KR101014701B1

KR101014701B1 - 체감형 게임 입력장치 및 그를 이용한 게임 방법

Info

Publication number: KR101014701B1
Application number: KR1020100083402A
Authority: KR
Inventors: 허재민
Original assignee: 허재민
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2011-02-17

Abstract

본 발명은 체감형 게임 입력장치 및 그를 이용한 게임 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 체감 형 게임 입력장치로 당구, 게이트볼, 야구, 골프 등 플레이어가 하고자 하는 게임에 맞게 센싱부의 높이나 각도를 자동으로 조절하여 동적 정보를 취득할 수 있는 체감 형 게임 입력장치에 관한 것이다.
당구의 예를 들면 플레이어가 당구 게임을 하기 위한 실제 당구대를 축소시킨 미니 당구대 와, 실제 큐대와 실제 당구공을 구비하여 타격하면 당구대에 설치된 제1센서와 제2 센서에서 당구공의 속도와 진행방향, 게임상의 물리량 등을 정확하게 측정하고 예상하여 영상으로 구현해주는 체감형 게임 입력장치에 관한 것이다.

Description

체감형 게임 입력장치 및 그를 이용한 게임 방법{Motion-based game input device and the gaming method using it}

본 발명은 당구나 게이트볼, 야구, 골프 등의 게임을 위해 플레이어가 게임을 할 때 필요한 용품(당구공, 큐대, 게이트볼 공, 게이트볼 채, 야구 배트, 골프채 등)을 구비하여 실제 타격 및 스윙을 할 수 있도록 한 체감 형 게임의 동적정보 입력장치로서, 가정이나 사무실 등 장소나 공간적인 한계를 극복하기 위한 체감형 게임 입력장치에 관한 것이다.

즉, 컴퓨터 모니터 앞에 미니 당구대를 놓고 모니터를 보면서 게임을 할 때, 공의 속도 및 공의 진행 방향 등에 관한 동적정보(Kinetic data)를 측정하고, 이를 바탕으로 공의 속도 와 방향을 예측하여 모니터에 영상으로 출력하는 것이다

인터넷과 모바일 상에서 당구나 야구, 골프 등의 게임이 보급되고 있으나, 실제 도구를 사용하지 않고 가상의 큐대나 배트 등을 손가락으로 밀어치거나 버튼 및 키 조작으로 하는 방식들이며, 또한 당구 게임기의 경우 안내 기구에 축으로 지지된 모의 구를 큐 또는 그 대체물에 의해 타격하여, 타격력 또는 모의구의 변위속도에 대응한 신호를 출력하는 타격신호 출력 수단과, 모의구의 타격 위치에 대응한 타점 신호를 출력하는 타점 신호 출력 수단을 구비한 입력 장치가 개시되어 있고. 체감 형 게임인 스크린 골프가 활성화되어 많이 보급되어 있지만 스크린골프장을 직접 방문해야 하거나, 혼자서는 게임을 즐기기엔 무리가 있고, 많은 비용과 시간이 요구되었다.

또한, 체감형 야구 게임기가 개시되어 있는데, 야구 배트의 내부에 가속도 센서 등이 내장되어 게임자가 흔들면 신호를 수신하여 정보를 얻는 방식으로, 다양한 정보를 얻는 데는 한계가 있고, 또한 고가의 규정된 배트만 사용할 수 있어 비효율적이다. 상기와 같은 인터넷이나 모바일 상의 게임 방식이나, 축으로 지지된 모의 구를 타격하는 당구나 게이트볼 게임의 경우에는 그 지지 구조에 따라서 모의 구의 움직임이 실제보다도 많이 제한된다. 당구를 배우기 위해서는 먼저 발의 위치, 눈의 위치, 큐걸이 방법, 큐를 잡는 법 그리고 공의 위치에 따른 자세와 같은 기본자세를 습득해야되고, 스트로크(타격) 연습을 한다. 특히 스트로크의 강약에 따라서 수구에 회전을 줄 때에는 수구가 곡선을 그리면서 전진하기 때문에 원하는 지점에 수구를 보내기 위해서는(또는 원하는 적구의 두께에 맞추기 위해) 연습을 많이 해서 감을 익혀야 한다. 규격화되지 않은 다양한 높이에서 중심치기, 밀어치기(Follow), 끌어 치기(Draw) 등 실제 당구 게임에서는 여러 가지 기법을 구사하여야 하는 경우도 있으나 그러한 행위를 할 수 없으며, 공을 타격했을 때의 감각은 부자연스럽고 현실감이 더욱 떨어질 뿐만 아니라 공의 속도와 진행 방향 등을 정확히 예측하는데 한계가 있었다.

미국 특허 제6220963호 공보 일본 특허 공개 2001-178966호 공보

이에 본 발명은 가상의 게임 방식이나, 안내 기구에 지지된 모의 구를 타격하는 방식이 아닌, 실제 도구로 실제 공을 타격하여, 가상의 게임을 실제 게임에 가능한 한 접근시켜 플레이어로 하여금 현실감을 충분히 재현할 수 있고, 게임을 즐기면서 배울 수 있으며, 하나의 입력장치로 가정이나, 사무실 등에서 공간에 제약받지 않고 여러 가지의 게임을 즐길 수 있는 체감형 게임 입력장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 게임을 현실감 있게 구현하는 시스템에서 가장 중요한 기술적 요소는 공의 속도와 방향, 물리량 등을 정확하게 측정하는 것이며, 이를 위해 한정된 공간 내에서 공의 동적 정보를 보다 다양하고 정확하게 측정하고 예측하여 영상으로 출력하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 체감형 게임 입력장치는, 플레이어가 게임을 할 때 실제 도구로 실제 공을 타격하는 체감 형 게임 입력 장치로써, 하나의 입력장치로 여러 가지의 게임을 즐길 수 있게, 간단한 버튼 조작으로 각 게임에 맞는 센싱부의 높낮이와 각도 조절을 자동으로 하여 플레이어에 의해 타격된 공의 속도와 진행 방향, 등에 대한 오차 범위를 최대한 줄일 수 있는 공의 동적정보를 취득하여 입력하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 센싱부의 각 센서는 적외선을 수발광하는 적외선 센서로 이루어져, 공이 타격 되어 제1센서와 제2센서가 2중으로 이루고 있는 센서 막을 통과하는데, 이때, 공이 진행하면서 가려진 부분은 적외선이 수광소자로 반사되고, 그렇지 않은 부분은 적외선이 반사되지 않는다.

