WO2012141432A2 - Electronic die and method for determining the value of the die - Google Patents

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    • A63F2250/1094Miscellaneous game characteristics with measuring devices for velocity

Definitions

  • the present invention generally relates to electronic dice technology, and more particularly, to provide an acceleration sensor and a transceiver in a physical polyhedral dice, based on a time-based change in the acceleration value detected by the acceleration sensor as the dice move.
  • the present invention relates to a new electronic dice and a method for determining the dice value, by which a dice value can be determined and transmitted to an external device, so that a physical dice game and a software game can be combined.
  • the user When playing a game using a conventional dice, the user first throws the dice. Then, the user visually checks the number of the top or number of dice thrown as a dice value, and applies the dice value to a game or play.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0000802 discloses a method of automatically determining the number of electronic dice and dice and an external device control unit controlled by the dice. And an electronic die provided with a light emitting device and a circuit portion are described.
  • the electronic circuitry inside the electronic dice finds the face of the dice that is closest to the bottom face and automatically identifies the number or number of points on the top of the dice. In this case, the identified signal is wirelessly transmitted to the outside.
  • the prior art has a problem that the infrared sensors are installed on each side of the cube dice, and the structure is complicated, power consumption is high, and there is a high possibility of malfunction of the infrared sensor according to the ambient environmental conditions.
  • the inertial or acceleration sensor has a very good detection sensitivity, for example, even when an object is held by a user, even a motion such as a slight hand shake is detected and thus malfunctions.
  • An example of a technique for solving such a problem by a software correction method in a circuit is disclosed in Korean Patent No. 10-0940095, "Pointer Movement Value Calculation Device, Pointer Movement Value Correction Method, and Posture Angle Variation Correction Method, 3D Pointing Device Using the Same". "Is disclosed in the registration publication. According to this, by correcting the detection value of the sensor for detecting the tilt of the pointer according to a specific algorithm executed by the processor, it is possible to prevent the accumulation of errors due to unnecessary detection values such as minute hand shake.
  • the present inventors have made intensive studies, and as a result of the miniaturization and low-power device of the electronic dice of detecting the movement of the dice, determining the dice value based on the detected values, and transmitting the determined dice value to an external device. It has led to the development of electronic dice constructed using accelerometers and new algorithms to determine dice values appropriate to the movement of these electronic dice.
  • the present invention has an object to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides an electronic dice and a method for determining the dice value having an acceleration sensor therein and transmitting a dice value determined according to a new algorithm to an external device.
  • the present invention provides an acceleration sensor and a wired / wireless transceiver in a physical polyhedral dice, and determines a dice value based on a change in time of the acceleration value detected by the acceleration sensor according to the movement of the dice.
  • the purpose of the present invention is to provide a new electronic dice and a method for determining the dice value, which can combine physical backgammon and software game by wired and wireless transmission.
  • a regular polyhedron-shaped body including an outer surface made of the same shape of the surface, and disposed in the center of the body can detect the acceleration of each of three axes perpendicular to each other
  • the acceleration sensor and the acceleration value displacement detected by the acceleration sensor exceed a predetermined threshold for a predetermined time
  • the detection state is a stop state or an end state, and it is determined that the dice rolling operation is finished, and the acceleration value detected in the stop state or the end state is determined.
  • a control unit operable to determine the dice value on the basis of The apparatus may include a transceiver configured to transmit the dice value determined by the controller to an external device.
  • the memory device may further include a memory unit, wherein the controller determines an upper direction of the stopped dice based on the acceleration values detected for three axes of X, Y, and Z in the stop state or the end state.
  • the dice value can be determined by reading a pre-stored "dice number determined according to whether the direction of the stopped dice top surface is ⁇ X, ⁇ Y or ⁇ Z".
  • the electronic dice may further include an output unit for visually or visually displaying the operation state or result thereof to the user.
  • the acceleration sensor may have a measurement range of ⁇ 2g for each axis, and the predetermined threshold displacement for detecting the peak detection state may be 1g.
  • the transceiver is preferably a device for communication using short-range wireless communication.
  • the transceiver performs short range wireless communication such as Bluetooth, wireless USB, Zigbee, IrDA (Infrared Data Association), Nordic, or SimliciTi for short range wireless communication with the external device. It may be a device.
  • the external device may be a personal computer (PC), mobile internet device (MID), netbook, netbook, cell phone, smart phone, smart TV, general television, IPTV (Internet Protocol Television) or PDA ( It is desirable to include all computing devices equipped with near field communication means such as personal digital assistants.
  • the main body of the electronic dice may be a tetrahedron, a cube, an octahedron, an octahedron, or a tetrahedron.
  • the acceleration detected by the acceleration sensor is disposed in the inner center of the main body of the regular polyhedron shape of the electronic dice can detect the acceleration on each of three axes orthogonal to each other Determining that the value shift exceeds a predetermined threshold for a predetermined time, and then transitioning from a stationary state; determining that the value displacement is a peak detection state if the acceleration value displacement over time exceeds a predetermined threshold displacement; Determining a die value or a stop state based on an acceleration value detected in the stop state or the end state, and transmitting the same to an external device when the predetermined threshold value is lowered for a predetermined time. It may include.
  • the top direction of the stationary dice is determined based on the acceleration values detected for three axes of X, Y, and Z in the stationary state or the end state.
  • the dice value can be determined and transmitted to an external device by reading the "dice number determined according to whether the direction of the stopped dice top surface corresponds to ⁇ X, ⁇ Y or ⁇ Z" stored in the memory section of the electronic dice. have.
  • the method may further include outputting a state or a result of each step to an audible or visually displayed to the user.
  • the transmitting of the determined dice value to an external device may be performed using short-range wireless communication.
  • the short range wireless communication may be short range wireless communication using Bluetooth, wireless USB, Zigbee, Infrared Data Association (IrDA), Nordic, or SimliciTi.
  • the present invention having the above-described configuration, by providing an acceleration sensor and a wired and wireless transceiver in the physical polyhedral dice, determine the dice value on the basis of the change of the acceleration value detected by the acceleration sensor according to the movement of the dice and Wired and wireless transmissions to external devices provide the ability to combine physical backgammon and software games.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an alternative internal structure of the electronic dice according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an internal circuit configuration of an electronic dice according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of detecting a dice value by detecting a movement of an electronic dice according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing a relationship between a change in an acceleration value over time and each detection step in a method of detecting a dice value by detecting a movement of an electronic dice according to an embodiment of the present invention.
  • the electronic dice of an embodiment of the present invention is characterized in that it is possible to configure an easy-to-handle physical dice by using an acceleration sensor, particularly an acceleration sensor employing a miniaturized and low power MEMS technology.
  • the acceleration range of three axes can be changed by holding a stationary physical dice by hand and starting to move, the throwing dice falling to the ground or hitting an object, and the falling or hitting dice stopping. It is characterized by detecting a dice value based on (i.e., displacement).
  • the detected dice value may be, for example, a personal computer, a mobile internet device, a netbook, a cell phone, a smart phone, or a smart TV through a short range wireless communication method.
  • Can be transmitted to an external device such as a regular TV, an IPTV (Internet Protocol Television), or a personal digital assistant (PDA).
  • PDA personal digital assistant
  • the present invention provides an electronic dice for transmitting dice values to a game running on a personal computer, a smart phone, and a smart TV, that is, a game using a polyhedral electronic dice that detects numbers using an acceleration sensor. Provide a new interface between users.
  • the electronic dice 10 provided according to an embodiment of the present invention is an acceleration sensor 17, a battery 15, a circuit board 13 inside the cube-shaped main body 11 ) May be included.
  • the circuit board 13 is preferably composed of a printed circuit board. In the center of the dice body 11, two circuit boards 13 are disposed above and below the battery 15 with the electronic dice 10 disposed therebetween. Will be able to grasp the center of gravity.
  • the acceleration sensor 17 is positioned at the center of the circuit board 13 to measure acceleration values in three axes.
  • the acceleration sensor 17 located at the center on the circuit board 13 is connected to the control unit 131, and the control unit includes a battery 15 and a memory unit.
  • the control unit includes a battery 15 and a memory unit.
  • 133 is connected to the transmission / reception unit 135 and the output unit 137 to control operations of the acceleration sensor 17, the memory unit 133, the transmission / reception unit 135, and the output unit 137.
  • the main body 11 is a cube in the illustrated example, but of course it is not necessarily limited to the cube in the present invention. That is, it can be used if it is a regular polyhedron shape including an outer surface made of surfaces of the same shape.
  • the body 11 may be formed of a tetrahedron, a cube, an octahedron, a tetrahedron, a tetrahedron, or the like.
  • the battery 15 supplies power for the acceleration sensor 17 and the components on the circuit board 13 to operate.
  • the acceleration sensor 17 is a sensor disposed on an inner center of the main body 11, that is, a center of gravity, and capable of detecting accelerations on three axes orthogonal to each other, that is, the X, Y, and Z axes.
  • a three-axis digital acceleration sensor manufactured by applying MEMS technology can be used as the acceleration sensor 17 usable in the present invention.
  • the accelerometer of the CMA3000-D01 model can have a measuring range of ⁇ 2g and ⁇ 8g
  • the accelerometer of the ADXL345 model can have a measuring range of ⁇ 2g, ⁇ 4g, ⁇ 8g and ⁇ 16g.
  • an acceleration sensor one having a measurement range of +/- 2g for each axis may be used.
  • the acceleration sensor of ⁇ 2g measurement range has a resolution of 10bit can be converted to 4g / 1024 resolution by the ADC, and if the resolution of 12bit can be converted to 4g / 4096 resolution by the ADC.
  • the present invention is not limited to the above-described acceleration sensor, and of course, various acceleration sensors known in the art may be used.
  • the circuit board 13 is disposed above and below the battery 15, which is used to symmetrically distribute the weight, and an acceleration sensor in which the overall weight distribution of the electron dice 10 is disposed at the center. This is to distribute circularly symmetrically about (17).
  • the memory unit 133 stores the data sensed by the acceleration sensor 17, and includes criteria such as software commands necessary for the control unit 131 to operate, a threshold value for determining a motion state, or a threshold displacement for determining a peak detection state. Data values can be stored.
  • the transceiver 135 is capable of communicating with an external device through short-range wireless communication using wired or Bluetooth, wireless USB, Zigbee, Infrared Data Association (IrDA), Nordic, or SimliciTi. Means.
