KR101201655B1 - 의자형 입력 장치 및 이를 이용한 게임 시스템 - Google Patents

의자형 입력 장치 및 이를 이용한 게임 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 게임 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 편하고 안전하게 게임과 운동을 병행할 수 있도록 구성된 의자형 입력 장치를 이용한 게임 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 의자형 입력 장치는 신체의 머리, 등, 엉덩이, 팔, 및 다리가 접촉하는 의자의 각 위치마다 설치되어 있는 복수 개의 압력 센서들; 외부 장치와 무선 통신 채널을 형성하여 데이터를 송수신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 복수 개의 압력 센서들을 통해 감지된 압력 데이터들을 상기 무선 통신 모듈을 통해 상기 외부 장치로 전송시키는 제어부;를 포함하고, 이러한 의자형 입력 장치를 이용한 게임 시스템은 상기 복수 개의 압력 센서들을 통해 감지된 압력 데이터들을 이용하여 게임머가 의자형 입력 장치에서 취한 자세 또는 자세의 변화를 판단하고 상기 판단 결과를 사용자의 게임 제어 명령으로 인식하여 게임 콘텐츠(Contents)를 실행한다.

Description

의자형 입력 장치 및 이를 이용한 게임 시스템 {CHAIR-TYPE INPUT APPARATUS AND GAME SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 게임 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 편하고 안전하게 게임과 운동을 병행할 수 있는 게임 시스템에 관한 것이다.
국내외를 불문하고 기능성 게임에 대한 기대와 연구가 급증하고 있다. 각 국에서는 기능성 게임을 학습이나 훈련, 사회 변화 등을 이끌어내기 위한 수단으로 활용하려 하고 있으며, 차세대 기술과 콘텐츠를 선도할 수 있는 분야로 성장할 것을 전망하고 있다.
특히나, 신체를 이용한 기능성 게임은 1998년 코나미 사가 출시한 "DDR(Dance Dance Revolution)"을 통해 주목받기 시작해 미국 765개 학교에 설치되는 등 큰 사회적 반향을 일으켰다. 그 후 미국 우드로우 윌슨 재단에서는 2004년부터 Games for Health라는 주제로 매년 컨퍼런스를 열고 있으며, 2007년 본격적으로 신체 건강을 위한 기능성 게임이라고 할 수 있는 닌텐도의 "Wii fit"이 전 세계에서 흥행을 거두었다.
엑서게임(Exergame)이란 운동(Exercise)와 게임(Game)이 결합된 신조어로 최근 새로운 기능성 게임의 분야로 주목받고 있다. 엑서게임이라는 용어가 등장하기 전에는 주로 체감형 게임으로 불리웠으며, 하드웨어의 비용과 공간적 제약으로 인해 가정에 설치되기는 어려움이 많아 아케이드 게임 업소에서만 즐길 수 있었다. 그러나, 근래에 등장한 신체 단련형 엑서게임은 지루하고 힘든 반복 행위인 운동을 보다 즐겁게 몰입할 수 있으며, 집 안에 설치하여 가족과 함께 간단히 운동을 즐길 수 있도록 구성되어 여러 연령대 층에게 각광을 받고 있다.
가정용 콘솔 게임의 인터페이스 변화는 쇠퇴해가던 비디오 게임 시장에 활력을 불어 넣었으며, 이러한 시대적 요구에 발맞추어 체감형 게임들이 속속들이 개발되고 있다.
그러나, 현재의 체감형 게임들은 주 고객층으로 건장한 청소년이나 성인을 고려하여 제작됨으로 인해서, 체감형 게임들의 게임 컨트롤러를 노약자나 신체에 장애가 있는 사용자가 이용하는데는 어려움이 있다.
그러므로, 본 발명은 노약자나 신체에 장애가 있는 사용자도 안전하게 체감형 게임을 할 수 있도록 게임 컨트롤러의 기능을 수행하는 의자형 입력 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 게임을 수행하면서 운동 효과를 제공받을 수 있는 게임 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 의자형 입력 장치는 신체의 머리, 등, 엉덩이, 팔, 및 다리가 접촉하는 의자의 각 위치마다 설치되어 있는 복수 개의 압력 센서들; 외부 장치와 무선 통신 채널을 형성하여 데이터를 송수신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 복수 개의 압력 센서들을 통해 감지된 압력 데이터들을 상기 무선 통신 모듈을 통해 상기 외부 장치로 전송시키는 제어부;를 포함하여 이루질 수 있다.
