KR20050072558A - Wearable computer system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨어러블 컴퓨터에 관한 것으로, 특히 상기 웨어러블 컴퓨터를 이용해 골프 스윙 동작을 분석 처리하여 스윙 폼을 교정하는 것에 관한 것이다. 이를 위해, 사용자의 몸통에 부착되어 초음파를 발신하는 적어도 하나 이상의 전송 센서와, 사용자의 손목에 부착되어 상기 발신된 초음파를 수신하기 위한 적어도 하나 이상의 수신 센서와, 상기 사용자의 손목 움직임에 따라 변화되는 상기 센서들간 거리를 측정하여 운동 궤적을 계산하고, 이를 기 설정되어 입력된 전문가 시스템과 비교함으로써 비교 결과를 영상 또는 음성으로 출력하는 휴대용 컴퓨터를 포함하여 구성됨으로써, 자신의 스윙에 어떠한 문제점이 있는지 즉시 피드백 받는 효과가 있다.The present invention relates to a wearable computer, and more particularly, to correcting a swing form by analyzing a golf swing motion using the wearable computer. To this end, at least one transmission sensor attached to the body of the user to transmit the ultrasonic waves, at least one reception sensor attached to the wrist of the user for receiving the transmitted ultrasound, and changes according to the wrist movement of the user By measuring the distance between the sensors to calculate the motion trajectory, and compares it with a preset input expert system is configured to include a portable computer that outputs the comparison results in video or audio, so that any problems with their swing immediately Feedback is effective.
Description
본 발명은 웨어러블 컴퓨터에 관한 것으로, 특히 의복에 부착된 센서와 휴대용 컴퓨터를 이용해 골프 스윙 동작을 분석 처리하여 스윙 폼을 교정하는 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wearable computer, and more particularly, to correcting a swing form by analyzing a golf swing motion using a sensor attached to a garment and a portable computer.
일반적으로 운동 종목을 선택하여 운동하고자 할 때, 올바른 자세에 의해 그 운동을 더 쉽게 배우고 실력을 향상시킬 수 있음은 주지된 사실이다.In general, it is well known that when one chooses an exercise sport, he / she can learn the exercise more easily and improve his / her ability by the correct posture.
본 발명이 속하는 분야인 골프에 있어서는 다른 운동 종목보다 더욱 올바른 자세가 요구되는데, 이러한 골프에 있어서 처음부터 끝까지 가장 중요하게 요구되는 기초 자세는 골프공 타격에 따른 스윙 자세이다.In the golf field of the present invention, more correct posture is required than other sports events, and the most important basic posture from the beginning to the end of the golf course is a swing posture according to the golf ball strike.
이러한 스윙 자세는 드라이버나 아이언을 사용하는 비교적 큰 타격 자세를 요구하는 큰 스윙과, 퍼터를 사용하는 작은 타격 자세인 작은 스윙으로 구분되어 진다.This swing posture is divided into a large swing requiring a relatively large hitting posture using a driver or an iron, and a small swing, a small hitting posture using a putter.
상기와 같이 큰 스윙 자세나, 작은 스윙 자세에서 올바른 스윙 자세라 하면 일정 궤도를 그리면서 일정한 템포로 스윙이 이루어져 공을 타격함으로써 타격된 골프공이 정확히 목표선을 향하여 날아갈 수 있도록 하는 것이다.The correct swing posture in the large swing posture or the small swing posture as described above is to swing the golf ball at a constant tempo while drawing a predetermined trajectory so that the hit golf ball can fly exactly toward the target line.
이에 따라, 많은 골프 애호가들은 여러 방법을 동원하여 올바른 스윙 자세를 숙지하려고 애쓰고 있으며, 그러한 방법 중 하나로 실내 골프 연습장 등지에서 많은 경험이 있는 경험자들이나, 혹은 전문 지도자로부터 지도를 받는 방법을 사용하게 되는데, 이는 많은 비용이 소요됨은 물론, 개개인마다 서로 다른 운동 신경으로 인해 올바른 스윙 자세를 숙지하는데 어려운 문제점을 가지고 있었다. As a result, many golf enthusiasts struggle to learn the correct swing posture by using a variety of methods, and one of them is using a method that is experienced by an experienced golfer or a professional leader. This is not only expensive, but also difficult to understand the correct swing posture due to different motor nerves.
