KR102119738B1

KR102119738B1 - 레이더 센싱장치, 이의 센싱방법, 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 상기 방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체

Info

Publication number: KR102119738B1
Application number: KR1020180171788A
Authority: KR
Inventors: 이태양; 한다빈
Original assignee: 주식회사 골프존
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-06-16

Abstract

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 있으며, 그 산출된 스윙궤적을 이용하여 레이더 센싱장치가 놓인 위치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리, 즉 기준거리가 실제 거리와 차이가 발생하는 경우 이를 자동으로 조정하여 설정할 수 있도록 함으로써 볼에 대한 센싱 결과와 골프클럽에 대한 센싱 결과의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 레이더 센싱장치, 이의 센싱방법, 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 상기 방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체를 제공하기 위한 것이다.

Description

레이더 센싱장치, 이의 센싱방법, 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 상기 방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체{RADAR SENSING DEVICE, SENSING METHOD FOR THE SAME, COMPUTING METHOD OF GOLF CLUB SWING PATH USING RADAR SENSING DATA AND RECORDING MEDIUM READABLE BY COMPUTING DEVICE FOR RECORDING THE METHOD}

본 발명은 레이더 센싱장치, 이의 센싱방법, 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 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 산출할 수 있으며 오류의 자동 보정이 가능한 레이더 센싱장치 등에 관한 발명이다.

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.

골프스윙에 따라 골프클럽과 볼이 모두 이동을 하게 되는데, 이를 센싱하는 센싱장치로서 대표적인 장치가 카메라 센싱장치와 레이더 센싱장치이다.

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.

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.

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.

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.

이에 레이더 센싱장치의 센싱 데이터를 이용하여 볼에 대한 정보뿐만 아니라 골프클럽에 대한 정보, 예컨대 골프클럽의 스윙궤적 정보 등을 산출하는 방법에 대한 연구와 개발이 필요하며, 나아가 운동하는 볼의 궤적을 산출함에 있어서 기준이 되는 기준거리(레이더 센싱장치가 놓인 위치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리)가 사용자가 임의로 레이더 센싱장치를 위치시킴에 따라 미리 설정된 기준거리와 실제 거리가 차이가 발생함으로 말미암은 센싱 결과의 오차 발생을 최소화하도록 하는 기술의 연구 개발이 필요한 실정이다.

[선행특허문헌]

한국등록특허공보 제10-0947898호

일본등록특허공보 제6048120호

한국공개특허공보 제2016-0054013호

한국공개특허공보 제2015-0139494호

본 발명의 일 실시예에 따른, 레이더 신호의 반사파를 수신하여 생성한 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법은, 상기 레이더 센싱데이터를 이용하여 레이더 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리로서 미리 설정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계; 상기 스윙궤적 후보로부터 궤적상의 최저점을 특정하고, 상기 특정된 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키도록 상기 기준거리를 조정하는 단계; 및 상기 조정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계는, 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 단계와, 상기 골프클럽에 대한 신호데이터로부터 상기 임팩트 시점의 위상과 상기 기준거리를 이용하여 궤적 표시 영역 상에 상기 임팩트 시점의 위치를 설정하는 단계와, 상기 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 상기 궤적 표시 영역에서 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계는, 궤적 표시 영역 상에서 상기 기준거리를 기준으로 임팩트 시점의 위치를 설정하고 상기 설정된 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하는 단계와, 상기 궤적 표시 영역에 표시된 골프클럽 위치의 좌표 데이터에 대해 미리 설정된 데이터 처리를 통해 이상점들을 제거하고 유효데이터에 대해 피팅 처리를 함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계를 포함하며, 상기 기준거리를 조정하는 단계에서 상기 궤적상의 최저점의 특정은, 상기 궤적 표시 영역 상의 골프클럽의 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점을 찾아서 특정하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 기준거리를 조정하는 단계는, 상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 단계와, 상기 골프클럽이 드라이버인 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하는지 확인하는 단계와, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하지 않는 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 기준거리를 조정하는 단계는, 상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 단계와, 상기 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하는지 확인하는 단계와, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이의 범위 내에 위치하지 않는 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 기준거리를 조정하는 단계는, 상기 궤적상의 최저점의 위치를 그 위상값을 유지한 채 상기 기준거리가 감소 또는 증가하는 방향으로 상기 미리 설정된 조건을 만족할 때까지 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 스윙에 따른 볼과 골프클럽을 센싱하는 레이더 센싱장치의 센싱방법은, 상기 볼과 골프클럽에 대한 레이더 반사파 신호를 수신하여 생성된 레이더 센싱데이터를 이용하여 상기 레이더 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리로서 미리 설정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계; 상기 스윙궤적 후보로부터 궤적상의 최저점을 특정하고, 상기 특정된 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키는지 확인하는 단계; 상기 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키는 경우에는 상기 스윙궤적 후보를 골프클럽의 스윙궤적으로서 결정하고, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건을 만족시키지 않는 경우에는 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건을 만족시키도록 상기 기준거리를 조정하는 단계; 및 상기 조정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 단계를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 기준거리를 조정하는 단계는, 상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 단계와, 상기 골프클럽이 드라이버인 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계와, 상기 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 기준거리를 조정하는 단계는, 상기 궤적상의 최저점의 위치를 그 위상값을 유지한 채 상기 기준거리가 감소 또는 증가하는 방향으로 상기 미리 설정된 조건을 만족할 때까지 이동시키는 단계와, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건을 만족시킬 때의 기준거리를 상기 조정된 기준거리로서 새로운 기준거리로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 단계는, 궤적 표시 영역 상에서 상기 조정된 기준거리를 기준으로 임팩트 시점의 위치를 설정하고 상기 설정된 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하는 단계와, 상기 궤적 표시 영역에 표시된 골프클럽 위치의 좌표 데이터에 대해 미리 설정된 데이터 처리를 통해 이상점들을 제거하고 유효데이터에 대해 피팅 처리를 함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 단계는, 궤적 표시 영역 상에서 상기 조정된 기준거리를 기준으로 한 상기 임팩트 시점의 위치를 상기 볼의 출발점으로 하여 상기 운동하는 볼의 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기한 레이더 센싱장치의 센싱방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체를 포함한다.

