잘 알려진 바와 같이, 볼링(bowling)은 규정된 길이와 너비를 가진 레인(lane) 끝에 술병 모양의 볼링핀(pin)을 세워 놓고, 상기 레인 위로 볼링공을 굴려서 상기 볼링핀을 쓰러뜨리는 실내경기로서, 10개의 핀을 사용하는 텐핀스(ten pins) 볼링이 보통이나, 9개의 핀을 사용하는 나인핀스(nine pins) 볼링도 있다.As is well known, bowling is an indoor game in which a bowl-shaped bowling pin is placed at the end of a lane having a defined length and width, and the bowling pin is rolled down by rolling a bowling ball over the lane. Ten pins bowling with four pins is common, but nine pins bowling with nine pins.
이러한 볼링 게임을 즐길 수 있는 볼링장을 운영하기 위해서는 약 19m 정도에 이르는 레인과 자동화 된 볼링핀 처리 장치 등 대규모 시설과 상당한 비용이 소요되기 때문에 창업이나 경영이 쉽지 않았다. 그래서 스크린 골프처럼 소규모 자본으로 운영할 수 있는 스크린 볼링 시뮬레이션 시스템이 소개되어 있다. It was not easy to start or run a bowling alley where you could enjoy such bowling games because of the large facilities such as a lane of about 19m and an automated bowling pin processing device and a considerable cost. So a screen bowling simulation system is introduced that can run on a small capital like screen golf.
예컨대 국내 특허공개 제10-1995-2813호(1995.02.16.)에는 볼링핀 없이 레인 위에 설치되어 있는 전자 센서를 이용해서 볼링공의 속도와 진행 방향, 회전 방향 등을 측정하고, 그로부터 볼링핀이 쓰러지는 결과를 추정하여 모니터에 화면으로 표시해 주는 이미지 그래픽 전자 볼링장치가 소개되어 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-1995-2813 (1995.02.16.) Measures the speed, direction of travel, direction of rotation, etc. of a bowling ball by using an electronic sensor installed on a lane without a bowling pin, and the bowling pin falls down therefrom. An image-graphics electronic bowling device has been introduced that estimates and displays it on the monitor screen.
또한, 국내 특허공개 제10-2012-0035361호(2012.04.16.)에는, 레인 전방에 설치된 스크린(screen)과, 레인 위에서 볼링공의 낙하지점을 감지하는 제1 센서와, 레인 위에서 볼링공의 진행방향을 감지하는 제2 센서와, 볼링공의 진행방향과 회전을 감지하는 카메라 센서와, 상기 제1, 제2 및 카메라 센서에서 감지된 정보를 접수하여 핀에 대한 결과를 연산하는 컴퓨터와, 상기 컴퓨터의 연산 결과를 그래픽화 하여 상기 스크린에 투사시켜 주는 프로젝터를 포함하는 스크린 볼링 시스템이 소개되어 있다. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2012-0035361 (2012.04.16.) Includes a screen installed in front of a lane, a first sensor for detecting a falling point of a bowling ball on a lane, and a bowling ball on a lane. A second sensor for detecting a moving direction, a camera sensor for detecting a moving direction and a rotation of a bowling ball, a computer for receiving information detected by the first, second and camera sensors and calculating a result for a pin; A screen bowling system has been introduced that includes a projector for graphically projecting the computational results of the computer and projecting it onto the screen.
상기와 같은 스크린 볼링 시스템은 상기 레인의 길이를 약 절반 정도로 줄일 수 있고, 핀은 물론 핀 처리장치를 설치할 필요가 없기 때문에 소규모 자본으로도 창업 또는 운영이 가능한 장점이 있다.The screen bowling system as described above can reduce the length of the lane by about half, and since it is not necessary to install a pin processing device as well as a fin, there is an advantage that it can be started or operated with a small capital.
