Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. WO2020139023 - METHOD FOR CALCULATING SWING PATH OF GOLF CLUB BY USING RADAR SENSING DATA, RADAR SENSING DEVICE USING SAME, AND COMPUTING DEVICE-READABLE RECORDING MEDIUM HAVING SAME METHOD RECORDED THEREIN

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

9  

과제 해결 수단

10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22  

발명의 효과

23  

도면의 간단한 설명

24   25   26   27   28   29  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110  

산업상 이용가능성

111  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

도면

1   2   3   4   5   6   7  

명세서

발명의 명칭 : 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치와, 상기 방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체

기술분야

[1]
본 발명은 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치와, 상기 방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체에 관한 발명으로서 더욱 상세하게는, 레이더 신호의 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용하여 볼로부터 반사되는 신호 및 골프클럽으로부터 반사되는 신호를 분석하고 그로부터 볼의 운동 파라미터는 물론 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 하는 것에 관한 발명이다.

배경기술

[2]
볼을 이용하는 스포츠 경기, 특히 골프의 경우 골퍼에 의해 타격되어 운동하는 볼 및 골프클럽의 물리적 특성을 정확하게 센싱하여 그 센싱된 값을 이용하여 타구 분석을 한다거나 골퍼의 스윙에 의한 골프클럽의 스윙을 정확하게 분석하고자 하는 시도는 항상 있어왔다.
[3]
골프스윙에 따라 골프클럽과 볼이 모두 이동을 하게 되는데, 이를 센싱하는 센싱장치로서 대표적인 장치가 카메라 센싱장치와 레이더 센싱장치이다.
[4]
특히, 카메라 센싱장치는 골프클럽이 볼을 타격하는 장면에 대한 다수 프레임의 영상을 획득하고 그 획득된 다수 프레임의 영상을 분석하여 골프클럽과 볼의 이동에 따른 물리적 특성을 모두 센싱하기 용이하다는 장점이 있지만, 센싱 범위가 좁고 볼의 스핀을 정확하게 센싱하기 어렵다는 한계가 있었다.
[5]
반면, 레이더 센싱장치의 경우 레이더 송신 신호가 볼에 의해 반사된 반사파를 수신하여 분석함으로써 볼의 운동에 대한 여러 가지 정보를 정확하게 산출할 수 있어서 센싱 범위가 넓고 볼의 스핀을 정확하게 센싱할 수 있는 장점이 있다.
[6]
그러나, 레이더 센싱장치는 상기한 바와 같이 볼에 대한 센싱 데이터를 정확하게 수집하고 분석하여 볼의 스핀 등 중요한 볼 운동 파라미터를 정확하게 산출할 수 있는 반면, 골프클럽에 대한 센싱에 있어서는 볼과 달리 골프클럽의 헤드의 크기가 크기 때문에 골프클럽의 헤드로부터 반사되는 레이더 신호가 넓은 범위로 분포하여 클럽헤드의 어느 한 점을 특정하여 그 점의 궤적을 그려내는 것이 불가능하기 때문에, 레이더 센싱장치의 센싱 데이터를 이용하여 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 것이 매우 어려웠다.
[7]
종래의 레이더 센싱장치에 관한 다수의 선행기술문헌, 예컨대 한국등록특허공보 제10-0947898호, 일본등록특허공보 제6048120호, 한국공개특허공보 제2016-0054013호 및 한국공개특허공보 제2015-0139494호 등에서도 개시하고 있듯이 레이더 센싱장치에 관하여 공개된 대부분의 선행기술들은 레이더 센싱에 의하여 볼 속도, 스핀 등의 볼 운동 파라미터의 산출에 관한 것이고 골프클럽의 스윙궤적과 같은 클럽 데이터의 산출에 관한 선행기술은 전무한 실정이었다.
[8]
이에 레이더 센싱장치의 센싱 데이터를 이용하여 볼에 대한 정보뿐만 아니라 골프클럽에 대한 정보, 예컨대 골프클럽의 스윙궤적 정보 등을 산출하는 방법에 대한 연구와 개발이 필요한 실정이다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[9]
본 발명은 골퍼가 골프클럽으로 볼을 타격할 때 레이더 신호의 분석을 통해 볼에 대한 운동 파라미터를 산출하는 것과는 별개로 상기 레이더 신호의 분석을 통해 골프클럽의 위치 좌표 정보를 산출하고 그로부터 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 수 있는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치와, 상기 방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체를 제공하기 위한 것이다.

