본 발명은 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 관한 것으로, 실제 필드와 같은 환경을 제공하며, 퍼팅 연습시 골프공과 퍼터의 이동속도를 정확히 측정하여 시뮬레이션 할 수 있는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

골프가 대중화되면서, 실제 골프장을 이용하는 인구도 증가하고 있지만, 실제 골프장에 갈 시간적 및 경제적 여유가 없는 플레이어나 실제 골프장을 이용하기에 거북한 초보자를 중심으로 실내골프장을 찾는 빈도가 증가하고 있다. 그러나, 이러한 실내 골프장도 대개는 장타를 연습하기 위한 시설이므로, 퍼팅 연습을 하고자 하는 플레이어들은 자신의 집이나 사무실에 인조잔디로 간단한 퍼팅 연습 시설을 마련하고 여기에서 연습을 하고 있다.

하지만, 이러한 퍼팅 연습시설은 필드와 같은 현장감이 없을 뿐만 아니라, 플레이어가 오직 감으로 홀에 골프공을 넣는 동작을 수행하여 플레이어에게 퍼팅시의 다양한 정보(타격 방향 및 속도 등에 대한 정보 등)를 제공하지 못하여, 특히 초보자가 퍼팅 연습시에 큰 도움이 되지 못하고 있는 실정이다.

또한, 실내 골프장은 붐비는 시간이 있어 예약을 해야 하는 경우나 대기해야 하는 경우도 많아, 일부 플레이어들은 자택의 옥상 등의 공간에 간이 골프시설을 설치하여 자신의 집에서 골프를 즐기고 있다. 그런데, 이러한 간이 골프시설은 실제 필드의 현장감이 없기 때문에, 최근에는 실제 필드를 모의화한 골프 시뮬레이션 장치가 보급되고 있다.

그러나, 이러한 골프 시뮬레이션 장치는 골프 코스 전체 과정을 시뮬레이션하는 장치이므로, 장치가 방대하고 가격도 고가이어서, 실내에서 퍼팅 연습만을 하고자 하는 플레이어가 사용하기가 부담스러운 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등을 정밀하게 감지할 수 있고, 또한, 3D 입체영상을 제공하여 필드에서 퍼팅을 하는 것과 같은 시각적효과를 제공함과 동시에 플레이어의 스윙자세를 교정할 수 있는, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.

또한, 퍼팅직후에도 자연스런 시선의 이동을 보장하는 화면의 높이가 자동으로 조절되는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 사용자의 키를 측정하여 사용자의 키에 적당한 각도로 퍼팅 시뮬레이션 화면을 출력하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하여 구성한다.

또한, 본체부, 메인컴퓨터 및 디스플레이부를 포함하고, 상기 메인 컴퓨터는 상기 생성된 3차원 영상에서 골프공에서 홀컵까지의 거리에 따라 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제1구동모듈을 포함한다.

또한, 사용자가 위치하는 타석, 본체부, 메인컴퓨터 및 디스플레이부를 포함하고, 타석에 위치한 사용자의 키를 측정하는 키 측정부, 상기 메인 컴퓨터는 상기 키 측정부에서 측정된 사용자의 키에 따라 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제2구동모듈을 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 골프 퍼팅시뮬레이션 장치에 따르면, 정밀하게 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등과 골프공의 이동방향 및 속도 등을 감지하고, 또한, 실제 필드의 3D 영상과 음향효과 등을 디스플레이어를 통해서 플레이어에게 제공함으써, 플레이어는, 스윙자세를 교정할 수 있다.

또한, 플레이어는 실제 골프장에서 퍼팅을 하는 것과 같은 효과를 느낄 수 있다.

또한, 사용자가 타석에 입장하였을때, 사용자의 키를 자동으로 측정하여 사용자의 키에 맞는 눈의 위치로 디스플레이 모듈의 화면이 출력되도록 각도를 자동으로 조절함으로써, 사용자가 선명한 화면을 통해 퍼팅 과정 및 결과를 확인할 수 있는 효과가 있다.

또한, 매 퍼팅시마다 사용자는 골프공과 홀컵 간의 거리에 따라 높이가 조절된 디스플레이 모듈을 통해 3차원 영상을 볼 수 있어, 실제 필드와 같이 원근감에 따라 자연스러운 시선 및 시야를 사용자에게 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 전체 구성이 도시된 블록도이다.

도 2 내지 도 3는 본 발명의 제1실시예에 따른, 디스플레이부에 표시되는 화면의 일례를 나타내는 도면이다.

도 4은 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 본체부를 나타내는 개요도이다.

도 5은 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 골프공 감지부 및 퍼터 감지부를 나타내는 개요도이다.

도 6와 도 7는 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프공의 방향을 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 8는 본 발명의 제1실시예에 따른, 셋팅부(220)(즉, 골프공이 놓이는 위치)를 통과하는 중심축을 기준으로 하여 골프공의 이동각도를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른, 실험데이터를 기반으로 하여, 감지된 골프공의 시간과 골프공의 방향과의 상관관계를 나타내는 도면이다.

도 10는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 감지부의 수광부의 배치를 나타내는 도면이다.

도 11는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 페이스 앵글을 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터의 이동경로를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 15은 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 임팩트 포인트를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 16 내지 도 18는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 임팩트 높이를 센싱하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 동작 방법을 나타내는 개요도이다.

도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도이다.

도 21는 본 발명의 제2실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다.

도 22은 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도이다.

도 23는 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다.

도 24는 본 발명의 제3실시예에 따른 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.

도 25은 본 발명의 제4실시예에 따른 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.

골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하여 구성한다.

또한, 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하고, 상기 메인 컴퓨터는 상기 생성된 3차원 영상에서 골프공에서 홀컵까지의 거리에 따라 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제1구동모듈을 포함한다.

또한, 사용자가 위치하는 타석, 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하고, 타석에 위치한 사용자의 키를 측정하는 키 측정부, 상기 메인 컴퓨터는 상기 키 측정부에서 측정된 사용자의 키에 따라 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제2구동모듈을 포함한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 전체 구성이 도시된 블록도이다.

도 1을 참조하면, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 크게 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부(200), 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터(140) 및 상기 3차원 영상이 출력되는 디스플레이부(150)를 포함한다. 또한, 사용자로부터 정보를 입력받는 콘트롤부(120)를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 음성출력부(151)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 본체부(200)는 센서부(110)로써 골프공 감지부(300)와 퍼터 감지부(400)를 포함할 수 있다.

센서부(110)는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 본체부(200)내에 장착되며, 골프공의 속도와 방향 및 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등을 감지하는 방법에 대해서는, 도 4 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.

상기 센서부(110)에서 감지된 신호들은 마이컴(130)의 센서보드(132)를 통하여 메인 컴퓨터(140) 내의 인터페이스 모듈(142)로 전달되고, 상기 인터페이스 모듈(142)은, 상기 감지된 신호 등으로부터 퍼터의 패이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 퍼터의 임팩트 포인트, 골프공의 이동방향 및 이동속도 등을 산출한다.

마이컴(130)은 퍼터 감지부(300)로부터 전송받은 신호를 이용하여 퍼터의 스윙 속도와 궤적 및 각도에 관한 정보를 수치화하여 신호를 생성하고, 골프공 감지부(400)로부터 전송받은 신호를 이용하여 타격된 골프공의 속도와 방향에 관한 정보를 타임 수치화하여 신호를 생성하여 메인 컴퓨터의 인터페이스 모듈에 이를 전송하는 역할과 센서의 준비상태와 메인 소프트웨어의 준비 상태 정보를 소통케 하는 역할을 한다.

즉, 마이컴(130)은 센서부(110)로부터 감지된 신호를 상기 메인컴퓨터(140)내의 인터페이스 모듈(142)로 전달하는 역할과, 상기 센서부(110)와 상기 메인컴퓨터(140)와의 상태 정보를 소통하게 하는 역할을 한다.

마이컴(130)의 센서보드(132)는 센서부(110)에서 감지된 신호 등을 분석하여, 각각의 센서부(110)의 점멸 타임에 의한 시간 차에 대한 정보를 메인컴퓨터(140)의 인터페이스 모듈(142)로 전달하는 역할과, 또한, 상기 메인컴퓨터(140)의 스탠바이 상태를 상기 센서부(110)에 알려 원활한 플레이를 유지시켜주는 역할을 한다.