  • a communication protocol used in the wireless communication of the transceiver 135 for example, a communication protocol such as BT / Nordic / SimliciTI may be used.
  • the short-range wireless communication device and / or communication protocol usable in the present invention is not limited to those described above, those skilled in the art to various short-range wireless communication device and / or communication protocols used in the art to which the present invention belongs. Of course, it can be applied.
  • the output unit 137 may include an LED (light emitting diode), a vibrator, a speaker, or the like to visually or audibly display the operation state of the dice to the user.
  • LED light emitting diode
  • vibrator vibrator
  • speaker or the like to visually or audibly display the operation state of the dice to the user.
  • the controller 131 determines the dice value according to the algorithm of the present invention while controlling the operations of the acceleration sensor 17, the memory unit 133, the transceiver 135, and the output unit 137.
  • the controller 131 determines the movement of the dice and determines the dice value based on the acceleration values for each of the three axes detected by the acceleration sensor 17 and the acceleration value change (ie, displacement) over time.
  • the movement of the dice determined by the controller 131 includes four different states, namely, a stop state, a peak detection state, a stop detection state, and an end state.
  • the controller 131 determines that the dice are thrown only when these four states are detected in succession and determines the dice value.
  • FIG. 3 illustrates a method of determining a dice value by an electronic dice 10 according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above.
  • the controller 131 may determine the acceleration detected by the acceleration sensor 17 for a predetermined unit time such as ns (nanoseconds) or ⁇ s ( Microseconds), and if it does not exceed a predetermined threshold, for example, 1 / 6g, it is determined that the stationary state (or idle state) (S301).
  • a predetermined unit time such as ns (nanoseconds) or ⁇ s ( Microseconds)
  • the acceleration sensor 17 reads acceleration values in three axial directions of X, Y, and Z (S302), and the read acceleration value displacement is equal to the aforementioned threshold (e.g., 1 / 6g; approximately 10 DACs). If more than), the control unit 131 determines the transition (that is, there is movement) to the state in which the dice move from the stationary state (corresponding to "Yes” in step S303). This may mean a state in which the user is about to throw the dice by hand or immediately after the throw. On the other hand, if the readout of the acceleration value displacement is less than the threshold value (corresponding to "No" in step S303), it is determined as an idle state and the step S302 is repeated.
  • the threshold e.g. 1 / 6g; approximately 10 DACs
  • step S303 under the control of the control unit 131, the acceleration sensor 17 reads a change over time of acceleration values in the three-axis directions of X, Y, and Z (S304), and the read acceleration If the value displacement exceeds a predetermined threshold displacement (for example, 1 g; approximately 70 DAC), the controller 131 determines that it is a peak detection state (or a high frequency vibration detection state) (corresponding to "Yes” in step S305). This may mean that the user dropped the dice and the dice fell to the floor or hit the object.
  • a predetermined threshold displacement for example, 1 g; approximately 70 DAC
  • step S305 if the read acceleration value displacement is less than the threshold displacement (corresponding to "No" in step S305), while repeating step S304, the acceleration sensor 17 under the control of the control unit 131, the three axes of X, Y, Z Continue reading the change over time of the acceleration value in the direction.
  • the controller 131 may control the output unit 137 to visually or audibly transmit the state of the dice, that is, the start of detection for determining the number of the dice, to the user (S306).
  • the LED can visually emit light or generate a constant beep from the buzzer to alert the user to the start of a dice game.
  • the acceleration sensor 17 periodically reads a change according to time of acceleration values in three axes of X, Y, and Z (S307), while the acceleration value displacement is for a predetermined time.
  • the control unit 131 determines this as the detection of the stop state or the end state (corresponding to "YES” in step S308), and when it is not below the threshold (corresponding to "No” in step S308).
  • the step S307 is repeated to continuously read the change over time of the acceleration values in the three-axis directions of X, Y, and Z periodically.
  • step S308 the controller 131 determines that the dice rolling operation is finished and controls the output unit 137 to visually or audibly inform the user of the stop state or the end state in which the dice movement is stopped. Can be delivered (S309). Then, the controller 131 determines the dice value (number) based on the acceleration value detected in the stop state or the end state, and transmits the determined dice value to the external device through the transceiver 135 (S310). ).
  • the memory unit 133 pre-stores the dice number which is determined according to which one of the direction of the stopped dice upper surface corresponds to ⁇ X, ⁇ Y or ⁇ Z.
  • the controller 131 determines the top direction of the stopped dice based on the acceleration values detected for the three axes of X, Y, and Z in the stop state or the end state, and the " stop "
  • the dice value is determined by reading the dice number determined according to whether the direction of the top of the dice is ⁇ X, ⁇ Y or ⁇ Z.
  • FIG. 4 is a graph showing a relationship between a change in an acceleration value over time and each detection step in a method of detecting a dice value by detecting a movement of an electronic dice according to an embodiment of the present invention.
  • the detected accelerations for each of the three axes of X, Y, and Z are indicated by curves of different colors.
  • the unit axis having a length of about 1/30 second as the time axis is indicated as the number (1-246).
  • the vertical axis represents an acceleration value in the range of ⁇ 150 DAC (digital acceleration), and 10 DAC corresponds to approximately 1 / 6g (DAC value is converted when the acceleration sensor has a measurement range of ⁇ 2g and 8-bit resolution).
  • g denotes the acceleration of gravity.
  • the first state is the stop (idle) state (time axis unit time [1:15]), and it can be seen that there is almost no change in the 3-axis acceleration sensor value.
  • This state is before the dice movement is detected.
  • the transition state from the stop state to the moving state (that is, the movement) may be determined by the threshold stored in the memory unit 133.
  • the controller 131 maintains the average value of the accelerations detected by the acceleration sensor 17 in the memory unit 133, and periodically controls the acceleration sensor 17 to check the acceleration value. If the acceleration mean value displacement exceeds a threshold (e.g. 10-DAC; approximately 1 / 6g) and the exceeded acceleration mean value displacement is maintained for a period of time (e.g. 1 second) It can be determined that the die has transitioned from the stopped state.
  • a threshold e.g. 10-DAC; approximately 1 / 6g
  • the second state is the peak detection state (time base unit time [16: 156]).
  • the transitioned state from the stationary state is a case where the 3-axis acceleration sensor value displacement exceeds the threshold, and from this time, the transition is made to the peak detection state.
  • a high frequency component that is, a phenomenon in which the acceleration value displacement is suddenly shown with time
  • This high frequency component has a frequency component of several tens of Hz (for example, 10 to 30 Hz) due to the rapid change in acceleration value when the dice fall to the ground or hit an object, and its amplitude is 1 g or more (approximately 70 DAC).
  • a cut-off frequency of a high pass filter which is additionally provided on the circuit board 13 of the electronic dice 10 of the present invention or may be included as a one-chip in the acceleration sensor, is applied to the corresponding high frequency frequency. If set, the controller 131 determines that the peak detection is performed when the amplitude of the extracted frequency component is equal to or greater than a threshold displacement (for example, 1 g) stored in the memory unit 133. After the peak is detected, the controller 131 transitions to the stop detection state in consideration of a phenomenon in which the dice naturally 'stop'.
  • a threshold displacement for example, 1 g
  • the third state becomes the stop detection state (time axis unit time [156: 171]).
  • the acceleration sensor 17 detects that all of the acceleration value displacements of the three-axis acceleration sensor fall below the above-described threshold (for example, 10-DAC). If all of the acceleration value displacements of the three axes detected by the acceleration sensor 17 are equal to or less than the above-described threshold value, the controller 131 transitions to the end state in consideration of the phenomenon that the dice are gradually stopped.
  • the above-described threshold for example, 10-DAC
  • the fourth state becomes the end state (time axis unit time [171: 246]).
  • the acceleration sensor 17 under the control of the controller 131 detects whether the acceleration value displacement dropped below or below the threshold is maintained for a predetermined time (for example, 3 seconds). If it is determined that the end state, the axis corresponding to, for example, ⁇ 1g of the three-axis acceleration values of the acceleration sensor 17 is found.
  • the controller 131 determines that the upper surface of the current dice is + X axis, which is determined by the number "3". You will be informed.
  • the memory unit 133 prestores the "dice number determined according to which of the stopped dice upper surface direction is ⁇ X, ⁇ Y, or ⁇ Z".
  • the controller 131 determines the dice value according to the axial direction according to the data of the memory unit 133 and the acceleration value of the acceleration sensor 17 and the dice upper surface direction.
  • the memory unit 133 stores the number of the dice upper surface stopped along the axial direction according to the 3-axis acceleration value of the acceleration sensor 17 as follows, and the control unit 131 of the memory unit 133
  • the dice value can be determined according to the data and the axial direction according to the acceleration value of the acceleration sensor 17 and thus the dice top direction:
  • Dice number 1:-Z axis in this case the acceleration value of the acceleration sensor of Z axis is -1g;
  • Dice number 6 + Z axis, in this case the acceleration value of the acceleration sensor of Z axis is + 1g;
  • Dice number 4 + X axis, in this case the acceleration value of the acceleration sensor on the X axis is + 1g;
  • Dice number 2 + Y axis, in this case the acceleration value of the Y-axis acceleration sensor is + 1g;
  • Dice number 5:-Y axis in this case, the acceleration value of Y sensor is -1g.
  • the acceleration sensor value for the three axes in the end state and the number of the top surface of the electronic dice stopped after throwing can be determined in the same manner as described above, but this is an example of the die value of the top surface of the stationary dice It may be determined in various ways based on the acceleration value detected in the state.

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Abstract

The electronic die of the present invention may comprise: a body of a regular polyhedral shape including outer surfaces which consist of faces of the same shape; an acceleration sensor detecting the respective accelerations along three axes which are located in the middle of the body and lie at right angles to each other; a control unit which determines a transition of the electronic die from a stationary state when the displacement of the acceleration value detected by the acceleration sensor is above a predetermined threshold value for a period of time, wherein a peak detection state is determined when the displacement of the acceleration value according to the time exceeds the predetermined threshold displacement, and a stationary state or end state is determined when the displacement of the acceleration value is below the predetermined threshold value for a period of time so as to determine that the rolling movement of the die is over and to determine the value of the die based on the acceleration value detected in the stationary state or the end state; and a transmitting and receiving unit for transmitting the value of the die determined by the control unit to an external device.

