball (S231) and calculating the trajectory using the corresponding data.
  • whether or not the trajectory is low is to determine whether the result of calculating the trajectory by analyzing the data corresponds to a preset angle as the low trajectory, that is, less than or less than the low trajectory reference angle. In the case of low trajectory, validity can be recognized, otherwise validity is not recognized.
  • the trajectory calculation of the radar sensing data in the initial movement section of the ball is the position coordinates of the ball calculated using the phase value of the radar signal, as shown in FIG. 5 (b). information is available.
  • the position coordinate information of the ball can be calculated from the radar signal at predetermined time intervals. It is shown in (b).
  • trajectory of the radar sensing data in the ball's initial movement section is somewhat low, it is less affected by signal distortion and phase shaking, so it can be set as one condition for recognizing the validity of the trajectory.
  • the number of degrees to set the angle that is the basis for low trajectory can be set as the reference angle for low trajectory by determining the upper limit of the ballistic angle that can be judged to be valid for ballistics through several tests.
  • the level of phase shaking is analyzed in step S220 and corresponds to a good level, and in step S241, whether or not the trajectory is low is determined and the trajectory is low. Ballistic validity can be recognized (S251).
  • ballistic validity can be recognized by adding a numerical value for the level of phase shaking and a numerical value for the degree of low trajectory, and ballistic validity can be recognized when it corresponds to a preset numerical range.
  • the information calculation unit It is possible to remove noise from the radar sensing data through a program set in advance and correct the weakly existing phase shake through a flattening process (S232).
  • step S220 if it corresponds to a level where phase shaking is weak, it is corrected to some extent, and in step S242, whether or not the trajectory is low If it is judged that it corresponds to low trajectory, ballistic validity can be recognized (S252).
  • ballistic validity can be recognized by adding a numerical value for the level of phase shaking and a numerical value for the degree of low trajectory, and ballistic validity can be recognized when it corresponds to a preset numerical range.
  • radar sensing data for which ballistic validity is recognized does not all have the same reliability, and even within a range where ballistic validity is recognized, phase shaking may be more severe or weaker in some cases.
  • the reliability of data may be evaluated higher as the degree of phase shake decreases, and the reliability of data may be evaluated lower as the degree of phase shake increases. Such an evaluation may be performed in a way of assigning weights.
  • the information calculation unit calculates the weight of the validity in such a way that a higher weight is assigned as the degree of phase shaking of the corresponding data is lower (S261), and the initial motion of the ball A ball movement trajectory by a physical engine may be calculated by applying the calculated weight to data in the section (S271).
  • the physics engine can calculate the trajectory accordingly.
  • step S220 if the value corresponds to the numerical range set for the C level with severe phase shake (S223), the information calculation unit does not determine whether the data is low trajectory. ballistic validity may be disapproved immediately without it (S253).
  • the information calculation unit ignores the radar sensing data in the initial motion period of the ball, sets a predetermined area among the areas after the initial motion period, and A process of calculating a ball trajectory using radar sensing data may be performed (S301).
  • FIG. 6 illustrates an example of ball position coordinate information obtained by regressing ball position coordinates at predetermined time intervals to a y-z plane, calculated using a radar signal received by a radar sensing device according to an embodiment of the present invention.
  • the reflected signal has more noise due to interference from the surrounding environment, and the distortion of the signal becomes more severe, so that the reliability of the data is significantly lowered.
  • the criterion for finding the section Ts after the initial movement section Ti of the ball may be the position of the highest point Ph of the ball.
  • the information calculation unit uses the collected radar sensing data. As described above, ball position coordinate information is calculated at predetermined time intervals (S310).
  • the highest point position (Ph) of the ball is determined from the ball position coordinate information (S320), and a distance section corresponding to a height corresponding to a preset ratio to the height of the highest point of the ball may be specified and set as a reference section (Ts) ( S330).
  • data having the largest z value on the coordinates may be determined as the highest point position (Ph), and for setting the reference section, for the height of the highest point, for example, A section corresponding to a height of 10% to 60% may be set as the reference section Ts.
  • the ratio to the height of the highest point can be arbitrarily set in advance, but a ratio that can be recognized as the most reliable data interval can be determined through several tests and the ratio can be set in advance.
  • the position corresponding to the height of 10% of the height of the highest point position (Ph) in FIG. 6 is Pa
  • the position corresponding to the height of 60% of the height of the highest point position (Ph) When is referred to as Pb, a section between the Pa position and the Pb position may be set as a reference section Ts for trajectory calculation.
  • a reference section (Ts) for trajectory calculation is determined (S330), and ball position coordinate information (Rs) within the determined section (Ts) is used to determine It is possible to calculate the section trajectory of (S340).
  • the entire ball movement trajectory by the physics engine can be calculated (S350).
  • Steps S340 and S350 described above will be described in more detail with reference to FIG. 8 .
  • 8(a) shows an example of calculating the section trajectory Cs using the ball position coordinate information within the reference section Ts as described above
  • FIG. 8(b) shows the section trajectory Cs It shows an example in which the entire ball movement trajectory (CH) is calculated by the physical engine as a basis.
  • the section trajectory (Cs) is calculated using the ball position coordinate data (Rs) within the reference section (Ts) as shown in (a) of FIG.
  • the section trajectory (Cs) can be calculated from the data (Rs) using the least squares method or the Random SAmple Consensus (RANSAC) algorithm.
  • the physical engine After calculating the section trajectory Cs in this way, based on the section trajectory Cs, as shown in (b) of FIG. 8, the physical engine can calculate the entire ball movement trajectory CH. .
  • the radar sensing device determine ballistic validity for the radar sensing data in the initial movement section of the ball, and if the result is valid, The entire ball movement trajectory is calculated using the ball motion characteristic information in the ball's initial motion period, and if the validity of the ballistics is not recognized, a reference period after the ball's initial motion period is set and the data within the reference period is used. After calculating the section trajectory and then calculating the entire ball movement trajectory based on this, it is possible to calculate a robust ball movement trajectory even if distortion and phase shaking of the radar signal occur.