마이컴(130)의 키패드 제어부(134)는 콘트롤 키패드(122) 또는 리모트 콘트롤러(124)로부터 입력된 정보를 메인컴퓨터(140)로 전달하는 역할을 한다.

메인컴퓨터(140)는 중앙제어부(141), 인터페이스 모듈(142), 사용자 데이터베이스(143), 물리엔진(144), 3차원 영상 데이터베이스(145), 3차원 영상처리엔진(146), 리모트 콘트롤 제어부(147)을 포함한다.

디스플레이부(150)는 LCD 모니터 등의 영상출력장치이다.

콘트롤부(120)는 사용자로부터 명령을 입력받는 콘트롤 키패드(122)와 리모트 콘트롤러(124)를 포함한다.

상기 콘트롤부(120)의 콘트롤 키패드(122)는, 사용자가 입력한 정보를 마이컴(130)의 키패드 제어부(134)를 통해 메인컴퓨터(140)로 전달하고, 상기 수신된 입력데이터는, 상기 메인컴퓨터(140)에 의해 처리된다.

상기 콘트롤부(120)의 리모트 콘트롤러(124)는, 상기 사용자의 입력정보를 수신하여, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 플레이 중 프로그램 제어와 옵션 등의 기능을 선택할 수 있는 단축 기능 등을 수행하며, 상기 리모트 콘트롤러(124)에 의해 입력된 정보는 리모트 컨트롤 제어부(136)를 통해 메인컴퓨터(140)로 전달되고, 상기 수신된 입력데이터는 상기 메인컴퓨터(140)에 의해 처리된다.

메인컴퓨터(140)내의 중앙제어부(141)는 상기 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 모든 구성요소를 관리하고 제어하는 역할과, 각 구성요소 간의 원활한 연동을 할 수 있게 한다.

중앙제어부(141)는 인터페이스 모듈(142)과 3차원 영상처리엔진으로부터 데이터를 수신하고 이를 통합하여 디스플레이부(150)에 디스플레이하는 역할을 한다. 이에 대해서는 도 2 내지 도 3를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이부에 표시되는 인터페이스를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 퍼터의 이동경로와 스윙속도를 구간별로 디스플레이하는 인터페이스의 제 1영역(161)은, 중앙선을 기준으로 각 거리 포인트 당 좌우 이탈범위를 표시하여 이동경로를 보여주고, 각 구간 당 퍼터의 속도가 빠를수록 퍼터 사이의 공간이 벌어지고 느릴수록 좁아지게 된다.

또한, 골프공의 속도와 방향을 디스플레이하는 인터페이스의 제 2영역(162)은, 필드의 3차원 영상과 함께 골프공의 속도와 방향 등을 산출하여 골프공의 속도와 진행방향을 디스플레이 한다.

도 3를 참조하면, 퍼터페이스의 앵글을 디스플레이하는 인터페이스의 제 3영역(163)은, 센서부(110)로부터 얻어진 시간 값을 포함하는 신호 등이 각도로 변환되어, 페이스 앵글을 제공하는 비주얼 화면으로 디스플레이 된다.

또한, 퍼터 임팩트 포인트를 디스플레이하는 인터페이스의 제 4영역(164)은, 골프공을 타격하는 순간에 퍼터 헤드가 공의 어느 부분을 타격했는지를 비주얼 화면으로 디스플레이 한다. 상기 도 2 내지 도 3는, 센서부(110)로부터 감지된 신호 등이 메인컴퓨터(140)에서 가공되어 디스플레이부(150)를 통해서 사용자에게 제공되는 인터페이스를 보여주는 일 예로서, 이를 구현하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

인터페이스 모듈(142)은, 센서부(110)와 중앙 제어부(141)를 연결해 주는 역할을 한다. 즉, 센서부(110)의 골프공 감지부(300)로부터 감지된 신호 등을 가공하여 골프공의 방향과 속도를 산출한다.

또한, 센서부(110)의 퍼터 감지부(400)로부터 전달되는 신호 등을 퍼터의 패이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 퍼터의 임팩트 포인트, 퍼터의 임팩트 높이 등으로 산출한 후, 상기 산출된 값을 중앙 제어부(141)로 전달하는 역할을 한다.

사용자 데이터베이스(143)는 상기 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치를 사용하는 플레이어들의 인적정보 등을 저장하고 관리하는 역할을 한다. 상기 인적정보는, ID와 패스워드 등을 포함할 수 있다. 플레이어는 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치 내의 콘트롤 키패드(122) 또는 리모트콘트롤러(124)등의 입력수단을 이용해서 ID와 패스워드 등을 입력하고, 입력된 정보등을 사용자 데이터베이스(143)에 저장할 수 있다. 또한, 인터넷 등을 통해 사용자 정보등을 입력할 수도 있고, 이를 사용자 데이터베이스(143)로 저장하여 관리할 수 있다. 또한, 상기 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치를 이용하기 위해서는, ID 및 패스워드 등을 입력하여 하고, 입력된 정보를 사용자 데이터 베이스(143)에 저장되어 있는 사용자 정보와 비교하여, 상기 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치의 사용여부를 승인하는 역할을 한다.

물리엔진(144)은 상기 중앙제어부(141)로부터 전달 받은 골프공의 방향과 속도 등을 가상 환경내에서 사실적으로 묘사를 할 수 있도록, 상기 데이터를 가공한다. 즉, 기존에 저장된 실험 데이터 등을 이용하여, 상기 골프공의 방향과 속도 등을 보정하는 역할을 한다. 이렇게 얻어진 물리 값은, 3차원 영상 처리엔진(146)으로 전달되어 실제 필드와 유사한 3차원 영상과 효과음 등이 결합되어 디스플레이될 수 있도록 가공된다.

3차원 영상 데이터베이스(145)는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 디스플레부(150)로 전달되는 모든 영상 및 음성 데이터를 저장하고 있다. 또한, 3차원 영상처리엔진(146)의 요청이 있을 때에는, 상기 영상 또는 음성데이터를 상기 3차원 영상처리엔진(146)으로 전달하여, 현실감 있는 골프 퍼팅 시뮬레이션을 제공할 수 있게 한다.

3차원 영상처리 엔진(146)은, 디스플레이부(150)를 통하여 3D가상 세계를 구현하는 프로그램으로 디스플레부(150)를 통해서 3D 영상데이터를 구현하는 역할을 한다. 임의 가상공간을 생성하고, 그 생성된 가상공간내에 각종 데이터를 편집하여 생생한 현장감과 상기 물리엔진(144)을 통하여 얻어진 물리 값을 그래픽과 함께 구현하는 역할을 한다. 다시 표현하면, 3D영상과, 물리값과, 효과음 등을 복합하여 가상공간을 생성하고, 상기 생성된 가상공간을 디스플레이부(150)로 전달한다.

리모트 콘트롤 제어부(147)는 리모트 콘트롤러(124)로부터 입력되는 데이터 정보를 수신하여 중앙제어부(141)로 전달하는 역할과, 리모트 콘트롤러(124)를 관리하고 제어하는 역할을 한다.

디스플레이부(150)는, 중앙제어부(141)와 3차원 영상처리엔진(146) 으로부터 데이터를 제공 받아, 플레이에 필요한 영상을 화면에 제공하는 역할을 하며, 모니터 등으로 구성될 수 있다.

음성출력부(151)는 플레이 중에 관련되는 효과음을 중앙제어부(141)로부터 전달받아 플레이어에게 제공하는 역할을 하며, 디스플레이부(150)내에 장착될 수 도 있고, 별도로 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 본체부를 나타내는 개요도이다.

도 4을 참조하면, 본체부(200)는, 골프공이 셋팅되어 퍼팅이 이루어질 수 있는 공간을 제공하는 퍼팅 매트(210)와, 골프공이 셋팅되는 셋팅부(220)와, 골프공의 이동을 감지하는 골프공 감지부(300)와, 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등을 감지하는 퍼터 감지부(400)를 포함한다.

이 경우, 본체부(200)내의 셋팅부(210) 밑에는 공이 있는지 없는지 감지하는 하중센서가 장착될 수 있다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 골프공 감지부(300)를 나타내는 개요도이다.