Description

전자 주사위 및 그 주사위값 결정방법Electronic Dice and How to Determine the Dice
본 발명은 일반적으로 전자 주사위 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물리적인 다면체 주사위 내에 가속도 센서 및 송수신부를 마련하여, 주사위의 움직임에 따라 가속도 센서에 의해 검출되는 가속도 값의 시간에 따른 변화를 기초로 주사위값을 결정하고 이를 외부장치에 송신함으로써, 물리적인 주사위 놀이와 소프트웨어적인 게임을 결합할 수 있도록 한 새로운 전자 주사위 및 그 주사위값 결정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to electronic dice technology, and more particularly, to provide an acceleration sensor and a transceiver in a physical polyhedral dice, based on a time-based change in the acceleration value detected by the acceleration sensor as the dice move. The present invention relates to a new electronic dice and a method for determining the dice value, by which a dice value can be determined and transmitted to an external device, so that a physical dice game and a software game can be combined.
종래에 주사위를 이용하여 게임을 할 경우에는 우선, 사용자가 주사위를 던진다. 그리고 나서 던져진 주사위의 가장 윗면에 있는 숫자나 점의 개수를 주사위값으로서 사용자가 눈으로 확인하며, 이 주사위값을 게임이나 놀이에 적용하였다.When playing a game using a conventional dice, the user first throws the dice. Then, the user visually checks the number of the top or number of dice thrown as a dice value, and applies the dice value to a game or play.
최근에는 이러한 물리적인 주사위의 기능을 컴퓨터가 대신하여 무작위 선택 기능을 제공하고 있다. 그러나 컴퓨터를 이용한 주사위 게임은 주사위를 던지는 오락 효과가 제한적이므로 실제 물리적인 형태의 주사위를 던지는 행위와 컴퓨터 내에서 실행되는 소프트웨어적인 게임을 결합할 수 있는 기술에 대한 요구가 있었다.In recent years, the physical dice function has been replaced by a computer to provide a random selection function. However, since the dice game using a computer has limited entertainment effects, there has been a demand for a technology capable of combining the actual physical form of the dice throwing and the software game played in the computer.
이러한 요구에 부응하기 위하여 종래에 물리적인 주사위 내에 전자장치를 내장시켜 주사위를 던진 후 나오는 주사위 값을 컴퓨터와 같은 외부 전자장치로 전송할 수 있는 전자주사위가 제안되어 있다.In order to meet such a demand, an electronic dice that can transmit a dice value after throwing a dice by embedding an electronic device in a physical dice have been proposed.
예컨대, 국내 공개특허 제10-2006-0000802호 "전자 주사위 및 주사위 점의 개수 자동 판별 방법 및 상기 주사위에 의해 제어되는 외부장치 제어부"의 공개공보에는, 정육면체 형태의 물리적인 주사위 내부에, 적외선 센서와 발광장치 및 회로부를 마련한 전자 주사위가 기재되어 있다. 상기 종래 기술에 의하면, 전자주사위가 어떤 바닥면에 던져졌을 때, 전자주사위 내부의 전자회로부는 바닥면과 가장 가까이 맞닿아 있는 주사위의 면을 찾아 주사위 윗면의 숫자나 점의 개수를 자동으로 식별하며, 이 식별된 신호를 외부로 무선 전송하게 된다. 그러나, 상기 종래 기술은 적외선 센서들이 정육면체 주사위의 각 면에 각각 설치되어야 하는 등 구조가 복잡하고 전원 소모가 크며, 주위 환경 조건에 따라 적외선 센서의 오작동이 발생될 염려가 많다는 문제가 있었다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0000802 discloses a method of automatically determining the number of electronic dice and dice and an external device control unit controlled by the dice. And an electronic die provided with a light emitting device and a circuit portion are described. According to the conventional technology, when the electronic dice are thrown on a certain bottom surface, the electronic circuitry inside the electronic dice finds the face of the dice that is closest to the bottom face and automatically identifies the number or number of points on the top of the dice. In this case, the identified signal is wirelessly transmitted to the outside. However, the prior art has a problem that the infrared sensors are installed on each side of the cube dice, and the structure is complicated, power consumption is high, and there is a high possibility of malfunction of the infrared sensor according to the ambient environmental conditions.
따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서는 전자 주사위 내에 내장되는 센서 및 회로부의 전력소모가 적으면서 외부 환경 조건에 상관없이 일정한 값을 검출할 수 있도록 하여야 한다는 기술적 요구가 있었다. 이러한 요구에 맞추어 질 수 있는 센서로는 움직이는 물체에 작용하는 가속도에 의해 관성력을 검출하는 관성 센서(inertial sensor) 또는 단위시간당 속도의 변화를 검출하는 가속도 센서가 알려져 있다. 이들 센서는 최근 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술이 적용되어 소형화 및 저소비 전력화되고 있으며 다축 센서로서 개발되고 있어, 전자 주사위에 적용될 수 있는 최적의 조건을 가지고 있다.Therefore, there is a technical demand in the technical field to which the present invention should be able to detect a constant value irrespective of external environmental conditions while reducing the power consumption of the sensor and the circuit unit embedded in the electronic die. Sensors that can meet such demands are known as inertial sensors that detect inertial forces by accelerations acting on moving objects or acceleration sensors that detect changes in speed per unit time. These sensors have recently been miniaturized and low power consumption by applying MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology, and have been developed as multi-axis sensors, and have optimal conditions that can be applied to electronic dice.
그런데, 이러한 관성 또는 가속도 센서는 감지 감도가 너무나 좋기 때문에, 예를 들어, 물체를 사용자가 손으로 잡고 있는 경우에 미세한 손떨림과 같은 움직임까지도 감지되어 오히려 오작동되는 문제가 있었다. 이러한 문제를 회로 내에서 소프트웨어적인 보정 방식으로 해결하려는 기술의 예가 국내 등록특허 제10-0940095호 "포인터 이동값 계산 장치, 포인터 이동 값 보정 방법 및 자세 각도 변화량 보정 방법, 이를 사용하는 3차원 포인팅 디바이스"의 등록공보에 기재되어 있다. 이에 따르면 포인터의 기울기를 검출하는 센서의 감지값을 프로세서에 의해 실행되는 특정 알고리즘에 따라 보정함으로써 미세한 손떨림과 같은 불필요한 감지값에 의해 오차가 누적되어 오작동되는 것을 방지할 수 있었다.However, since the inertial or acceleration sensor has a very good detection sensitivity, for example, even when an object is held by a user, even a motion such as a slight hand shake is detected and thus malfunctions. An example of a technique for solving such a problem by a software correction method in a circuit is disclosed in Korean Patent No. 10-0940095, "Pointer Movement Value Calculation Device, Pointer Movement Value Correction Method, and Posture Angle Variation Correction Method, 3D Pointing Device Using the Same". "Is disclosed in the registration publication. According to this, by correcting the detection value of the sensor for detecting the tilt of the pointer according to a specific algorithm executed by the processor, it is possible to prevent the accumulation of errors due to unnecessary detection values such as minute hand shake.
그러나, 포인터를 잡고 있는 손의 미세한 손떨림을 보정하는 종래 기술은 손으로 잡은 주사위를 던지는 경우에 적용하기에는 무리가 있으므로 위 기술을 그대로 전자 주사위에 대해 적용하기는 어렵고, 던져진 주사위 움직임에 적합한 새로운 알고리즘이 필요하다. However, the conventional technique for compensating for the slight shaking of the hand holding the pointer is difficult to apply when throwing a hand-held dice. Therefore, it is difficult to apply the above technique to an electronic dice as it is. need.
이에 본 발명자는 예의 연구를 거듭한 결과, 주사위의 움직임을 검출하고 검출된 값에 기초하여 주사위값을 결정하며 결정된 주사위값을 외부 장치에 송신하는 방식의 전자 주사위에 있어서 소형화 및 저전력화 소자로 된 가속도 센서를 이용하여 구성된 전자 주사위와, 이러한 전자 주사위의 움직임에 적합하게 주사위값을 결정할 수 있는 새로운 알고리즘을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have made intensive studies, and as a result of the miniaturization and low-power device of the electronic dice of detecting the movement of the dice, determining the dice value based on the detected values, and transmitting the determined dice value to an external device. It has led to the development of electronic dice constructed using accelerometers and new algorithms to determine dice values appropriate to the movement of these electronic dice.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하는데 그 목적이 있는 발명으로서, 가속도 센서를 내부에 구비하고 새로운 알고리즘에 따라 결정된 주사위값을 외부장치에 송신하는 전자 주사위 및 그 주사위값 결정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an object to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides an electronic dice and a method for determining the dice value having an acceleration sensor therein and transmitting a dice value determined according to a new algorithm to an external device. For the purpose of
구체적으로, 본 발명은 물리적인 다면체 주사위 내에 가속도 센서 및 유무선 송수신부를 마련하여, 주사위의 움직임에 따라 가속도 센서에 의해 검출되는 가속도 값의 시간에 따른 변화를 기초로 주사위값을 결정하고 이를 외부장치에 유무선 송신함으로써, 물리적인 주사위 놀이와 소프트웨어적인 게임을 결합할 수 있도록 한 새로운 전자 주사위 및 그 주사위값 결정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In detail, the present invention provides an acceleration sensor and a wired / wireless transceiver in a physical polyhedral dice, and determines a dice value based on a change in time of the acceleration value detected by the acceleration sensor according to the movement of the dice. The purpose of the present invention is to provide a new electronic dice and a method for determining the dice value, which can combine physical backgammon and software game by wired and wireless transmission.