과제 해결 수단

[10]
본 발명의 일 실시예에 따른, 레이더 신호의 반사파를 수신하여 생성한 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법은, 상기 레이더 센싱데이터를 이용하여 골프클럽과 볼의 임팩트 시점을 특정하는 단계; 상기 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 스윙궤적을 표시하기 위한 궤적 표시 영역을 생성하는 단계; 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 특정된 임팩트 시점에서의 임팩트 위치를 설정하는 단계; 및 상기 궤적 표시 영역 상에서 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 포함한다.
[11]
또한 바람직하게는, 상기 임팩트 시점을 특정하는 단계는, 상기 레이더 신호의 반사파를 수신하여 상기 레이더 센싱데이터로서 볼에 대한 신호데이터와 골프클럽에 대한 신호데이터를 포함하는 데이터를 생성하는 단계와, 상기 볼에 대한 신호데이터를 기초로 한 상기 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 시점을 상기 임팩트 시점으로서 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[12]
또한 바람직하게는, 상기 궤적 표시 영역을 생성하는 단계는, 상기 궤적 표시 영역으로서 위에서 바라본 제1 좌표평면과 측면에서 바라본 제2 좌표평면을 각각 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[13]
또한 바람직하게는, 상기 임팩트 위치를 설정하는 단계는, 레이더 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리인 기준거리와 상기 특정된 임팩트 시점에서의 골프클럽에 대한 신호의 위상 정보를 이용하여 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 임팩트 위치를 표시함으로써 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[14]
또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 궤적 표시 영역 상의 골프클럽의 좌표들을 기초로 골프클럽의 이동의 경향성을 도출함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[15]
또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 설정된 임팩트 위치를 기준으로 그 이전의 골프클럽의 위치에 대해, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터로부터 상기 임팩트 시점 이전의 상기 골프클럽에 대한 각각의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하여 상기 궤적 표시 영역에 표시하는 단계와, 상기 설정된 임팩트 위치를 기준으로 그 이후의 골프클럽의 위치에 대해, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터로부터 상기 임팩트 시점 이후의 상기 골프클럽에 대한 각각의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하여 상기 궤적 표시 영역에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[16]
또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 상기 임팩트 시점 이전과 이후에 미리 설정된 시간 간격으로 상기 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들을 각각 특정하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이전의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이후의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[17]
또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 상기 임팩트 시점 이전과 이후에 미리 설정된 시간 간격으로 상기 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들을 각각 특정하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이전의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 제1 좌표평면 및 제2 좌표평면 각각의 영역 상의 위치에 각각 좌표 표시를 하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이후의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 제1 좌표평면 및 제2 좌표평면 각각의 영역 상의 위치에 각각 좌표 표시를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[18]
또한 바람직하게는, 상기 궤적 표시 영역에 표시된 골프클럽 위치의 좌표 데이터에 대해 미리 설정된 데이터 처리를 통해 이상점들을 제거하고 유효데이터에 대해 피팅 처리를 함으로써 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
[19]
한편, 본 발명은 상기한 바와 같은 산출방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체도 포함한다.
[20]
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치는, 레이더 신호를 송신하는 신호 송신부; 상기 신호 송신부의 신호에 대해 볼 및 골프클럽으로부터 반사된 반사파 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 수신된 반사파 신호에 의해 볼에 대한 신호데이터와 골프클럽에 대한 신호데이터를 포함하는 레이더 센싱데이터를 생성하는 신호 분석부; 및 상기 레이더 센싱데이터를 이용하여 골프클럽과 볼의 임팩트 시점을 특정하고, 상기 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 스윙궤적을 표시하기 위한 궤적 표시 영역을 생성하며, 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 특정된 임팩트 시점에서의 임팩트 위치를 설정하여, 상기 궤적 표시 영역 상에서 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 정보 산출부를 포함한다.
[21]
또한 바람직하게는, 상기 정보 산출부는, 상기 궤적 표시 영역 상의 골프클럽의 좌표들을 기초로 골프클럽의 이동의 경향성을 도출함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
[22]
또한 바람직하게는, 상기 정보 산출부는, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 상기 임팩트 시점 이전과 이후에 미리 설정된 시간 간격으로 상기 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들을 각각 특정하고, 상기 임팩트 시점 이전의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 하며, 상기 임팩트 시점 이후의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 함으로써, 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 골프클럽의 좌표 데이터에 의해 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

발명의 효과

[23]
본 발명에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치와, 상기 방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체는, 골퍼가 골프클럽으로 볼을 타격할 때 레이더 신호의 분석을 통해 볼에 대한 운동 파라미터를 산출하는 것과는 별개로 상기 레이더 신호의 분석을 통해 골프클럽의 위치 좌표 정보를 산출하고 그로부터 효과적으로 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 수 있는 효과가 있다.