도 5을 참조하면, 골프공 감지부(300)는, 골프공 감지센서(310)와 반사거울 (320)을 포함한다. 본 발명은 복수개의 감지센서(310)와 복수개의 반사거울(320)을 포함할 수 있으며, 바람직한 실시예로는, 감지센서(310) 2개와, 반사거울(320) 2개를 포함하는 경우이다.

이하의 설명은 당업자가 설계변경 할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다.

골프공 감지센서(310)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 퍼팅매트의 일측부에 길이 방향으로 상호간에 일정거리를 두고 배치되는 제 1 골프공 감지센서(310_1)와, 제 2골프공 감지센서(310_2)를 포함하고, 상기 골프공 감지센서들(310_1 및 310_2)과 대응되는 제 1반사거울(320_1)과 제 2반사거울(320_2)은, 상기 퍼팅매트의 타측부에 상기 제 1 및 제 2 골프공 감지센서(320_1 및 320_2)와 대응되는 맞은편 위치에 형성된다.

또한, 상기 골프공 감지센서(310)는, 레이저 등의 광을 발광하는 발광부와, 상기 광을 반사하는 상기 반사거울(320)로부터 반사된 광을 수광하는 수광부를 포함한다.

여기서, 제 1 골프공 감지센서의 발광부는 상기 퍼팅매트를 가로지르는 방향으로 광을 조사한다.

제 1 골프공 감지센서의 발광부로부터 나온 광은 그 맞은편에 형성된 제 1 반사거울(320_1)에 의해 상기 퍼팅매트의 후방 대각선 방향으로 비스듬하게 반사된다.

비스듬하게 반사된 광은 상기 제 2 골프공 감지센서의 발광부 바로 위쪽에 형성된 제 1 골프공 감지센서의 수광부로 들어가게 된다.

제 2 골프공 감지센서의 발광부는 상기 제 1 골프공 감지센서의 발광부와 이격되어 형성되는데, 상기 제 1 골프공 감지센서의 수광부와 인접한 위치에 형성된다.

마찬가지로 제 2 골프공 감시센서의 발광부에서 나온 광은 그 맞은편에 형성된 제 2 반사거울(320_2)에 의해 상기 퍼팅매트의 전방 대각선 방향으로 비스듬하게 반사된다.

비스듬하게 반사된 광은 상기 제 1 골프공 감지센서의 발광부 바로 아래쪽에 형성된 제 2 골프공 감지센서의 수광부로 들어가게 된다.

즉, 제 1 골프공 감지센서의 발광부에서 나온 광과 제 2 골프공 감지센서의 발광부에서 나온 광은 각각 맞은편에 형성된 제 1 반사거울 및 제 2 반사거울에 의해 비스듬하게 반사되어 상기 퍼팅매트의 중앙에서 서로 교차하게 된다.

상기 골프공 감지센서들(310_1 및 310_2)과 상기 반사거울(320_1 및 320_2) 상호간의 배치는, 골프공의 이동속도와 골프공의 이동각도를 정확히 측정될 수 있도록 하기 위해, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다. 또한, 상기 광은 적외선 등을 포함할 수 있다.

상기 골프공 감지센서는 상기 골프공이 감지된 시점의 시간 값을 포함하는 신호를 메인 컴퓨터(140)로 전송한다.

도 6와 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프공의 방향을 감지하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른, 셋팅부(220)(즉, 골프공이 놓이는 위치)를 통과하는 중앙라인을 기준으로 하여 골프공의 이동각도를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 실험데이터를 기반으로 하여, 감지된 골프공의 시간 값과 골프공의 방향과의 상관관계를 나타내는 도면이다.

도 6 내지 도 9를 참조하여, 골프공의 속도와 골프공의 방향 및 골프공의 이동각도를 구하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 6를 참조하면, 상기 골프공은 제 2 골프공 감지센서(310_2)의 광이 평행하게 지나가는 제 2라인과, 제 1 골프공 감지센서(310_1)의 광이 평행하게 지나가는 제 1라인을 통과한다.

각 골프공 감지 센서는 골프공이 상기의 제 2라인과 제 1라인을 통과하는 각각의 시간 값을 감지한다. 감지된 시간 값의 신호가 메인 컴퓨터의 인터페이스 모듈(142)로 전달된다. 상기 신호를 전달받은 인터페이스 모듈(142)은 두 개의 감지된 시간 값과 상기 발광된 제 1라인과 제 2라인 사이의 거리를 이용하여, 골프공의 평균속도를 계산할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 라인과 제 2 라인 사이의 거리는 상기 제 1 골프공 감지센서와 제 2 골프공 감지센서 간의 거리와 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다.

여기서 산출된 골프공의 평균속도는 물리엔진을(146)을 통해, 사실적 묘사작업을 통한 후, 디스플레이부(150)로 전달된다.

도 7를 참조하면, 골프공은, 도 7에 도시된 바와 같이, 셋팅부(220)에서 출발하여 골프공 감지센서(310)와 반사거울(320)의 정 중앙의 점을 연결하는 중앙라인을 기준으로 좌, 우를 통과하거나 중앙으로 통과할 수 있다. 상기 골프공 감지센서(310)는 상기 골프공의 통과 시점을 감지하고, 감지된 신호 등을 메인컴퓨터(140)로 전달한다.

메인 컴퓨터는 골프공이 상기 제 1 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 감지되는 시점과 상기 제 2 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 감지되는 시점 중 먼저 감지되는 시점을 이용하여 골프공의 방향을 판별한다. 만약 제 1 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 먼저 감지되면, 골프공이 중앙라인을 기준으로 우측으로 향하고 있다고 판별하며, 제 2 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 먼저 감지되면, 골프공이 중앙라인을 기준으로 좌측을 향하고 있다고 판별한다.

골프공의 이동각도는 중앙라인을 기준으로 하여 골프공의 이동경로가 이루는 각도를 의미하는데, 도 8와 도 9를 참조하여 골프공의 이동각도를 구체적으로 설명하기로 한다.

도 8와 도 9를 참조하면, 메인 컴퓨터는 상기 제 1 및 제 2 골프공 감지센서에서 나온 광이 상기 제 1 및 제 2 반사거울에 의해 반사되기 전에 골프공을 각각 감지한 시점의 시간차(t2)와 상기 제 1 및 제 2 반사거울에 의해 반사된 후에 각각 골프공을 감지한 시점의 시간차(t1)의 비율(D=t1/t2)에 따라 상기 골프공의 진행각도를 계산한다.

여기서, 골프공이 지나가는 경로가 상기 퍼팅패트의 중심에서 가까울수록 비율(D)이 작아지는 것을 이용하여 골프공의 이동각도를 구할 수 있다.

이 경우 여러 번의 실험을 통해 골프공이 이동한 경로의 각도에 따른 상기 비율(D)의 상관관계를 데이터 베이스에 저장해두고, 상기 골프공 감지센서에 의해 상기 비율(D)을 계산한 후, 데이터 베이스에 저장된 데이터와 비교하여 골프공의 이동 각도를 추출할 수 있다.

예를 들면, 상기 중앙 라인과 골프공의 이동경로가 이루는 각도가, 5°인 경우, 상기 골프공이, 상기 제 1라인을 통과한 시간 값과, 상기 제 2라인을 통과한 시간 값을 감지하고 양 시간 값 사이의 비를 데이터 베이스에 저장한다.

또한, 상기 중앙라인과 골프공의 이동경로가 이루는 각도가 10°인 경우, 15°인 경우 등을 반복적으로 실행하여, 상기 제 1라인을 통과한 시간 값과, 상기 제 2 라인을 통과한 시간 값을 측정하고 양 시간 값 사이의 비를 데이터 베이스에 저장한다. 이러한 방식으로 데이터 베이스에 미리 저장된 정보와 비교하여 골프공의 이동경로가 이루는 각도를 계산할 수도 있다.

이러한 이동각도와 양 시간 값의 비와의 상관관계를 나타내는 식과 그래프가 도 9에 도시되어 있다. 여기서, 중앙라인과 골프공의 이동경로가 이루는 각도를 5도 단위로 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 또한, 상관관계식은, 도 9에 기재된 것에 한정되지 않으며, 당업자가 확장 또는 변경할 수 있는 범위내로 변경될 수 있다.

