KR20040016511A - 게임기 입력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운동을 수행하면서 소프트웨어나 인터넷을 통해 게임을 동시구현할 수 있는 운동기구를 제공하고, 이를 달성하기 위한 본 발명에 의한 운동기구의 구성은, 발바닥 착지부를 구비한 지지판과, 상기 지지판 상에 탑재되어, 상기 지지판 상에서의 종횡방향으로의 발동작을 인터럽트하기 위해 장방형으로 센서라인을 마련하기 위한 센서부와, 상기 센서부의 해당 센서라인을 터치하는 발동작에 따른 신호를 인터럽트하여 플레이어의 운동모드설정, 게임응용 프로그램 및 총운동량 대비 칼로리 연산 기능을 포함한 플레이어의 다이어트를 도모하기 위해 게임입력 및 디스플레이를 구현하기 위해 전반적인 제어를 수행하는 제어부를 구비하여, 발구름 정도에 근거하여 플레이어에 전체적인 운동량을 식별하면서 게임을 구현할 수 있도록 하였다.

Description

게임기 입력장치{Healthy apparatus capable of playing game using computer or internet}

본 발명은 전자오락을 즐기면서 체력단련 운동을 할 수 있도록 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구에 관한 것이다.

통상, 컴퓨터를 사용하는 작업 및 전자오락은 육체적 운동이 극히 미미한채 정신적 집중을 요구하게 되므로, 장시간 사용 후에는 머리가 멍하고 극히 피로한 상태를 경험하게 된다. 특히 성장기의 청소년들이 전자오락에 심취하여 장시간 보냄으로써, 신체의 건강한 발달을 해치게될 우려마저 대두되고 있다.

또한, 성인들에게도 컴퓨터 게임은 흥미로운 것인데, 장시간 계속하다 보면 공연히 시간을 낭비하는것 같은 느낌을 갖게된다. 그러나, 테니스, 수영, 등산 등의 운동을 하면서, 시간을 낭비한다 고 생각하는 사람은 드물며 컴퓨터 게임도 충분한 육체적 운동이 수반된다면 이를 즐기면서 유용한 시간을 보낼수 있게 된다. 복잡한 현대 사회의 짜여진 시간 틀 속에서 비교적 손쉽게 운동에 접할 수 있도록 도와주는 것이 헬스(Health) 운동기 이나 대부분 단순한 반복 동작을 요구하는 것들이므로 지루하여 이를 이용한 꾸준한 운동을 지속하는데는 상당한 의지력이 요구된다.

이에, 다이어트 운동용 지지판 상의 센서부가가 컴퓨터 키보드(Keyboard)의 일부 키(key)작용을 하거나, 또는 전자오락기의 조정기(Joy-stick) 같은 작용을 할 수 있도록 구성하여 이를 컴퓨터 또는 전자오락기에 접속하여 전자오락을 즐기면서 충분한 운동을 할 수 있도록 하는 컴퓨터게임 운동 시스템을 안출하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명은 TV 또는 컴퓨터게임의 즐거움과 함께 육체적 운동이 수반되도록 함으로써 청소년들이 육체적 노력없이 전자오락 등으로 장시간 시간을 보내 정신적 육체적으로 피해를 입는 것을 방지할 뿐만 아니라, 현대인들로 하여금 하루가 다르게 새로이 개발되는 전자 오락을 이용하여 항상 새로운 흥미를 가지고 체력 단련을 할 수 있도록 함으로써 시간에 쫓기는 현대인의 생활에 활력소를 제공한다는 데에 그 기술적 과제가 있다.

