KR101654846B1 - 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치 및 그 분석방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치 및 그 분석방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 공이 없는 상태에서의 스윙, 공이 있는 상태에서의 스윙 및 가상게임에서의 스윙을 비교분석함으로써 사용자가 연습과 게임에서 스윙이 동일하도록 자세를 교정할 수 있는 정보를 제공하는 장치이다.

Description

사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치 및 그 분석방법{Device for game with function analyzing user's swing and analyzing method}

본 발명은 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치 및 그 분석방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 연습 스윙모드, 실제 스윙모드 및 가상게임 스윙모드에서 사용자의 스윙을 비교분석함으로써 사용자가 연습과 게임에서 스윙이 동일하도록 스스로 자세를 교정할 수 있는 정보를 제공하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 운동 자세에 대한 상식이 없는 일반인들은 어설프게 프로선수들의 자세를 모방하곤 한다. 가령, 골프장에서 경기를 하거나 혼자서 스윙연습을 하려고 할 때에 자신의 스윙자세에 대한 정확한 정보가 없으므로 타인의 스윙자세를 보고 자신의 스윙자세를 교정하는 방식을 사용하곤 한다. 그러나 이와 같은 방식으로 스윙 자세를 교정할 때는 자신의 주관적인 판단에 의존하여 스윙자세를 교정해야 되므로 정확한 스윙자세를 배우기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 교본이나 영상물을 보면서 스윙연습을 하더라도, 이는 자신의 자세에 맞지 않을 수 있다. 즉, 기본적으로 공통적인 스윙자세는 존재하지만 사람의 신체에 따라 미세하게 자세를 달리하여야 효율적이고 최대 비거리를 갖는 스윙을 가질 수 있다. 따라서 무작정 프로선수들의 자세를 따라하거나 정형화된 자세는 오히려 나쁜 습관을 가진 자세를 야기할 수 있고, 이것이 굳어지면 추후 자세교정이 어렵다. 또, 연습을 통해 습득한 자신의 고유한 자세를 연습과 실전상황에 따라 동일하게 실시하는 연습도 필요하다. 따라서 이와 같은 문제점들을 혼자서 해결할 수 있는 프로그램이나 장비의 필요성이 대두되었다.

한편, 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치 및 그 분석방법은 대한민국 등록실용신안 제20-0417280호 등이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 사용자의 운동 자세가 연습상황과 게임 상황에서 동일하도록 사용자에게 자세 교정을 위한 정보를 제공함으로써 사용자 스스로 교정이 가능하도록 하고, 이 과정에서 재미와 연습의 효과를 높이는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연습장치는 사용자의 신체 또는 도구에 부착된 센서부가 수집한 사용자의 스윙 데이터를 본체에 전송하는 센서모듈부; 상기 본체에는, 상기 스윙 데이터를 수신하는 데이터수신부; 수신된 상기 스윙 데이터를 비교가능하게 가공 및 처리하여 분석하는 데이터분석부; 상기 데이터분석부로부터 분석된 상기 스윙 데이터를 기반으로 가상으로 마련되어 타격된 공의 이동을 시뮬레이션 하는 시스템처리부; 및 상기 데이터분석부에서 도출된 상기 스윙 데이터의 비교분석 결과와 상기 시스템처리부에서 상기 스윙 데이터를 기반으로 도출된 상기 가상으로 마련된 공의 이동 데이터를 사용자에게 보여주는 디스플레이부;를 포함하고, 상기 스윙 데이터와 상기 스윙 데이터를 기반으로 도출된 상기 가상으로 마련된 공의 이동 데이터가 저장되는 데이터베이스부;를 포함한다.

여기서, 사용자가 연습 스윙모드 또는 가상게임 스윙모드에서 스윙을 실시할 때 상기 데이터베이스부에 저장되어 있는 상기 스윙 데이터를 로딩하여 사용자가 현재 실시한 스윙과 저장되어 있는 상기 스윙 데이터를 비교분석하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분석방법은 사용자가 연습 스윙모드 또는 가상게임 스윙모드에서 가상으로 마련된 공을 타격하는 스윙을 실시하는 a단계; 상기 a단계에서 생성된 사용자의 스윙 데이터를 센서모듈부가 수집하여 본체로 전송하는 b단계; 상기 b단계에서 전송된 상기 스윙 데이터를 데이터분석부가 가공 및 처리하여 분석하고 상기 가상으로 마련된 공의 궤적을 산출하는 c단계; 상기 c단계에서 분석된 상기 스윙 데이터를 기반으로 가상으로 마련된 상기 가상으로 마련된 공의 궤적을 시스템처리부가 시뮬레이션하는 d단계; 상기 b단계에서 분석된 상기 스윙 데이터와 상기 d단계에서 도출된 시뮬레이션 결과를 디스플레이부가 도시하는 e단계; 및 상기 b단계에서 분석된 상기 스윙 데이터와 상기 d단계에서 도출된 시뮬레이션 결과를 데이터베이스부에 저장하는 f단계;를 포함한다.

여기서, 상기 데이터분석부는 상기 스윙 데이터에 포함되는 사용자의 스윙궤적을 인-아웃 스윙, 아웃-인 스윙, 인 스윙 또는 아웃 스윙으로 각각 비교분석하여 상기 공의 궤적을 산출하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 게임장치는 사용자가 가상게임 스윙모드를 통해 가상게임을 진행하는 상황에서, 사용자의 신체 또는 도구에 부착된 센서부가 수집한 사용자의 스윙 데이터를 본체에 전송하는 센서모듈부; 상기 본체는 가상게임을 관장하는 게임운용부;를 포함하고, 상기 가상게임에서 발생된 사용자의 스윙 데이터와 상기 스윙 데이터를 기반으로 도출된 상기 가상으로 마련된 공의 이동 데이터가 저장되는 데이터베이스부;를 포함한다.

여기서, 상기 본체에는 상기 스윙 데이터를 수신하는 데이터수신부; 수신된 상기 스윙 데이터를 비교가능하게 가공 및 처리하여 분석하는 데이터분석부; 상기 데이터분석부로부터 분석된 상기 스윙 데이터를 기반으로 가상으로 마련되어 타격된 공의 이동을 시뮬레이션 하는 시스템처리부; 및 상기 데이터분석부에서 도출된 상기 스윙 데이터의 비교분석 결과와 상기 시스템처리부에서 상기 스윙 데이터를 기반으로 도출된 상기 가상으로 마련된 공의 이동 데이터를 사용자에게 보여주는 디스플레이부;를 더 포함한다.

본 발명에 따른 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 사용자가 자신의 스윙자세를 파악하기 용이하다. 본 발명에서는 사용자가 골프스윙을 실시할 수 있는 다양한 메뉴가 구비되어 있다. 즉, 공이 없는 상태에서 스윙(연습 스윙모드)할 수 있고, 실제 공을 타격하는 스윙(실제 스윙모드)을 할 수 있으며, 가상의 골프게임을 진행하면서 마련된 공을 타격하는 스윙(가상게임 스윙모드)을 할 수 있다. 이렇게 다양한 모드에서 실시하는 스윙을 분석 장치가 비교분석하여 사용자에게 제공함으로써 사용자는 자신의 스윙자세와 이에 따른 공의 이동결과를 비교하여 스윙자세의 문제점을 쉽게 파악하고 스스로 교정할 수 있다.

