KR20020059003A - 골프게임 시뮬레이터 - Google Patents

Abstract

골프게임시뮬레이터는 티 구역을 포함하며 골퍼는 골프공을 티 구역으로부터 전방의 목표 스크린을 향해 드라이브한다. 3층으로 배열된 광감지장치는 타격된 골프공이 티 구역과 목표 스크린 사이에 이격 배치된 3개의 대응 평면을 통과하는 시간과 수평위치(거리)에 관한 데이터 및 골프 공이 목표 스크린에 가장 가까운 평면을 통과한 후 목표 스크린으로부터 리바운드되는 수평위치를 수집하도록 배치된다.

이들 감지장치는 골프 공으로부터 적외선 광의 반사를 감지함으로써 평면들을 통과하는 골프 공의 경로를 감지한다. 적외선 광은 적외선 광원에 의해 발생되고 골프 공이 이동하는 공간을 통과하도록 향한다. 평면들 중 제1 및 제2 평면은 티 구역과 목표 스크린 사이에 수직으로 배치되고, 제3평면은 목표 스크린 바닥에 근접한 제2평면의 상부 근처로부터 연장된다. 감지장치들로부터의 데이터로, 계산 장치는 이동거리, 및 타격된 골프 공이 자유비행시에 정지하는 최종 도착위치의 디스플레이를 추정한다. 3개의 상이한 평면을 통과하는 타격된 골프 공의 경로를 감지하고 목표 스크린으로부터 리바운드되는 골프 공의 리바운드 각을 감지하는 감지장치의 사용으로 타격된 골프 공의 훅 및 슬라이스 량을 결정할 수 있다.

Description

골프게임 시뮬레이터{A GOLF GAME SIMULATOR}

본 발명은 골프게임시뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 타격된 골프 공의 경로를 감지하고 목표 스크린으로부터 리바운드되는 골프 공의 리바운드 각을 감지하는 감지장치의 사용으로 타격된 골프 공의 이동거리와 도달우치를 결정할 수 있음은 물론 골프 공의 훅 및 슬라이스 량을 결정할 수 있는 광학감지시스템을 갖는 골프게임시뮬레이터에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 골프치는 것을 모의 훈련하는 새로운 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구조, 작동 및 유지가 간단하고 값싼 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 타격된 골프공의 예상 이동거리 및 최종 도착위치가 골프공의 훅 또는 슬라이스를 고려하여서 정확히 이루어질 수 있는 그와 같은 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 더욱 다른 목적은 골퍼의 주의를 흐트러뜨리지 않고 타격된 골프공과 기타 물체 또는 소음을 정확히 구별하는 광학 감지시스템을 갖는 그와 같은 장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 실시예의 측면도.

도2는 본 발명의 실시예의 평면도.

도3은 본 발명의 실시예를 실행하기 위한 스캐너, 연산기, 및 제어회로를 포함하여 광센서 배열(56, 76, 84)에 응답하여 계산논리(computing logic)를 수행하는 회로제어기의 개략도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 목표 스크린24 : 투사기

36 : 상부 벽40 : 바닥 벽

44, 72 : 제1 및 제2 비반사 패드48, 80 : 빔

52, 76, 194 : 적외선 광원56, 60, 84 : 광센서 배열

64, 68, 88 : 수직 평면100 : 파워서플라이

108 : 마이크로프로세서112, 114, 116 : 스캐너

120 : 광다이오드 배열122 : 트랜지스터

130 : 원-숏 멀티바이브레이터132 : 멀티플렉서

136 : 클럭140 : 게이트 논리

142, 144 : 카운터150 : 디스플레이장치

182 : 슈미트 트리거190, 192 : 적외선 및 퍼팅 광제어기

본 발명의 상기 및 기타 목적들은 골프공이 타격될 수도 있는 티구역을 제한하는 서포트(support), 티구역으로부터 타격된 골프공의 이동 경로와 속도를 감지하는 센서장치, 및 골프공이 자유비행하는 경우 골프공이 가질 예상 이동거리 및 최종 도달 위치를 생성하는 센서장치에 응답하는 계산논리(computing logic)를 포함하는 특정 실시예로 달성된다. 이 센서장치는 골프공이 골프공의 이동방향으로 이격된 세 평면을 각각 통과하는 시간 및 수평위치를 감지하고 이 정보로부터 계산논리는 골프공의 이동거리와 최종 도달위치를 결정한다.

본 발명의 일 특징에 따라서, 훅과 슬라이스 정보는 골프공이 목표 스크린으로부터 튀어나오는 각도를 실제 검출함으로써 결정된다. 이는 골프공이 스크린을 향한 평면을 통과한 수평위치를 검출한 다음 골프공이 목표 스크린으로부터 튀어나온 후 동일 평면을 통과 하는 수평위치를 검출함으로써 이루어진다.

