KR101994829B1 - 당구공의 구동상태정보 입력제어장치 - Google Patents

당구공의 구동상태정보 입력제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사이버공간에서 당구게임을 하기 위한 당구공의 구동상태정보 입력 및 제어장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 일반 테이블 위에 실제 당구공을 결속 장착하되, 당구공을 자유회전가능하게 장착하고, 실제 당구큐대(Cue Stick)로 타격하여 당구공의 당점정보와 회전속도 및 회전방향은 물론 타격세기와 이동방향에 대한 구동상태정보도 추가로 수취하고, 이를 구동상태정보 처리소프트웨어를 통해 처리해서 실지 당구대에서의 당구공 이동방향 및 이동량과 동일한 수준으로 영상결과를 나타내도록 하여 사이버 공간상의 당구게임을 현장에서 게임 하듯이 즐기게 하는 당구공의 구동상태정보 입력제어장치에 관한 것이다.

Description

당구공의 구동상태정보 입력제어장치{A DEVICE FOR INPUTTING AND CONTROLLING THE DRIVE STATE INFORMATION OF BILLIARD BALL}
본 발명은 사이버공간에서 당구게임을 하기 위한 당구공의 구동상태정보 입력 및 제어장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 일반 테이블 위에 실제 당구공을 결속 장착하되, 당구공을 자유회전가능하게 장착하고, 실제 당구큐대(Cue Stick)로 타격하여 당구공의 당점정보와 회전속도 및 회전방향은 물론 타격세기와 이동방향에 대한 구동상태정보도 추가로 수취하고, 이를 구동상태정보 처리소프트웨어를 통해 처리해서 실제 당구대에서의 당구공 이동방향 및 이동량과 동일한 수준으로 영상결과를 나타내도록 하여 사이버 공간상의 당구게임을 현장에서 게임 하듯이 즐기게 하는 당구공의 구동상태정보 입력제어장치에 관한 것이다.
통상적으로 당구는 당구대 위에서 적색, 백색 등의 당구공을 큐대로 타격하여 각자의 점수를 겨루는 레저 스포츠의 일종이다. 당구의 경기종목으로는 여러 가지가 있는데 이를 크게 나누면 당구대에 포켓이 있는지 없는지에 따라 포켓(pocket)게임과 캐럼(carom)게임으로 나눌 수 있으며, 큐대로 친 당구공이 다른 당구공들과 부딪치게 하는 연쇄작용에 의해 게임이 이루어지게 하는 것이다. 일례로 4구 게임은 큐대로 자신의 수구를 타격하고, 타격 된 수구가 상대방 수구를 피해 이동하면서 제1목적구와 제2목적구를 부딪치게 하는 게임이다.
이러한 당구는 기본적으로 큐대로 수구의 당점을 정확하게 때리는 것과, 수구와 제1목적구가 어느 정도의 두께로 부딪치는 것과, 부딪친 수구가 어느 방향으로 이동되는지를 판단하는 것이 중요하다.
상기 당점을 정확하게 때리는 것은 준비(스트로크; stroke)동작과 타격(샷; shot)동작시 큐대의 전후 이동이 동일한 직선상에서 안정적으로 이루어지는 것이 중요한데 대부분 초보자나 중하수의 경우에는 큐대의 준비동작과 타격동작시 큐대가 흔들려서 정확한 당점에 타격하는 것이 어렵다.
상기 타격 정확도를 높이기 위해서는 짧은 시간에 많은 연습량을 요구하고 있으나, 연습장소가 당구장 이외에는 찾기 어렵고, 당구장 이용도 비용과 이동 시간면에서 상당히 부담스럽기 때문에 충분한 연습이 이루어지기 어렵다. 이는 초보자나 중하수의 실력향상이 더디게 진행됨으로 당구에 대한 흥미를 쉽게 떨어뜨리는 요인으로 작용한다.
한국등록특허 제10-1097054호(2011.12.15.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)는 스크린 당구게임용 당구대를 제시하였다. 상기 선행문헌1은 짧은 길이를 가진 수구가 안치된 당구대와, 그 상부에 프로젝터에 의해 가상영상이 투영되는 스크린부와, 가상의 당구를 디스플레이하는 스크린을 포함하여 구성되어 사용자가 큐대로 수구을 타격하면 수구가 스크린부에 부딪쳐 회수하고, 이때 스크린부에서는 수구의 방향과 속도를 감지하여 스크린상의 가상의 당구공을 이동시켜 게임이 이루어지게 한 것이다. 상기 선행문헌1은 타격후 실제 수구가 이동하기 때문에 사실성을 극대화 시킬 수 있으나, 당점위치에 대한 정보는 측정할 수 없어 수구를 포함하는 각 당구공들의 이동량을 정확하게 계산하여 제공할 수 없는 단점이 있다.