이를 해결하기 위해, 종래 자신의 스윙을 비디오 촬영해서 이것을 분석하는 방법을 사용하기도 하였지만, 이 또한, 비디오를 휴대하여야 하는 불편함이 있고, 자신의 스윙에 어떤 문제점이 있는지 즉시 피드백을 얻기 어렵다는 단점이 있었다.In order to solve this problem, a conventional method of analyzing a video by analyzing a swing of one's own is used, but this also has the disadvantage of carrying a video, and it is difficult to get feedback immediately on what kind of problem is his swing. there was.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 웨어러블 컴퓨터를 이용하여 손목 궤적을 분석함으로써 골프 스윙 폼을 교정하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to correct the golf swing form by analyzing the wrist trajectory using a wearable computer.
본 발명의 다른 목적은 웨어러블 컴퓨터의 도움을 받아 골프 스윙 이후 즉시 피드백 받음으로써 스스로 자신의 골프 스윙을 고쳐 나가도록 하는데 있다.It is another object of the present invention to fix the golf swing by itself by receiving feedback immediately after the golf swing with the help of the wearable computer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨어러블 컴퓨터 시스템은, 초음파를 발신하는 적어도 하나 이상의 전송 센서와, 상기 발신된 초음파를 수신하며 일정 궤적을 갖고 운동하는 적어도 하나 이상의 수신 센서와, 상기 센서들간 거리를 측정하여 상기 움직이는 센서의 궤적을 계산하고, 이를 기 설정되어 입력된 전문가 시스템과 비교 분석하여 분석 결과를 영상 또는 음성으로 알려주는 휴대용 컴퓨터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a wearable computer system includes: at least one transmission sensor for transmitting an ultrasound wave, at least one reception sensor for receiving the transmitted ultrasound wave and moving with a predetermined trajectory, and the sensor Comprising a distance between the two to calculate the trajectory of the moving sensor, it is characterized in that it comprises a portable computer that informs the analysis results by video or audio by comparing the analysis with a preset expert system.
상기 전문가 시스템은, 상기 일정 궤적을 갖고 운동하는 센서의 표준적인 움직임을 데이터로 입력받아 프로그램화한 것임을 특징으로 한다.The expert system is characterized in that the standard motion of the sensor moving with the predetermined trajectory received as a data input.
본 발명에 따른 웨어러블 컴퓨터 시스템을 골프 스윙 폼 교정에 이용하기 위해, 사용자의 몸통에 부착되어 초음파를 발신하는 적어도 하나 이상의 전송 센서와, 사용자의 손목에 부착되어 상기 발신된 초음파를 수신하기 위한 적어도 하나 이상의 수신 센서와, 상기 사용자의 손목 움직임에 따라 변화되는 상기 센서들간 거리를 측정하여 운동 궤적을 계산하고, 이를 기 설정되어 입력된 전문가 시스템과 비교함으로써 비교 결과를 영상 또는 음성으로 출력하는 휴대용 컴퓨터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to use the wearable computer system according to the present invention for correcting a golf swing form, at least one transmission sensor attached to the user's body to transmit an ultrasound and at least one attached to the user's wrist to receive the transmitted ultrasound A portable computer for measuring a movement trajectory by measuring the distance between the above-described receiving sensor and the sensors changed according to the movement of the user's wrist and comparing the result with a preset expert system to output a comparison result as an image or an audio. Characterized in that configured to include.
상기 휴대용 컴퓨터는, 상기 발신된 초음파가 수신되기까지의 시간과 상기 초음파의 속도를 곱하여 상기 전송 및 수신 센서간 거리를 구하는 것을 특징으로 한다.The portable computer may obtain a distance between the transmitting and receiving sensors by multiplying the speed of the transmitted ultrasonic wave by the time of receiving the transmitted ultrasonic wave.
상기 휴대용 컴퓨터는 초음파의 속도를 구하기 위해 온도 센서를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The portable computer is characterized by including a temperature sensor to obtain the speed of the ultrasonic waves.