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 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리로서 미리 설정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하고, 상기 스윙궤적 후보로부터 궤적상의 최저점을 특정하여 상기 특정된 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키도록 상기 기준거리를 조정하며, 상기 조정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 정보 산출부를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 정보 산출부는, 상기 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 스윙궤적을 표시하기 위한 궤적 표시 영역을 생성하며, 상기 궤적 표시 영역 상에서 상기 기준거리를 기준으로 임팩트 시점의 위치를 설정하고 상기 설정된 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 정보 산출부는, 상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하며, 상기 골프클럽이 드라이버인 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하도록 구성되고, 상기 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 레이더 센싱장치, 이의 센싱방법, 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 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 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 수 있으며, 그 산출된 스윙궤적을 이용하여 레이더 센싱장치가 놓인 위치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리, 즉 기준거리가 실제 거리와 차이가 발생하는 경우 이를 자동으로 조정하여 설정할 수 있도록 함으로써 볼에 대한 센싱 결과와 골프클럽에 대한 센싱 결과의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 사용예에 관하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 구성을 블록도로서 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 신호 수신부 구성의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
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.
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.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 센싱방법 또는 골프클럽의 스윙궤적 산출방법에 있어서 기준거리의 조정 과정에 관하여 나타낸 플로우차트이다.
도 9는 사용자가 드라이버를 이용하여 골프샷을 하는 경우에 있어서 기준거리가 올바르게 설정된 경우와 기준거리가 실제 거리와 차이나는 경우에 대한 각각의 스윙궤적 후보의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 사용자가 드라이버가 아닌 골프클럽을 이용하여 골프샷을 하는 경우에 있어서 기준거리가 올바르게 설정된 경우와 기준거리가 실제 거리와 차이나는 경우에 대한 각각의 스윙궤적 후보의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 센싱방법 및 골프클럽의 스윙궤적 산출방법에 있어서 기준거리의 조정 과정을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 레이더 센싱장치 및 이의 센싱방법, 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법에 관한 좀 더 구체적인 내용에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.

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.

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.

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.

상기한 기준거리(Dr)가 레이더 센싱장치(100)에 의한 볼의 센싱과 클럽의 센싱에 모두 중요한 기준이 될 수 있다.

예컨대, 골프클럽의 헤드가 볼을 타격할 때의 임팩트 위치가 상기한 기준거리(Dr)에 의해 결정될 수 있으므로, 운동하는 볼의 궤적을 산출할 때 볼이 출발하는 위치가 상기 기준거리(Dr)에 의해 결정될 수 있고, 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 때 기준이 되는 임팩트 위치 역시 상기 기준거리(Dr)가 기준이 될 수 있다.

이러한 기준거리(Dr)는 레이더 센싱장치에서 미리 설정된 값이다. 예컨대 레이더 센싱장치는 기준거리로서 2.5m를 미리 설정해 놓을 수 있다. 따라서 사용자는 레이더 센싱장치를 바닥에 놓고 그 전방으로 2.5m 위치에 볼을 놓고 타격을 하거나 볼이 놓인 위치의 후방 2.5m 위치에 레이더 센싱장치를 놓고 타격을 하는 것이 바람직하다.

이러한 기준거리(Dr)의 확보를 가급적 정확하게 하기 위한 별도의 수단이 레이더 센싱장치에 구비될 수 있지만, 사용자의 입장에서는 매번 샷을 할 때마다 정확한 기준거리에 맞게 레이더 센싱장치를 놓고 사용하지 못할 수도 있다.

즉, 레이더 센싱장치와 볼 위치 사이의 실제 거리가 상기 레이더 센싱장치에서 미리 설정해 놓은 기준거리와 다른 경우가 종종 발생할 수 있다.

본 발명은 기본적으로 종래의 레이더 센싱장치가 구현할 수 없었던 골프클럽의 스윙궤적의 산출 기능을 구현하면서 그와 같이 산출된 골프클럽의 스윙궤적을 이용하여 레이더 센싱장치와 볼 위치 사이의 실제 거리가 상기 레이더 센싱장치에서 미리 설정해 놓은 기준거리와 다를 경우 상기 미리 설정된 기준거리를 실제 거리에 맞게 조정하도록 하여 센싱 결과의 신뢰성을 향상시키도록 하는 방법을 제공하고 있다. 이에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 4에 도시된 레이더 센싱데이터는 볼과 골프클럽에 대한 반사파 신호에 대해 레이더 센싱데이터로서 스펙트로그램(Spectrogram)을 생성한 것을 나타낸다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

상기한 바와 같은 궤적 표시 영역의 일 예를 도 5 및 도 6에서 나타내고 있다.

