KR200301516Y1 - 게임기용 주사위 표면검출장치 - Google Patents

Abstract

게임기용 주사위 표면검출장치에 대해 개시한다. 본 고안의 게임기용 주사위 표면검출장치는, 주사위의 각 해당면에는 광감지센서가 센싱신호를 발생시킬 수 있도록 각기 다른 배치와 다른 개수의 표식점을 마련하고, 주사위가 움직인 후 놓여지는 작동구의 바닥면에 모든 표식점에 대응하는 광감지센서를 설치하여서 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 고안에 따르면, 게임기 변형에 따른 주사위의 제작이 필요없이 기성품의 주사위에 스티커 등을 부착하여 활용할 수 있으며, 주사위가 움직이고 담겨지는 케이스의 내부에 대해 구조적 제한이 대폭 완화됨으로써 여러 형태의 다양한 게임기를 쉽게 제작할 수 있다.

Description

게임기용 주사위 표면검출장치{Apparatus for reading dice face of game machine}

본 고안은 게임기용 주사위 표면검출장치에 관한 것으로, 특히 임의의 주사위 각면을 식별하는 표식점을 형성시키고, 이 표식점에 의해 스위칭이 이루어지는 광소자를 형성시킨 게임기용 주사위 표면검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 주사위를 이용한 게임은, 주사위를 던져 그 물체의 상면에 나타난 상태에 따라 정해진 규칙에 따르는 것이 대부분이다. 이러한 게임의 규칙이 지켜지기 위해서는 항상 관리자가 배석하여 게임을 진행하여야 하는 번거로움이 있었다. 그래서, 이러한 불편을 피하기 위해서 게임 참가자에게 모니터 상에 영상으로 표현되게 한 방법도 제시되었으나, 이러한 게임기는 회로상의 조작이 가능하여 게임 참가자에게 신뢰감을 주지 못하는 단점을 가지고 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위해 단일 주사위를 케이스에 넣어 모터로 회전시키고 6가지 경우의 수에 결과 예측을 선택하여 배팅하게 하는 장치 등이 제안되었으나, 작동부를 회전시켜야 하는 메카니즘 및 검출을 위한 센싱 구조가 자기체의 N극과 S극을 구별하여야 되므로 그 구조상 매우 복잡할 뿐만 아니라 게임방식자체가 단순해지면서 스피드감이 떨어져 흥미감을 주기엔 미흡한 문제점이 있었다.

이에, 본 출원인에 의해 안출된 2000년 특허출원 제58095호에 의해 솔레노이드 밸브의 타격판에 안치된 주사위를 상승회전시켜 바닥면에 위치한 주사위의 해당면을 표면검출하여 이를 사용자에게 디스플레이함으로써 보다 신속한 게임 진행이 이루어지면서 게임 조작이 불가능한 신뢰도를 향상시킨 게임기를 안출한 바 있다. 또한, 2000년 특허출원 제59654호에 의해 슬롯머신과 같은 형식으로 작동레버를 회전시키면 다수의 탄발편이 주사위를 타격하여 상승회전시키고, 바닥으로 떨어진 주사위의 해당면을 표면검출하여 이를 사용자에게 디스플레이하며 그 결과에 따라 다양한 상품을 제공하는 주사위를 이용한 게임기를 안출한 바 있다. 그리고, 2002년 제24714호에 의해 주사위 각각의 해당면에 각기 다른 배치와 다른 개수의 자성체를 마련하고, 이 주사위의 각 면에 배설된 자성체에 대응하여 마련된 자기감응소자를 이용하여 주사위 표면을 검출하는 게임기용 주사위 표면검출장치를 안출한 바 있다.

그러나, 상기한 솔레노이드 또는 슬롯머신 형태의 게임기는 모두 주사위 자체 즉, 주사위의 내부에 각기 다른 결선상태를 갖게 하고 그 결선상태를 회로에 의해 감지하게 한다거나, 레이저를 이용한 바-코드 검색기법을 이용하므로 해당면에 따라 각기 결선상태가 다른 주사위를 제작하기도 매우 어렵고 각기 해당되는 결선상태를 표면 검출하여야 하는 회로 또한 매우 복잡하고 어려운 문제점이 있었다.또한, 바-코드 검색 기법의 경우 복잡한 구조와 높은 생산비가 요구됨은 물론 게임기구에서 매우 중요한 빠른 응답 및 진행속도에 지장을 주며, 무선의 상호간섭에 의해 에러 발생의 요인이 되는 문제점이 있었다. 그리고, 자성체를 이용한 표면검출장치는 시간이 경과됨에 따라 자력이 약해지고 내부 또는 외부에서의 자력간 간섭도 일어날 수 있으며, 자력의 특수성에 기인하여 특별한 내부 케이스를 만들 수 없는 등의 제약이 있었다.

