KR101202621B1 - Coordinate-recognition mat device of shock sensing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공압호스(15)를 X축과 Y축 방향으로 균일하게 배열한 매트(10); 상기 각각의 공압호스(15)에 연결되고, 충격파를 전기신호로 생성하는 수신기(24); 및 상기 수신기(24)의 신호에 대응하여 설정된 영상을 출력하는 조작수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 비교적 저렴한 비용으로 설치크기를 증대할 수 있고 충격 허용 범위가 커서 다양한 분야에 적용할 수 있으며 내구성이 높아 반영구적으로 작동 신뢰성을 유지하는 효과가 있다.The present invention is a mat 10 that uniformly arranged the pneumatic hose 15 in the X-axis and Y-axis direction; A receiver (24) connected to each of the pneumatic hoses (15) and generating shock waves as electric signals; And an operation means 40 for outputting an image set corresponding to the signal of the receiver 24.
Accordingly, the present invention can increase the installation size at a relatively low cost and can be applied to a variety of fields because the impact tolerance range is large, high durability has the effect of maintaining the operation reliability semi-permanently.

Description

충격감지 방식의 좌표인식 매트기구{Coordinate-recognition mat device of shock sensing}Coordinate-recognition mat device of shock sensing

본 발명은 충격감지 방식의 좌표인식 매트기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스포츠 게임부터 군사용에 이르기까지 활용할 수 있는 충격감지 방식의 좌표인식 매트기구에 관한 것이다.The present invention relates to a shock recognition coordinate recognition mat mechanism, and more particularly to a shock detection coordinate recognition mat mechanism that can be utilized from sports games to military use.

일반적으로 충격을 감지하여 좌표를 인식하는 매트 또는 스크린 등과 같은 경우에는 압전소자를 비롯한 전자적소자를 이용한 방식을 채용하고 있다. 하지만 이러한 센서에 경우 충격 및 충돌을 지속적으로 받다보면 빈번한 고장을 유발하고 이러한 고장으로 인해 교체해야 되는 시간낭비 및 비용적인 문제 등이 발생하는 폐단이 있다.In general, in the case of a mat or a screen that detects a shock to recognize the coordinates, a method using an electronic device including a piezoelectric element is employed. However, in the case of such a sensor, the continuous shock and collision causes frequent failures, and these failures lead to time-consuming and costly problems that need to be replaced.

일예로, 한국 등록실용신안공보 제0240840호의 "매트릭스 패널을 이용한 게임기"는 빛을 발사하는 발사수단, 게임용 화면을 출력하는 모니터, 상기 발사수단의 빛이 상기 모니터에 입사된 위치정보를 제공하는 위치입력수단, 및 상기 위치입력수단의 위치정보를 이용하여 게임을 진행하는 제어수단을 포함하여 구성되는 게임기에 있어서, 상기 위치입력수단은 상기 모니터의 전면에 부착하되, 사방 연속적으로 서로 접촉되지 않도록 교차하여 직조된 투명의 광섬유가 투명의 접착수지층으로 고정되고, 상기 광섬유가 상하로 교차되는 교차부의 상부는 빛이 입사될 수 있는 형태로 가공된 매트릭스 패널; 및 상기 매트릭스 패널의 각 광섬유를 통해 빛을 감지하는 감지수단을 포함하는 구성을 제안한다.For example, the "game machine using a matrix panel" of the Republic of Korea Utility Model Publication No. 0240840 is a position for providing a position information for emitting light, a monitor for outputting a game screen, the light of the firing means incident on the monitor In the game machine comprising an input means, and a control means for proceeding the game using the position information of the position input means, wherein the position input means is attached to the front of the monitor, but do not cross each other continuously in succession The woven transparent optical fiber is fixed to the transparent adhesive resin layer, and the matrix panel processed in a form in which light can be incident on an upper portion of the intersection where the optical fiber crosses up and down; And sensing means for sensing light through each optical fiber of the matrix panel.

상기의 매트릭스 패널은 가공이 용이하고 모니터와 독립적으로 구현할 수 있어 매우 편리하게 게임기를 구성할 수 있다고 밝히나, 축구나 야구와 같이 비교적 높은 충격력이 작용하는 스포츠에 적용하기 곤란하다는 단점을 지닌다.The matrix panel is easy to process and can be implemented independently of the monitor, it is said that the game machine can be configured very conveniently, but has a disadvantage in that it is difficult to apply to sports with relatively high impact force, such as football and baseball.