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 생성 할 수 있다.

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.

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.

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).

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.

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.

그런데, 상기한 바와 같은 방법으로 산출한 골프클럽의 스윙궤적은 기준거리가 레이더 센싱장치와 볼 사이의 실제 거리와 실질적으로 동일한 경우에 유효한 스윙궤적 정보가 될 수 있는 것이고, 기준거리가 레이더 센싱장치와 볼 사이의 실제 거리와 오차 범위를 넘어서는 차이가 있는 경우에는 신뢰성 있는 스윙궤적 정보라고 볼 수 없다.

따라서, 상기한 바와 같이 산출한 골프클럽의 스윙궤적은 최종적인 스윙궤적으로서 결정되기 전까지 '골프클럽의 스윙궤적 후보'라고 칭하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부(140)는 상기한 바와 같이 산출된 골프클럽의 스윙궤적 후보가 정상적인 스윙궤적으로서 미리 설정해 놓은 조건을 충족시키는지 여부를 확인하고 그 과정에서 상기 스윙궤적 후보가 미리 설정된 조건을 충족시키지 않은 경우, 상기 스윙궤적 후보가 상기 미리 설정된 조건을 충족시키도록 기존에 설정된 기준거리를 조정하여, 그 조정된 기준거리를 새로운 기준거리로 설정하도록 하여 그 새롭게 설정된 기준거리를 기준으로 볼의 궤적 및 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 한다.

이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법 및 레이더 센싱장치의 센싱방법에 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.

도 7을 보면, 본 발명에 따른 레이더 센싱장치가 도 1에 도시된 예와 같이 레이더 센싱장치와 볼과의 기준거리를 미리 설정된 거리값(Dr)이 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.

레이더 센싱장치의 신호 분석부는 신호 수신부가 수신하는 레이더 신호를 이용하여 도 4에 도시된 바와 같은 레이더 센싱데이터를 생성한다(S110).

상기 레이더 센싱데이터는, 예컨대 시간축과 주파수축의 스펙트로그램으로서 생성될 수 있음은 이미 설명한 바 있다.

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.

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).

도 4를 보면, 볼의 신호데이터(BD)를 기초로 골프클럽의 신호데이터(CD) 상의 시점을 특정하여 임팩트 시점(Pti)을 결정할 수 있다.

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.

다시 도 7로 돌아와서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하기 위하여 가상의 영역인 궤적 표시 영역을 생성한다(S130).

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.

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)를 이용하여 궤적 표시 영역 상에 임팩트 시점에서의 위치, 즉 임팩트 위치를 표시함으로써 스윙궤적 산출의 기준이 되는 임팩트 위치를 설정한다(S140).

도 5의 (a)는 제1 좌표평면(VR1) 상에서 기준선(Lr)을 기준으로 기준거리(Dr) 상에 임팩트 시점에서의 위치, 즉 임팩트 위치(Cti1)를 설정하고, 도 5의 (b)는 제2 좌표평면(VR2) 상에서 지면(Lg)을 기준으로 기준거리(Dr) 상에 임팩트 위치(Cti2)를 설정하는 것에 관하여 나타내고 있다.

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.

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).

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 좌표들을 산출하여 전체 좌표들(Cai1, Cai2)에 기초한 골프클럽의 스윙궤적을 산출한다.

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.

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).

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).

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 S310)의 임팩트 시점 이후의 골프클럽의 좌표를 산출하는 것은 임팩트 시점을 기준으로 시간순으로 특정된 각각의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상과 속도값을 기초로 좌표를 산출해 나간다.

이에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

마찬가지로 도 5의 (d)에 도시된 제2 좌표평면(VR2)에서도 b2’ 좌표를 레이더 센싱데이터 상의 pb2에서의 위상값과 속도값을 이용하여 산출할 수 있다.

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.

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.

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).

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).

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

이와 같은 방법에 의해 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 수 있는데, 상기한 바와 같은 방법으로 산출한 골프클럽의 스윙궤적은 기준거리가 레이더 센싱장치와 볼 사이의 실제 거리와 실질적으로 동일한 경우에 유효한 스윙궤적 정보가 될 수 있는 것이고, 기준거리가 레이더 센싱장치와 볼 사이의 실제 거리와 오차 범위를 넘어서는 차이가 있는 경우에는 신뢰성 있는 스윙궤적 정보라고 볼 수 없기 때문에, 상기한 바와 같이 산출한 골프클럽의 스윙궤적은 최종적인 스윙궤적으로서 결정되기 전까지 '골프클럽의 스윙궤적 후보'인 것이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 상기한 바와 같이 산출된 골프클럽의 스윙궤적 후보가 정상적인 스윙궤적으로서 미리 설정해 놓은 조건을 충족시키는지 여부를 확인하고 그 과정에서 상기 스윙궤적 후보가 미리 설정된 조건을 충족시키지 않은 경우, 상기 스윙궤적 후보가 상기 미리 설정된 조건을 충족시키도록 기존에 설정된 기준거리를 조정하여, 그 조정된 기준거리를 새로운 기준거리로 설정하도록 하여 그 새롭게 설정된 기준거리를 기준으로 볼의 궤적 및 골프클럽의 스윙궤적을 산출하도록 한다.

상기한 바와 같은 프로세스에 대한 플로우차트가 도 8에 도시되어 있다.