  • a ball trajectory calculation method using radar sensing data for a hit ball and a radar sensing device using the same according to the present invention are inventions related to technology capable of calculating an accurate trajectory of a ball hit by a user and moving, and are related to golf. available for

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Abstract

본 발명은 타격되어 이동하는 볼을 센싱하는 레이더 센싱장치에 있어서, 사람과 클럽의 간섭이나 볼 표면의 굴곡 등에 의한 레이더 신호의 왜곡 및 위상 흔들림 등에 강인한 볼 이동 궤적을 산출할 수 있는, 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치를 제공하기 위한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법은, 레이더 센싱 데이터를 수집하는 단계와, 볼의 초기 운동 구간으로서 미리 설정된 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 탄도 유효성을 판단하고 그 판단 결과에 따라 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함한다.

Description

타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치
본 발명은 레이더 신호의 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용하여 운동하는 볼로부터 반사되는 신호를 분석하고 그로부터 볼의 운동 파라미터들을 계산하도록 하는 레이더 센싱장치와 이를 이용하여 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법에 관한 발명이다.
볼을 이용하는 스포츠 경기, 특히 골프의 경우 골퍼에 의해 타격되어 운동하는 볼의 물리적 특성을 정확하게 센싱하여 그 센싱된 값을 이용하여 타구 분석을 한다던 지 이를 영상으로 구현하여 소위 스크린 골프와 같은 시뮬레이션 골프 분야에 적용하는 시도는 항상 이루어져 왔었다.
특히, 타격에 의해 날아가는 볼의 스핀(Spin)은 3차원 공간상의 축을 중심으로 매우 고속으로 회전하기 때문에 이를 종래의 카메라 센서를 이용하여 측정하는 것은 상당히 어려운데, 운동하는 볼의 스핀을 좀 더 정확하게 산출할 수 있는 장비로서 신호의 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용한 레이더 센서에 대한 연구개발이 상당히 진행되고 있는 실정이다.
종래의 레이더 센서는, 예컨대 한국등록특허공보 제10-0947898호 등에서 개시하고 있는 스핀 산출 기술은 비행중인 회전하는 볼로부터 반사된 신호를 수신하여 그 수신된 신호에서 주파수를 분석하여 볼의 운동에 따른 스핀 등을 산출하는 방법을 제시하였다.
일본등록특허공보 제6048120호, 한국공개특허공보 제2016-0054013호 및 한국공개특허공보 제2015-0139494호 등의 여러 선행특허문헌들에서 개시하고 있는 기술 역시 구체적인 주파수 분석 방법 자체는 서로 다르지만, 기본적으로 신호 자체의 분석에 의존하여 그로부터 직접적으로 볼의 운동특성 정보를 계산해 내는 방식이었다.
이와 같이, 종래의 골프 론치 모니터류의 레이더 센싱 시스템에서는 레이더 신호의 도플러 효과를 이용하여 볼로부터 반사된 신호를 분석하여 볼에 대한 속도, 탄도, 방향 그리고 볼 스핀 정보 또는 클럽의 정보(어택앵글, 다이나믹로프트, 클럽패스 등)와 볼의 비행 궤적 등을 제공한다.
그러나, 레이더 신호는 주파수 간섭을 받는 환경적인 노이즈와 사람과 클럽의 간섭 그리고 볼 표면의 굴곡 등에 의한 노이즈를 받을 수 있다. 이처럼 사람과 클럽의 간섭이나 볼 표면의 굴곡 등에 의한 노이즈는 레이더 신호의 왜곡 및 위상 흔들림을 유발시키며 이러한 신호 왜곡은 볼의 궤적 등을 계산하는데 나쁜 영향을 미치며 레이더 센서의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 등록특허 제10-1931592호를 통해 레이더 센싱장치에 있어서 정확한 볼 이동 궤적을 산출하는 방법을 제시한 바 있다.
즉, 등록특허 제10-1931592호에서는 레이더 신호를 이용하여 볼 위치 데이터를 산출하고 이를 이용하여 볼의 초기 궤적을 산출하며, 그 초기 궤적을 이용하여 전체 볼 궤적에 대한 추세 데이터를 산출하여 상기 추세 데이터와 볼 위치 데이터를 이용하여 전체 볼 궤적을 산출하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 운동하는 볼로부터 반사되는 레이더 신호는 볼의 운동 초기 소정 거리 구간에서 사람과 골프클럽의 간섭을 가장 크게 받기 때문에 신호 왜곡과 위상 흔들림 등의 문제가 가장 크게 발생하기 때문에 볼의 운동 초기의 궤적을 잘못 산출할 경우 전체 볼 궤적의 정확도가 상당히 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 타격되어 이동하는 볼을 센싱하는 레이더 센싱장치에 있어서, 사람과 클럽의 간섭이나 볼 표면의 굴곡 등에 의한 레이더 신호의 왜곡 및 위상 흔들림 등에 강인한 볼 이동 궤적을 산출할 수 있는, 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법은, 레이더 신호를 송신하고 타격된 볼로부터 반사파를 수신하여 상기 볼의 이동에 관한 레이더 센싱 데이터를 수집하는 단계; 상기 볼의 초기 운동 구간으로서 미리 설정된 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 초기 운동특성 정보를 산출하는 단계; 상기 초기 운동특성 정보에 따른 탄도 유효성을 판단하는 단계; 및 상기 탄도 유효성 판단 결과 유효한 경우 상기 초기 운동특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하고, 유효하지 않은 경우 상기 볼의 초기 운동 구간 이후의 소정 구간의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 초기 운동특성 정보를 산출하는 단계는, 상기 볼의 타격시 상기 볼의 초기 위치부터 미리 설정된 거리 구간인 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터로부터 볼의 속도, 탄도 및 방향 정보를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 탄도 유효성을 판단하는 단계는, 상기 볼의 타격시 상기 볼의 초기 위치부터 미리 설정된 거리 구간인 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터의 위상 흔들림의 수준을 분석함으로써 상기 초기 운동특성 정보의 신뢰성을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 탄도 유효성을 판단하는 단계는, 상기 볼의 타격시 상기 볼의 초기 위치부터 미리 설정된 거리 구간인 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터에 대한 선형 피팅을 통해 선형회귀모델을 산출하고 상기 선형회귀모델로부터 위상 흔들림의 수준을 판단하는 단계와, 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터로부터 산출되는 볼의 탄도가 미리 설정된 각도 이하의 저탄도인지 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는, 상기 위상 흔들림의 수준이 미리 설정된 기준 이하이고 상기 볼의 탄도가 상기 저탄도인 것으로 판단된 경우, 상기 초기 운동특성 정보에 