본 발명의 다른 특징에 따라서, 적외선광과 적외선광 감지장치는 티구역으로부터 목표 스크린까지 골프공의 이동을 광학적으로 감지하도록 이용된다. 적외선 광의 사용은 가시광이 사용되는 경우 존재할 수도 있는 산란(distraction)을 감소시킨다.

본 발명의 더욱 다른 특징에 따라서, 본 발명의 감지장치는 타격된 골프공이 광센서배열을 통과할 때 타격된 골프공으로부터 반사된 광을 수신하는 광센서들 배열을 포함한다. 광센서들은 이격되어서 적어도 2개의 광센서들은 골프공이 광센서배열을 통과할 때 활성화될 것이다.

계산 논리(computer logic)는 2개(또는 기타 선택된 수) 이상의 인접한 광센서들이 활성화됐을 때 골프공의 통로를 기억하도록 개조되나, 이와 달리 예컨대 다른 물체가 광센서배열에 인접한 구역으로 들어와서 야기될 수도 있는 한 광센서 만의 활성화를 무시하도록 개조된다.

도1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예의 측면도 및 평면도가 개략적으로 도시되어 있다. 골프 클럽을 이용하는 골퍼(8)에 의해 골프공이 타격될 수도 있는 티구역을 제한하는 플랫폼 또는 서포트(4)가 실시예에 포함된다. 티구역은 3개의 제1,2,3 티구역(5,6,7)으로 분할되고, 각각의 티구역은 골퍼가 골프공을 타격하는 상이한 실외구역을 모의훈련하도록 상면에 카펫 또는 기타 솔과 같은 매트가 제공된다. 예컨대 제1티구역(5)은 러프(rough)를 모의훈련하는 헤비 쉐그(heavy shag), 제2티구역(6)은 티구역을 모의훈련하는 짧고, 빽빽한 카펫(short, tight carpet), 제3티구역(7)은 모래 트랩(sand trap)을 모의훈련하는 미디엄 웨이트 카펫(medium weight carpet)을 포함할 수도 있다. 제2티구역(6)의 카펫 또는 매트의 하부에 배치된 것은 에타폼(ethafoam)으로 공지된 폼형 물질(10)(도1)이며, 여기에 골프 티(12)가 신속히 삽입될 수도 있다. 바꾸어 말하면, 골프 티는 카펫 또는 매트를 통해서 폼형물질(10) 속으로 간단히 삽입함으로써 제2구역(6)(골프 공(16)이 이 구역에서 타격됨) 어느 곳에나 놓여질 수도 있다.

티 구역의 전방에 목표 스크린(20)이 위치되고, 이 목표 스크린은 티 구역으로부터 타격된 골프공을 받아 여기에 투사된 장면들을 투사기(24)로 보여주기 위한 것이다. 이 목표 스크린(20)은 타격된 골프공의 충격을 흡수하기에 적합하고 또한투사기(24)로 투사된 영상(image)을 보여주기에 적합한 물질로 이루어진다. 적당히 인장된 강화 비닐 물질이 이와 같은 목적에 적합하다고 발견됐다.

어느 경우에서나 목표 스크린(20)은 골프공이 목표 스크린에 부딪친 속도보다 상당히 낮은 속도로 골프 공을 일반적으로 하향으로 편향되게 하도록 구성되고 위치된다.

도2에 일반적으로 도시된 바와 같이, 목표 스크린(20)은 또한 티 구역의 제2 티구역(6)의 중심에 대해 수평방향으로 만곡된다. 즉, 목표 스크린(20)은 원형의 일부를 형성하며 이의 중심은 제2티 구역(6) 중심에 위치된다. 이와 같은 형상 때문에, 제2티구역(6)의 중심에서 목표 스크린(20)으로 타격된 골프공은 골프공에 스핀이 없다고 가정하면, 목표 스크린으로부터 거꾸로 일반적으로 접근 경로를 따라서 튀어나올 것이다. 이와 달리, 골프공에 스핀이 있는 경우(골프공이 자유비행되는 경우, 골프공은 훅 또는 슬라이스가 될 것임), 이는 소정 각도의 목표 스크린으로부터 접근 경로로 골프공을 되튀게 하고 그와 같은 각도의 크기 및 방향은 이후 기술되는 바와 같이, 훅 또는 슬라이스 량을 계산하는데 사용될 수 있다.

바람직하게, 티 구역 및 목표 스크린은 일반적으로 한 쌍의 수직 측벽(28, 32)(도2)과, 마루(도1)위의 상부 벽(36)과, 바닥 벽(40)을 갖는 폐쇄체에 배치된다. 티 구역이 위치되는 폐쇄체의 단부는 개방된다.