둘째, 재미와 연습의 효과를 극대화한다. 본 발명에서 사용자는 골프클럽을 사용하여 단순하게 스윙자세를 연습하는 것이 아닌 실제 공을 타격하는 스윙과 가상으로 게임을 진행하면서 공을 타격하는 스윙도 병행하여 실시한다. 즉, 공이 없는 모드에서의 스윙연습 뿐만 아니라 실제 공을 타격하면서 타격감을 느끼는 재미와 가상게임을 진행하면서 실제 골프선수가 된 듯이 동일한 긴장감을 느끼며 연습할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 영상분석을 통해 현재 자신의 스윙영상을 과거 스윙영상이나 타인과의 스윙영상과 비교분석할 수 있다. 따라서 사용자는 지루한 반복 연습을 탈피하여 재미를 느끼고, 보다 효과적으로 스윙연습을 할 수 있다.

셋째, 언제든지 자신의 스윙 데이터를 리뷰해 볼 수 있다. 본 발명은 데이터베이스부에 접속하거나 다운로드 하여 저장된 자신의 스윙 데이터를 모바일이나 PC에서 볼 수 있기 때문에 시간과 장소에 구애받지 않고, 지속적으로 자신의 실력을 발전시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치를 사용자가 사용하였을 때 사용자의 스윙 데이터가 전송되고, 스윙 데이터에 따른 시뮬레이션 결과가 도시되는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 골프스윙자세를 분석하는 장치의 블록도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 골프스윙자세를 분석하는 방법의 순서도.
도4는 본 발명의 실시예에 따라 연습 스윙모드와 실제 스윙모드의 스윙 데이터 차이를 보여주는 그래프.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 가상게임 스윙모드에서 스윙을 실시할 때 사용자가 공을 타격한 느낌을 받게 하는 장치의 작동을 개략적으로 설명한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

먼저 본 발명은 사용자가 자신의 운동 자세를 스스로 교정할 수 있도록 정보를 제공하는 장치로써, 이에 대한 하나의 예시로 골프를 이용하여 설명한다. 즉, 분석 장치가 사용자에게 스스로 골프스윙자세를 교정할 수 있도록 다양한 상황에 따른 사용자의 스윙자세에 대한 정보를 제공하는 것이다. 따라서 본 발명에서 설명하는 사용자의 자세를 분석하는 장치 및 그 분석방법은 골프에만 국한되는 것이 아닌 테니스, 볼링, 탁구, 다트, 배드민턴 및 당구 등 이 밖의 다양한 종목에 응용되어 사용될 수 있음을 밝혀둔다.

가령, 야구에서도 사용자의 배트스윙을 연습 스윙모드, 실제 스윙모드 및 가상게임 스윙모드로 구분지어 자신의 스윙자세를 다양한 모드에서 비교분석해 사용자가 몸이 경직되거나 자세가 무너지는 등의 문제점을 스스로 교정할 수 있는 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치를 사용자가 사용하였을 때 사용자의 스윙 데이터가 전송되고, 스윙 데이터에 따른 시뮬레이션 결과가 도시되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 골프스윙자세를 분석하는 장치의 블록도이며, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 골프스윙자세를 분석하는 방법의 순서도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 따라 연습 스윙모드와 실제 스윙모드의 차이를 보여주는 그래프이며, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 가상게임 스윙모드에서 스윙을 실시할 때 사용자가 공을 타격한 느낌을 받게 하는 장치의 작동을 개략적으로 설명한 도면이다.

도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치(이하 '분석 장치'라 함)는 센서모듈부(100), 본체(200) 및 데이터베이스부(300)를 포함한다.

센서모듈부(100)는 사용자의 신체 또는 도구에 부착하여 사용자의 자세를 감지하여 스윙 데이터를 수집하는 구성으로, 센서모듈부(100)에는 가속도센서(111), 자이로센서(112) 및 지자기센서(113)를 포함하는 센서부(110)와 데이터전송부(120)로 나뉜다. 이러한 센서모듈부(100)는 일측에 사용자가 스윙을 실시한다는 것을 본체(200)에 알려주기 위한 키입력부(114)가 별도로 포함된다. 즉, 키입력부(114)를 작동시킴으로써 본체(200)에서 센서모듈부(100)가 수집한 사용자의 스윙 데이터를 수신할 수 있도록 신호를 보내는 것이다. 또한, 본 발명에서는 센서모듈부(100)는 사용자가 스윙하는 도구의 크기 및 구조에 구애받지 않고 쉽게 탈부착이 가능하도록 플라스틱 재질로 구성된 갈고리 형태의 모듈결합부(130)를 사용하는 것을 도시하였으나, 실시하기에 따라 클립, 고무벨트 및 벨크로 형태로 구성될 수 있다.

센서부(110)는 가속도센서(111), 자이로센서(112) 및 지자기센서(113)로 구성되어 있고, 이상의 센서들은 3차원 공간상에서 사용자의 스윙을 감지하여 스윙에 대한 데이터를 수집한다. 즉, 사용자는 다양한 모드에서 스윙을 실시하고, 이에 따라 센서부(110)는 각각의 모드에서 발생된 클럽의 스윙속도, 클럽의 스윙궤적, 센서부(100)가 간접적으로 받는 충격, 타격 시 골프클럽과 공이 이루는 각도, 스윙템포, 공의 초기 이동궤적 등 사용자의 스윙과 이에 따라 움직이는 공에 관련된 데이터를 수집하고, 이를 디지털 신호 또는 전기적 신호로 변경하여 본체(200)에 전송할 수 있도록 처리한다.

센서부(110)에 포함되는 센서들은 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 분야에 속하는 센서들로 3차원 공간상에서 사용자의 스윙에 따른 임의의 한 점의 위치를 추적한다. 가속도센서(111)는 속도를 감지하는 센서로써 사용자가 스윙을 실시할 때 골프클럽의 스윙속도를 감지하고, 자이로센서(112)는 각속도를 측정하여 물체의 방위 변화를 측정하는 센서로써 골프클럽의 회전을 감지하며, 지자기센서(113)는 지구에서 발생하는 자기장의 흐름을 파악하여 방위를 탐지하는 센서로써 사용자의 팔목 위치가 이동된 것으로 사용자가 실시하는 스윙의 방향을 파악한다. 이러한 센서들이 움직임을 감지하는 방식은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.

여기서 다양한 모드란, 사용자가 공이 없는 상태에서 스윙을 실시하는 것(연습 스윙모드)과, 사용자가 실제 공이 놓여있는 상태에서 공을 타격하기 위한 스윙을 실시하는 것(실제 스윙모드)과, 사용자가 가상의 게임을 진행하면서 가상으로 마련된 공을 타격하는 스윙을 실시하는 것(가상게임 스윙모드)을 말한다.

데이터전송부(120)는 이러한 다양한 모드에서 센서부(110)가 수집하고 디지털 신호나 전기적 신호로 처리된 사용자의 스윙 데이터를 본체(200)로 전송한다.

본체(200)는 수신된 사용자의 스윙 데이터를 분석하고, 이를 시뮬레이션 하여 타격된 공의 이동궤적을 사용자에게 보여준다. 또한, 각각의 스윙 데이터와 이에 따른 공의 이동궤적을 비교분석함으로써 사용자가 자신의 스윙자세에 대한 문제점을 파악하기 쉽도록 한다. 이러한 본체(200)는 데이터수신부(210), 데이터분석부(220), 시스템처리부(230) 및 디스플레이부(240)를 포함한다. 이러한 본체(200)는 패드나 셋톱박스 형태로 구성되어 디스플레이부(240)와 연결된다.

