WO2020184810A1 - 당구공의 구동상태정보 입력제어장치 - Google Patents

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WO2020184810A1
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billiard ball
billiard
hitting
driving state
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박철훈
나지훈
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빌리노밸 주식회사
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    • A63F13/57—Simulating properties, behaviour or motion of objects in the game world, e.g. computing tyre load in a car race game
    • A63F13/573—Simulating properties, behaviour or motion of objects in the game world, e.g. computing tyre load in a car race game using trajectories of game objects, e.g. of a golf ball according to the point of impact

Definitions

  • the present invention relates to a device for inputting and controlling driving state information of a billiard ball for playing a billiard game in a cyberspace, and more specifically, a real billiard ball is bound and mounted on a general table, and the billiard ball is mounted to be freely rotatable, By hitting an actual billiard cue stick, it receives additional information on the point information of the billiard ball, the rotational speed, and the direction of rotation, as well as the intensity and direction of movement, and processed through the driving state information processing software.
  • the present invention relates to an input control device for driving state information of a billiard ball, which allows a billiard game in cyberspace to be enjoyed as if playing a game in the field by displaying the image result at the same level as the moving direction and amount of the billiard ball in the pool table.
  • billiards is a kind of leisure sport in which each player's score is contested by hitting red and white billiard balls with a cue on the pool table.
  • billiard games There are many types of billiard games, and if you divide them largely, it can be divided into a pocket game and a carom game depending on whether or not there is a pocket on the pool table, and a chain in which a billiard ball hit with a cue collides with other billiard balls.
  • the game is made by action.
  • a four-ball game is a game in which one's own apparatus is hit with a cue, and the hit apparatus moves to avoid the opponent's apparatus and collides with the first and second objects.
  • Prior Literature 1 is composed of a pool table on which a water polo with a short length is placed, a screen on which a virtual image is projected by a projector, and a screen that displays a virtual billiard.
  • the water polo hits the screen and collects it.
  • the screen part senses the direction and speed of the water polo and moves the virtual billiard ball on the screen to play the game.
  • the prior document 1 can maximize the realism because the actual cue ball moves after hitting, but there is a disadvantage in that it cannot accurately calculate and provide the movement amount of each billiard ball including the cue ball because information on the location of the shop cannot be measured. .
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-178966 (published on Jul. 2003; hereinafter referred to as'priority document 2') proposed a billiard video game system.
  • the preceding document 2 hits a billiard ball-shaped simulation ball of a billiard controller with a cue, and the simulation ball measures the point and hitting intensity, and calculates the movement direction and amount of each billiard ball by calculating the measured information. It is to be moved and displayed.
  • the moving member rotates at a certain angle within the fixed member, and the degree of rotation is determined by the amount of displacement of the stick part in the fixed member. Generate information.
  • Prior Documents 1 and 2 provide the result through computational processing by hitting a billiard ball, receiving hitting information from it, and providing it to the driving state information processing software, providing the effect of enabling billiard practice in a confined place. do.
  • prior documents 1 and 2 do not have a measuring means for the rotation direction and rotation speed of the billiard ball, it is difficult to accurately provide the moving direction of the billiard ball. That is, in actual billiards, the rotation direction of the billiard ball is formed differently depending on the location of the shop, and the rotation speed affects the angle of refraction with the target ball, so hitting information on the rotation direction and rotation speed of the billiard ball is also required. In and 2, since there is no means for measuring the rotation of the billiard ball, it was difficult to provide an accurate calculation value according to the movement of the billiard ball in consideration of the billiard ball rotation.
  • the present invention billiard ball driving state information input control device can measure the variable for the rotation direction and rotation speed of the billiard ball, and applies the measured value to the driving state information processing software that allows the billiard game to proceed in cyberspace.
  • the object of the present invention is to provide a billiard ball driving state information input control device capable of presenting a result similar to that of an actual billiard room with respect to the movement direction and amount of movement.
