KR100339048B1

KR100339048B1 - 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100339048B1
Application number: KR1020000002501A
Authority: KR
Inventors: 이성규
Original assignee: 이성규
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2002-05-31
Also published as: KR20010073716A

Abstract

본 발명은 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 데이터의 형태로 저장된 개체의 물리량을 사용자가 직접 느낄 수 있도록 변환하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

이에 본 발명의 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법 및 그 장치는, 화면에 표시된 개체를 사용자가 선택하면, 선택된 개체정보에 의한 물리량을 사용자에게 물리적인 운동으로 전달하는 것을 특징으로 한다.

Description

정보에 의한 물리적 부하 발생 방법 및 그 장치{A METHOD OF PHYSICAL LOAD MANUFACTURING BY DATABASE AND AN APPARATUS THEREOF}

일반적으로 컴퓨터 사용자는 시뮬레이션(모의 실험)을 위해 각종 물리량을 저장장치에 입력하고, 이를 특정한 환경하의 설정에서 모의실험을 하게 된다. 이처럼 모의 실험을 한 결과는 단지 표시장치, 이를테면 모니터 등에 결과화면만을 보여주게 되어 사용자는 이를 직접 체험하지 못하고 화면의 정보로만 결과를 파악하게 되는 문제점이 상존하였다.

또한 컴퓨터 시뮬레이션만이 아니라, 컴퓨터를 이용한 오락이나, 가정용 게임기에서의 오락에서도, 사용자는 오락도중 발생하는 여러 환경을 시각적으로만 확인할 수 있어서, 현실감이 떨어지는 문제점이 상존하였다.

이를 개선하여 일본 소니(SONY)사의 가정용 비디오 게임기 플레이 스테이션(PLAY STATION)에서는 특정상황하에서 오락용 게임패드가 진동하는 장치를 사용하였으나, 이 장치는 진동의 강도가 일정하여 오락을 하는 사람에게 정확한 물리량을 전달하지 못하는 문제점이 상존하였다.

본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 주 목적은 저장장치에 데이터의 형태로 저장된 물리량을 사용자가 직접 체험할 수 있는 장치와 방법을 제공하려는데 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 물리적 부하 발생 방법의 흐름도이고,

도 2 는 본 발명에 의한 물리적 부하 발생 장치의 구성블럭도이고,

도 3 은 본 발명에 의한 물리적 부하 발생 장치의 실시예를 나타낸 구성블럭도이고,

도 4 는 본 발명에 의한 물리적 부하 발생 장치가 마우스에 삽입되었을 때의 구성도이고,

도 5 는 본 발명에 부하발생장치와 마우스 클릭판의 결합 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100:표시장치 110:저장장치

120:처리장치 130:부하발생장치

140:사용자응답장치 200:컴퓨터시스템 본체

210:모니터 220:중앙연산장치

230:저장장치 240:외부연결장치

250:네트워크 260:외부컴퓨터 시스템

300:마우스 310:마우스제어회로

312:누름 스위치 314:인쇄회로기판

320:마우스 클릭판 324:누름안내판

326:상부스프링 328:상부안내판

330:하부안내판 332:하부스프링

400:부하발생장치 410:제어회로

420:스테핑모터 430:기어박스

432:기어 440:부하전달기

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀 더 상세히 설명하면 더욱 명백해질 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

본 발명의 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법은 첨부된 도면 도 1 에 도시된 바와 같이, 먼저 시스템을 시작하는 시작 단계(S100)를 수행한다. 시작 단계(S100)에 의해 시스템에 전원이 공급되고, 작동대기 상태가 된다.

이후 사용자가 개체를 선택하는 개체선택 단계(S102)를 수행한다. 이때의 개체선택은 사용자가 부하량 정보가 있는 개체를 선택함을 의미한다. 이와 같은 개체선택은 사용자가 직접 개체를 선택할 수도 있으며, 사용자가 시스템 사용 중에 특정한 작업을 수행하게 됨에 따라 자동적으로 개체가 선택될 수도 있다.