상기 전문가 시스템은, 골프 전문가의 손목 움직임에 따른 운동 괘적을 데이터로 입력받아 프로그램화한 것임을 특징으로 한다.The expert system is characterized in that it is programmed to receive the exercise rule according to the wrist movement of the golf expert as data.
이하 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 골프 스윙 폼 교정을 위한 웨어러블 컴퓨터 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a wearable computer system for golf swing form correction according to the present invention.
도 1과 같이, 본 발명에 따른 웨어러블 컴퓨터(wearable computer)는, 의복 및 손목에 부착되는 센서(1-1,1-2)와, 상기 센서(1-1,1-2)에서 들어온 신호를 처리하는 휴대용 컴퓨터(2)와, 상기 센서(1)와 휴대용 컴퓨터(2)를 연결하기 위한 와이어(wire)(3)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a wearable computer according to the present invention includes sensors 1-1 and 1-2 attached to clothes and a wrist, and signals from the sensors 1-1 and 1-2. A portable computer 2 for processing, and a wire 3 for connecting the sensor 1 with the portable computer 2.
이때, 상기 센서(1-1,1-2)는 양쪽 어깨, 배꼽부위, 손목 등 네 곳에 부착(센서(1-1,1-2)의 개수는 상관 없으며, 많을수록 정확한 데이터를 얻게 된다)되어 있으며, 초음파 센서를 사용한다. 또한, 상기 휴대용 컴퓨터(2)로는 PDA(Personal Digital Assistant)를 사용하며, 상기 와이어(3)는 스윙 동작시 걸림이 없도록 의복의 솔기에 넣는다.At this time, the sensors (1-1,1-2) are attached to four places, such as both shoulders, navel area, wrist (the number of sensors (1-1, 1-2) does not matter, the more the more accurate data is obtained) And uses an ultrasonic sensor. In addition, a PDA (Personal Digital Assistant) is used as the portable computer 2, and the wire 3 is inserted into the seam of the garment so as not to be caught during the swing operation.
본 발명에 따르면, 상기 손목에 부착된 센서(1-2)를 수신단으로 하고, 양쪽 어깨 및 배꼽 부위에 부착된 센서(1-1)를 전송단으로 하여, 상호간의 거리를 측정함으로써 손목 궤적을 계산하게 되는데, 이를 첨부한 도 2를 통해 설명하면 다음과 같다.According to the present invention, by using the sensor (1-2) attached to the wrist as a receiving end, and the sensor (1-1) attached to both shoulder and navel portion as a transmitting end, by measuring the distance between the wrist traces The calculation will be made with reference to FIG. 2 as follows.
도 2는 본 발명에 따른 손목 궤적을 측정하기 위한 센서의 부착 위치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an attachment position of a sensor for measuring a wrist trajectory according to the present invention.
도 2와 같이, 4개의 센서(1-1,1-2)를 이용하여, 좌,우 어께, 배꼽 부위 및 손목에 센서(1-1,1-2)를 부착한다.As shown in FIG. 2, the sensors 1-1 and 1-2 are attached to the left and right shoulders, the navel region and the wrist using the four sensors 1-1 and 1-2.
이때, 상기 손목에 부착된 센서(1-2)는 수신단이고, 좌,우 어께 및 배꼽 부위에 부착된 센서(1-1)는 전송단이다.(반대로, 상기 손목에 부착된 센서(1-2)를 전송단, 좌,우 어께 및 배꼽 부위에 부착된 센서(1-1)를 수신단으로 하여도 관계없다.)In this case, the sensor 1-2 attached to the wrist is a receiving end, and the sensor 1-1 attached to the left, right shoulder and navel portions is a transmitting end. (In contrast, the sensor 1-1 attached to the wrist. 2) may be used as the receiving end, the sensor 1-1 attached to the transmitting end, left, right shoulder and navel area.)
상기 좌,우 어께 및 배꼽 부위에 부착된 센서(1-1)에서 초음파를 발신하면 손목에 부착된 센서(1-2)가 이를 감지하여 거리를 측정한다.When the ultrasonic wave is transmitted from the sensor 1-1 attached to the left, right shoulder and the navel area, the sensor 1-2 attached to the wrist senses the distance and measures the distance.
