高尔夫挥杆分析装置以及利用其的高尔夫练习模拟系统的制作方法

本发明涉及一种可以通过安装在高尔夫球棒上而对高尔夫挥杆的速度以及轨迹进行分析并以如上所述的挥杆信息为基础更加准确地推导出假想击打时的高尔夫球的运动轨迹的高尔夫挥杆分析装置以及利用上述分析装置的高尔夫练习模拟系统(apparatusforanalyzinggolfswingandsystemforvirtualgolfsimulationusingthesame)。

背景技术：

通常来讲，不同使用者的高尔夫挥杆习惯各不相同，而且高尔夫球杆会对挥杆造成影响，因此高尔夫球杆的匹配选择以及挥杆姿势等可以说是高尔夫练习过程中的非常重要的因素。

尤其是，高尔夫挥杆会根据使用者的体型而存在一定的差异，近年来伴随着高尔夫运动的普及，提出了很多针对一般使用者的推荐挥杆方法。

但是，一般的使用者为了养成正确的高尔夫挥杆习惯，不仅需要经过反复的练习以及持续性的管理，还需要正确地认知自己的挥杆动作并对不正确的姿势等进行校正。

为此，目前已经开发出了很多用于帮助使用者认知高尔夫挥杆动作的多种挥杆分析手段。作为一实例，现有的屏幕高尔夫设施仅根据所击打的球的方向以及力量在屏幕上显示出高尔夫球的运动轨迹，但是在如上所述的情况下很难精密度显示出球的方向以及飞行距离。

作为现有的挥杆分析手段的另一实例，还提出了通过对挥杆时的使用者的动作信息进行捕捉而对挥杆动作进行分析的方法，但是在如上所述的情况下，要求配备高级的分析装置以及价格高昂的设备，因此在实际上很难实现商用化。

先行技术文献

专利文献

大韩民国公开专利第2014-0063468号(2014.05.27.)

技术实现要素：

本发明旨在解决如上所述的现有问题，其目的在于提供一种可以通过安装在高尔夫球棒上并适用传感技术而对高尔夫挥杆的速度以及轨迹进行分析并以如上所述的挥杆信息为基础更加准确地推导出所击打的假想高尔夫球的运动轨迹的高尔夫挥杆分析装置以及利用上述分析装置的高尔夫练习模拟系统。

作为解决如上所述的问题的手段，适用本发明的高尔夫挥杆分析装置，其特点在于，包括：传感模块，粘附到从高尔夫球棒或使用者的身体中选择的任一个，对基于高尔夫球棒的挥杆动作或使用者的动作的位置变化量进行检测并生成与之相对应的位置变化信号；挥杆分析模块，通过对从上述传感模块生成的位置变化信号进行分析，计算出包含与高尔夫球棒的挥杆相关的速度以及轨迹的挥杆结果数据；以及，瞄准分析模块，通过对从上述传感模块生成的位置变化信号进行分析，分析出使用者的挥杆位置是否朝向预先设定的目标击球方向并对其进行引导。

作为一实例，其特点在于：上述传感模块，包括：传感器部，包括用于对基于高尔夫球棒的挥杆动作或使用者的动作的位置变化量进行检测并生成以及输出与之相对应的位置变化信号的3轴陀螺仪传感器以及3轴加速度传感器；信号处理部，用于对从上述3轴陀螺仪传感器以及3轴加速度传感器输出的位置变化信号进行加工；收发信部，用于将上述经过加工的传感器部的位置变化信号传送到上述挥杆分析模块或瞄准分析模块；以及，控制部，对上述传感器部的传感时间点进行控制并发出将上述传感器部的位置变化信号传送到上述挥杆分析模块或瞄准分析模块的命令。

作为一实例，其特点在于，还包括：显示模块，用于对上述挥杆分析模块的处理结果进行监控；其中，上述挥杆分析模块以所计算出的上述挥杆结果数据为基础对包括与假想高尔夫球相关的预期到达点、方向以及距离信息的模拟结果数据进行计算。

