CN108472539A - 幕布保龄球仿真系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种幕布保龄球仿真系统，包括缩短球道和传感球道，其在一个平面上沿着长度方向连接；边沟(gutter)，其设置在缩短球道和传感球道的两边；光传感装置，其设置在所述传感球道上；幕布，其设置在所述缩短球道和传感球道的分界线上；计算机，其运算保龄球瓶动态信息；以及投影仪，其向所述幕布照射保龄球和保龄球瓶的影像。其优点在于，感知保龄球动态信息的传感器遮挡保龄球手(bowler)视线或改变保龄球行进轨迹的疑虑，特别是，其易于感知保龄球的角度变化，从而体现出类似于实际保龄球场馆的运动结果。

Description

幕布保龄球仿真系统
技术领域
本发明涉及一种幕布保龄球仿真系统，具体涉及一种以如下内容为特征的幕布保龄球仿真系统，其特征在于，包括：
缩短球道和传感球道，其在一个平面上沿着长度方向连接；
边沟(gutter)，其设置在缩短球道和传感球道的两边；
光传感装置，其并排设置在所述传感球道上；
幕布，其设置在所述缩短球道和传感球道的分界线上；
计算机，其运算所述光传感装置感知到的保龄球瓶动态信息；以及
投影仪，其向所述幕布照射保龄球和保龄球瓶的影像。
其优点在于，不存在用于感知保龄球动态信息的传感器遮挡保龄球手(bowler)的视线或改变保龄球行进轨迹的疑虑，特别是，其易于感知保龄球的角度变化，从而体现出类似于实际保龄球场馆的保龄球运动。
背景技术
众所周知，保龄球(bowling)是将酒瓶形状的保龄球瓶(pin)摆放在具有规定长度和宽度的球道(lane)的末端之后，使保龄球滚动在上述球道上，从而击倒上述保龄球瓶的室内运动项目。有使用10个保龄球瓶的十瓶制(ten pins)保龄球或者使用9个保龄球瓶的九瓶制(nine pins)保龄球。
要想经营可以体验保龄球运动快感的保龄球场管，需要配备长度大约达到19m左右的球道和自动化保龄球瓶处理装置等大规模设施，投入相当庞大的资金，创办和经营都不容易。鉴于此，人们曾经推出了像幕布保龄球一样仅投入小额资金也可以经营保龄球场馆的幕布保龄球仿真系统。
例如，韩国专利公开第10-1995-28l3号(1995.02.16.)公开了不用配备保龄球瓶，利用设置在球道上的电子传感器检测保龄球的速度、行进方向和旋转方向等，以此推测保龄球瓶击倒结果，将其用画面形式表示于显示器上的图像图形电子保龄球装置。
另外，韩国专利公开第10-2012-0035361号(2012.04.16.)公开了一种幕布保龄球系统，其包括：设置在球道前方的幕布(screen)、在球道上感知保龄球落球点的第1传感器、在球道上感知保龄球行进方向的第2传感器、感知保龄球的行进方向和旋转的摄像传感器、接收上述第1、第2及摄像传感器感知到的信息运算保龄球瓶击打结果的计算机以及使上述计算机的运算结果变成图像而投射到上述幕布的投影仪。
上述幕布保龄球系统的优点在于，可以将上述球道的长度缩减到大约一半，而且不需要设置包括保龄球瓶在内的保龄球瓶处理装置。因此，投入小额资本也可以创办或经营保龄球场馆。
【在先技术文献】
(专利文献1)韩国专利公开第10-1995-2813号(1995.02.16.)；
(专利文献2)韩国专利公开第10-2012-0035361号(2012.04.16.)。
发明内容
技术问题
通常，对于保龄球运动的结果产生影响的因素是保龄球的重量和速度以及自旋量等。这里，保龄球的重量和速度成为决定施加给保龄球瓶的冲量的因素，而自旋量则成为决定保龄球击打保龄球瓶后滚动的轨迹的因素，特别是，成为决定球道末端部分保龄球瓶附近敏感地发生角度变化的因素。