이후 처리장치가 상기 개체선택 단계(S102)에서 선택된 개체와 연결된 부하량 정보를 저장장치로부터 읽어들이고, 읽어들인 부하량 정보를 부하발생장치에서 인식 가능한 정보로 처리하는 정보처리 단계(S104)를 수행한다. 이때의 부하발생장치에서 인식 가능한 정보는 부하발생장치의 종류에 따라 형태가 변할 수 있다. 또한 정보처리 단계(S104)는 부하발생장치에 전달할 부하량 정보의 비율을 설정하는 정보비율설정 단계(S106)를 추가로 수행하는 것이 바람직하다. 이때의 정보 비율 설정은 부하발생장치에 전달되는 부하량 정보의 크기를 조절하여 과부하에 의한 부하발생장치의 오작동이나 고장을 막기 위한 것이다. 또한 정보비율설정 단계(S106)는 일 실시예로 사용자의 비율설정에 따라 비율이 설정될 수 있다.

다른 실시예로 정보비율설정 단계(S106)는 사용자의 비율설정이 없어도 부하발생장치의 한계 부하량을 초과하는 부하량 정보가 있으면, 자동으로 부하발생장치의 한계 부하량을 넘지 않도록 부하량을 조정하고 이를 사용자에게 표시하는 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같은 자동 부하량 조정은 사용자의 착오나 실수에 의한 부하발생장치를 보호하기 위해 사용된다.

이후 정보처리 단계(S104)에 의해 처리장치에서 처리된 부하량 정보를 부하발생장치에 전달하는 정보전송 단계(S108)를 수행한다.

이후 정보전송 단계(S108)에 의해 전송된 정보에 따라 부하발생장치가 작동하는 작동 단계(S110)를 수행한다. 이때의 부하발생장치의 작동은 처리장치에서 전송되는 값의 변화에 따라 작동강도가 변하게 된다.

이후 작동 단계(S110)에 의해 작동되는 부하발생장치의 작동에 따라 사용자가 응답하는지를 조사하는 조사 단계(S112)를 수행한다. 이때의 조사 단계(S112)는 처리장치가 계속적으로 연산을 수행하여 부하발생장치를 가동해야 하는지를 판단하기 위하여 수행된다.

이후 조사 단계(S112)에서 사용자의 응답이 존재하지 않으면 다시 정보전송 단계(S108)로 복귀하고, 사용자의 응답이 존재하면 처리장치가 사용자의 응답에 대한 정보를 처리하여 부하발생장치의 작동계속 여부를 결정하는 응답처리 단계(S114)를 수행한다.

끝으로 응답처리 단계(S114)실행 후, 시스템의 동작 계속 여부를 조사하여 동작을 계속하게되면 상기 개체선택 단계(S102)로 복귀하고, 동작을 계속하지 않게 되면 종료(S118)하는 단계로 진행하는 동작계속조사 단계(S116)를 순차적으로 수행한다.

또한 본 발명의 정보에 의한 물리적 부하 발생 장치는 첨부된 도면 도 2 에도시된 바와 같이, 처리장치(120)에서 전송된 화면표시 신호를 사용자가 인식할 수 있는 형태의 화면으로 표시하는 표시장치(100)를 포함하여 이루어진다.

또한, 처리장치(120)에서 필요로 하는 개체정보를 저장하고, 처리장치(120)의 요구가 있으면 이를 처리장치(120)에 전달하는 저장장치(110)를 포함하여 구성된다.

또한 처리장치(120)에서 전송된 부하량 정보에 따라 동작하여, 사용자응답장치(140)에 물리적 부하를 발생하여 전달하는 부하발생장치(130)를 포함하여 구성된다. 이때의 부하발생장치(130)는 일 실시예로 처리장치(120)의 부하량 정보를 수신하여 스테핑 모터(420)가 작동하도록 제어신호를 출력하는 제어회로(410)와, 제어회로(410)의 제어신호에 의해 회전 작동하는 스테핑 모터(420)와, 스테핑 모터(420)의 회전력을 직선운동으로 전환시켜 상기 사용자응답장치(140)에 전달하는 부하전달기(440)로 구성되는 것이 바람직하다. 이때 스테핑 모터(420)의 구동 부하량을 넘어서는 부하를 발생시켜야 할 경우에는 부하전달기(440)와 스테핑 모터(420) 기어박스를 장착할 수도 있다. 또한 이때의 부하전달기(440)는 일 실시예로 부하전달기의 갑작스런 동작에 의한 사용자응답장치(140)의 파손을 막기 위해 부하전달기(440)와 사용자응답장치(140) 사이에 탄성을 가진 완충수단이 추가로 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 부하발생장치(130)로부터 발생한 물리적 부하를 사용자에게 전달하고, 사용자의 물리적 제어를 상기 처리장치(120)에 전달하는 사용자응답장치(140)를 포함하여 구성된다.