이러한 센싱 방법의 결과와 메모리부에 기 저장되어 있는 데이터를 바탕으로, 제어부에서 공의 속도와 진행 방향, 물리량 등을 정확하게 측정하여, 출력부로 전송 한다. 이때 출력부는 화상처리장치와 음성처리장치의 처리과정을 거처 음성 및 영상을 출력한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 체감형 게임 입력장치는, 실제 도구로 실제 공을 타격하고 스윙을 함으로써 운동 효과는 물론 실력의 향상과 현실감 있는 게임을 즐길 수 있고. 하나의 입력장치로 여러 가지의 게임을 즐길 수 있어 경제적으로도 많은 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 시스템 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 입력장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 골프공이 회동하는 방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 승하강 장치의 부분 절개도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 센싱부의 센싱 각도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 센싱부의 수발광소자의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 좌표점을 설명한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 공의 속도 산출방법을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 공의 수평각도 산출방법을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 골프클럽의 각도측정방법을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 야구 배트의 속도 산출방법을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 야구 배트의 각도측정 방법을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 야구 게임방법을 도시한 순서도.
도 14는 본 발명의 일실시 예에 따른 당구 게임방법을 도시한 순서도.
도 15는 본 발명의 일실시 예에 따른 당구공의 블록을 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 일실시 예에 따른 골프게임의 방법을 도시한 순서도.
도 17은 본 발명의 일실시 예에 따른 게이트볼 게임의 방법을 도시한 순서도.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 체감형 게임 입력장치는 도1에 도시된 바와 같이 센싱부(100), 제어부(200), 메모리부(300)와, 출력부(400)로 구성된다.

상기 센싱부(100)는 당구대(10)에 설치되며, 제1센서(20)와 제2센서(30), 입력장치 (70,71)를 포함하여 구성되며, 각종 게임의 시뮬레이션 데이터를 처리하는 제어부(200)와 연결된다.

상기 제어부(200)는 메모리부(300)에 저장되어 있는 모든 게임의 시뮬레이션을 위한 각종 연산과 각 구성요소들의 제어 등을 총괄하며. 하드 디스크(50), DVD-ROM 드라이브(51)를 포함하여 구성되고, 상기 센싱부(100)를 통해 수신된 정보와 기 저장된 데이터를 기반으로 게임의 시뮬레이션을 출력부(400)를 통해 음성 및 영상으로 출력 시킨다.

즉, 사용자가 타석 에서 공을 타격하면 센싱부(100)에서 동적정보를 생성하여 제어부(200) 로 전달하고, 제어부(200) 는 메모리부(300)에 저장된 데이터와 센싱부(100))로부터 전송된 테이터를 분석, 가공 하여, 저장하고 출력부(400)로 전송한다.

이때 출력부(400)의 화상 처리장치(60)는, 제어부(200)로부터 독출된 데이터를 화상 연산 프로세서(도시 생략)에 의해서 가공 처리한 후, 비디오 신호로 변환시켜 모니터(도시 생략) 에 출력하고, 음성 처리장치(61)는 제어부(200)로부터 독출한 음성 데이터를 아날로그 음성신호로 변환하여 스피커(도시 생략)로 출력시킨다.

상기 제어부(200)와 메모리부(300)는 별도의 장비로 구성할 수 있으나 일반적인 컴퓨터(pc)를 사용하는 것이 바람직하다.

도면에 도시하지 않았지만, 센싱부(100)와 제어부(200)간의 통신을 위해 송, 수신 장치가 구비된다.

상기 통신수단은 유선 및 무선통신이 가능 하나 무선 송수신 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 무선 송수신 방식은 적외선 통신방식인 IrDA나 근거리 무선망 규격인 블루투스 등을 사용할 수도 있으나, 센싱부(100)를 소형으로 하고 전력소모를 최소로 하기 위하여 지그비(ZigBee)방식을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 체감형 게임 입력장치의 전부 또는 일부를 동작시키기 위한 프로그램을 CD-ROM 등의 기록매체에 저장해서, 다른 컴퓨터에 설치하여, 동작시킬 수도 있다.

또, 인터넷상의 서버 장치가 가진 디스크 등에 프로그램을 저장 해두고, 컴퓨터에 다운로드 하는 것 등으로 해도 된다.

다음은 도2를 참조하여 본 발명의 체감형 게임 입력장치의 센싱부(100)구성을 설명하면 다음과 같다.

상기 당구대(10)는 일정 크기의 4각형 형태이며, 상부에는 상판(14)으로 밀폐 되어 있고,

상기 상판(14)의 가장자리에는 당구공 등의 이탈을 막는 이탈 방지턱(11)이 구비되어 있다. 상기 이탈 방지턱(11)의 하부에는 제1센서(20) 및 제2센서(30)가 센싱할 수 있도록 개구부 (12)가 구비되고, 상기 이탈 방지턱(11)의 하부 일 측에는 당구 게임에 영향을 주지 않는 부분에 골프공의 환원 통로(도면 미도시)가 구비됨이 바람직하다.

상기 상판(14) 하부의 중공부에는 4개의 절첩 가능한 다리(13)가 구비되어있으며, 그 다리를 펴서 당구 게임을 즐길 수 있다.

상기 당구대(10) 하부 4곳의 모서리 부분에 수평 조절기능을 갖는 방진방음부재(27)가 구비되고, 당구대(10) 4개의 다리(13)가 지면에 닿는 부분에도 수평 조절수단(도면 미도시)이 구비되는 것이 바람직하다.

야구, 골프, 게이트볼 등의 게임을 할 경우 당구대(10)의 다리를 당구대(10) 상판(14) 하부, 중공부에 접어 넣어 바닥에 놓고 모니터를 보면서 게임을 즐길 수 있다.

골프는 특성상 공을 타격하면 비거되기 때문에 실내나 한정된 공간에서는 망 등의 다른 구조물을 설치하여야한다.

이에 본 발명은 당구나 게이트볼, 골프 퍼팅 게임과 달리, 플레이어가 골프공을 타격하면 공이 비거되지 않는 구조를 개시한다. 또한, 야구게임은 실제 공을 타격하는 것이 아니고 배트를 빈 스윙 하는 방식이지만, 여기에 한정하지 않고, 별도의 구조물이나 장비가 구비되면 실제 공을 타격하여 게임을 즐길 수도 있다.

도2에 도시된 바와 같이 당구대(10) 상판(14) 일측에 부채꼴 모양의 통공(15)이 형성되고, 도3에 도시된 바와 같이 상기 통공(15)의 하부 하우징(90) 내부에는 골프공(16)과, 골프공(16)을 지지하는 지지부재(17)가 일체로 구비되어 수용되어 있다.

사용자가 골프게임을 하기 위해 당구대(10) 측면에 구비된 레버(95)를 조작하면 골프공(16) 이 당구대 상판(14)위로 출몰한다. 사용자가 골프공(16)을 타격하면 전방 하부로 슬라이딩 되어 매몰되는데, 골프공(16)으로부터 수직 하방으로 연장된 지지부재(17)의 하부에는 결합공(18)이 형성되고, 그 결합공(18)보다 지름이 작은 중심축(19)이 브라켓(도면 미도시)에 고정된다. 사용자가 골프공(16)을 타격하면 스프링(91)의 탄력에 의해 다시 복원된다. 이때 타격 된 골프공(16)과 지지부재(17)의 충격 완화수단으로 충격 흡수부(92)가 구비된다.

상기 골프공(16)의 높이는 가이드(94)에 연결된 레버(95) 조작으로 조절이가능한데,

레버(95)를 좌, 우측으로 밀어서 조절한다. 1단계이면 아이언 샷이고, 2단이면 우드 샷, 3단이면 드라이버 샷 높이로 조절되고, 골프게임이 아닌 다른 게임일 경우, 레버(95)를 좌측 끝단으로 조절하면 골프공(16)은 하부 하우징(90) 내부로 완전히 매립된다. 여기서, 상기와 같이 당구대(10) 하부가 아닌 상기 이탈방지턱(11)의 저부에 센싱에 영향을 주지 않는 부분에 다른 형태로 구비할 수도 있으며, 골프공이 비거될 수 있는 조건이라면 별도의 메트와 티(도면 미도시)를 준비하여 사용할 수도 있다.