기초하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는, 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대해 노이즈를 제거하고 평탄화 처리를 하는 단계와, 상기 미리 설정된 기준 이하의 위상 흔들림에서 그 위상 흔들림의 수준이 낮을수록 높은 가중치를 부여하는 방식으로 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대한 유효성의 가중치를 산출하는 단계와, 상기 초기 운동특성 정보에 상기 산출된 유효성의 가중치를 적용하고 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 탄도 유효성 판단 결과 유효하지 않은 경우의 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는, 상기 볼의 초기 운동 구간의 마지막 위치와 상기 볼의 최고점 위치 사이에서 설정되는 구간의 레이더 센싱 데이터에 기초한 볼의 위치 좌표 정보를 이용하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 탄도 유효성 판단 결과 유효하지 않은 경우의 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는, 상기 수집되는 레이더 센싱 데이터에 기초하여 소정 시간간격의 볼 위치 좌표 정보를 산출하는 단계와, 상기 산출된 볼 위치 좌표 정보로부터 볼의 최고점 위치를 결정하고, 상기 볼의 최고점 위치 대비 미리 설정된 비율에 해당하는 높이에 해당하는 구간을 특정하는 단계와, 상기 특정된 구간 내의 볼 위치 좌표 정보를 이용하여 해당 구간에 대한 구간 궤적을 산출하는 단계와, 상기 구간 궤적에 기초하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 타격된 볼을 센싱하는 레이더 센싱장치는, 레이더 신호를 송신하는 신호 송신부; 상기 신호 송신부의 신호에 대해 운동하는 볼로부터 반사된 반사파 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 볼의 이동에 관한 레이더 센싱 데이터를 산출하는 신호 분석부; 및 상기 볼의 초기 운동 구간으로서 미리 설정된 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 초기 운동특성 정보를 산출하고, 상기 초기 운동특성 정보에 따른 탄도 유효성을 판단하여, 유효한 경우 상기 초기 운동특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하고, 유효하지 않은 경우 상기 볼의 초기 운동 구간 이후의 소정 구간의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 정보 산출부를 포함한다.
본 발명에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치는, 사람과 클럽의 간섭이나 볼 표면의 굴곡 등에 의한 레이더 신호의 왜곡 및 위상 흔들림 등이 발생하더라도 볼의 초기 운동에 대한 레이더 센싱 데이터의 탄도 유효성을 판단하고 그 유효성 결과에 따라 효과적인 궤적 산출 방법을 이용함으로써 타격되어 이동하는 볼의 정확한 궤적을 산출할 수 있는 효과가 있다.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 구성을 블록도로서 나타낸 도면이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 신호수신부의 구성을 블록도로서 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치에 의해 수신되는 레이더 신호로부터 볼의 초기 운동 구간에서의 위상값 정보를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 볼의 위치 좌표 정보를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4는 도 3에 도시된 프로세스에서 탄도 유효성을 판단하는 과정의 일 예에 관하여 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 프로세스에서 탄도 유효성을 판단하는 구체적인 수단의 일 예에 관하여 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 프로세스에서 탄도 유효성이 인정되지 않는 경우에 볼 이동 궤적을 산출하는 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 프로세스에서 탄도 유효성이 인정되지 않는 경우에 볼 이동 궤적을 산출하는 프로세스를 나타낸 플로우차트이다.
도 8은 도 7에 도시된 프로세스에 따라 볼 이동 궤적을 산출하는 것에 관하여 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치에 관한 구체적인 내용을 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 구성 및 각 구성요소의 기능에 관하여 설명한다. 도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 구성을 블록도로서 나타낸 도면이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 신호수신부의 구성을 블록도로서 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치는 기본적으로 레이더(Radar)의 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용하여, 예컨대 골프클럽에 의해 타격된 볼의 운동특성에 관한 각종 정보들을 산출하는 장치로서, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 신호 송신부(110), 신호 수신부(120), 신호 분석부(130) 및 정보 산출부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치는 사용자가 타격할 볼의 위치에서 소정 거리 후방의 지면 또는 지면 부근에 설치될 수 있으며, 그 설치 위치에서 타격에 의해 운동하게 될 볼의 운동방향을 향하여 특정 주파수의 레이더 신호를 송신하고 볼에서 반사된 반사파를 수신하여 분석하면서 타격되어 운동하는 볼을 추적하도록 구성될 수 있다.
상기 신호 송신부(110)는 특정 레이더(Radar) 신호를 조준된 방향으로 송신하도록 구성되며 도면상으로 도시하지는 않았지만 레이더 신호를 송신하는 송신 안테나를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 신호 수신부(120)는, 상기 신호 송신부(110)가 송신한 레이더 신호가 상기 볼로부터 반사되어 되돌아오는 반사파 신호를 수신하도록 구성된다. 도플러 효과에 의해 상기 신호 송신부(110)가 송신하여 상기 볼에서 반사되는 반사파 신호는 상기 신호 송신부(110)가 송신한 신호의 주파수가 변경되어 도플러 편이(Doppler shift)가 발생하게 된다. 즉, 상기 신호 수신부(120)는 도플러 편이(Doppler shift)가 발생한 신호를 수신하게 된다.
상기 신호 수신부(120)는 상기 반사파 신호를 수신하는 수신 안테나를 복수개 구비하도록 구성됨으로써 복수개의 수신 안테나 각각의 수신 신호의 위상차를 이용하여 운동하는 볼의 위치, 속도, 탄도 및 방향각 등의 정보를 산출할 수 있다.
도 1의 (b)는 상기한 신호 수신부(120) 구성의 일 예를 간략하게 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 신호 수신부(120)가 RA1, RA2 및 RA3를 포함하는 3개 이상의 수신 안테나를 적절하게 배치하여 구비하면 볼(B)로부터 수신되는 반사파 신호를 각각의 수신 안테나(RA1, RA2 및 RA3)가 수신할 수 있으며, 각각의 수신 안테나 사이의 신호의 위상차를 이용하여 운동하는 볼(B)의 탄도(높이각) 및 방향각을 각각 산출할 수 있다.