이와 같은 원리로, 골프공의 이동속도와, 골프공의 이동방향, 골프공의 이동 각도를 계산할 수 있다. 또한, 상기와 같은 원리의 알고리즘은, 메인컴퓨터(140)내의 인터페이스 모듈(142)에 의해 계산되며, 상기 메인컴퓨터(140)는 상기의 알고리즘을 이용하여 골프공의 이동속도와, 골프공의 이동방향 등을 산출할 수 있다.

도 4를 다시 참조하여, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 퍼터 감지부(400)를 설명하기로 한단. 도 4를 참조하면, 퍼터 감지부(400)는 적어도 하나의 발광부 (410)와, 복수개의 수광부를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예로는, 하나의 발광부(410)와 크게 2개의 수광부를 포함하는 것이다. 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 발광부와 수광부의 개수는 확장 또는 변경될 수 있다.

먼저, 발광부(410)와 수광부의 배치관계에 대해서 살펴보기로 한다.

발광부(410)는, 셋팅부(220)를 기준으로 전방의 상단에 배치되고, 상기 발광부(410)를 지지하는 지지부가 포함될 수 있다.

전면의 상단에는 디스플레부(150)가 배치될 수 있으며, 상기 발광부(410)는 일례로 디스플레이부(150)의 상부에 형성될 수 있다.

또한, 수광부는 제 1 수광부(420 내지 450)와 제 2 수광부(460)로 이루어지며, 제 1 수광부(420 내지 450)는 셋팅부(220)의 좌우 양측에 형성되며, 제 2 수광부(460)는 셋팅부(220) 후방에 형성된다.

바람직하게는 제 1 수광부는 4개의 수광센서 어레이쌍(420 내지 450), 즉 8개의 수광센서 어레이로 이루어지며, 셋팅부(220)를 통과하는 중앙라인을 기준으로 좌우 대칭되게 설치될 수 있다.

퍼터 감지부(400)에 대해 구체적으로 설명하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 셋팅부(220)의 좌우에 제 1수광센서 어레이쌍(420_1, 420_2)가 배치된다.

상기 제 1수광센서 어레이쌍(420_1, 420_2)과 일정 간격을 두고 후방에 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)이 배치된다.

제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)과 일정 간격을 두고 후방에 제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2)이 배치된다.

제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2) 과 일정 간격을 두고 후방에 제 4수광센서 어레이쌍(450_1, 450_2)이 배치된다.

제 2 수광부(460)는 상기 셋팅부(220)의 후방에 배치되는데, 상기 퍼팅매트의 중심에서 길이방향으로 일렬로 배치되는 하나의 수광센서 어레이로 구성된다.

여기서, 상기 수광센서 어레이는 다수의 수광센서로 이루어지는데, 본 발명에서는 그 일실시예로 하나의 수광센서 어레이는 각각 8개의 수광센서를 구비하도록 구성된다.

다만, 제 2 수광부(460)를 구성하는 수광센서 어레이는 6개의 수광센서로 이루어질 수 있다. 하나의 수광센서 어레이를 구성하는 수광센서의 개수는, 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다.

본 발명의 골프 시뮬레이션장치는 발광부(410)은 퍼팅매트(210)와 분리되어 설치되는데 발광부(410)의 광축은 제1수광부(410 내지 450) 및 제2수광부(460)을 향하고 있다. 따라서 퍼터를 감지하기 위해서는 발광부(410)의 광축이 퍼팅매트(210)와 일정각도를 이룰 수 밖에 없는데 감지의 효율성 및 정확성과 설치의 용이성을 고려할 때 발광부(410)의 광축이 퍼팅매트(210)과 이루는 각은 30° 이상 50°인 것이 바람직하다.

그러면, 발광부(410)와 수광부(420 내지 460)를 이용하여, 퍼터의 페이스 앵글, 퍼터의 이동경로, 퍼터의 임팩트 포인트, 퍼터의 스윙속도, 퍼터의 임팩트 높이 등을 감지하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

상기의 감지방법은, 발광부(410)로부터 레이저 등의 광이 발광되고 있는 상태에서, 플레이어가 퍼터로 스윙을 하게 되면, 퍼터의 헤드가 수광부(420 내지 460)를 지나가면서 상기의 광을 차단하여, 수광센서 중 일부는 상기 광을 인식하지 못하여 Off 상태로 된다.

반대로 상기 퍼터가 지나가지 않은 수광센서는, 상기 광을 흡수하여 On 상태로 된다.

상기 수광센서의 On/Off 상태는 반대로 설정될 수 있다. 즉, 상기 수광센서는 광을 감지하지 못하면 On 되고 광을 감지한 경우 Off 되도록 설정될 수도 있다.

이러한 방식으로 상기 수광센서가 감지한 신호는, 메인컴퓨터(140)로 전달된다. 전술한 바와 같은, 보정 과정을 통해, 디스플레이부(150)를 통해서 디스플레이 된다.

또한, 상기 수광부(420 내지 460)를 구성하는 수광센서는, 플레이어가 퍼터로 스윙을 하는 경우, 상기 퍼터의 이동경로를 측정할 수 있는 범위 내로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제 1수광센서 어레이쌍(420_1, 420_2)은, 플레이어가 퍼터를 이용하여 골프공을 타격한 후에, 페이스(face)의 열림과 닫힘 정도를 읽어서 페이스 앵글을 감지한다.

상기 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)은, 퍼터의 페이스 앵글(angle)과, 퍼터가 다운스윙시 궤도 및 템포(tempo)를 감지한다.

상기 제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2) 및 제 4수광센서 어레이쌍(450_1,450_2)은, 백스윙 거리와 다운스윙시 궤도 및 템포를 감지한다.

상기 제 2 수광부(460)는, 플레이어가 제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2) 및 제 4수광센서 어레이쌍(450_1,450_2)까지 미치지 않는 짧은 퍼팅을 한 경우에, 상기 제 3수광센서 어레이쌍(440_1,440_2)과 제 4수광센서 어레이쌍(450_1,450_2)을 대신하여 퍼터의 속도 및 이동경로를 감지하는 역할을 한다.

또한, 상기 제 2 수광부(460)는 퍼터의 임팩트 높이를 측정하는데 사용된다.

도 11를 참조하면, 플레이어가 퍼터를 자신의 몸쪽으로부터 바깥쪽방향으로 스윙하는 경우를 오픈상태라고 하고, 반대로, 바깥쪽으로부터 몸쪽 방향으로 스윙하는 경우를 클로즈 상태라고 규정한다.

이러한 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 플레이어가 몸쪽으로부터 바깥쪽 방향으로 스윙하는 오픈상태인 경우에는, 제 1 수광센서 어레이쌍(420) 중 플레이어의 몸쪽에 가까운 수광센서 어레이(420_1)가 먼저 퍼터의 헤드를 감지하고, 그 후에, 상기 플레이어로부터 멀리 있는 수광센서 어레이(420_2)가 퍼터의 헤드를 감지하게 된다.

반대의 경우, 즉, 클로즈 상태인 경우에는, 플레이어의 몸쪽에서 먼 수광센서 어레이(420_1)가 먼저 퍼터의 헤드를 감지하고, 그 후에, 상기 플레이어의 몸쪽에서 가까운 수광센서 어레이(420_2)가 퍼터의 헤드를 감지하게 된다.

이러한 방식으로, 한쌍의 수광센서 어레이(420_1, 420_2)가 상기 헤드를 감지하는 시간차를 이용해서, 퍼터의 페이스 앵글의 각도를 구할 수 있다. 이 경우, 보다 정확한 앵글의 각도를 산출하기 위해, 다운스윙 스피드를 고려하여 보정을 할 수 있다.

이러한 보정은, 전술한 바와 같이, 메인컴퓨터(140)내의 인터페이스 모듈(142)에서 행해진다.

도 12 내지 도 14를 참조하여, 퍼터의 이동경로를 측정하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 12은, 플레이어가 퍼터를 일직선으로 스윙하는 경우를 나타내고, 도 13는, 플레이어가 퍼터를 몸 바깥쪽으로부터 몸 안쪽 방향으로 스윙하는 경우를 나타내고, 도 14은, 플레이어가 퍼터를 몸 안쪽으로부터 몸 바깥쪽 방향으로 스윙하는 경우를 나타낸다.

스윙이 이루어지는 경우, 발광부(410)로부터 발광된 광이 퍼터의 헤드에 의해 차단되어, 상기 수광부(420 내지 460)를 구성하고 있는 각각의 수광센서 중 일부가 상기의 광을 수광하지 못하게 된다.