상기 센싱부(100)는 L자 형의 일체로 구성되어 있으며, 당구대(10)의 이탈방지 턱(11) 외부의 하부, 가로 측과 세로 측에 구비되는데, 수직 상, 하로 높이 및 각도 조절이 자동으로 이루어진다.

상기 센싱부(100)의 승하강 및 각도 조절수단은 도4에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(20) 와 제2센서(30)는 하우징(49) 내부에 수용되어, 승하강하는 브라켓(93)의 상부에 결합 되어 있다. 상기 브라켓(93)의 하부에 원통형의 안내봉(97)이 구비되고, 안내봉(97)의 하단부에 일정길이의 웜기어(64)가 구비된다. 또한, 상기 브라켓(93)의 하부에는 정, 역방향으로 회전되는 구동모터(96)와, 구동모터(96)축의 단부에 구비된 웜(65)이, 상기 웜기어(64)와 치합 되어, 상기 입력장치(70,71)에서 게임종류를 선택하면 기 설정된 데이터에 의해 자동으로 승하강 된다. 상기 승하강 브라켓(93)의 일 측에는 홈 포지션 센서(도면 미도시)가 구비되어, 센싱부(100)의 전원을 온 할 때나, 위치를 변경할 때 센싱부(100)가 위치를 찾을 수 있게 한다. 상기 홈 포지션 센서에 한정하지 않고 센서는 더 설치할 수 있다.

상기 센싱 각도 조절수단은 도5(A)에 도시된 바와 같이 브라켓(93)의 상부 하우징(49) 내부에 지지 수용되어 승하강 하는 센싱부(100)의 제1센서(20)와, 제2센서(30)는 각각 양측에 결합 돌기(46)가 구비되고, 그 결합돌기(46)가 브라켓(93)의 양단에 회동 가능한 구조로 결합 된다. 상기 각 센서(20,30)의 상부에는 센서들(20,30)의 요동을 막는, 일정 강도의 탄성을 지닌 스프링(45)이 구비된다. 상기 입력장치(70,71)에서 야구게임을 선택하면, 도5(B)와 같이 센싱부(100)는 최 하부로 하강하게 되는데, 이때 상기 브라켓(93) 하부의 통공(47)과 일치하는 곳의 저부에는, 상기 각 센서(20,30)의 하강을 저지하는 봉(48)이 구비되어 각 센서들(20,30)의 하강을 막는다. 그렇게 되면, 상기 각 센서들(20,30)의 양측에 구비된 결합돌기(46) 측은 하부로 하강 되고, 대향 되는 부분은 하강을 저지하는 봉(48)에 의해 하강 되지 않기 때문에 센싱 각도가 상 방향으로 조절된다.

이때 상기 스프링(45)의 탄성에 의해 각 센서(20,30)의 흔들림을 막는다.

또한, 상기 봉(48)의 길이 조절로 센싱 각도조절이 가능하다.

상기와 같은 방법으로, 센싱부(100)는 4단계의 높이 조절 및 각도 조절이 가능한데, 입력장치(70,71)를 통해 사용자가 하고자 하는 게임을 선택하면 센싱부(100)의 높이와 각도가 자동으로 조절된다. 예를 들면, 골프 퍼팅과 골프 아이언 샷 게임을 선택하면 1단계의 높이로 조절되고, 당구와 게이트볼 게임을 선택하면 2단계, 골프 드라이버 샷을 선택하면 3단계의 높이로 조절된다. 그리고 야구 게임을 할 경우에는 4단계가 사용되는데, 센싱부(100)는 최하부로 하강 되고 센싱 각은 도5의 B와 같이 상향으로 조절된다. 골프 게임 중의 경우 센싱부(100)는 샷이 드라이버일 경우와, 아이언 샷일 경우 높이가 자동으로 조절된다.

상기 센싱부(100)는 사용자의 편의를 위하여 제1입력장치(70)와 제2입력장치(71)가 있는데, 제1입력장치는 컴퓨터 키보드이고(도면 미도시), 제2입력장치(71)는 텐키와 십자형의 방향키로 구성되어 당구대(10)의 이탈 방지턱(11)의 상면에 구비되어, 게임의 종류 선택과 골프 클럽 등을 선택할 수 있게 구성되어있다. 상기 골프클럽 선택은 사용자의 의사에 따라 사용 여부는 결정되나, 보다 정확한 측정과, 사용자의 거리에 따른 채를 선택할 수 있는 학습 효과를 위해 구비됨이 바람직하다.

본 발명의 체감형 게임 입력장치의 센싱부(100)는 제어부(200)의 신호에 따라 적외선을 방사 하는 발광부(22,32)와, 발광부(22,32)로부터 방사된 적외선을 감지하는 수광부(21,31)와, 수광부 (21,31)에서 감지한 데이터를 제어부(200)가 수신하여 공의 이동 속도 및 이동 방향 등을 산출하여 실시간으로 메모리부(300)에 저장하고 데이터를 가공하기 위한 초기 데이터를 취득하는 역할을 한다.

상기 센싱부(100)는 도6에 도시된 바와 같이, 제1센서(20)와, 제2센서(30)는 각각 발광부(22,32)와, 수광부(21,31)로 구성되며, 상기 수발광부(31,21,22,32)는 각각 수광소자(33,23)와 발광소자(24,34)로 구성되어 있다. 상기 제1센서(20)와 제2센서(30)의 측정 높이를 동일하게 구성할 수도 있으나, 본 발명은 제1센서(20)와, 제2센서(30)의 측정 범위가 서로 다르게 구성된다. 제1센서(20)는 하부를 센싱하고, 제2센서(30)는 제1센서(20)의 센싱 위치보다 일정간격 상부를 센싱 한다.

상기 발광부(22,32)와 수광부(21,31) 사이에는 노이즈 등을 막기 위해 차광막(44)이 설치됨이 바람직하다.

상기 발광부(22,32)는 적외선을 방사 하는 다수 개의 발광소자(24,34)가 구비되는데, 각각의 발광소자(24,34)는 서로 면접하거나 일정한 간격을 두고 일렬로 배치된다. 수광부(21,31)는 발광소자(24,34)로부터 방사된 적외선을 감지하는 다수개의 수광소자(23,33)를 구비하는 데, 상기 발광소자(24,34)의 하부에 면접하여, 각각 일정한 간격을 두고 발광소자(24,34)와 평행하게 일렬로 배치된다.

상기 제1센서(20)는 도2에 도시된 바와 같이, 전면부에서 당구대(10) 상판(14) 바닥면과 일정 간격을 두고 전면 후부, 당구대(10) 상판(14) 바닥면과 수평되게 설치된다.

제2센서(30)는 제1센서(20)와 동일 구조이며, 제1센서(20)의 우측, 제1센서(20)와 직각(90도)으로 설치되어 상기 당구대(10) 상판(14) 방향으로 바닥면과 수평 되도록 설치된다.