[선행기술문헌][Preceding technical literature]
(특허문헌 1) 특허공개 제10-1995-2813호(1995.02.16.)(Patent Document 1) Patent Publication No. 10-1995-2813 (1995.02.16.)
(특허문헌 2) 특허공개 제10-2012-0035361호(2012.04.16.)(Patent Document 2) Patent Publication No. 10-2012-0035361 (2012.04.16.)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 공지기술에 속하거나, 통상의 기술자가 공지기술로 부터 용이하게 실시할 수 있는 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention. However, even if the configuration necessary to practice the present invention belong to the known technology, a detailed description of the configuration that can be easily implemented by those skilled in the art from the known technology will be omitted.
본 발명에 따른 스크린 볼링 시뮬레이션 시스템은, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 하나의 평면상에서 길이방향으로 연결되어 있는 단축레인(10) 및 센싱레인(20)과, 상기 단축레인(10) 및 센싱레인(20)의 양변에 설치된 거터(30), 상기 센싱레인(30) 상에 설치되어 있는 광센서 유닛(40), 상기 단축레인(10)과 센싱레인(20)의 경계선 상에 현수되어 있는 스크린(50), 상기 광센서 유닛(40)이 감지한 볼링공의 동적 정보를 연산하는 컴퓨터(60), 그리고 상기 스크린(50)에다 볼링공과 볼링핀의 움직임을 조사하는 프로젝터(70)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the screen bowling simulation system according to the present invention includes a single axis 10 and a sensing lane 20 connected longitudinally on one plane, the single axis 10 and Gutters 30 installed on both sides of the sensing lane 20, an optical sensor unit 40 installed on the sensing lane 30, and suspended on the boundary line between the single axis 10 and the sensing lane 20 A screen 50, a computer 60 for calculating dynamic information of the bowling ball detected by the optical sensor unit 40, and a projector 70 for irradiating the bowl 50 with the bowling ball and the movement of the bowling pin. It is configured by.
먼저 상기 단축레인(10)은 보울러(bowler)가 투구한 볼링공이 굴러가는 통로로서, 실제 볼링장의 레인과 비교하면 길이만 절반 정도로 짧게 단축되어 있고, 레인의 폭이나 바닥 재질 등은 동일하다. 상기 단축레인(10)의 길이는 450~600 Cm인 것이 바람직한데, 만일 상기 길이가 450 Cm 미만이면, 볼링 경기의 재미가 반감되는 단점이 있고, 반대로 600 Cm를 초과하면 시설비가 증가하는 문제가 있다. 상기 단축레인(10) 위에는 전체 또는 일정 구간에 통상적인 볼링장 레인과 마찬가지로 오일이 도포될 수도 있다. First, the single-lane lane 10 is a passage in which a bowling ball thrown by a bower rolls, and is shortened by about half as long as compared to the lane of an actual bowling alley, and the width and the bottom material of the lane are the same. The length of the single-lane lane 10 is preferably 450 ~ 600 Cm, if the length is less than 450 Cm, there is a disadvantage that the fun of the bowling game is halved, on the contrary, if the length exceeds 600 Cm, the facility cost increases have. On the single lane 10, oil may be applied to the whole or a predetermined section as in the conventional bowling alley lane.
상기 단축레인(10)의 출발선 이전에는 보울러(bowler)가 투구 동작을 준비하는 어프로치 구간(A)이 마련되어 있다. 상기 어프로치 구간(A)은 실제 볼링장의 어프로치 구간과 같거나, 상황에 따라 약간 짧아도 무방하다. Before the starting line of the single lane 10, an approach section A in which a bowler prepares a throwing motion is provided. The approach section A may be the same as the approach section of the actual bowling alley or may be slightly shorter depending on the situation.