그리고, 상기 무선 통신 모듈은 블루투스 통신을 수행하는 모듈인 것을, 상기 압력 센서는, FSR(Force Sensing Resister) 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 게임 시스템은 상기와 같이 구성된 의자형 입력 장치; 상기 의자형 입력 장치의 상기 무선 통신 모듈과 통신 채널을 형성하고 데이터 송수신을 수행하는 동글(Dongle) 장치; 및 상기 동글 장치를 통해 상기 의자형 입력 장치의 복수 개의 압력 센서들에서 감지된 압력 데이터들을 전송받고, 이를 이용하여 상기 의자형 입력 장치에서 사용자가 취한 자세 또는 자세의 변화를 판단하며, 상기 판단 결과를 사용자의 게임 제어 명령으로 인식하여 기 저장된 게임 콘텐츠(Contents)를 실행시키는 단말기;를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 의자형 입력 장치는 체감형 게임 컨트롤러의 새로운 형태로 활용할 수 있는 장치로서, 이를 이용한 게임 시스템은 사용자가 압력 센서들을 구비한 의자에 앉아서 게임을 조작할 수 있도록 구성되어 게임과 운동을 병행할 수 있도록 해 준다. 또한, 기존의 체감형 게임 컨트롤러에 비해 앉아서 할 수 있고 많은 활동 공간이 요구되지 않는다는 점에서 안전성이 높고 사용자의 신체 운동에 부담이 적다. 따라서, 노약자 및 고도비만 상태의 사용자에게 적합한 기능성 엑서게임(Exergame)을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 의자형 입력 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 의자형 입력 장치에서 압력 센서가 설치된 위치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 게임 시스템을 도시한 도면이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한, 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 의자형 입력 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면으로, 의자에 부착된 복수 개의 압력 센서들(100)과, 무선 통신 모듈과, 제어부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1은 무선 통신 모듈의 일 예로 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈(110)을 구비한 모습을 도시하고 있다.
의자형 입력 장치(200)의 구성에 대해서 상세히 살펴보면, 복수 개의 압력 센서들(100)이 신체의 머리, 등, 엉덩이, 팔, 및 다리 등이 접촉하는 의자의 각 위치마다 설치될 수 있다. 그리고 외부 장치와 무선 통신 채널을 형성하여 데이터를 송수신하는 무선 통신 모듈을 구비하여, 제어부(120)가 복수 개의 압력 센서들을 통해 감지된 압력 데이터를 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치로 전송시키도록 구성될 수 있다.
그에 따라, 의자형 입력 장치(200)는 의자의 각 부위에 압력 센서를 구비하여 사용자가 신체의 어느 부위에 힘을 주고 앉아 있는가에 대한 데이터를 외부 장치로 제공하는 구성을 가진다.
그리고, 이러한 의자형 입력 장치(200)와 연결되는 외부 장치는 의자형 입력 장치(200)에서 제공하는 데이터를 이용하여 사용자가 취하는 자세 또는 자세 변화를 판단하고 그 판단 결과를 사용자의 제어 명령으로 받아들여 다양한 콘텐츠를 실행시킬 수가 있다.
그러한 이유로 본 발명에 따른 의자형 입력 장치(200)는 사용자의 명령을 입력받는 입력 장치로서의 기능 이외에도 사용자의 자세 변화에 따른 운동 효과가 있는 기능성 입력 장치로서의 기능을 가진다.
도 2는 본 발명에 따른 의자형 입력 장치에서 압력 센서가 설치된 위치를 도시한 도면이다.
사용자가 의자에 앉아 있으면서 운동 효과를 볼 수 있는 자세들로는, 의자에 앉아 의자의 팔걸이에 중심을 가하며 몸을 좌우로 기대는 자세, 의자에 앉아 등을 뒤로 기대었다 떼는 자세, 엉덩이를 들었다가 내리는 자세, 양발을 들었다 내려놓는 자세 등을 예로 들 수 있다.
의자의 팔걸이에 중심을 가하며 몸을 좌우로 기대는 자세는, 팔꿈치를 팔걸이에 대고 몸을 기대어 어깨부터 옆구리까지 근육들을 서로 이완시키는 전신 운동 효과를 제공한다.
그리고 의자에 앉아 등을 뒤로 기대었다 떼는 자세는 등과 배의 근육들을 이완 및 수축시키는 운동 효과를 제공한다.
엉덩이를 들었다가 내리는 자세는, 웨이트 트레이닝의 스쿼트(Squat) 동작과 유사하여 대퇴사두근 단련 운동 효과를 제공한다.
양발을 들었다 내려놓는 자세는 웨이트 트레이닝의 리버스 크런치(Reverse Crush)와 유사한 운동 효과를 제공한다.