상기 센서의 열과 센서의 종류는 한정하지 않는다. 즉, 카메라나 각종 다른 센서를 사용해도 좋고, 센서 열을 1 이상으로 해도 좋다.

도7에 도시된 바와 같이 당구, 골프, 게이트볼 게임의 경우 제1센서(20)와 제2센서(30)에서 실시간으로 발광과 수광을 진행하는데, 타격위치에 공이 놓이면 제1센서(20)에서 방사되는 적외선과 제2센서(30)에서 방사되는 적외선이 교차 되는 지점이 제1좌표 점(25) 즉, 공이 놓이는 위치로 자동 설정되고, 제1좌표 점(25)에서 반사되는 신호를 검출한 제1센서(20) 수광부(21)의 수광소자(23)가 제2좌표 점(26))으로 자동설정된다.

상기 제1센서(20)의 발광부(22)의 상부에는 다수개의 LED(발광다이오드, 도면 미도시))가 구비되어 상기 제2좌표점(26)이 설정되면 그 좌표점(26)의 상부에 상기 LED가 자동으로 점등된다. 즉, 모든 시스템의 준비 완료를 의미하고, 플레이어가 타격해야 할 정확한 위치 표시이다.

여기서 제2좌표 점은 3차원 공간상의 화상 연계 점, 즉, 당구 게임에서의 제1적구나, 골프 퍼팅에서의 홀컵 위치를 말하며, 플레이어는 공을 타격할 때 항상 제2좌표 점(26)을 향해 정확하게 타격한다.

본 발명의 센싱부(100)의 구조상 타격된 공이 제1센서(20)를 통과할 수 없는 관계로, 공이 타격 되어 제1센서(20)로 접근할 때 일정 거리 까지만 센싱 한다. 미리 설정된 값의 위치에 도달하면 센싱을 중단하고 최종 측정값을 근거로 한다.

또한, 상기 센싱 중단방법으로 제2센서(30)의 마지막 수광소자(33)를 통과하는 시점으로 할 수도 있다.

상기 제1좌표 점(25) 및 제2좌표 점(26)의 검출 방법은 상기와 같은 방법에 한정하지 않고 별도의 센서를 구비하여 미리 설정될 수도 있다.

본 발명의 센싱부(100)의 각 센서는 적외선을 수발광하는 적외선 센서로 이루어져, 공이 타격 되어 제1센서(20)와 제2센서(30)가 2중으로 이루고 있는 센서막을 통과하는데, 이때, 공이 진행하면서 가려진 부분은 적외선이 수광소자(23,33)로 반사되고, 그렇지 않은 부분은 적외선이 반사되지 않는다.

이러한 방법의 센싱 결과와 메모리부(300)에 기 저장되어 있는 데이터를 바탕으로, 제어부(200)에서 공의 속도와 진행 방향, 물리량 등을 측정하여, 출력부(400)로 전송한다. 이때 출력부(400)는 화상처리장치(60)와 음성처리장치(61)의 처리과정을 거처 모니터와 스피커를 통해 출력시킨다.

상기 물리량이란 가상공간에서의 물리량을 의미하며, 예를 들어, 당구 게임에서 수구(38)가 제1적구(39)를 타격하면 타격 된 힘의 세기나, 수구와 적구의 충돌 후 진행방향 등을 말한다.

상기 제1센서(20)나 제2센서(30) 중 어느 하나만으로도 속도와 진행 방향을 검출할 수 있으나, 본 발명은 상기 제1센서(20)와, 제2센서(30)가 동시에 공의 진행 방향과 속도를 감지하게 하여 상기 두 센서의 측정치가 다를 경우 두 측정치의 평균값으로 하여 정확도를 높이는 것이 바람직하다.

본 발명의 공의 진행 방향 및 속도, 이동거리, 비거리 등을 측정하는 방법은 여러 가지가 있고, 각 게임별로 공의 크기, 무게, 공의 구름조건 등이 각각 다르다. 각 게임별 프로그램 과 물리량 등의 데이터는 메모리부(300)에 설정, 저장되어 있고, 상기 센싱부(100)를 통해 측정하는 방법의 일 예만 설명한다.

공의 속도 측정 방법은 다음과 같다.

공의 속도(v)는 도 8에 도시된 바와 같이 A지점에서 타격한 공이 제2센서(30) B와, 제2센서(30) C를 통과한 시간차(t)와, 제2센서(30) B와 제2센서(30) C사이의 거리(L2)를 측정하여 다음 수식에 의해 계산된다.

공의 속도(v) = L2/t

L2 : 제2센서(30) B와 제2센서(30) C 사이의 거리

t : 공이 제2센서(30) B와 제2센서(30) C를 통과한 시간차.

여기서, 변수가 되는 시간차(t)는 공이 제2센서(30) B와 제2센서(30) C를 통과할 때 반사된 신호가 제2센서(30) B지점의 수광부(33)에 도달한 시간과 제2센서(30) C지점의 수광부(33)에 도달한 시간을 측정하여, 그 차를 구해 측정된다.

공의 수평각도 측정 방법은 다음과 같다.

도 9에 도시된 바와 같이 제1센서(20)에서 수평방향으로 지속적으로 발광 및 수광을 하면 공이 제1센서(20)로 접근하는 위치(p1)에 있는 수광소자(23)에 감지되게 된다. 수광소자(23) 사이의 간격(l1)과, 공이 놓여 진 위치와 센서 사이의 거리(L1)와, 타격 된 공이 제1센서(20)에서 최종적으로 신호를 검출한 수광소자(23)(p1)를 측정하여 공의 진행각도 즉, 공의 타격각(θ)을 다음 수식에 의해 계산한다.

공의 타격각 (θ)=tan-1[{(c-p1)*l1}/L1]

c : 센서의 기준위치.

p1 : 타격한 공이 제1센서의 수광소자(23)로 최종 접근한 위치.

l1 : 센서 간격.

L1 : 센서와 공사이의 거리.

골프 드라이버와, 아이언 샷의 비거리, 클럽 헤드 각도 측정방법은 다음과 같다.

도 10에 도시된 바와 같이 제2센서(30)의 A와 B로부터 감지된 신호에 대한 시간차와 측정거리(D)로부터 골프클럽헤드(35)의 속도를 산출하고, 산출된 골프클럽의 스윙 속도를 기초로 골프공의 비거리를 산출해 낸다.

제2센서(30)의 A와 B로부터 각각 감지된 신호를 수신한 제어부(200)는 제2센서(30) A로부터 신호가 입력된 시간(t1)과 제2센서(30) B로부터 신호가 입력된 시간(t2)과의 시간차(T)를 계산한다.

이어서, 제2센서(30) A와 B의 이격거리 즉, 측정거리(D)를 이용하여 다음 식에 의하여 골프클럽헤드의 속도(V)를 계산한다.

골프클럽 헤드 속도 V=D/T=D/t2-t1

제어부(200)는 상기와 같이 산출된 골프클럽의 스윙속도를 기초로 하여 골프공의 비거리를 아래 식에 의하여 산출한다.