한편, 주사위의 표면을 검출하는 방법에 있어, 광센서 판독법을 이용할 수 있는데, 이 광센서 판독법은 광소자를 주사위 표면 크기 이상의 면적에 매트릭스 형태로 설치하여 판독을 진행하고 있다. 그런데, 이 판독법은 주사위의 크기가 커지면 광소자의 개수가 많아지는 단점이 있을 뿐만 아니라 주사위의 크기가 아주 작을 경우에도 광소자 크기로 인해 주사위를 판독하기 위한 최소한의 광소자도 배치할 수 없어 정확한 판독이 불가능할 수 있는 상황이 발생되어 여러 가지 단점을 가지고 있었다. 뿐만 아니라 회로 및 프로그램이 복잡해지는 단점도 있었다. 게다가, 게임의 흥미를 높이기 위해 도 1과 같이 주사위 표면에 특별하고 복잡한 형형색색의 그림이 그려져 있을 경우는 광소자로는 한계에 부딪히고 화상 비교 검출을 해야 하는 수준의 기술을 이용하여야 된다. 이에 주로 이용되는 것이 CCD이다. 또한, 주사위 각각의 해당면 판독에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 한면에 형성된 그림이 놓이는 방향에 따라 판독 그림이 4가지로 변형되므로 이를 모두 인식하기 위한 알고리즘 및 이들 데이터를 저장하는 비교적 대용량 메모리 등이 필요하게 된다. 즉, 한면에 4개씩 24장의 화상데이터를 미리 저장하고, 이 24장의 화상데이터와 각각 비교해야하므로 이를 빠른 시간내에 처리하기 위한 마이크로프로세서가 필요하여, 결과적으로 시스템을 구성하기 위한 제조비용이 상승함으로써 게임기의 전체비용이 상승하는 단점을 가지고 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은, 기존의 주사위 표면판독장치를 개선하기 위해, 주사위의 각 해당면에 각기 다른 배치와 다른 개수의 표식점을 마련하고, 이 주사위의 각 면에 배설된 표식점에 대응하여 마련된 광감지센서를 주사위가 움직인 후 놓여지는 바닥면에 설치함과 동시에 광센싱신호를 처리할 수 있는 간단한 논리회로를 구성하여 주사위의 표면을 검출하는 게임기용 주사위 표면검출장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 몸체의 내측 상부에는 디스플레이가 위치하고 중간부에는 작동버턴이 형성되며, 하부에는 동전투입기와 상품배출구를 형성하며, 상기 디스플레이와 작동버튼의 사이에는 내부 공간을 형성하여 각면에 각기 다른 그림이나 숫자가 그려진 주사위가 안착되게 형성한 통상의 실물 주사위를 이용한 게임기에 적용되는데, 본 고안의 게임기용 주사위 표면검출장치는, 상기 주사위의 각 해당면에는 하기하는 광감지센서가 센싱신호를 발생시킬 수 있도록 각기 다른 배치와 다른 개수의 표식점을 마련하고, 주사위가 움직인 후 놓여지는 작동구의 바닥면에 상기 모든 표식점에 대응하는 광감지센서를 설치하여서 이루어진 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 주사위가 움직인 후 놓여지는 측면에는 오동작상태를 판별하기 위해 주사위의 착좌상태를 감지하는 착좌상태 감지센서를 더 마련하여서 이루어진 것이 더욱 바람직하다. 그리고, 상기 광감지센서는, 공급전원에 의해 광을 발산시키는 발광부와, 상기 발광부로부터 광을 수광하여 센싱신호를 발생시키는 수광부가 일체로 형성된 것이 좋다.

한편, 상기 주사위에 변화를 주기 위한 일례로, 주사위가 안착되는 작동구의 바닥면을 관통하여 주사위를 타격할 수 있는 타격축이 마련되고, 이 타격축을 결합하여 상하운동할 수 있도록 하는 솔레노이드를 마련하면 된다. 한편, 주사위가 놓인 바닥을 회전시켜도 되며, 위에서 흘리거나 쏟아 부어도 되듯이 주사위를 움직이는 방법 등이 응용될 수 있다.