서포트(4)의 바로 전방에 위치된 것은 짙은 색의 비반사 패드(44)이고, 이 패드속으로 상부 벽(36)에 장착된 적외선 광원(52)으로부터 적외선광의 빔(들)(48)이 향한다.

상부 벽(36)상의 비반사패드(44) 상방에 위치된 것은 한쌍의 광센서 배열(56, 60)이다. 광센서 배열(56, 60) 각각은 티 구역 전방의 일반적으로 수직 평면에 반사된 적외선 광을 수신하도록 열로 배열된 다수의 센서요소들을 포함한다. 광센서 배열(56)은 점선(도2)으로 도시된 수직 평면(64)에 반사된 적외선 광을 수신하는 반면에, 광센서 배열(60)은 점선으로 표시된 수직 평면(68)에 반사된 적외선 광을 수신한다. 후에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 각각의 광센서 배열 중 적어도 인접한 3개의 센서요소들은 골프공이 티 구역 전방의 대응하는 수직 평면(64, 68)들을 통과할 때마다 활성화될 것이고, 활성화된 요소들은 골프공이 수직평면들을 통과하는 수평위치에 의해 결정된다. "평면들"이라는 용어가 단지 편평한 평면들을 포함하는 것으로 때때로 해석될 지라도, 여기에서 평면들은 단순히 광센서 요소들을 곡선에 정렬시킴으로써 수평치수로 만곡되는 것으로 이해되어야 함은 물론이다. 따라서, 여기에 사용된 "평면"이라는 용어는 편평하거나 만곡된 선들의 궤적을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

광센서 배열들의 센서 요소들이 각각의 평면 배열에 대한 광 이동에 의해서만 활성화되게 광센서 배열(56, 57)들이 배치된다.

광 센서 배열(56, 60)은 이격된 512개의 센서 요소들을 각각 포함하여서 적어도 그와 같은 센서 요소들 중 3개는 배열들 바로 아래를 통과하는 골프 공으로부터 반사된 광에 의해 활성화되는 것이 바람직하다. 광센서 배열(56, 60)들로 제한된 2개의 수직 평면(64, 68)들 사이의 간격은 약 25인치이다.

제2의 짙은색 패드(72)가 비반사패드(44)로부터 이격되고 목표 스크린(20)의바로 전방에 위치된다. 제2 적외선 광원(76)은 적외선 광(80)의 빔(들)을 제2의 짙은색 패드(72)를 향하도록 상부 벽(36)상에 장착된다. 제2의 짙은색 패드(72)는 도2에 가장 잘 도시된 바와 같이 폐쇄물의 가까운 한 측벽으로부터 이의 인접한 다른 측벽으로 연장되고, 바닥 벽(40)과 목표 스크린(20)에 대해 소정 각도로 배향된다.

제3광센서 배열(84)은 도1의 점선으로 도시된 평면(88)을 따라서 이동하는 광(light)을 수신하도록 상부 벽(36)에 장착된다. 이 평면은 광 센서 배열(56, 60)로 2개의 평면이 제한되는 바와 같이 분명히 수직이 아니다. 제3 광 센서 배열(84)은 또한 평면(88)에서 이동하는 광을 수신하도록 수평 열로 이격된 다수의 센서 요소들을 포함한다. 골프 공이 평면(88)을 통과할 때, 센서 요소들 중 적어도 3개가 다시 활성화되고, 활성화된 특정 요소들은 골프 공이 평면을 통과하는 수평위치에 의해 결정된다. 제3 광 센서 배열(84)은 골프 공이 목표 스크린(20)을 향해 이동할 때 평면을 지나는 골프 공의 경로를 감지하고, 또한 골프 공이 목표 스크린(20)에서 멀리 튀어나올 때 평면(88)을 지나는 골프 공의 경로를 감지한다. 튀어나오는 수평각은 골프공의 측면 스핀 성분으로 결정될 것이고, 골프 공은 골프공의 훅 또는 슬라이스 량을 차례로 결정한다. 따라서, 이미 언급한 바와 같이 골프 공의 튀어나오는 각의 확인은 골프 공이 갖는 훅 또는 슬라이스 량의 결정을 가능하게 하고 이 정보는 골프 공이 자유비행하는 경우 골프 공이 갖는 최종 도달 위치를 결정하는 연산장치에 의해 이용된다.

실질적으로 포물선 궤도(대기의 영향을 제외한 포물선)라고 가정하면, 다음의 식은 광 센서 배열(56, 60, 84)로부터 얻어진 정보에서 타격된 골프 공의 거리(range)를 계산하는 데 사용될 수 있다.

