KR20100026389A - 골프 숏게임 연습 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골프 숏게임 연습 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀에 접근시키기 위한 어프로치 샷 또는 퍼팅을 한 경우 골프공의 이동거리 및 방향, 클럽의 스윙리듬, 임팩트 상태, 임팩트시 클럽의 히팅 포인트 등에 대한 분석정보를 제공하여 사용자가 숏게임시의 문제점을 직접 확인하고 교정할 수 있는 골프 숏게임 연습 장치에 관한 것이다.
숏게임, 퍼팅, 어프로치, 임팩트, 백스윙

Description

골프 숏게임 연습 장치 {Training Device For Short Game Of Golf}
본 발명은 골프 숏게임 연습 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀에 접근시키기 위한 어프로치 샷 또는 퍼팅을 한 경우 골프공의 이동거리 및 방향, 클럽의 스윙리듬, 임팩트 상태, 임팩트시 클럽의 히팅 포인트 등에 대한 분석정보를 제공하여 사용자가 숏게임시의 문제점을 직접 확인하고 교정할 수 있는 골프 숏게임 연습 장치에 관한 것이다.
골프가 대중화되면서 도심에서도 골프를 연습하기 위한 스크린 골프장, 실내 골프장 사업 및 퍼팅장치 및 스위 교정 장치 등 골프와 관련된 산업이 활성화되고 있다.
그러나, 종래의 퍼팅 장치는 단순히 고정된 거리의 홀 컵에 골프공을 넣을 수 있는 단편적인 장치로 사용자의 스윙이나 퍼팅 거리 등의 정확한 측정이 불가능하여 자신의 퍼팅 실력이나 문제점을 파악할 수 없는 문제가 있으며 최소 수미터의 공간이 반드시 필요하므로 연습 공간이 제약될 뿐만 아니라, 휴대가 불가능한 문제 가 있었다.
또한, 퍼팅 뿐만 아니라 홀 컵에 최대한 붙이기 위한 어프로치 역시 매우 중요함에도 어프로치 샷에 대한 거리 및 방향 등에 대한 분석 정보를 제공할 수 있는 장치가 종래에는 없었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 퍼팅 또는 어프로치시 사용자 자신의 스윙 동작의 정확성 및 골프공의 이동거리 등에 대한 정보를 제공하여 스스로 자신의 실력 및 문제점을 확인하고 교정할 수 있는 퍼팅 및 어프로치 분석 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 골프 숏게임 연습 장치는 골프공을 매트의 중앙부(A)에 세팅하여 숏게임을 할 수 있는 숏게임 연습 장치로서, 상기 중앙부(A) 전 후방에 형성되어 클럽을 감지하는 클럽 감지부와 상기 매트부 전방 끝단 양측에 형성된 골프공 감지부와 상기 클럽 감지부와 골프공 감지부로부터 센싱된 정보로부터 숏게임 분석 결과를 산출하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서로부터 산출된 숏게임 분석 결과를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 클럽 감지부는 중앙부를 관통하는 기준 수평축(Y) 전방에 인접한 제 1 수평축(Y1) 상에 상기 중앙부를 중심으로 대칭으로 형성되어 임팩트 순간의 클럽 헤드 양단를 감지하는 제 1클럽 감지센서와 중앙부를 관통하는 기준 수평축(Y) 후방에 인접한 제 2 수평축(Y2) 상에 상기 중앙부를 중심으로 대칭으로 형성되어 백스윙 시작시 및 임팩트 직전의 클럽 헤드 양단을 감지하는 제 2클럽 감지센 서와 상기 중앙부로부터 이격된 후방에 형성되어 백스윙시 클럽을 감지하는 제 3클럽 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 2 클럽 감지센서는 임팩트시 클럽이 중앙부로부터 이탈된 정도를 측정하기 위해 상기 제 2 클럽 감지센서가 형성된 양측에 인접하는 적어도 하나의 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 골프공 감지부는 상기 매트부 전방 끝단 일 측면에 다수의 수광부가 장착되고 일정 경사를 가지도록 기울어져 형성된 수광부 장착부와 타 측면에 다수의 발광부가 장착된 발광부 장착부를 포함하되; 상기 다수의 수광부는 상기 수광부 장착부 외면에 일정 높이 간격으로 형성되고 