KR101061508B1 - Bowling Game Simulation System - Google Patents

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Abstract

본 발명은 볼링게임 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 레인의 규모를 대폭적으로 축소하더라도 가상 시뮬레이션 시스템의 연동으로 실제 게임과 동일한 감동을 느낄 수 있도록 설계된 볼링게임 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a bowling game simulation system, and to a bowling game simulation system designed to feel the same impression as a real game by linking a virtual simulation system even if the scale of a lane is greatly reduced.

볼링게임, 시뮬레이션, 가상영상 Bowling Game, Simulation, Virtual Image

Description

볼링게임 시뮬레이션 시스템{Bowling game simulation system}Bowling game simulation system

본 발명은 볼링게임 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 레인의 규모를 대폭적으로 축소하더라도 가상 시뮬레이션 시스템의 연동으로 실제 게임과 동일한 감동을 느낄 수 있도록 설계된 볼링게임 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a bowling game simulation system, and to a bowling game simulation system designed to feel the same impression as a real game by linking a virtual simulation system even if the scale of a lane is greatly reduced.

볼링게임은 대중화된 스포츠이긴 하나, 초기 시설비 및 관리비가 많이 드는 반면, 수익성은 좋지 않아 도심지에서 볼링장이 거의 사라지고 있는 실정이다.Bowling game is a popular sport, but the initial facility and management costs are high, but the profitability is not good, the bowling alley is almost disappeared in the downtown.

볼링장은 국제규격에 따라 폭 1m, 길이 23m의 가량의 레인이 설치되어야 하고, 볼의 회수를 위한 이송시스템이 레인 하부에 구비되며, 핀의 회수 및 정렬을 위한 장치가 갖추어져야 하므로, 대규모의 공간과 시설을 필요로 하는 것이며, 이러한 시설을 유지하기 위해서는 에너지 비용 및 청소, 유지 보수 등의 관리비가 많이 든다.The bowling alley should be equipped with lanes with a width of 1m and a length of 23m in accordance with international standards, and a transport system for collecting balls should be provided under the lanes, and a device for collecting and aligning pins should be provided. In addition, maintenance of such facilities requires a lot of energy costs and maintenance costs such as cleaning and maintenance.

이와 같이, 종래의 볼링장은 고비용 사업이기 때문에, 도심지에서 볼링장을 운영할 경우 적자 운영이 불가피한바, 도심지에서는 볼링장을 거의 찾아볼 수 없게 된 것이다.As described above, since the conventional bowling alley is a high-cost business, it is inevitable to operate a deficit when the bowling alley is operated in the downtown area, so that the bowling alley is hardly found in the downtown.

그러나 볼링게임은 여러 명이 즐길 수 있고 체력향상에도 도움이 되는 건전 한 스포츠인바, 피로에 찌든 직장인들이 많이 있는 도심지에서야말로 더욱 필요한 시설로서, 볼링장의 수익구조를 개선할 수 있는 기술 개발이 볼링장 보급의 관건이 될 것이다.However, bowling games are a healthy sport that can be enjoyed by many people and also help to improve physical strength.In the city center where there are a lot of tired workers, the development of technology to improve the profit structure of bowling alleys It will be key.

본 발명은 종래 볼링장의 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼링장 시설 및 관리비를 대폭적으로 절감하면서도 볼링게임의 재미는 그대로 제공할 수 있는 볼링게임 시뮬레이션 시스템의 제공을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional bowling alley, it is an object of the present invention to provide a bowling game simulation system that can provide the fun of the bowling game while significantly reducing the bowling facilities and management costs.