다른 예로, 한국 등록실용신안공보 제0303684호의 "골프타구분석시스템"은 골프 공 타구 음과 비행 후 타켓에 도달한 타켓음을 음향센서를 이용한 타석 수음기(21,22,23,24)와 타켓수음기(11,12,13,14)를 수평 수직 배치하여 각 수음기에서 얻어지는 음의 공기 중 전달 속도 차이를 이용하여 타석(20)에서 출발시각 출발좌표를 타켓(10)에서 도달 시각 도달좌표를 구하는 것과 구해진 2개의 좌표와 시각을 이용한 3차원 공간에서 골프공의 수평각, 수직 각, 속도, 비거리, 편향거리, 최고점 도달시각, 최고높이를 구하는 디지털 신호처리부(83)를 포함한 주장치와 주장치 표시부를 통하여 비거리, 편향거리, 편향방향을 출력하는 구성을 제안한다.As another example, the "golf batting analysis system" of Korea Registered Utility Model Publication No. 0303684 is a batting sound receiver (21, 22, 23, 24) and the target sound using a sound sensor to hit the target after the golf ball hit the target Arrival time start coordinates at the target plate 20 at the target 10 using the difference in the velocity of delivery of sound in the air obtained by each of the sound receivers by arranging the receivers 11, 12, 13, 14 horizontally and vertically. The main unit and the main unit display unit including a digital signal processing unit 83 for calculating the horizontal angle, the vertical angle, the speed, the flying distance, the deflection distance, the highest point arrival time, and the highest height of the golf ball in a three-dimensional space using the obtained two coordinates and time. We propose a configuration to output the distance, deflection distance, and deflection direction through.

다른 센서류보다 저렴한 일반 마이크로폰을 이용한 수음기를 사용하여 연습자의 타구에 대한 다양하고 정확한 타구분석을 제공하는 것으로 밝히나, 축구, 야구를 비롯한 다양한 스포츠에 적용하기 곤란하고 골프 운동에 한정되는 한계성을 보인다.It is revealed that it provides various accurate accurate batting analysis on the batter's bat by using a receiver using a general microphone which is cheaper than other sensors, but it is difficult to apply to various sports including soccer and baseball and it is limited to golfing.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 탄성이 우수한 공압호스를 기반으로 하여 비교적 저렴한 비용으로 설치크기를 증대할 수 있고 충격 허용 범위가 커서 다양한 분야에 적용할 수 있으며 내구성이 높아 반영구적으로 작동 신뢰성을 유지하는 충격감지 방식의 좌표인식 매트기구를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for improving the conventional problems as described above, it is possible to increase the installation size at a relatively low cost based on the excellent elastic pneumatic hose, the impact tolerance range can be applied to various fields and durability The present invention provides a shock-sensitive coordinate recognition mat mechanism that maintains operation reliability semi-permanently.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공압호스를 X축과 Y축 방향으로 균일하게 배열한 매트; 상기 각각의 공압호스에 연결되고, 충격파를 전기신호로 생성하는 수신기; 및 상기 수신기의 신호에 대응하여 설정된 영상을 출력하는 조작수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a mat mating the pneumatic hose uniformly in the X-axis and Y-axis direction; A receiver connected to each of the pneumatic hoses and generating shock waves as an electrical signal; And operation means for outputting an image set corresponding to the signal of the receiver.

또, 본 발명에 따르면 상기 매트의 전면에는 스크린을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention is characterized in that the front surface of the mat further comprises a screen.

또, 본 발명에 따르면 상기 매트는 복수의 공압호스에 연결되는 2구분배기 또는 3구분배기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention the mat is characterized in that it further comprises a two-dividing distributor or a three-dividing distributor connected to the plurality of pneumatic hoses.

또, 본 발명에 따르면 상기 수신기는 마이크로폰 또는 압력센서를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention the receiver is characterized in that using a microphone or a pressure sensor.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It should be understood, however, that the terminology or words of the present specification and claims should not be construed in an ordinary sense or in a dictionary, and that the inventors shall not be limited to the concept of a term It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 비교적 저렴한 비용으로 설치크기를 증대할 수 있고 충격 허용 범위가 커서 다양한 분야에 적용할 수 있으며 내구성이 높아 반영구적으로 작동 신뢰성을 유지하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the installation size can be increased at a relatively low cost, the shock tolerance is large, and it can be applied to various fields.