상기 다수의 발광부는 각각 상기 각 수광부와 평면 상에 평행하게 대응되도록 같은 높이로 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 마이크로프로세서는 골프공으로부터 골프공 감지센서 사이의 거리(D1)와 퍼팅시 상기 골프공 감지센서의 감지시간과 제 1 클럽 감지센서와 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지 시간차(△t)을 이용하여 골프공의 속도(V)를 산출하고, 상기 골프공의 속도(V)에 상기 잔디 조건에 따라 입력된 평균 마찰 상수(μ)를 고려하여 퍼팅시 골프공의 예상 이동거리(S)를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이크로프로세서는 어프로치시 제 1 클럽 감지센서와 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지 시간(△t)과 골프공 감지센서의 센싱정보를 이용하여 골프공의 경사각도(θ) 및 출발속도(V0)를 산출하고 상기 경사각도(θ) 및 출발속도(V0)로 부터 포물선 운동에 의한 골프공의 낙하지점까지의 수평 도달 거리(S1)을 산출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 마이크로프로세서는 다수의 골프공 감지센서에 대한 각 센서별 지면으로부터의 높이(H)와 중앙부로부터의 경사각도(θ) 값을 영역별(L,C,R)로 구분하여 미리 저장하고, 임팩트 직전 또는 직후의 제 1 및 2 클럽 감지센서 양 단의 감지시간 차이로부터 클럽의 페이스가 열림, 닫힘 또는 스퀘어 상태 인지 여부에 따라 해당 영역(L,C,R)을 판단하고, 센싱되는 골프공 감지센서의 수가 하나인 경우 해당 감지센서의 기 저장된 높이(H)와 경사각도(θ)로부터 골프공의 낙하지점까지의 수평도달거리(S1)을 산출하고, 다수인 경우 감지센서를 평균한 높이(H)와 경사각도(θ)로부터 골프공의 낙하지점까지의 수평도달거리(S1)를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이크로프로세서는 상기 경사각도(θ) 및 출발속도(V0)로부터 골프공의 낙하지점에서의 속도(V1)를 산출하고 상기 낙하지점의 속도(V1)와 잔디 조건에 따른 평균 마찰 상수(μ)를 이용하여 상기 낙하지점으로부터 골프공이 굴러가는 거리(S2)를 산출하여 상기 골프공의 낙하지점까지의 수평도달거리(S1)를 합산하여 골프공의 총 이동거리(S)를 산출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 마이크로프로세서는 백스윙 시작시 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지시간과 제 3 클럽 감지센서의 감지시간 차이(△t1)과 골프공으로부터 상기 제 3 클럽 감지센서까지의 거리(D2)를 이용하여 백스윙 속도(VB)를 산출하고 다운스윙시 상기 제 3 클럽 감지센서의 감지시간과 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지시간 차이(△t2)를 이용하여 다운스윙 속도(VD)를 산출하고 상기 백스윙 및 다운스윙 속도(VB, VD)와 상기 평균 감지시간 차이(△t1, △t2)로부터 백스윙크기(SB)를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이크로프로세서는 임팩트 직전의 제 2 클럽 감지센서 양 단의 감지시간 차이로부터 클럽 헤드의 페이스 상태가 열림, 닫힘 또는 스퀘어인지를 판단하고 임팩트 직후의 제 1 클럽 감지센서 양 단의 감지시간 차이로부터 클럽 헤드의 페이스 상태가 열림, 닫힘 또는 스퀘어인지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 골프 숏게임 연습 장치는 휴대가 가능하여 최소한의 공간만 확보된다면 장소에 제약없이 숏게임을 연습할 수 있으며, 퍼팅 및 어프로치 샷과 관련된 모든 분석정보를 제공하여 사용자가 자신의 샷의 결과 및 문제점을 스스로 확인하여 교정이 가능하므로 숏게임 적응능력을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명 하기로 한다.