본 발명은 규정된 길이보다 1/2 이상 단축된 볼링레인; 상기 볼링레인의 후단에 볼링공이 진행하는 방향에 대향 하도록 설치되고, 볼링공과의 접촉을 통해 볼링공의 힘의 자유도 벡터량을 전기적 신호로 변환하는 인장압축용 스트레인 게이지를 구비한 압력판; 상기 압력판 전방에서 이동중인 볼링공의 x좌표를 인식하도록 설치된 위치인식수단; 상기 위치인식수단이 인식한 볼링공의 x좌표, 상기 스트레인 게이지가 감지한 힘의 자유도 및 속도를 포함하는 볼링공의 진행정보를 토대로 상기 단축된 볼링레인에 이어지는 가상레인 상에서 볼링공이 나머지 레인을 진행하여 볼링핀에 맞춰지는 가상 영상 및 음향을 생성하는 제어부; 및 상기 위치인식수단이 볼링공의 x좌표를 인식하는 위치의 상부에 설치되어, 상기 제어부에서 생성된 가상 영상 및 음향을 제공하는 가상레인 디스플레이부;를 포함하여, 단축된 볼링레인 만 설치하면 나머지 시설은 가상레인 디스플레이부 상에서 실제 게임과 동일한 영상 및 음향을 제공하도록 구성된 볼링게임 시뮬레이션 시스템을 제공한다.The present invention provides a bowling lane shortened by at least one half of a defined length; A pressure plate installed at a rear end of the bowling lane so as to face the direction in which the bowling ball travels, and having a strain gauge for tensile compression for converting the degree of freedom vector of the force of the bowling ball into an electrical signal through contact with the bowling ball; Position recognition means installed to recognize the x coordinate of the bowling ball moving in front of the pressure plate; The bowling ball is located on the virtual lane following the shortened bowling lane based on the bowling ball's progress information including the x-coordinate of the bowling ball recognized by the position recognition means and the degree of freedom and speed of the force sensed by the strain gauge. A controller configured to generate a virtual image and a sound to be matched with the bowling pins; And a virtual lane display unit installed at an upper portion of the position recognizing means that recognizes the x-coordinate of the bowling ball and providing the virtual image and sound generated by the controller. The facility provides a bowling game simulation system configured to provide the same image and sound as the actual game on the virtual lane display.

상기 볼링레인은 측면의 길이 방향으로 자연경사를 형성한 오목한 레인구조인 볼 회수로를 더 구비할 수 있다.The bowling lane may further include a ball recovery path, which is a concave lane structure in which a natural slope is formed in the longitudinal direction of the side surface.

또한 상기 가상레인 디스플레이부의 후면에는 승강이 가능한 판구조의 후진 방지판이 설치되어, 볼링공이 상기 압력판에 접촉 후 반동 되어 "D3"구간에 진입하면 하강함으로써 볼링공의 후진을 방지하도록 구성할 수 있다.In addition, the rear surface of the virtual lane display unit is provided with a backward prevention plate of the plate structure that can be elevated, it can be configured to prevent the bowling ball backwards by falling down when the bowling ball is rebounded after contact with the pressure plate to enter the "D3" section.

본 발명에 따르면, 10m가량의 짧은 볼링레인만 설치하고 나머지 레인이나 핀 액션과정은 가상 시뮬레이션을 통해 시청각적으로 제공함으로써, 이용자는 실제 볼링공으로 볼링 레인 상에서 게임을 하므로 볼링게임의 실감을 느낄 수 있으며, 볼링레인을 넘어서는 나머지 구간의 볼링공의 경로는 스크린상의 가상영상으로 확인하고, 상기 가상영상은 자신이 던진 볼링공의 움직임에 따라 정교하게 예측된 결과이므로 이용자는 실제 게임에서 느끼는 감동과 재미를 그대로 전달받을 수 있다.According to the present invention, by installing only a short bowling lane of about 10m and the remaining lanes or pin action process is provided audio-visually through a virtual simulation, the user can feel the bowling game because the game is played on the bowling lane with a real bowling ball The path of the bowling ball in the remaining section beyond the bowling lane is confirmed by the virtual image on the screen, and the virtual image is a result of being precisely predicted according to the movement of the bowling ball thrown by the user. You can receive it as it is.

따라서 볼링장 운영자는 최소한의 시설비용으로 볼링장을 설치할 수 있고, 이용자는 실제 게임과 IT기술이 접목된 게임으로 인하여 실제 게임 이상의 재미와 신선함을 느낄 수 있는 것인바, 본 발명으로 인하여 도심지에서의 볼링 게임 이용이 활성화될 수 있을 것으로 기대된다.Therefore, a bowling alley operator can install a bowling alley with minimal facility cost, and the user can feel the fun and freshness of the actual game due to the game combined with the actual game and IT technology. It is expected that the use can be activated.