또한, 표시장치(100)에 사용자가 인식할 수 있는 형태의 화면을 표시하도록 신호를 전달하고, 상기 저장장치(110)에 저장된 개체정보를 분석하여 부하발생장치(130)에 전할 부하량 정보를 생성하고, 사용자응답장치(140)로부터의 응답신호를 받아 부하량 정보를 계속 부하발생장치에 전달할 것인지를 판단하는 처리장치(120)를 포함하여 구성된다. 이때의 처리장치(120)는 외부 네트워크(250)와 연결되어 외부컴퓨터 시스템의 개체정보를 송신 받을 수 있도록 외부연결장치(240)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 일반적인 컴퓨터 시스템에 적용한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에 의한 표시장치(100)로 모니터(210)를 사용하고, 처리장치(120)로는 중앙연산장치(220)를 사용하도록 한다. 저장장치(110)는 일반적인 컴퓨터의 저장장치(230)인 하드 디스크나 플로피 디스크나 콤팩트 디스크를 사용한다. 또한 저장장치(110)를 사용하지 않고 네트워크(250)를 통해 외부컴퓨터 시스템(260) 또는 외부 저장장치의 정보를 사용할 수도 있다. 사용자 응답장치(140)는 마우스(300)를 사용한다.

그러나 일반적인 마우스(300)는 내부에 본 발명에 사용되는 부하발생장치(130)를 내장하고 있지 않으므로, 본 발명의 실시예에 사용되는 마우스에는 부하발생장치(400)로 첨부된 도면 도 3 에 도시된 바와 같이, 제어회로(410)와 스테핑 모터(420)와 기어박스(430)로 구성된 것을 마우스에 내장하여 사용한다.

이때 마우스(300)에 내장되는 부하발생장치(130)의 구성요소인 제어회로(410)는 중앙연산장치(220)에서 전송되는 부하량 정보에 따라 스테핑 모터(420)를 구동하는 전류를 공급하는데 사용된다. 스테핑 모터(420)는 제어회로(410)에서 공급된 전류에 따라 동작한다. 스테핑 모터(420)의 동작에 의해 발생한 회전력은 기어박스에서 직선운동으로 전환되어 첨부된 도면 도 5 에 도시된 바와 같이, 부하전달기(440)를 통해 마우스의 클릭판(320)에 전달되도록 한다.

이와 같이 부하전달기(440)가 마우스의 클릭판(320)에 부하를 전달하게 되면 갑작스런 스테핑 모터의 동작에 의해 마우스 구성요소에 손상이 가해질 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 도 5 에 도시된 바와 같이, 부하전달기(440)의 상측과 하측에 상부 안내판(328)과 하부 안내판(330)을 결합한다.

또한 마우스 클릭판(320)의 돌출부를 안내하는 마우스 본체에 형성된 누름안내판(324)과 상부 안내판(328) 사이에 완충수단을 구비하여 결합한다. 이때의 완충수단은 일 실시예로 스프링(326)이 사용될 수 있다.

또한 마우스의 클릭판(320)의 동작에 의해 작동되는 누름스위치(312)가 설치된 인쇄 회로 기판(314)과 하부 안내판(328) 사이에도 완충수단을 구비하여 결합하는 것이 바람직하다. 이때의 완충수단 또한 일 실시예로 스프링(332)이 사용될 수 있다.