여기에서, K는 궤도상에 미치는 대기의 영향과 어울리도록 선택된 상수이고, 이는 특정 클럽으로 티구역으로부터 골프 공을 타격하는 전문 골퍼에 의해 그 다음 전문 골퍼가 예상한 거리에 상응하는 거리를 부여하도록 K 값을 조정함으로써 결정될 수 있으며,

d0 는 골프 티(12)와 평면(64) 사이의 거리이고,

d1 은 평면(64)과 평면(68) 사이의 거리이며,

d2 는 평면(88)이 짙은 패드(72)와 만나는 평면(68)과 지점들의 궤적(locus) 사이의 수평거리이고,

T1 은 평면(64)과 평면(68) 사이의 골프 공의 이동시간이고,

T2 는 평면(68)과 평면(88) 사이의 골프 공의 이동시간이며,

A 는 평면(88)과 수평 사이의 각(라디안)이고,

B 는 골프 공의 비행 경로와 평면(64, 68)과 수직으로 연장되는 수직 평면 사이의 각(라디안)이다. 즉, 각 B는 골프 공이 평면(64)을 통과하는 지점의 평면(64)에 수직으로 연장하는 (도2의 평면(65)과 같은)수직 평면과 평면(64, 68)을 모두 통과하는 골프 공의 이동경로와 일치되게 연장되는 수직 평면(67) 사이의 각도로 결정된다.

타격된 공이 페어웨이를 따라서 측면이동되는 것은 다음과 같이 계산될 수 있다.

여기에서, 거리는 이전의 식으로 계산된다.

L 은 골프 공에 미치는 대기의 효과와 조화되도록 선택된 상수이고, 이는 특정 클럽으로 티구역으로부터 골프 공을 타격하는 전문 골퍼에 의해 (상수 K를 갖게) 그 다음 전문 골퍼가 예상한 거리에 상응하는 거리를 부여하도록 L 값을 조정함으로써 결정될 수 있으며,

C 는 목표 스크린(20)으로 타격하여 반사되는 골프 공의 입사 경로와 반사경로 사이의 각(라디안)(입사경로는 골프 공이 목표 스크린을 향하여 평면(88)을 통과하는 수평 위치로 결정되고 반사경로는 골프 공이 목표 스크린으로부터 리바운드 될 때 평면(88)을 통과하는 수평위치로 결정된다)이다.

도3을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 스캐너, 연산기, 및 제어회로를 포함하여 광센서 배열(56, 76, 84)에 응답하여 계산논리(computing logic)를 수행하는 회로제어기의 예시적인 실시예가 개략적으로 도시된다.

이 실시예의 회로제어기는 온/오프 스위치(102)로 A.C. 전원(104)에 연결된 파워 서플라이(power supply)(100)를 포함한다. 도3의 시스템은 온/오프 스위치(102)를 닫음으로써 초기화되고 이는 계산 또는 마이크로프로세서(108)를 포함하는 시스템의 기타 구성부품으로 전원이 공급되게 한다.

마이크로프로세서(108)는 다수의 수동으로 작동가능한 스위치(110)에 의해 시스템의 작동을 제어하도록 초기에 "프로그램"되거나 조절된다. 스위치들 중 적당한 한 스위치를 작동시켜 마이크로프로세서(108)를 조절함으로써, 남자들, 여자들, 또는 원거리를 선호하는 사람(pro distances)들의 모의훈련 및 전반 9홀, 후반 9홀, 모두 18홀 또는 골프연습장(driving range)의 모의 훈련을 가능하게 하고, 한 명, 두 명, 세 명 또는 네 명의 플레이어가 플레이할 수 있게 한다. 마이크로프로세서(108)가 스위치(110)들 중 선택된 하나를 작동시켜서 그와 같이 조절된 후, 게임은 시작된다. 다음의 설명으로부터 분명해지는 바와 같이, 마이크로프로세서(108)는 도3의 다른 회로의 작동을 제어한다.

도3의 회로제어기에 또한 포함된 것은 3개의 스캐너(112, 114, 116)이고, 각각의 스캐너는 스캐너(112)용으로 도시된 광센서 배열(56)과 같은 광센서를 포함한다. 스캐너(112)만이 기술될 것이나, 스캐너(114, 116)들은 유사한 방식으로 작동됨은 물론이다. 광센서(56)는 골프 공의 통과에 대해 예컨대 도1의 평면(64)에서 스캔하거나 관찰하도록 위치된 개개의 광다이오드들의 광-다이오드 배열(120)을 포함한다. 전원이 광-다이오드 배열(120)에 공급될 때, 광-다이오드들은 활성화되고 이 광-다이오드 배열은 스캐닝을 시작하며, 즉 개개의 광-다이오드들의 상태를 표시하는 일련의 출력을 발생한다. 즉, 일련의 신호들은 광-다이오드 배열(120)의 출력에서 발생되고, 각각의 신호는 광-다이오드들 중 상이한 한 광-다이오드가 골프 공으로부터 반사된 광(또는 광-다이오드의 전방으로 어떤 물체가 지나는 지)을 검출하였는지 아닌지를 표시한다.