도 8에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 앞서 도 7을 통해 설명한 방법으로 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출한 후(S400), 궤적 표시 영역 상의 상기 산출된 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점을 찾아서 특정한다(S410).

그리고, 상기 정보 산출부는 사용자가 골프 스윙을 하는 골프클럽이 드라이버인지 드라이버 이외의 골프클럽인지 여부를 판별한다(S420).

여기서, 레이더 센싱장치가 사용자가 사용하는 골프클럽이 드라이버인지 아닌지 여부를 판별하는 방법은 여러 가지 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

레이더 센싱장치가 사용자가 사용하는 골프클럽이 드라이버인지 아닌지 여부를 판별하는 방법은, 사용자가 입력하는 방법, 골프클럽을 감지하는 방법, 골프클럽이 드라이버인지 여부를 추정하는 방법이 있다.

사용자가 입력하는 방법은 레이더 센싱장치에 골프클럽이 드라이버인지 여부를 입력할 수 있는 수단을 구비하여 사용자가 직접 사용하고자 하는 골프클럽이 드라이버임을 입력하는 방식이다.

골프클럽을 감지하는 방법은, 예컨대 골프클럽에 RFID 태그를 장착하고 레이더 센싱장치에 RFID 판독기를 구비하여 사용자가 골프클럽을 들고 타격 준비를 할 때 레이더 센싱장치의 RFID 판독기가 골프클럽에 장착된 RFID 태그와 통신하여 해당 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 방법이다.

또한, 레이더 센싱장치에 카메라 장치를 구비하여 사용자의 골프클럽에 대한 카메라 장치의 촬영 영상의 분석을 통해 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 방법도 있다. 이러한 영상 분석을 통한 감지 방법은 클럽 헤드에 부착된 마커를 영상 분석을 통해 확인하는 방법과, 마커 없이 영상을 통해 촬영된 골프클럽 헤드의 형상, 크기 등의 특징적 정보를 분석하여 드라이버인지 여부를 판별하는 방법 등이 있다.

한편, 골프클럽이 드라이버인지 여부를 추정하는 방법은, 예컨대 골프코스의 지형 정보와 GPS 위치 정보를 이용하는 방법이 있다. 즉, 레이더 센싱장치에는 현재 사용자가 골프 라운드를 하고 있는 골프코스의 지형 정보가 저장되어 있거나 외부의 단말기 등과 연계하여 골프코스의 지형 정보를 인식하고 GPS 위치 정보를 이용하여 현재 사용자의 위치가 티 샷 위치인지 여부를 판단함으로써 골프클럽이 드라이버인지 여부를 추정하는 방법이다. 이는 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 단말기와 연계하여 상기 모바일 단말기가 현재 골프코스의 지형에서 GPS 위치 정보 상 현재 사용자의 위치가 티 샷 위치인지 여부에 대한 정보를 레이더 센싱장치로 전송하도록 함으로써 골프클럽이 드라이버인지 여부를 결정할 수 있는 방식이다.

본 발명에서 골프클럽이 드라이버인지 여부의 판별 방법은, 상기한 예시 외에도 여하한 방식에 의한 판별 방법을 모두 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 사용자의 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 이유는 드라이버의 경우 볼을 티(Tee) 위에 놓고 타격하기 때문에 골프클럽의 스윙궤적 상의 최저점이 지면으로부터 소정 거리 떨어진 위치에 형성되고, 드라이버가 아닌 경우 볼을 지면에 놓고 타격하기 때문에 골프클럽의 스윙궤적의 최저점이 지면 위치에 형성되는데, 레이더 센싱데이터만으로는 스윙궤적이 티 위에서 이루어지는지 지면에서 이루어지는지 구분할 수 없어서 만약 기준거리가 실제 거리(레이더 센싱장치와 볼 위치 사이의 실제 거리)와 차이가 있는 경우에 정확한 스윙궤적의 산출을 위하여 상기한 두 가지 경우를 구분하여 분석할 필요가 있기 때문이다.

예컨대, 기준거리가 실제 거리와 차이가 나서 산출된 스윙궤적의 최저점이 지면 부근에 위치하는 것으로 판단된 경우 그 스윙궤적이 드라이버 샷에 의한 스윙궤적이라는 정보를 알지 못한다면 정확한 스윙궤적으로 판단될 수도 있기 때문이다(드라이버 샷에 의한 스윙궤적의 최저점이 지면 부근에 형성되는 경우 이는 기준거리와 실제 거리가 차이가 나기 때문에 임팩트 위치를 잘못된 위치에 설정한 것이라고 판단하게 되며, 이러한 경우에는 후술할 기준거리의 조정이 이루어지게 된다).

한편, 도 8에서, 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 사용자의 골프클럽이 드라이버인 경우, 산출된 골프클럽의 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족하는지, 즉 상기 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하는지 판단한다(S500).

여기서 일반적으로 바닥에 꽂힌 티(Tee)는 30mm ~ 50mm의 높이를 가지므로, 상기 미리 설정된 티 높이의 범위는 상기 높이 범위를 고려하여 미리 설정할 수 있다.

만약 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치한다면 해당 골프클럽의 스윙궤적 후보는 정상적인 스윙궤적이라고 판단하고 사용자의 샷에 따른 최종적인 스윙궤적 정보로서 결정할 수 있다.

만약 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하지 않는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하도록 기존의 설정된 기준거리를 조정하는 과정을 진행한다(S510).