일본공개특허 특개2001-178966호(2001.07.03.공개; 이하 '선행문헌2'이라 함)는 당구 비디오게임 시스템을 제시하였다. 상기 선행문헌2는 큐대로 당구 컨트롤러의 당구공 모양의 모의구를 타격하고, 모의구는 당점과 타격세기를 측정하고, 측정된 정보를 연산처리하여 각 당구공의 이동방향과 이동량을 계산해 당구공을 이동시켜 표시되게 하는 것이다. 상기 선행문헌2는 당구공을 고정부재와 이동부재로 분리구성하여 큐대로 이동부재를 타격하면 이동부재가 고정부재 내에서 일정각 회동이 이루어지고, 회동정도는 고정부재 내의 스틱부 변위량을 통해 당점 정보를 생성한다. 그러나 상기 선행문헌2는 이동부재가 90도 이내에서 회전이 이루어지기 때문에 당구공 회전은 계산에 의해 산출할 뿐 실제 회전은 이루어지지 않는다. 이는 타격에 의해 어느정도 회전력이 발생되었는지 확인할 수 없고, 회전력에 대한 정보가 부정확하여 당구공 회전속도에 의한 충돌 후 굴절각도의 계산을 정확하게 계산하기 어려워 시뮬레이션 경과가 다소 부정확하게 나타나는 단점이 있다.
이와같이 선행문헌 1 및 2는 당구공을 타격하고 이로부터 타격정보를 입력받아 구동상태정보처리소프트웨어에 제공하여 연산처리에 의해 결과를 제공하는 것으로, 협소한 장소에서도 당구 연습이 가능하게 하는 효과를 제공한다.
그러나, 선행문헌1 및 2는 당구공의 회전방향과 회전속도에 대한 측정수단이 없어 당구공의 이동방향을 정확하게 제공하기 어렵다. 즉, 실제 당구는 당점 위치에 따라 당구공의 회전방향이 다르게 형성되고, 회전속도는 목적구와의 굴절각도에 영향을 미치기 때문에 당구공의 회전방향과 회전속도에 대한 타격정보도 필요하나 선행문헌1 및 2에서는 별도의 당구공 회전을 측정하는 수단이 없어 당구공 회전을 고려한 당구공 이동에 따른 정확한 계산 값을 제공하기 어려웠다.
따라서, 협소한 장소에서도 사실적인 당구게임을 즐기면서 다양한 타격정보의 측정으로 당구공의 구동상태에 대한 결과 정확도를 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 당구공 타격 등에 대한 구동상태정보 입력 및 제어장치에 대한 필요성이 제기되었다.
한국등록특허 제10-1097054호(2011.12.15.등록) : 스크린 당구게임용 당구대 일본공개특허 특개2001-178966호(2001.07.03.공개) : 당구 비디오게임 시스템, 그 시스템에 사용하는 컨트롤러 및 게임 프로그램 기록매체
이에 본 발명에 따른 당구공 구동상태정보 입력제어장치는,
실제 당구큐대로 실제 당구공을 직접 타격하고, 이로부터 각종 구동상태정보를 입력받아 구동상태정보처리소프트웨어에 제공하여 결과를 도출하되, 다양한 변수 측정으로 실제 당구게임과 유사한 결과가 도출되어 제공하여 사이버 공간상의 당구게임을 현장에서 즐기는 현실감을 제공할 수 있는 당구공 구동상태정보 입력제어장치의 제공을 목적으로 한다.
특히 본 발명 당구공 구동상태정보 입력제어장치는 당구공의 회전방향과 회전속도에 대한 변수를 측정할 수 있어 그 측정값을 사이버상에서 당구게임을 진행하게 하는 구동상태정보처리소프트웨어에 적용시켜 당구공의 이동방향과 이동량에 대해 실제 당구장과 유사한 수준의 결과를 제시할 수 있게 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 당구공 구동상태정보 입력제어장치는,
당구공을 타격하면서 발생하는 구동상태정보를 수취하고 수취된 정보는 구동상태정보 처리소프트웨어로 분석처리하고 처리된 정보를 화면표시장치를 통해 영상으로 제공하는 사이버 당구게임시스템에서 당구공의 구동상태정보를 측정하여 제공하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치에 있어서, 타격대상인 당구공을 자유회전 가능하게 감싸서 지지하고, 당구공 타격시 타격정보를 측정하는 타격입력장치와; 상기 타격입력장치가 회동 및 후방으로 꺾임이 가능하도록 테이블에 고정시키는 테이블고정장치와; 상기 타격입력장치에서 측정된 각종 측정값인 구동상태정보를 분석처리하여 영상으로 제공하고, 제공하는 영상에서 당구대와 당구공을 보는 위치를 전환시키도록 조정하는 조종장치가 연결되고, 사이버 당구게임시스템의 각종 신호제어가 이루어지는 제어수단;을 포함하여 구성된다.
상기 타격입력장치는, 큐대로 타격하는 당구공과; 상기 당구공을 자유회전 가능하게 감싸는 포켓부와; 상기 포켓부 내부에 장착된 다수개의 충격감지센서와; 상기 포켓부 하부로 연장된 회동바;를 포함하여 구성된다.
상기 포켓부는, 당구공을 180~200˚의 범위로 감싸서 전면으로 이탈되는 것을 방지하고, 내면에는 볼베어링 또는 반구돌기로 구성된 회전지지돌기를 다수개 형성하여 당구공을 자유회전 가능하게 지지할 수 있다.
또한, 상기 포켓부는 내면 전체 또는 충격감지센서나 회전지지돌기에 당구대 설치용 천이 더 적층될 수 있다.