골프공비행사거리 = 골프클럽헤드의 스윙속도(m/sec) × (5.0∼5.5)(yard)

여기에서, 골프클럽헤드(35)의 스윙속도에 곱해지는 숫자는 골프클럽헤드의 스윙속도에 따른 통계적으로 산출된 숫자로서, 하나의 고정된 값이 골프클럽헤드의 스윙속도에 임의적으로 곱해지도록 제어부(200)에서 제어될 수 있고, 보다 정확한 골프공의 비거리 산출을 위해 골프클럽별 헤드의 스윙속도로 골프공의 비거리 데이터가 메모리부(300)에 저장되어 제어부(200)의 연산과정에 반영하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 골프의 아이언이나 드라이버 샷 은 실제 공이 비거되지 않기 때문에 속도나 방향, 각도 등은 클럽헤드의 속도와, 임펙트시 공과 클럽페이스 와의 각도 등을 종합적으로 판단하여 추정한다.

골프 클럽의 열림과 닫힘의 측정은 도 10에 도시된 바와 같이 골프클럽(35)이 골프공(16)을 타격하기 위해 골프공(16)으로 접근하면, 제1센서(20)의 중심(7c)을 기준으로 좌, 우측 5번 수광소자(23)와 9번 수광소자(23)로 반사되어 돌아오는 신호를 임펙트 순간부터 임펙트 이후 일정 시간 동안, 골프공과 골프 클럽에 의해 반사되는 신호의 평균값으로 측정한다. 즉, 5번 수광소자의 평균값이 9번 수광소자(23)의 평균값 과 같으면 정방향(straight)이고, 5번 수광소자의 평균값이 9번 수광소자(23)의 평균값보다 크면 슬라이스(Slice) 방향이고, 9번 수광소자의 값이 크면 훅(Hook) 방향이다.

상기 평균값의 크기에 따라 방향 및 비거리 산출을 하고, 골프공의 중앙(7c)을 중심으로 골프클럽의 좌, 우측으로의 치우침 정도 즉, 토우(toe), 센터(center), 힐(heel) 등을 측정하여 메모리부(300)의 데이터를 기반으로 볼의 이동 거리, 방향 등의 파라미터를 계산한다.

야구게임의 배트 속도와 배트의 높이, 각도 측정방법은 다음과 같다.

야구게임에 있어서 센싱 방법은, 도 11에 도시된 바와 같이 제1센서(20)와 제2센서(30)는 일정 각도의 상부 방향으로 각도 조절이 된 상태이고, 플레이어가 배트(36)를 스윙하게 되면 상기 제2센서(30)의 발광부(32)와 제1센서(20)의 발광부(22)에서 상부 방향으로 적외선을 방사 하고 있는 부분을 순서대로 지나가게 된다. 이때, 야구 배트(36)에 의해 반사되는 신호를 제2센서(30)의 수광부(31) 수광소자(33)에 신호가 첫 번째 검출된 A와, 마지막으로 검출된 제1센서(20) 수광부(21) 수광소자(23)의 B를 지나가는 시간을 측정하여 배트(36)의 속도를 계산한다.

타자가 휘두른 배트와 투수가 던진 공이 정확하게 충돌할 수 있는 기준 타이밍과 위치는 메모리부(300)에 미리 설정 저장되어 있다. 여기서, 기준 위치는 제1센서(20)가 방사 하는 적외선의 일정 높이의 위치이며, 기준타이밍은 투수가 공을 던저서 타자가 스윙한 배트와 충돌할 수 있는 시각을 의미한다. 그 기준 위치를 기준으로 하여, 타자가 휘두른 배트의 타이밍이 빠르면 3루 방향, 늦으면 1루 방향으로 공이 진행하게 되고, 그 시간차에 따라 방향이 결정된다.

또한, 도 12에 도시된 바와 같이 플레이어가 야구 배트를 스윙하게 되면 제1센서(20)의 상부를 통과하게 되는데, 야구 배트의 열리고 닫힘의 상태각(θ)은 수광소자(23)의 센서 간격과 제1센서(20) 수광부(21) 수광소자(23)의 A에서 첫 번째로 수신된 데이터와 수광소자(23)의 B가 마지막 수신된 데이터의 우측 끝을 통과한 시간차를 측정하여 계산할 수 있고, 높이는 배트가 제1센서(20) 위를 통과할 때 수광소자(23)로 반사되어 돌아오는 횟수를 측정하여 계산할 수 있다.

상기와 같은 방법으로 얻어진 정보를 이용하여 공의 방향, 이동거리 등의 파라미터를 계산한다.

상기와 같이 본 발명의 모든 실시를 위한 입력장치의 구성과 센싱 방법은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 점에 유의해야한다.

본 발명의 제1실시 예인 당구 4구 게임 방법을 도 14의 순서도에 의해 설명한다.

먼저 입력장치(70,71)를 통해 플레이어의 정보(ID, PW 등) 등을 입력한 후 사용 인증을 득한 다음 S101단계 당구의 4구 게임을 선택한다. 당구 게임의 종류는(4구, 3구, 포켓볼 등)이 있다. 이때, 모니터에 당구대와 초기 화면이 디스플레이되면서 자막 및 음성 안내가 시작된다(S102,S103). 여기서 음성 안내를 취소할 수도 있다. 다음으로, S104 단계인 게임자의 이름, 순서, 각자의 에버리지 등을 입력한다.

다음은 S105 단계, 순서에 의해 1번 플레이어가 마우스(미 도시)나 방향키(71)로 제1적구(39)를 클릭하면 도 15의 B에 도시된 바와 같이 제1적구는 일정크기로 확대되면서 4개의 블록이 나타난다. 이때, 플레이어는 타격 하고자 하는 블록을 클릭한다. 즉, 수구(38)로 제1적구(39)의 어느 부분을 타격할 것인지를 선택한다. 그러면 그 제1적구는 원래 크기로 축소되면서 발광과 함께 깜박 인다. 그 후 플레이어는 수구(38)를 마우스로 클릭한다. 그러면 수구(38)는 확대되면서 도 15의 A와 같이 16개의 블록이 나타난다. 이때 플레이어는 큐대(도면 미도시)로 가격 하고자하는 블록을 마우스(도면 미도시)로 클릭한다. 여기서, 플레이어가 공이 아닌 당구대를 먼저 타격해야 할 경우 타격하고자 하는 정확한 위치를 마우스로 클릭 한다(S106).

마우스로 가격할 위치를 클릭하는 것은 제어부(200)에서 스핀량 등을 연산에 반영하여 보다 정확한 물리량을 추출해내기 위함이다.

다음 S107단계, 플레이어는 수구(38)를 제2좌표점(26)을 향해 가격 한다.