도 1은 본 발명에 따른 매트기구를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 매트기구의 기본적 구조를 나타내는 구성도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 매트기구의 변형된 구조를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 매트기구의 사용예를 나타내는 구성도.1 is a configuration diagram showing the mat mechanism according to the invention as a whole.
2 and 3 is a block diagram showing the basic structure of the mat mechanism according to the present invention.
4 and 5 is a block diagram showing a modified structure of the mat mechanism according to the present invention.
6 is a configuration diagram showing an example of use of the mat mechanism according to the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따르면 공압호스(15)를 X축과 Y축 방향으로 균일하게 배열한 매트(10)를 구비한다. 공압호스(15)는 인장강도와 내마모성이 우수한 실리콘 또는 동등 이상의 소재를 이용한 중공의 튜브 구조이다. 공압호스(15)를 일정한 간격으로 인접시키고 X축방향과 Y축방향으로 연속적으로 배열하면 매트(10)의 형태로 완성된다. 물론, X축을 전면으로 배치할 수도 있고 Y축을 전면으로 배치할 수도 있는 바, 전면에 배치되는 공압호스(15)는 더욱 강도와 내마모성이 요구된다. 도시에는 생략되나 공압호스(15)의 배열 상태를 유지하기 위해 후면에 경질(플라스틱 또는 철제)의 판을 부착할 수도 있다.According to the present invention, the pneumatic hose 15 is provided with a mat 10 uniformly arranged in the X-axis and Y-axis directions. Pneumatic hose 15 is a hollow tube structure using a silicon or equivalent material or more excellent in tensile strength and wear resistance. When the pneumatic hoses 15 are adjacent to each other at regular intervals and continuously arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction, the mat 10 is completed. Of course, the X-axis may be disposed in the front and the Y-axis may be disposed in the front bar, the pneumatic hose 15 disposed on the front is required for more strength and wear resistance. Although not shown in the drawing, a hard (plastic or iron) plate may be attached to the rear surface to maintain the arrangement of the pneumatic hose 15.

상기 매트(10)의 배열된 공압호스(15)의 단부에는 후술하는 전기적 결선을 위한 커넥터(22)를 설치한다. 커넥터(22)는 도 3(a)처럼 일단에만 설치할 수도 있고 도 3(b)처럼 양단에 모두 설치할 수도 있다. At the end of the pneumatic hose 15 arranged in the mat 10 is provided a connector 22 for electrical connection, which will be described later. The connector 22 may be installed only at one end as shown in FIG. 3 (a) or may be installed at both ends as shown in FIG. 3 (b).

이때, 본 발명의 상기 매트(10)의 전면에는 스크린(18)을 더 구비한다. 스크린(18)은 영상을 표시하기 위한 것으로서 연질(천 또는 비닐)의 소재를 전면에 걸쳐 부착한다. 스크린(18)의 다른 예로서, 도 2처럼 다수의 작은 크기로 분할된 연질의 튜브(도면번호 미부여)를 공압호스(15)와 상호 연결하여 배치할 수 있다. 이러한 경우, 별도의 스크린(18)을 부착하지 않아도 사용이 가능하다.At this time, the front surface of the mat 10 of the present invention is further provided with a screen 18. The screen 18 is for displaying an image and attaches a soft (cloth or vinyl) material over the entire surface. As another example of the screen 18, a plurality of small sized soft tubes (not shown) may be arranged interconnected with the pneumatic hose 15 as shown in FIG. In this case, it is possible to use without attaching a separate screen 18.

한편, 본 발명의 상기 매트(10)는 복수의 공압호스(15)에 연결되는 2구분배기(32) 또는 3구분배기(35)를 더 구비할 수도 있다. 도 4처럼 2구분배기(32)를 사용하면 2개의 공압호스(15)를 하나의 커넥터(22)에 연결할 수 있고, 도 5처럼 3구분배기(35)를 사용하면 3개의 공압호스(15)를 하나의 커넥터(22)에 연결할 수 있다. 이와 같이 분배기를 이용하여 복수의 공압호스(15)를 연결하면 해상도는 다소 저하되더라도 보다 크기가 큰 화면을 구성할 수 있다.On the other hand, the mat 10 of the present invention may further include a two-dividing distributor 32 or a three-dividing distributor 35 connected to the plurality of pneumatic hoses (15). When the two-segment distributor 32 is used as shown in FIG. 4, two pneumatic hoses 15 may be connected to one connector 22. When the three-segment distributor 35 is used as shown in FIG. 5, three pneumatic hoses 15 may be used. Can be connected to one connector (22). In this way, when the plurality of pneumatic hoses 15 are connected by using a distributor, a larger screen may be configured even though the resolution is slightly reduced.