但是，如上述韩国专利公开第10-2012-0035361号，根据传统技术的幕布保龄球系统在球道中间设置感知保龄球的落球点和行进方向的红外线激光传感器(1、2)，存在着上述传感器(1、2)对于保龄球行进路径产生影响的疑虑，特别是，它很难感知到因自旋发生在球道末端部分的保龄球角度变化。并且，上述幕布保龄球系统将设置在球道上的摄像传感器3直接暴露在保龄球手(bowler)的视线之中，存在着妨碍保龄球手玩保龄球的疑虑。
为了解决上述问题，本发明提供一种以如下内容为特征的幕布保龄球仿真系统，其特征在于：不存在传感器遮挡保龄球手视线或者改变保龄球行进轨迹的疑虑，特别是，容易感知到保龄球因自旋发生在球道末端部分的敏感性角度变化。
为了解决上述问题，本发明还提供一种以如下内容为特征的幕布保龄球仿真系统，其特征在于：具备感知保龄球重量的工具，补偿因球道长度变短而减少的自旋影响力。
技术方案
为了达到本发明的上述目的，本发明提供一种幕布保龄球仿真系统，其包括：
缩短球道，其缩短保龄球滚动穿过的球道(lane)，以使其短于实际长度；
传感球道(sensing lain)，其在所述缩短球道的末端直接延伸；
边沟(gutter)，其具备感知保龄球是否滚动穿过的边沟传感器；
光传感装置，其具备在所述传感球道上沿着宽度方向相互平行的3-5行直线形受光部和向所述受光部发射光线的发光部；
幕布，其在所述缩短球道和所述传感球道的分界线上从天棚向地面悬垂；
计算机，其接收所述光传感装置感知到的保龄球动态信息，运算出保龄球滚动穿过所述缩短球道之后的预计轨迹和保龄球瓶击倒的状况，并以此为基础，将保龄球和保龄球瓶的动态变成影像；以及
投影仪(projector)，其将所述计算机传送的保龄球和保龄球瓶的动态照射到所述幕布。
有益效果
本发明幕布保龄球仿真系统在滚动穿过保龄球的缩短球道的末端单独延伸了传感球道，并在所述传感球道上设置了用于感知保龄球动态信息的光传感装置。因此，不存在所述光传感装置对于保龄球行进轨迹产生影响的疑虑，特别是，容易感知到在球道末端发生的保龄球角度变化。
并且，根据本发明，由于幕布悬垂在缩短球道和传感球道之间，所以不存在光传感装置的发光部被所述幕布遮挡而妨碍保龄球手视线的疑虑，进一步，由于设置了3-5个直线形光传感装置和边沟传感器，可以感知到保龄球的速度和方向乃至因自旋弯曲的曲线形态行进轨迹变化。
并且，由于所述传感球道上设置了测力元件(load cell)，可以感知到保龄球的重量，而所述缩短球道和所述传感球道的上面覆盖防滑板，可以增补所述缩短球道的长度缩短到实际球道一半左右而减少的自旋影响力。
附图说明
图1是本发明幕布保龄球仿真系统的结构图；
图2是示出图1中缩短球道10和传感球道20及边沟30结构的平面图。
符号说明
10：缩短球道； 20：传感球道(sensing lain)；
30：边沟(gutter)； 31：边沟传感器(gutter sensor)；
40：光传感装置； 41、41a-41d：受光部；
42：发光部； 50：幕布(screen)；
60：计算机； 70：投影仪(projector)。
最佳实施方式
以下参考附图详细说明本发明。即使是实施本发明时需要必备的结构，但只要是属于公知技术或者所属领域的通常技术人员可以很容易地依据公知技术导出的结构，就不再做出详细说明。
如图1及图2所示，本发明幕布保龄球仿真系统包括：缩短球道10和传感球道20，其在一个平面上沿着长度方向连接；边沟30，其设置在缩短球道10和传感球道20的两边；光传感装置40，其并排设置在所述传感球道20上；幕布50，其设置在所述缩短球道10和传感球道20的分界线上；计算机60，其运算所述光传感装置40感知到的保龄球瓶动态信息；以及投影仪70，其向所述幕布50照射保龄球和保龄球瓶的影像。