데이터수신부(210)는 센서모듈부(100)에서 전송한 스윙 데이터를 수신하는 구성이다. 이러한 데이터수신부(210)는 연습 스윙모드 데이터취득부(211)와 실제 스윙모드 데이터취득부(212) 및 가상게임 스윙모드 데이터취득부(213)를 더 포함한다. 연습 스윙모드 데이터취득부(211)는 연습 스윙모드에서 사용자가 실시한 스윙 데이터를 취득하는 구성이고, 실제 스윙모드 데이터취득부(212)는 실제 스윙모드에서 사용자가 실시한 스윙 데이터를 취득하는 구성이며, 가상게임 스윙모드 데이터취득부(213)는 가상게임 스윙모드에서 사용자가 실시한 스윙 데이터를 취득하는 구성이다.

데이터분석부(220)는 데이터수신부(210)에서 수신한 서로 다른 모드에서의 스윙 데이터를 비교분석이 가능하도록 하기 위해 각 항목별로 기준을 동일하게 맞추는 가공 및 처리를 수행하고, 이를 비교분석한다. 예를 들어, 사용자가 여러 방향으로 실시한 스윙에 대하여 각각의 스윙을 골프클럽의 각도와 스윙궤적을 구간별로 나누어 비교분석하는 것이다. 즉, 타격 시까지의 골프클럽의 위치를 하나의 점으로 다수 추출하여 스윙궤적을 분석하고, 이를 인-아웃 스윙, 아웃-인 스윙, 인 스윙 및 아웃 스윙으로 나누어 공에 대한 골프클럽의 각도와 타격위치를 분석함으로써 공의 이동궤적을 종합적으로 판별하게 된다. 사용자의 스윙 데이터를 분석하는 것은 분석 장치의 작동과정에서 자세히 설명하기로 한다.

시스템처리부(230)는 데이터분석부(220)에서 비교분석 된 사용자의 스윙 데이터를 기반으로 타격된 공의 이동궤적을 산출하여 시뮬레이션한다. 즉, 사용자가 공을 타격할 시 사용자의 팔목의 이동속도와 골프클럽의 스윙속도, 골프클럽의 각도로 인한 골프공의 초기 이동방향 및 센서부(110)에 간접적으로 가해지는 충격량 등을 산출하여 최종적으로 공이 이동한 거리를 시뮬레이션한다.

디스플레이부(240)는 시스템처리부(230)에서 사용자의 스윙 데이터를 시뮬레이션한 결과를 출력하여 본체(200)의 디스플레이에 도시한다. 여기서 디스플레이부(240)는 본체(200)에 내장되거나 별도의 모니터 또는 TV 등과 같은 디스플레이에 HDMI와 같은 유선이나 무선으로 연결될 수 있다.

데이터베이스부(300)는 다양한 모드에서 사용자가 실시하여 생성된 스윙 데이터를 저장하여 보관한다. 이에 따라 본체(200)는 필요할 때마다 데이터베이스부(300)에 저장된 사용자의 스윙 데이터를 로딩할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치는 이하 작동과정과 사용자의 스윙을 분석하는 방법에 대한 설명을 통해 더욱 구체화될 것이다.

도3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치의 스윙 분석방법에 관하여 살펴보도록 한다. 최초에 사용자는 분석 장치의 전원을 킨 상태에서 다양한 모드에서 스윙을 실시한다.<S10> 즉, 본 발명에서 사용자가 실시하는 스윙모드는 공이 없는 상태에서 스윙을 실시하는 모드(연습 스윙모드), 실제 공을 타격하는 스윙을 실시하는 모드(실제 스윙모드) 및 가상게임에서 공을 타격하는 스윙을 실시하는 모드(가상게임 스윙모드)로 구분되어 스윙이 실시되는 것이다.

이 때 사용자는 자신이 실시한 스윙 중 자신에게 가장 이상적이라 생각되는 스윙자세나 공의 비거리가 최대로 기록되었을 때의 스윙자세를 데이터베이스부(300)에 저장시키고, 이를 분석 장치가 비교분석할 롤모델의 스윙자세로 설정시킬 수 있다. 이에 따라 이후 사용자가 실시하는 스윙은 롤모델로 설정된 스윙자세와 비교분석 되어 사용자의 스윙자세가 어떻게 무너졌는지 수집된 스윙 데이터를 통해 디스플레이부(240)에 도시되는 것이다.

반면, 위와 같은 롤모델 스윙자세를 설정하지 않고 각각의 스윙을 실시하는 중에 스윙 데이터와 공의 비거리를 비교하여 가장 이상적인 스윙자세가 업데이트되고, 이후 스윙들은 현시점까지 가장 이상적이라고 판별된 스윙자세와 비교분석 되는 방법도 가능하다. 즉, 데이터분석부(220)가 사용자의 스윙 데이터를 분석하면서 가장 이상적인 스윙자세라 분석된 스윙자세를 데이터베이스부(300)에 저장시키고, 필요할 때마다 이를 로딩하여 비교분석에 활용하는 것이다. 이에 따라 사용자가 지속적으로 스윙을 실시하여 별도의 설정을 하지 않더라도 가장 이상적인 스윙자세를 업데이트시킬 수 있다.

또한, 분석 장치는 사용자가 어떤 스윙모드를 실시하는지에 대한 판별이 필요하다. 본 발명에서 본체(200)에는 이러한 판별방법으로 4가지의 방법이 사용된다.

첫 번째 방법으로, 센서모듈부(100)에 부착된 키입력부(114) 또는 본체(200)의 버튼을 누름으로써 본체(200)는 사용자가 현재 어떠한 모드에서 스윙을 실시하는지 판별할 수 있다. 즉, 실제 스윙모드일 경우, 키입력부(114)를 누름으로써 센서모듈부(100)는 사용자가 실제 스윙모드에서 스윙을 실시한다는 것을 신호 처리하여 본체(200)에 전송하게 된다. 이에 따라 본체(200)는 사용자의 실제 스윙모드에 대한 분석을 위해 대기상태에 있게 되고, 이후 사용자가 스윙을 실시하고 나면 사용자의 스윙 데이터는 디지털 신호나 전기적 신호로 처리되어 본체(200)로 전송된다.

두 번째 방법으로, 본체(200)는 센서모듈부(100)가 정지 상태임을 보내는 신호에 의해 자동으로 스윙모드를 판별한다. 스윙을 실시하기에 앞서 사용자가 어드레스(준비 또는 정렬) 과정에서 정지 상태 없이 스윙을 한다면 연습 스윙모드라 판별하고, 2초~5초 간 골프클럽을 정지 상태에 놓이게 하면 본체(200)가 실제 스윙모드라고 판별하며, 5초 이상 정지 상태에 놓이면 가상게임 스윙모드라 판별한다. 하지만 판별방법은 이와 같은 방법으로만 국한된 것이 아니며, 실시하기에 따라 시간설정을 다르게 하여 어드레스함으로써 판별할 수도 있다. 이에 따라 본체(200)는 스윙모드에 따른 사용자의 스윙을 분석하기 위한 분석 대기상태에 놓이게 된다. 이 때 본체(200)의 준비가 완료되어 사용자에게 스윙을 해도 좋다는 신호를 전달하는데, 이는 다양한 방법으로 전달할 수 있다. 즉, 센서모듈부(100)에 LED를 마련하고, LED가 발광하여 사용자에게 신호를 전달할 수도 있고, 센서모듈부(100)에서 소리나 진동이 발생됨으로써 사용자에게 신호를 전달할 수도 있다. 또한, 센서모듈부(100) 뿐만 아니라 본체(200)의 디스플레이부(240)에서도 이미지나 소리로 사용자에게 신호를 전달할 수 있다.