상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 전자 주사위 및 그 주사위값 결정방법에 의하여 달성된다.The above object is achieved by an electronic die provided in accordance with the present invention and a method for determining the dice thereof.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위는, 동일 형태의 표면들로 이루어진 외부면을 포함하는 정다면체 형상의 본체와, 상기 본체의 중앙에 배치되어 서로 직교하는 3개 축에 대한 가속도를 각각 감지할 수 있는 가속도 센서와, 상기 가속도 센서에 의하여 감지된 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 미리 결정된 임계치를 넘는 경우 전자주사위가 정지상태에서 천이하였다고 결정하고 시간에 따른 가속도 값 변위가 미리 결정된 문턱변위를 초과하면 이를 피크검출 상태라고 결정하며, 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 상기 미리 결정된 임계치 이하로 되면 이를 정지 상태 또는 종료 상태라고 결정하여 주사위 굴리기 동작이 종료된 것으로 판단하고 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 감지되는 가속도 값을 기초로 주사위값을 결정하도록 동작하는 제어부와, 상기 제어부에 의하여 결정된 주사위값을 외부 장치로 송신하기 위한 송수신부를 포함할 수 있다.Electronic dice of an embodiment of the present invention, a regular polyhedron-shaped body including an outer surface made of the same shape of the surface, and disposed in the center of the body can detect the acceleration of each of three axes perpendicular to each other When the acceleration sensor and the acceleration value displacement detected by the acceleration sensor exceed a predetermined threshold for a predetermined time, it is determined that the electron scanning device has transitioned from the stationary state, and peaks when the acceleration value displacement over time exceeds the predetermined threshold displacement. If the acceleration value displacement is less than the predetermined threshold for a predetermined time, it is determined that the detection state is a stop state or an end state, and it is determined that the dice rolling operation is finished, and the acceleration value detected in the stop state or the end state is determined. A control unit operable to determine the dice value on the basis of The apparatus may include a transceiver configured to transmit the dice value determined by the controller to an external device.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위에 있어서, 상기 가속도 센서에 의하여 감지된 가속도 값을 저장하고 정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자가 미리 저장되어 있는 메모리부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 X, Y, Z의 3개 축에 대해 감지되는 가속도 값을 기초로 정지된 주사위의 상면 방향을 결정하고 상기 메모리부에 미리 저장된 "정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자"를 판독하여 주사위값을 결정할 수 있다.In the electronic dice of an embodiment of the present invention, the number of dice stored in accordance with the acceleration sensor sensed by the acceleration sensor and determined depending on whether the direction of the stationary dice upper surface corresponds to ± X, ± Y or ± Z in advance The memory device may further include a memory unit, wherein the controller determines an upper direction of the stopped dice based on the acceleration values detected for three axes of X, Y, and Z in the stop state or the end state. The dice value can be determined by reading a pre-stored "dice number determined according to whether the direction of the stopped dice top surface is ± X, ± Y or ± Z".
본 발명의 일실시예의 전자 주사위에 있어서, 상기 전자 주사위는 그 작동 상태 또는 결과를 청각 또는 시각적으로 사용자에게 표시하기 위한 출력부를 더 포함할 수 있다.In the electronic dice of an embodiment of the present invention, the electronic dice may further include an output unit for visually or visually displaying the operation state or result thereof to the user.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위에 있어서, 상기 가속도 센서는 각 축마다 ±2g의 측정 범위를 가질 수 있으며, 상기 피크검출 상태를 감지하기 위한 미리 결정된 문턱변위는 1g 일 수 있다.In the electronic dice of an embodiment of the present invention, the acceleration sensor may have a measurement range of ± 2g for each axis, and the predetermined threshold displacement for detecting the peak detection state may be 1g.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위에 있어서, 상기 송수신부는 근거리 무선 통신을 이용하여 통신하는 장치인 것이 바람직하다. 상기 송수신부는 상기 외부장치와 근거리 무선 통신을 할 수 있도록 하는 블루투스(Bluethooth), 무선 USB(Wireless USB), 지그비(Zigbee), IrDA(Infrared Data Association), Nordic, 또는 SimliciTi 등의 근거리 무선 통신을 수행하는 장치일 수 있다. 상기 외부 장치는 PC(Personal Computer), MID(Mobile Internet Device), 넷북(Netbook), 셀폰(Cell Phone), 스마트폰(Smart Phone), 스마트 TV, 일반 TV, IPTV(Internet Protocol Television) 또는 PDA(personal digital assistants)등의 근거리 무선 통신 수단을 구비한 모든 컴퓨팅 장치를 포함하는 것이 바람직하다.In the electronic dice of an embodiment of the present invention, the transceiver is preferably a device for communication using short-range wireless communication. The transceiver performs short range wireless communication such as Bluetooth, wireless USB, Zigbee, IrDA (Infrared Data Association), Nordic, or SimliciTi for short range wireless communication with the external device. It may be a device. The external device may be a personal computer (PC), mobile internet device (MID), netbook, netbook, cell phone, smart phone, smart TV, general television, IPTV (Internet Protocol Television) or PDA ( It is desirable to include all computing devices equipped with near field communication means such as personal digital assistants.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위에 있어서, 상기 전자 주사위의 본체는 정사면체, 정육면체, 정팔면체, 정12면체 또는 14면체일 수 있다.In the electronic dice of an embodiment of the present invention, the main body of the electronic dice may be a tetrahedron, a cube, an octahedron, an octahedron, or a tetrahedron.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위의 주사위값 결정방법은, 전자 주사위의 정다면체 형상의 본체의 내부 중앙에 배치되어 서로 직교하는 3개 축에 대한 가속도를 각각 감지할 수 있는 가속도 센서에 의하여 감지된 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 미리 결정된 임계치를 넘는 경우 정지상태에서 천이하였다고 결정하는 단계와, 시간에 따른 가속도 값 변위가 미리 결정된 문턱변위를 초과하면 이를 피크검출 상태라고 결정하는 단계와, 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 상기 미리 결정된 임계치 이하로 되면 이를 정지 상태 또는 종료 상태라고 결정하는 단계와, 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 감지되는 가속도 값을 기초로 주사위값을 결정하고, 이를 외부 장치로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.Dice value determination method of the electronic dice according to an embodiment of the present invention, the acceleration detected by the acceleration sensor is disposed in the inner center of the main body of the regular polyhedron shape of the electronic dice can detect the acceleration on each of three axes orthogonal to each other Determining that the value shift exceeds a predetermined threshold for a predetermined time, and then transitioning from a stationary state; determining that the value displacement is a peak detection state if the acceleration value displacement over time exceeds a predetermined threshold displacement; Determining a die value or a stop state based on an acceleration value detected in the stop state or the end state, and transmitting the same to an external device when the predetermined threshold value is lowered for a predetermined time. It may include.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위의 주사위값 결정방법에 있어서, 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 X, Y, Z의 3개 축에 대해 감지되는 가속도 값을 기초로 정지된 주사위의 상면 방향을 결정하고 전자 주사위의 메모리부에 미리 저장된 "정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자"를 판독하여 주사위값을 결정하고 이를 외부 장치로 송신할 수 있다. In the die value determination method of the electronic dice according to an embodiment of the present invention, the top direction of the stationary dice is determined based on the acceleration values detected for three axes of X, Y, and Z in the stationary state or the end state. The dice value can be determined and transmitted to an external device by reading the "dice number determined according to whether the direction of the stopped dice top surface corresponds to ± X, ± Y or ± Z" stored in the memory section of the electronic dice. have.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위의 주사위값 결정방법에 있어서, 상기 각 단계의 상태 또는 결과를 출력하여 청각 또는 시각적으로 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the method of determining the dice value of the electronic dice according to an embodiment of the present invention, the method may further include outputting a state or a result of each step to an audible or visually displayed to the user.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위의 주사위값 결정방법에 있어서, 상기 결정된 주사위값을 외부 장치로 송신하는 단계는 근거리 무선 통신을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 근거리 무선 통신은 블루투스(Bluethooth), 무선 USB(Wireless USB), 지그비(Zigbee), IrDA(Infrared Data Association), Nordic, 또는 SimliciTi 등을 이용한 근거리 무선 통신일 수 있다.In the method for determining a dice value of an electronic dice according to an embodiment of the present invention, the transmitting of the determined dice value to an external device may be performed using short-range wireless communication. For example, the short range wireless communication may be short range wireless communication using Bluetooth, wireless USB, Zigbee, Infrared Data Association (IrDA), Nordic, or SimliciTi.
상술한 구성을 가지는 본 발명은, 물리적인 다면체 주사위 내에 가속도 센서 및 유무선 송수신부를 마련하여, 주사위의 움직임에 따라 가속도 센서에 의해 검출되는 가속도 값의 시간에 따른 변화를 기초로 주사위값을 결정하고 이를 외부장치에 유무선 송신함으로써 물리적인 주사위 놀이와 소프트웨어적인 게임을 결합할 수 있도록 하는 등의 효과를 제공한다.The present invention having the above-described configuration, by providing an acceleration sensor and a wired and wireless transceiver in the physical polyhedral dice, determine the dice value on the basis of the change of the acceleration value detected by the acceleration sensor according to the movement of the dice and Wired and wireless transmissions to external devices provide the ability to combine physical backgammon and software games.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 주사위의 대체적인 내부 구조를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing an alternative internal structure of the electronic dice according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 주사위의 내부 회로 구성의 예를 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an example of an internal circuit configuration of an electronic dice according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 주사위의 움직임을 검출하여 주사위값을 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of detecting a dice value by detecting a movement of an electronic dice according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 주사위의 움직임을 검출하여 주사위값을 검출하는 방법에 있어서 시간에 따른 가속도 값의 변화와 각 검출단계와의 관계를 보여주는 그래프이다.4 is a graph showing a relationship between a change in an acceleration value over time and each detection step in a method of detecting a dice value by detecting a movement of an electronic dice according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following examples of the present invention are not intended to limit or limit the scope of the present invention only to embody the present invention. From the detailed description and examples of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily be interpreted as belonging to the scope of the present invention. References cited in the present invention are incorporated herein by reference.
본 발명의 일실시예의 전자 주사위는, 가속도 센서, 특히 소형화 및 저소비전력의 MEMS 기술을 적용한 가속도 센서를 이용함으로써 다루기 편한 물리적인 주사위를 구성할 수 있다는 특징을 가진다. The electronic dice of an embodiment of the present invention is characterized in that it is possible to configure an easy-to-handle physical dice by using an acceleration sensor, particularly an acceleration sensor employing a miniaturized and low power MEMS technology.
또한, 정지 상태의 물리적인 주사위를 손으로 잡고 움직이기 시작하는 상태, 던져진 주사위가 바닥에 떨어지거나 물체에 부딪히는 상태, 그리고 떨어지거나 부딪친 주사위가 정지하는 상태 등을 3개의 축에서의 가속도 값의 변화폭(즉, 변위)에 기초하여 주사위값을 검출하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 검출된 주사위값은 예를 들어, 근거리 무선 통신 방식 등을 통해 PC(Personal Computer), MID(Mobile Internet Device), 넷북(Netbook), 셀폰(Cell Phone), 스마트폰(Smart Phone), 스마트 TV, 일반 TV, IPTV(Internet Protocol Television) 또는 PDA(personal digital assistants) 등과 같은 외부 장치로 송신될 수 있다. 이들 외부 장치에는 주사위값을 이용하는 게임 소프트웨어가 실행되고 있을 수 있다.In addition, the acceleration range of three axes can be changed by holding a stationary physical dice by hand and starting to move, the throwing dice falling to the ground or hitting an object, and the falling or hitting dice stopping. It is characterized by detecting a dice value based on (i.e., displacement). The detected dice value may be, for example, a personal computer, a mobile internet device, a netbook, a cell phone, a smart phone, or a smart TV through a short range wireless communication method. Can be transmitted to an external device such as a regular TV, an IPTV (Internet Protocol Television), or a personal digital assistant (PDA). These external devices may be running game software using the dice value.