作为一实例，其特点在于：上述瞄准分析模块，包括：目标设定部，在使用者望向目标地点的状态下设定目标击球方向，关于上述目标击球方向向上述传感器部请求基准方向值，并对作为响应从上述传感器部传送回来的基准方向值进行存储；以及，

瞄准调整部，在上述目标设定部中设定目标击球方向之后对上述使用者的挥杆位置进行检测，从上述传感模块接收与使用者的挥杆位置上的动作相关的位置变化信号，通过对存储在上述目标设定部中的基准方向值与上述位置变化信号中所包含的方向值进行比较分析，向使用者提供使用者的挥杆方向是否朝向所设定的目标击球方向的引导信息。

作为一实例，其特点在于：上述瞄准调整部，包括用于提供震动信号的震动传感器，且通过对上述震动传感器进行控制，在上述位置变化信号中所包含的方向值越接近基准方向值时缩短震动周期或提供更强的震动强度。

此外，适用本发明的利用高尔夫挥杆分析装置的高尔夫练习模拟系统，其特点在于，包括：如上所述的高尔夫挥杆分析装置；数据库，存储有至少一个以上的高尔夫球场地图以及多个地形地物信息；联动服务器，接收上述分析模块的模拟结果数据的输入并生成基于高尔夫球的运动轨迹的坐标数据，然后利用上述坐标数据对高尔夫球的运动轨迹与所选择的高尔夫球场地图进行联动；模拟服务器，用于将在上述联动服务器中联动的高尔夫球场地图与高尔夫球的运动轨迹生成为图像；显示器，用于对通过上述模拟服务器处理的模拟图像进行显示；以及，网络服务器，用于为上述高尔夫挥杆分析装置与联动服务器相互之间的有线、无线通信网络提供支持。

作为一实例，其特点在于：上述高尔夫挥杆分析装置包括固有的识别代码并配备至少两个以上，上述联动服务器通过从上述高尔夫挥杆分析装置传送过来的识别代码对各个使用者进行识别，上述模拟服务器以高尔夫游戏规则为基础分别对多个使用者的游戏顺序进行引导，并根据各个使用者的高尔夫游戏进展顺序提供通过上述联动服务器联动的图像。

作为一实例，其特点在于，包括：设定部，用于选择上述高尔夫球场地图以及地形地物并对模拟游戏的参与人数以及进行方式进行设定；以及，匹配服务器，用于将上述地形地物匹配到所选择的一个高尔夫球场地图并将完成匹配的高尔夫球场地图传递到上述模拟服务器中。

如上所述，适用本发明的高尔夫挥杆分析装置以及利用上述分析装置的高尔夫练习模拟系统，可以通过安装在高尔夫球棒上并适用传感技术而对高尔夫挥杆的速度以及轨迹进行分析并以如上所述的挥杆信息为基础更加准确地推导出所击打的假想高尔夫球的运动轨迹。

此外，可以通过提供基于目标击球方向设定的瞄准功能而帮助初级使用者减小击球方向的误差并对挥杆姿势进行校正，从而帮助使用者掌握更加准确的瞄球技能。

此外，可以通过提供对上述的高尔夫挥杆结果以及高尔夫球的运动轨迹进行联动的模拟图像信息而提供更具真实感的高尔夫游戏乃至高尔夫练习环境，从而帮助使用者掌握正确的挥杆方法并持续性地提供学习动力。