이때, S108단계인 센싱부(100)에서 센싱을 시작한다. 센싱 방법은 전술한 바와 같이 플레이어가 제1좌표점(25)에 놓인 수구(38)를 가격 하여 수구가 제1좌표점(25)을 이탈하는 순간부터 센싱이 시작되며, 플레이어가 가격 하여 이동되는 수구는 상기 제1센서와 제2센서가 적외선을 방사 하여 2중으로 이루고 있는 센서막을 통과하게 되는데, 이때 센싱부(100)는 정보를 얻어 제어부(200)로 전송한다. S110단계인 제어부(200)는 센싱부(100)로부터 수신된 정보와 메모리부(300)에 저장되어 있는 데이터와 비교 분석하여, 수구의 진행 방향과 속도, 스핀량, 적구와 충돌 후 수구의 진행 방향, 적구의 도피 방향, 득점, 혹은 실점인지를 판단하여 득점이면 S111단계의 에버리지에서 10점을 감하고, 계속하여 초구와 같은 순서로 게임을 진행하고, 실점이면, 에버리지에서 10점을 더하고(112,113), 미 득점일 경우와 같이 다음 순서의 플레이어가 같은 방법으로 게임을 반복하여 진행한다. 이때 모니터에 공의 궤적과 함께 변경된 영상을 실시간으로 출력 한다(S116,114) 여기서 득점일 경우나, 다음 플레이어의 순서일 경우에도 수구(38)는 자동으로 설정되어 깜빡인다. 플레이어가 타격하고자 하는 제1적구(39)를 마우스로 클릭하면 수구(38)와 제1적구(39)의 방향이 플레이어와 일치되게 모니터 화면의 방향이 바뀐다(S114,116). 즉, 플레이어는 수구를 타격하기 위해 방향을 바꾸지 않고 제2좌표점(26)을 향해 타격한다.

상기와 같은 방법으로 반복하여 진행하다, S117단계인 에버리지가 0이면, 순위와 소요시간 등을 저장하고(S118), S115단계인 다음순서의 플레이어가 게임을 진행한다. 상기와 같은 방법으로 반복하여 게임을 진행하다, S119단계인 마지막 2번째 플레이어이면 순위와 소요시간을 저장하고(S118) 게임을 종료한다.

상기와 같은 방법으로 게임을 진행할 때, 당구공의 구름 저항이나, 충돌 등을 고려하면서, 수구의 움직임을 차례로 연산하고, 그 연산 결과에 따라서 모니터상의 수구나 적구를 실시간으로 이동시킨다.

당구 게임의 초보자나 실력 향상을 요구하는 게임자의 연습을 위해 당구 교습 프로그램을 구비하여 기술 향상과 함께 게임을 즐길 수 있게 함이 바람직하다.

다음은 본 발명의 제2실시 예인 야구게임방법을 도 13의 순서도에 의해 설명한다.

본 실시의 야구 게임에서 야구 배트는 실제 알루미늄 배트나, 나무 배트, 어린이용의 플라스틱 재질의 장난감 배트 등 배트에 구애받지 않고, 배트를 인식할 수 있는 어떠한 장치도 필요 없이 사용할 수 있어 가정에서 남녀노소를 불문하고 온 가족이 함께 즐길 수 있다.

본 실시의 야구게임은 실제 공을 타격하는 것이 아니고, 모니터상의 투수가 공을 던지면 타자가 타이밍과 높이 등을 맞춰 스윙을 한다. 이때 센싱부(100)에서 타자가 스윙한 배트의 속도, 높이, 타격각도 등을 측정하고, 투수가 던진 공의 속도, 높이, 방향 등을 제어부(200)에서 비교 분석하여, 히트인지(안타, 2루타, 3루타, 홈런 등), 파올, 헛스윙인지, 스트라이크, 볼, 아웃 등 실제 야구 게임에서 나올 수 있는 모든 경우를 판단하여, 그 결과를 모니터에 영상으로 출력한다.

본 실시의 야구 게임은 여러 종류의 레벨이 설정되어있는데, 그 레벨을 선택하여 게임을 즐길 수 있다. 레벨은 게임 전체레벨과 동일 게임 내에서 플레이어별 레벨을 설정할 수 있다. 예를 들면 가정에서 온 가족이 모여 게임을 즐기는데, 아빠와 어린 아들이 동일 레벨로 게임을 하면 공정한 게임이라 할 수 없다.

하여, 레벨의 종류는 초급, 중급, 상급 등과 같은 방식으로 구성하여 초급은 투수가 던진 공의 속도가 느리고 스트라이크 존을 작게 구성하여 공격하기 쉽게 구성하고, 중급은 초급보다 약간 어렵게 구성하고, 상급은 중급보다 약간 어렵게 구성하는 형식으로 여러 단계로 구성한다. 이렇게 하여 아빠는 알루미늄이나 나무 배트로 스윙을 하고 어린 아들은 플라스틱 배트로 스윙을 하면서 게임을 즐기고 운동 효과도 얻을 수 있다.

본 실시의 야구 게임은 투수나 수비수를 직접 선정하여 게임을 즐길 수 있다.

투수나 수비수의 캐릭터에 이름을 부여하여 직접 키울 수 있고, 수비수별로 수비능력이 다르게 설정된다. 예를 들면 A수비수는 수비 반경이 얼마 정도이며, 송구 능력은 어느 정도인지 등이 설정되어 있어 A수비수를 어느 위치에 세울 것인지 등을 결정할 수 있고 공격수의 특성에 맞게 팀을 구성할 수 있다. 즉, 감독 역할을 할 수도 있다.

상대팀 플레이어가 공격을 할 때 투수의 구질을 선택할 수 있다. 즉, 볼을 던질 것인지, 스트라이크를 던질 것인지, 스트라이크 존 내에서 상하좌우, 직구, 커브, 등을 선택하여 투수가 던지게 할 수도 있다.

본 실시의 야구 게임의 방법을 도 13의 순서도에 의해 설명하면 다음과 같다.

먼저 방법과 조건을 선택을 한다(S101).

다음, S102 단계는, 모니터에 야구장의 정지화상(text)과 투수와 수비수의 캐릭터가 출력된다. 여기서 투수나 수비수의 캐릭터는 직접 선택할 수도 있고, 화면상의 투수와 모든 수비수의 캐릭터를 스프라이트(sprite) 화상으로 표시하는 게 바람직하다

S103단계, 공격 순서에 의해 1번 타자가 타석에서 공격 준비를 하고, 투수가 던질 공의 구질을 선택한다.

다음 S104단계, 모니터상의 투수 캐릭터가 홈 베이스(home base)의 포수 캐릭터를 향해 공을 던진다. 이때, 모니터상의 투수 캐릭터가 던진 가상의 공이 포수쪽으로 접근하는 영상이 출력이 되고, 타자가 배트(36)를 스윙하면, S105단계인 센싱을 시작한다. 센싱 방법은 도 11에 도시된 바와 같이 배트가 센싱부(100)의 제2센서(30)와 제1센서(20)에서 적외선을 방사 하고 있는 지점을 통과하게 되고, 이때 배트의 속도, 높이, 타격각도, 타이밍을 감지하여 제어부(200)로 전송한다. 제어부(200)는 센싱부(100)로부터 수신된 정보와 저장부(300)에 미리 정해진 조건의 데이터를 종합적으로 비교 분석하여 볼의 이동 속도, 방향 등의 파라미터를 계산하고, 그 이동파라미터에 따라 공을 게임 화면 내에서 이동시킨다. 제어부(200)의 판정 결과에 따라 히트(안타, 2루타, 3루타, 홈런)인지, 파울볼인지, 땅볼인지, 플라이인지, 세이프인지, 아웃인지 등 실제 야구 게임에서 나올 수 있는 모든 경우를 판정하여 모니터에 실시간으로 출력한다.(S106,107,108) 이때 히트이면, 모니터에 가상의 배트가 가상의 공을 타격하는 영상과 함께 공이 역방향으로 진행되는 영상을 출력시키고, 타자가 스윙한 배트의 높낮이와 타이밍 등 미리 정해진 기준 동작에 부합되지 않으면 헛스윙으로 판정하고 스트라이크 카운트+1을 한다.(S110)

