KR950011834B1 - 야구공의 운동변화 검출방법 및 그 장치 - Google Patents

야구공의 운동변화 검출방법 및 그 장치 Download PDF

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내용 없음.

Description

야구공의 운동변화 검출방법 및 그 장치
제1도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 야구공의 운동변화 검출장치를 나타낸 블록도.
제2도는 격자구조물의 개념도.
제3도는 제1도의 제어수단에 대한 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 제어수단 20 : 상황표시기
101－105 : 감지수단
본 발명은 투사체의 운동변화검출방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 투사체인 야구공의 속도(velocity) 및 경로를 검출하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
야구경기에서 가장 큰 비중을 차지하는 투수는 야구공의 구질과 속력을 향상시키기 위해 다양한 훈련을 실시하고 있다. 그러나, 던져진 공의 속력은 스피드건을 이용하여 특정 위치에서만 측정되는 정도이고, 공의 낙차나 좌ㆍ우로 휘는 정도의 측정은 사람의 육안이나 공이 최후로 정지하는 위치에 의존한다. 따라서, 투수와 홈베이스간에서 투구된 공의 휘는 정도와 속도 변화를 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 있었다.
상술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 투수석과 포수석을 잇는 직선에 수직한 다수의 감지수단들을 이용하여 던져진 야구공의 순간위치를 각 감지수단들이 2차 원좌표의 형태로 검출하고 각 감지수단을 야구공이 통과하는 시간을 검출하여 투구된 공의 휘는 정도와 속도변화를 검출할 수 있는 야구공의 운동변화 검출 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 투구된 공의 휘는 정도와 속도변화를 검출할 수 있는 야구공의 운동변화 검출장치를 제공함에 있다.
이와 같은 본 발명의 다른 목적은, 투사체의 운동변화를 검출하는 방법에 있어서, 투수석에 해당하는 제1위치와 포수석에 해당하는 제2위치사이를 잇는 가상직선을 소정간격으로 분할하여, 다수의 분할지점들 각각에 상기 직선에 수직한 2차 원좌표계들을 설정하는 단계, 상기 다수의 분할지점들간의 구간간격들을 계산하는 단계, 상기 각 좌표계들을 통과하는 투사체의 위치에 대응하는 2차원좌표값들을 출력하는 단계, 및 상기 구간간격들과 2차원좌표값들을 이용하여 투사체의 운동변화량을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 야구공의 운동변화검출방법에 의하여 달성된다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 투사체의 운동 변화를 검출하는 장치에 있어서, 투수석에 해당하는 제1위치와 포수석에 해당하는 제 2위치 사이를 잇는 가상직선을 분할하는 다수의 분할지점들 각각에서 직선상에 수직되게 위치하며. 서로 마주보게 배치되는 다수의 발광기들 및 수광기들을 구비하여 내부로 통과하는 투사체의 2차원 좌표값을 감지하는 다수의 감지수단들.
상기 분할지점들간의 거리데이타를 저장하고, 상기 감지수단들로 부터의 2차원좌표값들을 입력받아, 투사체의 운동변화량을 산출하는 제어수단, 상기 제어수단으로부터 산출된 운동변화량을 소정의 형태로 출력하는 수단, 상기 제어수단의 동작을 제어하기 위한 명령입력수단을 포함하는 투사체의 운동변화 검출장치에 의하여 달성된다.
이하, 본 발명의 야구공의 운동변화 검출방법 및 그 장치를 구현한 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 따른 야구공의 운동변화 검출장치를 나타낸 블록도이다.
제1도에서 도시한 바와같이, 본 발명의 검출장치는 투수석과 포수석사이를 잇는 가상직선상에 다수의 감지수단들(101~115)이 배치된다. 이 감지수단들(101~115)에 대해서는 제2도에서 상세히 설명될 것이다. 감지수단들(101~115)각각은 던져진 공의 통과위치를 그 선상을 가로지르는 2차원좌표값으로 검출한다. 감지수단들(101~115)로부터 검출된 2차원좌표값은 제어수단(12)으로 입력된다. 이 제어수단(12)은 2차원좌표값으로부터 야구공의 위치변화 및 속도변화를 계산하여 저장한다. 이 제어수단(12)에 대해서는 제3도에서 더욱 상세히 설명될 것이다. 본 발명의 검출장치는 또한 제어수단(12)의 기능을 제어하기 위한 키보드(14), 데이터를 디스플레이하는 모니터(16), 및 데이터를 인쇄하는 프린터(18)를 구비하고 있다. 뿐만아니라, 데이터를 육안으로 원거리에서 인식할 수 있는 상황표기판(20)은 더 구비하는 것이 바람직하다.
감지수단들(101~115)은 던져진 야구공의 위치를 원하는 거리간격마다 검출하여 제어수단(12)으로 전송하는 격자구조물의 형태를 갖는다. 그리고, 각 격자구조물들은 서로간의 배치 간격을 사용자의 필요에 따라 임의로 변경가능하도록 구성한다
제2도는 감지수단들(101~115)의 개념도로서, 격자물의 형상을 갖는다.
각 감지수단들(101~115)은 높이조절기능을 구비하고, 3m X 3m의 크기의 격자구조물이 바람직하다. 이 격자구조물의 4변중, 예를들어 윗변 및 우측변에는 6cm간격으로 발광기가 각각 50개씩 배열되고, 밑변 및 좌측변에는 6cm간격으로 수광기가 각각 50개씩 배열된다. 그리고, 발광기들은 적외선을 방출하는 광다이오우드로 이루어지며, 수광기들은 그 각각에 마주대하는 발광기들로부터 방출되는 적외선을 수광하는 수광소자로 이루어진다. 본 발명의 실시예는 발광기로 적외선을 방출하는 다이오드를 이용하였으나, 그것은 본발명을 한정하는 것이 아니며, 격자구조물내를 통과하는 물체의 위치를 검출할 수 있는 어떠한 형태의 신호발생기도 본 발명에서 이용가능하다.