상기 손목에 부착된 센서(1-2)는 스윙 방향으로 움직이기 때문에, 좌,우 어께 및 배꼽 부위에 부착된 센서(1-1)와의 거리가 변하게 된다. 이처럼 변하는 순간 순간마다의 거리를 측정함으로써 손목이 움직이는 궤적을 계산하게 된다.Since the sensor 1-2 attached to the wrist moves in the swing direction, the distance from the left and right shoulders and the sensor 1-1 attached to the navel portion are changed. By measuring the distance from moment to moment, the movement of the wrist is calculated.
이때, 상기 초음파는 전파 속도가 느리고, 지향성 및 반사성이 강하며, 파장이 짧기 때문에 분해능이 높아 거리 측정을 위해서는 가장 효과적인 수단이므로, 손목 궤적 측정을 위해 초음파를 사용한다.In this case, since the ultrasonic wave has a low propagation speed, strong directivity and reflectivity, and a short wavelength, the ultrasonic wave is the most effective means for distance measurement because of high resolution.
상기 초음파를 이용한 거리 측정은 다음의 공식에 의해서 가능하다.Distance measurement using the ultrasonic wave is possible by the following formula.
V = 331.5 + 0.6tV = 331.5 + 0.6 t
상기 L은 측정할 거리를 나타내며, V는 음속을, S는 측정할 거리간 초음파 도달 시간을 나타내며, t는 온도이다.L denotes a distance to be measured, V denotes a sound velocity, S denotes an ultrasonic arrival time between distances to be measured, and t denotes a temperature.
즉, 측정할 거리 L은 음속 V와 시간 S의 곱으로 구하게 되며, 상기 음속 V를 구하기 위해서는 온도 측정이 필요함을 알 수 있다. 때문에, 도 1의 휴대용 컴퓨터(2)에는 온도 측정 센서가 부착되어 있다.That is, the distance L to be measured is obtained by multiplying the sound speed V and the time S, and it can be seen that temperature measurement is necessary to obtain the sound speed V. Therefore, the temperature measuring sensor is attached to the portable computer 2 of FIG.
이와 같은 방법으로, 상기 좌,우 어께 및 배꼽 부위에 부착된 센서(1-1)의 3개 포인트와 손목에 부착된 센서(1-2) 포인트와의 거리를 계산한다. In this way, the distance between the three points of the sensor 1-1 attached to the left, right shoulder and navel areas and the sensor 1-2 point attached to the wrist is calculated.
이때, 골프 스윙의 특성상 좌,우 어께 및 배꼽 부위 즉 몸통의 움직임은 적고, 손목의 움직임이 많기 때문에, 상기 몸통에 부착된 센서(1-1)와 상기 손목에 부착된 센서(1-2)가 움직이는 매 순간의 거리를 측정함으로써 손목이 움직이는 궤적을 계산하게 된다.At this time, because of the characteristics of the golf swing, the left, right shoulder and navel area, that is, the movement of the torso is small and the wrist is much movement, the sensor (1-1) attached to the body and the sensor (1-2) attached to the wrist By measuring the distance at each moment of movement, the trajectory of movement of the wrist is calculated.
즉, 상기 매 순간 측정된 거리는 와이어(3)를 통해 휴대용 컴퓨터(2)로 전해지고, 상기 휴대용 컴퓨터(2)가 종합하여 분석함으로써 손목의 궤적이 구해지는 것이다.That is, the distance measured every moment is transmitted to the portable computer 2 through the wire 3, and the trajectory of the wrist is obtained by analyzing the portable computer 2 collectively.
이처럼 손목의 궤적을 분석한 데이터는 상기 휴대용 컴퓨터(2)에서 전문가 시스템을 이용하여 비교 분석하게 된다.As such, the data of the wrist trajectory is analyzed by using the expert system in the portable computer 2.
상기 전문가 시스템이란 특정 분야의 전문가적 지식 및 경험을 가진 인간(또는 조직)의 판단과 행동을 흉내내는 컴퓨터 프로그램을 의미하는 것으로, 일반적으로 이러한 시스템은 축적된 경험이나 프로그램에 기술되어 특정 상황에 적용할 수 있는 규칙들을 가지고 있는 지식 데이터 베이스를 활용하게 된다.The expert system refers to a computer program that mimics the judgment and behavior of a human (or organization) having expert knowledge and experience in a particular field. Generally, such a system is described in accumulated experiences or programs and applied to a specific situation. Leverage a knowledge database with rules to do it.