  • the driving status information of the billiard ball in a cyber billiard game system that receives driving status information generated while hitting a billiard ball, and the received information is analyzed and processed with driving status information processing software, and the processed information is provided as an image through a screen display device. What is claimed is: 1.
  • a billiard ball driving state information input control device that measures and provides, comprising: a hitting input device that surrounds and supports a billiard ball, which is a target of hitting, freely rotatable, and measures hitting information when hitting the billiard ball; A table fixing device for fixing the hitting input device to the table so that it can be rotated and bent backwards; A control device that analyzes and processes driving state information, which are various measurement values measured by the hitting input device, is provided as an image, and controls the position of viewing the pool table and the billiard ball in the provided image, is connected, and a cyber billiard game system And a control means for controlling various signals.
  • the hitting input device includes: a billiard ball hitting with a cue; A pocket portion surrounding the billiard ball to be freely rotatable; A plurality of impact detection sensors mounted inside the pocket portion; It is configured to include a; rotating bar extending below the pocket portion.
  • the pocket part may wrap the billiard ball in a range of 180 to 200° to prevent it from being separated from the front, and form a plurality of rotational support protrusions composed of ball bearings or hemispherical protrusions on the inner surface to support the billiard ball so as to be freely rotatable. .
  • a cloth for installing a pool table may be further stacked on the entire inner surface of the pocket portion or on the impact sensor or the rotation support protrusion.
  • the pocket portion may be painted or attached to an auxiliary member made of a billiard ball material to an area covered by covering the billiard ball among the front surface of the billiard ball to be displayed, so that the actual size of the billiard ball can be checked.
  • a rotation measurement sensor may be further mounted on the pocket portion to receive information on the rotation direction and speed of the billiard ball among hitting information.
  • the table fixing device includes a horizontal rotating rod integrally coupled with the lower end of the rotating bar of the hitting input device;
  • a vertical rod portion is hinged to each side of the horizontal rotating rod so as to be rotatable, and a hook portion that can be hung on the table top surface is formed at the top of the vertical rod portion, and a surface protruding from the bottom of the vertical rod portion protruding toward the table
  • a locking bar configured by forming a vertical clamping hole in the; It may be configured to include; a clamping rod for pressing the bottom of the table by lifting and lowering coupled to the vertical clamping hole of the locking.
  • the table fixing device may further include a return device for rotating a horizontal rotating rod in order to return a hit input device bent rearward by a hit to its original position.
  • the return device may be any one of a motor that is geared with a horizontal rotating rod, a spring spring, a tension spring, and a weight.
  • the table fixing device may receive information on the maximum tilt angle of the hitting input device after hitting the billiard ball by further installing a tilt sensor for measuring the rotation angle at the end of the horizontal rotating rod.
  • the upper part of the locking bar is further provided with a terminal cradle comprising a spacer that extends from the hook portion to the upper portion and has an opening facing downward, and a terminal mounting portion installed in the upper center of the spacer. can do.
  • a sensor pad in which a plurality of motion detection sensors are arranged in a plurality of rows may be further installed on the table in front of the billiard ball to detect the moving direction of the cue when hitting the billiard ball.
  • control device of the control means may include a joystick or a terminal in communication with the control means.
  • the billiard ball since the billiard ball is mounted so that it rotates while freely rotating, information on the rotation direction and rotation speed of the billiard ball can be measured, and the measured value is the billiard ball actually hit through the billiard ball driving state information analysis software. It has become possible to provide a device that allows you to improve your billiard skills without worrying about the environment and time, such as providing the same effect that can be realized in a real billiards hall because it is possible to accurately analyze the angle of refraction after colliding with it.
  • FIG. 1A is a block diagram of a cyber billiard game system to which a billiard ball driving state information input control device according to the present invention is applied.
  • FIGS. 1B and 1C are perspective and side views showing a cyber billiard game system to which a billiard ball driving state information input control device according to the present invention is applied.
  • FIGS. 2A to 2E are configuration diagrams and partial sectional views showing various embodiments of a driving state information input control device by hitting a billiard ball according to the present invention.