세 번째 방법으로는 첫 번째 방법과 두 번째 방법을 혼합하여 판별하는 것이다. 즉, 첫 번째 방법에서 언급하였듯이 센서모듈부(100)의 키입력부(114)를 눌러 신호를 전송한 후 본체(200)가 분석 대기상태에 놓이게 되면, 두 번째 방법에서 언급하였듯이 센서모듈부(100)에 LED를 마련하고, LED가 발광하여 사용자에게 신호를 전달하거나 센서모듈부(100)에서 소리 또는 진동이 발생됨으로써 사용자에게 신호를 전달할 수도 있으며, 본체(200)의 디스플레이부(240)에서 이미지나 소리가 발생되어 사용자에게 신호를 전달하는 것이다.

네 번째 방법으로는 사용자가 스윙을 실시할 때 본체(200)가 자동적으로 공을 타격하는 지, 아니면 공이 없는 상태에서 스윙을 실시하는 것인지를 사용자의 스윙 데이터를 기반으로 판단하여 스윙모드를 판별한다. 도4에 도시된 바와 같이, 사용자가 공을 타격할 때의 스윙 데이터와 공이 없는 상태에서의 스윙 데이터는 서로 차이가 발생한다. x축은 사용자가 스윙을 실시하여 타격까지 완료될 때까지 발생하는 자세에 대한 샘플링 개수라 하고, y축은 이에 따른 스윙단계별 속도라 하여 이를 측정한다면, 도4에 도시된 바와 같이 스윙 데이터를 얻을 수 있다. 이를 자세히 설명하면, 연습 스윙모드에서는 사용자가 공을 타격하지 않기 때문에 골프클럽이 최고속도인 부근에서 속도의 차이가 없지만, 실제 스윙모드에서는 스윙단계에서 골프클럽과 공이 서로 충돌하기 때문에 골프클럽의 속도는 감소하게 되고, 이는 연습 스윙모드와 속도에서 차이점이 발생되는 것이다. 따라서 본체(200)는 이러한 스윙 데이터의 차이를 기반으로 자동적으로 사용자가 어떤 스윙을 실시하는지 판별하는 것도 가능하다.

한편, 가상게임 스윙모드에서는 게임의 상황에 따라 공의 진행방향을 바꾸기 위해 스윙방향이 달라질 수 있기 때문에 본체(200)가 이를 인지할 수 있도록 스윙방향의 각도를 보정하는 작업이 필요하다. 즉, 사용자가 직선으로 스윙하였지만 공에 회전이 걸리면서 옆으로 휘어질 수 있고, 이에 따라 목표한 곳까지 공을 이동시키기 위해 사용자가 의도적으로 스윙하는 방향을 다르게 할 수 있는 것이다. 따라서 사용자의 스윙방향이 달라지면, 센서모듈부(100)가 이를 감지하여 가상게임에서도 사용자의 스윙방향과 같아지도록 각도를 보정하여 목표물로 공이 이동하도록 하는 과정이 필요하다.

만약 사용자가 최초로 스윙하는 방향을 0도로 하고 이를 정방향이라 한다면, 이후 정방향에서 틀어져 스윙하는 것은 공이 정방향에서 어떤 방향으로 몇 도 회전했는지 계산하기 위한 기준점이 필요한 데, 이는 스윙방향이 0도일 때가 그 기준점이 될 것이다. 따라서 센서모듈부(100)가 이를 감지하기 위해서 몇 가지 방법이 실시될 수 있다.

첫째, 최초에 한번 골프클럽의 방향을 0도의 방향으로 어드레스 시킨다. 사용자가 2초~5초 정도 정지 상태에 두거나 키입력부(114)를 누름으로써 현재 골프클럽이 어드레스된 위치를 0도의 방향으로 인식시킨 후 센서모듈부(100) 또는 본체(200)에 저장되도록 한다. 이후 사용자가 스윙방향을 틀어서 스윙을 실시하면, 자이로센서(113)가 골프클럽이 회전된 것을 감지하여 최초에 골프클럽이 어드레스된 방향을 기준으로 각도가 계산되어 가상게임에서도 사용자의 스윙방향에 따라 공의 방향이 보정된다. 이 때 사용자에게 각도가 변경된 것을 센서모듈부(100)에 진동을 주거나 센서모듈부(100)에 구비된 LED가 발광함으로써 알려줄 수도 있고, 소리 또는 디스플레이부(240)에 'Ready'와 같은 이미지로 알려줄 수도 있다. 이후 사용자가 좌우를 조정하여 원하는 방향으로 골프클럽의 방향을 틀어준다면, 센서모듈부(100)에서 실시간으로 LED, 소리 및 진동으로 알려주거나 디스플레이부(240)에서 실시간으로 골프클럽이 방향을 틀었다는 것을 이미지나 숫자로 알려주도록 할 수 있다. 따라서 최초 설정 시 0도가 정해지므로 틀어진 방향을 다시 0도로 설정하고자 할 때는 다시 이상과 같은 과정을 진행해야 한다.

둘째, 매 스윙마다 골프클럽의 방향을 0도로 어드레스 시킨다. 사용자가 골프클럽을 원하는 각도만큼 틀어서 2초~5초 정도 정지 상태에 두거나 또는 키입력부(114)를 누름으로써 현재 골프클럽이 어드레스된 위치를 0도의 방향으로 인식시킨 후 센서모듈부(100) 또는 본체(200)에 저장되도록 한다. 이 때 골프클럽의 각도가 이전 각도보다 얼마나 틀어졌는지는 디스플레이부(240)에서 실시간으로 숫자로 알려주도록 할 수 있다. 이후 사용자에게 0도로 어드레스 된 것을 센서모듈부(100)에 진동을 주거나 센서모듈부(100)에 구비된 LED가 발광함으로써 알려줄 수도 있고, 소리 또는 디스플레이부(240)에 'Ready'와 같은 이미지로 알려줄 수도 있다. 따라서 사용자가 의도적으로 직선에서 틀어서 스윙을 실시하지 않고 매 스윙을 직선으로 실시하더라도 가상게임에서는 사용자가 의도한 각도만큼 자동적으로 틀어져서 공이 이동하게 된다. 특히, 이는 다수의 인원이 플레이 할 때는 이와 같은 방법이 효과적일 것이다.

셋째, 0도의 설정을 거치지 않고 사용자가 스윙할 때 골프클럽이 움직이는 구간의 궤적과 타격 시의 골프클럽 각도 및 스윙방향을 기존 스윙 데이터와 비교하여 방향이 결정된다. 즉, 가상게임에서 사용자가 가상의 공을 타격하는 시점에 스윙의 최저점과 최고 속도를 감지하여 이 때 공으로 전달되는 힘과 스윙궤적 과 골프클럽 각도 및 스윙방향을 기존에 가상게임모드에서 실시한 스윙 데이터와 비교하여 공의 이동을 판별하는 것이다.