따라서, 사용자의 상기와 같은 자세 또는 자세 변화를 감지할 수 있도록 의자형 입력 장치(200)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자의 머리와 접촉하는 의자의 부위에 제 1 압력 센서를, 사용자의 등과 접촉하는 의자의 부위에 제 2 압력 센서를, 사용자의 양팔이 접촉하는 의자의 양 팔걸이에 제 3 및 4 압력 센서를, 사용자의 엉덩이가 접촉하는 의자의 방석 부위에 제 5 및 제 6 압력 센서를, 사용자의 양발이 접촉하는 의자의 발판 부위에 제 7 및 제 8 압력 센서를 부착시킬 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 의자형 입력 장치(200)의 제어부(120)는, 의자에 부착된 복수 개의 압력 센서들(100)을 통해 감지된 압력 데이터들만을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치로 전송되도록 구성될 수도 있고, 복수 개의 압력 센서들(100)에 대해서 기 설정해 놓은 식별정보와 해당 압력 센서들에서 감지된 압력 데이터들을 각각 매칭시켜서 외부 장치로 전송시키도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제어부(120)는, 복수 개의 압력 센서들(100)에서 감지된 압력 데이터들을 분석하여 복수 개의 압력 센서들(100) 중에서 일정 레벨 이상의 압력이 가해진 압력 센서들에 대한 정보를 생성하고, 상기 생성한 정보를 무선 통신 모듈을 통해서 외부 장치로 전송시키도록 구성될 수도 있다.
제어부(120)는 사용자가 의자형 입력 장치에 앉아서 취한 자세 또는 자세 변화를 외부 장치에서 판단하기 위해 필요로 하는 데이터 형태에 따라서 다양하게 변형하여 압력 데이터들이 외부 장치로 전송되도록 한다.
본 발명에서 압력 센서는 FSR(Force Sensing Resister) 센서인 것을 특징으로 한다. FSR 센서는 센서 표면에 힘을 증가(압력)시킬 때 감소하는 저항이 발생하는 중합체의 필름장치이다. 이는 전도성의 고무와 비교했을 때 전기적 이력현상이 거의 없으며, 진동과 열에 대한 영향이 적어 출력값이 비교적 정확하다는 장점을 가지고 있다.
그리고, 본 발명에서 상기 무선 통신 모듈은 블루투스(Bluetooth) 통신을 수행하는 블루투스 모듈(110)이 사용될 수 있다. 블루투스 통신은 저렴한 가격에 저전력으로 사용할 수 있으며, 전세계 국가가 표준규격을 이용한다는 장점이 있다. 또한 블루투스 통신 신호는 장애물이 있어도 신호를 주고 받을 수 있을 뿐만 아니라 무선이기 때문에 육안으로 연결 상태를 확인하지 않아도 되어 전자기기의 설정에 취약한 사용자층에게 용이한 장점을 가지고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 게임 시스템을 도시한 도면으로, 이하에서는 본 발명인 의자형 입력 장치(200)의 대표적인 활용 예로 사용자의 게임 제어 명령을 입력받는 새로운 게임 컨트롤러로서 동작하는 경우를 중심으로 설명하기로 하겠다.
게임 시스템은 상기와 같은 의자형 입력 장치(200)와, 동글(Dongle) 장치(210)와, 단말기(220)를 포함하여 구성된다.
의자형 입력 장치(200)에 대해서는 앞서 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략하도록 하겠다.
동글 장치(210)는 일반적으로 각종 PC(Personal Computer) 등의 외장형 주변장치로 USB(Universal Serial Bus) 단자를 지원하는 각종기기에 연결해 사용하는 장치를 의미하고, 단말기(220)에 연결되어 의자형 입력 장치(200)와 무선 통신이 가능하게 하는 장치이다.
본 발명에서 의자형 입력 장치(200)의 무선 통신 모듈과 동글 장치(210)는 서로 블루투스 통신 채널을 형성하고 데이터 송수신을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
단말기(220)는 게임 콘텐츠를 저장하고 있으며 이를 실행시키는 장치로서, 동글 장치(210)를 통해 의자형 입력 장치(200)의 복수 개의 압력 센서들(100)에서 감지된 압력 데이터들을 전송받는다. 그리고 이를 이용하여 의자형 입력 장치(200)에서 게임머가 취한 자세 또는 자세의 변화를 판단하며, 상기 판단 결과를 게임머가 입력한 특정 게임 제어 명령으로 인식하여 게임 콘텐츠(Contents)에 해당 게임 제어 명령을 적용시켜 실행시킨다.
그러므로, 본 발명에 따른 게임 시스템에서는 게임머에게 게임 컨트롤러로써 의자형 입력 장치를 제공하는 것을 하나의 특징으로 한다. 그에 따라, 게임머가 의자형 입력 장치(200)를 통해 게임 제어 명령을 단말기(220)로 입력하기 위해서는, 복수 개의 압력 센서들(100)이 부착된 의자에서 각각의 게임 제어 명령에 대응되는 자세들을 취하면서 일부 압력 센서들에 압력을 가해야 한다. 본 발명에 따른 의자형 입력 장치(200)는 게임머의 머리, 등, 엉덩이, 양팔, 양발 등이 접촉하는 의자의 각 부위마다 압력 센서들(100)을 부착시켜 놓아 게임머가 취하는 다양한 운동 효과를 가진 자세 또는 자세 변화를 정확하게 감지할 수 있도록 구성된다.