  • Figure 3a is a side view showing a form in which a lower pocket portion is opened according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3b is a front view of a pocket portion inner billiard ball according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4C are perspective views, front views, and operational states showing a driving state information input control device for hitting a billiard ball according to the present invention.
  • Figures 5a to 5c is a configuration diagram showing an operating state when the sensor pad is mounted in the direction of the billiard cue according to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a combined state of a terminal holder capable of communication and cyber games according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are perspective views showing an example of changing a screen of a screen display device by a control device according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1B and 1C are a cyber billiard game to which the billiard ball driving state information input control device according to the present invention is applied. It is a perspective view and a side view showing the system.
  • the driving state information input control device 10 of the present invention includes a hitting input device 20 for receiving hitting information by hitting a billiard cue, and a table fixing for fixing the hitting input device to the table 90. It is composed of an apparatus 30 and a control means 60 for performing analysis processing of various signal controls. Additionally, a screen display device 80 for displaying image information processed by the control means may be further provided to configure the billiard game system 100.
  • the billiard game system 100 having such a configuration is equipped with the billiard ball driving state information input control device 10 of the present invention on a table (desk, table, table, etc.) in a place where the billiard cue stand 70 can be moved back and forth. Therefore, when hitting the billiard ball by the cue table, various information is measured, and the measured information is input to the driving state information processing software for analysis and processing, and the processed result is displayed by the screen display device 80 to have an effect similar to that of a real billiard as much as possible. Can be derived.
  • the screen display device 80 is a variety of display devices (TV, screen, computer monitor, smartphone, notebook, etc.) capable of displaying an image.
  • the billiard ball 21 is the same as the billiard ball used in the actual billiard room, so that the user has the same hitting feeling as in the actual billiard room.
  • the billiard ball can be used in various sizes, such as 3 balls (3 cushions), 4 balls (egg billiards), and a pocket ball size, and a billiard ball is used as a replacement type, or a billiard ball and a pocket part surrounding the billiard ball are replaced together.
  • the pocket portion 22 is a structure that surrounds the billiard ball 21 to be freely rotated.
  • the pocket portion 22 is configured to surround the billiard ball 21 by 180° or more to prevent the billiard ball from being removed forward, and is preferably configured to cover the billiard ball in a range of 180° to 200°.
  • the pocket portion 22 can be configured not to cover the point of the billiard ball when hitting the billiard ball with the cue table 70.
  • the pocket part 22 is for product assembly, such as separating the front and rear sides with respect to the vertical surface passing through the inner center so that the billiard ball 21 can be easily inserted as shown in the enlarged view of FIG. 2A. It can be configured separately in various forms.
  • the freely rotatable structure minimizes the contact area between the internally inserted billiard ball 21 and the inner surface of the pocket 22 so that the billiard ball can freely rotate inside the pocket when the billiard ball is hit.
  • the contact method between the pocket portion 22 and the billiard ball 21 is preferably made by point contact, and at least three points arranged at equal angles on the inner surface of the entrance and one point on the rear side are made in contact with friction. It is possible to support the billiard ball in various directions while minimizing it, and it is possible to freely rotate the billiard ball.
  • the three contact points on the entrance side pass through the center of the billiard ball and come into contact with the hemisphere of the billiard ball in the opened direction of the pocket portion, so that the billiard ball can be supported from the front and back.
  • an impact sensor 23 and a rotation support protrusion 24 may be used as a support means for the billiard ball 21 by point contact.
  • the rotational support protrusion 24 may be composed of a hemispherical protrusion or a ball bearing, and may be installed in an area that does not need to detect an impact so as to be supported by one point contact with the billiard ball.
  • a material such as a metal material or a plastic material, which has a low frictional force and a hard surface to maintain its shape.
  • a groove is formed deeply on the inner surface of the pocket part 22, and a rotational support protrusion 24 of either a hemisphere protrusion or a ball bearing is disposed on the outside in contact with the billiard ball to achieve frictional force due to one-point contact. It is provided in a structure in which the impact detection sensor 23 is disposed inside the groove inside the rotation support protrusion, and the impact detection sensor can receive the impact by indirect contact with the billiard ball.