도 1은 본 발명에 따른 볼링게임 시뮬레이션 시스템의 예시도로서, 실제 볼링레인 구간(D1)과 가상레인 구간(D2)이 어떻게 조합되는 것인가를 나타내고 있으며, 도 1의 (가)는 상부에서 볼링레인을 내려다 본 모습이고, (나)는 측면에서 관찰한 모습이다.1 is an exemplary diagram of a bowling game simulation system according to the present invention, which shows how the actual bowling lane section D1 and the virtual lane section D2 are combined, and FIG. 1A shows a bowling lane from the top. Looking down, (I) is the side observed.

규정된 실제 볼링장의 레인은 D1+D2에 해당하는 길이이나, 본 발명에서는 실 제 볼링레인을 D1의 구간만 설치하고, 나머지 D2 구간은 가상레인으로서 스크린 상에 가상 영상 및 음향효과가 제공된다.The actual bowling lane is defined as a length corresponding to D1 + D2, but in the present invention, the actual bowling lane is provided only with a section of D1, and the remaining D2 sections are provided as virtual lanes and virtual images and sound effects are provided on the screen.

본 발명의 볼링레인(1)은 10m정도로서 규정된 길이보다 1/2 이상 단축된 규모이고, 상기 볼링레인(1)의 후단에는 진행해오는 볼링공에 대향하도록 압력판(2)이 장착되어 있다.The bowling lane 1 of the present invention is about 10 m shorter than the prescribed length, and the pressure plate 2 is mounted at the rear end of the bowling lane 1 so as to face the bowling ball that is traveling.

상기 압력판(2)은 이용자가 던진 볼링공의 힘의 자유도를 측정하는 역할을 수행하는 바, 압력판은(2)은 완충재(21)가 전면에 결합하여 볼링공이 최초로 부딪히면서 발생하는 충격을 최소화하고, 상기 완충재(21)의 이면에서 볼링공의 힘의 자유도를 측정하게 된다.The pressure plate (2) serves to measure the degree of freedom of the force of the bowling ball thrown by the user, the pressure plate (2) minimizes the impact caused by the first impact of the bowling ball is coupled to the buffer material 21, The degree of freedom of the force of the bowling ball is measured on the rear surface of the cushioning material 21.

상기 압력판(2)에서 구해지는 힘의 자유도는 도 2에 표현된 바와 같이, 직선방향의 힘(F)을 3축(x,y,z축)으로 측정하고, 동시에 회전력(M)을 상기 3축별로 측정함으로써, 총 6개의 자유도(Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz)를 인식하게 된다.As shown in FIG. 2, the degrees of freedom of the force obtained by the pressure plate 2 are measured in three directions (x, y, and z axes) of linear force F, and at the same time, the rotational force M is measured by the three. By measuring by axis, a total of six degrees of freedom (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) is recognized.

상기 힘의 자유도(Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz)는 다수개의 스트레인 게이지(Strain gauge)를 적절한 위치에 배치함으로써 구할 수 있는 데, 상기 스트레인 게이지는 350Ω 인장압축용 게이지가 사용될 수 있으며, 도 3과 같은 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 회로로 구성되어, 볼링공이 최초로 압력판에 접촉되는 질점(質點)에서 압력판에 작용하는 6개의 힘(Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz)의 벡터량을 0.5초간 만 측정하여 유효값으로 하고 이를 전기신호로 변환한다.The degree of freedom (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) of the force can be obtained by arranging a plurality of strain gauges in an appropriate position, the strain gauge can be used for 350Ω tensile compression gauge It is composed of a Wheatstone bridge circuit as shown in FIG. 3, and six forces (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) acting on the pressure plate at the point where the bowling ball first contacts the pressure plate. The vector amount of is measured for 0.5 second only to be an effective value and converted into an electrical signal.

상기 스트레인 게이지는 상기 압력판에 직접부착될 수 있으나, 가장 바람직하게는 로드셀(23)을 매개체로 하는 것인바, 6개의 자유도를 구해야 하기 때문에, 로드셀의 갯수(n)에 따라 적어도 6n개의 스트레인 게이지가 필요하다.The strain gauge may be directly attached to the pressure plate, but most preferably, the medium is a load cell 23. Since six degrees of freedom are to be obtained, at least 6 n strain gauges may be provided according to the number n of load cells. need.