그리고, 단말기(220)는 의자형 입력 장치(200)에 부착된 각각의 압력 센서들(100)이 의자의 어느 부위에 위치하는지에 대한 정보를 기 저장하고 있으면서, 의자형 입력 장치(200)에서 전송하는 복수 개의 압력 센서들(100)이 감지한 압력 데이터들을 통해서 의자에서 게임머가 힘을 가한 위치가 어디인지를 확인하여 의자형 입력 장치에서 게임머가 취한 자세 또는 자세의 변화를 판단한다.
또한, 단말기(220)는 의자의 팔걸이에 중심을 가하며 몸을 좌우로 기대는 자세, 의자에 앉아 등을 뒤로 기대었다 떼는 자세, 엉덩이를 들었다가 내리는 자세, 양발을 들었다 내려놓는 자세와 같은 게임머의 자세 또는 자세 변화가 어떤 게임 제어 명령을 지시하는지에 대한 정보를 기 저장하고 있다. 그리고 단말기(220)는 상기의 게임머가 취한 자세 또는 자세의 변화를 판단한 결과로, 게임머가 입력한 게임 제어 명령을 인식하고 해당 게임 제어 명령를 적용시켜 게임 콘텐츠를 실행시킨다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 게임 시스템은, 의자형 입력 장치를 게임 컨트롤러로서 이용하고, 게임 콘텐츠를 실행함에 있어 게임머의 자세 또는 자세 변화를 감지하고 이를 게임 제어 명령으로 인식함으로써 게임머가 의자에 앉아서 자세를 변화시키는 것만으로도 게임을 제어할 수가 있다. 따라서, 게임머의 신체 활동 측면에 있어 비교적 안전성이 높고 운동에 부담이 적다. 따라서, 노약자 및 고도비만 상태의 사용자에게 적합한 기능성 엑서게임(Exergame)을 제공할 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 복수 개의 압력 센서 110 : 블루투스 모듈
120 : 제어부 200 : 의자형 입력 장치
210 : 동글 장치 220 : 단말기

Claims (7)

  1. 신체의 머리, 등, 엉덩이, 팔, 및 다리가 접촉하는 의자의 각 위치마다 설치되어 있는 복수 개의 압력 센서들;
    외부 장치와 무선 통신 채널을 형성하여 데이터를 송수신하는 무선 통신 모듈; 및
    상기 복수 개의 압력 센서들을 통해 감지된 압력 데이터들을 상기 무선 통신 모듈을 통해 상기 외부 장치로 전송시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 신체의 자세 또는 자세 변화를 판단하는데 이용하기 위해 상기 복수 개의 압력 센서들에서 감지된 압력 데이터와 기 설정해놓은 식별정보를 매칭하여 이를 상기 외부 장치로 전송하는, 의자형 입력 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수 개의 압력 센서들에서 감지된 압력 데이터들을 분석하여 상기 복수 개의 압력 센서들 중에서 일정 레벨 이상의 압력이 가해진 압력 센서들에 대한 정보를 생성하고, 상기 생성한 정보를 상기 무선 통신 모듈을 통해서 상기 외부 장치로 전송시키는 것을 특징으로 하는 의자형 입력 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신 모듈은,
    블루투스 통신을 수행하는 모듈인 것을 특징으로 하는 의자형 입력 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서는,
    FSR(Force Sensing Resister) 센서인 의자형 입력 장치.
  6. 제 1항의 의자형 입력 장치;
    상기 의자형 입력 장치의 상기 무선 통신 모듈과 통신 채널을 형성하고 데이터 송수신을 수행하는 동글(Dongle) 장치; 및
    상기 동글 장치를 통해 상기 의자형 입력 장치의 복수 개의 압력 센서들에서 감지된 압력 데이터들을 전송받고, 이를 이용하여 상기 의자형 입력 장치에서 사용자가 취한 자세 또는 자세의 변화를 판단하며, 상기 판단 결과를 사용자의 게임 제어 명령으로 인식하여 기 저장된 게임 콘텐츠(Contents)를 실행시키는 단말기;를 포함하여 이루어지는 게임 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 의자형 입력 장치의 무선 통신 모듈과 상기 동글 장치는,
    블루투스 통신 채널을 형성하고 데이터 송수신을 수행하는 것을 특징으로 하는 게임 시스템.
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