首先，所述缩短球道10是保龄球手(bowler)投出的保龄球滚动的通道，与实际保龄球场管的球道相比，只有长度缩短了一半，而球道的宽度和地板材质等均相同。优选地，所述缩短球道10的长度是450-600Cm。所述长度短于450Cm时，保龄球比赛的乐趣会减半，反之，所述长度长于600Cm时，设施费用会增多。在所述缩短球道10上全部或一定区间，与通常保龄球场管球道一样，可以涂油。
所述缩短球道10的起步线前面具备保龄球手(bowler)准备投球动作的助走区间A。所述助走区间A可以与实际保龄球场馆的助走区间相同，或者根据情况略短也无妨。
其次，所述传感球道20是设置了用于检测保龄球动态信息的传感器(sensor)的区间，在所述缩短球道10的末端直接延伸，以使其保持相同的平面。优选地，所述传感球道20的长度为60-150Cm。所述长度短于60Cm时，容易感知到保龄球的动态信息，特别容易感知到因自旋弯曲的曲线行进轨迹。反之，所述长度长于l50Cm时，球道的整体长度会过长而不宜采用。
所述传感球道20的地板材质可以与所述缩短球道10相同，优选地，上面覆盖防滑板。所述防滑板可以采用厚度大约2mm左右的硅片或生橡胶板。所述防滑板可以最大限度增强对于保龄球自旋和保龄球行进轨迹产生的影响，从而更加准确地感知到保龄球的动态信息。优选地，所述缩短球道10和所述传感球道20的宽度与实际保龄球场馆的宽度相同。
所述边沟30是脱离所述缩短球道10或传感球道20的保龄球滚动的通道，通常情况下，与保龄球场馆的边沟相同，地面由圆槽组成。所述边沟30具备用于感知保龄球是否滚动穿过的边沟传感器31，而滚动穿过所述边沟30的保龄球不能击倒任何一个保龄球瓶而直接滚动穿过。至于所述边沟传感器31，只要是可以感知到保龄球是否滚动穿过的传感器均可。
所述光传感装置40与普通光传感器相同，由受光部41和发光部42组成。所述受光部41是在所述传感球道20上沿着宽度方向紧密分布普通受光元件而成，相互平行地分布共3-5行直线形受光部41。优选地，所述受光元件以相隔约5mm左右的间距，每1行受光部41上分布170-180个。
并且，所述发光部42向所述受光部41发光，优选地，设置在天棚上。所述发光部42可以使各个受光部41发射分别各自分离的平面形光线，也可以使一个发光部42向所有受光部41发射光线。
图2示出了本发明一实施例中，所述受光部41由共4行，即，第1至第4受光部41a、41b、41c、41d组成的光传感装置40。所述第1至第4受光部41a、41b、41c、41d可以相隔一定间距分布在所述传感球道20内。正在启动所述光传感装置40的状态下，保龄球滚动穿过所述受光部41上时，所述发光部42照射的光线被所述保龄球瞬间切断。此时，通过被切断光线的受光元件所在坐标掌握保龄球的动态信息。
例如，利用保龄球的中心经过第1受光部40a的时间和经过第2受光部40b的时间之差以及所述第1受光部40a和第2受光部40b之间的距离计算出保龄球的速度。在设置所述第1及第2受光部40a、40b的区间，保龄球保持与缩短球道10几乎相同的速度，所以可以准确地检测到保龄球的速度。
并且，相互连接保龄球的中心经过所述第1受光部40a和第2受光部40b时受光元件坐标Pl、P2和保龄球的中心经过所述第3受光部40c和第4受光部40d时受光元件的坐标P3、P4就可以掌握保龄球经过的行进轨迹。在设置所述第3及第4受光部40c、40d的区间，随着保龄球的速度减慢，根据是否自旋，保龄球的轨迹也会敏感地发生变化。
所述PI和P2、P3及P4位于一条直线上时，表示保龄球不左右自旋而打出了直线球。并且，所述P3和P4位于连接所述PI和P2的直线的左侧时，保龄球的行进轨迹呈现出向左侧弯曲的曲线。反之，所述P3和P4位于连接所述PI和P2的直线的右侧时，保龄球的行进轨迹呈现出向右侧弯曲的曲线。此时，如果连接所述PI和P2的直线和P3及P4之间的偏差大，保龄球的自旋量会多，角度会发生急剧变化。反之，偏差小时，自旋量会少，会呈现出柔缓的曲线。