다음으로 상기 센싱레인(20)은 볼링공의 동적 정보를 측정하는 센서(sensor)가 설치되는 구간으로서, 상기 단축레인(10)의 끝에서 동일한 평면을 유지하도록 그대로 연장된다. 상기 센싱레인(20)의 길이는 60~150 Cm 인 것이 바람직한데, 상기 길이가 60 Cm 미만이면 볼링공의 동적 정보, 특히 스핀에 의해서 휘어지는 곡선 경로를 감지하기가 용이하지 않고, 반대로 150 Cm 이상이면, 레인 전체의 길이가 너무 길어져서 바람직하지 않다. Next, the sensing lane 20 is a section in which a sensor for measuring the dynamic information of the bowling ball is installed and extends as it is to maintain the same plane at the end of the single axis lane 10. Preferably, the sensing lane 20 has a length of 60 to 150 Cm. If the length is less than 60 Cm, it is not easy to detect the dynamic information of the bowling ball, especially a curved path bent by spin, and conversely, 150 Cm or more. In this case, the length of the entire lane is too long, which is not preferable.
상기 센싱레인(20)의 바닥 재질은 상기 단축레인(10)과 동일할 수도 있으나, 상면에 미끄럼 방지판이 도포되어 있는 것이 바람직하다. 상기 미끄럼 방지판은 두께가 약 2mm 정도인 실리콘 도막이나 생고무 시트를 사용할 수 있다. 상기 미끄럼 방지판의 기능은 볼링공의 스핀에 볼링공의 경로에 미치는 영향력을 극대화 하여 볼링공의 동적 정보를 보다 정확하게 감지하도록 하는 것이다. 상기 단축레인(10)과 상기 센싱레인(20)의 폭은 실제 볼링장 레인의 폭과 동일한 것이 바람직하다. The bottom material of the sensing lane 20 may be the same as the single axis 10, but the non-slip plate is preferably applied to the upper surface. The non-slip plate may use a silicone coating film or a raw rubber sheet having a thickness of about 2mm. The function of the anti-skid plate is to maximize the impact on the path of the bowling ball on the spin of the bowling ball to more accurately detect the dynamic information of the bowling ball. The width of the shortened lane 10 and the sensing lane 20 is preferably equal to the width of the actual bowling alley lane.
상기 거터(30)는 상기 단축레인(10)이나 센싱레인(20)을 벗어난 볼링공이 굴러가는 통로로서, 통상적인 볼링장의 거터와 마찬가지로 바닥이 둥근 홈으로 구성되어 있다. 상기 거터(30)에는 볼링공의 통과 여부를 감지하는 거터 센서(31)가 구비되어 있고, 상기 거터(30)를 통과하는 볼링공은 볼링핀을 하나도 쓰러뜨리지 못하고 그대로 통과한다. 상기 거터 센서(31)는 볼링공의 통과 여부를 감지할 수 있는 센서라면 어떤 것이라도 좋다. The gutter 30 is a passage through which a bowling ball outside the single-axis lane 10 or the sensing lane 20 rolls, and is formed of a groove having a round bottom like a gutter of a conventional bowling alley. The gutter 30 is provided with a gutter sensor 31 for detecting whether the bowling ball passes, and the bowling ball passing through the gutter 30 passes as it is without knocking down any bowling pin. The gutter sensor 31 may be any sensor as long as it can detect whether a bowling ball passes.
상기 광센서 유닛(40)은 일반적인 광센서와 마찬가지로 수광부(41)와 발광부(42)로 구성된다. 상기 수광부(41)는 통상적인 수광소자가 상기 센싱레인(20) 상에 폭 방향으로 촘촘히 배치된 것으로, 모두 3~5줄의 직선형 수광부(41)가 서로 평행하게 배치되어 있는 구조를 이룬다. 상기 수광소자는 약 5mm 정도의 간격으로 각 수광부(41) 한줄 당 170~180개 정도 배치되는 것이 바람직하다.The optical sensor unit 40 is composed of a light receiving unit 41 and the light emitting unit 42 similarly to a general optical sensor. The light receiving portion 41 is a conventional light receiving element is closely arranged in the width direction on the sensing lane 20, all have a structure in which the linear light receiving portion 41 of three to five lines are arranged in parallel with each other. Preferably, the light receiving elements are disposed about 170 to 180 per line of each light receiving portion 41 at intervals of about 5 mm.