일반적으로 개인용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 TV 등에서 구동되는 게임들은 사용자와 다양한 방법으로 인터페이스하게 된다. 이러한 게임들과 사용자가 인터페이스하는 방식은 여러가지가 있으며, 이들 중 게임의 흥미를 유발하는 방법으로 다양한 난수를 발생하는 주사위가 많이 사용된다. 현재의 게임들은 주사위 소프트웨어를 구현하여 가상의 주사위를 구동하고 선택된 하나의 숫자를 이용하여 게임의 변수로 이용하나, 사용자 관점에서는 전통적인 방법인 물리적 주사위를 굴리는 방법이 선호될 수 있다. In general, games that run on personal computers, smart phones, smart TVs, etc. will interface with the user in various ways. There are many ways to interface these games with the user, and among them, dice that generate various random numbers are used as a way to induce interest in the game. Current games implement dice software to drive virtual dice and use one selected number as a variable of the game, but from the user's point of view, the traditional method of rolling physical dice may be preferred.
따라서, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 개인용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 TV 상에서 구동되는 게임에 주사위 값을 송신하기 위한 전자 주사위, 즉 가속도 센서를 이용하여 숫자를 검출하는 다면체 전자 주사위를 이용하여 게임과 사용자 사이의 새로운 인터페이스를 제공한다.Accordingly, in view of the above, the present invention provides an electronic dice for transmitting dice values to a game running on a personal computer, a smart phone, and a smart TV, that is, a game using a polyhedral electronic dice that detects numbers using an acceleration sensor. Provide a new interface between users.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따라 제공되는 전자 주사위(10)는 정육면체 형상의 본체(11) 내부에 가속도 센서(17), 배터리(15), 회로기판(13)을 포함할 수 있다. 회로기판(13)은 인쇄회로기판으로 구성되는 것이 바람직하며, 주사위 본체(11) 내부 중앙에서 2장의 회로기판(13)이 배터리(15)를 사이에 두고 상하에 각각 배치되어 전자 주사위(10)의 무게 중심을 잡을 수 있게 된다. 또한, 가속도 센서(17)는 회로기판(13)의 중앙에 위치하여 3축 방향으로의 가속도 값을 측정하게 된다. First, as shown in Figure 1, the electronic dice 10 provided according to an embodiment of the present invention is an acceleration sensor 17, a battery 15, a circuit board 13 inside the cube-shaped main body 11 ) May be included. The circuit board 13 is preferably composed of a printed circuit board. In the center of the dice body 11, two circuit boards 13 are disposed above and below the battery 15 with the electronic dice 10 disposed therebetween. Will be able to grasp the center of gravity. In addition, the acceleration sensor 17 is positioned at the center of the circuit board 13 to measure acceleration values in three axes.
그리고, 도 2에 도시된 블록도에서 확인되는 바와 같이, 회로기판(13) 상에서 중앙에 위치하는 가속도 센서(17)는 제어부(131)와 연결되어 있고, 이러한 제어부는 배터리(15), 메모리부(133), 송수신부(135) 및 출력부(137)와 연결되어 이들 가속도 센서(17), 메모리부(133), 송수신부(135) 및 출력부(137)의 동작을 제어하게 된다.As shown in the block diagram shown in FIG. 2, the acceleration sensor 17 located at the center on the circuit board 13 is connected to the control unit 131, and the control unit includes a battery 15 and a memory unit. 133 is connected to the transmission / reception unit 135 and the output unit 137 to control operations of the acceleration sensor 17, the memory unit 133, the transmission / reception unit 135, and the output unit 137.
본체(11)는 도시된 예에서 정육면체이지만, 본 발명에서 반드시 정육면체에 제한되는 것이 아님은 물론이다. 즉, 동일 형태의 표면들로 이루어진 외부면을 포함하는 정다면체 형상이면 사용이 가능하다. 예를 들어 정사면체, 정육면체, 정팔면체, 정12면체 또는 14면체 등으로 본체(11)를 형성할 수 있다. 한편, 배터리(15)는 가속도 센서(17)와 회로기판(13) 상의 부품들이 동작하기 위한 전원을 공급한다.The main body 11 is a cube in the illustrated example, but of course it is not necessarily limited to the cube in the present invention. That is, it can be used if it is a regular polyhedron shape including an outer surface made of surfaces of the same shape. For example, the body 11 may be formed of a tetrahedron, a cube, an octahedron, a tetrahedron, a tetrahedron, or the like. On the other hand, the battery 15 supplies power for the acceleration sensor 17 and the components on the circuit board 13 to operate.
가속도 센서(17)는 본체(11)의 내부 중앙, 즉 무게중심 상에 배치되어 서로 직교하는 3개 축, 즉 X축, Y축 및 Z축에 대한 가속도를 각각 감지할 수 있는 센서이다. 본 발명에서 사용가능한 가속도 센서(17)로는 예를 들어, MEMS 기술을 적용하여 제작된 3축 디지털 가속도 센서를 이용할 수 있다. The acceleration sensor 17 is a sensor disposed on an inner center of the main body 11, that is, a center of gravity, and capable of detecting accelerations on three axes orthogonal to each other, that is, the X, Y, and Z axes. As the acceleration sensor 17 usable in the present invention, for example, a three-axis digital acceleration sensor manufactured by applying MEMS technology can be used.
예를 들어, VTI Technologies사의 CMA3000-D01 모델의 가속도 센서 또는 ANALOG DEVICES 사의 ADXL345 모델의 가속도 센서를 이용할 수 있다. CMA3000-D01 모델의 가속도 센서는 ±2g, ±8g의 측정범위를 가질 수 있으며, ADXL345 모델의 가속도 센서는 ±2g, ±4g, ±8g, ±16g의 측정범위를 가질 수 있다.For example, you can use an acceleration sensor from VTI Technologies' CMA3000-D01 model or an ADXL345 model from ANALOG DEVICES. The accelerometer of the CMA3000-D01 model can have a measuring range of ± 2g and ± 8g, and the accelerometer of the ADXL345 model can have a measuring range of ± 2g, ± 4g, ± 8g and ± 16g.
본 발명의 일실시예에서는 가속도 센서로서 각 축 마다 +/- 2g 정도의 측정 범위를 가지는 것을 사용할 수 있다. 한편, ±2g 측정범위의 가속도 센서가 10bit의 분해능을 가진다면 ADC로 4g/1024의 분해능으로 환산될 수 있고, 12bit의 분해능을 가진다면 ADC로 4g/4096의 분해능으로 환산될 수 있다. 그러나, 본 발명은 상기에서 예시한 가속도 센서에 제한되는 것이 아니며 당업계에 알려진 다양한 가속도 센서를 사용할 수 있음은 물론이다. In one embodiment of the present invention, as an acceleration sensor, one having a measurement range of +/- 2g for each axis may be used. On the other hand, if the acceleration sensor of ± 2g measurement range has a resolution of 10bit can be converted to 4g / 1024 resolution by the ADC, and if the resolution of 12bit can be converted to 4g / 4096 resolution by the ADC. However, the present invention is not limited to the above-described acceleration sensor, and of course, various acceleration sensors known in the art may be used.
도 1에 도시된 예에서 회로기판(13)은 배터리(15)의 상하부에 배치되어 있는데, 이는 무게 분포를 대칭적으로 하기 위한 것으로서 전자주사위(10)의 전체적인 무게 분포가 중앙에 배치되는 가속도 센서(17)를 중심으로 원 대칭적으로 분포되도록 하기 위해서이다. In the example shown in FIG. 1, the circuit board 13 is disposed above and below the battery 15, which is used to symmetrically distribute the weight, and an acceleration sensor in which the overall weight distribution of the electron dice 10 is disposed at the center. This is to distribute circularly symmetrically about (17).
메모리부(133)는 가속도 센서(17)에 의하여 감지된 데이터를 저장하며, 제어부(131)가 동작하는데 필요한 소프트웨어 명령들, 움직임 상태 판정을 위한 임계치 또는 피크검출 상태 판정을 위한 문턱변위와 같은 기준 데이터값들을 저장할 수 있다.The memory unit 133 stores the data sensed by the acceleration sensor 17, and includes criteria such as software commands necessary for the control unit 131 to operate, a threshold value for determining a motion state, or a threshold displacement for determining a peak detection state. Data values can be stored.
송수신부(135)는 유선, 또는 블루투스(Bluethooth), 무선 USB(Wireless USB), 지그비(Zigbee), IrDA(Infrared Data Association), Nordic, 또는 SimliciTi 등을 이용한 근거리 무선 통신으로 외부 장치와 통신가능한 통신 수단이다. 송수신부(135)의 무선 통신에서 이용되는 통신 프로토콜로는 예를 들어, BT/Nordic/SimliciTI 등의 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 한편, 본 발명에서 사용가능한 근거리 무선 통신 장치 및/또는 통신 프로토콜은 전술한 것에 한정되는 것이 아니며, 당업자라면 본 발명이 속하는 기술분야에서 사용되는 다양한 근거리 무선 통신 장치 및/또는 통신 프로토콜을 본 발명에 적용할 수 있음은 물론이다.The transceiver 135 is capable of communicating with an external device through short-range wireless communication using wired or Bluetooth, wireless USB, Zigbee, Infrared Data Association (IrDA), Nordic, or SimliciTi. Means. As a communication protocol used in the wireless communication of the transceiver 135, for example, a communication protocol such as BT / Nordic / SimliciTI may be used. On the other hand, the short-range wireless communication device and / or communication protocol usable in the present invention is not limited to those described above, those skilled in the art to various short-range wireless communication device and / or communication protocols used in the art to which the present invention belongs. Of course, it can be applied.