도면의 간단한 설명

[24]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 사용예에 관하여 나타낸 도면이다.
[25]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 구성을 블록도로서 나타낸 도면이다.
[26]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 신호 수신부 구성의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
[27]
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 신호 분석부가 수신된 레이더 신호를 이용하여 생성하는 볼에 대한 신호데이터와 골프클럽에 대한 신호데이터를 포함하는 레이더 센싱데이터의 일 예를 나타낸 도면이다.
[28]
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법에 의해 궤적 표시 영역으로서 위에서 바라본 제1 좌표평면과 측면에서 바라본 제2 좌표평면 상에 각각 골프클럽의 위치 좌표를 표시하고 이를 이용하여 스윙궤적을 산출하는 과정을 나타낸 도면들이다.
[29]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법을 나타낸 플로우차트이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[30]
본 발명에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치에 관한 좀 더 구체적인 내용에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.
[31]
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 구성 및 각 구성요소의 기능에 관하여 설명한다. 도 1은 레이더 센싱장치의 사용예에 관하여 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 구성을 블록도로서 나타낸 도면이다.
[32]
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치는 기본적으로 레이더(Radar)의 도플러 효과(Doppler Effect)를 이용하여 운동하는 물체(골프볼, 골프클럽 등)에 대한 운동 파라미터들을 산출하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 레이더 센싱장치(100)를 골프클럽(20)을 들고 있는 사용자(10)의 측면쪽, 즉 볼(30)이 진행하는 방향의 후방에 소정 거리를 두고 위치시켜 사용한다.
[33]
레이더 센싱장치(100)와 볼(30)과의 거리는 기준거리(Dr)로서 레이더 센싱장치(100)가 미리 설정해 놓은 거리값에 해당하도록 레이더 센싱장치(100)를 적절히 위치시키는 것이 바람직하다.
[34]
상기한 기준거리(Dr)가 레이더 센싱장치(100)에 의한 볼의 센싱과 클럽의 센싱에 모두 중요한 기준이 될 수 있다.
[35]
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치는, 도 2에 도시된 바와 같이 신호 송신부(110), 신호 수신부(120), 신호 분석부(130) 및 정보 산출부(140)를 포함하여 구성된다.
[36]
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치는 사용자가 타격할 볼의 위치에서 소정 거리 후방의 지면 또는 지면 부근에 설치되어 그 설치 위치에서 타격에 의해 운동하게 될 볼의 운동방향을 향하여 특정 주파수의 레이더 신호를 송신하고 볼에서 반사된 반사파를 수신하여 분석하면서 운동하는 볼을 추적하도록 구성될 수 있다.
[37]
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.
[38]
상기 신호 수신부(120)는, 상기 신호 송신부(110)가 송신한 레이더 신호가 상기 볼로부터 반사되어 되돌아오는 반사파 신호를 수신하도록 구성된다.
[39]
이때, 상기 신호 송신부(110)의 레이더 신호는 볼(30)과 골프클럽(20) 모두에게 각각 도달하며, 상기 신호 수신부(120)는 운동하는 볼 및 스윙궤적을 따라 이동하는 골프클럽헤드로부터 각각 반사되는 반사파 신호를 모두 수신한다.
[40]
레이더 신호의 도플러 효과에 의해 상기 신호 송신부(110)가 송신하여 상기 볼 및 골프클럽에서 각각 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.
[41]
상기 신호 수신부(120)는 상기 반사파 신호를 수신하는 수신 안테나를 복수개 구비하도록 구성됨으로써 복수개의 수신 안테나 각각의 수신 신호의 위상차를 이용하여 볼과 골프클럽의 움직임에 대한 여러 가지 정보를 알 수 있다.
[42]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 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 골프클럽(20)으로부터 수신되는 반사파 신호를 각각의 수신 안테나(RA1, RA2 및 RA3)가 수신할 수 있으며, 각각의 수신 안테나 사이의 신호의 위상차, 즉 RA1 및 RA2가 각각 수신한 신호의 위상차 및 RA1 및 RA3가 각각 수신한 신호의 위상차를 각각 산출할 수 있다. 물론 볼에 대해서도 상기한 바와 동일하게 위상차를 산출할 수 있다.
[43]
한편, 다시 도 2로 돌아와서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 신호 분석부(130)는 상기 신호 수신부(120)로부터 레이더 신호의 반사파를 수신하여 볼에 대한 신호데이터와 골프클럽에 대한 신호데이터를 포함하는 레이더 센싱데이터를 생성한다.
[44]
도 4는 상기 신호 분석부(130)가 수신된 레이더 신호를 이용하여 생성하는 볼에 대한 신호데이터(BD)와 골프클럽에 대한 신호데이터(CD)를 포함하는 레이더 센싱데이터(SD)의 일 예를 나타내고 있다.
[45]
도 4에 도시된 레이더 센싱데이터는 볼과 골프클럽에 대한 반사파 신호에 대해 레이더 센싱데이터로서 스펙트로그램(Spectrogram)을 생성한 것을 나타낸다.