상기한 바와 같이 기준거리의 조정에 의해 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점이 미리 설정된 티 높이 범위 내에 위치하게 되어 조건을 만족시키게 되면, 레이더 센싱장치는 그 조정된 기준거리를 새로운 기준거리로 설정하고 그 조정된 기준거리를 기준으로 골프클럽의 스윙궤적을 다시 산출하며, 타격에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼 운동의 파라미터 등을 상기 조정된 기준거리를 기준으로 산출함으로써 센싱 결과를 제공하게 된다(S700).

한편, 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 사용자의 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우, 산출된 골프클럽의 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족하는지, 즉 상기 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하는지 판단한다(S600).

여기서 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 지면의 높이를 미리 설정하는데, 상기 미리 설정된 지면 높이의 범위는 상기 미리 설정된 지면의 높이일 수도 있고, 통상 그라운드 샷의 경우 클럽헤드가 바닥에 디봇을 형성하면서 스윙궤적을 형성할 수도 있고 바닥으로부터 수 mm 이격된 상태로 스윙궤적을 형성할 수도 있으므로 이를 고려하여 미리 설정된 지면 높이에 대해 위아래 수 mm 구간을 상기한 지면 높이의 범위로서 미리 설정할 수 있다.

만약 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치한다면 해당 골프클럽의 스윙궤적 후보는 정상적인 스윙궤적이라고 판단하고 사용자의 샷에 따른 최종적인 스윙궤적 정보로서 결정할 수 있다.

만약 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하지 않는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치의 정보 산출부는 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하도록 기존의 설정된 기준거리를 조정하는 과정을 진행한다(S610).

상기한 바와 같이 기준거리의 조정에 의해 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점이 미리 설정된 지면 높이 범위 내에 위치하게 되어 조건을 만족시키게 되면, 레이더 센싱장치는 그 조정된 기준거리를 새로운 기준거리로 설정하고 그 조정된 기준거리를 기준으로 골프클럽의 스윙궤적을 다시 산출하며, 타격에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼 운동의 파라미터 등을 상기 조정된 기준거리를 기준으로 산출함으로써 센싱 결과를 제공하게 된다(S700).

이하 상기한 기준거리의 조정에 관한 좀 더 구체적인 내용을 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.

도 9는 사용자가 드라이버로 골프샷을 한 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치에 의해 산출되어 궤적 표시 영역 상에 표시된 두 가지 스윙궤적 후보 산출의 결과를 나타낸 것으로서, 도 9의 (a) 및 (b)가 하나의 드라이버샷에 따른 스윙궤적 후보를, 그리고 도 9의 (c) 및 (d)가 다른 하나의 드라이버샷에 따른 스윙궤적 후보를 나타낸다.

도 9의 (a) 및 (c)는 궤적 표시 영역의 제1 좌표평면(VR1)을, 그리고 도 9의 (c) 및 (d)는 궤적 표시 영역의 제2 좌표평면(VR2)을 각각 나타낸 것이다.

본 발명에 따라 기준거리의 조정을 함에 있어서는 측면에서 바라본 궤적을 알 수 있는 제2 좌표평면(VR2) 상의 궤적을 이용하는 것이 바람직하다.

도 9의 (b) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 골프클럽이 드라이버인 경우에는 지면(Lg)으로부터의 소정 거리에 티 높이 범위(Rd)를 미리 설정할 수 있다.

도 9의 (b)에 도시된 스윙궤적 후보(210)는 궤적상의 최저점(211)이 미리 설정된 티 높이 범위(Rd) 내에 위치하는 궤적으로서 이때의 궤적상의 최저점(211)은 기준거리(Dr)에 위치하는 임팩트 위치와 어느 정도 일치하는 경우일 수 있다.

이 경우에는 기준거리(Dr)의 조정을 할 필요 없이 스윙궤적 후보(210)를 정상적인 스윙궤적으로 결정할 수 있다.

그러나, 도 9의 (d)에 도시된 스윙궤적 후보(220)의 경우 궤적상의 최저점(221)이 미리 설정된 티 높이 범위(Rd) 밖에 위치하기 때문에 정상적인 스윙궤적으로 볼 수 없다.

이 경우 기준거리(Dr)를 기준으로 임팩트 위치를 설정하여 그려진 스윙궤적 후보(220)가 정상적인 위치를 기준으로 그려진 스윙궤적이 아니기 때문인데, 이는 기존의 설정된 기준거리(Dr)가 실제 레이더 센싱장치와 볼 위치 사이의 거리, 즉 실제 거리와 차이(d)가 발생했기 때문이다.

정상적인 경우 궤적상의 최저점(221)은 임팩트 시점의 위치와 실질적으로 일치하여야 하는데, 기준거리(Dr)와 실제 거리가 차이가 있기 때문에 궤적상의 최저점(221)이 미리 설정된 티 높이의 범위(Rd) 밖에 위치하게 되었기 때문이다.

여기서 미리 설정된 티 높이의 범위(Rd) 내에 위치하는 궤적상의 최저점의 위치를 도면상 222번이라고 할 경우, 스윙궤적 후보(220)의 궤적상의 최저점(221)이 상기 222번에 위치하도록 기준위치를 조정할 필요가 있다.

이는 궤적상의 최저점의 위치를 도면상 221번에서 222번으로 이동시키고 이때 기준거리도 Dr에서 Da로 조정되는 것이다.