또한, 상기 포켓부는 당구공을 표출시키는 전면 중 당구공을 감싸서 가리는 영역에 도색 또는 당구공 재질의 보조부재를 부착시켜 당구공의 실제 크기를 확인할 수 있게 할 수 있다.
또한, 상기 포켓부에는 회전측정센서를 더 장착하여 타격정보 중 당구공의 회전방향과 속도에 대한 정보를 수취할 수 있다.
또한, 상기 테이블고정장치는, 타격입력장치의 회동바 하단과 일체로 결합되는 수평회동봉과; 상기 수평회동봉의 양측에 각각 회동가능하게 수직막대부를 힌지결합하고, 상기 수직막대부의 상단에는 테이블 상부면에 걸을 수 있는 걸고리부를 형성하고, 상기 수직막대부 하단에서는 테이블 방향으로 돌출되어 돌출된 면에 수직조임공을 형성하여 구성된 걸림대와; 상기 걸림대의 수직조임공에 결합되는 승강에 의해 테이블 저면을 가압하는 조임봉;을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 테이블고정장치에는, 타격에 의해 후방으로 꺾인 타격입력장치를 원위치 복귀시키기 위해 수평회동봉을 회전시키는 복귀장치;가 더 설치될수 있다.
상기 복귀장치는, 수평회동봉과 기어결합되는 모터, 태엽스프링, 인장스프링 및 무게추 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 테이블고정장치에는 수평회동봉의 단부에 회전각도를 측정하기 위한 기울기센서를 더 설치하여 당구공 타격후 타격입력장치의 최대 기울기 각도에 대한 정보를 수취할 수 있다.
또한, 상기 걸림대의 상부에는 걸고리부에서 상부로 연장된 "ㄷ"자 형태로 개구부는 하부로 향하게 설치되는 간격조절대와, 상기 간격조절대의 상부 중앙에 설치되는 단말기장착부로 이루어진 단말기거치대가 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 당구공 앞의 테이블에는 다수개의 동작감지센서가 다수열로 배열된 센서패드를 더 설치하여 당구공 타격시 큐대의 진행방향을 감지하게 할 수 있다.
또한, 상기 제어수단의 조종장치는, 조이스틱 또는 제어수단과 통신연결되는 단말기가 포함될 수 있다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 사이버 당구게임시스템을 위한 당구공 구동상태정보 입력제어장치는,
실제 당구큐대로 타격하는 대상으로 실제 당구공을 사용하여 당구장에서와 동일한 타격감을 제공할 수 있고, 타격된 당구공은 회동에 의해 이동이 제한되기 때문에 좁은 장소에서도 설치하여 사용할 수 있다.
특히, 당구공은 자유회전하면서 회동되도록 장착되기 때문에 당구공의 회전방향과 회전속도에 대한 정보를 측정할 수 있고, 측정값은 당구공 구동상태정보 분석소프트웨어를 통해 실제 타격한 당구공이 다른 목적구에 부딪친 후 굴절되는 각도를 정확하게 분석할 수 있어 실지 당구장에서 실감할 수 있는 동일한 효과를 제공하는 등 환경과 시간의 구애없이 당구실력을 향상시킬 수 있게 하는 장치의 제공이 가능하게 되었다.
도 1a는 본 발명에 따른 당구공 구동상태정보 입력제어장치가 적용되는 사이버 당구게임 시스템의 블록도.
도 1b와 도 1c는 본 발명에 따른 당구공 구동상태정보 입력제어장치가 적용된 사이버 당구게임시스템을 도시한 사시도 및 측면도.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 당구공 타격에 의한 구동상태정보 입력제어장치의 다양한 실시례를 도시한 구성도 및 부분단면도.
도 3a는 본 발명의 실시례에 따른 포켓부 하부를 개방한 형태를 도시한 측면도.
도 3b는 본 발명의 실시례에 따른 당구공을 내설한 포켓부의 정면도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 당구공 타격을 위한 구동상태정보 입력제어장치를 도시한 사시도, 정면도 및 작용상태도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 당구큐대 방향 센서패드 장착시의 작용상태를 도시한 구성도.
도 6은 본 발명의 다른 실시례에 따른 통신 및 사이버 게임이 가능한 단말기 거치대의 결합상태를 도시한 사시도.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 다른 실시례에 따른 조종장치에 의해 화면표시장치의 화면을 변경하는 예를 도시한 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고 본문에서 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되고 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1a는 본 발명에 따른 당구공 구동상태정보 입력제어장치가 적용되는 사이버 당구게임 시스템의 블록도이고, 도 1b와 도 1c는 본 발명에 따른 당구공 구동상태정보 입력제어장치가 적용된 사이버 당구게임시스템을 도시한 사시도 및 측면도이다.