또, 본 발명에 따르면 충격파를 전기신호로 생성하는 수신기(24)가 상기 각각의 공압호스(15)에 연결된다. 매트(10)의 일지점에 충격이 작용하면 해당 X축 및 Y축의 공압호스(15)에서 충격파가 발생한다. 수신기(24)는 이러한 충격파를 감지할 수 있는 분해능을 지녀야 한다.In addition, according to the present invention, a receiver 24 for generating shock waves as an electrical signal is connected to each of the pneumatic hoses 15. When an impact acts on one point of the mat 10, a shock wave is generated in the pneumatic hoses 15 of the X and Y axes. The receiver 24 should have a resolution capable of detecting such shock waves.

이때, 본 발명의 상기 수신기(24)는 마이크로폰 또는 압력센서를 사용할 수 있다. 마이크로폰은 공압호스(15) 내의 충격파를 효과적으로 감지할 수 있으며, 경우에 따라 증폭기를 병용하면 좋다. 그러나 만일 매트(10)의 크기가 커진다면 마이크로폰 대신 압력센서를 사용하거나, 마이크로폰과 압력센서를 병용할 수도 있다. 전술한 도 3(b)처럼 양단에 커넥터(22)를 설치하고 수신기(24)를 연결하면 비용이 증가되기는 하지만 신뢰성과 내구성을 더욱 향상할 수 있다.At this time, the receiver 24 of the present invention may use a microphone or a pressure sensor. The microphone can effectively detect shock waves in the pneumatic hose 15, and in some cases, an amplifier may be used in combination. However, if the mat 10 increases in size, a pressure sensor may be used instead of a microphone, or a microphone and a pressure sensor may be used in combination. If the connector 22 is installed at both ends and the receiver 24 is connected as shown in FIG. 3 (b), the cost and cost may be increased, but reliability and durability may be further improved.

또, 본 발명에 따르면 상기 수신기(24)의 신호에 대응하여 설정된 영상을 출력하는 조작수단(40)을 포함한다. 조작수단(40)은 빔프로젝터(43), 마이콤(45), 조작패널(47)을 포함하여 이루어진다. 빔프로젝터(43)는 스크린(18)으로 영상을 표시하는 동시에 스피커로 음향도 출력한다. 조작패널(47)은 사용자가 원하는 화면을 선택하도록 한다. 마이콤(45)은 수신기(24)와 조작패널(47)의 신호를 입력하고 빔프로젝터(43)를 제어한다.In addition, according to the present invention includes a control means 40 for outputting a video set corresponding to the signal of the receiver (24). The operation means 40 comprises a beam projector 43, a microcomputer 45, the operation panel 47. The beam projector 43 displays an image on the screen 18 and also outputs sound to the speaker. The operation panel 47 allows the user to select a desired screen. The microcomputer 45 receives signals from the receiver 24 and the operation panel 47 and controls the beam projector 43.

작동에 있어서, 스크린(18)이 설치된 매트(10)의 일지점에 충격이 작용하면 해당 공압호스(15)의 내부에 충격파가 발생하고, 해당 공압호스(15)에 부착된 수신기(24)를 통하여 신호가 생성되고, 변환기(26)를 통해 디지털신호로 변경된 후에 마이콤(45)에 전달되고, 마이콤(45)에서 미리 설정된 값에 의해 충격이 가해진 지점의 좌표가 산출되고, 이와 동시에 빔프로젝터(43)의 제어에 의하여 스크린(18) 상에 각종 유틸리티에 맞는 상황이 연출된다.In operation, when a shock acts on a point of the mat 10 on which the screen 18 is installed, a shock wave is generated inside the pneumatic hose 15, and the receiver 24 attached to the pneumatic hose 15 is opened. A signal is generated, converted into a digital signal through the converter 26, and then transmitted to the microcomputer 45, and the coordinates of the point at which the impact is applied by the preset value in the microcomputer 45 are calculated, and at the same time the beam projector ( Under the control of 43, a situation suitable for various utilities is produced on the screen 18.