[46]
도 4에 도시된 스펙트로그램은 가로축이 시간의 축이며 세로축이 주파수의 축인데, 볼에 대한 신호데이터(BD)는 볼의 크기가 작기 때문에 신호데이터의 분포가 좁고 조밀하게 나타나므로 비교적 정확한 신호 범위를 얻을 수 있는 반면, 골프클럽에 대한 신호데이터(CD)는 클럽헤드의 크기가 상대적으로 크기 때문에 비교적 넓은 범위의 신호 분포가 나타나는 것을 알 수 있다.
[47]
이와 같이 골프클럽의 신호데이터의 신호 범위가 넓게 분포하기 때문에 볼과는 달리 골프클럽 헤드의 어느 한 특징점을 특정하여 그 특징점을 기준으로 헤드의 궤적을 산출해 내는 것은 매우 어렵다.
[48]
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 골프클럽 스윙궤적 산출방법은 골프클럽에 대한 어느 하나의 특징점을 기준으로 스윙궤적을 산출하기 보다는 신호데이터(CD)를 통해 전반적인 골프클럽 헤드의 이동 경로를 바탕으로 한 경향성을 찾아서 이를 기초로 스윙궤적을 산출하는 방법에 관한 것이다.
[49]
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치는 궤적 표시 영역이라는 가상의 영역을 상정하여 상기한 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 위치에 대한 좌표값들을 산출하여 상기 궤적 표시 영역에 표시하고 그 표시된 다수의 골프클럽 위치 좌표값들을 기초로 골프클럽의 이동의 경향성을 도출함으로써 골프클럽의 스윙궤적을 산출한다. 이에 대한 좀 더 구체적인 사항은 후술하도록 한다.
[50]
한편, 다시 도 2로 돌아와서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부(140)는 상기 신호 분석부(130)에 의해 생성되는 레이더 센싱데이터를 이용하여 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함으로써 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 구성된다.
[51]
레이더 센싱장치는 기준거리 상에 놓인 볼의 출발 위치부터 볼에 대한 신호 데이터를 이용하여 소정의 시간 간격으로 볼의 위치 좌표를 산출하여 운동하는 볼의 궤적을 산출할 수 있다.
[52]
볼의 경우 볼이 놓인 위치, 즉 기준거리 상의 위치를 기준으로 하여(즉, 원점으로 하여) 볼의 좌표를 용이하게 산출하여 볼 궤적을 찾아낼 수 있으나, 골프클럽의 경우 탑스윙부터 팔로스루까지 어느 한 시점을 기준 원점으로 하기 어려운 점이 있어(탑스윙부터 팔로스루까지의 궤적과 템포 등은 사람마다 제각각 다르기 때문에 일정한 원점을 잡기가 불가능하다) 레이더 센싱방식으로는 골프클럽의 스윙궤적을 산출해 내는 것이 상당히 어려운 측면이 있다.
[53]
이에 본 발명은 골프클럽의 헤드와 볼이 만나는 임팩트 시점을 특정하고 그 임팩트 시점을 기준으로 하여 그 이전과 이후의 각각의 골프클럽의 헤드의 위치 좌표를 특정해 나가는 방식으로 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 하였다.(이하에서는 '골프클럽의 위치' 또는 '골프클럽의 좌표' 등으로 표현하는 것은 모두 '골프클럽의 헤드의 위치 또는 좌표'의 의미로 사용된다).
[54]
특히, 본 발명은 골프클럽의 스윙궤적을 용이하게 산출하기 위하여 궤적 표시 영역이라는 가상의 영역을 프로그램 상에서 생성하여 그 영역 상에서 골프클럽의 좌표를 표시하고 그 표시된 다수의 좌표들의 경향성을 파악함으로써 스윙궤적을 도출하는 방법을 제공한다.
[55]
상기한 바와 같은 궤적 표시 영역의 일 예를 도 5 및 도 6에서 나타내고 있다.
[56]
본 발명은 상기한 궤적 표시 영역으로서, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 위에서 바라본 제1 좌표평면(VR1)과, 측면에서 바라본 제2 좌표평면(VR2)을 각각 생성하는 할 수 있다.
[57]
도 5의 (a), (c) 및 (e)와, 도 6의 (a)에 도시된 것이 상기 제1 좌표평면(VR1)을 나타낸 것이고, 도 5의 (b), (d) 및 (f)와, 도 6의 (b)에 도시된 것이 상기 제2 좌표평면(VR2)을 나타낸 것이다.
[58]
상기 궤적 표시 영역은 상기 제1 좌표평면(VR1) 및 상기 제2 좌표평면(VR2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 2차원 영역이 아닌 3차원의 가상 영역을 포함할 수도 있다.
[59]
상기 궤적 표시 영역이 2차원 영역이든 3차원 영역이든 골프클럽의 좌표 산출의 방식과 그로부터 스윙궤적을 산출하는 방식은 동일하다(제1 및 제2 좌표평면 상의 동일 위치의 좌표는 3차원 공간 상의 좌표로 전환될 수 있기 때문이다).
[60]
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부(140)는, 골프클럽과 볼의 임팩트 시점을 특정하고, 상기 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 스윙궤적을 표시하기 위한 궤적 표시 영역을 생성하며, 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 특정된 임팩트 시점에서의 임팩트 위치를 설정하여, 상기 궤적 표시 영역 상에서 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 구성될 수 있다.
[61]
좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부(140)는, 도 4에 도시된 바와 같은 레이더 센싱데이터(SD)의 골프클럽에 대한 신호데이터(CD) 상의 임팩트 시점(Pti) 이전과 이후에 미리 설정된 시간 간격으로 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들(Pbi, Pai 등)을 각각 특정하고, 상기 임팩트 시점 이전의 센싱 시점(Pbi 등)들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 하며(도 5의 (c)및 (d)에 도시된 Cbi1 및 Cbi2가 이에 해당함), 상기 임팩트 시점 이후의 센싱 시점(Pai 등)들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 함으로써(도 5의 (e) 및 (f)에 도시된 Cai1 및 Cai2가 이에 해당함), 궤적 표시 영역 상에 상기 골프클럽의 좌표 데이터에 의해 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 구성된다.