도 1a는 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 골프 숏게임 연습장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 1b는 도 1a의 블럭도다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 골프 숏게임 연습장치는 골프공이 중앙부(A)에 세팅되어 숏게임을 할 수 있는 공간을 제공하는 매트부(10)와 상기 중앙부 전 후방에 형성되어 백스윙 및 임팩트 전 후에 골프채를 감지하는 다수의 클럽 감지부(20)와 상기 매트부 전방 끝단 양측에 형성된 골프공 감지부(30)와 상기 다수의 클럽 감지부와 골프공 감지부로부터 센싱된 정보로부터 골프공의 이동거리, 스윙궤적, 임팩트 상태, 임팩트시 히팅 포인트 등의 숏게임 분석 결과를 산출하는 마이크로 프로세서(40)와 상기 마이크로 프로세서로부터 산출된 정보를 표시하는 디스플레이부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 골프 숏게임이란 가장 짧은 거리를 내는 클럽(피칭웨지, 어프로치웨지 또는 샌드웨지)을 풀샷 하지 않고도 다다를 수 있는 거리 내의 어프로치 샷 및온 그린 상에서의 퍼팅 샷 을 포함하는 용어로 정의하기로 한다.
상기 마이크로프로세서(40)는 디스플레이부(50)를 구성하는 패널 내부에 장착될 수 있으며 상기 패널에는 상기 디스플레이부(50)외에 각종 기능에 대한 키를 입력하는 키입력부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 클럽 감지부(20)는 다수의 클럽 감지 센서로 구성될 수 있으며, 상기 중앙부(A)를 관통하는 기준 수평축(Y) 전방에 인접한 제1 수평축(Y1) 상에 클럽 양 끝단에 대응되게 형성되어 임팩트 순간의 클럽 양 끝단를 감지하는 제 1클럽 감지 센서(21)와 상기 중앙부 수평축(Y) 후방에 인접한 후부의 평행한 제 2 수평축(Y2) 상에 클럽 양 끝단에 대응되게 형성되어 백스윙 시작시 및 임팩트 직전의 클럽 양단을 감지하는 제 2 클럽 감지센서(22)와 상기 중앙부로부터 이격된 후단에 형성되어 백스윙시 클럽을 감지하는 제 3 클럽 감지센서(23)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제 2 클럽 감지센서(22)는 상기 양측 각각에 임팩트시 클럽이 중심으로부터 이탈된 정도를 측정하기 위해 상기 제 1 수평축(Y1) 상에 2개 이상의 센서가 인접하여 형성될 수 있다.
도 2는 도 1a의 클럽 감지부 A-A' 단면도이다.
클럽 감지부는 다수의 센서로 구성되어 있으며 클럽의 스윙시 클럽이 매트부에 닿는 경우가 빈번하고 이경우 매트부에 설치된 센서가 파손될 위험이 있으므로 클럽의 충격을 완충시킬 필요가 있다.
따라서, 도 2와 같이 클럽 감지부(20)를 매트부(10)와 분리 구성하고, 상기 클럽 감지부(20) 하부에 탄성부재(240)를 형성하도록 구성할 수 있다.
이를 통해, 상기 클럽 감지부(20)가 클럽에 의해 충격을 받는다 하더라도, 상기 탄성부재(240)에 의한 탄성력으로 충격을 완화시켜 PCB에 장착된 센서의 손상을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 골프공 감지부(30)는 본 실시예에서는 골프공 감지부는 9개(제 1 센서 내지 제 9 센서)의 광센서가 형성된 것에 대한 것이지만 필요에 따라 센서의 수는 가감될 수 있다.
그리고, 상기 골프공 감지부(30)는 매트부 전방 끝단 일 측면에 다수의 수광 부가 장착되고 일정 경사를 가지도록 기울어져 형성된 수광부 장착부(310)와 타 측면에 다수의 발광부가 장착된 발광부 장착부(320)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 다수의 수광부(31a 내지 31i)는 상기 수광부 장착부(310) 외면에 일정 높이 간격으로 형성되고, 상기 다수의 발광부(32a 내지 32i)는 같은 높이로 각각 상기 각 수광부와 평면 상에 평행하게 대응되도록 발광부 장착부(320) 외면에 형성된다.
따라서, 상기 발광부와 수광부는 지면과 평행하지 않고 사선 형태로 골프공을 감지하게 된다.