광-다이오드 배열(120)에 의한 스캔의 후반부에서, 이 배열은 스캔-끝 신호를 발생하고, 이는 트랜지스터(122)의 베이스에 인가되어서 트랜지스터가 실행(conduct)되고 신호를 리드(lead)(124)와 원-숏 멀티바이브레이터(one-shot multivibrator)(130)에 인가되게 한다. 이 원-숏 멀티바이브레이터(130)는 차례로 멀티플렉서(132)가 멀티플렉서의 출력 리드(134)로 어떤 신호를 인가하는 것을 방지하도록 멀티플렉서(132)에 신호를 보낸다. 멀티플렉서의 출력 리드에 인가된 신호들은 이후에 설명되는 바와 같이, 골프 공이 검출됐는지 또는 투사기가 필름을 한 프레임 이동시켰는지를 표시한다. 그러나, 광-다이오드 배열(120)에 의한 스캔의 후반부에 골프 공이 스캐너(112)에 의해 검출되지 않으며 그래서 소음에 의해 야기된 골프 공의 이상 검출을 방지하기 위해, 멀티플렉서(132)는 단지 원-숏 멀티바이브레이터(130)에 의해 부작동된다.

광-다이오드 배열(120)에 의한 스캐닝은 클럭(136)으로부터 리드(126)들로 시작 펄스가 수신되어서야 비로소 다시 시작된다(비록 리드(126)들이 단일 리드로 도시됐을지라도, 다수의 리드를 나타내는 것으로 이해되어야 한다). 시작 펄스들은 클럭(136)에 의해 일정한 간격으로 발생되고, 이 펄스들은 광-다이오드 배열(120)에 의한 스캐닝의 완성을 가능하게 하도록 충분한 길이를 갖는다. 이와 같은 시작 펄스들 사이에 표준 클럭 펄스들이 이 후 기술되는 바와 같이 발생된다.

클럭(136)으로부터 시작 신호를 수령할 때, 광-다이오드 배열(120)은 스캔을 시작하고, 즉 광-다이오드들의 상태를 표시하는 일련의 출력신호들을 발생하기 시작한다. 광-다이오드배열(120)에 의한 스캐닝 비율은 클럭(136)에 의해 리드(126)를 경유하여 이 배열로 인가된 클럭신호의 주파수에 의해 제어된다. 광-다이오드 배열(120)로부터의 출력은 일련의 펼스들의 형태이고, 각각의 펼스는 광-다이오드들 중 상이한 하나의 출력을 나타낸다. 골프 공으로부터의 광이 광-다이오드에 의해 검출되지 않는 경우, 양의 펄스가 발생되나, 골프 공으로부터의 반사광이 검출되는 경우 음의 펄스가 발생된다.

광-다이오드 배열(120)로부터의 출력 신호들이 저항기(123)를 경유하여 신호를 증폭하고 캐패시터(127)를 경유하여 또 다른 차동 증폭기(128)의 역입력(inverting input)으로 인가하는 차동 증폭기(differential amplifier)(125)로 인가된다. 차동 증폭기(128)의 역 입력에 인가된 신호들이 증폭기의 비-역 입력에 인가된 표준전압 보다 전압이 더 높을 때, 증폭기는 격발가능한(retriggerable) 원-숏 멀티바이브레이터(129)에 인가되는 출력신호를 발생한다. 따라서, 골프 공이 검출되지 않아서 양의 펄스들이 차동 증폭기(125)에 의해 차동 증폭기(128)의 역 입력으로 인가되고, 출력 펄스들은 차동 증폭기(128)에 의해 발생되어서 원-숏 멀티바이브레이터(129)로 인가된다. 골프 공이 검출될 때, 음의 펄스들이 차동 증폭기(125)에 의해 차동 증폭기(128)로 인가되고 이들 음의 펄스들은 표준 전압보다 더욱 낮아서 차동 증폭기(128)가 어떠한 출력 펄스들을 발생하지 않게 한다. 출력펄스들이 원-숏 멀티바이브레이터(129)에 인가되는 한, 멀티바이브레이터는 어떤 출력신호를 발생하지 않으나, 특정한 미리결정된 연속 펄스들의 수가 차동 증폭기(128)에 의해 발생되지 않는 경우, 원-숏 멀티바이브레이터(129)는 멀티플렉서(132)에 인가되는 출력신호를 발생한다. 원-숏 멀티바이브레이터(129)는 실제 차동 증폭기(128)로부터 수신된 각각의 펄스로 리셋되고 특정한 미리결정된 연속 펄스들의 수가 수신될 때, 원-숏 멀티바이브레이터는 시간이 지나서 신호를 멀티플렉서(132)로 인가시킨다.