상기 힘(Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz) 중에서는 다른 요소에 비하여 Fz와 My신호의 세기가 매우 큰바, 상기 힘 (Fz, My)을 측정하기 위해서는 2개의 스트레인 게이지를 직렬로 연결하여 사용할 필요가 있다. Among the forces (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz), the strengths of the Fz and My signals are very high compared to other factors. In order to measure the forces (Fz, My), two strain gauges are connected in series. It is necessary to use it.

도 2는 압력판의 좌우 측에 부착되어 압력판으로부터 전해지는 힘을 측정하도록 4개의 로드셀(L1,L2,L3,L4)(23)을 구비하고 압력판 x축 방향에 대하여 45도 각도로 부착되어 있는 경우인바, 도 4에 도시된 단위 로드셀의 상세도를 보면, 로드셀이 내부 양측 2면과 외부에 방향을 달리하는 6면의 부착면을 구비하여 상기 8면에 스트레인 게이지를 부착하도록 하였다.2 is provided with four load cells (L1, L2, L3, L4) 23 attached to the left and right sides of the pressure plate to measure the force transmitted from the pressure plate, and attached at a 45 degree angle with respect to the pressure plate x-axis direction. Inva, the detailed view of the unit load cell shown in Figure 4, the load cell was provided with a strain gage on the eight sides by having two mounting surfaces on the two sides of the inner side and six sides in different directions.

이렇게 할 경우 32개의 스트레인 게이지가 필요한데, 도 5는 각 로드셀 부착면 별로 스트레인 게이지를 배치한 도면이다.In this case, 32 strain gauges are required, and FIG. 5 is a diagram in which strain gauges are arranged for each load cell attachment surface.

도 5를 보면, 로드셀 L1,L2,L3,L4의 특정부위에 스트레인 게이지를 분산하여 부착한 후, 이를 4개 또는 8개 연결함으로써 도 3과 같은 휘트스톤 브리지 회로를 구성한다.Referring to FIG. 5, the strain gauges are distributed and attached to specific portions of the load cells L1, L2, L3, and L4, and then four or eight are connected to form a Wheatstone bridge circuit as shown in FIG.

도 5상에는 로드셀 부착면 별로 스트레인 게이지가 특정 번호로 분산되어 배치되어 있고, 해당 스트레인 게이지 번호는 도 3의 휘트스톤 브리지 회로상의 번호와 일치한다.In FIG. 5, strain gages are distributed in a specific number for each load cell attaching surface, and the strain gage numbers correspond to the numbers on the Wheatstone bridge circuit of FIG. 3.

상기 로드셀(23)의 설치개수, 설치 위치 및 방향 등은 해당 실시예에서의 힘의 감지에 가장 유리하도록 선택된 것으로서, 압력판의 구조, 설치 위치 및 크기 등의 변화에 따라 함께 적절히 변경될 수 있다.The number of installation, the installation position and the direction of the load cell 23 is selected to be most advantageous for the detection of the force in the embodiment, it may be appropriately changed together with the change in the structure, installation position and size of the pressure plate.

상기 압력판(2)에서 측정된 힘의 크기는 제어부(3)로 전달되어 가상 레인에서의 볼의 경로를 결정하는데에 활용되는 것인바, 상기 로드셀(23)에서 변환된 신호는 mV단위이기 때문에, 도 6과 같이 증폭기(Amplifier)(31)에 의해서 500~1000배로 증폭한후, 주처리부(32)의 A/D변환부에 입력으로 사용한다.The magnitude of the force measured by the pressure plate 2 is used to determine the path of the ball in the virtual lane is transmitted to the control unit 3, since the signal converted in the load cell 23 is mV unit, As shown in FIG. 6, the amplifier is amplified 500 to 1000 times by the amplifier 31 and used as an input to the A / D conversion section of the main processor 32.

상기 제어부(3)는 볼의 방향, 속도 등 가상레인(D2구간)에서 볼링공의 이동경로를 생성하여 가상레인 디스플레이부(4) 상에 구현하고, 가상레인의 끝점에서의 벡터량을 예측한 후 이를 볼링핀의 상호작용과 연계된 영상 및 효과음을 구현한다.The controller 3 generates a moving path of the bowling ball in the virtual lane (section D2) such as the direction and speed of the ball and implements it on the virtual lane display unit 4, and then predicts the amount of the vector at the end point of the virtual lane. This implements the image and sound effects associated with the bowling pin interaction.