즉, 상기 퍼터의 헤드가 상기 수광센서를 통과하는 경우에는, 상기 발광부(410)로부터 발광된 광이 차단되어 상기 수광센서가 상기 광을 인식할 수 없다.

반대로, 상기 퍼터의 헤드가 상기 수광센서를 통과하지 않는 경우에는, 상기 발광부(410)로부터 발광된 광을 인식할 수 있게 된다.

이와 같은 원리로, 퍼터가 상기 수광센서 어레이쌍(410 내지 450)을 지나가는 경우 다수의 수광센서 중 일부는, 발광부(410)로부터 발광된 광을 인식할 수 있고, 그 외 나머지의 수광센서는 광을 인식하지 못하게 된다.

따라서, 도 12 내지 도7c에서 도시된 바와 같이, 제 1 수광부(420 내지 450)는, 퍼터 헤드의 이동경로를 측정하고, 상기 측정된 값을 메인컴퓨터(140)로 전송하여, 보정하고, 보정된 값을 영상처리하여 디스플레이부(150)를 통해 플레이어에게 디스플레이 한다.

도 15을 참조하여, 퍼터의 임팩트 포인트를 측정하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 12 내지 도 14에서 설명한 방법과 마찬가지로, 퍼터의 헤드가 골프공에 타격되는 순간은, 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)에 의해 감지된다.

또한, 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)에 포함된 복수 개의 수광센서 중, 퍼터의 헤드가 이동하는 이동경로 밑에 있는 수광센서는, 발광부(410)에서 발광된 광을 인식할 수 없다.

이러한 원리를 적용하면, 퍼터의 헤드의 어느 부분이 골프공에 타격되었는지를 감지할 수 있게 된다.

도 15의 경우에는, 일예로, 퍼터의 헤드가 플레이어의 몸쪽방향으로 치우쳐서 골프공에 타격되는 것을 보여준다.

또한, 퍼터의 스윙속도를 측정하는 방법은, 퍼터의 헤드가, 상기 각각의 수광센서 어레이쌍(420 내지 450)을 통과하는 시간 값을 감지하여 감지된 시간 값과, 각각의 수광센서 어레이쌍이 배치된 거리를 환산하여, 각 구간별(각각 배치된 수광센서 어레이쌍 사이의 구간) 속도를 환산하여 산출할 수 있다.

또한, 이러한 값을 산출하기 위해서는, 감지된 값을 메인컴퓨터(140)로 전달하고, 감지된 값을 보정하여, 디스플레이부(150)를 통해 플레이어에게 디스플레이 한다.

도 16 및 도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른, 퍼터 임팩트 높이를 센싱하는 제 1방법을 나타내는 도면이다.

퍼터 헤드가 골프공의 윗부분을 타격한 경우에는, 상기 골프공에 스윙에너지가 모두 전달되지 않고, 골프공이 접해 있는 바닥에 충격량으로 일부 손실되어, 골프공의 이동거리, 즉 비거리를 감소킨다.

반대로, 퍼터 헤드가 골프공의 아랫부분을 타격한 경우에는, 상기 골프공이 높이 치솟아 이동거리, 즉, 비거리를 감소시킨다.

따라서, 상기 퍼터 임팩트 높이를 측정하여, 상기 측정된 정보를 플레이어에게 전달하여, 자세 교정 하게 하거나, 3차원 영상 출력시 공의 비거리 계산에 반영할 수 있다.

도 16과, 도 17를 참조하면, 제 2 수광부(460)는 복수개의 수광센서를 포함하며, 바람직하게는 6개의 수광센서를 포함할 수 있다.

상기 수광센서의 개수 및 배치는, 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다.

바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 먼저 플레이어가 골프공을 퍼팅하는 경우, 셋팅부 밑의 하중센서는 골프공이 퍼팅되는 순간의 시간 값을 측정할 수 있다.

즉, 골프공이 퍼팅되는 순간, 상기 하중센서는 무게 변화를 감지하기 때문에, 골프공의 이동되는 시점을 정확히 측정할 수 있다.

상기 제 2 수광부(460)는 상기 셋팅부(220)와 가장 가까운 위치의 제1수광센서(460_1) 내지 가장 멀리 배치된 수광센서인 제 6수광센서(460_6)로 구성된다.

또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 제 6수광센서는, 상기의 발광부(410)로부터 발광된 광을 계속 수광하지만, 퍼터가 지나가는 일순간에는, 퍼터의 헤더에 의해 광이 차단되어 수광되지 못하는 시점이 발생한다.

따라서, 제 6수광센서는 다른 수광센서보다 먼저 퍼터를 감지한다.

메인 컴퓨터는 상기 하중센서가 감지한 시간값과, 제 6의 수광센서(460_6)가 감지한 시간 값을 이용하여 퍼터의 임팩트 높이를 산출할 수 있다.

도 17와 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 퍼터가 골프공의 윗부분을 타격한 경우(1)와, 상기 골프공의 아랫부분을 타격한 경우(2)를 살펴보면, 제 6수광센서(460_6)가 상기 (1)과 상기 (2)의 경우에, 상기 퍼터의 헤드를 감지한 시점과 상기 하중센서가 상기 골프공의 이동순간을 측정한 시점 사이에는 시간 차이가 발생됨을 알 수 있다.

즉, 도 17에 도시된 바와 같이, 퍼터의 임팩트 높이가 높을수록, 상기 시간 차가 비례적으로 감소한다.

따라서, 상기 시간 차를 이용하여, 상기 퍼터의 임팩트 높이를 산출할 수 있다.

이 또한, 전술한 바와 같이, 상기 측정된 시간 차와 퍼터의 임팩트 높이를 반복 실험하여 데이터를 생성한 후, 상기 데이터를 수식으로 환산한 후 높이를 계산할 수 있다.

다만, 정밀도를 높이기 위해서, 전술한 퍼터의 스윙속도 값을 고려하여 상기 산출된 높이를 보정할 수 있다.

상기와 같이 수광센서 및 하중센서에 의해 측정된 값은 메인컴퓨터(140)로 전달되고, 상기 메인컴퓨터(140)는, 상기 측정된 값을 보정한 후, 영상데이터를 부가하여, 디스플레이부(150)를 통해 플레이어에게 디스플레이 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 퍼터 임팩트의 높이를 센싱하는 다른 방법을 이하에서 설명한다.

도 18을 참조하면, 셋팅부(220) 밑에 골프공의 하중을 감지하는 하중센서를 장착하고 하중센서의 충격량의 변화를 이용하여 퍼터 임팩트의 높이를 센싱한다.

퍼터의 헤드가 상기 골프공의 윗부분을 타격한 경우에는, 상기 충격량을 상기 하중센서가 감지하여 메인컴퓨터(140)로 전달한다.

상기 하중센서에 가해진 충격량이 크면 클수록 퍼터의 헤드가 상기 골프공의 더 윗부분에 타격을 가했음을 알 수 있다. 즉, 충격량의 세기에 따라 퍼터의 임팩트 높이를 계산할 수 있다.

또한, 상기 충격량은, 다운스윙 속도에 따라 오차가 발생될 수 있기 때문에, 상기 충격량을 상기 다운스윙 속도로 나눈 값을 이용하여 보정할 수 있으며, 이러한 보정은, 상기 메인컴퓨터(140)에 의해, 상기 감지된 값이 보정된다.

도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.

골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 사용을 위해서는 사용자 인증과정이 필요하다.

본 발명의 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 이용하기 위해서 플레이어는 플레이어 인증을 한다(S502). 플레이어가 처음으로 골프 시뮬레이션 장치를 사용하는 경우에는, 사용자등록을 먼저 하여야 한다.

입력수단을 사용하여 사용자 정보가 입력되면, 상기 정보들은, 사용자 데이터 베이스에 저장된다.

여기서, 사용자 정보는, 자신의 아이디와 패스워드 등의 정보를 포함한다. 사용자 등록을 한 후, 또는 이미 사용자 등록이 되어 있는 경우에는, 플레이를 시작 전에 자신의 아이디와 패스워드를 입력하여 사용자 데이터베이스로부터 자신의 데이터를 갱신하는 플레이어 인증 절차를 거친 후 퍼팅환경을 설정하여, 플레이를 시작할 수 있다.