여기서, 최 하단에 형성된 제 9 센서(31i, 32i)는 퍼팅 샷을 하는 경우, 즉 굴러가는 공을 감지하도록 골프공 지름(42.67mm)보다 낮은 위치에 형성될 수 있다.
상기 클럽 감지센서 및 골프공 감지센서는 발광부와 수광부를 포함하는 광센서로 구성될 수 있다.
- 퍼팅시 골프공 이동거리 산출-
먼저, 패드부(10)의 중앙부(A)에 골프공을 위치시키고, 클럽을 백스윙하고 다운스윙하여 임팩트하는 순간 제 2 클럽 감지센서(21)와 제 1 클럽 감지센서(22)의 평균 감지시간과 골프공 감지센서의 최하단에 설치된 제9센서(31i, 32i)의 감지시간을 측정한다.
상기 골프공을 감지하는 제9센서(31i, 32i)의 감지시간과 클럽 감지센서(21)의 평균 감지시간의 차이(△t)와 골프공으로부터 골프공 감지센서(31i, 32i)까지의 거리(D)로부터 하기의 식에 의해 골프공의 속도(V, V= D/△t)를 산출한다. 여기서, 상기 D는 골프공 감지센서가 설치되는 위치에 따라 미리 결정되어 저장될 수 있는 값이다.
상기와 같이 속도가 결정되면 하기의 운동에너지 보존 법칙(수학식 1)로부터 골프공의 진행거리(S)를 산출할 수 있다.
Figure 112008061879856-PAT00001
여기서, m은 골프공의 질량이고, μ는 마찰계수이고, g는 중력가속도이다.
그리고 상기 마찰계수(μ)는 미리 입력한 실제 그린의 마찰계수 값으로부터 선택되어 상기 <수학식 1>에 대입된다. 즉, 사용자가 디스플레이부에 포함된 조작부에 구비된 그린 상태 입력스위치의 느림, 보통, 빠름의 세가지 조건 중 어느 하나를 선택하게 되면 상기 선택된 상태에 대응하는 마찰계수가 하기의 <수학식2>에 의해 구해질 수 있다.
Figure 112008061879856-PAT00002
여기서, 상기 그린스피드는 실제 골프장 설계에 있어서, 스팀프 미터를 이용한 골프장 그린 스피드를 구하는 방법으로부터 얻을 수 있다. 스팀프 미터는 골프 공이 구를 수 있도록 마련된 도구로서 골프장 그린에 대하여 20도 정도의 각도로 경사지게 설치하여 지면으로부터 스팀프 미터를 따라 90cm 위치에 골프공을 굴리게 되면 골프공은 경사면을 따라 내려가게 된다.
상기 스팀프 미터로부터 내려온 골프공은 그린을 구르게 되는 데, 이때 골프골이 구른 길이를 측정하여 그린 스피드를 구한다.
일반적으로 그린 스피드는 빠른 그린인 경우 3.2m, 중간 그린인 경우 2.6m, 느린 그린의 경우 2m로 산정할 수 있으며, 상기 값을 상기 <수학식 2>에 대입하여 마찰계수(μ)을 산출할 수 있으며, 이에 따른 골프공의 이동거리(S)를 산출할 수 있다.
- 어프로치시 골프공 이동거리 산출-
도 3은 도 1a의 평면도이고, 도 4는 도 1a의 측면도이다.
도 3 및 4를 참조하면 사용자가 어프로치 샷을 시도하는 경우 적당한 클럽을 선택하여 골프공을 패드부 중앙부(A)에 올려놓고 자세를 잡는다.
그리고 클럽을 백스윙하고 다운스윙하여 임팩트하는 순간 제 2 클럽 감지센서(22)와 제 1 클럽 감지센서(21)의 평균 감지시간과 골프공 감지센서의 감지시간을 측정한다.
여기서, 어프로치 샷의 경우 퍼팅과 달리 임팩트시 골프공이 지면으로부터 포물선을 그리며 날아가게 된다. 따라서, 골프공을 감지하기 위해서는 골프공 감지 센서가 지상으로부터 일정 높이 간격으로 다수개의 센서가 설치되어야 한다.