이때, 센싱부(100)에 출력 신호가 검출되지 않았을 경우는 타자가 스윙을 하지 않은 것을 의미하며, 이 경우 제어부(200)는 공이 포수에게 도달된 위치와 미리 설정된 스트라이크존에 의해 볼인지 스트라이크인지 판단하게 된다. S108단계의 투수가 던진 공이 스트라이크 존 내에 진입하지 않았을 경우 볼로 판정하고 볼 카운트에 +1을 하고, 볼 카운트가 4 이하이면 S102로 가서 다시 시작하고 볼 카운트가 4 면 S116단계인 타자는 1루로 출루하고, 다음 순서의 플레이어가 공격한다.(S117)

이때 타자의 배트가 헛스윙이거나 파올 볼일 경우 모니터에 가상의 배트와 가상의 공이 교차하거나 비켜 맞은 영상을 출력한다.( S109,113단계) 그러면, 타자는 원인을 분석하여 위치나 스윙 템포 등을 교정하여 게임에 빨리 적응할 수 있다.

S111의 스트라이크 카운트가 2 이상이면 아웃 카운트에 +1을 하고 아웃 카운트가 3이면 (S112) 메모리부(300)에 모든 데이터를 저장하고(S118) 종료한다.

게임 화면 상에는 실시간으로 볼 카운트와 아웃 카운트, 몇회 초, 말인지, 몇 대 몇인지, 볼 속도, 루상의 주자표시를 할 수 있다.

상기와 같이 플레이어가 배트를 게임 화면상의 볼의 위치와 이동에 맞추어 스윙하면, 센싱부(100)에서 배트(36)의 높낮이 및 속도, 타이밍 등의 정보를 검출하고, 제어부(200)는 그 정보를 바탕으로 속도, 방향 등의 파라미터를 계산하고, 그 파라미터에 따라 공을 게임 화면 내에서 이동시킨다. 이동된 공의 위치에 따라 통상의 야구 게임과 같이 세이프인지 아웃인지가 판단된다.

상기와 같은 방법으로 게임 시작 전 선택한 조건이 충족될 때까지 반복하여 진행한다.

다음은 본 발명의 제3의 실시 예인 골프게임의 예를 설명한다.

본 실시의 골프 게임방법을 도 16의 순서도에 의해 설명하기로 한다.

먼저 입력장치(70,71)에서 골프 게임을 선택한다(S101). 센싱부(100)는 게임에 맞는 센싱 높이로 조절된다. 플레이어의 정보(P/W, ID 등)를 입력한 후 승인을 득하고, 골프장을 선택하면 모니터에 해당 골프장 영상이 출력되면서, 문자 및 음성 안내가 시작된다. (S102,103). 순서와, 컨시드 조건, 풍향, 바람의 세기 등을 입력하고 순서에 의해 게임을 진행한다(S104,105). 이때, 센싱부(100)는 드라이버 샷과 아이언 샷의 경우 자동으로 높이 조절이 이루어지고, 타석에서 골프공을 타격하기 전 드라이버 샷이나 아이언 샷에 맞는 볼의 높이를 레버(95)로 조절한 후 게임을 한다(S106). 그리고 S107단계, 샷 하기 전에 우드나 아이언의 번호를 입력장치(70,71)를 통해 입력하는 것이 바람직하다. 본 실시의 골프 게임은 공을 타격하면 공이 비거되지 않기 때문에 공의 진행방향과 비거리 등을 측정하기 위해 각 골프클럽별 데이터가 메모리부(300)에 저장되어있어 물리량 등의 연산과정에 반영하여 보다 정확한 데이터를 추출해내기 위함이다.

다음은 S108단계, 음성 안내에 따라 샷을 한다. 이때 S109단계인 센싱이 시작된다. 센싱 방법은 도 10에 도시된 바와 같이 플레이어가 골프공(16)을 타격하기 위해 제1센서(20)에서 지속적으로 적외선을 방사 하고 있는, 골프공(16)이 위치한 제1좌표점(25)을 향해 골프클럽(35)이 접근한다. 이때 센싱부(100)에서 센싱하여 얻은 정보를 제어부(200)로 전송한다. 제어부(200)는 그 정보와 메모리부(300)에 저장되어있는 데이터를 바탕으로 물리량 등을 처리하여 공의 궤적과 비거리, 남은 거리 등을 영상으로 출력 한다(S110). 상기와 같이 1번 홀부터 18번 홀까지 순서에 의해 반복하여 게임을 진행하다 경기가 종료되면 모든 데이터를 저장하고 결과를 영상으로 출력 시킨다(S111,112,113).

이상과 같이 장소와 시간에 구애받지 않고 가정이나 사무실 등에서 게임을 즐기는 즐거움과 운동효과는 물론, 실력 향상에 많은 도움이 될 수 있다.

다음은 본 발명의 제4실시 예인 게이트볼 게임의 예를 설명한다.

최근 전 세계적으로 노인 인구의 비율이 급격히 증가하고 있으나, 노인들의 여가 활동이나 스포츠를 즐길 수 있는 시설 등이 턱없이 부족한 실정이다.

게이트볼은 노인이나 어린이, 여성들에게 적합한 운동으로 장소나 시간 등에 구애받지 않고 가정에서도 즐길 수 있도록 구성된다.

게이트볼 게임은 잔디 구장에서 하는 게임이지만 우리나라 현실은 그러하지 못하다. 하여, 본 실시의 게이트볼 게임은 구장 선택과, 잔디구장인지 아닌지를 선택할 수 있게 구성한다. 실제로 잔디구장과 일반구장은 공의 구름 조건 즉, 마찰계수가 다르기 때문에, 실제 필드에서 경기할 때의 혼선과 차이를 줄이기 위함이다.

본 실시의 게이트볼 게임은 게임에 필요한 터치 연습, 타격 힘 조절, 게이트 통과 연습, 스파크 힘 조절 등과 같은 기술 습득을 위한 연습을 할 수도 있다.

본 실시의 예를 도 17의 순서도에 의해 설명한다.

S101단계는 구장선택과 잔디구장인지 아닌지를 선택한다. 이때 S102단계인 모니터에 구장의 영상과 함께 문자 및 음성 안내가 시작된다(S103).

S104단계인 게임 참여인원과 게임 시간을 입력한다.

다음 미리 선택한 게임 룰에 의해 플레이어가 제1좌표점(25)에 위치한 공을 스틱으로 제2좌표점(26)을 향해 타격한다(S105,106).

이때, S107단계인, 센싱부(100)에서 센싱을 시작한다. 센싱 방법은 전술한 당구 게임과 같이 플레이어가 스틱으로 제2좌표점(26)을 향해 공을 타격하면 제2센서(30)와 제1센서(20)가 적외선을 방사 하고 있는 면을 지나 제1센서(20)의 제2좌표점(26)으로 접근하게 된다. 이때 상기 센싱부(100)에서 공의 속도와 진행방향을 센싱하여 제어부 (200)로 전송한다. 제어부(200)는 센싱부(100)로부터 수신된 데이터와 메모리부(300)에 저장된 데이터를 기반으로 공의 방향과 거리를 산출하여 출력부(400)로 전송한다.