예컨대, 도 3의 (a)에 도시된 신호 수신부(120)에서의 각 수신 안테나의 배치에 따라, RA1 및 RA2가 각각 수신한 신호의 위상차를 이용하여 운동하는 볼(B)의 탄도를 산출할 수 있고, RA1 및 RA3가 각각 수신한 신호의 위상차를 이용하여 운동하는 볼(B)의 방향각을 산출할 수 있다.
그리고, 상기한 바와 같은 각 수신 안테나 사이의 신호의 위상차를 이용하여 반사파 신호를 수신하는 소정의 시간간격으로 볼의 위상 정보를 수치화하여 위상값 정보를 산출할 수 있다.
또한, 상기 신호 수신부(120)가 반사파 신호를 수신함에 따라 볼(B)과 신호 수신부(120) 사이의 거리도 쉽게 산출할 수 있으므로, 신호 수신부(120)가 볼(B)로부터 반사되는 반사파 신호를 수신하면 볼(B)까지의 거리와 볼(B)의 탄도 각도, 그리고 볼(B)의 방향 각도 정보를 알 수 있으며, 상기한 정보들을 이용하면 볼(B)의 위치 좌표 정보를 산출할 수 있다. 볼(B)의 위치 좌표 정보를 산출하면 이를 이용하여 볼의 속도도 산출할 수 있다.
이와 같이, 상기 신호 분석부(130)는 볼이 이동하는 소정 시간간격마다 볼에 의해 반사된 레이더 신호를 분석하여 위상값 정보를 산출할 수 있으며, 소정 시간 간격으로 상기 운동하는 볼의 위치 좌표 정보를 산출하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 신호분석부(130)는 상기한 바와 같이 수신된 레이더의 반사파 신호를 분석하여 볼의 이동에 관한 레이더 센싱 데이터를 산출할 수 있으며, 상기 레이더 센싱 데이터는 소정 시간간격으로 산출되는 볼의 위상값 정보일 수도 있고, 그 위상값 정보를 바탕으로 산출되는 볼의 위치 좌표 정보일 수도 있다.
상기 신호송신부(110)가 레이더 송신 신호(St)를 보내고 있는 상태에서 사용자가 골프클럽으로 볼을 타격하고, 그 타격된 볼로부터 레이더 신호가 반사되어 상기 신호수신부(120)가 반사파 신호(Sr)를 수신하는데, 이때 수신되는 반사파 신호는 사용자와 클럽의 간섭과, 볼 표면의 굴곡 등에 의한 레이더 신호의 왜곡 및 위상 흔들림이 상당히 발생하게 된다.
특히, 상기한 바와 같은 레이더 신호의 왜곡과 위상 흔들림은 볼이 타격되어 이동하는 초기 구간에서 크게 발생하게 되는데, 레이더 신호를 수신하여 산출한 볼의 위상값(세로축)을 거리(가로축)별로 나타낸 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 볼이 타격되고 이동하는 초기의 수 미터 구간에서 위상 흔들림이 상당히 크게 발생하고 있음을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보산출부(140)는, 타격되어 이동하는 볼의 초기 운동 구간으로서 미리 설정된 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 초기 운동특성 정보를 산출하고, 그 초기 운동특성 정보에 따른 탄도 유효성을 판단하며, 탄도 유효성 판단 결과 유효한 경우 상기한 초기 운동특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하고, 유효하지 않은 경우에는 볼의 초기 운동 구간 이후의 소정 구간의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하도록 구성될 수 있다.
여기서 물리엔진은 물체에 대한 운동역학에 기초하여 물체의 운동에 대해 주어진 조건에 따라 시뮬레이션 등을 통해 운동궤적과 운동역학적 특징 정보를 산출하도록 설계된 프로그램 등을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보산출부(140)는 상기한 바와 같은 물리엔진을 탑재하여, 레이더 센싱 데이터를 이용하여 볼의 초기 운동 구간에서의 운동 특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의해 운동역학적으로 전체 볼의 이동 궤적을 산출하거나, 상기 볼의 초기 운동 구간 이후의 구간에서의 볼의 운동 특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의해 운동역학적으로 전체 볼의 이동 궤적을 산출할 수 있다.
이때 볼의 초기 운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터가 위상 흔들림 등에 의해 신뢰할 수 있는 데이터인지 여부를 판단하여, 만약 신뢰할 수 있는 데이터라면 볼의 초기 운동 구간에서의 데이터를 이용하여 물리엔진에 의해 전체 볼 궤적을 산출하며, 만약 신뢰할 수 없는 데이터라면 볼의 초기 운동 구간에서의 데이터 대신 다른 구간에서의 데이터를 이용하여 물리엔진에 의해 전체 볼 궤적을 산출함으로써, 볼의 이동 초기에 나타나는 위상 흔들림 등에 의한 영향에 강인한 볼 이동 궤적을 산출할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치에 의한 볼 궤적 산출은, 볼이 타격될 때부터 미리 설정된 거리까지의 구간, 즉 볼의 초기 운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터에 기초한 탄도가 유효한지 여부가 중요하다.
도 2의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치에 의해 수신되는 레이더 신호를 이용하여 산출된 소정 시간간격의 볼 위치 좌표들을 y-z 평면으로 회귀시켜 나타낸 볼 위치 좌표 정보의 일 예를 나타낸 것인데, 레이더 센싱장치의 정보산출부는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 볼의 초기 운동 구간(Ti)에 해당하는 데이터를 이용하여 초기 운동특성 정보를 산출할 수 있고, 상기 초기 운동특성 정보를 이용하여 볼의 초기 운동 구간(Ti)에서의 탄도를 산출할 수 있다.
만약 볼의 초기 운동 구간(Ti)에서의 탄도가 신뢰할 수 있는 수준의 데이터인 경우에는 이를 이용하여 전체 궤적을 산출할 수 있고, 신뢰할 수 없는 수준이라면 다른 구간의 데이터를 이용하여 전체 궤적을 산출하게 된다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법에 관하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 플로우차트를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법의 전체 프로세스에 대해 설명한다.