또한, 각 감지수단들(101~115)은 발광기들 및 수광기들을 외부의 충격으로부터 보호하기 위해 자체에 부착되는 발광기들 및 수광기들을 둘러싸고 있는 보호대(도면에 표시되지 않음)를 구비한다.
제3도는 제1도장치의 제어수단(112)에 대한 상세도로서, 중앙처리부(30)와, 야구공의 속도를 계산하기 위한 프로그램을 저장하는 롬(ROM)(34)과, 램(RAM) (36)과, 외부장치(도면에 표시되지 않음)와의 정보통신을 위한 통신포터(38)와, 상술한 감지수단들(101~115)의 발광기들을 구동시키기 위한 구동부(40)와, 수광기들에 연결되며 수광기의 무신호상태를 각 격자구조물별로 검출하여 출력하는 신호변환부(42)와, 구동부(40) 및 신호변환부(42)와 중앙처리장치(30) 사이에 위치한 입출력 인터페이스부(32)를 구비한다. 상술한 구동부(40) 및 신호변환부(42)는 128개의 격자구조물을 지원할 수 있는 용량을 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 제3도의 장치는 중앙처리부(30)에서 산출된 데이터를 저장하는 하드디스크(도면에 표시되진 않음)를 구비한다.
각 격자구조물들의 높이가 동일하게 조정된 상태에서, 사용자가 키보드(14)를 통해 격자구조물간의 거리정보와 함께 제2도의 장치를 동작시키기 위한 명령을 입력하면, 중앙처리부(30)는 롬(ROM)(34)으로부터 야구공의 속도를 계산하기 위한 프로그램을 읽어내고, 사용자가 입력한 격자구조물간의 거리를 입력받아 위의 프로그램을 초기화시킨다. 그리고, 중앙처리부(30)는 입출력 인터페이스(32)를 통해 구동부(40) 및 신호변환부(42)로 구동제어신호를 출력한다. 구동부(40)는 입력구동제어 신호에 따라 감지수단들(101~115)의 발광기들을 동작시켜 적외선이 각 발광기들로부터 발생 출력되게 한다. 발광기들로부터 방출되는 적외선은 각 발광기에 대응하는 수광기로 입사한다.
제3도의 장치가 초기화된 상태에서 투수가 야구공을 포수석을 향해 던지면, 격자구조물속을 통과하는 야구공에 의해 발생하는 무신호위치는 수광기들에 의해 감지되어 상황표시기(20) 및 신호변환부(42)로 출력한다. 상황표시기(20)는 입력하는 무신호위치정보를 기설정된 스트라이크영역과 비교하여 스트라이크인지 볼인지를 판정함과 동시에 스트라이크 영역에 들어오는 공의 위치를 판정한다. 그리고, 상황표시기(20)는 판정된 공의 위치를 램프등을 통해 표시한다. 신호변환부(42)는 입력하는 무신호위치정보를 제어수단(12)의 클럭에 동기되는 디지털 데이터로 변환하여 입출력인터페이스(32)로 출력한다. 즉, 신호변환부(42)는 모든 감지수단들(101~115)이 수광기들을 통해 감지되는 무신호위치를 시스템의 기본클럭에 동기되는 디지털데이타로 변환하여 입출력 인터페이스(32)로 출력한다. 중앙처리부(30)는 신호변환부(42)로부터 출력하는 데이터를 입력받아 각 격자구조물을 통과하는 야구공의 2차원 좌표값을 산출한다. 그리고, 중앙처리부(30)는 데이터들이 입력하는 시간차와 저장하고 있던 각 격자구조물 간의 거리를 이용하여 인접한 격자구조물 사이를 통과하는 야구공의 속력(speed)을 계산한다. 따라서, 던져진 야구공의 속도(velocity)는 각 격자구조물을 통과하는 야구공의 2차원좌표값과 인접한 격자구조물 사이를 통과하는 야구공의 속력(speed)에 의해 계산된다.
중앙처리부(30)는 벡터값으로 얻어지는 던져진 야구공의 속도(velocity)를 서로 인접한 감지수단마다 계산되는 구간속도 단위로 램(36)에 저장한다. 각 감지수단간의 거리는 임의로 조정가능하므로, 감지수단인 격자구조물을 홈플레이트부근에 촘촘하게 설치하면 타자앞에서 야구공이 변화하는 정도를 세밀하게 측정가능하다. 램(36)에 저장된 야구공의 구간속도들은 사용자의 평균속도 계산을 위한 키입력에 따라 평균속도로 계산에 이용된다. 야구공의 구산속도, 평균속도 등은 사용자의 필요에 따라 중앙처리부(30)에서 연산되어 모니터(16)상에 표시되거나 프린터(18)를 통하여 출력된다. 그리고, 야구공의 궤적역시 사용자의 요구에 따라 그래픽처리되어 모니터(16)나 프린터(18)를 통하여 출력된다. 중앙처리부(30)는 투구횟수가 늘어날때마다 누적되는 야구공의 구간속도를 하드디스크에 저장한다. 따라서, 특정 투수에 대한 공의 구질과 속력을 통계적인 데이터로 재구성 할 수 있다. 컴퓨터에서 생성된 야구공의 운동변화관련 데이터는 사용자의 필요에 따라 통신포터(38)를 통해 다른 시스템으로 전송된다.
상술의 일 실시예에서는 감지수단인 격자구조물들을 조작하여 그것들의 높이를 일치시켰으나, 격자구조물들의 높이를 높이감지센서를 이용하여 측정한 다음 격자구조물들의 기준높이를 컴퓨터내에서 다시 설정하는 것도 본발명의 기술 범주내에서 가능하다.
상술한 본 발명의 야구공의 운동변화 검출방법 및 그 장치는, 운동시작점과 운동끝점사이에 다수개 배열한 구조를 가지며 던져진 야구공의 위치변화를 2차원좌표형태로 검출하는 감지수단들과, 감지수단으로부터 출력하는 2차원좌표값을 내부 클럭에 동기시켜 입력받고 기설정된 감지수단들간의 거리와 입력하는 2차원좌표값을 이용하여 야구공의 속도를 계산하는 컴퓨터를 구비함으로써, 야구공의 휘는 정도와 속력변화를 검출할 수 있는 효과를 가져온다. 특히, 감지수단인 격자구조물들을 홈플레이트부근에 촘촘하게 설치하여 타자앞에서 야구공이 변화하는 정도를 세밀하게 측정가능하다.