상기와 같이 구성된 컴퓨터 시스템에서 사용자는 모니터(210)를 통해 개체를 선택하게 된다. 이때의 개체선택은 사용자가 모니터상의 개체를 마우스(300)로 직접 선택할 수도 있으며, 사용자가 컴퓨터 시스템을 사용하는 중에 자동으로 선택될수도 있다. 사용자가 직접 선택하는 방법으로는 마우스 클릭에 의할 수도 있으며, 마우스의 커서를 개체에 놓는 방법으로 할 수도 있다.

이처럼 사용자가 개체를 선택하게 되면 중앙 연산 장치(220)는 선택된 개체의 개체정보를 저장장치(230)로부터 받게 된다. 이때 저장될 수 있는 개체정보는 질량, 인력, 척력 등의 각종 물리량이 사용될 수 있다.

저장장치(230)로부터 개체정보를 전달받은 중앙 연산 장치(220)는 부하발생장치(400)의 한계부하량을 넘지 않는 부하량 정보를 전달한다. 이때 한계부하량을 넘지 않도록 설정하는 것은 사용자가 직접 할 수도 있으며, 중앙 연산 장치(220)의 판단에 따라 설정할 수도 있다.

부하발생장치(400)의 제어회로(410)는 부하량 정보에 따라 스테핑 모터(420)를 구동하기 위한 전류를 공급하게 된다.

제어회로(410)로부터 전류를 공급받은 스테핑 모터(420)는 회전운동을 하게 되고, 회전력은 기어박스(430)에 전달된다.

기어박스(430)는 회전력을 직선운동으로 바꾸어 부하전달기(440)를 통해 마우스 클릭판(320)에 부하를 전달한다.

마우스 클릭판(320)은 부하전달기(440)에 의해 위로 들려지게 된다. 사용자는 위로 들려지는 마우스 클릭판(320)을 누르게 되고, 이때 선택된 개체의 물리량을 물리적으로 느끼게 된다.

사용자는 전달받은 물리력보다 큰 힘으로 마우스 클릭판(320)을 눌러서 누름 스위치(312)가 눌려지도록 한 후 마우스를 이동한다.

누름 스위치(312)가 눌려지면 마우스 제어회로(310)가 중앙 연산 장치(220)에 누름 스위치(312)가 눌려졌음을 알리게 되면, 중앙 연산 장치(220)는 마우스의 커서가 화면상의 개체를 이동 가능한 상태로 바뀌도록 한다.

이처럼 마우스의 커서가 이동 가능한 상태가 되어 마우스의 이동이 화면상에 나타나면 사용자는 자신이 가한 물리력이 자신이 선택한 개체의 물리력임을 알게 된다.

상기 실시예에서는 마우스의 클릭판(320)에 부하가 전달되도록 하였으나, 휠 마우스를 사용하여 개체의 물리력을 휠에 전달하도록 기어박스의 기능을 전환할 수도 있다.

또한 상기의 실시예에서는 사용자가 개체를 직접 선택할 경우의 동작에 관해 설명하였으나, 사용자가 오락을 할 경우 특정 상황에 처하게 되면 부하발생장치를 가동하여 사용자가 오락에서의 환경을 물리적으로 느끼게 할 수도 있다.

또다른 실시예로는 외부연결장치(240)를 사용하여 인터넷 등의 네트워크에 접속하여 실시하는 네트워크 게임 등의 작동 중에 부하발생장치가 동작하도록 하여 같은 네트워크에 접속한 여러 명의 사용자가 이를 이용한 물리력 체험을 할 수도 있다.

이처럼 본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 저장장치에 데이터의 형태로 저장된 물리력을 사용자가 직접 체험할 수 있는 매우 유익한 발명임이 명백하다.

또한 저장된 물리력에 따라 사용자에게 정확한 물리력을 전달할 수 있다.