또한, 발 구름형 운동기구에 부가하여, 이 운동 지지판 상에 각종 센서를 부착하여, 이 센서에 의해 검출되는 신호를 셋톱박스에 출력하여, 게임 응용프로그램의 키입력 장치를 구현할 수 있도록 한 운동기구를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 게임기 입력장치 겸용 운동기구의 센서부 및 이에 따른 센서라인을 나타낸 개략적인 모식도,

도 2는 본 발명에 따른 게임기 입력장치의 센서부 위치를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 센서부의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 센서부의 또 다른 실시예를 도시한 평면도, 및

도 5는 본 발명의 작동 상태를 설명하기 위한 예시적인 순서도.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 운동기구는,

발바닥 착지부를 구비한 지지판과, 상기 지지판 상에 탑재되어, 상기 지지판 상에서의 종횡방향으로의 발동작을 인터럽트하기 위해 장방형으로 센서라인을 마련하기 위한 센서부와, 상기 센서부의 해당 센서라인을 터치하는 발동작에 따른 신호를 인터럽트하여 플레이어의 운동모드설정, 게임응용 프로그램 및 총운동량 대비 칼로리 연산 기능을 포함한 플레이어의 다이어트를 도모하기 위해 게임입력 및 디스플레이를 구현하기 위해 전반적인 제어를 수행하는 제어부를 구비하여, 발구름 정도에 근거하여 플레이어에 전체적인 운동량을 식별하면서 게임을 구현할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 부호 (A)는 지지판으로서, 지면에 대하여 접면되어 있다.

또, 상기 지지판에는 다수의 센서부에 의해 구획 형성되는 센서라인의 다수개의 교차부에 기립 배열된 센서부가 탑재되어 있다.

또한, 상기 센서부는 상기 발바닥 착지부를 구비한 지지판 상에 탑재되어, 상기 지지판 상에서의 종횡방향으로의 발동작을 인터럽트하기 위해 장방형으로 센서라인을 마련한다.

또, 상기 센서부는 상기 센서부의 해당 센서라인을 터치하는 발동작에 따른 신호를 인터럽트하여 플레이어의 운동모드설정, 게임응용 프로그램 및 총운동량 대비 칼로리 연산 기능을 포함한 플레이어의 다이어트를 도모하기 위해 게임입력 및 디스플레이를 구현하기 위해 전반적인 제어를 수행하는 제어부에 라인연결되어 있다.

[실시예 1]

1. 하드웨어의 구성

1.1 제자리 걷기 또는 뛰기를 감지하는 센서

2 조의 센서를 각각 오른발과 왼발의 앞뒤에 위치 시켜서 걷거나 뛰는 동작을 감지한다.

시스템에서 감지해야 하는 동작은

. 오른발 또는 왼발이 바닥에 닿아 있는 상태

. 오른발 또는 왼발이 걷고 있는가의 여부 및 그 속도

. 오른발 또는 왼발이 뛰고 있는가의 여부 및 그 속도

. 양발로 뛰어오르는가의 여부 연속할 경우 및 그 속도 (줄넘기 운동에 응용)

. 어느 한발로만 뛰고 있는가의 여부 및 그 속도 (이 상태를 이용하여 방향 전환 가능)

1.2 게임요소 컨트롤을 위한 2 조의 센서

. 게임의 시작, 끝, 잠시 멈춤, 액션등을 콘트롤 할 수 있는 2 조의 센서를각각 앞과 뒤에 배치한다. (그림참조)

2. 소프트웨어의 구성

소프트웨어는 게임적인 요소와 운동(다이어트) 요소를 결합하여 만든다.

2.1 운동요소

. 가능하면 약 1 시간정도를 재미있게 할 수 있도록 만든다.

. 걷거나 뛰는 모드 및 그 속도를 적절하게 믹스한다.

. 속도,거리,칼로리를 계산해준다. (연령, 키, 몸무게 등 유관자료와 연동하여)

. 운동을 통하여 줄어드는 몸무계를 계산해준다.

. 총 운동량을 일자별로 누적하여 계산, 저장해 준다.

2.2 게임요소

. 주인공(캐릭터)이 걷거나 뛰면서 게임을 한다.