사용자의 타격 위치를 기준으로 소정 거리에 레이더 센싱장치를 놓고, 타격할 볼을 위치시키면 레이더 센싱장치가 볼이 놓인 위치를 감지하여 볼 레디(레이더 센싱장치가 볼을 센싱할 준비가 되었음을 의미함)가 된다(S110).
레이더 센싱장치의 신호송신부는 볼 쪽을 향하여 레이더 신호를 송신하고, 신수신부는 상기 송신된 레이더 신호의 반사파 신호를 수신하면서 센싱을 할 준비를 할 수 있다(S120).
볼에 대한 타격이 이루어지면(S130), 레이더 센싱장치의 신호분석부는 신호수신부가 수신하는 신호를 분석하여 볼의 이동에 대한 레이더 센싱 데이터, 예컨대 볼에 대한 위상값 정보 등을 수집할 수 있다(S140).
레이더 센싱장치의 정보산출부는 볼의 초기운동 구간으로서 미리 설정된 거리 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 해당 구간에서의 볼의 운동특성에 관한 정보, 즉 초기 운동특성 정보를 산출할 수 있다(S150).
그리고 정보산출부는 상기 초기 운동특성 정보에 대한 탄도가 유효한지, 즉 상기 볼의 초기운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터가 신뢰할 수 있는 데이터인지 얼마나 신뢰할 수 있는 데이터인지를 판단하는 '탄도 유효성'을 판단할 수 있다(S200).
탄도 유효성(S250)을 판단한 결과 유효한 경우에는, 정보산출부는 초기 운동특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출할 수 있다(S270).
만약 탄도 유효성을 판단한 결과 유효하지 않은 경우에는, 정보산출부는 볼의 초기운동 구간의 마지막 위치와 볼의 최고점 사이에서 설정되는 구간의 레이더 센싱 데이터에 기초한 볼의 위치 좌표 정보를 이용하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출할 수 있다(S300).
한편, 상기 S200 단계에서 탄도 유효성을 판단하는 구체적인 과정의 일 예를 도 4에 도시된 플로우차트를 통해 설명하도록 한다.
상기한 탄도 유효성은 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 볼의 초기 운동구간 내에서의 레이더 센싱 데이터가 유효한지, 즉 해당 구간의 데이터를 기초로 전체 볼 이동 궤적을 산출하더라도 정확성에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는지 확인하는 것이다.
먼저, 볼의 초기운동 구간 내에서의 레이더 신호의 반사파 신호를 분석하여, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 해당 구간에서의 볼에 대한 위상값 정보를 산출할 수 있다(S210).
레이더 센싱장치의 정보산출부는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 초기 구간에서의 위상값 정보로부터 위상 흔들림의 수준을 분석할 수 있다(S220).
실제로 볼이 궤적을 그리며 이동할 때 그 실제 궤적에 따르면 매시간간격마다의 볼 위치들을 연결하면 매끄러운 곡선의 형태로 나타날 것이지만, 레이더 신호의 경우 주변 환경의 영향에 의해 상당한 노이즈가 신호에 포함될 수 있고, 특히 볼의 초기 운동 구간에서는 사용자와 골프클럽의 간섭에 의해 레이더 신호에 있어서 위상이 상당히 흔들리게 되어, 도 2의 (a)나 (b)에 도시된 바와 같이 볼의 위상값이 상당히 불규칙하게 나타날 수 있다.
따라서, 상기한 S220 단계에서, 정보산출부는 볼의 초기운동 구간에서의 볼의 위상이 얼마나 흔들렸는지 그 흔들림의 수준을 분석함으로써 외부 간섭에 의해 레이더 신호의 왜곡이 얼마나 심하게 발생하였는지 판단하는 것이다.
위상 흔들림의 수준은 볼의 위상값의 분포를 분석하여 흔들림이 없는 경우, 보통인 경우, 심한 경우 등과 같이 단계별로 구분할 수 있다. 위상 흔들림의 수준은 3, 4가지 단계로 나눌 수도 있고 그 보다 더 많은 단계로 나눌 수도 있는데, 도 4에 도시된 플로우차트에서는 위상 흔들림의 수준을 3가지 단계로 구분한 경우에 대해 나타내고 있다.
도 4에 도시된 플로우차트에서 위상 흔들림의 단계를 3단계로 구분한 것은 하나의 예에 불과하고 3단계보다 더 많은 단계로 위상 흔들림의 수준을 구분하는 것도 가능함은 물론이다.
위상 흔들림의 수준을 3단계로 구분할 경우, 예컨대 A수준(위상 흔들림 없음), B수준(위상 흔들림 약함), C수준(위상 흔들림 심함)으로 구분할 수 있고, 위상이 얼마나 흔들렸는지를 수치화하여 A수준, B수준, C수준 각각에 해당하는 위상 흔들림의 수치 범위를 설정해 놓고, 상기 S220 단계에서 분석된 위상 흔들림의 수준에 관한 수치가 어느 범위에 해당하는지 상기 A수준, B수준 및 C수준 중 어느 단계에 해당하는지 판단할 수 있다.
위상 흔들림의 수준을 수치화하는 일 예로서, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 위상값 정보에 대한 선형회귀분석을 통한 선형회귀모델을 이용할 수 있다.
선형회귀분석은 다수의 데이터가 분포되어 있을 때, 종속변수와 한 개 이상의 독립변수(설명변수)와의 선형 상관 관계를 모델링하는 회귀분석으로서, 선형 예측 함수를 이용하여 독립변수를 데이터로부터 추정하는 통계적 분석 기법이다. 이와 같은 선형회귀모델은 통상적으로 최소자승법(Least Square Method)을 이용하여 모델링할 수 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 볼의 초기운동 구간에서의 위상 데이터(Dp)에 대해 상기한 바와 같은 선형회귀분석을 통해 선형회귀모델(Lf)을 구하고, 그 선행회귀모델(Lf)로부터 위상 데이터(Dp)의 흔들림 수준을 수치화할 수 있다.