이처럼 도 9의 (c) 및 (d)에 도시된 스윙궤적 후보는 기준거리의 조정이 필요한데 이에 대한 좀 더 구체적인 방법은 후술하도록 한다.

한편, 도 10은 사용자가 드라이버가 아닌 골프클럽(예컨대 아이언(Iron))으로 골프샷을 한 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센싱장치에 의해 산출되어 궤적 표시 영역 상에 표시된 두 가지 스윙궤적 후보 산출의 결과를 나타낸 것으로서, 도 10의 (a) 및 (b)가 하나의 아이언샷에 따른 스윙궤적 후보를, 그리고 도 10의 (c) 및 (d)가 다른 하나의 아이언샷에 따른 스윙궤적 후보를 나타낸다.

도 10의 (a) 및 (c)는 궤적 표시 영역의 제1 좌표평면(VR1)을, 그리고 도 10의 (b) 및 (d)는 궤적 표시 영역의 제2 좌표평면(VR2)을 각각 나타낸 것이다.

도 10의 (b) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우에는 지면(Lg) 높이를 기준으로 소정 구간을 지면 높이 범위(Ri)를 미리 설정할 수 있다.

도 10의 (b)에 도시된 스윙궤적 후보(210)는 궤적상의 최저점(311)이 미리 설정된 지면 높이 범위(Ri) 내에 위치하는 궤적으로서 이때의 궤적상의 최저점(311)은 기준거리(Dr)에 위치하는 임팩트 위치와 어느 정도 일치하는 경우일 수 있다.

이 경우에는 기준거리(Dr)의 조정을 할 필요 없이 스윙궤적 후보(310)를 정상적인 스윙궤적으로 결정할 수 있다.

그러나, 도 10의 (d)에 도시된 스윙궤적 후보(320)의 경우 궤적상의 최저점(321)이 미리 설정된 지면 높이 범위(Ri) 밖에 위치하기 때문에 정상적인 스윙궤적으로 볼 수 없다.

이 경우 기준거리(Dr)를 기준으로 임팩트 위치를 설정하여 그려진 스윙궤적 후보(320)가 정상적인 위치를 기준으로 그려진 스윙궤적이 아니기 때문인데, 이는 기존의 설정된 기준거리(Dr)가 실제 레이더 센싱장치와 볼 위치 사이의 거리, 즉 실제 거리와 차이(d)가 발생했기 때문이다.

정상적인 경우 궤적상의 최저점(321)은 임팩트 시점의 위치와 실질적으로 일치하여야 하는데, 기준거리(Dr)와 실제 거리가 차이가 있기 때문에 궤적상의 최저점(321)이 미리 설정된 지면 높이의 범위(Ri) 밖에 위치하게 되었기 때문이다.

여기서 미리 설정된 지면 높이의 범위(Ri) 내에 위치하는 궤적상의 최저점의 위치를 도면상 322번이라고 할 경우, 스윙궤적 후보(320)의 궤적상의 최저점(321)이 상기 322번에 위치하도록 기준위치를 조정할 필요가 있다.

이는 궤적상의 최저점의 위치를 도면상 321번에서 322번으로 이동시키고 이때 기준거리도 Dr에서 Da로 조정되는 것이다.

도 9에 도시된 드라이버샷의 경우와 도 10에 도시된 드라이버가 아닌 골프클럽의 샷의 경우가 궤적상의 최저점이 위치해야 할 조건이 서로 다르게 설정되어 있는 차이가 있지만, 스윙궤적 후보가 각각의 조건에 맞지 않을 때 기준거리를 조정하는 방식은 동일하다.

따라서, 상기한 바와 같은 기준거리의 조정 방법에 관하여 도 10의 (d)에 도시된 스윙궤적 후보에 대한 기준거리의 조정 방법의 일 예를 드라이버를 이용한 경우와 드라이버가 아닌 골프클럽을 이용한 경우 모두의 대표적인 예로서 설명하도록 한다.

도 11은 도 10의 (d)에 도시된 스윙궤적 후보에 대한 기준거리의 조정 방법의 일 예를 나타낸 것이다.

기준거리의 조정은, 궤적상의 최저점의 위치를 그 위상값을 유지한 채 기준거리가 감소 또는 증가하는 방향으로 미리 설정된 조건(드라이버샷의 경우 티 높이 범위, 드라이버가 아닌 골프클럽의 샷의 경우 지면 높이 범위)을 만족할 때까지 이동시키는 방식으로 진행될 수 있다.

도 11에서, 산출된 스윙궤적 후보를 CP로 나타내었고 해당 스윙궤적 후보(CP)의 최저점이 A1이다.

궤적상의 최저점(A1)의 위치는 그 위상값을 유지한 채 이동하는 것으로서, 도 11에 도시된 바와 같이 스윙궤적 후보(CP)의 궤적상의 최저점(A1)을 레이더 신호의 동일 위상선인 Ph1과 Ph2를 따라서 이동시키는 것이다. 여기서 Ph1을 제1 동일위상선, Ph2를 제2 동일위상선이라 하며, 제1 동일위상선(Ph1) 또는 제2 동일위상선(Ph2) 상의 점은 그 위상값이 동일하다.