여기서, 본 실시예에서는 상기 수직 바가 지면으로부터 45도 기울어진 상태로 설치된 것이지만, 상기 수직 바의 기울어진 각도는 0 ~ 90 사이에 자유롭게 설정될 수 있으며 지나치게 각도가 낮을 경우 높게 어프로치 되는 샷을 감지하지 못할 수 있으며, 지나치게 각도가 높을 경우 발광부 배치가 어려우므로 30 ~ 60 사이로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 골프공 감지 센서에 형성된 제 1 센서 내지 제 8 센서(제 9센서는 굴러가는 골프공만을 감지하도록 골프공의 지름보다 낮은 높이에 형성됨)는 특정 높이 값을 가지고 있으므로, 특정 센서가 골프공을 감지할 경우 골프공의 높이(H)를 알 수 있으며, 매트 중앙부의 골프공으로부터 상기 제 1 센서 내지 제 8 센서 까지의 거리(D)를 각각 알 수 있으므로 골프공의 경사각도(θ)를 추출할 수 있다.
하기의 <표 1>은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 1 센서 내지 제 9센서가 배치된 제원표이다.
Figure 112008061879856-PAT00003
상기 <표 1> 중 거리(D)는 골프공으로부터 각 센서 까지의 거리를 의미하고, 높이(H)는 각 센서의 지면으로부터의 높이를 의미하고, L은 왼쪽 영역, C는 중앙 영역, R은 오른쪽 영역을 의미하고, TAN 비율은 상기 거리(D)와 높이(H)에 따른 각 센서의 탄젠트 값을 의미하고, 상기 경사각도(θ)는 상기 탄젠트 값에 따른 골프공의 각도를 나타낸다.
상기 <표 1>의 제원을 이용하여 어프로치 샷을 한 경우 샷이 왼쪽영역(L), 중앙영역(C) 또는 오른쪽 영역(R)에 해당되는지에 대한 영역을 판단하고, 골프공을 감지한 센서의 수를 검지하여 상기 감지된 다수의 센서의 높이와 거리를 평균한 값을 높이 및 거리로 결정하고, 상기 결정된 높이와 거리로부터 골프공의 경사 각도(θ)를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 영역 판단은 임팩트 직전의 제 2 클럽 감지센서 양 단의 센서 감지시간 차이로부터 클럽의 페이스 상태가 열림(OPEN), 닫힘(CLOSED) 또는 스퀘어(SQUARE)인지를 판단하고, 임팩트 직후의 제 1 클럽 감지센서 양 단의 센서 감지시간 차이로부터 클럽의 페이스 상태가 열림, 닫힘 또는 스퀘어인지를 판단하여 결정한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클럽 페이스에 따른 골프공의 영역(방향)을 도시한 예시도이다.
도 5를 참조하면 클럽 헤드 양단을 감지하는 센서 중 왼쪽 센서(212)가 먼저 감지된 경우 클럽은 열린(OPEN) 상태에 해당하고, 오른쪽 센서(213)가 먼저 감지된 경우 클럽은 닫힌(CLOSED) 상태에 해당하고, 동시에 감지된 경우 스퀘어(SQUARE) 상태에 해당한다.
만일, 임팩트 직전 또는 직후 클럽의 페이스 상태가 열린(OPEN) 상태이면 골프공은 오른쪽 영역(R)으로 날아가게 되고, 닫힘(CLOSED) 상태이면 골프공은 오른쪽 영역(R)으로 날아가게 되고, 스퀘어(SQUARE) 상태이면 골프공은 중앙 영역(C)으로 날아가게 된다. 따라서, 클럽의 페이스 상태로부터 골프공이 날아가는 영역을 판단할 수 있다.
하기의 <표 2>는 임팩트 전 후의 페이스 상태에 따른 영역을 구분한 테이블이다.
Figure 112008061879856-PAT00004
상기와 같이 영역이 판단되면, 골프공을 감지한 센서의 수를 검지하고 상기 감지된 센서가 홀수개이면 가운데에 위치한 센서를 기준으로 골프공의 경사 각도(θ)를 산출한다.