이를 더 자세히 설명하면, 공은 사용자가 골프클럽으로 타격 시 스윙궤적 및 공과 클럽이 맞닿은 각도에 따라 공에 걸리는 회전이 다를 것이고, 또한 공에 가해지는 골프클럽의 속도에 따른 힘에 의해 공의 비거리는 달라질 것이다. 이에 따라 실시된 스윙 데이터를 기존의 가상게임에서 실시한 스윙 데이터와 비교함으로써 공의 이동방향이 결정된다. 예를 들어, 현재의 가상게임에서 사용자가 실시한 스윙은 이전 스윙과 비교하여 10도만 틀어져서 실시되었다면, 이전 스윙 데이터를 기준으로 골프클럽의 속도와 각도, 및 스윙궤적을 동일하게 적용하면서 방향만 10도 틀어진 것으로 공의 이동방향을 결정하는 것이다.

다른 방법으로는 가상게임에서 공을 타격 시 센서부(110)에서 충격량과 진동의 크기 및 충격이 가해지는 방향을 데이터베이스부(300)에 저장된 스윙 데이터와 비교분석하여 타격된 공의 이동을 판별할 수 있다.

여기서, 실제로 공을 놓고 치지 않는 가상게임 스윙모드에서는 사용자가 공을 직접 타격하진 않지만 사용자에게 공을 타격하는 느낌을 받게 할 수 있도록 추가적인 장비를 골프클럽에 마련할 수도 있다. 즉, 골프클럽 샤프트(700)에 센서모듈부(100)와 더불어 타격감지부(400)를 장착함으로써 사용자가 가상게임 스윙모드에서 스윙을 실시할 때 타격감지부(400)가 골프클럽 샤프트(700)를 강타하여 마치 사용자가 공을 타격한 것과 같은 느낌을 받게 하는 것이다.

도5에 도시된 바와 같이, 타격감지부(400)는 내부에 거리감지센서(410)와 타격부재(420), 회전부재(430), 회전걸림쇠(440), 스프링(450) 및 모터(미도시)가 구비되어 있다. 또한, 필드(500)에는 거리감지센서(410)가 감지하는 물체인 타격위치알림판(600)이 구비되어 있다. 따라서 거리감지센서(410)가 사용자의 스윙단계를 따라 타격위치알림판(600)까지의 거리를 감지하다가 골프클럽이 타격위치알림판(600) 앞의 소정의 위치에 도달하면 타격부재(420)가 골프클럽을 강타함으로써 사용자에게 가상게임 스윙모드에서도 실제 타격하는 것과 같은 느낌을 받게 하는 것이다.

이를 더 자세히 설명하면, 거리감지센서(410)가 타격위치알림판(600) 앞의 소정의 위치에 도달한 것을 감지하면 모터가 작동하여 모터에 연결된 회전걸림쇠(440)는 도5와 같이 화살표방향으로 회전하게 된다. 회전걸림쇠(440)가 회전하게 되면, 회전부재(430)는 회전부재(430) 끝단에 형성된 걸림부(431)가 회전걸림쇠(440)의 회전반경에 걸려 회전하므로 스프링(450)의 장력을 극복하여 화살표방향과 같이 회전되고, 이와 함께 회전부재(430)와 결합된 타격부재(420) 또한 회전된다.

이후 회전부재(430)에 형성된 걸림부(431)와 회전걸림쇠(440)의 걸림이 해제되면서 스프링(450)의 복원력에 의해 스프링(450)과 회전부재(430)가 원위치함으로써 회전부재(430)와 결합된 타격부재(420)가 탄성력에 의해 골프클럽 샤프트(700)를 강타하게 되고, 이에 따라 사용자는 실제 공을 타격하지 않더라도 타격하는 느낌을 받을 수 있는 것이다.

한편, 모터는 지속적으로 동작하는 것이 아니라 거리감지센서(410)가 타격위치알림판(600)을 지나침을 감지하면 그 동작이 중지되고, 이후 스윙을 실시하면 다시 동작하게 된다.

또한, 거리감지센서(410)의 동작원리는 초음파를 사용하는 등 다양한 방식으로 작동될 수 있으며, 이와 같은 타격감지부(400)의 구성은 사용자에게 실제 타격하는 것과 같은 느낌을 주는 목적이 충족된다면 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이렇게 <S10>단계에서 사용자가 어느 모드로 스윙을 할지 본체(200)의 판별이 완료된 후 사용자가 스윙을 실시하면, 센서모듈부(100)는 사용자의 스윙 데이터를 수집하여 본체(200)로 전송한다.<S20> 여기서 사용자의 스윙 데이터에는 다양한 항목이 포함된다. 즉, 3차원 공간상에서 사용자의 스윙자세를 단계별로 구분지어 스윙 데이터에 포함되는 항목을 수집하는 것이다. 골프스윙에서는 어드레스-테이크어웨이-백스윙-백스윙 탑-다운스윙-타격-팔로우-피니쉬의 8단계로 스윙자세가 구분되는데, 이 때 센서모듈부(100)가 각 단계에서 발생하는 스윙각도, 스윙속도, 스윙궤적, 타격 시점의 공의 속도, 팔목의 위치이동 및 골프클럽의 회전 등 사용자의 스윙에 따른 다양한 데이터를 수집하고, 이를 본체(200)로 보내기 위한 디지털 신호나 전기적 신호로 처리하여 본체(200)로 전송한다.

여기서 센서모듈부(100)와 본체(200) 사이의 스윙 데이터 전송은 다양한 방식으로 이루어질 수 있는데, 블루투스로 근거리 무선통신을 할 수도 있고, 또는 와이파이로 보다 원거리에서 무선통신 할 수도 있다. 따라서 무선통신의 방법은 어느 한가지로 국한되지 않는다.

이후 본체(200)의 데이터수신부(210)는 전송된 스윙 데이터를 수신하고, 이를 데이터분석부(220)가 분석한다.<S30> 즉, 사용자가 스윙을 실시할 때 타격 시점에서 골프클럽의 최고 속도 및 최저 높이가 발생하므로 타격 시점에서 골프클럽의 스윙속도, 공과 골프클럽의 각도, 센서부(110)에 간접적으로 가해지는 충격량으로 사용자의 전체 스윙 구간에 대한 정보를 추출하여 공의 궤적을 산출한다. 또한, 이전에 실시했던 사용자의 스윙에 대한 데이터를 같이 비교분석함으로써 디스플레이부(240)가 기존 스윙 데이터와 현재의 스윙 데이터를 비교하여 도시하도록 한다. 즉, 사용자의 골프공 타격 전후로 골프클럽의 스윙속도, 골프클럽의 각도, 타격 시 초기 공의 이동궤적을 이전 스윙 데이터와 비교분석하여 이를 수치, 문자, 표 및 그래프 등의 데이터로 도시하는 것이다.

더불어 사용자의 스윙템포를 비교분석하여 스윙 시 사용자의 호흡이 흐트러지거나 긴장상태에 따라 자세가 무너지는 것을 스스로 판단할 수 있다. 예를 들어, 연습 스윙모드에선 (타격 전 스윙시간/타격 후 스윙시간)이 (0.2초/0.3초)인 것으로 스윙 데이터가 수집되고, 실제 스윙모드에선 (0.2초/0.4초)로 스윙 데이터가 수집되며, 가상게임 스윙모드에선 (0.15초/0.45초)로 수집됨에 따라 사용자는 타격이 이루어지는 순간 전후에 따라 자신의 최적의 스윙자세에 따른 스윙속도와 비교하여 어느 시점에서 어떤 속도변화가 발생했는지 스스로 파악할 수 있게 된다.

사용자에 대한 스윙 데이터는 이후 데이터베이스부에 저장되기 때문에 사용자가 타격 횟수나 연습량의 증가에 따른 골프스윙자세의 교정이 어느 정도 이루어진 것인지도 확인할 수 있다.