并且，所述受光部41分布成3行时，将得到三个保龄球中心经过的坐标。可以利用该坐标，采用类似上述内容的方法运算出保龄球经过的速度和行进轨迹。只是，与上述4个坐标时相比，掌握保龄球预计行进轨迹的准确度会降低。另外，所述受光部41分布成2行时，虽然可以检测出保龄球的速度，但是不能准确地掌握保龄球折弯的曲线行进轨迹。所述受光部41的分布超过5行时，虽然可以提高掌握保龄球预计行进轨迹的准确度，但会使设置及维护费用大幅上升，导致经济效益低。
其次，幕布50设置在所述缩短球道10和所述传感球道20的分界线上，从天棚向地面悬垂，以使保龄球穿过所述幕布50下面。所述幕布50可以用影像显示保龄球和保龄球瓶的动态，还可以切断所述发光部42发射的光线，以避免遮挡保龄球手(bowler)的视线，从而保证保龄球手(bowler)不受所述发光部42的妨碍而投出保龄球。
所述计算机60接收所述光传感装置40感知到的保龄球动态信息，并基于所述动态信息运算出保龄球滚动穿过所述缩短球道10之后的预计行进轨迹和由此击倒保龄球瓶的预计结果。另外，基于所述运算结果，将所述保龄球滚动穿过所述缩短球道之后再次滚动穿过其余实际球道的形态和保龄球瓶被击倒时形态变成影像。
最后，所述投影仪70采用视频形式向所述幕布50照射从所述计算机60接收的保龄球和保龄球瓶的动态。因此，所述幕布50出现保龄球滚动穿过缩短球道10之后再次滚动穿过其余实际保龄球场管球道的形态和所述保龄球击倒保龄球瓶的形态。
另外，所述传感球道上可以进一步设置用于感知保龄球重量的测力元件(loadcell)。所述测力元件检测保龄球的重量，并将其作为计算保龄球瓶对于保龄球的破坏力的依据。作为参考，至于保龄球的重量，保龄球手可以预先将自己使用的保龄球的重量输入在所述计算机60里。
以上利用优选实施例详细说明了本发明，但该实施例并不限定本发明的权利要求范围。本发明所属领域技术人员应当理解，不脱离权利要求书请求的本发明的实质的情况下，可以对本发明的设计进行各种变形，但是只要上述设计变更没有使本发明产生完全预见不到的新作用和效果，就不能超出本发明的权利要求范围。

Claims (4)

1.一种幕布保龄球仿真系统，其包括：
缩短球道，其缩短保龄球滚动穿过的球道(lane)，以使其短于实际长度；
传感球道(sensing lain)，其在所述缩短球道的末端直接延伸；
边沟(gutter)，其具备感知保龄球是否滚动穿过的边沟传感器；
光传感装置，其具备在所述传感球道上沿着宽度方向相互平行的3-5行直线形受光部和向所述受光部发射光线的发光部；
幕布，其在所述缩短球道和所述传感球道的分界线上从天棚向地面悬垂；
计算机，其接收所述光传感装置感知到的保龄球动态信息，运算出保龄球滚动穿过所述缩短球道之后的预计轨迹和保龄球瓶击倒的状况，并以此为基础，将保龄球和保龄球瓶的动态变成影像；以及
投影仪(projector)，其将所述计算机传送的保龄球和保龄球瓶的影像照射到所述幕布。
2.根据权利要求1所述的幕布保龄球仿真系统，其特征在于，
所述缩短球道的长度(L1)是450-600Cm，所述传感球道的长度(L2)是60-150Cm。
3.根据权利要求1或2所述的幕布保龄球仿真系统，其特征在于，
所述传感球道进一步设置用于感知保龄球重量的测力元件(load cell)。
4.根据权利要求1或2所述的幕布保龄球仿真系统，其特征在于，
所述传感球道的上面覆盖防滑板。
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