플레이어 인증을 마친 후에는, 플레이어는 퍼팅 모드를 선택할 수 있다 (S504). 상기의 퍼팅 모드는, 플레이어의 스타일과 조건에 따라 원하는 플레이 방식을 선택할 수 있다.

퍼팅모드는, 연습모드(S506)와, 실전 모드(S508)와, 다트모드(S510) 등이 있다.

상기의 퍼팅모드를 자세히 살펴보면, 연습모드(S506)는, 퍼팅 연습 그린처럼 플레이어가 자유롭게 실시간으로 퍼팅환경과 라이를 자유롭게 변경하여 자신의 취약점이나 향상을 원하는 부분을 집중적으로 연습할 수 있는 모드를 의미한다.

또한, 실전 모드(S508)는, 실제 존재하는 C.C를 바탕으로 제작된 그린 위에서 각각의 그린들을 공략하고 익히기 위한 모드를 의미한다.

다트모드(S510)는, 퍼팅의 성공률을 높이기 위하여 홀 컵을 향한 집중력과 붙인다는 개념을 포인트로 역은 게임성을 강조하고 학습성취도를 부각시킨 모드이다.

따라서, 사용자는 상기의 퍼팅 모드 중 하나를 선택할 수 있다. 상기의 퍼팅 모드는, 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로, 확장 또는 변경될 수 있다.

플레이어가 상기 퍼팅모드 중 연습모드 (S506)를 선택한 경우, 우선 그린과 거리선택을 한다(S507).

본 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는, 그린의 굴곡 형태와 거리와, 그린의 빠르기 등의 자유도가 높게 설정되어 있는, 그린과 거리 선택 모드를 제공하고 있다.

따라서, 플레이어는, 제공된 모드 중 그린과 거리를 선택할 수 있다. 플레이어가 그린과 거리를 선택한 후, 플레이 옵션 설정을 한다(S512).

이에 대해서는, S508 내지 S511을 설명한 후, 이어서 설명하기로 한다.

플레이어가 상기 퍼팅모드 중 실전모드(S508)를 선택한 경우, 우선 퍼팅을 할 C.C를 선택한다(509).

플레이어는, 실전 모드 중에, 상기 사용자 인터페이스 이용하여, 설정을 변경할 수 있다. 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는, 실제 존재하는 C.C를 바탕으로 하는 다양한 C.C모드를 제공하고 있다.

따라서, 플레이어는, 자신이 원하는 C.C 모드를 선택할 수 있다. C.C 모드를 선택한 후, 플레이 옵션을 설정하는 단계(S512)로 이동하며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

플레이어가 상기 퍼팅모드 중 다트 게임(S510)를 선택한 경우, 플레이 룰을 설정한다(S511).

다트게임은, 플레이가 골프공을 홀 컵에 근접하게 접근시킨 정도에 따라, 점수를 부여하고 순위를 정하는 방법이다. 점수를 부여하고, 순위를 부여하는 방법은, 플레이어의 성향이나 취향을 반영하여 선택 가능하며, 플레이어는, 이러한 게임의 룰을 설정할 수 있다.

플레이어가 S507, S509, S511 중 하나를 선택한 후, 플레이 옵션을 설정한다 (S512). 즉, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는, 상기의 선택된 모드에 대해, 플레이 도중이라도, 그린의 빠르기나, 라이의 변형 거리등의 플레이 옵션과 환경설정에 관한 옵션 설정 기능 등을 제공한다.

플레이어는, 제공된 기능들 중 적어도 하나이상을 선택하여 플레이 옵션을 설정 또는 변경할 수 있다.

플레이어가 플레이 옵션을 설정하면, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치를 이용하기 위한 기본적인 설정이 모두 끝나게 된다. 상기 설정이 끝나면, 플레이어는 퍼팅을 시작하게 된다.

골프공과, 센서부와 디스플레이부 등으로 구성된 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 물리적 구성요소는, 도 4 내지 도 5에서 설명한 바와 동일하다는 것을 전제로 한다.

플레이어가 골프공을 타격한다(S514). 플레이어가 퍼터를 이용하여 골프공을 타격하면, 상기 퍼터의 이동방향 등과, 상기 골프공의 이동 방향 등이 센싱된다.

골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 포함된 골프공 감지센서가, 상기 타격된 골프공을 센싱한다(S516).

플레이어의 퍼팅을 통해 구르게 된 골프공은, 상기 골프공 감지센서를 통해 각각의 구간 시간대가 표시되고, 이러한 구간 별 시간은 인터페이스 모듈을 통하여, 골프공의 속도와 이동방향이라는 운동에너지로 변환되어 3D 가상 공간 상에 디스플레이 된다.

골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 포함된 퍼터 감지센서가, 상기 퍼터의 이동경로 등을 센싱한다(S518).

퍼터 감지센서는 플레이어가 퍼팅을 하는 순간에 이루어지는 퍼터와 골프공의 충돌 현상 진행과정 중 퍼터가 이루는 패스와 각도, 바닥으로부터의 높이, 빠르기와 리듬 등 여러 정보를 수집 한다.

퍼터 감지센서는 그후 이를 인터페이스를 통하여 정보를 전달하기도 하며 어드바이스 시스템의 데이터 베이스로 활용하기도 한다.

상기 골프공 감지 센서 및 퍼터 감지센서의 상기 센싱된 값을 인터페이스 모듈로 전달한 후, 인터페이스 모듈은, 상기 센싱된 값을 데이터로 변환한다 (S520).

도 19을 다시 참조하여 설명하면, 본 발명의 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 상기 변환된 데이터를 기초로 타구와 스윙의 분석 및 상황을 디스플레이한다(S522).

수집된 모든 데이터는 3D가상 공간에서 물리엔진을 통하여 실질적으로 구현된 후 디스플레이부를 통해서 디스플레이 된다.

골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 플레이어의 플레이 데이터를 분석한다(S524). 플레이어의 플레이 결과값은 누적 집계되어 어드바이스 시스템과 통계데이터 및 재시도에 대한 목적 설정을 위하여 이루어 진다.

상기의 과정을 거쳐 퍼팅을 위한 한 사이클이 완료된다. 사이클이 완료된 후, 플레이어는, 플레이의 옵션을 재설정할지를 결정한다(S526).

플레이어가 옵션을 재설정하고자 하는 경우에는, S512 단계로 이동하여 플레이어 옵션을 재설정할 수 있고, 그 후, 이후의 단계를 반복한다.

플레이어가 옵션을 재설정하지 않는 경우에는, 퍼팅연습을 종료할지를 결정한다(S528).

플레이어가 퍼팅 연습을 종료하지 않는 경우에는, S514 단계로 이동하여, 플레이어는 골프공을 타격하고, 이후 단계를 반복한다.

플레이어가 퍼팅 연습을 종료하고자 하는 경우에는, 해당 플레이 정보를 저장(S530)하고, 플레이를 종료한다.

플레이어가 한 사이클을 완료한 후에는, S526 단계 내지 S530 단계를 통해 자신에게 필요한 옵션을 실시간으로 선택할 수 있으며, 재시도와 종료를 최종 선택할 수 있고, 또한, 플레이를 종료할 경우에는, 종료 전 해당 정보가 저장된다.

도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 골프 퍼팅시뮬레이션장치의 개략적인 블록도이고 도 21는 본 발명의 제2실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다

도 1 및 21, 22을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 크게 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부(200), 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터(140) 및 상기 3차원 영상이 출력되는 디스플레이부(150)와 메인 컴퓨터(140)의 골프공과 홀컵 사이의 거리에 기초하여 디스플레이부(150)의 높이를 조절하는 제어신호에 따라 디스플레이부(150)의 높이를 조절하는 제1구동모듈(550)을 포함한다.

상기 제1구동 모듈(550)의 일실시예로 상기 디스플레이 모듈의 높이를 조절하는 하나 이상의 제1구동 모터를 포함한다. 구동 모터의 회전에 의해 디스플레이부(150)의 높이가 변하게 된다. 여기서, 상기 구동 모듈은 구동 모터 뿐만 아니라 다양한 기구적 장치에 의해 상기 디스플레이부(150)의 높이를 변화시킬 수 있는 장치들로 구성될 수 있다.