도 6(a)에서, 충격감지 매트(10)의 스크린상으로 골대와 골기퍼가 나오고 도시하진 않았지만 관중석과 주변에 설치된 스피커를 통하여 함성등이 울려 퍼지게 된다. 이후, 이용자가 축구공을 스크린에 표시된 골대로 향해 차게 되고 축구공이 스크린에 맞으면 좌표를 인식한 마이콤(45)은 설정된 시컨스에 맞게 골인과 노골에 대한 정보를 표시한다. 이에 더하여, 골기퍼가 막는 과정의 영상을 슬로우 모션 등으로 반복 재생할 수도 있다.In Figure 6 (a), the goal and the goal of the gogigi come out on the screen of the impact-sensing mat 10, but not shown, the shout and ring through the speaker and the speaker installed around. Thereafter, when the user kicks the soccer ball toward the goal displayed on the screen and the soccer ball hits the screen, the microcomputer 45 that recognizes the coordinates displays information about the goal and the goal goal according to the set sequence. In addition, the video of the process blocked by the goalkeeper may be repeatedly played in slow motion or the like.

도 6(b)은 야구게임을 위한 사용상태도로서 주변 환경은 일반적인 실외 야구연습장과 비슷하게 형성되고 포수, 타자, 심판 주변에는 충격감지 매트(10)가 설치된다. 기존에는 타격 연습만 할 수 있었지만 본 발명의 매트기구를 이용하면 투구 연습도 가능하다.Figure 6 (b) is a state diagram for a baseball game, the surrounding environment is formed similar to the general outdoor baseball practice range, and the shock sensing mat 10 is installed around the catcher, batter, and the referee. Conventionally, only hitting practice was possible, but using the mat mechanism of the present invention, pitching practice is also possible.

이외에 두더지 잡기, 사격, 다트, 게임도 가능하고, 게임이나 스포츠 용도 외에 군사용으로도 활용 가능하다. 후자의 경우 본 발명의 매트(10)는 대포나 총의 타깃으로 사용할 수 있다.In addition to moles catching, shooting, darts, games can be used, as well as games and sports can be used for military purposes. In the latter case, the mat 10 of the present invention can be used as a target of a cannon or a gun.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

10: 매트 15: 공압호스
18: 스크린 22: 커넥터
24: 수신기 26: 변환기
32: 2구분배기 35: 3구분배기
40: 조작수단 43: 빔프로젝터
45: 마이콤 47: 조작패널10: Mat 15: Pneumatic Hose
18: Screen 22: Connector
24: receiver 26: transducer
32: two-part divider 35: three-part divider
40: operation means 43: beam projector
45: microcomputer 47: operation panel

Claims (4)

공압호스(15)를 X축과 Y축 방향으로 균일하게 배열한 매트(10);
상기 각각의 공압호스(15)에 연결되고, 충격파를 전기신호로 생성하는 수신기(24); 및
상기 수신기(24)의 신호에 대응하여 설정된 영상을 출력하는 조작수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격감지 방식의 좌표인식 매트기구. A mat 10 having the pneumatic hose 15 uniformly arranged in the X-axis and Y-axis directions;
A receiver (24) connected to each of the pneumatic hoses (15) and generating shock waves as electric signals; And
And a manipulation means (40) for outputting an image set corresponding to the signal of the receiver (24). 제1항에 있어서,
상기 매트(10)의 전면에는 스크린(18)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충격감지 방식의 좌표인식 매트기구.The method of claim 1,
Coordinate recognition mat mechanism of the shock detection method, characterized in that the front surface of the mat 10 further comprises a screen (18). 제1항에 있어서,
상기 매트(10)는 복수의 공압호스(15)에 연결되는 2구분배기(32) 또는 3구분배기(35)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충격감지 방식의 좌표인식 매트기구.The method of claim 1,
The mat (10) is a shock sensing coordinate recognition mat mechanism characterized in that it further comprises a two-division distributor (32) or three-division distributor (35) connected to a plurality of pneumatic hoses (15). 제1항에 있어서,
상기 수신기(24)는 마이크로폰 또는 압력센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 충격감지 방식의 좌표인식 매트기구.The method of claim 1,
The receiver (24) is a coordinate sensing mat mechanism of the shock detection method, characterized in that using a microphone or a pressure sensor.
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