출력부(137)는 예컨대 LED(발광다이오드), 진동부(Vibrator), 또는 스피커(Buzzer) 등을 포함함으로써 사용자에게 시각적으로 또는 청각적으로 주사위의 동작 상태를 표시할 수 있다.The output unit 137 may include an LED (light emitting diode), a vibrator, a speaker, or the like to visually or audibly display the operation state of the dice to the user.
제어부(131)는 가속도 센서(17), 메모리부(133), 송수신부(135) 및 출력부(137)의 동작을 제어하면서 본 발명의 알고리즘에 따라 주사위값을 결정한다. 제어부(131)는 가속도 센서(17)에 의하여 감지되는 3개의 축 각각에 대한 가속도 값 그리고 시간에 따른 가속도 값 변화(즉, 변위)에 기초하여 주사위의 움직임을 판단하고 주사위값을 결정한다.The controller 131 determines the dice value according to the algorithm of the present invention while controlling the operations of the acceleration sensor 17, the memory unit 133, the transceiver 135, and the output unit 137. The controller 131 determines the movement of the dice and determines the dice value based on the acceleration values for each of the three axes detected by the acceleration sensor 17 and the acceleration value change (ie, displacement) over time.
제어부(131)에 의하여 판단되는 주사위의 움직임은 4개의 서로 다른 상태들, 즉 정지 상태, 피크검출 상태, 정지검출 상태, 종료 상태를 포함한다. 제어부(131)는 이들 4개의 상태들이 연달아서 검출된 경우에만 주사위가 던져졌다고 판단하고 주사위값을 결정할 것이다.The movement of the dice determined by the controller 131 includes four different states, namely, a stop state, a peak detection state, a stop detection state, and an end state. The controller 131 determines that the dice are thrown only when these four states are detected in succession and determines the dice value.
상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 일실시예의 전자 주사위(10)에 의하여 주사위값을 결정하는 방법이 도 3에 예시되어 있다.3 illustrates a method of determining a dice value by an electronic dice 10 according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above.
도 3을 참조하면, 사용자가 전자 주사위(10)를 손으로 잡고 바닥에 던졌을 경우에, 제어부(131)는 가속도 센서(17)에 의하여 감지된 가속도를 일정 단위시간 예컨대 ns(나노초) 또는 ㎲(마이크로초) 간격으로 체크하고 미리 결정된 임계치, 예컨대 1/6g를 넘지 않는 경우 정지상태(또는 유휴상태)에 있다고 결정한다(S301).Referring to FIG. 3, when the user grabs the electronic dice 10 by hand and throws it on the floor, the controller 131 may determine the acceleration detected by the acceleration sensor 17 for a predetermined unit time such as ns (nanoseconds) or ㎲ ( Microseconds), and if it does not exceed a predetermined threshold, for example, 1 / 6g, it is determined that the stationary state (or idle state) (S301).
제어부(131)의 제어 하에서 가속도 센서(17)는 X, Y, Z의 3축 방향의 가속도 값을 읽고(S302), 판독된 가속도 값 변위가 전술한 임계치(예컨대 1/6g; 대략 10 DAC에 해당)를 넘는 경우, 제어부(131)는 주사위가 정지상태에서 움직이는 상태로 천이(즉, 움직임이 있음)를 결정하게 된다(S303 단계의 "예"에 해당). 이것은 사용자가 주사위를 손으로 잡고 막 던지려는 상태 내지는 던진 직후의 상태를 의미할 수 있다. 한편, 판독된 가속도 값 변위가 상기 임계치가 미만인 경우(S303 단계의 "아니오"에 해당)에는 유휴 상태로 판단하여 S302 단계를 반복하게 된다.Under the control of the control unit 131, the acceleration sensor 17 reads acceleration values in three axial directions of X, Y, and Z (S302), and the read acceleration value displacement is equal to the aforementioned threshold (e.g., 1 / 6g; approximately 10 DACs). If more than), the control unit 131 determines the transition (that is, there is movement) to the state in which the dice move from the stationary state (corresponding to "Yes" in step S303). This may mean a state in which the user is about to throw the dice by hand or immediately after the throw. On the other hand, if the readout of the acceleration value displacement is less than the threshold value (corresponding to "No" in step S303), it is determined as an idle state and the step S302 is repeated.
S303 단계에서 "예"인 경우 계속해서 제어부(131)의 제어 하에서 가속도 센서(17)는 X, Y, Z의 3축 방향의 가속도 값의 시간에 따른 변화를 판독하며(S304), 판독된 가속도 값 변위가 미리 결정된 문턱변위(예컨대 1g; 대략 70 DAC)를 초과하면 제어부(131)는 이를 피크검출 상태(또는 고주파 진동 검출 상태)라고 결정하게 된다(S305 단계의 "예"에 해당). 이것은 사용자가 주사위를 던져서 주사위가 바닥에 떨어졌거나 물체에 부딪힌 것을 의미할 수 있다. 한편, 판독된 가속도 값 변위가 상기 문턱변위 미만인 경우(S305 단계의 "아니오"에 해당)에는 S304 단계를 반복하면서 제어부(131)의 제어 하에서 가속도 센서(17)는 X, Y, Z의 3축 방향의 가속도 값의 시간에 따른 변화를 계속 판독한다.In the case of "Yes" in step S303, under the control of the control unit 131, the acceleration sensor 17 reads a change over time of acceleration values in the three-axis directions of X, Y, and Z (S304), and the read acceleration If the value displacement exceeds a predetermined threshold displacement (for example, 1 g; approximately 70 DAC), the controller 131 determines that it is a peak detection state (or a high frequency vibration detection state) (corresponding to "Yes" in step S305). This may mean that the user dropped the dice and the dice fell to the floor or hit the object. On the other hand, if the read acceleration value displacement is less than the threshold displacement (corresponding to "No" in step S305), while repeating step S304, the acceleration sensor 17 under the control of the control unit 131, the three axes of X, Y, Z Continue reading the change over time of the acceleration value in the direction.
피크(고주파 진동)가 검출되었을 때, 제어부(131)는 출력부(137)를 제어하여 주사위의 상태, 즉 주사위의 숫자 결정을 위한 검출 시작을 사용자에게 시각적으로 또는 청각적으로 전달할 수 있다(S306). 예를 들어 시각적으로는 LED가 발광하거나 부저에서 일정한 비프(beep)를 발생시켜 주사위 게임의 시작을 사용자에게 인지시킬 수 있다.When a peak (high frequency vibration) is detected, the controller 131 may control the output unit 137 to visually or audibly transmit the state of the dice, that is, the start of detection for determining the number of the dice, to the user (S306). ). For example, the LED can visually emit light or generate a constant beep from the buzzer to alert the user to the start of a dice game.
이후, 계속해서 제어부(131)의 제어 하에서 가속도 센서(17)는 X, Y, Z의 3축 방향의 가속도 값의 시간에 따른 변화를 주기적으로 판독하는데(S307), 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 전술한 임계치 이하로 되면 제어부(131)는 이를 정지 상태 또는 종료 상태의 검출로 결정하게 되고(S308 단계의 "예"에 해당), 임계치 이하가 아닌 경우(S308 단계의 "아니오"에 해당)에는 S307 단계를 반복하여 계속적으로 X, Y, Z의 3축 방향의 가속도 값의 시간에 따른 변화를 주기적으로 판독하게 된다.Subsequently, under the control of the controller 131, the acceleration sensor 17 periodically reads a change according to time of acceleration values in three axes of X, Y, and Z (S307), while the acceleration value displacement is for a predetermined time. When the threshold value is lower than the above-described threshold, the control unit 131 determines this as the detection of the stop state or the end state (corresponding to "YES" in step S308), and when it is not below the threshold (corresponding to "No" in step S308). The step S307 is repeated to continuously read the change over time of the acceleration values in the three-axis directions of X, Y, and Z periodically.
S308 단계에서 "예"인 경우, 제어부(131)는 주사위 굴리기 동작이 종료된 것으로 판단하고 출력부(137)를 제어하여 주사위 움직임이 정지된 정지 상태 또는 종료 상태를 사용자에게 시각적으로 또는 청각적으로 전달할 수 있다(S309). 그런 다음, 제어부(131)는 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 감지되는 가속도 값을 기초로 주사위값(숫자)을 결정하게 되며, 결정된 주사위값을 송수신부(135)를 통해 외부 장치로 송신한다(S310). In the case of "Yes" in step S308, the controller 131 determines that the dice rolling operation is finished and controls the output unit 137 to visually or audibly inform the user of the stop state or the end state in which the dice movement is stopped. Can be delivered (S309). Then, the controller 131 determines the dice value (number) based on the acceleration value detected in the stop state or the end state, and transmits the determined dice value to the external device through the transceiver 135 (S310). ).
예를 들어, 메모리부(133)에는 정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자가 미리 저장되어 있다. 그리고 제어부(131)는 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 X, Y, Z의 3개 축에 대해 감지되는 가속도 값을 기초로 정지된 주사위의 상면 방향을 결정하고 메모리부(133)에 미리 저장된 "정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자"를 판독하여 주사위값을 결정하게 된다. For example, the memory unit 133 pre-stores the dice number which is determined according to which one of the direction of the stopped dice upper surface corresponds to ± X, ± Y or ± Z. The controller 131 determines the top direction of the stopped dice based on the acceleration values detected for the three axes of X, Y, and Z in the stop state or the end state, and the " stop " The dice value is determined by reading the dice number determined according to whether the direction of the top of the dice is ± X, ± Y or ± Z.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 주사위의 움직임을 검출하여 주사위값을 검출하는 방법에 있어서 시간에 따른 가속도 값의 변화와 각 검출단계와의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 4의 그래프에서, X, Y, Z의 3개의 축 각각에 대해 검출된 가속도가 서로 다른 색깔의 곡선으로 표시되어 있다. 도 4의 예에서 수평축은 시간축으로서 약 1/30 초의 길이를 가진 단위시간이 숫자(1-246)로서 표시되어 있다. 또한, 수직축은 ±150 DAC(digital acceleration) 범위의 가속도값을 나타내는데, 10 DAC는 대략 1/6g에 해당된다(DAC 값은 가속도 센서의 측정 범위가 ±2g이고 8bit 해상도인 경우로 하여 환산된 것임). 본 명세서에서 g는 중력가속도를 표시한다. 4 is a graph showing a relationship between a change in an acceleration value over time and each detection step in a method of detecting a dice value by detecting a movement of an electronic dice according to an embodiment of the present invention. In the graph of FIG. 4, the detected accelerations for each of the three axes of X, Y, and Z are indicated by curves of different colors. In the example of FIG. 4, the unit axis having a length of about 1/30 second as the time axis is indicated as the number (1-246). In addition, the vertical axis represents an acceleration value in the range of ± 150 DAC (digital acceleration), and 10 DAC corresponds to approximately 1 / 6g (DAC value is converted when the acceleration sensor has a measurement range of ± 2g and 8-bit resolution). ). In the present specification, g denotes the acceleration of gravity.