도시된 바와같이 본 발명의 구동상태정보 입력제어장치(10)에는 당구큐대로 가격하여 타격정보를 입력받는 타격입력장치(20)와, 상기 타격입력장치를 테이블(90)에 고정시키기 위한 테이블고정장치(30)와, 각종 신호제어의 분석처리가 이루어지는 제어수단(60)으로 구성된다. 추가적으로 상기 제어수단에서 처리된 영상정보를 표시하는 화면표시장치(80)가 더 구비되어 당구게임시스템(100)을 구성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 당구게임시스템(100)은, 당구 큐대(70)의 전후 이동이 가능한 장소의 테이블(책상, 식탁, 탁자 등)에 본 발명의 당구공 구동상태정보 입력제어장치(10)를 장착하여 큐대에 의해 당구공 타격시 각종 정보를 측정해 측정된 정보를 구동상태정보처리소프트웨어에 입력하여 분석처리하고, 처리된 결과는 화면표시장치(80)에 의해 표시하여 최대한 실물 당구와 유사한 효과가 도출되게 할 수 있다. 상기 화면표시장치(80)는 영상을 표시할 수 있는 다양한 디스플레이(TV, 스크린, 컴퓨터모니터, 스마트폰, 노트북 등) 장치이다.
먼저 본 발명의 당구공 구동상태정보 입력제어장치(10) 중 타격입력장치(20)를 도 2a를 참조하여 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 타격입력장치(20)는 큐대(70)로 직접 타격하는 당구공(21)과, 상기 당구공을 자유회전 가능하게 감싸는 포켓부(22)를 포함하여 구성된다.
상기 당구공(21)은 실제 당구장에서 사용하는 당구공과 동일한 것을 사용하여 사용자가 실지 당구장에서와 동일한 타격감을 갖도록 하였다. 또한 상기 당구공은 3구(3쿠션), 4구(알당구), 포켓볼 크기 등 다양한 크기로 사용할 수 있으며, 당구공을 교체형으로 사용하거나, 당구공과 당구공을 감싸는 포켓부를 같이 교체하는 형태로 제공될 수 있다.
상기 포켓부(22)는 당구공(21)을 자유회전 가능하게 감싸는 구조이다. 여기서 상기 포켓부(22)는 당구공(21)을 180˚ 이상 감싸도록 구성하여 당구공이 전방으로 탈거되는 것을 방지할 수 있고, 바람직하게는 180˚~200˚의 범위로 당구공을 덮도록 구성하여 포켓부 내부에서 당구공이 탈거되는 것을 방지하면서 큐대(70)로 당구공 타격시 당구공의 당점을 가리지 않도록 구성할 수 있다.
또한 상기 포켓부(22)는 도 2a의 확대도를 참조한 바와같이 당구공(21)의 내입이 용이하게 이루어지도록 내부 중심을 지나는 수직면을 기준으로 전후방을 탈착가능하게 분리구성하는 등 제품조립을 위해 다양한 형태로 분리구성할 수 있다.
아울러 상기 자유회전 가능한 구조로는 내입된 당구공(21)과 포켓부(22) 내면의 접촉면적을 최소화하여 당구공 타격시 당구공이 포켓부 내부에서 자유회전되게 할 수 있다. 상기 포켓부(22)와 당구공(21)의 접촉방식은 점접촉에 의해 이루어지는 것이 바람직하며, 최소한 입구 내면의 등각격으로 배치된 3개 지점과, 후방측 1개 지점에서 점접촉이 이루어져 마찰을 최소화하면서 다양한 방향에서 당구공을 지지할 수 있고, 당구공의 자유회전도 가능하게 할 수 있다. 여기서 상기 입구측 3개 접촉 지점은 당구공의 중심을 지나 포켓부의 개구된 방향의 당구공 반구면에 접촉되게 구성하여 앞뒤에서 당구공의 지지가 이루어지게 할 수 있다.
본 발명에서 당구공(21)을 점접촉에 의해 지지수단으로는 충격감지센서(23)와, 회전지지돌기(24)가 이용될 수 있다.
상기 충격감지센서(23)는 도 2a와 같이 반구형으로 돌출된 면을 구비하여 당구공(21)과 점접촉이 이루어지는 센서이다. 상기 충격감지센서(23)는 당구공 후면과 근접하는 포켓부(22) 내면에 다수개를 바둑판식 배열하거나, 도 2b를 참조한 바와같이 당구공 당점위치와 동일한 수평선상의 포켓부(22) 내면에 충격감지센서(23)를 각각 설치하여 당점 타격시 해당 충격감지센서가 가장 빨리 충격을 감지하게 할 수 있다. 여기서 상기 충격감지센서는 단순히 충격 감지 여부를 판단하는 센서 또는 충격 세기까지 검출하는 센서를 선택 사용할 수 있다.
상기 회전지지돌기(24)는 반구돌기나 볼베어링으로 구성될 수 있으며, 충격을 감지하지 않아도 되는 영역에 설치되어 당구공과 1점 접촉에 의한 지지가 이루어지게 할 수 있다. 상기 반구돌기의 재질로는 금속재나 플라스틱재를 포함하여 마찰력이 낮고 표면이 단단하여 형태를 유지할 수 있는 재질로 사용하는 것이 바람직하다.
또한 도 2c에 도시된 바와같이 포켓부(22) 내면에 홈을 깊게 형성하여, 당구공과 접하는 외측으로는 반구돌기 또는 볼베어링 중 어느 하나의 회전지지돌기(24)를 배치해 1점접촉에 의한 마찰력을 최소화하고, 회전지지돌기 내측인 홈 안쪽에는 충격감지센서(23)를 배치하는 구조로 제공되어, 충격감지센서가 당구공과 간접 접촉에 의해 충격을 전달받게 할 수 있다.