이상과 같은 스윙 데이터를 분석하는 것을 몇 가지 항목에 대하여 예시를 들어 설명하기로 한다. 즉, 골프클럽의 스윙각도, 사용자의 헤드업, 스윙속도와 타격 시 공이 받는 충격량 및 아이언샷의 실시를 예시로 들어 스윙 데이터 비교분석을 설명한다.

첫 번째로 골프클럽의 스윙각도에 대한 비교분석을 설명하도록 한다. 도1에 도시된 바와 같이 오른손잡이의 스윙자세라고 가정하였을 때, 최초에 공이 목표지점과 일직선으로 놓인 상태에서 일직선을 경계로 사용자 쪽 스윙영역을 인(in), 그 반대쪽 스윙영역을 아웃(out)이라 한다. 이러한 상태에서 사용자는 골프클럽의 타격 면적으로 공을 인과 아웃을 넘나들며 다양한 각도로 타격하게 된다. 하지만 사용자가 스윙을 실시할 때 의도치 않은 스윙자세가 나올 수 있다.

일반적으로 일직선으로 정확한 방향으로 공을 최대로 멀리 보내기 위해 바람직한 골프스윙자세는 인-아웃 스윙이다. 인-아웃 스윙은 골프클럽이 공을 타격하기 전에는 인 영역에서 골프클럽이 움직이고, 타격 시에는 아웃 영역에서 골프클럽이 움직인다. 이러한 인-아웃 스윙은 골프클럽이 공을 타격할 때 골프클럽의 스윙각도가 공과 목표지점의 일직선과 수직을 이루기 때문에 공이 일직선으로 이동하게 된다. 센서모듈부(100)는 이렇게 공이 타격될 시의 골프클럽의 스윙각도를 감지하여 사용자의 스윙 데이터를 수집하고 본체(200)에 전송함으로써 비교분석할 수 있도록 한다.

물론 사용자의 팔 스윙은 인체구조상 사용자의 안쪽으로 굽어지기 때문에 공의 이동궤적의 끝은 인 영역으로 휘어질 수밖에 없다. 따라서 인-아웃 스윙이 제대로 실시되었을 시 공은 대체적으로 일직선으로 이동하게 되고, 이후에는 살짝 휘어진다.

만약, 이러한 인-아웃 스윙이 제대로 이루어지지 않는다면, 공은 일직선으로 이동하지 않고 회전이 걸릴 수도 있다. 즉, 인 스윙만 실시되거나 아웃 스윙만 실시된다면, 이는 공을 타격하는 골프클럽의 스윙각도가 공과 목표지점과의 일직선과 수직을 이루지 못 한다는 것을 의미하며, 이에 따라 골프클럽은 공을 비스듬히 타격하므로 공에는 회전이 걸리게 되어 목표지점을 크게 벗어나게 되고 공의 최대 비거리 또한 기록될 수 없다.

또한, 사용자가 인-아웃 스윙과 반대로 아웃-인 스윙을 실시한다면, 아웃-인 스윙은 정교하게 공을 원하는 위치에 보내기 위해 공이 휘어지도록 하는 스윙으로써, 사용자가 의도하지 않았다면 이는 최대 비거리로 공을 보내기 위한 스윙과 거리가 멀다고 할 수 있다.

데이터분석부(220)는 센서모듈부(100)에서 수집한 스윙 데이터를 기반으로 사용자가 공을 최대 비거리로 보낼 수 있도록 골프클럽의 스윙각도를 비교분석함으로써 이러한 인-아웃 스윙이 제대로 이루어졌는지 사용자에게 알려줄 수 있는 것이다. 즉, 사용자가 가상게임 스윙모드에서 인-아웃 스윙을 실시하면, 센서모듈부(100)는 각 스윙단계에서 골프클럽의 위치를 하나의 점으로 추출하고, 이를 하나의 궤적으로 연결시킨다. 이러한 점의 추출과 연결은 연습 스윙모드와 실제 스윙모드도 동일하게 수행되어 최종적으로 각 모드에서의 인-아웃 스윙과 비교분석하여 제대로 스윙이 실시되었는지, 또는 현시점까지 가장 바람직한 스윙 데이터 혹은 롤모델 스윙 데이터와 비교분석하여 어떻게 달라졌는지를 알려주는 것이다.

또한, 데이터분석부(220)는 사용자가 의도적으로 공에 회전이 걸리는 다양한 스윙들을 실시하였을 시 골프클럽의 스윙각도에 따라 최종적으로 공에 얼마나 회전이 걸려 이동하는지 비교분석 하는 것도 가능할 것이다.

두 번째로 사용자의 스윙에 따라 사용자의 머리가 먼저 회전하면서 위로 들리는 헤드업 현상에 대한 비교분석을 설명하도록 한다. 사용자가 정상적인 스윙을 실시했다면, 공을 타격한 후에 팔로우와 피니쉬 동작에서 몸이 타격방향으로 회전하면서 자연스레 머리도 타격방향으로 회전되게 된다.

하지만 사용자의 자세가 잘못된다면, 골프클럽이 미처 팔로우와 피니쉬 단계를 거치지 않은 상태에서 머리가 회전될 수 있다. 이에 따라 몸이 전체적으로 뜨게 되면서 공의 가운데 부분을 타격하는 것이 아니라 윗부분을 타격하게 되므로, 공은 뜨지 않고 가라앉아 이동되는 것이다. 따라서 데이터분석부(220)는 센서모듈부(100)가 전송한 타격된 공의 지점을 기반으로 공의 최초 이동궤적을 산출하여 팔로우와 피니쉬 단계가 제대로 이루어진 스윙자세와 비교함으로써 사용자의 머리가 골프클럽보다 먼저 회전 되었는지 비교분석 할 수 있다. 예를 들어, 가상게임 스윙모드에서 실시한 사용자의 스윙 데이터와 연습 스윙모드와 실제 스윙모드에서 실시한 스윙 데이터를 비교분석하여 연습 스윙모드와 실제 스윙모드에서의 스윙궤적보다 가상게임 스윙모드에서의 스윙궤적이 공의 가운데 지점에서 1cm 위에 위치한다면 타격 시점에서 스윙궤적이 갑자기 위로 이동한 것으로써 이는 사용자가 헤드업 하였다는 것을 알려주게 된다.

세 번째로 골프클럽의 스윙속도 및 타격 시 공이 받는 충격량(스윙파워)을 비교분석하는 것을 설명하도록 한다. 골프클럽의 스윙속도는 사용자가 골프클럽을 들어 올려 일순간 정지시킨 상태로부터 공을 타격한 시점까지의 속도이다. 이는 골프클럽이 최고점에 있을 때의 위치에너지가 스윙 시 점차 운동에너지로 변환되는 것으로, 운동에너지가 최대인 지점은 골프클럽의 위치가 최저점인 사용자가 공을 타격하는 지점이다. 따라서 공을 타격한 시점에서 충격량이 발생하므로, 센서부(110)에서는 골프클럽으로부터 간접적으로 감지되는 충격량을 수집하여 데이터수신부(210)를 거쳐 데이터분석부(220)에 전송함으로써 데이터분석부(220)는 사용자가 어느 정도의 힘으로 스윙을 실시하였는지 이전 스윙 데이터와 비교분석할 수 있다.

또한 공을 타격하는 지점은 스윙의 최고 속도가 발휘되므로 가속도센서(111)는 이때의 속도를 감지하여 사용자의 골프클럽 스윙속도를 데이터수신부(210)를 거쳐 데이터분석부(220)로 전송함으로써, 이전 스윙 데이터와 스윙속도를 비교분석할 수 있다.