상기에 기술된 것과 마찬가지 방식으로, 기타 스캐너(114,116)들은 골프 공의 통과에 대해 각각의 평면(68, 88)(도 1 및 도2)에서 스캔하거나 "관찰(look)"하도록 작동한다. 이와 같은 스캐닝은 동시에 발생한다. 골프 공이 스캐너들에 의해 검출될 때, 스캐너들은 이를 나타내는 신호를 멀티플렉서(132)로 인가한다.

멀티플렉서(132)는 스캐너(112, 114, 116)로 부터의 신호들과 슈미트 트리거(Schmitt trigger)(182)로부터의 신호들을 게이트 논리회로(140)에 인가하기 위해 마이크로프로세서(108)에 의해, 그리고 특히 리드(138)위로 수신된 신호들에 의해 제어된다. 초기에, 멀티플렉서(132)는 스캐너(112)의 출력을 게이트 논리회로(140)에 연결되게 한다. 출력신호는 골프 공이 검출됐는지를 나타내는 스캐너(112)에 의해 발생되고, 마이크로프로세서(108)는 이에 따라서 (순간적으로 기술되는 방식으로) 신호를 발생한 다음, 멀티플렉서(132)가 다음의 스캐너(114)의 출력을 게이트 논리회로(140)에 연결시키게 한다. 특정의 정해진 시간동안 출력신호가 (골프 공이 검출되지 않았다는 것을 표시하는)스캐너(114)에 의해 발생되지 않는 경우, 마이크로프로세서(108)는 스캐너(112)의 출력을 게이트 논리회로(140)에 연결하도록 멀티플렉서(132)에 신호를 보낸다. 다시, 소정 기간동안 스캐너(116)에 의해 출력신호가 발생되지 않는 경우, 멀티플렉서(132)는 스캐너(112)의 출력을 게이트 논리회로(140)에 연결시킴으로써 스타트 오버(startover)되게 한다. 스캐너(114) 또는 스캐너(116) 에 의한 출력 발생 실패는 골프 공의 오검출이 선행 스캐너에 의해 발생된 것을 표시할 것이다.

스캐너(116)가 출력을 발생하는 경우, 마이크로프로세서(108)는 신호를 보내서 마이크로프로세서는 멀티플렉서(132)가 스캐너(116)의 출력과 게이트 논리회로 사이의 연결을 유지시키게 한다. 이와 같은 이유는, 스캐너(116)에 의해 검출된 스크린에서 반사되는 골프 공의 반사각에 대한 정보가 마이크로프로세서(108)에 적용될 수 있다. 이와 같은 정보가 수신될 때, 마이크로프로세서(108)는 다시 멀티플렉서(132)가 스캐너(112)의 출력을 게이트 논리회로(140)로 연결하게 한다.

상기의 기술이 게이트 논리회로(140)에 대한 스캐너의 연결에만 관련됐으나, 이는 마이크로프로세서(108)가 투사기(projector)의 작동을 제어할 때 멀티플렉서(132)가 슈미트 트리거(182)로부터의 출력을 게이트 논리회로(140)에 연결되게 하는 것으로 이해되어야 한다. 이는 투사기 제어 회로가 기술될 때 기술될 것이다.

스캐너(112, 114, 116)에 의해 스캔이 시작된 후, 클럭(136)으로 부터의 클럭 펄스들은 2개로 분리되어 카운터(counter)(142)로 적용되고, 매번 광-다이오드 배열(120)로부터의 출력은 다음의 광-다이오드로 전송된다. 즉, 광-다이오드 배열(120)에서 발생되는 2개의 광-다이오드 출력 펄스에 대하여, 클럭(136)은 일단 카운터(142)를 펄스시킨다. 카운터(142)는 차례로 클럭(136)으로부터 수신된 모든 펄스에 대해서 일단 카운터(144)를 펄스시킨다. 카운터(144)는 광-다이오드 배열(120)( 및 또한 스캐너(114, 116)의 광-다이오드 배열)에 상응하는 계수를 유지시키고, 이는 그로부터 출력을 발생한다. 따라서, 카운터(144)는 0 으로부터 255 까지 계수하며(광-다이오드 배열들 각각은 512개의 광-다이오드들을 포함한다), 각각의 계수는 스캐너(112, 114,116)의 광-다이오드들의 상이한 쌍을 나타낸다. 스캐너(112)가 골프 공이 검출됐고 이 출력이 멀티플렉서(132)에 의해 게이트 논리회로(140)에 적용될 때, 게이트 논리회로는 카운터(144)에 또 다른 펄스에 의해 카운터가 적용되는 것을 방지하도록 카운터(142)에 신호를 전달한다. 카운터(142)는 골프 공이 검출됐는지 마이크로프로세서(108)에 신호를 전달하고, 마이크로프로세서(108)는 요소들 또는 상응하는 스캐너가 골프 공을 "본 (saw)것"을 식별하도록 카운터(144)의 내용을 판독한다. 다수의 인접한 광-다이오드들은 원-숏 멀티바이브레이터(129)가 출력을 발생하기 전에 반사된 광에 의해 활성화되어야 하기 때문에, 카운터(144)에 의해 식별된 광-다이오드는 원-숏 멀티바이브레이터(129)가 자체의 출력을 발생할 때 이 배열에서 활성화되는 것은 마지막 광-다이오드이다. 이와 같은 방식으로, 마이크로프로세서(108)는 이 배열의 전방에서 골프 공의 통과에 의해 활성화되는 각 배열의 요소들 또는 광-다이오드들에 대해 정보를 받는다.