도 4에 도시된 시간에 따른 가속도 값의 변화를 살펴보면 시간축 기준으로 4개의 주사위 상태를 구분할 수 있다.Looking at the change in the acceleration value with time shown in Figure 4 can be distinguished four dice state on the basis of the time axis.
첫 번째 상태는 정지(유휴)상태(시간축 단위시간 [1:15])이며, 3축 가속도 센서 값의 변화가 거의 없음을 알 수 있다. 이 상태는 주사위의 움직임이 검출되기 전의 상태다. 정지상태에서 움직이는 상태로 천이된 상태(즉, 움직임이 있음)는 메모리부(133)에 저장되어 있는 임계치에 의하여 판단될 수 있다. 제어부(131)는 가속도 센서(17)에서 감지된 가속도의 평균값을 메모리부(133)에 유지하고, 주기적으로 가속도 센서(17)를 제어하여 가속도 값을 체크한다. 만약, 가속도 평균값 변위가 임계치(예를 들어, 10-DAC; 대략 1/6g에 해당)를 초과하고 이 초과된 가속도 평균값 변위가 일정 시간(예를 들어, 1초) 이상 유지 되는 경우에 움직임이 있다고 판단하고 주사위가 정지상태에서 천이하였다고 결정할 수 있다.The first state is the stop (idle) state (time axis unit time [1:15]), and it can be seen that there is almost no change in the 3-axis acceleration sensor value. This state is before the dice movement is detected. The transition state from the stop state to the moving state (that is, the movement) may be determined by the threshold stored in the memory unit 133. The controller 131 maintains the average value of the accelerations detected by the acceleration sensor 17 in the memory unit 133, and periodically controls the acceleration sensor 17 to check the acceleration value. If the acceleration mean value displacement exceeds a threshold (e.g. 10-DAC; approximately 1 / 6g) and the exceeded acceleration mean value displacement is maintained for a period of time (e.g. 1 second) It can be determined that the die has transitioned from the stopped state.
두 번째 상태는 피크검출 상태(시간축 단위시간 [16:156])이다. 정지상태에서 천이된 상태는 3축 가속도 센서값 변위가 상기 임계치를 넘는 경우로서 이때부터 피크 검출 상태로 천이된 것이다. 이 상태에서 도 4의 시간축 단위시간[136:156]에 보이는 바와 같은 고주파 성분(즉, 시간에 따른 가속도 값 변위가 급격하게 나타나게 되는 현상)을 검출하게 된다. 이 고주파 성분은 주사위가 바닥에 떨어지거나 물체에 부딪히는 경우 가속도값의 변화가 급격하여 수십 Hz(예를 들어, 10~30Hz) 이상의 주파수 성분을 지니며 그 진폭은 1g 이상(대략 70 DAC에 해당)이 되면서 나타난다. 따라서, 본 발명의 전자 주사위(10)의 회로기판(13)에 추가적으로 제공되거나, 가속도 센서에 원칩으로 포함될 수 있는 고역필터(High Pass filter)의 컷오프 주파수(cut-off frequency)를 해당 고주파 주파수에 설정하면 제어부(131)는 전술한 바와 같이 추출된 주파수 성분의 진폭이 메모리부(133)에 저장되어 있는 문턱변위(예를 들어, 1g) 이상인 경우 이를 피크 검출로 판단하게 된다. 피크가 검출된 이후 제어부(131)는 주사위가 자연스럽게 '정지'되는 현상을 감안하여 정지 검출 상태로 천이하게 된다. The second state is the peak detection state (time base unit time [16: 156]). The transitioned state from the stationary state is a case where the 3-axis acceleration sensor value displacement exceeds the threshold, and from this time, the transition is made to the peak detection state. In this state, a high frequency component (that is, a phenomenon in which the acceleration value displacement is suddenly shown with time) as shown in the time axis unit time [136: 156] of FIG. 4 is detected. This high frequency component has a frequency component of several tens of Hz (for example, 10 to 30 Hz) due to the rapid change in acceleration value when the dice fall to the ground or hit an object, and its amplitude is 1 g or more (approximately 70 DAC). Appears as Therefore, a cut-off frequency of a high pass filter, which is additionally provided on the circuit board 13 of the electronic dice 10 of the present invention or may be included as a one-chip in the acceleration sensor, is applied to the corresponding high frequency frequency. If set, the controller 131 determines that the peak detection is performed when the amplitude of the extracted frequency component is equal to or greater than a threshold displacement (for example, 1 g) stored in the memory unit 133. After the peak is detected, the controller 131 transitions to the stop detection state in consideration of a phenomenon in which the dice naturally 'stop'.
따라서, 세 번째 상태는 정지 검출 상태(시간축 단위시간 [156:171])가 되는 것이다. 이 상태에서는 3축 가속도 센서의 모든 가속도 값 변위가 전술한 임계치(예를 들어, 10-DAC) 이하로 떨어지는 것을 제어부(131)의 제어 하에 가속도 센서(17)가 검출하게 된다. 가속도 센서(17)가 검출한 3축의 모든 가속도 값 변위가 전술한 임계치 이하이면 제어부(131)는 주사위가 서서히 정지되는 현상을 감안하여 종료 상태로 천이하게 된다.Therefore, the third state becomes the stop detection state (time axis unit time [156: 171]). In this state, the acceleration sensor 17 detects that all of the acceleration value displacements of the three-axis acceleration sensor fall below the above-described threshold (for example, 10-DAC). If all of the acceleration value displacements of the three axes detected by the acceleration sensor 17 are equal to or less than the above-described threshold value, the controller 131 transitions to the end state in consideration of the phenomenon that the dice are gradually stopped.
따라서, 네 번째 상태는 종료 상태(시간축 단위시간 [171:246])가 되는 것이다. 이 상태는 임계치 이하 또는 미만으로 떨어진 가속도 값 변위가 일정 시간 동안(예를 들어, 3초) 유지되는지를 제어부(131)의 제어 하에 가속도 센서(17)가 검출하게 된다. 종료 상태라고 결정되면 가속도 센서(17)의 3축 가속도 값들 중, 예컨대 ±1g에 해당하는 축을 찾는다. 도 4의 예에서는 종료 상태에서 X축의 가속도 값이 -1g(대략 -48 DAC에 해당) 정도이므로 제어부(131)는 현재 주사위의 상면은 +X축이며 이는 숫자로 "3"으로 결정하고 외부장치로 알려주게 된다. Therefore, the fourth state becomes the end state (time axis unit time [171: 246]). In this state, the acceleration sensor 17 under the control of the controller 131 detects whether the acceleration value displacement dropped below or below the threshold is maintained for a predetermined time (for example, 3 seconds). If it is determined that the end state, the axis corresponding to, for example, ± 1g of the three-axis acceleration values of the acceleration sensor 17 is found. In the example of FIG. 4, since the acceleration value of the X axis in the end state is about -1g (approximately -48 DAC), the controller 131 determines that the upper surface of the current dice is + X axis, which is determined by the number "3". You will be informed.
즉, 메모리부(133)에는 "정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y, ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자"가 미리 저장되어 있다. 그리고 제어부(131)는 이러한 메모리부(133)의 데이터와 가속도 센서(17)의 가속도 값에 따른 축방향 및 이에 따른 주사위 상면방향에 따라 주사위값을 결정하게 되는 것이다. That is, the memory unit 133 prestores the "dice number determined according to which of the stopped dice upper surface direction is ± X, ± Y, or ± Z". The controller 131 determines the dice value according to the axial direction according to the data of the memory unit 133 and the acceleration value of the acceleration sensor 17 and the dice upper surface direction.
예를 들어, 메모리부(133)에는 가속도 센서(17)의 3축 가속도 값에 따른 축방향에 따라 정지된 주사위 상면의 숫자를 다음과 같이 저장하고 제어부(131)는 이러한 메모리부(133)의 데이터와 가속도 센서(17)의 가속도 값에 따른 축방향 및 이에 따른 주사위 상면방향에 따라 주사위값을 결정할 수 있다:For example, the memory unit 133 stores the number of the dice upper surface stopped along the axial direction according to the 3-axis acceleration value of the acceleration sensor 17 as follows, and the control unit 131 of the memory unit 133 The dice value can be determined according to the data and the axial direction according to the acceleration value of the acceleration sensor 17 and thus the dice top direction:
- 다 음 -- next -
주사위 숫자 1 : -Z축, 이 경우는 Z축의 가속도 센서의 가속도 값이 -1g;Dice number 1:-Z axis, in this case the acceleration value of the acceleration sensor of Z axis is -1g;
주사위 숫자 6 : +Z축, 이 경우는 Z축의 가속도 센서의 가속도 값이 +1g;Dice number 6: + Z axis, in this case the acceleration value of the acceleration sensor of Z axis is + 1g;
주사위 숫자 3 : -X축, 이 경우는 X축의 가속도 센서의 가속도 값이 -1g;Die number 3: -X axis, in this case the acceleration value of the acceleration sensor on the X axis is -1g;
주사위 숫자 4 : +X축, 이 경우는 X축의 가속도 센서의 가속도 값이 +1g; Dice number 4: + X axis, in this case the acceleration value of the acceleration sensor on the X axis is + 1g;
주사위 숫자 2 : +Y축, 이 경우는 Y축의 가속도 센서의 가속도 값이 +1g;Dice number 2: + Y axis, in this case the acceleration value of the Y-axis acceleration sensor is + 1g;
주사위 숫자 5 : -Y축, 이 경우는 Y축의 가속도 센서의 가속도 값이 -1g.Dice number 5:-Y axis, in this case, the acceleration value of Y sensor is -1g.