도 1은 종래의 주사위 판독을 위한 센서 구성을 개념적으로 나타낸 도면,

도 2a 및 도 2b는 주사위 한면에서 출력될 수 있는 영상데이터의 출력도면,

도 3은 게임기의 전체사시도,

도 4는 게임기의 개략적인 측단면도,

도 5는 게임기의 작동부 및 표면검출장치의 센서부를 나타낸 사시도,

도 6은 본 고안에 이용되는 주사위 전개도,

도 7은 본 고안에 이용되는 광소자를 나타낸 도면,

도 8은 게임기의 제어회로블록도,

도 9는 작동부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 몸체 2 : 디스플레이

3 : 작동버튼 4 : 동전투입기

5 : 상품배출구 6 : 투명창

10, 10’ : 작동구 11 : 경사면

12 : 안착홈 13 : 타격축

14 : 솔레노이드 15 : 홀

20, 20' : 주사위 30 : 착좌상태 감지센서

40, 41, 42, 43 : 광감지센서 50 : 논리회로

60 : 마이크로 프로세서 70 : 엑츄에이터 구동회로

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도 3은 본 고안의 다면체를 이용한 게임기를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 고안의 게임기를 단면도시한 측단면 설명도이며, 도 5는 본 고안 주사위 표면검출장치를 보인 요부사시도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 고안의 주사위 표면검출장치가 장착되는 게임기는, 몸체(1)와, 이 몸체(1)의 상부에 위치하는 디스플레이(2)와, 몸체(1)의 중간부에 형성된 작동버튼(3)과, 그리고 몸체(1)의 하부에 동전투입기(4) 및 상품배출구(5)로 그 외관을 형성시키고 있다.

여기에, 상기한 몸체(1)의 중간부, 즉 디스플레이(2)와 작동버튼(3)의 사이에는 투명창(6)에 의해 격리형성되는 내부공간이 마련되며, 이 내부공간에 형성됨과 동시에 상기 투명창(6) 아래에는 다수의 작동구(10, 10')를 형성시키고 있다. 주사위 움직임을 위한 가장 쉬운 일례로, 작동구(10, 10')는 주사위(20, 20')가 상하운동할 수 있는 공간 및 주사위(20, 20')가 안착되는 공간을 형성시키기 위해 깔대기 형상을 하고 있다. 이 때, 주사위(20, 20')의 정확한 착좌를 위해 작동구(10, 10')의 중간 격벽은 경사면(11)을 형성시키고, 이 경사면(11)의 하부에는 주사위(20, 20')의 한면의 대각선보다 큰 직경을 갖는 사각형상의 안착홈(12)을 형성시키는 것이 바람직하다. 그리고, 작동구(10, 10') 아래에는 상기 작동구(10, 10') 저면을 관통하여 주사위(20, 20')를 타격하는 타격축(13)이 마련되며, 이 타격축(13)에 타격력을 발생시키기 위해 결합되는 솔레노이드(14)가 마련된다. 여기에, 주사위(20, 20')의 착좌상태를 감지하여 주사위(20, 20')의 오동작상태를 판별하기 위한 착좌상태 감지센서(30)를 상기 안착홈(12) 측벽에 형성되어 있다.

한편, 여기에 본 고안의 특징부로서 작동구(10, 10') 저면과 솔레노이드(14) 사이에는 주사위(20, 20')가 착좌된 상태에서 주사위(20, 20')의 상면 독출을 위한 신호를 발생시키는 광감지센서(40, 41, 42, 43)가 마련된다. 또한, 이 광감지센서(40, 41, 42, 43)가 신호를 발생시키기 위해서는 상기 광감지센서(40, 41, 42, 43)를 스위칭시키는 기능을 수행하는 요소가 있어야 하는데, 이를 주사위(20, 20') 자체에 형성시킨다. 즉, 상기 광감지센서(40, 41, 42, 43)와 대응되는 위치에 주사위(20, 20')의 각면에 서로 다른 배치와 다른 개수의 표식점(21)을 형성시켜 상기 광감지센서(40, 41, 42, 43)를 선택적으로 동작시키는 것이다. 상기 광감지센서(40, 41, 42, 43)는 작동구(10, 10') 저면에 형성된 홀(15)에 끼워져 안착홈(12)에 노출된다. 주사위(20, 20')에 배치되는 표식점(21)은 도 6에 도시된 바와 같이 각면을 식별하는 표식점(21)을 서로 다른면과 다르게 형성시켜 광감지센서(40, 41, 42, 43)의 스위칭을 수행한다.