계수가 카운터(144)로부터 판독된 후, 마이크로프로세서(108)는 게이트 논리회로를 리셋시키도록 게이트 논리회로(140)에 신호를 전달하고, 게이트 논리회로는 차례로 원-숏 멀티바이브레이터(130)가 머리티플렉서를 리셋시키도록 신호를 전달하여서 멀티플렉서(132)에 적용되는 금지신호를 제거한다. 게이트 논리회로(140)는 카운터(144)를 리셋시킨다.

이미 표시된 바와 같이, 골프 공이 스캐너(112)에 의해 검출될 때, 마이크로프로세서(108)는 골프 공이 스캐너(114) 또는 마이크로프로세서(108) 에 의해 시간이 경과되어서야 비로소 소정 기간이 경과됐다고 시작한다. 골프 공이 스캐너(114)에 의해 검출된 경우, 스캐너(114) 와 스캐너(116)에 의한 검출사이 시간은 골프 공의 거리를 계산하는 식에서 후속 사용에 대해 마이크로프로세서(108)에 의해 측정된다. 스캐너(116)는 또한 골프 공을 검출하고, 마이크로프로세서(108)는 골프 공이 자유비행되는 경우 이동될 거리를 계산하고, 골프 공의 훅과 슬라이스 계산을 고려하여 골프 공의 측방향 이동을 계산한다. 그 다음, 골프 공이 이동되는 거리는 플레이어들에 의해 관찰되는 디스플레이 장치(150)상에 디스플레이 된다.

한 플레이어가 골프 공을 타격한 후에, 마이크로프로세서(108)가 골프 공을 타격하는 다음의 플레이어를 식별하도록 디스플레이장치(display unit)(150)에 신호를 보낸다. 플레이하는 모든 플레이어가 티 구역으로부터 골프 공을 타격한 후, 마이크로프로세서(108)는 골프 그린으로부터 가장 멀리 타격된 골프 공이 마이크로프로세서에 의해 그린으로부터 결정된 바와 같이 도달되는 인접 지점으로부터 골프 그린의 장면을 보여주도록 투사기(projector)에서 필름의 프레임들을 진행시키는 투사기 모터(152)의 작동을 제어한다. 바꾸어 말하면, 장면은 골프 그린으로부터 가장 멀리 타격된 플레이어의 골프 공이 마이크로프로세서에 의해 계산된 바와 같이 도달된 인접 위치로부터 골프 그린을 보여주는 목표 스크린(20)(도1 및 도2) 상에 투사된다. 이 플레이어는 그 다음 스크린을 향한 티 구역으로부터 골프 공을 타격하는 다음 플레이어로서 디스플레이(150) 상에 식별되고 이후 플레이어는 골프공을 타격하며, 마이크로프로세서(108)는 다시 진행시키는 투사기 모터(152)를 제어하거나 이와 달리 그린으로부터 두 번째로 멀리 타격된 골프 공의 지점으로부터 골프 그린의 장면을 보여주기 위해 필름을 이동시킨다. 이와 같은 방식으로, 마이크로프로세서(108)는 플레이어들에 의해 타격된 골프 공의 이동거리를 계산하고 플레이어들이 타격하는 것 뿐만아니라 스크린 상에 디스플레이되는 장면을 제어할 순서를 표시한다. 이 디스플레이 장치(150)는 예시적으로 종래의 디지털 LED 디스플레이일 수도 있다.

각각의 골프 그린의 다수 장면들은 상이한 거리들로부터 취해지며 측면 이동들은 골프 공의 상이한 위치로부터 골프 그린들의 장면들을 정밀하게 모의훈련하도록 필름상에 제공된다.