따라서, 골프 스윙에 대한 전문가 시스템을 구축하기 위해서는, 프로 골프 선수들의 신체 데이터를 입력받고, 본 발명에 따른 웨어러블 컴퓨터를 착용하게 한 연후에, 여러 번의 스윙 동작을 하게 하여 데이터를 입력 받아야 한다.Therefore, in order to build an expert system for the golf swing, after receiving the body data of the professional golf players, and after wearing the wearable computer according to the present invention, it is necessary to receive the data by causing the swing operation several times.
이때, 골프에서 요구되는 스윙의 종류, 즉, 드라이버나 아이언을 사용하는 비교적 큰 타격 자세를 요구하는 큰 스윙과, 퍼터를 사용하는 작은 타격 자세인 작은 스윙 등의 조건에 따라 데이터를 입력 받게 된다.At this time, the data is input according to the type of swing required for golf, that is, a large swing requiring a relatively large hitting posture using a driver or an iron, and a small swing, which is a small hitting posture using a putter.
상기 얻어진 데이터를 통계 처리하여 표준 데이터를 생성하고, 상기 표준 데이터를 근간으로 하여 전문가 시스템을 구축하게 된다.The obtained data is statistically processed to generate standard data, and an expert system is constructed based on the standard data.
이처럼, 전문가 시스템까지 구축된 웨어러블 컴퓨터에 자신의 신체 데이터를 입력한다. 이는 개개인마다 신체적 특성이 다른 것을 고려하기 위함이며, 상기 표준 데이터 생성시 참고한 프로 골프 선수들의 신체적 특성과 비교함으로써 좀 더 정확한 결과치를 얻어내게 된다.In this way, the user's body data is input to the wearable computer built up to the expert system. This is to consider that the physical characteristics are different for each individual, a more accurate result is obtained by comparing the physical characteristics of professional golf players referred to in the standard data generation.
이후, 상기 자신의 신체 데이터가 입력된 웨어러블 컴퓨터를 착용하고, 스윙을 하면 그 결과를 전문가 시스템에 의뢰해서 어떠한 점이 다른지 분석하게 된다.Thereafter, when the user wears a wearable computer to which his body data is input and swings, the result is requested to an expert system to analyze what is different.
상기 분석 결과는 휴대용 컴퓨터(2)의 액정에 디스플레이 되거나, 음성으로 표현해줌으로써, 사용자가 골프 스윙 이후 즉시 자신의 폼을 교정 받을 수 있도록 한다.The result of the analysis is displayed on the liquid crystal of the portable computer 2 or expressed in voice, so that the user can immediately correct his form after the golf swing.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 웨어러블 컴퓨터 시스템은 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the wearable computer system according to the present invention has the following effects.
첫째, 웨어러블 컴퓨터를 간단히 의복에 착용하거나 부착함으로써 골프 스윙 동작을 컴퓨터로 분석하여 자신의 스윙에 어떠한 문제점이 있는지 즉시 피드백 받는 효과가 있다.First, by simply wearing or attaching a wearable computer to clothing, it is possible to analyze the golf swing motion with a computer and immediately receive feedback of any problems in his swing.
둘째, 초보자가 웨어러블 컴퓨터를 착용하고 스윙하는 것만으로도 프로 골퍼의 스윙에 점진적으로 가까워지는 효과가 있다.Secondly, even a beginner wearing a wearable computer and swinging can get closer to a professional golfer's swing.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.
도 1은 본 발명에 따른 골프 스윙 폼 교정을 위한 웨어러블 컴퓨터 시스템의 구성을 나타낸 도면1 is a view showing the configuration of a wearable computer system for golf swing form correction according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 손목 궤적을 측정하기 위한 센서의 부착 위치를 나타낸 도면2 is a view showing the attachment position of the sensor for measuring the wrist trajectory according to the present invention
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-
1-1 : 전송 센서 1-2 : 수신 센서1-1: transmission sensor 1-2: reception sensor
2 : 휴대용 컴퓨터 3 : 와이어2: portable computer 3: wire
Claims (6)
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Publications (1)
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