예를 들어, 4개의 절대위치에 놓인 광감지센서(40, 41, 42, 43)가 표식점(21)을 발견했을 때 T 라는 값을 가진다고 가정하면, ‘T가 하나 검출되면 1’, ‘T가 수직 또는 수평으로 두 개 검출되면 2’, ‘T가 어떤 방향이던지 대각으로 둘이면 3’, ‘T가 어떤 방향이던지 셋이면 4’, ‘T가 넷이면 5’, ‘T가 검출되지 않는다면 6’을 출력하도록 기본 게이트 IC로 논리 연산 회로를 구성하면 간단하게 표면의 검출이 가능하다. 이는 「표 1」에 잘 도시되어 있다.

센서표면	광소자 a	광소자 b	광소자 c	광소자 d
1	T
		T
			T
				T
2	T	T
			T	T
		T		T
	T		T
3	T			T
		T	T
4	T	T	T
	T	T		T
	T		T	T
		T	T	T
5	T	T	T	T
6

상기한 「표 1」은 각각의 표면에 대한 예시이며, 주사위(20, 20')가 동일한표면에 대해 동서남북 방향으로 놓여질 수 있지만 4개의 소자에서 읽혀진 정보를 논리적으로 분석하면 어느 방향을 향해 착지되어 있어도 용이하게 분석할 수 있다. 이는 특히, 게임의 효과를 위해 눈금 주사위(20, 20')의 형태가 아닌 그림 주사위(20, 20')를 사용했을 경우에 더욱 효과적일 것이다. 이 때, 중앙의 주제 그림과 점을 조화롭게 처리한다면 육안으로 보는데 있어서 전혀 느끼지 못하면서 판독 정보로 활용할 수 있다.

도 7은 본 고안에 사용되는 광감지센서(40, 41, 42, 43)를 나타낸 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 한 몸체(1)에 발광부(40-1)와 발광부(40-2)가 일체로 형성된 광감지센서(40, 41, 42, 43)를 이용하여 신호를 온/오프시키고 있음을 알 수 있다. 이외에 광감지센서(40, 41, 42, 43)로서 다양한 광소자를 사용할 수 있으며, 특히 적외선 광소자를 사용할 경우에는 이 적외선 광소자가 어두운 곳에서 활용이 가능하여 어두운 구조물 내의 설치에 적합하므로, 광소자의 최소 사용화를 가능하게 하여 회로 및 분석 프로그래밍을 최적으로 하며, 따라서 구조적인 한계를 극복할 수 있는 다양한 기구를 만들 수 있어서 적합한 소자로 이용될 수 있다. 이 광감지센서(40, 41, 42, 43)는 도 5에 도시된 바와 같이 4개의 모서리 영역에 설치될 수도 있고, 임의로 방사상으로 형성시킬 수 있다. 또한, 광감지센서(40, 41, 42, 43)의 설치개수도 4개 모서리 영역마다 일정 넓이에 설치함으로써 정확도를 향상시킬 수 있다.

상기한 구성요소인 광감지센서(40, 41, 42, 43)를 포함한 게임기 전체의 제어는 도 8에 도시된 제어회로블록도를 통해 이해될 수 있을 것이다. 도 8에 도시된바와 같이, 상기한 광감지센서(40, 41, 42, 43)와, 이 광감지센서(40, 41, 42, 43)의 구동을 논리적으로 조합시킨 논리회로(50)와, 이 논리회로(50)로부터 입력된 신호를 처리하여 주사위(20, 20') 해당면의 영상을 출력하거나 해당 효과음, 상품 등의 처리신호를 발생시키는 마이크로 프로세서(60)와, 이 마이크로 프로세서(60)로부터 출력된 처리신호에 의해 주사위(20, 20') 상면을 디스플레이(2)하는 디스플레이(2)와, 해당 상품의 이송을 담당하는 엑츄에이터 구동회로(70) 등을 포함하여 구성되어 있다. 여기서, 상기 마이크로 프로세서(60)에는 동전삽입여부를 판별하는 코인입력부를 포함하여 필요한 다수의 제어장치들이 결합될 수 있음은 주지의 사실이다. 특히, 주사위(20, 20')의 오동작상태를 감지하는 착좌상태 감지센서(30)의 경우에는 마이크로 프로세서(60)의 포트를 이용하여 상기한 광감지센서(40, 41, 42, 43)와 연산하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 구성된 게임기를 이용하여 게임을 진행하는 과정을 간단하게 설명한다.