또한, 회전지지돌기(24)와 충격감지센서(23)는 포켓부 내면에 혼합하여 배치될 수 있다, 예컨대 충격에 대한 측정이 필요한 영역에는 충격감지센서(23)를 설치하여 지지하게 하고, 충격에 대한 측정이 필요없는 영역에는 회전지지돌기(24)가 설치되도록 구성하여 제조비용을 낮출 수 있다.
또한, 도 2d를 참조한 바와같이 상기 포켓부(22) 내면에는 내면전체 또는 충격감지센서나 회전지지돌기에 부분적으로 당구대 설치용 천(25)을 부착시켜 실제 당구장과 유사한 마찰을 제공할 수 있다.
아울러 도 2e를 참조한 바와같이 상기 포켓부(22)에는 회전측정센서(26)를 더 장착하여 타격정보 중 당구공(21)의 회전방향과 속도에 대한 정보를 수취하게 할 수 있다.
상기 회전측정센서(26)의 대표적인 예로는 광센서가 있다. 설치례로는 도시된 바와같이 포켓부(22)의 내면에 홈을 형성하여 회전측정센서(26)를 장착한다. 장착된 회전측정센서(26)는 발광부와 센서부로 구성되고, 발광부에서는 당구공 면에 빛을 조사하고, 센서부는 발광부에서 조사된 당구공 면을 연속촬영한다. 여기서 상기 조사된 빛은 당구공의 면이 굴곡에 따라 반사각도를 달리하여 고유의 도트 이미지로 제공하고, 이러한 도트의 좌표를 분석하여 이동방향을 추출할 수 있고, 이동량에 따라 회전속도를 추출할 수 있는 등 회전측정센서에 의해 당구공의 회전방향과 회전속도에 대한 정보를 수취할 수 있다.
또한 상기 회전측정센서(26)는 적어도 2축 또는 3축에 각각 설치하여 3축에 대한 속도를 측정하여 종합적인 분석에 의해 회전방향을 검증하게 할 수 있다.
도 2a를 참조한 바와같이 상기 포켓부(22) 하부로는 회동바(27)가 길게 연장된다. 상기 회동바(27)는 하단이 테이블고정장치(30)의 수평회동봉(31)에 일체로 결합되어 큐대로 당구공 타격시 타격입력장치(20)가 수평회동봉(31)과 같이 회동되게 할 수 있다. 이러한 타격입력장치(20)의 회동은 타격후 당구공(21)을 테이블(90)에서 이탈되지 않게 함으로 반복적인 타격연습이 이루어지게 할 수 있다.
상기 회동바(27)는 수직바로 형성하여 테이블 측면에 접하게 하거나, 외측으로 만곡부를 갖는 곡면바로 형성하여 테이블의 다양한 측면 형태에 대응하면서 테이블의 상부에는 당구공만 돌출되어 안치되는 형태로 제공될 수 있다.
즉, 도 3a를 참조한 바와같이 포켓부(22)의 하단일부를 제거하여 당구공(21) 하단이 외부로 표출되게 하고, 표출된 당구공(21) 저면이 테이블(90)의 상면에 안치될 수 있으므로, 바닥으로부터 당구공의 크기를 가름할 수 있어 당점위치 판단이 실제 당구공과 동일하게 이루어지게 할 수 있다.
또한, 도 3b에 도시된 바와같이 포켓부(22) 일부가 당구공(21)을 감싸므로 실제 당구공의 외각선(211)은 포켓부 내부에 가려지고, 당구공은 실제 당구공 크기보다 작은 크기로 표출된다. 이와같이 표출되는 당구공 외각선(212)을 당구공 크기로 오인할 수 있으므로 당구공의 정확한 크기 파악이 어렵다. 따라서, 당구공을 감싸는 포켓부(22)는 당구공의 실제 크기와 겹치는 정면부인 당구공표시영역(213)에 도색을 하여 당구공과 동일한 크기로 보여지게 할 수 있다. 이외에 당구공표시영역(213)에는 도색과정없이 당구공과 동일한 재질의 원형띠와 같은 보조부재를 포켓부 정면부에 부착시켜 사용자가 봤을 때 포켓부에 가려진 부분도 원형띠 또는 도색부분에 의해 당구공으로 인식하게 하여 완전한 당구공크기를 인지해 당점위치를 설정하게 할 수 있다.
한편, 도 4a를 참조한 바와같이 상기 테이블고정장치(30)는 타격입력장치(20)와 회동 또는 후방으로 꺾임이 가능하게 결합하면서, 테이블(90)에 견고하게 고정되는 장치이다.
상기 테이블고정장치(30)는, 타격입력장치의 회동바 하단과 일체로 결합되는 수평회동봉(31)과, 상기 수평회동봉의 양측에 설치되는 걸림대(32)와, 상기 걸림대를 통해 테이블저면을 가압하는 조임봉(33);으로 구성된다.
상기 수평회동봉(31)은 중심에 타격입력장치의 회동바(27) 하단이 결합되고, 양단에는 걸림대(32)와 회동가능하게 결합된다.