. 목표를 달성하면 상품을 주거나, 캐릭터의 옷이 바뀐다.

. 운동을 계속함에 따라 캐릭터의 몸무게가 줄어든다.

. 총 뛴 거리 또는 소모한 칼로리를 점수로 계산하여 기록 보관하여

다음에 참조하도록 한다.

3. 센서의 배치

센서의 배치를 도 1을 참조하여 설명하면 아래와 같이 배치됨을 알 수 있다.

오른발 감지센서 a-b

왼발 감지센서 c-d

게임콘트롤센서 a-d

시작,멈춤,메뉴 센서 b-c

L과 R은 각각 왼발과 오른발이 위치하는 곳으로 이 위치에서 걷거나 뛰면 해당 센서라인을 터치하게 되고, CPU에서 이 신호를 분석하여 걷거나 뛰고 있는지의 여부 및 그 속도를 계산한다.

메뉴를 불러낼 때는 T 부분을 밟아준다. 이렇게 하면 게임의 시작, 잠시멈춤, 게임의끝, 모드선택 등의 메뉴가 화면에 표시되고, L과 R의 밟아주므로써 선택하며, 다시 T를 밟아서 선택을 확정한다.

4. 게임운용

4.1 게임시작

T에서 메뉴를 부른다.

모드선택, 셋업, 게임시작, 게임끝 등의 메뉴가 화면에 표시된다.

LR을 이용하여 선택하고자 하는 항목으로 이동한다.

T 로 선택항목을 실현한다.

4.2 게임운용

선택한 모드에 따라서 천천히 걷기 빨리걷기 천천히 뛰기 빨리뛰기 등이 조합되어 운영된다. 각 모드에 적합한 동물이 나와서 프로그램된 속도로 길을 인도하고, 주인공(캐릭터)는 실제로 걷거나 뛰는 속도로 움직이면서 동물을 따라간다. 소프트웨어의 내용에 따라서 뛰어오르기, 한발로 뛰기 등을 하면서 앞으로 나간다.

4.3 화면표시

화면에는 항상 이동속도, 이동거리, 소비된 칼로리, 센서가동상태, 이전 점수가 계산되어 실시간으로 표시된다.

5. 게임기의 선택

5.1 플레이스테이션및 X BOX

콘솔 게임기중 가장 많이 보급된 플스 2 용 및 X BOX 용으로 연결될 수 있도록 제작하고 소니와 마이크로스프트에 소프트웨어 및 하드 웨어 인증을 받아서 판매

콘솔이 네트웍으로 연결될 경우 네트웍에서 운용될 수 있도록 준비

5.2 PC 용으로 제작

PC 용으로 제각하여 USB 포트에 연결한다.

네트웍용으로 가능하도록 게임을 제작한다.

[실시예 2]

1. 게임의 시작

플레이어가 게임 소프트웨어를 가동시키고

다이어트 게임의 센서 부분에 두발로 선다.

4 개의 센서 라인중 뒤쪽 센서를 밟으면 화면에 메뉴가 나온다.

운동 모드를 선택하고 시작을 선택하고 다시 뒤 센서를 밟으면 게임이 시작된다.

걷는 모드

화면에 강아지 한 마리가 나와서 사람이 천천히 걷는 속도로 앞서 나간다.

플레이어가 제자리에서 걷기 시작하면 L 과 R 의 센서 라인을 번갈아서 터치하게된다.

센서라인이 연결되었을 때를 L,R 이라고 센서라인이 끊어졌을 때를 L'R' 라고 하면 L R', L'R 이 반복되면 걷는 것으로 인식한다.

반복되는 센서라인의 터치 간격을 계산하고 여기에 평균 보폭을 곱하여 보행속도를 계산한다.

보행속도를 화면에 표시해 주고, 캐릭터도 같은 속도로 진행한다.