[62]
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법에 관하여 도 7에 도시된 플로우차트를 이용하여 설명하되, 스윙궤적의 산출에 관한 주요 단계에 관한 더욱 구체적인 내용을 상기한 도 4 내지 도 6을 함께 참조하여 설명하도록 한다.
[63]
도 7을 보면, 본 발명에 따른 레이더 센싱장치가 도 1에 도시된 예와 같이 레이더 센싱장치와 볼과의 기준거리를 미리 설정된 거리값이 되도록 설치시킨 상태에서 상기 레이더 센싱장치가 레이더 신호를 송신하며, 움직이는 물체(즉, 볼과 골프클럽)에 의해 반사되는 신호를 수신한다(S100). 이는 신호 송신부와 신호 수신부에 의해 각각 이루어짐은 이미 설명한 바 있다.
[64]
레이더 센싱장치의 신호 분석부는 신호 수신부가 수신하는 레이더 신호를 이용하여 도 4에 도시된 바와 같은 레이더 센싱데이터를 생성한다(S110).
[65]
상기 레이더 센싱데이터는, 예컨대 시간축과 주파수축의 스펙트로그램으로서 생성될 수 있음은 이미 설명한 바 있다.
[66]
상기 레이더 센싱데이터는, 도 4에 도시된 바와 같이 볼에 대한 신호데이터(BD) 및 골프클럽에 대한 신호데이터(CD)가 각각 구분되어 나타나며, 볼에 대한 신호데이터(BD)를 이용하여 볼의 운동에 대한 파라미터를 산출하고, 골프클럽에 대한 신호데이터(CD)를 이용하여 골프클럽의 스윙궤적 등을 산출하게 된다.
[67]
한편, 도 7에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 상기한 바와 같이 신호 분석부에 의해 생성된 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터를 이용하여, 먼저 그 신호데이터 상에서 임팩트 시점, 즉 골프클럽의 헤드가 볼을 타격하는 시점을 특정한다(S120).
[68]
도 4를 보면, 볼의 신호데이터(BD)를 기초로 골프클럽의 신호데이터(CD) 상의 시점을 특정하여 임팩트 시점(Pti)을 결정할 수 있다.
[69]
예컨대, 볼의 신호데이터(BD)가 시작하는 시간에서의 골프클럽의 신호데이터(CD) 상의 시점을 특정하여 해당 시점으로 임팩트 시점으로서 결정할 수도 있고, 골프클럽의 신호데이터(CD) 상에서 골프클럽의 최대 속도에 해당하는 시점(Pc)을 기초로 임팩트 시점(Pti)을 특정할 수도 있다.
[70]
다시 도 7로 돌아와서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하기 위하여 가상의 영역인 궤적 표시 영역을 생성한다(S130).
[71]
상기한 궤적 표시 영역은, 도 5에 도시된 바와 같이 위에서 바라본 제1 좌표평면(VR1)과, 측면에서 바라본 제2 좌표평면(VR2)을 포함할 수 있으며, 도 5의 (a), (c) 및 (e)에 도시된 것이 상기 제1 좌표평면(VR1)의 예이고, 도 5의 (b), (d) 및 (f)에 도시된 것이 상기 제2 좌표평면(VR2)의 예이다.
[72]
상기 레이더 센싱장치의 정보 산출부는, S120 단계에서 레이더 센싱데이터 상에서 특정한 임팩트 시점(Pti)에서의 골프클럽에 대한 레이더 신호의 위상 정보와 레이더 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리인 기준거리(Dr, 도 1 참조)를 이용하여 궤적 표시 영역 상에 임팩트 시점에서의 위치, 즉 임팩트 위치를 표시함으로써 스윙궤적 산출의 기준이 되는 임팩트 위치를 설정한다(S140).
[73]
도 5의 (a)는 제1 좌표평면(VR1) 상에서 기준거리를 기준으로 임팩트 시점에서의 위치, 즉 임팩트 위치(Cti1)를 설정하고(여기서 Lr은 제1 좌표평면(VR1)의 중심선을 나타낸다), 도 5의 (b)는 제2 좌표평면(VR2) 상에서 지면(Lg)에 대해 기준거리를 기준으로 임팩트 위치(Cti2)를 설정하는 것에 관하여 나타내고 있다.
[74]
상기 제1 좌표평면(VR1)과 제2 좌표평면(VR2)은 동일한 가상 공간에 대한 일측과 타측의 좌표평면을 나타내며 제1 좌표평면(VR1)과 제2 좌표평면(VR2) 상의 각 점은 동일한 하나의 3차원 공간 상의 점을 일측면과 타측면에서 각각 나타낸 것이다. 즉 Cti1과 Cti2는 동일한 하나의 점이며, 후술할 모든 좌표의 점들이 각각 서로 동일하게 대응된다.
[75]
상기 제1 좌표평면(VR1)과 제2 좌표평면(VR2)은 미리 설정된 좌표계에 의해 정의되며, 이는 구형좌표계일 수도 있고 직교좌표계일 수도 있다. 예컨대, 도 5의 (a), (c) 및 (e)는 x-y 좌표평면일 수 있고(가로축이 x축, 세로축이 y축), 도 5의 (b), (d) 및 (f)는 y-z 좌표평면일 수 있다(가로축이 y축, 세로축이 z축).
[76]
상기한 바와 같이 궤적 표시 영역 상에 임팩트 시점의 위치를 설정한 후 레이더 센싱장치의 정보 산출부는, 상기 임팩트 위치(Cti1, Cti2)를 기준으로 그 이전의 골프클럽의 좌표들(Cbi1, Cbi2)을 산출하고, 임팩트 위치(Cti1, Cti2)를 기준으로 그 이후의 골프클럽의 좌표들(Cai1, Cai2)을 산출하여 전체 좌표들에 기초한 골프클럽의 스윙궤적을 산출한다.
[77]
S200 단계 및 S210 단계가 임팩트 시점 이전의 골프클럽의 좌표의 산출에 관한 것이고, S300 단계 및 S310 단계가 임팩트 시점 이후의 골프클럽의 좌표의 산출에 관한 것이다.
[78]
먼저 임팩트 시점 이전의 골프클럽의 좌표를 산출할 수 있는데, 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 레이더 센싱데이터에서 임팩트 시점 이전의 미리 설정된 시간 간격의 다수의 센싱 시점들(즉, 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들)을 특정하고(S200), 해당 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상과 속도값으로부터 골프클럽의 좌표값을 산출하여 궤적 표시 영역에 표시한다(S210).