위상 흔들림을 판단하는 기준의 일 예로서, 선형회귀모델에서의 결정계수(R^2)를 이용할 수 있다.
결정계수가 1이면 현재 데이터에서 독립변수로 종속변수를 100% 설명할 수 있으며, 이는 모든 데이터가 회귀직선 상에 존재하는 것을 의미하며, 결정계수가 0이면 현재 데이터에서 독립변수로 종속변수를 전혀 예측할 수 없는 것을 의미한다.
결정계수(R^2)가 1에 근접할수록 위상 흔들림은 약하다고 볼 수 있고, 결정계수가 0에 근접할수록 위상 흔들림은 심해진다고 볼 수 있다.
상기한 바와 같이 볼의 초기운동 구간에서의 위상 데이터를 이용하여 선행회귀모델을 세우고 그로 부터 도출되는 결정계수를 이용하면 위상 흔들림의 수준을 수치화할 수 있고 미리 설정된 흔들림의 단계들 중 어느 단계에 해당하는지 판단할 수 있다.
도 4에 도시된 플로우차트에서 볼 때, S220단계에서 위상 흔들림의 수준을 분석하여 수치화한 결과 그 수치가 위상 흔들림이 거의 없는 A수준에 대해 설정된 수치 범위에 해당하는 경우(S221), 정보산출부는 볼의 초기운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대해 미리 설정된 프로그램을 통해 노이즈를 제거하고(S231), 해당 데이터를 이용하여 탄도를 계산하여 저탄도인지 여부를 판단할 수 있다(S241).
여기서 저탄도인지 여부는, 데이터를 분석하여 탄도를 계산한 결과가 저탄도로서 미리 설정된 각도, 즉 저탄도 기준 각도 이하 또는 미만에 해당하는지 판단하는 것이다. 저탄도에 해당하는 경우에는 유효성을 인정할 수 있고 그렇지 않으면 유효성을 인정하지 않도록 한 것이다.
상기한 저탄도 여부를 판단하기 위하여 볼의 초기운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터의 탄도 계산은, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 레이더 신호의 위상값을 이용하여 산출한 볼의 위치 좌표 정보를 이용할 수 있다.
앞서 레이더 신호로부터 소정 시간간격으로 볼의 위치 좌표 정보를 산출할 수 있다는 점에 대해 설명한 바 있는데, 그와 같이 볼의 초기운동 구간에서 볼의 위치 좌표 정보를 산출한 결과의 일 예를 도 5의 (b)에서 나타내고 있다.
볼의 위치 좌표들이 소정 시간간격으로 표시된 도 5의 (b)에 도시된 그래프에서, 볼의 위치 좌표 각각을 데이터로 하여 피팅을 함으로써 피팅된 곡선을 산출하고 이를 이용하여 탄도 각도를 구할 수도 있고, 추세선을 산출하여 그 추세선을 기준으로 탄도 각도를 구할 수도 있다.
볼의 초기운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터의 탄도가 어느 정도 낮은 경우에는 신호의 왜곡과 위상 흔들림의 영향을 적게 받기 때문에 탄도의 유효성을 인정할 수 있는 하나의 조건으로 설정할 수 있는 것이다.
여기서 저탄도의 기준이 되는 각도를 몇 도로 설정할 것인지는 여러 번의 시험을 통해 탄도 유효성을 인정할 수 있다고 판단할 수 있는 탄도 각도의 상한을 결정하여 그 각도를 저탄도의 기준 각도로 설정할 수 있다.
따라서, 볼의 초기운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대해, S220 단계에서 위상 흔들림의 수준을 분석하여 양호한 수준에 해당하고, S241 단계에서 저탄도인지 여부를 판단하여 저탄도에 해당하는 경우에 비로소 탄도 유효성을 인정할 수 있는 것이다(S251).
예컨대, 위상 흔들림의 수준에 대한 수치와 탄도가 낮은 정도에 대한 수치를 합산하여 탄도 유효성을 인정할 수 있는 것으로 미리 설정된 수치 범위에 해당하는 경우에 탄도 유효성을 인정할 수 있다.
한편, S220단계에서 위상 흔들림의 수준을 분석하여 수치화한 결과 그 수치가 위상 흔들림이 약하게 존재하는 B수준에 대해 설정된 수치 범위에 해당하는 경우(S222), 정보산출부는 볼의 초기운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대해 미리 설정된 프로그램을 통해 노이즈를 제거하고 평탄화 과정을 거쳐 약하게 존재하는 위상 흔들림을 보정할 수 있다(S232).
그리고, 해당 데이터를 이용하여 탄도를 계산하여 저탄도인지 여부를 판단할 수 있다(S242).
상기한 바와 같이, 위상 흔들림이 어느 정도 있더라도 이를 어느 정도 보정하면 신뢰성 있는 데이터로 인정할 수 있는 경우에는, 해당 데이터의 탄도가 저탄도에 해당한다면 탄도 유효성을 인정할 수 있다(S252).
따라서, 볼의 초기운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대해, S220 단계에서 위상 흔들림의 수준을 분석한 결과 위상 흔들림이 약하게 존재하는 수준에 해당한다면 이를 어느 정도 보정하고, S242 단계에서 저탄도인지 여부를 판단하여 저탄도에 해당하는 경우라면, 탄도 유효성을 인정할 수 있다(S252).
예컨대, 위상 흔들림의 수준에 대한 수치와 탄도가 낮은 정도에 대한 수치를 합산하여 탄도 유효성을 인정할 수 있는 것으로 미리 설정된 수치 범위에 해당하는 경우에 탄도 유효성을 인정할 수 있다.
그런데, 탄도 유효성이 인정되는 레이더 센싱 데이터라고 하여 데이터의 신뢰도가 모두 같은 것은 아니며, 탄도 유효성이 인정되는 범위 내에서도 위상 흔들림이 좀 더 심한 경우도 있고 좀 더 약한 경우가 있을 수 있다.
즉, 탄도 유효성이 인정되는 범위 내에서도, 위상 흔들림의 정도가 낮을수록 데이터의 신뢰도는 더 높게 평가하고, 위상 흔들림의 정도가 높을수록 데이터의 신뢰도는 더 낮게 평가할 수 있다. 이와 같은 평가는 가중치를 부여하는 방식으로 할 수 있다.