가상레인에서의 볼의 경로를 구현하려면 압력판(2)에서 생성되는 6개의 벡터량 외에 가상 레인 시작점에서 볼의 x좌표와 볼의 속도가 필요하다.In order to implement the path of the ball in the virtual lane, in addition to the six vectors generated in the pressure plate 2, the x-coordinate of the ball and the speed of the ball at the starting point of the virtual lane are required.

볼이 압력판에 접촉하는 질점의 좌표는 x=-My / Fz,y = Mx / Fz로 구할 수 있지만, 볼이 가상레인 디스플레이부(4) 밑을 통과한 직후에 볼의 가상 영상을 구현하려면 빔 센서 등과 같은 별도의 위치인식수단(5)를 설치한다.The coordinates of the material point where the ball contacts the pressure plate can be obtained as x = -My / Fz, y = Mx / Fz, but if the ball passes through the bottom of the virtual lane display unit 4 to implement the virtual image of the ball, the beam Install a separate position recognition means 5, such as a sensor.

상기 위치인식수단(5)은 상기 압력판(2) 전방으로 이격된 위치에서의 볼링공의 x좌표를 인식하는 수단으로서, 압력판(2)이 외부에 노출되지 않도록 스크린을 전방에 설치하는 경우 스크린에서 가상레인이 시차없이 매끄럽게 표현되도록 하기 위하여 스크린 하부를 지나가는 볼의 x좌표를 별도로 인식할 필요에 따른 구성이다.The position recognizing means 5 is a means for recognizing the x-coordinate of the bowling ball at a position spaced in front of the pressure plate 2, when the screen is installed in front so that the pressure plate 2 is not exposed to the outside, In order to make the virtual lane appear smoothly without parallax, it is necessary to separately recognize the x-coordinate of the ball passing through the bottom of the screen.

상기 x좌표의 인식은 어떠한 종래 기술이라도 적용될 수 있는 부분인바, 상기 위치인식수단(5)으로서, 빔 센서를 채택하는 경우는 볼링레인(1)의 가로방향으로 1cm간격으로 다수 개 배치되는 것이 바람직하며, 상기 압력판 전방에서 빔을 쏘아 그 통과여부에 따라 물체의 존재여부를 인식함으로써 이동하는 볼링공의 x좌표를 인식하게 된다.Recognition of the x-coordinate is a part to which any prior art can be applied. As the position recognizing means 5, when a beam sensor is adopted, a plurality of the x-coordinates are preferably arranged at a width of 1 cm in the horizontal direction of the bowling lane 1. In addition, the x-coordinate of the moving bowl is recognized by shooting a beam in front of the pressure plate and recognizing the existence of an object according to whether the beam passes.

볼의 속도는 "D3"구간과 Fz의 크기로 산출할 수 있으므로, 상기 제어부(3)는 6개의 자유도(Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz), 볼의 x좌표 및 볼의 속도를 토대로 볼이 가상레인의 끝에 도달할 때까지의 시간 동안 "D2"구간의 볼의 이동경로를 생성하고 가상레인 디스플레이부(4) 상에 구현하며, 가상레인의 끝 지점에서 볼과 핀의 상호작용을 영상 및 음향으로 구현하게 된다.Since the speed of the ball can be calculated by the section "D3" and the size of Fz, the controller 3 has six degrees of freedom (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz), the x coordinate of the ball and the speed of the ball. Based on this, the movement path of the ball in the "D2" section is generated during the time until the ball reaches the end of the virtual lane, and is implemented on the virtual lane display unit 4, and the ball and the pin mutually at the end point of the virtual lane. The action will be implemented in image and sound.

상기 가상레인 디스플레이부(4)는 상기 위치인식수단(5)이 볼링공의 x좌표를 인식하는 위치의 상부에 설치되고, 가상영상은 상기 위치인식수단(5)에 의해 x좌표가 인식되는 지점부터 생성하여, 볼링레인과 가상레인이 연결되는데 끊어짐이 없이 자연스러운 가상영상의 제공이 가능하도록 한다. The virtual lane display unit 4 is installed above the position where the position recognition means 5 recognizes the x-coordinate of the bowling ball, and the virtual image is a point where the x-coordinate is recognized by the position recognition means 5. It is created from, so that the bowling lane and the virtual lane is connected to provide a natural virtual image without disconnection.