도 11에서, 궤적상의 최저점(A1)을 A2 위치의 방향으로 제1 동일위상선(Ph1)을 따라 이동시킬 수 있는데(이때 스윙궤적 후보(CP) 상의 점으로서 제2 동일위상선(Ph2) 상의 점(B1) 역시 제2 동일위상선(Ph2)을 따라 B2 위치의 방향으로 이동시키도록 함이 바람직하다), 이에 따라 A1 위치의 기준거리(Dr, 기존에 설정되어 있던 기준거리)는 도면상 L1 라인 위치에서 L2 라인 위치로 점차 감소하게 된다(A2 위치에 해당하는 기준거리를 L2 라인 위치까지의 거리로서 D2라 하기로 한다).

또한, 궤적상의 최저점(A1)을 A3 위치의 방향으로 제1 동일위상선(Ph1)을 따라 이동시킬 수 있는데(이때 스윙궤적 후보(CP) 상의 점으로서 제2 동일위상선(Ph2) 상의 점(B1) 역시 제2 동일위상선(Ph2)을 따라 B3 위치의 방향으로 이동시키도록 함이 바람직하다), 이에 따라 A1 위치의 기준거리(Dr, 기존에 설정되어 있던 기준거리)는 도면상 L1 라인 위치에서 L3 라인 위치로 점차 증가하게 된다(A3 위치에 해당하는 기준거리를 L3 라인 위치까지의 거리로서 D3라 하기로 한다).

미리 설정된 조건의 범위(Ri)가 스윙궤적 후보(CP)의 궤적상의 최저점(A1) 보다 윗쪽에 있으면 궤적상의 최저점(A1)을 A2 위치의 방향으로 제1 동일위상선(Ph1)을 따라 이동시키면서 기준거리(Dr)는 감소하게 되고, 미리 설정된 조건의 범위(Ri)가 스윙궤적 후보(CP)의 궤적상의 최저점(A1) 보다 아래쪽에 있으면 궤적상의 최저점(A1)을 A3 위치의 방향으로 제1 동일위상선(Ph1)을 따라 이동시면서 기준거리(Dr)는 증가하게 될 수 있다.

이와 같이 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점을 중심으로 기준거리를 감소 또는 증가시키면서 해당 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점이 미리 설정된 조건을 만족시키게 되는 경우, 그때의 궤적상의 최저점의 위치에 해당하는 기준거리가 새로운 기준거리로 설정될 조정된 기준거리가 되는 것이다.

도 11에 도시된 경우에는 스윙궤적 후보(CP)의 궤적상의 최저점(A1)이 A2 위치로 제1 동일위상선(Ph1) 및 제2 동일위상선(Ph2)을 따라 이동시키고 이때 기준거리(Dr)는 L1 라인 위치로부터 L2 라인 위치로 감소하게 되어, 궤적상의 최저점의 위치가 A2 위치에 도달하였을 때 미리 설정된 조건을 만족시킨다고 한다면, A2 위치에 대응되는 D2가 조정된 기준거리로서 결정되는 것이다.

상기한 바와 같이 조정된 기준거리가 결정되면 이를 기준으로, 앞서 도 7에 도시된 플로우차트에 기재된 방식과 동일한 방식으로(이때 S140 단계에서 임팩트 시점에서의 위치 설정시 상기한 조정된 기준거리가 적용된다) 골프클럽의 스윙궤적을 산출할 수 있으며, 상기 조정된 기준거리를 기준으로 볼의 궤적을 산출할 수 있다.

즉, 사용자는 골프샷을 할 때 레이더 센싱장치를 볼이 놓인 위치의 후방에 기준거리에 정확하게 대응되는 위치에 놓아야 한다는 부담감 없이 자유롭게 적당한 위치에 레이더 센싱장치를 놓고 골프샷을 할 수 있고, 이때 기존에 설정된 기준거리와 실제 거리의 차이로 말미암은 오류는 앞서 설명한 방법으로 기준거리를 조정하여 자동으로 적용함으로써 자가 보정이 자동으로 이루어질 수 있는 것이다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 방식에 따라 산출된 볼의 궤적 및 골프클럽의 스윙궤적 정보의 정확도와 신뢰성이 매우 높아지므로, 이를 기초로 산출되는 각종 파라미터, 예컨대 볼의 스핀(Spin), 클럽 경로(Club Path), 스윙 방향(Swing Direction), 어택각(Angle Of Attack), 다이나믹 로프트(Dynamic Loft), 스핀 로프트(Spin Loft) 등에 대한 데이터의 정확도 및 신뢰성이 매우 향상될 수 있는 특장점이 있다.