정보산출부는 S251 단계 및 S252 단계에서 각각 탄도 유효성을 인정한 경우에, 해당 데이터의 위상 흔들림의 정도가 낮을수록 높은 가중치를 부여하는 방식으로 유효성의 가중치를 산출할 수 있고(S261), 볼의 초기운동 구간에서의 데이터에 대해 상기 산출된 가중치를 적용하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적의 산출을 할 수 있다(S271).
예컨대, 어떤 데이터는 가중치를 90%를 부여하고 어떤 데이터는 가중치를 80% 부여하였다면, 전자의 경우 데이터를 90% 신뢰하여 그에 따라 물리엔진이 궤적을 산출하는 것이고, 후자의 경우 데이터를 80% 신뢰하여 그에 따라 물리엔진이 궤적을 산출할 수 있는 것이다.
이와 같은 방식으로 볼의 초기 운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 탄도 유효성을 판단하고, 그 판단 결과 유효하다면 그에 따른 가중치를 고려하여 전체 볼 이동 궤적을 산출함으로써 정확한 궤적의 산출을 할 수 있는 것이다.
한편, S220단계에서 위상 흔들림의 수준을 분석하여 수치화한 결과 그 수치가 위상 흔들림이 심한 C수준에 대해 설정된 수치 범위에 해당하는 경우(S223), 정보산출부는 해당 데이터에 대해서는 저탄도 여부를 판단하지 않고 곧바로 탄도 유효성을 불인정할 수 있다(S253).
정보산출부는 상기한 바와 같이 위상 흔들림이 심한 C수준에 해당하는 경우, 볼의 초기운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터는 무시하고, 초기 운동 구간 이후의 구간 중에서 소정의 구간을 설정하여 그 설정 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출을 하도록 하는 프로세스를 진행할 수 있다(S301).
상기한 바와 같이, 초기 운동 구간 이후의 설정 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출 프로세스에 대한 구체적인 예는 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치에 의해 수신되는 레이더 신호를 이용하여 산출된 소정 시간간격의 볼 위치 좌표들을 y-z 평면으로 회귀시켜 나타낸 볼 위치 좌표 정보의 일 예를 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 볼의 초기운동 구간(Ti)에서의 데이터에 대해 탄도 유효성을 판단한 결과 그 유효성을 인정할 수 없는 경우에는, 볼의 초기운동 구간(Ti)에서의 데이터는 신뢰할 수 없으므로 이를 이용하여 전체 볼 이동 궤적을 산출할 수 없기 때문에, 다른 신뢰성 있는 데이터 구간을 찾을 필요가 있다.
레이더 신호의 경우, 레이더 센싱장치로부터 거리가 멀어질수록 반사되는 신호에 주변 환경의 간섭 때문에 노이즈가 심해지고 신호의 왜곡도 심해져서 데이터의 신뢰도가 현저히 떨어진다.
따라서, 볼의 초기운동 구간(Ti)에서의 데이터의 탄도 유효성이 인정되지 않는다면, 볼의 초기운동 구간(Ti) 이후부터 레이더 센싱장치로부터의 거리가 멀지 않은 소정의 구간(Ts)을 찾아서 그 구간(Ts) 내의 데이터를 이용하여 볼의 이동 궤적을 산출하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기한 볼의 초기운동 구간(Ti) 이후의 구간(Ts)을 찾는 기준을 볼의 최고점 위치(Ph)로 할 수 있다.
도 7의 플로우차트를 참조하면, 볼의 초기운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터에 대한 탄도 유효성 판단 결과 탄도 유효성이 불인정되는 경우(S253), 정보산출부는 수집된 레이더 센싱 데이터를 이용하여 도 6에 도시된 바와 같이 소정 시간 간격으로 볼 위치 좌표 정보를 산출한다(S310).
그리고 볼 위치 좌표 정보로부터 볼의 최고점 위치(Ph)를 결정하고(S320), 볼의 최고점 높이 대비 미리 설정된 비율에 해당하는 높이에 해당하는 거리 구간을 특정하여 기준 구간(Ts)으로 설정할 수 있다(S330).
도 6을 참조하면, 레이더 센싱 데이터에 기초한 볼 위치 좌표 정보에서 좌표상 z값의 크기가 가장 큰 데이터를 최고점 위치(Ph)로 결정할 수 있고, 기준 구간 설정을 위하여 상기 최고점의 높이에 대해, 예컨대 10% ~ 60% 높이에 해당하는 구간을 기준 구간(Ts)으로서 설정할 수 있다.
여기서 최고점 높이 대비 비율은 임의로 미리 설정할 수 있으나, 여러 번의 시험을 통해 가장 신뢰성 있는 데이터 구간으로서 인정할 수 있는 비율을 결정하고 그 비율을 미리 설정할 수 있다.
상기한 비율을 10% ~ 60% 라고 할 경우, 도 6에서 최고점 위치(Ph)의 높이 대비 10% 높이에 해당하는 위치를 Pa라고 하고 최고점 위치(Ph)의 높이 대비 60% 높이에 해당하는 위치를 Pb라고 할 경우, Pa 위치와 Pb 위치 사이의 구간을 궤적 산출을 위한 기준 구간(Ts)으로서 설정할 수 있다.
다시 도 7로 돌아와서, 상기한 바와 같이 궤적 산출을 위한 기준 구간(Ts)을 결정하고(S330), 그 결정된 구간(Ts) 내의 볼 위치 좌표 정보(Rs)를 이용하여 그 해당 구간(Ts)에서의 구간 궤적을 산출할 수 있다(S340).
그리고 상기 구간 궤적에 기초하여 물리엔진에 의한 전체 볼 이동 궤적을 산출할 수 있다(S350).
상기한 S340 단계 및 S350 단계를 도 8을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 도 8의 (a)는 상기한 바와 같은 기준 구간(Ts) 내의 볼 위치 좌표 정보를 이용하여 구간 궤적(Cs)을 산출한 예를 나타낸 것이고, 도 8의 (b)는 구간 궤적(Cs)을 기초로 물리엔진에 의해 전체 볼 이동 궤적(CH)을 산출한 예를 나타낸 것이다.