그리고 짝수개이면 제일 높은 위치의 센서와 낮은 위치의 센서의 평균 값을 기준으로 골프공의 경사각도(θ)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 임팩트 직전과 직후의 페이스가 스퀘어 상태이고, 도 6과 같이 골프공 감지 센서 중 상부의 제 1센서 내지 제 3센서(31a, 31b, 31c)가 감지되었다면 마이크로 프로세서는 골프공이 중앙영역(C)으로 날아간다고 판단하고, 상기 제 1 센서 내지 제 3 센서(31a, 31b, 31c) 중 가운데에 위치하는 제 2 센서(31b)를 기준으로 상기 제원표를 참조하여, 골프공의 경사 각도(θ)를 측정할 수 있다.
따라서, C영역의 제 2 센서는 경사각도(θ)가 52도이고, 골프공으로부터 거리(D)는 68mm 이므로 상기 골프공 감지센서의 감지시간과 클럽 감지센서의 평균 감지시간의 차이(△t)와 골프공으로부터 골프공 감지센서까지의 거리(D)로부터 하기의 식에 의해 골프공의 속도(V1, V1= 68mm/△t)를 산출할 수 있으며, 골프공의 경사각도(θ)는 52도가 된다.
상기와 같이 골프공으로부터 골프공 감지센서까지의 거리(D)와 감지된 골프공의 높이(H)로부터 상기 표1의 제원표와 같이 골프공의 경사각도[θ, θ=tan-1(H/D)]를 산출할 수 있으며, 골프공의 속도(V)는 상기에서 설명한 퍼팅시의 골프공의 속도와 동일한 방법에 의해 산출할 수 있다.
상기와 같이 골프공의 속도(V)와 경사각도(θ)를 구하면 포물선 운동에 의한 낙하지점까지의 수평거리와 낙하지점으로부터 골프공이 굴러갈 예상 거리를 산출할 수 있다.
구체적인 이동거리 산출과정을 도 7을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
상기와 같이 산출된 골프공의 속도(V)를 초기 속도(V0)라고 가정하고, 경사각도(θ)로 포물선 운동을 한다고 가정하면 하기의 수학식 3과 같은 포물선 방정식에 의해 수평도달거리(S1)을 산출할 수 있다.
Figure 112008061879856-PAT00005
보다 구체적으로, 상기 <수학식 3>에서 y=0 인 경우 x의 해는
x=0,
Figure 112008061879856-PAT00006
이 된다.
여기서, X=0은 출발지점이므로,
Figure 112008061879856-PAT00007
이 수평도달거리(S1)가 된다.
그리고, 수평도달지점에서 골프공의 속도(V1)는 X방향 성분의 속도와 동일하므로 하기와 같이 구할 수 있다.
V1 = V0 cosθ
상기와 같이 수평도달지점에서 골프공의 속도(V1)가 산출되면, 상기 <수학식 1>에 V= V1과 잔디의 마찰계수(μ)를 입력하여 수평도달지점으로부터 골프공이 굴러가는 거리(S2)를 산출할 수 있다.
Figure 112008061879856-PAT00008
따라서, 어프로치 샷을 한 경우 골프공이 도달한 거리(S)는 포물선 운동에 의한 수평도달거리(S1)와 골프공이 수평도달된 지점으로부터 굴러가는 거리(S2)의 합으로 하기의 <수학식4>과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112008061879856-PAT00009
- 백스윙 속도, 다운스윙 속도, 스윙 리듬, 백스윙 크기 산출
마이크로프로세서는 백스윙 시작시 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지시간과 제 3 클럽 감지센서의 감지시간 차이(△t1)을 이용하여 백스윙 속도(VB)를 산출한다.
즉, 골프공으로부터 상기 제 3 클럽 감지 센서까지의 거리(D2)는 이미 결정되어 마이크로프로세서가 저장하고 있는 값이므로 백스윙 속도(VB = D2 / △t1)를 산출할 수 있다.
또한, 상기와 동일한 방법에 의해 다운스윙시 상기 제 3 클럽 감지센서의 감지시간과 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지시간 차이(△t3)와 상기 제 3 클럽 감지 센서까지의 거리(D2)로부터 다운스윙 속도(VD, VD = D2 / △t2)를 산출할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 클럽 감지센서의 백스윙 시작시 평균 감지시간(△t1)과 다운스윙시 평균 감지시간(△t2)의 차이로부터 스윙 리듬을 산출한다.
또한, 상기 백스윙 및 다운스윙 속도로부터 하기의 <수학식 5>에 의해 백스윙 크기(SB)를 산출할 수 있다.