상기 걸림대(32)는 수평회동봉(31)의 양단과 회동가능하게 힌지결합되는 수직막대부(321)와, 상기 수직막대부의 상단에서 "ㄱ"자 형태로 꺾여 테이블(90) 상부면에 안착되어 걸림이 이루어지는 걸고리부(322)와, 상기 수직막대부의 하단에서 전방인 테이블 방향으로 돌출되고 돌출된 면에 수직조임공(323)이 형성되도록 구성된다. 상기 수직조임공(323)은 내면에 나사산이 형성되어 후술되는 조임봉(33)과 나사결합되거나, 승강에 의해 조임과 풀림이 이루어지는 다양한 기술이 적용될 수 있다. 상기 걸림대(32)는 수평회동봉 양단에 각각 설치하여 테이블(90)에 결합되되 두 걸림대 사이의 간격을 충분하게 이격시켜 당구공을 칠 때 큐걸이 손에 걸림이 발생되지 않게 하는 것이 바람직하다.
상기 조임봉(33)은 수직조임공(323)과 대응되는 볼트로서 승강에 의해 테이블 하부를 조여 테이블고정장치가 탈거되지 않도록 견고한 결합이 이루어지도록 한다. 상기 조임공은 테이블 저면과 접하는 단부에 고무탄성층을 형성하여 조임에 의한 테이블 파손을 최소화할 수 있다.
상기 구조를 갖는 테이블고정장치(30)는 도 4b와 도 4c를 참조한 바와같이 큐대(70) 타격으로 회동하여 후방으로 꺾여진 타격입력장치(20)를 원위치로 복귀시키기 위한 복귀장치(34)가 더 설치될 수 있다.
상기 복귀장치(34)는 걸림대(32) 일측에 모터(341)를 고정설치하고, 상기 모터(341)와 수평회동봉(31)의 일단은 기어(342)에 의해 결합시켜 타격에 의해 회동된 타격입력장치(20)를 모터(341)의 구동에 의해 원위치로 복귀하게 할 수 있으며, 타격 후 즉시 복귀하는 것보다는 수초 후에 복귀하게 하도록 지연시키는 것이 바람직하다. 물론 상기 모터(341)에는 변속기를 장착하여 타격입력장치 복귀속도를 조절할 수 있으며, 복귀시 음을 발생하여 복귀 중임을 알리게 할 수 있다. 이외에도 복귀장치(34)로는 태엽스프링, 인장스프링 및 무게추 등 다양한 방법을 적용하여 복귀가 이루어지게 할 수 있다.
또한, 상기 테이블고정장치(30)에는 수평회동봉(31)의 일단에 각도센서 또는 기울기센서(35)를 더 설치하여 당구공 타격 후 타격입력장치(20)의 최대 기울기 각도를 측정하게 할 수 있다. 이와같이 측정된 회전각도는 축적 또는 표준화된 데이터에 의해 타격세기를 환산하게 할 수 있다. 여기서 상기 수평회동봉(31)은 타격세기에 따라 회동 각도를 달리 형성하기 위해서 걸림대와 결합시 일정한 저항을 제공하는 태엽스프링에 의해 결합되거나, 복귀장치 변속기의 기어결합을 통해 회전저항을 제공하게 할 수 있다.
당구공 타격시 타격세기 측정은 타격입력장치(20)에 설치된 충격감지센서(23)를 이용하여 가압하중에 의해 측정하거나, 회동되는 타격입력장치의 회전각도를 측정하여 타격세기를 산출할 수 있다. 상기 회전각도를 이용할 경우에는 타격입력장치 또는 수평회동봉에 태엽스프링과 같은 회전 저항수단을 장착하여 타격시 적어도 태엽스프링의 탄성력보다 큰 힘이 작용하여야 태엽스프링의 탄성력을 극복하고 회동이 이루어지게 할 수 있다. 따라서 타격력에 따른 회동각을 데이터화하면 타격입력장치의 기울기 정도에 따라 타격세기에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 이외에 타격시점에서의 큐대 속도를 측정하여 타격세기를 환산하여 제공하는 방식을 적용할 수도 있다.
도 5a와 도 5b는 테이블에 센서패드가 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
참조한 바와같이 큐대(70)와 당구공(21) 사이의 테이블(90)에는 센서패드(50)를 안착시켜 당구공(21)을 타격하기 위해 큐대(70)가 접근하는 방향을 감지하여 어느 방향에서 당구공의 타격이 이루어지는지를 측정할 수 있다.
상기 센서패드(50)는 다수개의 동작감지센서(51)를 다수열로 배열하여 각 열에서 감지된 결과에 따라 큐대의 진행방향을 감지할 수 있다. 여기서 상기 동작감지센서(51)의 감지방식으로는 동작감지센서에서 빛 또는 전자파를 방출하여 감지하는 방식, 큐대에 대응센서를 장착하여 이를 감지하는 방식 등 다양한 공지기술이 적용될 수 있다.
도 5b를 참조하여 감지과정을 살펴보면, 센서패드(50) 상부에서 큐대(70)가 전후 직선 이동시 동작감지센서(51)의 각 열은 동일한 직선라인에서 감지가 이루어지게 되며, 큐대가 전후 대각선으로 이동시 동작감지센서의 하부열과 중간열 및 상부열의 감지위치가 각각 다르게 형성되며, 감지위치의 각도를 파악하면 큐대의 이동방향을 쉽게 판단할 수 있다.