강아지는 미리 크로그램된 속도로 앞으로 나가고 캐릭터는 실제 걷는 속도대로 따라간다.

뛰는 모드

프로그램이 뛰는 모드로 바뀌면 앞에 가고 있는 강아지가 속도를 점차 높여서 뛰어간다.

이때 플레이도 따라서 뛰게된다.

LR' L'R' L'R 이 반복되면 뛰는 것으로 인식한다.

반복되는 센서라인의 터치 간격을 계산하고 여기에 뛸때의 평균 보폭을 곱하여 뛰는 속도를 계산한다.

뛰는 속도를 화면에 표시해주고, 화면의 캐릭터도 같은 속도로 뛰어간다.

뛰어오르는 모드

LR L'R' LR 이 반복되면 뛰어오르는 것으로 인식한다.

센서라인의 터치 간격을 계산하여 얼마나 높이 뛰어오르는지 계산한다.

뛰어오르는 높이 만큼 캐릭터도 뛰어오르며 계단을 올라간다.

오른쪽으로 방향바꾸기

L'R L'R' L'R 이 반복되면 오른쪽 한발로 뛰는 것으로 인식한다.

캐릭터가 오른쪽으로 방향을 틀어준다.

왼쪽으로 방향바꾸기

LR' L'R' LR' 가 반복되면 왼쪽 한발로 뒤는 것으로 인식한다.

캐릭터가 왼쪽으로 방향을 틀어준다.

상기한 R 및 L은 오른발 위치 및 왼발 위치에 대응한 표시이다.

[작동]

발의 움지임 감지

방 바닥에 2 조의 센서를 설치하여 서 있을 때 양발의 중앙에 센서라인이 위치하게 한다.

또, 사람이 제자리에서 걷거나 뛰면 각각의 센서 라이늘 연결시키게 되므로 CPU 에서 이것을 감지하여 a. 걷고 있는지, b 뛰고 있는지, c 두발로 뛰어 오르고 있는지 를 알게 되며 아울러 a 와 b 의 경우 그 속도를 계산할 수 있게 된다.

또한, 이러한 움직임은 다이어트게임 소프트 웨어와 연동되어 게임에 반영됩니다.

도시한 도 2는 발판위에 2 조의 센서를 배치한 경우, 도 3은 발판 대신 센서가 들어있는 2 개의 바를 배치한 경우이고, 경우에 따라서는 발판이나 바 없이 센서뭉치 2 조(4 개) 만을 4 군데에 배치하는 것도 좋다. 도 3은 센서라인과 발위치를 표시한 것으로 평소에 센서라인을 밟고 있다가 걷거나 뛰기 위해서 발이 떨어지게되면 센서가 이를 인식하게 된다.

기타의 입력

발의 움직임이외의 입력부는 유선또는 무선으로 연결된 스위치에서 하도록 구성해도 된다. 이 스위치에는 게임을 하는데 필요한 스타트, 스톱, 방향전환, 기능키 등이 배치되며, 다이어트 게임을 하는 동안 주로 게임적인 요소를 컨트롤 하는데 사용된다.

연결되는 장치

이 입력 장치는 플레이스테이션 및 엑스박스와 같은 콘솔게임기에 입력장치로 연결되거나 병렬포트 또는 USB 포트를 통하여 PC 에 연결된다.

소프트 웨어

소프트웨어는 게임과 다이어를 연결한 내용으로 구성되며, 운동을 하는 동안 칼로리를 계산해 주고 게임과 운동을 동시에 하게 해 주므로써 재미있는 다이어트가 되도록 해 준다.

따라서, 발의 움직임을 감지하는 입력장치부 및 유,무선 스위치와 다이어트와 게임을 결합한 소프트 웨어를 통해, 플레이어의 발구름 정도에 근거하여 플레이어에 전체적인 운동량을 식별하면서 게임을 구현할 수 있게 되는 것이다.

또, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 지지판에는 조이스틱(J)과 같은 별도의 신호입력장치를 장착하여 게임에서의 부가적인 작동 신호로 활용해도 된다.

상기한 바와 같이, 상기한 발의 변위를 검출하기 위한 센서(S1 및 S2)와 조이스틱을 겸용하여, 센서와 조이스틱의 동시 작동이 이루어지면 비행물체 조종 등과 같은 게임 내에서의 속도를 가감속하기 위한 신호를 제어부(CPU)로 출력하여 구동 펄스화하고, 또, 상기한 팔구동만을 플레이어가 작동시켰을 경우에는, 우방향으로의 비행물체 선회를 도모하기 위한 신호로 출력하여 구동 펄스화하도록 해도 좋다.

이와 같이, 이러한 지지판 각 부위의 센서(S1, S2, …)들에 의해 검출된 신호를 구동 펄스 신호원으로 하여, 상기 센서들로 이루어진 조작부에 의해 구동되는 게임을 제어할 수 있게 된다.

여기에서, 다수의 센서를 비디오 게임을 위해 설치하고, 기존의 컴퓨터 키보드나, 조이스틱을 사용하여 마이크로 프로세서(CPU)의 입력 인터페이스에 검출 신호를 보내고, 플레이어가 비디오 게임의 플레이를 제어하는 운동기구의 각종 센서(S1, S2, …)로부터의 신호도 마이크로 프로세서의 입력 인터페이스에 출력하면, 마이크로 프로세서는 조이 스틱이나 컴퓨터 키보드와 본 발명에 의한 센서에 의해 발생된 신호에 따라 표시 신호를 발생하여, 플레이어의 운동을 비디오 디스플레이에 표시시킴과 함께, 이 파형을 플레이 중의 게임의 제반 활동에도 조합시켜, 게임을 제어할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 지지판 상에서의 변위 부위(센서라인)에 장착된 센서(S1, S2, …)에 따른 검출신호를 포착하여, 게임 응용 프로그램 내의 제어 대상에 지시할 수 있도록 하여, 특히 제어 대상물(object or character)에 특정한 움직임을 하거나 방향전환을 수행하거나 등의 소정의 동작을 부여할 수 있도록 하거나, 또는 상기 지지판에 조이스틱을 연결함으로써, 플레이어가 간단하게 소망하는 임의의 조작부의 사용을 가능하게 함에 따라, 조작에 위화감이 생기거나 혼란을 부르는 등의 단점을 해소하는 게임기를 제공할 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있다.

또한, 상기 기재의 상기 운동기구를 이용하여, 운동을 하면서 소프트웨어나 인터넷을 통해 게임을 동시 구현할 수 있는 효과를 가진다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 운동기구에 의하면, 게임응용프로그램 내의 대상물에 동작을 부여하거나, 또는 포인팅 입력을 통해 응용프로그램 내의 키(key) 값을 인터럽트하여, 게임응용프로그램을 일괄 처리하여, 게임에 적용할 수 있음과 동시에, 플레이어의 레버 작동에 상응하는 운동과 함께 재미있는 게임을 동시 구현할 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (1)

1. 발바닥 착지부를 구비한 지지판과, 상기 지지판 상에 탑재되어, 상기 지지판 상에서의 종횡방향으로의 발동작을 인터럽트하기 위해 장방형으로 센서라인을 마련하기 위한 센서부와, 상기 센서부의 해당 센서라인을 터치하는 발동작에 따른 신호를 인터럽트하여 플레이어의 운동모드설정, 게임응용 프로그램 및 총운동량 대비 칼로리 연산 기능을 포함한 플레이어의 다이어트를 도모하기 위해 게임입력 및 디스플레이를 구현하기 위해 전반적인 제어를 수행하는 제어부를 구비하여,

   발구름 정도에 근거하여 플레이어에 전체적인 운동량을 식별하면서 게임을 구현할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 게임기 입력장치.