이러한 스윙속도 및 타격 시 공이 받는 충격량은 사용자가 실시하는 스윙의 정확성을 알 수 있게 한다. 즉, 사용자의 스윙속도 및 타격 시 공이 받는 충격량에 따라 공은 힘을 더 받게 되어 비거리가 향상되겠지만, 이는 반대로 정확히 공을 타격하지 못해 오히려 공의 방향성이 나빠질 수 있다. 따라서 데이터분석부(220)는 롤모델 스윙 데이터나 현시점에서 가장 이상적인 스윙 데이터와 현재 실시한 스윙모드를 비교하여 어느 자세가 흐트러졌는지 비교분석하여 알려줄 수 있다. 예를 들어, 사용자가 5m/s의 스윙속도로 공을 최대 비거리로 보낼 수 있었다면, 6m/s로 스윙할 때는 롤모델 스윙 데이터나 현시점에서 가장 이상적인 스윙 데이터와 어느 부분의 자세가 흐트러졌는지 데이터분석부(220)가 비교분석하는 것이다.

네 번째로 아이언샷에 대하여 비교분석 하는 것을 설명하도록 한다. 아이언은 공을 띄우기 위한 골프클럽으로, 아이언샷을 실시할 시 사용자는 스윙궤적의 최저점 위치와 공의 위치를 비교하여 타격 지점을 공보다 앞쪽의 지점으로 삼는다. 이에 따라 아이언은 자연스럽게 공을 띄우고 사용자는 아이언샷의 최대 비거리를 기록할 수 있다.

하지만 잘못된 스윙으로써, 사용자는 억지로 공을 띄우기 위해 일부러 공의 밑 부분을 퍼 올리는 어퍼스윙을 실시할 수도 있다. 따라서 센서모듈부(100)는 공이 이동하는 초기 궤적을 토대로 공이 이동하는 전체 궤적을 산출하여 사용자의 아이언샷이 정확히 실시되었는지 롤모델 스윙 데이터나 현시점에서 가장 이상적인 스윙 데이터의 아이언샷과 비교분석한다.

이와 같은 비교분석 항목들은 사용자가 스윙을 실시할 때 종합적으로 수행되는 것이며, 본 발명에서는 이 밖의 다양한 항목들을 기반으로 데이터분석부(220)가 사용자의 자세를 비교분석하게 된다. 이러한 종합적 비교분석을 기반으로 최종적으로 공의 이동궤적을 산출하고, 사용자의 자세를 기존에 저장된 스윙 데이터와 비교분석한다.

시스템처리부(230)에서는 분석하여 산출된 공의 궤적을 시뮬레이션하여 최종적으로 공의 이동을 도출하고, 이를 기존에 데이터베이스에 저장된 스윙 데이터와 비교하여 도식화한다.<S40> 또한, 공의 이동에 따라 가상게임 내에서 공이 다른 사물에 충돌하거나 벙커에 빠지는 등의 2차적인 움직임도 시뮬레이션하고 도식화한다.

디스플레이부(240)에서는 데이터분석부(220)가 비교분석한 스윙 데이터와 도출된 시뮬레이션 결과를 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 도시한다.<S50> 이 때 스윙 데이터가 도시되는 것은 사용자의 의도에 따라 기존에 저장된 각 모드별 스윙 데이터를 자동적으로 같이 도시해줄 수도 있고, 사용자가 원하는 모드만 따로 모아서 도시해줄 수도 있다. 따라서 사용자는 디스플레이부(240)에 도시된 각 모드별 스윙 데이터를 스스로 비교함으로써 스윙자세를 교정할 수 있다.

이후 사용자가 실시한 스윙에 대한 스윙 데이터는 데이터베이스부(300)에 저장되어 보관된다.<S60> 보관된 스윙 데이터는 누적되어 사용자가 필요할 때마다 로딩할 수 있다.

한편, 시스템처리부(230)에서는 사용자가 공을 타격한 후 스윙자세 및 공의 이동을 최종적으로 디스플레이부(240)에 도식화하는 것뿐만 아니라 사용자가 목적하는 방향으로 명확하게 행위를 취할 수 있도록 사용자의 행위에 대한 반응을 디스플레이부(240)에 2D 이미지 또는 3D 모델링 데이터를 이용하여 실시간으로 사용자의 움직임과 싱크를 맞춰 도식화하는 것도 가능하다. 이에 따라 사용자의 행위는 실시간으로 디스플레이부(240)에 도시될 수 있는 것이다.

또, 데이터분석부(220)에서는 본체(200)에 연동된 카메라를 이용하여 사용자의 전체적인 스윙자세에 대한 영상분석도 가능하다. 이는 사용자의 스윙단계별 영상프레임을 저장하여 이전에 저장된 롤모델 스윙자세 또는 현재 가장 이상적인 스윙자세와 동작을 매칭 시키고 이를 비교분석하는 것이다. 따라서 사용자는 자신의 스윙 모습을 디스플레이부(240)를 통해 실시간으로 확인할 수 있고, 본체(200)를 작동하여 스윙동작을 캡쳐하거나 리플레이 영상도 볼 수 있다. 게다가 사용자는 자신의 스윙단계별 영상과 자신의 스윙영상을 비교분석한 스윙 데이터(텍스트 또는 그래프)를 같이 확인할 수 있기 때문에 입체적으로 자신의 스윙자세에 대한 문제점을 분석할 수 있다.

또한, 가상게임 스윙모드에서는 가상으로 마련된 공을 타격하여 가상게임이 진행되는 것을 설명하였으나, 실시하기에 따라 실제 공을 타격하면서 가상게임을 진행할 수도 있다. 즉, 실제 스윙모드와 가상게임 스윙모드를 결합하여 실제 공을 타격하는 것으로 가상게임을 진행할 수 있는 것이다. 이에 따라 사용자는 실제 공을 타격하는 느낌과 게임진행에 의한 긴장감을 동시에 느낄 수 있다.

이후에서는 가상게임 스윙모드로 가상게임이 진행되는 과정을 설명하기로 한다. 가상게임은 본체(200) 내부의 게임운용부(250)에서 관장하게 되고, 모든 과정은 사용자가 확인할 수 있도록 디스플레이부(240)에 도시된다. 여기서, 게임운용부(250)의 구성은 스크린골프 장치 등에서 이미 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

최초에 사용자는 키입력부(114)를 누르거나 골프클럽을 가상게임 스윙모드로 어드레스 시켜 가상게임 스윙모드를 선택한다.

다음으로, 사용자가 가상게임을 진행할 필드를 지정한다. 즉, 데이터베이스부(300)에는 국내뿐만 아니라 세계 각지의 유명 필드가 저장되어 있고, 이중에서 사용자는 자신이 플레이할 필드를 지정하는 것이다. 이러한 필드는 사용자의 필요에 따라 다양한 환경요소를 추가할 수 있다. 즉, 바람의 방향과 세기, 그린의 상태 등 공의 이동궤적에 영향을 줄 수 있는 요소들을 추가할 수 있는 것이다.

마지막으로, 경기진행방식을 설정한다. 즉, 일반적인 18홀에서 벗어나 그 이하로도 설정할 수 있고, 참여하는 인원수의 한계를 설정할 수도 있으며, 랭킹 선정방식을 자유롭게 설정할 수 있다.