이는 타격입력장치의 당구공에 대해 전후 직선 방향으로만 타격이 이루어지지 않고, 별도의 조작없이도 실제 당구장에서와 동일하게 사용자가 당구공의 타격방향을 일정각 꺾어 당구 두께 조절이 이루어지게 할 수 있다.
또한, 상기 센서패드(50)는 도 5c를 참조한 바와같이 큐대(70)의 타격방향을 감지하여 화면표시장치(80)에 큐대로부터의 연장라인을 표시해 초보자들에게 타격방향을 안내해 줄 수 있다.
도 6을 참조한 바와같이 본 발명에 따른 당구공 구동상태정보 입력제어장치(10)에는 단말기거치대(40)가 더 구비될 수 있다.
상기 단말기거치대(40)는 간격조절대(41)와 단말기장착부(42)로 구성된다.
상기 간격조절대(41)는 하부로 개구된 "ㄷ"자 형태의 봉체로, 양 단부는 걸림대(32)의 걸고리부에 탈착가능하게 결합되며, 상기 단말기장착부(42)는 간격조절대의 상부 중앙에 설치되어 단말기를 고정시키는 장치이다.
여기서 간격조절대(41)는 자바라식 단일관으로 형성하여 집게로 테이블에 고정시켜 다양한 방향으로 배치가능하게 할 수 있고, 상기 단말기장착부(42)는 단말기를 잡는 부분이 폭방향 또는 길이방향으로 탄성이동되도록 구성하여 다양한 크기의 단말기를 고정시킬 수 있는 등 공지된 다양한 차량용 이동용 단말기(스마트폰 및 태블릿 등)거치대 구조를 적용시킬 수 있다.
이상과 같이 충격감지센서(23)와 회전측정센서(26), 각도센서 또는 기울기센서(35), 센서패드(50)에 의해 측정된 측정값은 제어수단으로 전송된다. 상기 제어수단에서는 충격감지센서의 측정값으로부터 당점정보를 수취하고, 기울기센서 또는 각도센서의 측정값으로부터 타격세기정보를 수취하고, 회전측정센서를 통해 당구공의 회전방향과 속도에 대한 정보를 수취하고, 센서패드에서의 측정값으로부터 타격방향을 수취할 수 있다.
제어수단은 유무선통신에 의해 제공받은 타격정보를 구동상태정보처리소프트웨어에 적용하여 분석처리에 의해 결과영상을 제공한다.
특히 상기 제어수단은 당구공이 회전속도와 방향을 실제 당구공의 회전을 정밀하게 측정한 것이므로, 목적구와 부딪친 후 굴절각도 계산시 오차범위를 최소화할 수 있다.
상기 제어수단(60)은 중앙처리장치, 데이터베이스, RAM, ROM 등이 포함된 구성이거나, 제어프로그램 또는 앱일 수 있으며, 별도의 본체로 제공되거나 타격입력장치 또는 테이블고정장치의 일측에 결합된 내장형태로 제공되거나, 다른 통신기기를 활용하는 형태로 제공될 수 있다.
도 7a와 도 7b를 참조한 바와같이 본 발명에 따른 구동상태정보 입력제어장치(10)에는 조종장치(61)가 더 구비될 수 있다. 상기 조종장치(61)는 화면상의 당구대 회전방향 설정 및 당구공의 타격 위치변경을 위해서 제어수단에 유무선으로 연결될 수 있으며, 대표적으로는 조이스틱이 있다. 이외에 통신이 가능한 이동형 단말기를 조종장치로 활용하여 제어수단과 연결하거나, 이동형단말기를 제어수단 겸 조종장치로 활용하여 사용되게 할 수 있다.
상기 조종장치(61)는 화면표시장치(80)에 나타나는 화면을 상부에서 본 당구대 전체 화면(도 7a), 타격입력장치의 당구공을 수구로 하여 타격하기 위해 눈높이를 낮출 화면(도 7b) 중 어느 하나를 선택하게 할 수 있다. 또한 각 화면을 회전 또는 시점을 이동시켜 다양한 시각방향의 영상을 제공할 수 있고, 다시 보기, 이전 화면으로 복귀 및 현재 게임 환경 저장을 포함하는 다양한 세부설정이 가능하게 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 당구공 구동상태정보 입력제어장치는,
조종장치를 통해 화면표시장치에 표시되는 화면을 전환시켜 선택하고, 타격입력장치의 당구공을 화면표시장치의 목적구에 부딪치도록 큐대를 정렬시켜 타격이 이루어진다. 상기 타격된 당구공은 타격입력장치 내에서 자유회전하고, 타격입력장치는 뒤로 회동하게 된다.