附图说明

图1是对适用本发明的高尔夫挥杆分析装置的安装实例进行图示的示意图。

图2是用于对适用本发明的高尔夫挥杆分析装置进行概要性说明的示意图。

图3是对适用本发明之一实施例的高尔夫挥杆分析装置的构成进行图示的块图。

图4是对适用本发明之另一实施例的高尔夫挥杆分析装置的构成进行图示的块图。

图5是用于对适用本发明之一实施例的瞄准分析模块的实现方式进行说明的概要图。

图6是对适用本发明的利用高尔夫挥杆分析装置的高尔夫练习模拟系统的构成进行图示的块图。

图7以及图8是对通过适用本发明之一实施例的模拟服务器实现的模拟画面的构成进行图示的示意图。

符号说明

10：高尔夫球棒

20：高尔夫挥杆分析装置

30：数据库

40：联动服务器

50：模拟服务器

60：显示器

70：网络服务器

80：设定部

90：匹配服务器

具体实施方式

接下来，将参阅附图对适用本发明的高尔夫挥杆分析装置以及利用上述分析装置的高尔夫练习模拟系统进行详细的说明。

图1是对适用本发明的高尔夫挥杆分析装置的安装实例进行图示的示意图，图2是用于对适用本发明的高尔夫挥杆分析装置进行概要性说明的示意图，图3是对适用本发明之一实施例的高尔夫挥杆分析装置的构成进行图示的块图。

适用本发明的高尔夫挥杆分析装置20可以通过安装在高尔夫球棒10而对高尔夫球棒10挥杆时的位置变化量进行检测，并对挥杆的轨迹即挥杆的路径以及速度等进行分析。

此外，还可以以所分析出的挥杆的轨迹以及速度信息为基础对假想击打的高尔夫球的移动速度、方向以及飞行距离等运动轨迹进行预测以及计算。

上述高尔夫挥杆分析装置20如上所述，可以通过安装在高尔夫球棒10中而在挥杆时一起进行移动并对其实时的位置变化量进行采集，较佳地如图1所示，可以通过在其一侧面配备夹钳结构体280而轻易地安装到上述高尔夫球棒10中或从中移除。

适用本发明的高尔夫挥杆分析装置20，可以包括传感模块200以及挥杆分析模块250。

首先，上述传感模块200可以对高尔夫球棒10挥杆时的实时的位置变化量进行检测并生成与其相对应的位置变化信号。

上述挥杆分析模块250可以通过对从上述传感模块200生成的实时的位置变化信息进行采集以及分析而计算出包括与高尔夫球棒10的挥杆相关的速度以及轨迹的挥杆结果数据。

具体来讲，上述传感模块200如图3所示，可以包括传感器部210、信号处理部220、收发信部230以及控制部240。

上述传感器部220由用于对上述高尔夫球棒10的实时的位置变化量进行检测的传感器构成，例如，可以通过包括3轴陀螺仪传感器211以及3轴加速度传感器212而生成与高尔夫球杆10的x轴、y轴以及z轴方向相关的位置变化信号。

上述3轴陀螺仪传感器211以及3轴加速度传感器212可以适用公知技术的传感器，所以将省略与其相关的工作原理以及信号生成过程等详细的说明内容。

上述信号处理部220可以对从上述3轴陀螺仪传感器211以及3轴加速度传感器212检测到的检测信号进行加工。

例如，上述信号处理部220可以包括用于执行如对所接收到的检测信号的微弱的电信号进行放大的放大过程、对噪声进行去除的噪声去除过程以及对不必要的信号进行过滤的过滤过程等对检测信号的信号处理的各种信号处理回路。

上述收发信部230用于将上述经过加工的传感器部210的检测信号传送到上述挥杆分析模块250中。此时，上述收发信部230的信号传递可以通过下述说明的控制部240的控制信号执行。

上述控制部240可以控制上述传感器部210在上述高尔夫球棒10的挥杆时间点上对其位置变化量进行传感。即，上述控制部240可以对上述传感器部210的传感时间点进行控制。

此时，上述控制部240可以包括装置的开/关(on/off)以及用于对高尔夫球棒10的适用对象等进行设定的多个开关，而上述传感器部210的传感时间点可以设定为在检测到使用者对上述开关的操作或高尔夫球棒10的运动时自动地使传感器部210开始进行传感。

此外，上述控制部240可以控制上述收发信部230将从上述传感器部210生成的检测信号传送到上述挥杆分析模块250中，此时同样可以控制其在上述传感器部210的检测信号生成时间点上自动地执行数据传送。