스코어링은 게임진행 결과를 점수로 보여주는 것으로서, 일반적으로 컴퓨터와 연계되어 핀의 쓰러진 갯수를 자동 인식하여 이를 점수로 변환하여 모니터상에 스코어보드 형태로 제공하게 된다.Scoring is a score that shows the progress of the game. In general, the score is displayed on the monitor in the form of a scoreboard on the monitor.

본 발명의 가상레인 디스플레이부(4)는 스크린과 프로젝터에 의해 구현되거나, 모니터로 구성될 수 있는바, 상기 스코어링 기능은 상기 제어부(3) 또는 외부 장치가 연동되어 상기 디스플레이부(4) 상에 구현함으로써 스코어보드용 모니터 설치 및 관리 비용을 절감할 수 있다.The virtual lane display unit 4 of the present invention may be implemented by a screen and a projector, or may be configured as a monitor. The scoring function is provided on the display unit 4 by interworking with the controller 3 or an external device. Implementations can reduce the cost of installing and managing monitors for scoreboards.

도 1의 (가)는 볼링레인(1) 측면에서 길이 방향으로 설치된 볼 회수로(6)를 도시하고 있는데, 상기 볼 회수로(6)는 자연경사를 형성한 오목한 레인구조로서, 추가 동력없이 자동으로 볼이 회수될 수 있도록 한 단순하면서 효과적인 구조이다.1 (a) shows a ball recovery path 6 installed in the longitudinal direction from the bowling lane (1) side, the ball recovery path 6 is a concave lane structure formed a natural slope, without additional power It is a simple and effective structure that allows the ball to be retrieved automatically.

종래의 볼링장에서는 레인의 길이가 23m에 이르기 때문에, 볼 회수 구조에 많은 동력이 필요하고 구조 또한 복잡하여 설치 및 관리에 고비용이 소요되었다.In the conventional bowling alley, since the length of the lane reaches 23 m, a large amount of power is required for the ball recovery structure, and the structure is also complicated, requiring high costs for installation and management.

그러나 본 발명에서는 10m이하로 단축된 볼링레인이 채택되어, 회수가 용이하고 자연경사를 이용한 회수구조의 제공이 가능하다.However, in the present invention, a bowling lane shortened to 10 m or less is adopted, so that recovery is easy and a recovery structure using natural slope can be provided.

단, 압력판(2)에 부딪힌 볼이 반동에 의하여 볼링레인(1)으로 역진행하는 것을 막기 위하여, 상기 가상레인 디스플레이부(4)의 후면에는 상하 승강이 가능한 판 구조의 후진 방지판(7)이 설치된다.However, in order to prevent the ball striking the pressure plate 2 from traveling backward to the bowling lane 1 due to recoil, a reverse prevention plate 7 having a plate structure capable of lifting up and down is provided on the rear surface of the virtual lane display unit 4. Is installed.

예를 들어, 볼링공이 상기 압력판(2)에 접촉 후 반동 되어 "D3"구간에 진입하면, 상기 후진 방지판(7)이 하강함으로써 볼링공의 후진을 방지하고 상기 볼 회수로(6)를 이용하여 회수되도록 하며, 상기 하강된 후진 방지판(7)은 다시 상승하여 원위치로 복귀한다.For example, when the bowling ball contacts the pressure plate 2 and rebounds and enters the “D3” section, the reverse preventing plate 7 descends to prevent the bowling ball from going backward and uses the ball recovery path 6. And the lowered reverse prevention plate 7 is raised again to return to its original position.

도 1은 본 발명에 따른 볼링게임 시뮬레이션 시스템의 구성예시도.1 is a configuration example of a bowling game simulation system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 압력판의 예시도.Figure 2 is an illustration of a pressure plate according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 스트레인 게이지의 휘트스톤 브리지 회로도.3 is a Wheatstone bridge circuit diagram of a strain gauge according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 로드셀에 스트레인 게이지가 부착되는 개념도.4 is a conceptual diagram in which a strain gauge is attached to a load cell according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 스트레인 게이지의 힘의 크기에 따른 분산 배치 개념도.5 is a distributed arrangement conceptual according to the magnitude of the force of the strain gauge according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 스트레인 게이지의 신호를 증폭하여 처리하는 회로도.6 is a circuit diagram for amplifying and processing a signal of a strain gauge according to the present invention.