이 과정에서 큐대가 센서패드를 지날 때 타격방향이 감지되고, 당구공을 타격할 때 타격방향의 포켓부 내면에 설치된 충격감지센서에 의해 당점정보가 측정되고, 타격력에 의해 당구공이 회전하면 회전측정센서에 의해 당구공이 회전방향과 회전속도가 측정되고, 기울기센서는 타격입력장치의 최대회동 각도를 측정하여 제어수단으로 전송하고, 제어수단에서는 각도측정값으로 타격세기를 환산하여 구동상태정보처리소프트웨어에 각 정보를 입력해서 분석 및 처리하여, 도출된 결과를 영상으로 화면표시장치에 표시하게 한다.
100 : 사이버 당구게임시스템
10 : 구동상태정보 입력제어장치
20 : 타격입력장치
21 : 당구공 22 : 포켓부
23 : 충격감지센서 24 : 회전지지돌기
25 : 천 26 : 회전측정센서
27 : 회동바
211 : 실제 당구공 외각선
212 : 표출되는 당구공 외각선
213 : 당구공표시영역
30 : 테이블고정장치
31 : 수평회동봉 32 : 걸림대
33 : 조임봉 34 : 복귀장치
35 : 기울기센서
321 : 수직막대부 322 : 걸고리부
323 : 수직조임공
341 : 모터 342 : 기어
40 : 단말기거치대
41 : 간격조절대 42 : 단말기장착부
50 : 센서패드
51 : 동작감지센서
60 : 제어수단
61 : 조종장치
70 : 큐대
80 : 화면표시장치
90 : 테이블

Claims (13)

  1. 당구공을 타격하여 타격정보를 수취하고 수취된 타격정보는 구동상태정보 처리소프트웨어로 분석처리하고 처리된 정보는 화면표시장치를 통해 영상으로 제공하는 사이버 당구게임시스템(100)에서 당구공의 구동상태정보를 측정하여 제공하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치에 있어서,
    타격대상인 큐대로 타격하는 실제 당구공(21)과, 상기 당구공을 180~200˚의 범위로 감싸서 전면으로 이탈되는 것을 방지하고 내면에는 볼베어링 또는 반구돌기로 구성된 회전지지돌기(24)를 다수개 형성하여 당구공을 자유회전 가능하게 감싸서 지지하는 포켓부를 포함하고, 당구공 타격시 타격정보를 측정하는 타격입력장치(20)와;
    상기 타격입력장치(20)가 회동 및 후방으로 꺾임이 가능하도록 테이블에 고정시키는 테이블고정장치(30)와;
    상기 타격입력장치에서 측정된 각종 측정값인 구동상태정보를 분석처리하여 영상으로 제공하고, 제공하는 영상에서 당구대와 당구공을 보는 위치를 전환시키도록 조정하는 조종장치(61)가 연결되고, 사이버 당구게임시스템의 각종 신호제어가 이루어지는 제어수단(60);이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타격입력장치(20)는,
    상기 포켓부 내부에 장착된 다수개의 충격감지센서(23)와;
    상기 포켓부 하부로 연장된 회동바(24);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 포켓부(22)는 내면 전체 또는 충격감지센서(23)나 회전지지돌기(24)에 당구대 설치용 천(25)이 더 적층되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포켓부(22)는 당구공(21)을 표출시키는 전면 중 당구공을 감싸서 가리는 당구공 표시영역(213)에 도색 또는 당구공 재질의 보조부재를 부착시켜 당구공의 실제 크기를 확인할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 포켓부(22)에는 회전측정센서(26)를 더 장착하여 타격정보 중 당구공의 회전방향과 속도에 대한 정보를 수취하는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 테이블고정장치(30)는,
    타격입력장치의 회동바 하단과 일체로 결합되는 수평회동봉(31)과;
    상기 수평회동봉의 양측에 각각 회동가능하게 힌지결합되는 수직막대부(321)와, 상기 수직막대부의 상단에는 테이블 상부면에 걸을 수 있도록 형성된 걸고리부(322)와, 상기 수직막대부 하단에서는 테이블 방향으로 돌출되어 돌출된 면에 형성된 수직조임공(323)으로 구성된 걸림대(32)와;
    상기 걸림대의 수직조임공에 결합되는 승강에 의해 테이블 저면을 가압하는 조임봉(33);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 테이블고정장치(30)에는,
    타격에 의해 후방으로 꺾인 타격입력장치(20)를 원위치 복귀시키기 위해 수평회동봉(31)을 회전시키는 복귀장치(34);가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복귀장치(34)는,
    수평회동봉(31)과 기어결합되는 모터(341), 태엽스프링, 인장스프링 및 무게추 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 테이블고정장치(30)에는 수평회동봉의 단부에 회전각도를 측정하기 위한 기울기센서(35)를 더 설치하여 당구공 타격후 타격입력장치(20)의 최대 기울기 각도에 대한 정보를 수취하는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 걸림대(32)의 상부에는 걸고리부에서 상부로 연장되고 하부로 개구된 "ㄷ"자 형태의 간격조절대(41)와, 상기 간격조절대의 상부 중앙에 설치되는 단말기장착부(42)로 이루어진 단말기거치대(40)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 당구공(21) 앞의 테이블(90)에는 다수개의 동작감지센서(51)가 다수열로 배열된 센서패드(50)를 더 설치하여 당구공 타격시 실제 당구큐대의 진행방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단(60)의 조종장치(61)는, 조이스틱 또는 제어수단과 통신연결되는 단말기가 포함되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
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