[79]
그리고, 임팩트 시점 이후의 골프클럽의 좌표를 산출할 수 있는데, 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 레이더 센싱데이터에서 임팩트 시점 이후의 미리 설정된 시간 간격의 다수의 센싱 시점들(즉, 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들)을 특정하고(S300), 해당 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상과 속도값으로부터 골프클럽의 좌표값을 산출하여 궤적 표시 영역에 표시한다(S310).
[80]
상기한 S200 및 S210의 임팩트 시점 이전의 골프클럽의 좌표를 산출하는 것은 임팩트 시점을 기준으로 시간상 역순으로 특정된 각각의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상과 속도값을 기초로 좌표를 산출해 나가며, 상기한 S300 및 S310의 임팩트 시점 이후의 골프클럽의 좌표를 산출하는 것은 임팩트 시점을 기준으로 시간순으로 특정된 각각의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상과 속도값을 기초로 좌표를 산출해 나간다.
[81]
이에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
[82]
도 4에 나타낸 레이더 센싱데이터(SD)의 골프클럽의 신호데이터(CD)에서 임팩트 시점(Pti)을 기준으로 그 이전의 센싱 시점에서의 점들(Pbi)과 그 이후의 센싱 시점에서의 점들(Pai)을 특정할 수 있다.
[83]
임팩트 시점(Pti) 이전의 각각의 센싱 시점에서 골프클럽에 대한 신호의 주파수 정보로부터 속도값을 알 수 있고 해당 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상값을 각각 알 수 있으므로, 그로부터 궤적 표시 영역 상에서의 골프클럽의 위치 좌표를 산출할 수 있다.
[84]
예컨대, 도 4에서 임팩트 시점(Pti) 이전의 센싱 시점인 pb1에서의 위상값과 속도값을 특정할 수 있고, 이를 이용하여 도 5의 (c)에 도시된 제1 좌표평면(VR1)에서 임팩트 위치 좌표(Cti1) 이전의 좌표로서 상기 센싱 시점 pb1에 대응하는 점인 b1 좌표를 산출할 수 있고, 도 5의 (d)에 도시된 제2 좌표평면(VR2)에서 임팩트 위치 좌표(Cti2) 이전의 좌표로서 상기 센싱 시점 pb1에 대응하는 점인 b1’ 좌표를 산출할 수 있다.
[85]
이를 좀 더 상세히 설명하면, 도 5의 (a)에 도시된 제1 좌표평면(VR1)에서 임팩트 위치(Cti1)는 기준거리를 이용하여 특정되었지만 그 이전의 골프클럽의 좌표는 알 수 없는 상태에서 임팩트 위치(Cti1) 이전의 미지의 좌표에서의 위상값과 속도값은 도 4의 레이더 센싱데이터의 pb1을 통해 알 수 있다.
[86]
즉, 미지의 좌표(점)와 임팩트 위치 좌표(점)(Cti1) 사이에서 위상값에 따른 두 점 사이의 각도와 속도값에 따른 두 점 사이의 거리를 알 수 있다(또는 미지의 점으로부터 임팩트 위치의 점으로의 속도벡터와 벡터량을 알 수 있다 (속도벡터는 방향, 즉 각도 정보를 포함하고 벡터량은 거리 정보를 포함하는 것이다).
[87]
한 점에서 다른 한 점으로의 각도와 거리값을 알고 두 점 중 한 점의 좌표가특정되어 있다면 그로부터 극좌표계에서 특정되지 않은 한 점, 즉 미지의 점의 좌표를 산출할 수 있다. 극좌표계에서의 좌표값은 직교좌표계에서의 좌표값으로 쉽게 전환이 되기 때문에 결국 그 실질은 동일하다.
[88]
다시 말해서, 도 5의 (c)에 도시된 제1 좌표평면(VR1)에서 b1 좌표와 Cti1좌표가 있고 b1좌표는 미지의 점이지만 그 점에서의 위상값과 속도값을 알 수 있고 또한 Cti1(임팩트 위치) 좌표는 특정되어 있기 때문에, 그로부터 b1 좌표의 좌표값을 쉽게 계산할 수 있는 것이다.
[89]
물론 도 5의 (d)에 도시된 제2 좌표평면(VR2)에서 b1’ 좌표와 Cti2 좌표 사이에서 b1’ 좌표의 좌표값을 산출하는 것 역시 상기한 바와 동일한 방식으로 산출할 수 있다.
[90]
도 5의 (c)에 도시된 제1 좌표평면(VR1)에서 b1 좌표가 산출되면 그 이전의 b2 좌표도 같은 방식으로 산출될 수 있다. 즉 b2 좌표가 정해지지 않은 상태에서 그 위치에 대응되는 도 4에 도시된 레이더 센싱데이터(SD)의 골프클럽 신호데이터(CD) 상의 대응되는 점인 pb2에서의 위상값과 속도값을 알 수 있고 또한 b1 좌표는 이미 특정되어 있으므로, 그로부터 b2 좌표를 산출할 수 있다.
[91]
마찬가지로 도 5의 (d)에 도시된 제2 좌표평면(VR2)에서도 b2’ 좌표를 레이더 센싱데이터 상의 pb2에서의 위상값과 속도값을 이용하여 산출할 수 있다.
[92]
이와 같은 방식으로 임팩트 시점(Pti) 이전의 다수의 센싱 시점(Pbi) 각각에서의 골프클럽의 위상값과 속도값을 이용하여 궤적 표시 영역(VR1, VR2) 상에서 임팩트 위치 좌표(Cti1, Cti2) 이전의 골프클럽의 좌표들(Cbi1, Cbi2)을 산출하여 표시할 수 있다.
[93]
마찬가지로 임팩트 시점(Pti) 이후의 각각의 센싱 시점에서 골프클럽에 대한 신호의 주파수 정보로부터 속도값을 알 수 있고 해당 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상값을 각각 알 수 있으므로, 그로부터 궤적 표시 영역 상에서의 골프클럽의 위치 좌표를 산출할 수 있다.
[94]
도 4에서 임팩트 시점(Pti)에서의 위상값과 속도값을 특정할 수 있으므로 이를 이용하여 도 5의 (e)에 도시된 제1 좌표평면(VR1)에서 임팩트 위치 좌표(Cti1)에서의 위상값과 속도값을 만족하는 임팩트 위치 이후의 좌표인 a1 좌표를 산출할 수 있고, 마찬가지로 임팩트 시점(Pti)에서의 위상값과 속도값을 이용하여 도 5의 (f)에 도시된 제2 좌표평면(VR2)에서 임팩트 위치 좌표(Cti2) 이후의 좌표인 a1'좌표를 산출할 수 있다(a1좌표와 a1'좌표는 레이더 센싱데이터(SD) 상의 pa1에 대응된다).