适用本发明之一实施例的上述高尔夫挥杆分析装置20在传感模块200以及分析模块250的基础上还可以包括显示模块260。

上述显示模块260可以通过显示上述瞄准分析模块250的处理结果而帮助使用者对自己的挥杆相关信息进行认知，从而有效地执行挥杆练习。

此外，上述挥杆分析模块250可以以挥杆结果为基础计算出包括假想高尔夫球的预期到达点、方向以及距离信息的模拟结果数据，并将其与高尔夫球棒10的挥杆结果数据一起显示到显示模块260中。

此时，挥杆分析模块250将适用以对上述挥杆结果数据与高尔夫球的运动机制进行关联的物理方程式为基础设计的算法，而在上述算法中推导并适用用于提升模拟结果的准确性的校正方程式为宜。

此外，上述挥杆分析模块250可以根据如一号木杆、铁杆等所选择的高尔夫球棒10的适用对象分别执行不同的分析过程并以此为基础计算出模拟结果数据。

图4是对适用本发明之另一实施例的高尔夫挥杆分析装置的构成进行图示的块图，图5是用于对适用本发明之一实施例的瞄准分析模块的实现方式进行说明的概要图。

此外，适用本发明的高尔夫挥杆分析装置20，还包括：瞄准分析模块270，通过安装在高尔夫球棒10以及使用者的身体上而以传感器为基础提供瞄准功能。

即，上述瞄准分析模块270通过对根据使用者的运动从上述传感模块200生成的位置变化信号进行分析，分析出使用者的挥杆位置是否朝向预先设定的目标击球方向a并对其进行引导。

具体来讲，上述瞄准分析模块270如图4所示，可以包括目标设定部271以及瞄准调整部272。

在上述目标设定部271中，可以通过配备裸露到适用本发明的高尔夫挥杆分析装置外部的设定按钮(未图示)而发出目标设定命令。

上述目标设定部271可以在使用者望向目标地点的状态下按下设定按钮时对目标击球方向a进行设定。上述目标设定部271在设定目标击球方向a之后，关于目标击球方向a向上述传感器部210请求基准方向值，并对作为响应从上述传感器部210传送回来的基准方向值进行存储；以及，

此时，上述基准方向值在相应的设定时间点上具有固定的位置值，仅表示排除高度以及左右方向的直线方向值。

上述瞄准调整部272在上述目标设定部271中设定目标击球方向a之后对上述使用者的挥杆位置进行检测，并从上述传感模块200接收与使用者的挥杆位置上的动作相关的位置变化信号。

此时，上述使用者的挥杆位置检测在设定目标击球方向a的状态下使用者的动作最初开始之后，可以将超过所设定的时间的情况或使用者的动作进入到预先设定的旋转角度范围的情况判断为挥杆位置。

此外，上述瞄准调整部272通过对存储在上述目标设定部271中的基准方向值与根据使用者在挥杆位置上的动作而接收到的位置变化信号中所包含的方向值进行相互比较分析，向使用者提供使用者的挥杆方向是否朝向所设定的目标击球方向a的引导信息。

作为一实例，上述瞄准调整部272，可以包括用于提供震动信号的震动传感器273，而且如图5所示，可以通过对上述震动传感器273进行控制，在上述位置变化信号中所包含的方向值越接近基准方向值时缩短震动周期或提供更强的震动强度。

即，上述瞄准调整部272可以利用不同的震动动作，对使用者的挥杆位置相对于目标击球方向a准确地维持在90°的状态以及挥杆位置相对于目标击球方向a超出90°的状态进行引导提示。

此外，瞄准调整部272不仅可以利用上述震动传感器273进行引导，还可以通过配备用于生成信号音的扬声器而利用不同的信号音输出实现与上述方式相同的瞄准功能。

如上所述，适用本发明之一实施例的瞄准分析模块270可以在室内乃至于场地中通过安装在使用者的身体上而以传感器为基础提供瞄准功能，从而帮助初级使用者减小击球方向的误差并对挥杆姿势进行校正，从而帮助使用者掌握更加准确的瞄球技能并借此提升成绩。

图6是对适用本发明的利用高尔夫挥杆分析装置的高尔夫练习模拟系统的构成进行图示的块图，图7以及图8是对通过适用本发明之一实施例的模拟服务器实现的模拟画面的构成进行图示的示意图。