그리고 상기 발광부(42)는 상기 수광부(41)를 향하여 광선을 발사하는 것으로, 천장에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 발광부(42)는 각 수광부(41) 마다 하나씩 서로 분리된 평면형 광선을 발사하도록 구성할 수도 있고, 하나의 발광부(42)가 모든 수광부(41)로 광선을 발사하도록 구성할 수도 있다.The light emitting unit 42 emits light toward the light receiving unit 41, and is preferably installed on the ceiling. The light emitting unit 42 may be configured to emit planar light beams separated from each other by one for each light receiving unit 41, or one light emitting unit 42 may be configured to emit light beams to all of the light receiving units 41.
첨부 도 2는 본 발명의 일실시예로서, 상기 수광부(41)가 모두 4줄, 즉 제1 수 내지 제4 수광부(41a,41b,41c,41d)로 이루어진 광센서 유닛(40)을 예시하고 있다. 상기 제1 내지 제4 수광부(41a,41b,41c,41d)는 상기 센싱레인(20) 내에서 적당한 간격으로 배치될 수 있다. 상기 광센서 유닛(40)이 작동 중인 상태에서 상기 수광부(41)에 위로 볼링공이 지나가면, 상기 발광부(42)에서 조사되는 빛이 상기 볼링공에 의해서 순간적으로 차단된다. 이때, 빛이 차단된 수광소자의 좌표를 통해서 볼링공의 동적 정보를 파악한다.FIG. 2 illustrates, as an embodiment of the present invention, an optical sensor unit 40 in which the light receiving portion 41 is composed of four rows, that is, the first to fourth light receiving portions 41a, 41b, 41c, and 41d. have. The first to fourth light receiving parts 41a, 41b, 41c, and 41d may be disposed at appropriate intervals in the sensing lane 20. When the bowling ball passes through the light receiving unit 41 while the light sensor unit 40 is in operation, light emitted from the light emitting unit 42 is temporarily blocked by the bowling ball. At this time, the dynamic information of the bowling ball is determined through the coordinates of the light receiving element is blocked.
예컨대, 볼링공의 중심이 제1 수광부(40a)를 지나간 시간과 제2 수광부(40b)를 지나간 시간의 차이, 그리고 상기 제1 수광부(40a)와 제2 수광부(40b) 사이의 거리를 이용하여 볼링공의 속도를 산출한다. 상기 제1 및 제2 수광부(40a,40b)가 설치된 구간에서는 볼링공이 단축레인(10)과 거의 동일한 속도를 유지하기 때문에 볼링공의 속도를 정확하게 측정할 수 있다. For example, the difference between the time when the center of the bowling ball passes the first light receiving unit 40a and the second light receiving unit 40b and the distance between the first light receiving unit 40a and the second light receiving unit 40b are used. Calculate the speed of the bowling ball. In the section in which the first and second light receiving parts 40a and 40b are installed, the bowling ball maintains almost the same speed as the single-axis lane 10 so that the speed of the bowling ball can be accurately measured.