전체 볼 위치 좌표 정보에서 기준 구간(Ts)이 결정되면, 그 기준 구간(Ts) 내의 볼 위치 좌표 데이터(Rs)를 이용하여 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 구간 궤적(Cs)을 산출할 수 있는데, 이때 최소자승법이나 RANSAC(RAndom SAmple Consensus) 알고리즘을 이용하여 데이터(Rs)로부터 구간 궤적(Cs)을 산출할 수 있다.
이와 같이 구간 궤적(Cs)을 산출한 후, 그 구간 궤적(Cs)을 기초로 하여, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 물리엔진에 의해 전체 볼 이동 궤적(CH)을 산출할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치 및 이를 이용한 볼 이동 궤적의 산출방법은, 볼의 초기운동 구간에서의 레이더 센싱 데이터에 대해 탄도 유효성을 판단하여 그 판단 결과 유효한 경우에는 볼의 초기운동 구간에서의 볼 운동특성 정보를 이용하여 전체 볼 이동 궤적을 산출하고, 만약 탄도 유효성이 인정되지 않는 경우에는 볼의 초기운동 구간 이후의 기준 구간을 설정하고 그 기준 구간 내의 데이터를 이용하여 구간 궤적을 산출한 후 이를 기초로 전체 볼 이동 궤적을 산출함으로써, 레이더 신호의 왜곡 및 위상 흔들림 등이 발생하더라도 이에 강인한 볼 이동 궤적의 산출이 가능하다.
본 발명에 따른 타격된 볼에 대한 레이더 센싱 데이터를 이용한 볼 궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치는, 사용자에 의해 타격되어 이동하는 볼의 정확한 궤적을 산출할 수 있는 기술에 관한 발명으로서 골프 관련 산업에 이용 가능하다.

Claims (8)

  1. 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법으로서,
    레이더 신호를 송신하고 타격된 볼로부터 반사파를 수신하여 상기 볼의 이동에 관한 레이더 센싱 데이터를 수집하는 단계;
    상기 볼의 초기 운동 구간으로서 미리 설정된 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 초기 운동특성 정보를 산출하는 단계;
    상기 초기 운동특성 정보에 따른 탄도 유효성을 판단하는 단계; 및
    상기 탄도 유효성 판단 결과 유효한 경우 상기 초기 운동특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하고, 유효하지 않은 경우 상기 볼의 초기 운동 구간 이후의 소정 구간의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계;
    를 포함하는 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초기 운동특성 정보를 산출하는 단계는,
    상기 볼의 타격시 상기 볼의 초기 위치부터 미리 설정된 거리 구간인 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터로부터 볼의 속도, 탄도 및 방향 정보를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄도 유효성을 판단하는 단계는,
    상기 볼의 타격시 상기 볼의 초기 위치부터 미리 설정된 거리 구간인 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터의 위상 흔들림의 수준을 분석함으로써 상기 초기 운동특성 정보의 신뢰성을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄도 유효성을 판단하는 단계는,
    상기 볼의 타격시 상기 볼의 초기 위치부터 미리 설정된 거리 구간인 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터에 대한 선형 피팅을 통해 선형회귀모델을 산출하고 상기 선형회귀모델로부터 위상 흔들림의 수준을 판단하는 단계와, 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 상기 레이더 센싱 데이터로부터 산출되는 볼의 탄도가 미리 설정된 각도 이하의 저탄도인지 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는,
    상기 위상 흔들림의 수준이 미리 설정된 기준 이하이고 상기 볼의 탄도가 상기 저탄도인 것으로 판단된 경우, 상기 초기 운동특성 정보에 기초하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는,
    상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대해 노이즈를 제거하고 평탄화 처리를 하는 단계와,
    상기 미리 설정된 기준 이하의 위상 흔들림에서 그 위상 흔들림의 수준이 낮을수록 높은 가중치를 부여하는 방식으로 상기 볼의 초기 운동 구간 내에서의 레이더 센싱 데이터에 대한 유효성의 가중치를 산출하는 단계와,
    상기 초기 운동특성 정보에 상기 산출된 유효성의 가중치를 적용하고 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 탄도 유효성 판단 결과 유효하지 않은 경우의 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는,
    상기 볼의 초기 운동 구간의 마지막 위치와 상기 볼의 최고점 위치 사이에서 설정되는 구간의 레이더 센싱 데이터에 기초한 볼의 위치 좌표 정보를 이용하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 탄도 유효성 판단 결과 유효하지 않은 경우의 볼 이동 궤적을 산출하는 단계는,
    상기 수집되는 레이더 센싱 데이터에 기초하여 소정 시간간격의 볼 위치 좌표 정보를 산출하는 단계와,
    상기 산출된 볼 위치 좌표 정보로부터 볼의 최고점 위치를 결정하고, 상기 볼의 최고점 위치 대비 미리 설정된 비율에 해당하는 높이에 해당하는 구간을 특정하는 단계와,
    상기 특정된 구간 내의 볼 위치 좌표 정보를 이용하여 해당 구간에 대한 구간 궤적을 산출하는 단계와,
    상기 구간 궤적에 기초하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타격된 볼에 대한 레이더 센싱장치의 볼 궤적 산출방법.
  8. 타격된 볼을 센싱하는 레이더 센싱장치로서,
    레이더 신호를 송신하는 신호 송신부;
    상기 신호 송신부의 신호에 대해 운동하는 볼로부터 반사된 반사파 신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 수신된 반사파 신호를 분석하여 상기 볼의 이동에 관한 레이더 센싱 데이터를 산출하는 신호 분석부; 및
    상기 볼의 초기 운동 구간으로서 미리 설정된 구간에서의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 초기 운동특성 정보를 산출하고, 상기 초기 운동특성 정보에 따른 탄도 유효성을 판단하여, 유효한 경우 상기 초기 운동특성 정보에 기초하여 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하고, 유효하지 않은 경우 상기 볼의 초기 운동 구간 이후의 소정 구간의 레이더 센싱 데이터를 이용하여 상기 물리엔진에 의한 볼 이동 궤적을 산출하는 정보 산출부;
    를 포함하는 레이더 센싱장치.
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