상기 지지부(500)는 디스플레이 모듈(150)이 일정한 높이에서 고정되도록 지지하는 매체로써, 일면에는 상기 디스플레이부(150)이 이동하는 경로를 제공하는 가이드 부(520)가 구비된다.

일실시예로 상기 가이드부(520)는 상기 지지부(500)의 일면에 상하 방향으로 소정 길이로 형성된 하나 이상의 가이드 홈 또는 가이드 홀이 될 수 있다.

또한, 또다른 실시예로 상기 가이드부(520)는 상기 지지부의 일면에 상하 방향으로 소정 길이로 형성된 하나 이상의 가이드 레일이 될 수 있다.

상기 디스플레이부(150)은 상기 가이드부를 따라 설정된 최고지점에서 설정된 최저지점까지 상하로 이동한다.

이러한 상기 가이드부(520)는 상기 디스플레이 모듈(150)과 접하는 지지부(500)의 일면에 형성된다.

상기 가이드부(520)를 따라 상기 디스플레이부이 이동하기 위해 상기 디스플레이부(150)에는 상기 가이드부와 결합되는 돌출부가 형성될 수 있다.

상기 디스플레이부(150)은 일정한 고정된 각도를 유지하면서 상하로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 디스플레이부의 후면과 접하는 경사면의 기울기가 일정하게 형성될 수 있다.

예를 들어 디스플레이부(150)이 수직방향으로 상하로 이동하게 하는 경우에는 가이드부가 형성된 일면이 지면과 수직방향의 경사면 기울기를 가지도록 형성되고, 사용자의 시각에 맞추기 위해 약간 상방향을 바라보면서 이동하게 되는 경우에는 상기 경사면의 기울기가 지면과 약 100°~110°정도 유지하도록 구성하면 된다.

그러나, 일반적으로 지지부(500)가 일정한 높이를 가지기 때문에 최고지점에서는 경사를 가지는 것보다는 지면과 수직인 방향으로 디스플레이부이 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 처음에는 지면과 수직인 방향을 유지하는 것이 사용자에게 선명한 화면을 제공할 수 있다.

그리고, 디스플레이부(150)이 하강하여 최저지점에 가까워지면 사용자는 화면을 내려다보게 되므로, 이 경우에는 디스플레이부의 화면이 약간 상방향을 바라보도록 기울기가 조절될 필요가 있다.

따라서, 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(500)는 상기 디스플레이부의 후면과 접하는 경사면의 기울기가 하부 끝단, 즉 지면쪽의 설정된 최저지점으로 갈수록 완만해지도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 메인컴퓨터(140)의 3차원 영상처리엔진(146)은 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 가상의 3차원 필드상에서 이루어지는 퍼팅 영상정보를 생성한다.

또한, 상기 메인컴퓨터(140)는 매 퍼팅 사이 사이마다 상기 가상의 3차원 필드상에서 골프공과 홀컵 간의 거리를 측정하여, 상기 디스플레이부(150)의 높이를 조절한다.

사용자에 의해 퍼팅이 이루어지면, 상기 메인컴퓨터(140)는 상기 퍼터 감지부(400) 및 상기 골프공 감지부(300)에 의해 골프공의 속도 및 방향을 계산하는 골프공 움직임을 먼저 계산한다.

이렇게 계산된 결과는 가상의 3차원 필드상에서 골프공의 움직임을 표현하는데 사용된다.

메인컴퓨터(140)는 상기 계산 결과를 기반으로 상기 골프공을 상기 가상의 3차원 필드상에서 이동시키고, 골프공이 정지한 위치에서 홀컵까지의 거리를 계산한다. 즉, 메인컴퓨터(140)는 골프공의 이동이 멈춘 후에 홀컵까지의 거리를 계산한다. 골프공과 홀컵까지의 거리에 따라 디스플레이부(150)의 높이를 제어한다.

기본적으로 메인컴퓨터(140)는 상기 가상의 3차원 필드 상에서의 골프공과 홀컵과의 거리가 가까울수록 상기 디스플레이(150)부의 높이가 낮아지게 하고, 상기 골프공과 홀컵과의 거리가 멀어질수록 상기 디스플레이부(150)의 높이를 높아지게 제어한다.

이하, 본 발명에서 디스플레이부(150)의 높이를 제어하는 여러가지 방법에 관하여 설명하겠으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

우선 첫번째로 메인컴퓨터(140)는 매 퍼팅 전 또는 퍼팅 후에 가상의 3 차원 공간에서 골프공과 홀컵 간의 거리를 측정하여, 해당 거리에 따라 설정된 높이로 디스플레이부(150)를 이동시킨다. 즉, 이 경우에는 퍼팅 전 디스플레이부(150)의 위치를 기준으로 하는 것이 아니라 단순히 골프공과 홀컵 간의 거리만 측정하여 디스플레이부(150)를 거리에 비례하여 이동시키는 것이다.

두번째로 메인컴퓨터(140)는 퍼팅 후 계산한 거리와 퍼팅 전의 홀컵과 골프공 사이의 거리를 비교하여 거리가 증가하였는지 감소하였는지 및 증감거리를 파악한다. 즉, 현재(퍼팅 전) 디스플레이부(150)의 위치를 기준으로 퍼팅 후 증감된 거리만큼 디스플레이(150)부의 높이를 상승 또는 하강시키는 것이다.

만약, 퍼팅 후 홀컵과 골프공 사이의 거리가 퍼팅 전의 거리보다 감소된 경우에는 감소된 거리에 해당하는 높이만큼 디스플레이부(150)를 현재보다 낮아지게 상기 제1구동모듈(550)을 제어한다.

반대로, 퍼팅 후 홀컵과 골프공 사이의 거리가 퍼팅 전의 거리보다 증가된 경우에는 증가된 거리에 해당하는 높이만큼 디스플레이부(150)를 현재보다 높아지게 상기 제1구동모듈(550)을 제어한다.

세번째로 골프공과 홀컵 간의 거리를 전체적으로 3 가지 단계로 나누어, 제 1 단계인 골프공과 홀컵과의 거리가 설정된 제 1 거리 이내인 경우에는 상기 디스플레이부(150)이 최저높이가 유지되도록 하고, 제 2 단계인 설정된 제 1 거리와 상기 제 1 거리보다 먼 제 2 거리 사이인 경우에는 일정한 비율로 높이가 증감되도록 하며, 제 3 단계인 설정된 제 2 거리보다 먼 경우에는 상기 디스플레이부(150)가 최고높이를 유지하도록 구성될 수 있다.

네번째로 골프공과 홀컵 간의 거리를 다수의 구간으로 분할된 단계로 나누어, 각 단계마다 디스플레이부(150)의 높이가 미리 설정되어 있어, 매 퍼팅 전 또는 퍼팅 후에 골프공과 홀컵 간의 거리를 계산하여 그에 해당하는 단계의 높이로 디스플레이부(150)가 이동하도록 구성될 수도 있다.

다섯번째로 골프공과 홀컵 간의 거리에 따라 디스플레이부(150)의 높이가 증감하는 비율을 실제 사용자와 디스플레이부(150) 간의 거리, 디스플레이부(150)를 통해 보여지는 영상에서의 원근비율 등을 고려하여 적절히 조절하되, 실제 필드상에서 홀컵까지의 원근에 따라 사용자가 자연스럽게 쳐다볼 수 있는 시선 각도에 대한 데이터를 수집하여 이를 바탕으로 사용자가 자연스러운 시선 각도를 유지하도록 디스플레이부(150)의 높이를 조절할 수 있다.

앞서 모든 실시예에서 상기 제1구동모듈(550)에 의해 상기 디스플레이부(150)의 높이가 가상의 3차원 공간에서의 홀컵과 골프공 사이의 거리에 따라 조절되기 때문에 사용자는 실제 필드에서와 같은 원근감을 느낄 수 있고, 보다 현실감 있는 시각으로 화면을 볼 수 있다.

도 22은 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도이다. 도 23는 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다.

도 22 및 도 23를 참조하면 첫번째로 본 발명의 제 3 실시예에서는 키 측정부(560)을 이용하여 키를 측정하는데 키 측정부(560)는 카메라(580)를 이용하여 사용자의 키를 측정할 수도 있고 광 모듈을 이용하여 키를 측정할 수도 있다.