[95]
또한, 도 4에서 레이더 센싱데이터 상의 센싱 시점인 pa1에서의 위상값과 속도값을 특정할 수 있고, 이를 이용하여 도 5의 (e)에 도시된 제1 좌표평면(VR1)에서 a1 좌표에서 pa1에서의 위상값과 속도값을 만족하는 좌표인 a2 좌표를 산출할 수 있고, 마찬가지로 pa1에서의 위상값과 속도값을 이용하여 도 5의 (f)에 도시된 제2 좌표평면(VR2)에서 a1' 좌표에서 상기한 pa1에서의 위상값과 속도값을 만족하는 좌표인 a2'좌표를 산출할 수 있다(a2좌표와 a2'좌표는 레이더 센싱데이터(SD) 상의 pa2에 대응된다).
[96]
이와 같은 방식으로 임팩트 시점(Pti) 이후의 다수의 센싱 시점(Pai) 각각에서의 골프클럽의 위상값과 속도값을 이용하여 궤적 표시 영역(VR1, VR2) 상에서 임팩트 위치 좌표(Cti1, Cti2) 이후의 골프클럽의 좌표들(Cai1, Cai2)을 산출하여 표시할 수 있다.
[97]
상기한 바와 같은 방법에 따라 궤적 표시 영역인 제1 좌표평면(VR1) 및 제2 좌표평면(VR2) 각각에 스윙 동안의 골프클럽의 위치 좌표를 표시한 것을 도 5의 (e) 및 (f)에서 나타내고 있다.
[98]
그런데, 앞서 설명한 바와 같이, 골프클럽의 신호데이터의 신호 범위가 넓게 분포하기 때문에 볼과는 달리 골프클럽 헤드의 어느 한 특징점을 특정하여 그 특징점을 기준으로 헤드의 궤적을 산출해 내는 것은 매우 어렵기 때문에, 도 5의 (e) 및 (f)에서 보듯이 골프클럽의 위치의 좌표 분포가 정확하게 스윙궤적이라고 할 정도로 나타나지 않는다.
[99]
따라서, 신호데이터(CD)를 통해 전반적인 골프클럽 헤드의 이동 경로를 바탕으로 한 경향성을 찾아서 이를 기초로 스윙궤적을 산출하는 것이 바람직하며, 도 5의 (e) 및 (f)에서 나타낸 골프클럽의 궤적 표시 영역에서의 좌표 분포를 이용하여 그 경향성을 파악하여 스윙궤적을 산출한 것을 도 6에서 나타내고 있다.
[100]
즉, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 상기한 바와 같이 임팩트 시점 이전의 클럽 좌표 표시 및 임팩트 시점 이후의 클럽 좌표 표시가 모두 완료되면(S220, S320), 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 상기한 바와 같은 궤적 표시 영역에 표시된 좌표 데이터들에 대한 미리 설정된 데이터 처리를 통해 골프클럽의 스윙궤적을 산출한다(S400).
[101]
상기한 데이터 처리는 도 5의 (e) 및 (f)에 나타낸 바와 같은 다수의 좌표 데이터의 분포를 이용하여 최소자승법 등을 이용한 통계적 분석 처리로서, 예컨대 RANSAC 알고리즘 등을 이용할 수 있다.
[102]
즉, 도 5의 (e) 및 (f)에 나타낸 바와 같은 다수의 좌표 데이터에 대해 RANSAC과 같은 통계적 분석 처리를 통해 유효데이터(Inlier)와 이상점(Outlier)을 구분하여 상기 이상점들을 제거하고 상기 유효데이터에 대해, 예컨대 polyfit과 같은 피팅(Fitting) 처리를 함으로써 도 6의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같은 스윙궤적(CP1 및 CP2)을 산출할 수 있다.
[103]
도 6의 (a)에 나타낸 데이터(CP1)는 도 5의 (e)에 나타낸 제1 좌표평면(VR1) 상의 좌표 데이터에 대해 RANSAC 알고리즘을 이용한 통계적 분석 처리를 통해 유효데이터를 도출하고 이에 대해 피팅 처리한 결과를 나타낸 것이고, 도 6의 (b)에 나타낸 데이터(CP2)는 도 5의 (f)에 나타낸 제2 좌표평면(VR2) 상의 좌표 데이터에 대해 RANSAC 알고리즘을 이용한 통계적 분석 처리를 통해 유효데이터를 도출하고 이에 대해 피팅 처리한 결과를 나타낸 것이다.
[104]
이와 같은 방법에 의해 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 수 있는데, 그와 같이 산출된 스윙궤적이 정상적인 스윙궤적인지 여부를 검증할 수 있다(S410).
[105]
예컨대, 최종적으로 산출된 스윙궤적이 제2 좌표평면에서 지면(Lg) 아래를 통과하여 형성되는 경우 이를 정상적인 스윙궤적이라고 할 수는 없을 것이다.
[106]
도 7의 S410 단계의 스윙궤적의 검증 단계는 상기한 바와 같은 비정상적인 스윙궤적을 판별해 내는 과정이다.
[107]
이는 다수의 실험을 통해 비정상적인 스윙궤적에 관한 데이터를 구축하여 상기한 바와 같이 산출된 스윙궤적이 비정상적인 스윙궤적에 관한 데이터를 기초로 정상적인 스윙궤적인지 여부를 판별하는 프로세스로 진행될 수도 있다.
[108]
만약, 스윙궤적의 검증 과정에서, 산출된 스윙궤적이 정상적인 스윙궤적이라고 판단된 경우에는 해당 스윙궤적 데이터를 다음 프로세스에 전달하고(S420), 만약 비정상적인 스윙궤적이라고 판단된 경우에는 해당 스윙궤적 데이터를 전달하지 않도록 한다(S430).
[109]
여기서, 상기한 다음 프로세스는, 최종 산출된 스윙궤적 데이터를 이용하여 골프클럽의 운동 파라미터, 예컨대 클럽 경로(Club Path), 스윙 방향(Swing Direction), 어택각(Angle Of Attack), 다이나믹 로프트(Dynamic Loft), 스핀 로프트(Spin Loft) 등을 산출하는 프로세스일 수도 있고, 최종 산출된 스윙궤적 데이터를 레이더 센싱장치와 유선/무선으로 연결된 디스플레이 장치나 모바일 단말기 등에서 출력되도록 하는 프로세스일 수도 있다.
[110]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 골퍼가 골프클럽으로 볼을 타격할 때 레이더 신호의 분석을 통해 볼에 대한 운동 파라미터를 산출하는 것과는 별개로 상기 레이더 신호의 분석을 통해 종래의 레이더 센싱장치가 전혀 산출할 수 없었던 골프클럽의 위치 좌표 정보를 산출하고 그로부터 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 수 있는 특장점이 있다.