출력부(400)는 제어부(200)로부터 수신된 공의 궤적을 영상으로 출력 시킨다(S108).

상기와 같은 방법으로 게임 룰(플레이어 교환, 게이트 통과, 터치, 골폴 맞힘, 아웃볼 반칙 및 무효 등)에 의해 종료될 때까지 반복하여 진행하다 게임이 종료되면 모든 결과의 데이터를 저장하고 모니터에 출력 시킨다(S109,110,111).

100 : 센싱부. 200 : 제어부.
300 : 메모리부. 400 : 출력부.
10 : 당구대. 11 : 이탈 방지턱.
12 : 개구부. 13 : 다리.
14 : 상판. 15 : 부채꼴 통공.
16 : 골프공. 17 : 지지부재.
18 : 결합공. 19 : 중심축.
20 : 제1센서. 21 : 제1센서 수광부.
22 : 제1센서 발광부. 23 : 제1센서 수광소자.
24 : 제1센서 발광소자. 25 : 제1좌표접.
26 : 제2좌표점. 27 : 방진방음부재.
30 : 제2센서. 31 : 제2센서 수광부.
32 : 제2센서 발광부. 33 : 제2센서 수광소자.
34 : 제2센서 발광소자. 35 : 골프클럽.
36 : 야구배트. 38 : 수구.
39 : 적구. 44 : 차광막.
45,91: 스프링. 46 : 결합돌기.
47 : 통공. 48 : 저지봉.
49 : 하우징. 50 : 하드디스크.
51 : CD-ROM드라이브. 60 : 화상처리장치.
61 : 음성처리장치. 64 : 웜기어.
65 : 웜. 70,71: 입력장치.
90 : 하우징. 92 : 충격흡수부.
93 : 브라켓. 94 : 가이드.
95 : 레버. 96 : 구동모터.
97 : 안내봉.

Claims

체감형 게임 입력장치에 있어서,
당구대 하부에 절첩 가능한 다리와, 당구대 상판 가장자리에 공의 이탈을 막는 이탈 방지 턱이 구비되고, 당구대 상판 하부에 골프공과 골프공을 지지하는 지지부재가 수용되어 있으며, 목적물을 센싱하기 위한 제1센서와 제2센서는 당구대 측면에 L자형으로 구비되어, 게임을 선택하면 각 게임에 맞는 센싱 높이와 각도 조절이 자동으로 이루어지는 센싱 높이 및 센싱 각도 조절수단;
타격된 공이 당구대 상판을 지날 때 공의 동적 정보와, 골프클럽 헤드가 골프공을 타격할 때 골프클럽 헤드의 동적 정보와, 상기 제2센서와 제1센서가 상 방향으로 자외선을 방사 하고 있는 센서 막을 통과하는 야구배트의 동적 정보를 센싱하는 센싱수단;
센싱부에서 취득한 정보와 메모리부에 설정 저장되어 있는 데이터를 기반으로 연산 처리하여 공과 골프클럽, 야구 배트의 움직임 특성에 관한 파라미터를 추출해 내는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
제1항에 있어서,
목적물을 센싱하기 위한 제1센서와 제2센서는 적어도 1개 이상의 수,발광소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
제1항에 있어서,
제1센서와 제2센서의 높낮이 및 각도조절수단은 제어부의 신호에 따라, 1개 이상의 구동 모터에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
제1항에 있어서,
타격 위치에 공이 놓이면 제1센서에서 방사된 적외선과 제2센서에서 방사된 적외선이 교차되는 지점이 제1좌표점으로 자동 설정되고, 제1좌표점에서 반사되어 돌아오는 신호를 수광하는 제1센서의 수광소자의 위치가 제2좌표점으로 자동 설정되는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
제1항에 있어서,
당구대 하부에 절첩 가능한 다리가 1개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
제1항에 있어서,
타격된 공의 이탈을 막는 이탈 방지턱이 적어도 1개 면 이상에 구비되는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
제1항에 있어서,
골프게임을 즐기기 위해 당구대 상판 하부에 수용되어 있는 골프공과, 골프공을 지지하는 지지수단과, 외력에 의해 하부로 매몰된 골프공을 스프링의 탄성에 의해 복원시키고, 골프공의 높이 조절 기능이 구비된 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
제1항에 있어서,
골프 게임 중 드라이버 샷과 아이언 샷을 할 때 제어부의 신호에 따라 센싱 높이가 구동 모터에 의해 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치.
당구대의 측면에 구비된 제1센서와 제2센서 및 상기 당구대 상판 가장자리에 이탈 방지턱이 구비되어, 타격된 공이 제1센서와 제2센서가 적외선을 방사하고 있는 면을 지날 때 공의 동적 정보를 취득하여 당구게임을 하도록 하는 당구 게임 방법에 있어서,
마우스 또는 방향키로 모니터상의 제1적구를 클릭하면, 제1적구는 확대 되면서 2개 이상의 블록이 표시되고, 선택이 끝나면 원상태의 크기로 환원되면서 깜박이고, 마우스 또는 방향키로 수구를 클릭하면 수구가 확대되면서 3개 이상의 블록이 표시되고 선택이 끝나면 원상태의 크기로 환원되는 것을 특징으로 하는 체감형 게임 입력장치를 이용한 당구게임 방법.
당구대 측면에 L자형으로 구비된 제1센서와 제2센서, 및 상기 제1센서와 제2센서의 높낮이와 각도조절수단이 구비되어,
타자가 휘두른 배트가 제2센서와 제1센서 위를 통과할 때 타자가 휘두른 배트에 의해 반사되어 돌아오는 신호를 첫 번째 감지한 수광소자의 위치와 마지막으로 감지한 수광소자의 거리와 시간차를 측정해 속도를 측정하는 배트의 속도 측정단계;
타자가 휘두른 배트가 제1센서와 제2센서 위를 통과할 때 배트에 의해 반사되어 돌아오는 신호의 횟수를 감지하여 높이를 측정하는 배트의 높이 측정단계; 및
타자가 휘두른 배트가 제1센서 위를 통과할 때 배트에 의해 반사되어 돌아온 신호를 제1센서 수광소자에 첫 번째 감지된 위치와 마지막으로 감지된 위치의 거리와 시간차를 측정해 타격각도를 측정하는 타격각도 측정단계;
상기 시간 값에 근거하여 야구공의 방향 및 각도, 거리를 추정하는 물리량 추정단계; 상기 물리량 추정단계에서 얻어진 결과를 출력하는 출력단계;를 이용하여 야구게임을 하도록 하는 야구게임 방법에 있어서, 동일 게임 내에서 각 플레이어별로 투수가 던진 공의 속도와 스트라이크존 범위의 크기를 다르게 하는 레벨구성을 1개 이상으로 설정할 수 있고, 타자가 휘두른 배트가 헛스윙이거나 파올 볼일 경우 모니터에 가상의 배트와 가상의 공이 교차하거나 비켜 맞은 영상을 출력하는것을 특징으로 하는 야구게임 방법.