<주요 도면부호에 대한 설명><Description of the major reference numerals>

1 : 볼링레인 1: bowling lane

2 : 압력판 23 : 로드셀 2 pressure plate 23 load cell

3 : 제어부 31 : 증폭기3: control unit 31: amplifier

32 : 주처리부 32: main processing unit

4 : 가상레인 디스플레이부 4: virtual lane display unit

5 : 위치인식수단5: position recognition means

6 : 볼 회수로6: ball recovery

7 : 후진 방지판7: reverse prevention plate

Claims (17)

규정된 길이보다 단축된 볼링레인;Bowling lanes shorter than the specified length; 상기 볼링레인의 후단에 볼링공이 진행하는 방향에 대향 하도록 설치되고, 볼링공과의 접촉을 통해 볼링공의 힘의 자유도 벡터량을 전기적 신호로 변환하는 인장압축용 스트레인 게이지를 구비한 압력판;A pressure plate installed at a rear end of the bowling lane so as to face the direction in which the bowling ball travels, and having a strain gauge for tensile compression for converting the degree of freedom vector of the force of the bowling ball into an electrical signal through contact with the bowling ball; 상기 압력판 전방에서 이동중인 볼링공의 x좌표를 인식하도록 설치된 위치인식수단; Position recognition means installed to recognize the x coordinate of the bowling ball moving in front of the pressure plate; 상기 위치인식수단이 인식한 볼링공의 x좌표, 상기 스트레인 게이지가 감지한 힘의 자유도 및 속도를 포함하는 볼링공의 진행정보를 토대로 상기 단축된 볼링레인에 이어지는 가상레인 상에서 볼링공이 나머지 레인을 진행하여 볼링핀에 맞춰지는 가상 영상 및 음향을 생성하는 제어부; 및The bowling ball is located on the virtual lane following the shortened bowling lane based on the bowling ball's progress information including the x-coordinate of the bowling ball recognized by the position recognition means and the degree of freedom and speed of the force sensed by the strain gauge. A controller configured to generate a virtual image and a sound to be matched with the bowling pins; And 상기 위치인식수단이 볼링공의 x좌표를 인식하는 위치의 상부에 설치되어, 상기 제어부에서 생성된 가상 영상 및 음향을 제공하는 가상레인 디스플레이부;를 포함하여, And a virtual lane display unit installed at an upper portion of the position recognizing means for recognizing the x-coordinate of the bowling ball and providing a virtual image and sound generated by the controller. 규정된 길이보다 단축된 볼링레인만 구성된 상태에서, 상기 단축된 볼링레인으로부터 이어지는 가상레인 구간에서의 게임 정보는 상기 제어부의 제어에 따라 가상레인 디스플레이부를 통해 가상 영상 및 음향으로 제공되도록 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.In the state in which only the bowling lane shorter than the prescribed length is configured, the game information in the virtual lane section following the shortened bowling lane is configured to be provided as a virtual image and sound through the virtual lane display unit under the control of the controller. Bowling game simulation system. 제1항에 있어서, 상기 스트레인 게이지는 볼링공에 의해 압력판에 가해지는 직선방향의 힘(F)을 x,y,z축으로 인식하고, 상기 각 축별 회전력(M)을 동시에 산출하여 6개의 자유도(Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz)를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.2. The strain gauge according to claim 1, wherein the strain gauge recognizes the linear force (F) applied to the pressure plate by the bowling ball as x, y, z axes, and simultaneously calculates the rotational force (M) for each of the six axes. Bowling game simulation system, characterized in that configured to detect the degree (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz). 제1항에 있어서, 상기 볼링공의 속도는 빔 센서와 압력판 사이를 볼링공이 통과한 시간과 볼링공이 압력판에 부딪히는 z축 직선상의 힘(Fz)의 크기를 이용하여 산출한 값인 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.According to claim 1, wherein the speed of the bowling ball is a value calculated using the time of the bowling ball passes between the beam sensor and the pressure plate and the magnitude of the force (Fz) on the z-axis straight line that the bowling ball strikes the pressure plate. Game simulation system. 제1항에 있어서, 상기 볼링레인 측면의 길이 방향으로 자연경사를 형성한 오목한 레인구조인 볼 회수로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system according to claim 1, further comprising a ball recovery path having a concave lane structure in which a natural slope is formed in the longitudinal direction of the bowling lane side. 