여기서 참여하는 인원수는 다수의 사람이 될 수도 있지만, AI가 참여하여 사용자와 가상게임을 진행할 수도 있다. 이러한 AI의 난이도는 사용자가 초급, 중급 및 고급을 선택할 수 있다.

랭킹 선정 방식은 다양하게 수행될 수 있는데, 예를 들어 다수의 사용자가 하나의 경기가 아닌 다수의 경기를 진행하여 이에 따라 벌어들인 상금으로 랭킹을 선정할 수도 있는 것이다.

이와 같이 사용자가 가상게임을 진행하고 나서 최종적으로 랭킹이 선정되면, 이때의 기록은 데이터베이스부(300)에 저장되어 사용자가 지속적으로 확인할 수 있다. 또한, 가상게임에서 실시한 사용자의 스윙자세에 관한 스윙 데이터는 앞서 밝혔듯이 데이터분석부(220)에서 가상게임이 진행되는 과정에서 연습 스윙모드와 실제 스윙모드에서 실시했던 스윙 데이터와 비교분석 되고, 이를 기반으로 시스템처리부(230)가 공의 이동궤적을 시뮬레이션하며, 비교분석 된 스윙 데이터와 시뮬레이션 된 공의 이동궤적은 디스플레이부(240)로 도시된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 게임장치와 연습장치 및 그 분석방법은 사용자가 자신의 스윙자세를 파악하기 용이하다. 본 발명에서는 사용자가 골프스윙을 실시할 수 있는 다양한 메뉴가 구비되어 있다. 즉, 공이 없는 상태에서 스윙(연습 스윙모드)할 수 있고, 실제 공을 타격하는 스윙(실제 스윙모드)을 할 수 있으며, 가상의 골프게임을 진행하면서 마련된 공을 타격하는 스윙(가상게임 스윙모드)을 할 수 있다. 이렇게 다양한 모드에서 실시하는 스윙을 분석 장치가 비교분석하여 사용자에게 제공함으로써 사용자는 자신의 스윙자세와 이에 따른 공의 이동결과를 비교하여 스윙자세의 문제점을 쉽게 파악하고 스스로 교정할 수 있다.

또한, 재미와 연습의 효과를 극대화한다. 본 발명에서 사용자는 골프클럽을 사용하여 단순하게 스윙자세를 연습하는 것이 아닌 실제 공을 타격하는 스윙과 가상으로 게임을 진행하면서 공을 타격하는 스윙도 병행하여 실시한다. 즉, 공이 없는 모드에서의 스윙연습 뿐만 아니라 실제 공을 타격하면서 타격감을 느끼는 재미와 가상게임을 진행하면서 실제 골프선수가 된 듯이 동일한 긴장감을 느끼며 연습할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 영상분석을 통해 현재 자신의 스윙영상을 과거 스윙영상이나 타인과의 스윙영상과 비교분석할 수 있다. 따라서 사용자는 지루한 반복 연습을 탈피하여 재미를 느끼고, 보다 효과적으로 스윙연습을 할 수 있다.

또, 언제든지 자신의 스윙 데이터를 리뷰해 볼 수 있다. 본 발명은 데이터베이스부(300)에 접속하거나 다운로드 하여 저장된 자신의 스윙 데이터를 모바일이나 PC에서 볼 수 있기 때문에 시간과 장소에 구애받지 않고, 지속적으로 자신의 실력을 발전시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 사용자가 자신의 운동 자세를 스스로 교정할 수 있도록 정보를 제공하는 장치로써, 이에 대한 하나의 예시로 골프를 이용하여 설명한다. 따라서 본 발명에서 설명하는 사용자의 자세를 분석하는 장치 및 그 분석방법은 골프에만 국한되는 것이 아닌 테니스, 볼링, 탁구, 다트, 배드민턴 및 당구 등 이 밖의 다양한 종목에 응용되어 사용될 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 : 센서모듈부
110 : 센서부
111 : 가속도센서
112 : 자이로센서
113 : 지자기센서
114 : 키입력부
120 : 데이터전송부
130 : 모듈결합부
200 : 본체
210 : 데이터수신부
211 : 연습 스윙모드 데이터취득부
212 : 실제 스윙모드 데이터취득부
213 : 가상게임 스윙모드 데이터취득부
220 : 데이터분석부
230 : 시스템처리부
240 : 디스플레이부
250 : 게임운용부
300 : 데이터베이스부
400 : 타격감지부
410 : 거리감지센서
420 : 타격부재
430 : 회전부재
431 : 검림부
440 : 회전걸림쇠
450 : 스프링
500 : 필드
600 : 타격위치알림판
700 : 골프클럽 샤프트

Claims (6)

1. 사용자의 골프클럽에 부착되어 스윙 데이터를 수집하여 신호를 보내는 센서모듈부;
   상기 센서모듈로부터 연습 스윙모드 및 가상게임 스윙모드에 따른 스윙 데이터를 수신하여 분석하는 본체;
   상기 스윙 데이터를 저장하는 데이터베이스부; 및
   상기 골프클럽에 장착되어 스윙을 실시할 때 도구를 강타하여 공을 타격한 느낌을 받게하는 타격감지부;를 포함하되,
   상기 본체는,
   상기 스윙 데이터를 수신하는 데이터수신부;
   상기 수신된 스윙 데이터를 가공 및 처리하여 분석하는 데이터분석부;
   상기 스윙 데이터를 기반으로 분석된 가상의 공 이동을 시뮬레이션하는 시스템처리부;
   상기 시뮬레이션 결과를 출력하는 디스플레이부; 및
   가상게임 스윙모드를 관장하는 게임운용부;를 포함하고,
   상기 데이터베이스부에는 사용자의 이상적인 스윙자세의 스윙 데이터가 저장되고,
   상기 본체는 상기 센서모듈부가 정지 상태임을 보내는 신호에 의거하여 상기 골프클럽의 정지 상태가 소정 시간 이하에 있다가 스윙이 이루어지는 경우에는 연습 스윙모드로 판별하고 상기 골프클럽의 정지 상태가 상기 소정시간 이상 정지 상태에 있다가 스윙이 이루어지는 경우에는 가상게임 스윙모드로 판별하며,
   상기 연습 스윙모드 또는 상기 가상게임 스윙모드인지에 대한 판별이 완료된 후 사용자가 스윙을 실시하면, 상기 센서모듈부가 상기 스윙 데이터를 상기 본체로 전송하고 상기 본체의 데이터수신부가 상기 스윙 데이터를 수신하며, 상기 데이터분석부에서 상기 스윙 데이터를 가공 및 처리하여 분석한 후 상기 디스플레이부를 통해 출력하되,
   상기 사용자의 이상적인 스윙자세의 스윙 데이터와 현재의 상기 스윙 데이터를 비교분석하여 수치를 포함하는 데이터로 도시하는 것이며,
   상기 타격감지부는 거리감지센서 및 타격부재를 포함하고, 필드에는 타격위치알림판이 구비되며, 상기 거리감지센서가 상기 타격위치알림판까지의 거리를 감지하여 상기 골프클럽이 상기 타격위치알림판 앞의 소정 위치에 도달하면 상기 타격부재가 상기 골프클럽을 타격하여 사용자에게 실제 타격의 느낌을 부여하는 것을 특징으로 하는 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 연습 및 게임장치.
   
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 타격감지부는 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 연습 및 게임장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 거리감지센서는 초음파 방식인 것을 특징으로 하는 사용자의 자세를 분석하는 기능이 포함된 연습 및 게임장치.
   
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