상기 카메라(580)는 상기 타석(510)의 정면에 위치하거나, 디스플레이부(150)의 일측에 설치되어, 사용자의 영상을 획득한다. 상기 카메라(580)의 위치는 이에 한정되지 않고, 본체부(200) 주위에서 사용자의 전체 영상을 획득할 수 있는 위치에 설치될 수 있다. 카메라(580)는 CCD 카메라, 디지털 카메라 등이 될 수 있고 여기에 한정되지 않고, 영상을 획득할 수 있는 장치는 모두 이에 해당한다.

상기 메인컴퓨터(140)는 상기 카메라(580)에 의해 촬영된 사용자 영상을 분석하여 사용자의 키를 계산한다.

상기 메인컴퓨터(140)는 상기 카메라와 타석까지의 거리에 따른 사물의 영상내 크기와 실제 사물의 크기 간의 축적비를 메모리에 저장하여 사용할 수도 있고 직접 상기 사용자의 영상으로부터 검출한 사용자의 키를 일정 축적비를 이용하여 상기 사용자의 실제 키를 계산할 수도 있다.

여기서, 상기 사물은 기준이 될 수 있는 어떤 물건도 가능하다. 바람직하게는 그 길이가 고정되어 있는 기준이 될 수 있는 물건, 예를 들면 길이가 30cm인 봉 또는 자 등이 될 수 있다.

먼저, 영상에서의 사물의 크기는 영상에서의 픽셀 수를 통해 측정할 수 있다. 특히, 사물의 윤곽을 검출하여 수직 방향의 픽셀 수를 추출하여 이를 영상에서의 사물의 크기로 설정하고, 실제 사물의 크기와의 비율을 계산한다.

예를 들어 30cm의 봉이 영상에서 차지하는 픽셀의 수가 60픽셀이라면, 1픽셀 당 0.5cm의 크기에 해당한다.

이 과정은 카메라 설치 후에 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 조작키를 이용하여 축적비를 계산하도록 구성할 수도 있고, 미리 카메라와의 거리에 따른 축적비가 메모리에 저장될 수도 있다. 이 경우에는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에서 카메라와 타석까지의 거리만 설정하면, 메인컴퓨터(140)가 해당 거리에 대응되는 축적비를 이용하여 사용자의 키를 계산하도록 구성된다.

도 24는 본 발명의 제3실시예에 따른 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.

도 24를 참조하여, 사용자의 키를 측정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 타석(510)에 위치하면, 카메라(580)는 사용자의 영상을 측정하고, 메인컴퓨터(140)는 사용자의 영상에서 사용자의 키에 해당하는 픽셀의 수를 검출하고, 이를 축적비를 이용하여 실제 사용자의 키를 계산한다.

도 25은 본 발명의 제3실시예에서 광모듈을 이용하여 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.

본 발명의 제 3 실시예의 광모듈을 이용한 사용자의 키 측정에서 키 측정부(560)는 사용자를 향해 광을 조사하는 발광모듈(590), 상기 발광부와 대향하는 방향의 사용자 후방에 수직방향으로 배열된 다수의 수광센서를 포함하는 수광모듈(600)을 포함하고 상기 발광모듈(590)에서 발사된 광을 수신한 수광센서 중 가장 낮은 위치의 수광센서를 검출하여 메인컴퓨터(140)는 사용자의 키를 계산한다.

상기 발광모듈(590)는 상기 타석(510)의 정면에 위치하거나, 디스플레이부(150)의 일측에 설치되어, 사용자를 향해 광을 발사한다. 상기 발광모듈(590)의 위치는 이에 한정되지 않고, 본체부(200) 주위에서 사용자를 향해 광을 발사할 수 있는 위치에 본체부(200)와 이격되어 설치될 수 있다. 상기 발광모듈(590)에서 출력되는 광은 가시광선, 적외선, 레이져 등을 포함하는 개념이다.

바람직하게 상기 발광모듈(590)는 사용자의 머리 부분을 향해 광을 조사하거나, 사용자의 몸 전체를 훑듯이 상하로 한번 또는 반복하여 광을 조사할 수 있다.

상기 수광모듈(600)는 다수의 수광센서 어레이로 구성되는데, 상기 발광모듈(590)에서 출력된 광의 일부는 사용자에 의해 가로막혀 상기 수광센서에 의해 감지되지 않으며, 사용자의 키 높이 이상으로 조사된 광은 일부 수광센서에 의해 감지된다.

즉, 사용자를 향해 발사된 광은 사용자를 거쳐 사용자 후방의 수광모듈(600)에 의해 감지되는데 사용자의 머리 끝부분을 기준으로, 그보다 아래 방향으로 조사된 빛은 사용자에 의해 가로막혀 수광부에서 수광되지 못한다.

사용자의 머리 끝부분보다 위로 조사된 빛은 사용자에 의해 가로막히지 않아 수광부에서 이를 감지한다. 도 7에서 A 부분은 발광모듈(590)에서 조사된 빛이 감지된 부분이다. 수광부가 다수의 수광센서들로 이루어지므로, 적어도 하나 이상의 수광센서가 빛을 감지한다.

메인컴퓨터(140)은 빛을 감지한 수광센서들(A) 중 가장 낮은 위치의 수광센서(S)를 검출하여 사용자의 키를 계산한다.

상기 키 계산부(560)는 상기 발광부의 설치 높이(h1), 상기 발광부에서 발사된 광을 수신하는 수광센서 중 가장 낮은 위치의 수광센서의 설치 높이(h2), 상기 발광부에서 타석까지의 수평 거리(d1), 상기 발광부에서 수광부까지의 수평 거리(d2)를 이용하여 사용자의 키를 계산한다.

키를 제외한 다른 변수들은 모두 미리 설정된 값들이거나, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 저장된 값들이다. 만약, 이러한 값들을 미리 저장하지 않는 경우에는 이러한 값들을 검출하기 위하여 별도로 다수의 거리측정 센서를 더 구비할 수 있다.

메인컴퓨터(140)은 사용자의 키에 따라 디스플레이부(150)의 기울기를 조절하는 제어신호를 출력한다. 출력된 제어신호에 의해 제2구동모듈(570)은 디스플레이부(150)의 기울기를 조절한다.

상기 구동 모듈(420)은 상기 디스플레이부(140)의 기울기를 조절하는 하나 이상의 제2구동 모터를 포함한다. 구동 모터의 회전에 의해 디스플레이부(140)의 기울기가 변하게 된다.

도 23를 참조하면, 상기 디스플레이부(140)는 하부면이 상기 지지부와 힌지 결합과 같은 형태로 고정되며, 상하로 디스플레이 모듈의 기울기가 가변된다. 본 발명에서 디스플레이 모듈이 지면방향에 대해 수직으로 선 상태가 기본 상태이며, 기본 상태에서 연결 부위를 중심으로 디스플레이 모듈이 전방으로 기울어지거나, 후방으로 제껴지는 형태로 기울기가 가변된다.

사용자의 키가 디스플레이 모듈의 높이를 기준으로 더 클 경우에는 디스플레이 모듈이 후방으로 제껴지게 되고, 더 작은 경우에는 디스플레이 모듈이 전방으로 기울어지게 된다. 이러한 과정은 메인 컴퓨터(140)에 의해 제어된다.

상기 메인 컴퓨터(140)는 상기 키 측정부(560)에 의해 측정된 사용자의 키 높이에 따라 상기 디스플레이부(150)의 기울기가 변경되도록 상기 제2구동모듈(570)을 제어하는데, 사용자의 눈높이를 고려하여 디스플레이 모듈의 화면이 사용자의 눈을 향하도록 기울기를 조절한다.

일반적으로 사람의 눈은 키높잉에서 10cm 에서 20cm 정도 뺀 높이에 위치하므로, 상기 키 측정부(560)에서 측정된 사용자의 키에서 상기 높이만큼 뺀 높이를 향하도록 상기 디스플레이 모듈의 기울기를 조절한다.

본 발명에 따른 골프 시뮬레이션장치는 사용자가 간편하게 실제 필드와 같은 느낌으로 퍼팅을 즐길 수 있고, 퍼팅의 자세를 교정할 수 있는 효과가 있고 그에 따라 실제 필드를 가지 않고도 본 발명의 골프 시뮬레이션장치를 이용하여 골프를 즐길 수 있는 산업상의 이용가능성이 있다.