Figure 112008061879856-PAT00010
-골프공의 히팅포인트 산출
백스윙 시작시 클럽을 감지하는 제 2 클럽 감지 센서가 백스윙 후 다운스윙하여 임팩트 직전에 클럽을 감지하여 클럽이 중심으로부터의 이탈 정도를 알 수 있다.
보다 구체적으로, 도 9를 참조하면 클럽 중앙과 골프공이 일치하는 경우 제 2 클럽 감지 센서 중 클럽 양단을 감지하는 안쪽의 두쌍의 제 1 및 2 감지 센서(221a, 222a, 221b, 222b)만 인식되고, 클럽이 중심으로부터 벗어난 경우에는 상기 두쌍의 센서(221a, 222a, 221b, 222b) 중 일부가 인식되지 않고 다른 센서가 인식되어 클럽이 중심으로부터 이탈했슴을 알 수 있다.
만일, 클럽 왼쪽 단에서 제 1 감지센서(221b)만 인식되고, 클럽 오른쪽 단에서 제 1 내지 3 감지센서(221a, 222a, 223a)가 인식되었다면 클럽 헤드가 중심에서 오른쪽으로 이탈했음을 알 수 있으며, 반대로 클럽 왼쪽 단에서 제 1 내지 3 감지 센서(221b,222b,223b)가 인식되고, 클럽 오른쪽 단에서 제 1 감지센서(221a)만 감지되었다면 클럽 헤드가 중심에서 왼쪽으로 이탈했음을 알 수 있다.
따라서, 클럽 헤드가 중심에 위치한 경우에는 골프공이 클럽 정 중앙에 맞게 되고, 클럽 헤드가 오른쪽으로 이탈한 경우에는 골프공이 클럽 왼쪽을 맞게 되고, 클럽 헤드가 왼쪽으로 이탈한 경우에는 골프공이 클럽 오른쪽을 맞게 되므로 마이크로 프로세서가 히팅포인트를 판단하여 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 골프 숏게임 연습장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 1b는 도 1a의 블럭도다.
도 2는 도 1a의 클럽 감지부 A-A' 단면도이다.
도 3은 도 1a의 평면도이고, 도 4는 도 1a의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클럽 페이스에 따른 골프공의 영역(방향)을 도시한 예시도이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골프공을 센싱하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골프공의 포물선 궤적을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페이스 상태 및 히팅 포인트를 제공하기 위한 디스플레이 예시도이다.
도 9은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클럽 헤드의 이탈 감지에 대한 예시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 매트부 20 : 클럽 감지부
21 : 제 1 클럽 감지센서 22 : 제 2 클럽 감지센서
23 : 제 3 클럽 감지센서 30 : 골프공 감지부
310 : 수광부 장착부 320 : 발광부 장착부
40 : 마이크로 프로세서 50 : 디스플레이부

Claims (11)

  1. 골프공을 매트의 중앙부(A)에 세팅하여 숏게임을 할 수 있는 숏게임 연습 장치로서,
    상기 중앙부(A) 전 후방에 형성되어 클럽을 감지하는 클럽 감지부와;
    상기 매트부 전방 끝단 양측에 형성된 골프공 감지부와;
    상기 클럽 감지부와 골프공 감지부로부터 센싱된 정보로부터 숏게임 분석 결과를 산출하는 마이크로 프로세서와;
    상기 마이크로 프로세서로부터 산출된 숏게임 분석 결과를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 클럽 감지부는
    상기 매트부와 분리 구성되고, 하부에 탄성부재가 형성된 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 클럽 감지부는
    중앙부를 관통하는 기준 수평축(Y) 전방에 인접한 제 1 수평축(Y1) 상에 상기 중앙부를 중심으로 대칭으로 형성되어 임팩트 순간의 클럽 헤드 양단를 감지하는 제 1클럽 감지센서와;
    중앙부를 관통하는 기준 수평축(Y) 후방에 인접한 제 2 수평축(Y2) 상에 상기 중앙부를 중심으로 대칭으로 형성되어 백스윙 시작시 및 임팩트 직전의 클럽 헤드 양단을 감지하는 제 2클럽 감지센서와;
    상기 중앙부로부터 이격된 후방에 형성되어 백스윙시 클럽을 감지하는 제 3클럽 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 클럽 감지센서는