게임 참가자가 코인 삽입후 작동버튼(3)의 조작에 따라 주사위(20, 20') 저면에 형성된 솔레노이드(14)와 결합된 타격축(13)에 의해 주사위(20, 20') 저면에 충격을 가하여 주사위(20, 20')을 상승회전시키면, 이후 상승회전된 주사위(20, 20')는 되는 주사위(20, 20')가 경사면(11) 등에 부딪쳐 안착홈(12)에 착좌되게 된다. 이 때, 주사위(20, 20')가 안착되는 바닥면에 주사위(20, 20')와 대응되는 위치에 홀(15)을 내어 광소자를 하부에 설치하여 검출된 표식점(21)의 배치 및 개수를 기초 정보로 하여 논리조합을 구하게 된다. 상기한 바와 같이 6면의 주사위(20,20')에 있어서, ‘1면에 점 하나’, ‘2면에 수평으로 점 2개’, ‘3면에 대각으로 점 2개’, ‘4면에 점 3개’, ‘5면에 점 4개’, ‘6면에는 점 없음’으로 기존 눈금이나 그림과는 별개의 표식을 하고 있으므로 이의 논리조합에 의해 산출된 신호가 마이크로 프로세서(60)로 입력되고, 이에 마이크로 프로세서(60)는 입력된 신호에 대응하는 디스플레이 신호 및 엑츄에이터 구동신호를 출력시키게 된다.

본 고안에서는 도 5와 같은 구성을 하나의 실시예로서 제시하고 있으나, 도 9와 같이 주사위(20, 20')를 굴리거나 또는 돌리거나 하여 변화를 줄 수 있는 구성을 할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 게임기용 주사위 표면검출장치는, 게임기의 모델 변동 시에 크기나 그림이 다른 주사위가 필요하게 되는데, 이때마다 별개의 주사위를 위해 금형을 만들거나 자석 삽입의 공정을 거쳐야만 했다. 그러나 본 고안에 의해 그러한 번거로움 없이 기성품의 주사위를 활용하여 표식점을 검정색 스티커로 처리하면 되는 이점이 있다. 뿐만 아니라, 기존의 자석이 가지는 단점으로서 상호 간섭이 빈번하여 자주 발생한 에러율을 크게 보강할 수 있다. 그리고, 주사위가 움직이고 담아지는 케이스의 내부에 대해 구조적 제한이 대폭 완화됨으로서 여러 형태의 다양한 게임기를 쉽게 제작할 수 있다.

본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백할 것이다.

Claims (4)

1. 몸체(1)의 내측 상부에는 디스플레이(2)가 위치하고, 중간부에는 작동버튼(3)이 형성되며, 하부에는 동전투입기(4)와 상품배출구(5)를 형성하며, 디스플레이(2)와 작동버튼(3)의 사이에는 투명창(6)에 의해 내부공간부를 형성하고, 그 내측 하부에는 다수의 작동구(10)(10')를 형성하되, 각면에 각기 다른 그림이나 숫자가 그려진 주사위(20, 20')가 안착되도록 상기 작동구(10)(10')의 중간 격벽에는 경사면(11)을 형성시킴과 아울러 상기 경사면(11)의 하부에는 주사위(20, 20')에 대응한 정사각형상의 단면을 갖는 안착홈(12)을 형성한 정사각형상의 실물 주사위를 이용한 게임기에 있어서,

   상기 주사위(20)의 각 해당면에는 하기하는 광감지센서(40, 41, 42, 43)가 센싱신호를 발생시킬 수 있도록 각기 다른 배치와 다른 개수의 표식점(21)를 마련하고, 주사위(20, 20')가 움직인 후 놓여지는 작동구(10, 10')의 안착홈(12) 바닥면에 상기 모든 표식점에 대응하는 광감지센서(40, 41, 42, 43)를 설치하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 게임기용 주사위 표면검출장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주사위(20, 20')가 움직인 후 놓여지는 측면에는 오동작상태를 판별하기 위해 주사위의 착좌상태를 감지하는 착좌상태 감지센서(30)를 더 마련하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 게임기용 주사위 표면검출장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 광감지센서(40, 41, 42, 43)는, 공급전원에 의해 광을 발산시키는 발광부(40-1)와, 상기 발광부(401)로부터 광을 수광하여 센싱신호를 발생시키는 수광부(40-2)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 게임기용 주사위 표면검출장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 주사위(20, 20')의 타격을 위해, 주사위(20, 20')가 안착되는 작동구(10, 10')의 바닥면을 관통하여 주사위를 타격할 수 있는 타격축(13)이 마련되고, 이 타격축(13)을 결합하여 상하운동할 수 있도록 하는 솔레노이드(14)가 마련된 것을 특징으로 하는 게임기용 주사위 표면검출장치.