此外，适用本发明的利用高尔夫挥杆分析装置的高尔夫练习模拟系统(以下称之为“模拟系统”)可以从上述的高尔夫挥杆分析装置20接收与高尔夫挥杆相关的分析数据的输入并在画面上模拟显示以此为基础联动的高尔夫球的运动轨迹，从而执行高尔夫练习乃至游戏。

具体来讲，适用本发明的模拟系统如图6所示，可以包括高尔夫分析装置20、数据库30、联动服务器40、模拟服务器50、显示器60以及网络服务器70。

上述高尔夫挥杆分析装置20可以适用在上述内容中进行说明的高尔夫挥杆分析装置20，所以在此将省略与其相关的详细说明。

上述数据库30可以对至少一个以上的高尔夫球场地图以及构成高尔夫球场地图的多个地形地物信息进行存储。此外，上述数据库30还可以对如高尔夫游戏的规则乃至难易度等基本的系统环境相关设定值进行存储。

上述联动服务器40可以从上述高尔夫挥杆分析装置20的挥杆分析模块250接收模拟结果数据的输入并生成基于高尔夫球的运动轨迹的坐标数据，然后利用上述坐标数据对高尔夫球的运动轨迹与所选择的高尔夫球场地图进行联动。

上述模拟服务器50可以将在上述联动服务器40中联动的高尔夫球场地图与高尔夫球的运动轨迹生成为图像。

上述显示器60可以通过输出在上述模拟服务器50中得到处理的模拟图像而向使用者提供可视的高尔夫游戏乃至高尔夫练习环境。

即，如图7所示，上述模拟服务器50可以通过显示器以可视化的方式显示出根据上述联动服务器40的处理结果联动的高尔夫球的运动轨迹。

上述网络服务器70可以为上述高尔夫挥杆分析装置20与联动服务器40相互之间的通信网络提供支持。例如，上述网络服务器70考虑到高尔夫挥杆分析装置20的便携性而支持无线通信网络，较佳地可以包括支持无线局域网或蓝牙通信的通信模块。

此外，适用本发明之一实施例的上述高尔夫挥杆分析装置20可以包括固有的识别代码并配备至少两个以上，上述联动服务器40可以通过从上述高尔夫挥杆分析装置20传送过来数据中所包含的识别代码对各个高尔夫挥杆分析装置20进行识别，从而实质上对多个使用者进行识别。

这是为了在执行多人之间的模拟游戏时对各个使用者进行识别，在如上所述的情况下，上述模拟服务器50可以根据高尔夫游戏规则对多个使用者的游戏顺序以及使用者顺序等进行引导，并接收各个使用者按顺序执行的高尔夫挥杆结果数据的输入，并为各个使用者提供在上述联动服务器40中联动的图像。

此外，适用本发明的模拟系统，还可以包括：设定部90，用于选择上述高尔夫球场地图以及地形地物并对模拟游戏的参与人数以及进行方式进行设定。

上述设定部90可以选择包括如比杆赛、对抗赛、逐洞赛等竞技方式以及如用于练习模式的练习功能等的游戏方式，而上述模拟服务器50可以提供与在上述设定部90中选择的某一种游戏方式相关的图像。

此外，适用本发明的模拟系统，还可以包括：匹配服务器80，用于将上述地形地物匹配到根据上述设定部90的选择显示的一个高尔夫球场地图并将完成匹配的高尔夫球场地图传递到上述联动服务器中。

即，上述匹配服务器80如图8所示，在执行模拟之前，为了在提供竞技信息的同时提供更真实的图形环境而选择性地适用包括天气、树木、草坪、房子、球车以及周围背景等的多种地形地物，而通过上述匹配服务器80进行匹配加工之后的最终高尔夫球场地图将被传递到上述模拟服务器并显示为图像。

通过上述内容中进行说明的内容，相关从业人员应该可以理解本发明可以在不脱离其技术思想的范围内进行多种变更以及修改。因此，本发明的技术范围并不应该限定于在说明书的详细说明中所记载的内容，而是应该根据权利要求书做出定义。