Claims

시스템을 시작하는 시작 단계(S100);

사용자가 개체를 선택하는 개체선택 단계(S102);

처리장치가 상기 개체선택 단계(S102)에서 선택된 개체와 연결된 부하량 정보를 저장장치로부터 읽어들이고, 읽어들인 부하량 정보를 부하발생장치에서 인식 가능한 정보로 처리하는 정보처리 단계(S104);

상기 정보처리 단계(S104)에 의해 처리장치에서 처리된 부하량 정보를 부하발생장치에 전달하는 정보전송 단계(S108);

상기 정보전송 단계(S108)에 의해 전송된 정보에 따라 부하발생장치가 작동하는 작동 단계(S110);

상기 작동 단계(S110)에 의해 작동되는 부하발생장치의 작동에 따라 사용자가 응답하는지를 조사하는 조사 단계(S112);

상기 조사 단계(S112)에서 사용자의 응답이 존재하지 않으면 다시 정보전송 단계(S108)로 복귀하고, 사용자의 응답이 존재하면 처리장치가 사용자의 응답에 대한 정보를 처리하여 부하발생장치의 작동계속 여부를 결정하는 응답처리 단계(S114);

상기 응답처리 단계(S114)실행 후, 시스템의 동작 계속 여부를 조사하여 동작을 계속하게되면 상기 개체선택 단계(S102)로 복귀하고, 동작을 계속하지 않게 되면 종료(S118)하는 단계로 진행하는 동작계속조사 단계(S116)를 순차적으로 수행함을 특징으로 하는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법.
청구항 1 에 있어서,

상기 정보처리 단계(S104)는 부하발생장치에 전달할 부하량 정보의 비율을 설정하는 정보비율설정 단계(S106)를 추가로 수행함을 특징으로 하는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법.
청구항 2 에 있어서,

상기 정보비율설정 단계(S106)는 사용자의 비율설정에 따라 비율이 설정됨을 특징으로 하는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법.
청구항 2 에 있어서,

상기 정보비율설정 단계(S106)는 사용자의 비율설정이 없어도 부하발생장치의 한계 부하량을 초과하는 부하량 정보가 있으면, 자동으로 부하발생장치의 한계 부하량을 넘지 않도록 부하량을 조정하고 이를 사용자에게 표시하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 방법.
처리장치(120)에서 전송된 화면표시 신호를 사용자가 인식할 수 있는 형태의 화면으로 표시하는 표시장치(100);

처리장치(120)에서 필요로 하는 개체정보를 저장하고, 처리장치(120)의 요구가 있으면 이를 처리장치(120)에 전달하는 저장장치(110);

처리장치(120)에서 전송된 부하량 정보에 따라 동작하여, 사용자응답장치(140)에 물리적 부하를 발생하여 전달하는 부하발생장치(130);

상기 부하발생장치(130)로부터 발생한 물리적 부하를 사용자에게 전달하고, 사용자의 물리적 제어를 상기 처리장치(120)에 전달하는 사용자응답장치(140);및

상기 표시장치(100)에 사용자가 인식할 수 있는 형태의 화면을 표시하도록 신호를 전달하고, 상기 저장장치(110)에 저장된 개체정보를 분석하여 부하발생장치(130)에 전할 부하량 정보를 생성하고, 사용자응답장치(140)로부터의 응답신호를 받아 부하량 정보를 계속 부하발생장치에 전달할 것인지를 판단하는 처리장치(120)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 장치.
청구항 5 에 있어서,

상기 처리장치(120)는 외부 네트워크(250)와 연결되어 외부컴퓨터 시스템의 개체정보를 송신 받을 수 있도록 외부연결장치(240)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 장치.
청구항 5 에 있어서,

상기 부하발생장치(130)는 처리장치(120)의 부하량 정보를 수신하여 스테핑 모터(420)가 작동하도록 제어신호를 출력하는 제어회로(410);

상기 제어회로(410)의 제어신호에 의해 회전 작동하는 스테핑 모터(420);

상기 스테핑 모터(420)의 회전력을 직선운동으로 전환하여 상기 사용자응답장치(140)에 전달하는 부하전달기(440)로 구성됨을 특징으로 하는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 장치.
청구항 7 에 있어서,

상기 부하전달기(440)는 부하전달기의 갑작스런 동작에 의한 사용자응답장치(140)의 파손을 막기 위해 부하전달기(440)와 사용자응답장치(140) 사이에 탄성을 가진 완충수단이 추가로 포함되는, 정보에 의한 물리적 부하 발생 장치.