한편, 종료 상태에서 3개의 축에 대한 가속도 센서 값과 던진 후 정지된 전자 주사위의 상면의 숫자는 상기한 경우와 같은 방식으로 결정될 수 있지만 이는 하나의 예시로서 정지된 주사위의 상면의 주사위값은 종료 상태에서 감지되는 가속도 값을 기초로 다양한 방식으로 결정될 수 있다.On the other hand, the acceleration sensor value for the three axes in the end state and the number of the top surface of the electronic dice stopped after throwing can be determined in the same manner as described above, but this is an example of the die value of the top surface of the stationary dice It may be determined in various ways based on the acceleration value detected in the state.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated to the said Example, this invention is not limited to this. Those skilled in the art can make modifications and changes without departing from the spirit and scope of the present invention, and it will be appreciated that such modifications and changes also belong to the present invention.

Claims (10)

  1. 전자 주사위로서,As an electronic dice,
    동일 형태의 표면들로 이루어진 외부면을 포함하는 정다면체 형상의 본체와,A regular polyhedron shaped body comprising an outer surface of the same type of surface,
    상기 본체의 중앙에 배치되어 서로 직교하는 3개 축에 대한 가속도를 각각 감지할 수 있는 가속도 센서와, An acceleration sensor disposed at the center of the main body and capable of sensing accelerations of three axes perpendicular to each other;
    상기 가속도 센서에 의하여 감지된 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 미리 결정된 임계치를 넘는 경우 전자주사위가 정지상태에서 천이하였다고 결정하고 시간에 따른 가속도 값 변위가 미리 결정된 문턱변위를 초과하면 이를 피크검출 상태라고 결정하며, 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 상기 미리 결정된 임계치 이하로 되면 이를 정지 상태 또는 종료 상태라고 결정하여 주사위 굴리기 동작이 종료된 것으로 판단하고 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 감지되는 가속도 값을 기초로 주사위값을 결정하도록 동작하는 제어부와, When the displacement of the acceleration value detected by the acceleration sensor exceeds a predetermined threshold for a predetermined time, it is determined that the electron scanner has shifted from the stationary state, and when the acceleration value displacement over time exceeds the predetermined threshold displacement, it is determined as a peak detection state. If the displacement of the acceleration value falls below the predetermined threshold for a predetermined time, it is determined that the die rolling operation is terminated by determining that it is the stop state or the end state, and the dice value is based on the acceleration value detected in the stop state or the end state. A control unit operable to determine a value;
    상기 제어부에 의하여 결정된 주사위값을 외부 장치로 송신하기 위한 송수신부를 포함하는 전자 주사위.Electronic transceiver including a transceiver for transmitting the dice value determined by the controller to an external device.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 가속도 센서에 의하여 감지된 가속도 값을 저장하고 정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자가 미리 저장되어 있는 메모리부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 X, Y, Z의 3개 축에 대해 감지되는 가속도 값을 기초로 정지된 주사위의 상면 방향을 결정하고 상기 메모리부에 미리 저장된 "정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자"를 판독하여 주사위값을 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 주사위.The memory unit may further include a memory unit configured to store an acceleration value detected by the acceleration sensor and to pre-store a dice number determined according to which one of the direction of the stationary dice surface corresponds to ± X, ± Y, or ± Z. Determines the top direction of the stationary dice based on the acceleration values sensed for the three axes X, Y, and Z in the stationary or end state, and the direction of the "stopped dice upper surface stored in the memory unit is ± Electronic dice, characterized in that the dice value is determined by reading the "dice number determined according to any of X, ± Y or ± Z.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    전자 주사위의 작동 상태 또는 결과를 청각 또는 시각적으로 사용자에게 표시하기 위한 출력부를 더 포함하는 전자 주사위.An electronic dice further comprising an output for audibly or visually displaying to the user an operating state or result of the electronic dice.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 가속도 센서는 각 축마다 ±2g의 측정 범위를 가지며, 상기 피크검출 상태를 감지하기 위한 미리 결정된 문턱변위는 1g 인 것을 특징으로 하는 전자 주사위.The acceleration sensor has a measuring range of ± 2g for each axis, the predetermined threshold displacement for detecting the peak detection state is an electronic dice, characterized in that 1g.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 송수신부는 블루투스(Bluethooth), 무선 USB(Wireless USB), 지그비(Zigbee), IrDA(Infrared Data Association), Nordic, 또는 SimliciTi를 이용한 근거리 무선 통신으로 상기 외부장치와 통신하는 장치인 것을 특징으로 하는 전자 주사위.The transceiver is an electronic device that communicates with the external device by short-range wireless communication using Bluetooth, Wireless USB, Zigbee, IrDA (Infrared Data Association), Nordic, or SimliciTi. dice.
  6. 전자 주사위의 주사위값 결정방법으로서,As a die value determination method of the electronic dice,
    전자 주사위의 정다면체 형상의 본체의 내부 중앙에 배치되어 서로 직교하는 3개 축에 대한 가속도를 각각 감지할 수 있는 가속도 센서에 의하여 감지된 가속도 값 변위가 일정 시간 동안 미리 결정된 임계치를 넘는 경우 정지상태에서 천이하였다고 결정하는 단계와, In the stationary state, when the acceleration value displacement detected by the acceleration sensor disposed in the inner center of the body of the regular polyhedron shape of the electronic dice is able to detect accelerations on three orthogonal axes, respectively, exceeds a predetermined threshold for a predetermined time. Determining that a transition has occurred,
    시간에 따른 가속도 값 변위가 미리 결정된 문턱변위를 초과하면 이를 피크검출 상태라고 결정하는 단계와, Determining the peak detection state if the acceleration value displacement over time exceeds a predetermined threshold displacement;
    가속도 값 변위가 일정 시간 동안 상기 미리 결정된 임계치 이하로 되면 이를 정지 상태 또는 종료 상태라고 결정하는 단계와, Determining that the acceleration value displacement falls below the predetermined threshold for a predetermined time period as a stop state or an end state;
    상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 감지되는 가속도 값을 기초로 주사위값을 결정하고, 이를 외부 장치로 송신하는 단계를 포함하는 전자 주사위의 주사위값 결정방법.And determining a dice value based on the acceleration value detected in the stop state or the end state, and transmitting the dice value to an external device.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 정지 상태 또는 종료 상태에서 X, Y, Z의 3개 축에 대해 감지되는 가속도 값을 기초로 정지된 주사위의 상면 방향을 결정하고 전자 주사위의 메모리부에 미리 저장된 "정지된 주사위 상면의 방향이 ±X, ±Y 또는 ±Z 중 어디에 해당되는지에 따라 결정되는 주사위 숫자"를 판독하여 주사위값을 결정하고 이를 외부 장치로 송신하는 것을 특징으로 하는 전자 주사위의 주사위값 결정방법. On the basis of the acceleration values detected for the three axes of X, Y, and Z in the stop state or the end state, the direction of the top face of the stationary dice is determined, Dice value determination method of the electronic dice, characterized in that the dice number "determined according to any one of ± X, ± Y or ± Z" to determine the dice value and transmits it to the external device.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7,
    상기 각 단계의 상태 또는 결과를 출력하여 청각 또는 시각적으로 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함하는 전자 주사위의 주사위값 결정방법. And outputting a state or a result of each step and displaying the result visually or visually to a user.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7,
    상기 가속도 센서는 각 축마다 ±2g의 측정 범위를 가지며, 상기 피크검출 상태를 감지하기 위한 미리 결정된 문턱변위는 1g 인 것을 특징으로 하는 전자 주사위의 주사위값 결정방법.The acceleration sensor has a measuring range of ± 2g for each axis, and the predetermined threshold displacement for detecting the peak detection state is 1g.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7,
    상기 결정된 주사위값을 외부 장치로 송신하는 단계는 블루투스(Bluethooth), 무선 USB(Wireless USB), 지그비(Zigbee), IrDA(Infrared Data Association), Nordic, 또는 SimliciTi를 이용한 근거리 무선 통신으로 수행되는 것을 특징으로 하는 전자 주사위의 주사위값 결정방법.The transmitting of the determined dice value to an external device may be performed by short-range wireless communication using Bluetooth, Wireless USB, Zigbee, Infrared Data Association (IrDA), Nordic, or SimliciTi. Dice value determination method of the electronic dice.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013027458A (en) * 2011-07-27 2013-02-07 Sony Corp Information processing apparatus, information processing method, and program
CN102799758B (en) * 2012-06-12 2016-03-02 联想(北京)有限公司 A kind of information getting method and electronic equipment
DE102013106005B4 (en) 2012-06-12 2018-12-06 Lenovo (Beijing) Co., Ltd. Information control process for a cube and electronic device that is a cube
CN102772896A (en) * 2012-06-21 2012-11-14 华东师范大学 Method for realizing wireless electronic dice game system
CN103721405B (en) * 2012-10-15 2017-02-08 联想(北京)有限公司 Identification method and electronic devices
KR101413992B1 (en) * 2012-11-23 2014-07-04 전자부품연구원 User Input Device and Control System for Electronic Device using the same
KR101430966B1 (en) * 2012-11-29 2014-08-18 주식회사 로보메이션 Electronic Dice with Simple Structure
DE102013216784A1 (en) 2013-08-23 2015-02-26 Robert Bosch Gmbh Electronic cube, game system and method for displaying a movement of an electronic cube
US9720649B2 (en) * 2014-11-11 2017-08-01 Daniel L. Sahl Color varying random event-determining gaming objects
US20190302702A1 (en) * 2015-01-05 2019-10-03 Kim Rubin Electronic timer
KR101885787B1 (en) * 2017-06-23 2018-09-10 김형석 Using mercury sensor electronic dice and operating method of same
TWI757119B (en) * 2021-03-18 2022-03-01 名豐電子股份有限公司 Dice with composite structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230306A (en) * 2004-02-20 2005-09-02 Star Micronics Co Ltd Die
KR20060000802A (en) * 2004-06-29 2006-01-06 (주) 디셈 Electronic dice and the automatic way of discerning the number of dots over electronic dice and external device controller
JP2007275107A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Nec Tokin Corp Regular polyhedron posture display device
KR20100007474A (en) * 2008-07-14 2010-01-22 부산광역시 Electronic dice system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200193641Y1 (en) 2000-03-13 2000-08-16 마이크로 소바 컴퍼니, 리미티드 Device for automatically discriminating die spot number

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230306A (en) * 2004-02-20 2005-09-02 Star Micronics Co Ltd Die
KR20060000802A (en) * 2004-06-29 2006-01-06 (주) 디셈 Electronic dice and the automatic way of discerning the number of dots over electronic dice and external device controller
JP2007275107A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Nec Tokin Corp Regular polyhedron posture display device
KR20100007474A (en) * 2008-07-14 2010-01-22 부산광역시 Electronic dice system

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