그리고, 상기 제1 수광부(40a) 및 제2 수광부(40b)에서 볼링공의 중심이 지나간 수광소자의 좌표(P1,P2)와 상기 제3 수광부(40c) 및 제4 수광부(40d)에서 각각 볼링공의 중심이 지나간 수광소자의 좌표(P3.P4)를 서로 연결해 보면 볼링공이 지나가는 경로를 파악할 수 있다. 상기 제3 및 제4 수광부(40c,40d)가 설치된 구간에서는 볼링공의 속도가 저하되면서 스핀 여부에 따라 볼링공의 궤도가 민감하게 변화된다. In addition, bowling is performed at the coordinates P1 and P2 of the light receiving element through which the center of the bowling ball passes in the first light receiving unit 40a and the second light receiving unit 40b, and the third light receiving unit 40c and the fourth light receiving unit 40d, respectively. By connecting the coordinates (P3.P4) of the light-receiving element through which the center of the ball passes, it is possible to determine the path that the bowling ball passes. In the section in which the third and fourth light receiving units 40c and 40d are installed, the trajectory of the bowling ball is sensitively changed depending on whether or not the bowling ball is reduced in speed.
상기 P1과 P2, P3 및 P4가 일직선상에 있으면, 볼링공이 좌우 스핀 없이 스트레이트로 진행한 것을 의미한다. 또한 상기 P3 및 P4가 상기 P1과 P2를 연결한 직선 보다 좌측에 있으면, 볼링공의 경로는 좌측으로 휘어지는 곡선을 그리게 되고, 반대로 상기 P3 및 P4가 상기 P1과 P2를 연결한 직선 보다 우측에 있으면, 볼링공의 경로는 우측으로 휘어지는 곡선을 그리게 된다. 이때, 상기 P1과 P2를 연결한 직선과 P3 및 P4 사이의 편차가 크면, 볼링공의 스핀량이 많아서 급격한 각도 변화를 일으키는 것이고, 반대로 편차가 작으면 스핀량이 작아서 완만한 곡선을 그린다.When P1, P2, P3, and P4 are in a straight line, it means that the bowling ball has proceeded straight without left and right spin. In addition, if P3 and P4 are on the left side of the straight line connecting the P1 and P2, the path of the bowling ball is curved to the left side, on the contrary, if P3 and P4 are on the right side of the straight line connecting the P1 and P2 The path of the bowling ball will be curved to the right. At this time, if the deviation between the straight line connecting the P1 and P2 and P3 and P4 is large, the amount of spin of the bowling ball is large, which causes a sudden change in angle. On the contrary, if the deviation is small, the amount of spin is small and a gentle curve is drawn.
한편, 상기 수광부(41)가 3줄인 경우에는 볼링공의 중심이 지나간 좌표 3개가 얻어지고, 이들 좌표들을 이용하여 상기한 바와 유사한 방법으로 볼링공이 지나가는 속도와 경로를 연산할 수 있다. 다만, 상기 좌표가 4개인 경우에 비해 볼링공의 예상경로 파악에 대한 정확도가 떨어질 수 있다. 그리고, 상기 수광부(41)가 2줄이면 볼링공의 속도는 측정할 수 있으나, 볼링공이 휘어지는 곡선 경로를 정확하게 파악할 수 없고, 상기 수광부(41)가 5줄을 초과하면, 볼링공의 예상경로 파악에 대한 정확도는 상승하겠지만, 설치 및 유지비용이 크게 상승하여 비경제적이다. On the other hand, in the case where the light receiving portion 41 has three rows, three coordinates through which the center of the bowling ball has passed are obtained, and the speed and path through which the bowling ball passes can be calculated using the coordinates similar to those described above. However, the accuracy of the determination of the predicted path of the bowling ball may be inferior to that of the four coordinates. If the light receiving portion 41 has two rows, the speed of the bowling ball can be measured, but the curved path of the bowling ball can not be accurately understood. If the light receiving portion 41 has more than five rows, the bowling ball has an estimated path. Accuracy will increase, but installation and maintenance costs will rise significantly, which is uneconomical.