마이크로프로세서(108)는 또한 적외선 광 제어기(190) 및 퍼팅(putting) 광 제어기(190)를 제어한다. 이 적외선 광 제어기(190)는 플레이어들이 골프그린에 도달한 것과 퍼팅될 준비가 된 것을 결정할 때 컵(51) 주위의 구역을 발광시키기 위해 적외선 광원(52,76)(도1)들을 활성화시킨다. 바꾸어 말하면, 마이크로프로세서(108)는 플레이어들이 골프 그린을 향해 골프 공을 여전히 타격할 때 적외선 광 제어기를 자동으로 활성화시키고, 플레이어들이 골프 그린에 도달될 때 퍼팅 제어기를 자동으로 활성화시킨다.

상기에 기술된 바와 같은 방식으로, 장치는 1명의 플레이어 내지 4명의 플레이어에 의해 골프를 치는 모의훈련에 적합하다. 플레이어들은 티 구역으로부터 목표 스크린을 향해 골프 공을 타격하고 장치는 이동된 골프 공이 자유비행되는 거리를 자동으로 계산한 다음 플레이어들의 장면을 보여주기 위한 디스플레이 장치 상에 이 거리를 디스플레이 한다. 또한, 투사기는 골프 공들의 거리가 플레이어들에 의한 타격에 따라서 골프 그린의 상이한 장면들을 디스플레이하도록 자동으로 제어된다. 플레이어들에 의해 타격된 골프 공의 훅 또는 슬라이스는 골프 공의 측면 이동을 결정하는 데 자동으로 고려된다. 골프 공 감지 장치는 특히 적외선 광의 사용 및 적외선 광 -검출기의 제공으로 골프 공들의 오검출이 제거된다. 이 시스템의 제어는 적절히 프로그램된 마이크로프로세서에 의해 실행된다.

상기에 기술된 장치는 본 발명의 원리적용을 예시하는 것으로만 이해되어야 한다. 다양한 변경 및 상이한 장치들은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 이 분야에 숙련된 사람들에 의해 고안될 수도 있으며 첨부된 청구항들은 이와 같은 변경 및 장치들을 포함한다.

Claims (7)

1. 골프공이 타격되는 전방의 티구역을 제한하는 서포트(support)(4)와 비반사패드(44)를 포함하는 바닥 벽(40)과, 바닥 벽(40) 좌우의 수직측벽(28, 32)과, 센서와 광원이 설치되는 상부 벽(36), 및 골프공이 타격되고 되튀어나오며 영상(image)이 투사되며 원형의 일부형태로 형성된 목표 스크린(20)으로 밀폐되는 모의 시험장,

   목표 스크린(20)에 영상을 투사하는 투사기(56),

   티구역(4)으로부터 타격된 골프공의 이동 경로와 속도를 감지하도록 티구역(4)과 목표 스크린(20) 사이의 상부벽(36)에 3열로 배치된 광센서 배열(56, 76, 84)과 적외선 광원(52, 76, 194),

   광센서 배열(56, 76, 84)에 응답하여 계산논리(computing logic)를 수행하는 회로제어기

   로 구성된 것을 특징으로 하는 골프게임시뮬레이터.
2. 제1항에 있어서, 광센서 배열(56, 76, 84)은 골프공이 골프공의 이동방향으로 이격된 세 평면(64, 68, 88)을 각각 통과하는 시간 및 수평위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 골프게임시뮬레이터.
3. 제1항에 있어서, 골프공이 목표 스크린(20)을 향한 평면(88)을 통과한 수평위치를 검출한 다음 골프공이 목표 스크린(20)으로부터 튀어나온 후 동일 평면(88)을 통과 하는 수평위치를 검출함으로써 골프 공의 훅과 슬라이스 정보가 계산되는 것을 특징으로 하는 골프게임시뮬레이터.
4. 제1항에 있어서, 광센서 배열(56, 76, 84)은 골프 공이 통과할 때 적어도 2개의 광센서들이 활성화되는 것을 특징으로 하는 골프게임시뮬레이터.
5. 제1항에 있어서, 계산논리는 2개 이상의 인접한 광센서들이 활성화됐을 때 골프공의 통로를 기억하나 한 광센서 만의 활성화는 무시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 골프게임시뮬레이터.
6. 제1항에 있어서, 목표 스크린(20)은 골프공의 충격을 흡수하기에 적합하고 투사기(24)에서 투사된 영상을 보여주기에 적합한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 골프게임시뮬레이터.
7. 제1항에 있어서, 광센서 배열(56, 60)에 의해 2개의 수직 평면(64, 68)이 형성되고, 이 평면 사이 및 인접부분의 바닥 벽(40)에 비반사패드(44)가 형성되며, 광센서 배열((84)에 의해 평면(88)이 형성되고, 목표 스크린(20)의 전방에 제2의 패드(72)가 형성되는 것을 특징으로 하는 골프게임시뮬레이터.