제1항에 있어서, 상기 가상레인 디스플레이부의 후면에는 승강이 가능한 판구조의 후진 방지판이 설치되어, 볼링공이 상기 압력판에 접촉 후 반동되어 압력판과 위치인식수단 사이("D3" 구간)에 진입하면 하강함으로써 볼링공의 후진을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.According to claim 1, wherein the back of the virtual rain display unit is provided with a reversing plate of the plate structure that can be elevated, the bowling ball is rebounded after contacting the pressure plate and descends when entering the pressure plate and the position recognition means ("D3" section) Bowling game simulation system, characterized in that configured to prevent the backing of the bowling ball. 제1항에 있어서, 상기 가상레인 디스플레이부는 스크린과 프로젝터로 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system of claim 1, wherein the virtual lane display unit comprises a screen and a projector. 제1항에 있어서, 상기 위치인식수단은 빔 센서이고, 볼링레인의 가로방향으로 1cm간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system according to claim 1, wherein the position recognition means is a beam sensor and is arranged at intervals of 1 cm in the horizontal direction of the bowling lane. 제1항에 있어서, 상기 스트레인 게이지는 350Ω 인장압축용 스트레인 게이지인 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system according to claim 1, wherein the strain gauge is a strain gauge for 350 Ω tensile compression. 제2항에 있어서, 상기 스트레인 게이지는 로드셀을 매개체로 압력판에 부착되는 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system of claim 2, wherein the strain gauge is attached to the pressure plate through the load cell. 제2항에 있어서, 상기 스트레인 게이지는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.3. The bowling game simulation system of claim 2, wherein the strain gauge is composed of a Wheatstone bridge circuit. 제2항에 있어서, 상기 스트레인 게이지의 유효값은 볼링공이 압력판에 접촉한 후 0.5초 동안에 인식된 값인 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system of claim 2, wherein the effective value of the strain gauge is a value recognized for 0.5 seconds after the bowling ball contacts the pressure plate. 제9항에 있어서, 상기 로드셀은 4개를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.10. The bowling game simulation system of claim 9, wherein the load cell comprises four load cells. 제9항에 있어서, 상기 로드셀은 내부 양측 2면과 외부에 방향을 달리하는 3면의 부착면을 구비하고, 상기 스트레인 게이지는 각 로드셀 별로 6개의 자유도 측정을 위하여 상기 로드셀의 부착 면상에 나뉘어 부착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.10. The load cell of claim 9, wherein the load cell has two inner surfaces on both sides and three outer surfaces on different sides thereof, and the strain gauge is divided on the surface of the load cell to measure six degrees of freedom for each load cell. Bowling game simulation system, characterized in that configured to be attached. 제12항에 있어서, 상기 로드셀은 압력판의 x축 방향에 대하여 45도 각도로 부착하는 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system of claim 12, wherein the load cell is attached at an angle of 45 degrees with respect to the x-axis direction of the pressure plate. 제9항에 있어서, 상기 6개의 자유도 중 Fz과 My를 감지하는 스트레인 게이지는 2개씩 직렬로 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.10. The bowling game simulation system according to claim 9, wherein the strain gauges for detecting Fz and My among the six degrees of freedom are connected in series of two. 제10항에 있어서, 상기 제어부는 휘트스톤 브리지 회로를 통과한 신호를 500~1000배로 증폭한 후 A/D 변환기로 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.11. The bowling game simulation system according to claim 10, wherein the controller is configured to amplify the signal passing through the Wheatstone bridge circuit by 500 to 1000 times and then output the A / D converter. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 스코어링 기능을 포함하거나 스코어링 시스템과 연동되어, 스코어보드 영상 및 음향을 상기 가상레인 디스플레이부를 통하여 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 볼링게임 시뮬레이션 시스템.The bowling game simulation system of claim 1, wherein the controller is configured to include a scoring function or to be linked with a scoring system to provide a scoreboard image and sound through the virtual lane display unit.
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