Claims

레이더 신호의 반사파를 수신하여 생성한 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법으로서,
상기 레이더 센싱데이터를 이용하여 레이더 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리로서 상기 레이더 센싱장치가 미리 설정하고 있는 기준거리를 기준으로 스윙 시의 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계;
상기 스윙궤적 후보로부터 궤적상의 최저점을 특정하고, 상기 특정된 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키도록 상기 기준거리를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계;
를 포함하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
제1항에 있어서, 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계는,
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 임팩트 시점으로서 특정하는 단계와,
상기 골프클럽에 대한 신호데이터로부터 상기 임팩트 시점의 위상과 상기 기준거리를 이용하여 궤적 표시 영역 상에 상기 임팩트 시점의 위치를 설정하는 단계와,
상기 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 상기 궤적 표시 영역에서 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
제1항에 있어서,
상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계는,
궤적 표시 영역 상에서 상기 기준거리를 기준으로 임팩트 시점의 위치를 설정하고 상기 설정된 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하는 단계와,
상기 궤적 표시 영역에 표시된 골프클럽 위치의 좌표 데이터에 대해 미리 설정된 데이터 처리를 통해 이상점들을 제거하고 유효데이터에 대해 피팅 처리를 함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계를 포함하며,
상기 기준거리를 조정하는 단계에서 상기 궤적상의 최저점의 특정은,
상기 궤적 표시 영역 상의 골프클럽의 스윙궤적 후보의 궤적상의 최저점을 찾아서 특정하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
제1항에 있어서, 상기 기준거리를 조정하는 단계는,
상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 단계와,
상기 골프클럽이 드라이버인 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하는지 확인하는 단계와,
상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하지 않는 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
제1항에 있어서, 상기 기준거리를 조정하는 단계는,
상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 단계와,
상기 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하는지 확인하는 단계와,
상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이의 범위 내에 위치하지 않는 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
제1항에 있어서, 상기 기준거리를 조정하는 단계는,
상기 궤적상의 최저점의 위치를 그 위상값을 유지한 채 상기 기준거리가 감소 또는 증가하는 방향으로 상기 미리 설정된 조건을 만족할 때까지 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱데이터를 이용한 골프클럽의 스윙궤적 산출방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 산출방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체.
골프 스윙에 따른 볼과 골프클럽을 센싱하는 레이더 센싱장치의 센싱방법으로서,
상기 볼과 골프클럽에 대한 레이더 반사파 신호를 수신하여 생성된 레이더 센싱데이터를 이용하여 상기 레이더 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리로서 상기 레이더 센싱장치가 미리 설정하고 있는 기준거리를 기준으로 스윙 시의 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하는 단계;
상기 스윙궤적 후보로부터 궤적상의 최저점을 특정하고, 상기 특정된 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키는지 확인하는 단계;
상기 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키는 경우에는 상기 스윙궤적 후보를 골프클럽의 스윙궤적으로서 결정하고, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건을 만족시키지 않는 경우에는 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건을 만족시키도록 상기 기준거리를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 단계;
를 포함하는 레이더 센싱장치의 센싱방법.
제8항에 있어서, 상기 기준거리를 조정하는 단계는,
상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하는 단계와,
상기 골프클럽이 드라이버인 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계와,
상기 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치의 센싱방법.
제8항에 있어서, 상기 기준거리를 조정하는 단계는,
상기 궤적상의 최저점의 위치를 그 위상값을 유지한 채 상기 기준거리가 감소 또는 증가하는 방향으로 상기 미리 설정된 조건을 만족할 때까지 이동시키는 단계와,
상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건을 만족시킬 때의 기준거리를 상기 조정된 기준거리로서 새로운 기준거리로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치의 센싱방법.
제8항에 있어서, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 단계는,
궤적 표시 영역 상에서 상기 조정된 기준거리를 기준으로 임팩트 시점의 위치를 설정하고 상기 설정된 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출하는 단계와,
상기 궤적 표시 영역에 표시된 골프클럽 위치의 좌표 데이터에 대해 미리 설정된 데이터 처리를 통해 이상점들을 제거하고 유효데이터에 대해 피팅 처리를 함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치의 센싱방법.
제8항에 있어서, 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 단계는,
궤적 표시 영역 상에서 상기 조정된 기준거리를 기준으로 한 임팩트 시점의 위치를 상기 볼의 출발점으로 하여 상기 운동하는 볼의 궤적을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치의 센싱방법.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 센싱방법을 기록한 컴퓨팅장치에 의해 판독 가능한 기록매체.
골프 스윙에 따른 볼과 골프클럽을 센싱하는 레이더 센싱장치로서,
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 센싱장치와 볼이 놓인 위치 사이의 거리로서 상기 레이더 센싱장치가 미리 설정하고 있는 기준거리를 기준으로 스윙 시의 상기 골프클럽의 좌표를 산출함에 따라 생성되는 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하고, 상기 스윙궤적 후보로부터 궤적상의 최저점을 특정하여 상기 특정된 궤적상의 최저점의 위치가 미리 설정된 조건을 만족시키도록 상기 기준거리를 조정하며, 상기 조정된 기준거리를 기준으로 상기 골프클럽의 스윙궤적을 산출하고 상기 골프클럽에 의해 운동하는 볼의 궤적 또는 볼의 운동 파라미터를 산출하는 정보 산출부;
를 포함하는 레이더 센싱장치.
제14항에 있어서, 상기 정보 산출부는,
상기 레이더 센싱데이터로부터 골프클럽의 스윙궤적을 표시하기 위한 궤적 표시 영역을 생성하며, 상기 궤적 표시 영역 상에서 상기 기준거리를 기준으로 임팩트 시점의 위치를 설정하고 상기 설정된 임팩트 시점의 위치를 기준으로 그 전후의 다수의 센싱 시점에서의 골프클럽의 위상 및 속도를 이용하여 상기 각 센싱 시점에서의 골프클럽의 좌표를 산출함으로써 상기 골프클럽의 스윙궤적 후보를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치.
제14항에 있어서, 상기 정보 산출부는,
상기 골프클럽이 드라이버인지 여부를 판별하며,
상기 골프클럽이 드라이버인 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 티 높이의 범위 내에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하도록 구성되고,
상기 골프클럽이 드라이버가 아닌 경우, 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 미리 설정된 조건으로서 미리 설정된 지면 높이의 범위 내에 위치하는지 판단하여 상기 궤적상의 최저점의 위치가 상기 지면 높이에 위치하도록 상기 기준거리를 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱장치.