산업상 이용가능성

[111]
본 발명에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 이를 이용한 레이더 센싱장치는, 골프 스윙에 따른 볼의 궤적, 타구 분석 등이 이루어지는 골프 관련 산업 분야 및 가상 현실 기반의 골프 시뮬레이션이 영상 구현되도록 함으로써 사용자가 가상의 골프 경기를 즐길 수 있도록 할 수 있는 소위 스크린 골프 산업 분야 등에 이용 가능하다.

청구범위

[청구항 1]
레이더 신호의 반사파를 수신하여 생성한 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법으로서, 상기 레이더 센싱데이터를 이용하여 골프클럽과 볼의 임팩트 시점을 특정하는 단계; 상기 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 스윙궤적을 표시하기 위한 궤적 표시 영역을 생성하는 단계; 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 특정된 임팩트 시점에서의 임팩트 위치를 설정하는 단계; 및 상기 궤적 표시 영역 상에서 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계; 를 포함하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 임팩트 시점을 특정하는 단계는, 상기 레이더 신호의 반사파를 수신하여 상기 레이더 센싱데이터로서 볼에 대한 신호데이터와 골프클럽에 대한 신호데이터를 포함하는 데이터를 생성하는 단계와, 상기 볼에 대한 신호데이터를 기초로 한 상기 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 시점을 상기 임팩트 시점으로서 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 상기 궤적 표시 영역을 생성하는 단계는, 상기 궤적 표시 영역으로서 위에서 바라본 제1 좌표평면과 측면에서 바라본 제2 좌표평면을 각각 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 4]
제1항에 있어서, 상기 임팩트 위치를 설정하는 단계는, 레이더 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리인 기준거리와 상기 특정된 임팩트 시점에서의 골프클럽에 대한 신호의 위상 정보를 이용하여 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 임팩트 위치를 표시함으로써 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 5]
제1항에 있어서, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 궤적 표시 영역 상의 골프클럽의 좌표들을 기초로 골프클럽의 이동의 경향성을 도출함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 6]
제1항에 있어서, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 설정된 임팩트 위치를 기준으로 그 이전의 골프클럽의 위치에 대해, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터로부터 상기 임팩트 시점 이전의 상기 골프클럽에 대한 각각의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하여 상기 궤적 표시 영역에 표시하는 단계와, 상기 설정된 임팩트 위치를 기준으로 그 이후의 골프클럽의 위치에 대해, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터로부터 상기 임팩트 시점 이후의 상기 골프클럽에 대한 각각의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하여 상기 궤적 표시 영역에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 7]
제1항에 있어서, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 상기 임팩트 시점 이전과 이후에 미리 설정된 시간 간격으로 상기 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들을 각각 특정하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이전의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이후의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 8]
제3항에 있어서, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계는, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 상기 임팩트 시점 이전과 이후에 미리 설정된 시간 간격으로 상기 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들을 각각 특정하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이전의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 제1 좌표평면 및 제2 좌표평면 각각의 영역 상의 위치에 각각 좌표 표시를 하는 단계와, 상기 임팩트 시점 이후의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 제1 좌표평면 및 제2 좌표평면 각각의 영역 상의 위치에 각각 좌표 표시를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 9]
제7항에 있어서, 상기 궤적 표시 영역에 표시된 골프클럽 위치의 좌표 데이터에 대해 미리 설정된 데이터 처리를 통해 이상점들을 제거하고 유효데이터에 대해 피팅 처리를 함으로써 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
[청구항 10]
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 산출방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체.
[청구항 11]
레이더 신호를 송신하는 신호 송신부; 상기 신호 송신부의 신호에 대해 볼 및 골프클럽으로부터 반사된 반사파 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 수신된 반사파 신호에 의해 볼에 대한 신호데이터와 골프클럽에 대한 신호데이터를 포함하는 레이더 센싱데이터를 생성하는 신호 분석부; 및 상기 레이더 센싱데이터를 이용하여 골프클럽과 볼의 임팩트 시점을 특정하고, 상기 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 스윙궤적을 표시하기 위한 궤적 표시 영역을 생성하며, 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 특정된 임팩트 시점에서의 임팩트 위치를 설정하여, 상기 궤적 표시 영역 상에서 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 정보 산출부; 를 포함하는 레이더 센싱장치.
[청구항 12]
제11항에 있어서, 상기 정보 산출부는, 상기 궤적 표시 영역 상의 골프클럽의 좌표들을 기초로 골프클럽의 이동의 경향성을 도출함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치.
[청구항 13]
제11항에 있어서, 상기 정보 산출부는, 상기 레이더 센싱데이터의 골프클럽에 대한 신호데이터 상의 상기 임팩트 시점 이전과 이후에 미리 설정된 시간 간격으로 상기 골프클럽에 대한 반사파 신호의 센싱 시점들을 각각 특정하고, 상기 임팩트 시점 이전의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 하며, 상기 임팩트 시점 이후의 센싱 시점들 각각에서의 위상과 속도값을 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 상기 골프클럽의 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값에 해당하는 상기 궤적 표시 영역 상의 위치에 좌표 표시를 함으로써, 상기 궤적 표시 영역 상에 상기 골프클럽의 좌표 데이터에 의해 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]