Claims (7)

  1. 투사체의 운동변화를 검출하는 방법에 있어서, 투수석에 해당하는 제1위치와 포수석에 해당하는 제 2위치사이를 잇는 가상직선을 소정간격으로 분할하여, 다수의 분할 지점들 각각에 상기 직선에 수직한 2차원좌표값들을 설정하는 단미; 상기 다수위 분할지점들간의 구간간격들을 계산하는 단계; 상기 각 좌표계들을 통과하는 투사체의 위치에 대응하는 2차원좌표값들을 출력하는 단계; 및 상기 구간간격들과 2차원좌표값들을 이용하여 투사체의 운동변화량을 검출하는 단계를 포함하는 투사체의 운동변화검출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투사체의 운동변화량은 투사체의 궤적인 것을 특징으로 하는 야구공의 운동변화검출방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투사체의 운동변화량은 투사체의 속도인 것을 특징으로 하는 야구공의 운동변화검출방법.
  4. 투사체의 운동변화를 검출하는 장치에 있어서, 투수석에 해당하는 제1위치와 포수석에 해당하는 제2위치사이를 잇는 가상직선을 분할하는 다수의 분할지점들 각각에서 직선상에 수직되게 위치하며, 서로마주보게 배치되는 다수의 발광기들 및 수광기들을 구비하여 내부로 통과하는 투사체 2차원좌표값을 감지하는 다수의 감지수단들; 상기 분할지점들간의 거리데이타를 저장하고, 상기 감지수단들로 부터의 2차원좌표값들을 입력받아, 투사체의 운동변화량을 산출하는 제어수단; 상기 제어수단으로부터 산출된 운동변화량을 소정의 형태로 출력하는 수단; 상기 제어수단의 동작을 제어하기 위한 명령입력 수단을 포함하는 투사체의 운동변화 검출장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 2차원좌표값들을 기준클럭에 동기되는 데이터로 변환하는 신호 변환부를 구비하고 있는 투사체의 운동변화 검출장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2위치에 가장 가까운 위치에 있는 감지수단으로 부터의 2차원좌표값을 입력받아 투사체의 위치를 표시하는 상황표시판을 추가로 구비함을 특징으로 하는 야구공의 운동변화 검출장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 표시수단은 야구공의 궤적을 그래픽화면으로 현시(display)하는 것을 특징으로 하는 야구공의 운동변화 검출장치.
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