다음으로 스크린(50)은 상기 단축레인(10)과 상기 센싱레인(20)의 경계선상에 설치되며, 상기 스크린(50) 밑으로 볼링공이 지나갈 수 있도록 천장에서 바닥으로 현수되는 구조를 갖는다. 상기 스크린(50)은 볼링공과 볼링핀의 움직임을 영상으로 표시하는 기능을 함과 동시에, 상기 발광부(42)에서 나오는 빛을 보울러(bowler)의 시선에서 가려주는 기능을 한다. 따라서 보울러(bowler)가 상기 발광부(42)의 방해를 받지 않고 볼링공을 투구할 수 있다.Next, the screen 50 is installed on the boundary line between the single lane 10 and the sensing lane 20, and has a structure suspended from the ceiling to the floor so that the bowling ball can pass under the screen 50. The screen 50 functions to display the motion of the bowling ball and the bowling pin as an image, and at the same time, to cover the light emitted from the light emitting part 42 from the eye of the bower. Therefore, the bower may throw the bowling ball without being disturbed by the light emitting part 42.
상기 컴퓨터(60)는 상기 광센서 유닛(40)에서 감지된 볼링공의 동적 정보를 전송받고, 상기 동적 정보를 바탕으로 하여 상기 단축레인(10)을 지나간 이후에 볼링공이 지나갈 것으로 추측되는 예상 경로와 이로 인해서 볼링핀이 쓰러질 것으로 예상되는 결과를 연산한다. 그리고 상기 연산 결과를 바탕으로 상기 볼링공이 상기 단축레인을 지나간 이후에 나머지 실제 레인을 굴러가는 모습과, 볼링핀이 쓰러지는 모습을 영상화 한다.The computer 60 receives the dynamic information of the bowling ball sensed by the optical sensor unit 40 and predicts the bowling ball to pass after passing through the single-axis lane 10 based on the dynamic information. Calculate the result that is expected to cause the bowling pin to fall. Then, after the bowling ball passes the single-axis lane based on the calculation result, the bowling pin rolls the remaining lanes and the bowling pins fall.
마지막으로 상기 프로젝터(70)는 상기 컴퓨터(60)로부터 전송받은 볼링공과 볼링핀의 움직임을 상기 스크린(50)에다 동영상으로 조사한다. 그래서 상기 스크린(50)에는 볼링공이 단축레인(10)을 지나간 이후에 나머지 실제 볼링장 레인을 굴러가는 모습과, 상기 볼링공이 볼링핀을 쓰러뜨리는 모습이 동영상으로 나타난다.Finally, the projector 70 irradiates the motion of the bowling ball and the bowling pin received from the computer 60 on the screen 50 as a video. Thus, the screen 50 shows the state in which the bowling ball rolls the remaining actual bowling alley lane after passing through the single-axis lane 10, and the bowling ball knocks down the bowling pin.
한편, 상기 센싱레인에는 추가적으로 볼링공의 무게를 감지하는 로드셀(load cell)이 설치될 수도 있다. 상기 로드셀은 볼링공의 무게를 측정하여 볼링핀에 대한 볼링공의 파괴력을 산출하는 근거로 사용할 수 있다. 참고로, 볼링공의 무게는 보울러가 상기 컴퓨터(60)에다 자신이 사용하는 볼링공의 무게를 미리 입력할 수도 있다. Meanwhile, a load cell for detecting the weight of the bowling ball may be additionally installed in the sensing lane. The load cell may be used as a basis for calculating the breaking force of the bowling ball against the bowling pin by measuring the weight of the bowling ball. For reference, the weight of the bowling ball may be input in advance by the bowler the weight of the bowling ball used by the computer 60.
이상 바람직한 실시예를 이용하며 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 보호범위가 제한되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자가 다양한 설계 변경을 시도 할 수 있겠지만, 이러한 설계 변경으로 인해서 본 발명에서 전혀 예견하지 못한 새로운 작용 및 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 보호범위를 벗어나지 못할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the protection scope of the present invention is not limited by these examples. A person skilled in the art may attempt various design changes, but the design scope of the present invention may be changed as long as the design changes do not show any new actions and effects that are not foreseen in the present invention. Will not escape.