    임팩트시 클럽이 중앙부로부터 이탈된 정도를 측정하기 위해 상기 제 2 클럽 감지센서가 형성된 양측에 인접하는 적어도 하나의 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 골프공 감지부는
    상기 매트부 전방 끝단 일 측면에 다수의 수광부가 장착되고 일정 경사를 가지도록 기울어져 형성된 수광부 장착부와 타 측면에 다수의 발광부가 장착된 발광부 장착부를 포함하되;
    상기 다수의 수광부는 상기 수광부 장착부 외면에 일정 높이 간격으로 형성되고,
    상기 다수의 발광부는 각각 상기 각 수광부와 평면 상에 평행하게 대응되도록 같은 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는
    골프공으로부터 골프공 감지센서 사이의 거리(D1)와 퍼팅시 상기 골프공 감지센서의 감지시간과 제 1 클럽 감지센서와 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지 시간차(△t)을 이용하여 골프공의 속도(V)를 산출하고, 상기 골프공의 속도(V)에 상기 잔디 조건에 따라 입력된 평균 마찰 상수(μ)를 고려하여 퍼팅시 골프공의 예상 이동거리(S)를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는
    어프로치시 제 1 클럽 감지센서와 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지 시간(△t)과 골프공 감지센서의 센싱정보를 이용하여 골프공의 경사각도(θ) 및 출발속도(V0)를 산출하고;
    상기 경사각도(θ) 및 출발속도(V0)로부터 포물선 운동에 의한 골프공의 낙하지점까지의 수평 도달 거리(S1)을 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는
    다수의 골프공 감지센서에 대한 각 센서별 지면으로부터의 높이(H)와 중앙부로부터의 경사각도(θ) 값을 영역별(L,C,R)로 구분하여 미리 저장하고,
    임팩트 직전 또는 직후의 제 1 및 2 클럽 감지센서 양 단의 감지시간 차이로부터 클럽의 페이스가 열림, 닫힘 또는 스퀘어 상태 인지 여부에 따라 해당 영역(L,C,R)을 판단하고,
    센싱되는 골프공 감지센서의 수가 하나인 경우 해당 감지센서의 기 저장된 높이(H)와 경사각도(θ)로부터 골프공의 낙하지점까지의 수평도달거리(S1)을 산출하고, 다수인 경우 감지센서를 평균한 높이(H)와 경사각도(θ)로부터 골프공의 낙하 지점까지의 수평도달거리(S1)를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  9. 제 7항 또는 8항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는
    상기 경사각도(θ) 및 출발속도(V0)로부터 골프공의 낙하지점에서의 속도(V1)를 산출하고;
    상기 낙하지점의 속도(V1)와 잔디 조건에 따른 평균 마찰 상수(μ)를 이용하여 상기 낙하지점으로부터 골프공이 굴러가는 거리(S2)를 산출하여 상기 골프공의 낙하지점까지의 수평도달거리(S1)와 합산하여 골프공의 총 이동거리(S)를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는
    백스윙 시작시 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지시간과 제 3 클럽 감지센서의 감지시간 차이(△t1)과 골프공으로부터 상기 제 3 클럽 감지센서까지의 거리(D2)를 이용하여 백스윙 속도(VB)를 산출하고;
    다운스윙시 상기 제 3 클럽 감지센서의 감지시간과 제 2 클럽 감지센서의 평균 감지시간 차이(△t2)를 이용하여 다운스윙 속도(VD)를 산출하고;
    상기 백스윙 및 다운스윙 속도(VB, VD)와 상기 평균 감지시간 차이(△t1, △t2)로부터 백스윙크기(SB)를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는
    임팩트 직전의 제 2 클럽 감지센서 양 단의 감지시간 차이로부터 클럽 헤드의 페이스 상태가 열림, 닫힘 또는 스퀘어인지를 판단하고;
    임팩트 직후의 제 1 클럽 감지센서 양 단의 감지시간 차이로부터 클럽 헤드의 페이스 상태가 열림, 닫힘 또는 스퀘어인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 골프 숏게임 연습 장치.
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