  • a rotation measurement sensor 26 may be further mounted on the pocket 22 to receive information on the rotation direction and speed of the billiard ball 21 among hitting information.
  • a typical example of the rotation measurement sensor 26 is an optical sensor. As an example of installation, a groove is formed on the inner surface of the pocket 22 to mount the rotation measurement sensor 26 as shown.
  • Mounted rotation measurement sensor 26 is composed of a light emitting unit and a sensor unit, the light emitting unit irradiates light to the surface of the billiard ball, and the sensor unit continuously photographs the surface of the billiard ball irradiated from the light emitting unit.
  • the irradiated light is provided as a unique dot image by varying the reflection angle according to the curvature of the billiard ball, and the movement direction can be extracted by analyzing the coordinates of these dots, and the rotation speed can be extracted according to the movement amount. It is possible to receive information about the rotation direction and rotation speed of the billiard ball through the rotation measurement sensor.
  • the rotation measurement sensor 26 may be installed on at least two or three axes to measure the speed of the three axes to verify the rotation direction through a comprehensive analysis.
  • the rotation bar 27 extends under the pocket 22.
  • the pivoting bar 27 has a lower end integrally coupled to the horizontal pivoting rod 31 of the table fixing device 30 so that the hitting input device 20 rotates with the horizontal pivoting rod 31 when hitting the billiard ball as a cue. can do.
  • the rotation of the hitting input device 20 prevents the billiard ball 21 from being separated from the table 90 after hitting, so that repeated hitting practice can be performed.
  • the pivoting bar 27 may be formed as a vertical bar to be in contact with the side of the table, or as a curved bar having a curved portion outward to correspond to various side shapes of the table, while only protruding from the top of the table for a billiard ball may be provided. have.
  • the pocket portion 22 surrounding the billiard ball may be painted in the billiard ball display area 213, which is a front portion overlapping the actual size of the billiard ball, so that it can be viewed in the same size as the billiard ball.
  • an auxiliary member such as a circular strip made of the same material as the billiard ball is attached to the front side of the pocket without a painting process, so that the part covered by the pocket part when viewed by the user is converted into a billiard ball by the circular strip or painted part.
  • the table fixing device 30 is a device that is firmly fixed to the table 90 while being coupled to the hitting input device 20 so as to rotate or bend backward.
  • the table fixing device 30 includes a horizontal rotating rod 31 integrally coupled with the lower end of the rotating bar of the hitting input device, locking rods 32 installed on both sides of the horizontal rotating rod, and the bottom of the table through the locking rod. Consists of; a clamping rod (33) to pressurize.
  • the horizontal pivoting rod 31 is coupled to the lower end of the pivoting bar 27 of the hitting input device at the center, and pivotably coupled to the locking bars 32 at both ends.
  • the locking bar 32 is mounted on the upper surface of the table 90 by being bent in a "L" shape at the top of the vertical bar portion 321 pivotably hinged to both ends of the horizontal rotating bar 31 and the vertical bar portion It is configured such that the hook portion 322 is engaged, and a vertical clamping hole 323 is formed on the protruding surface and protruding from the lower end of the vertical bar in the direction of the table.
  • the vertical fastening hole 323 may be screwed with a fastening rod 33 to be described later by having a thread formed on the inner surface of the vertical fastening hole 323, or various techniques in which tightening and loosening by lifting and lowering may be applied. It is preferable that the locking bars 32 are respectively installed at both ends of the horizontal rotating rod to be coupled to the table 90, but the gap between the two locking bars is sufficiently spaced so that the cue hanger does not become jammed when hitting the billiard ball.
  • the tightening rod 33 is a bolt corresponding to the vertical tightening hole 323, and tightens the lower portion of the table by lifting and lowering, so that a rigid connection is made so that the table fixing device is not removed.
  • the tightening hole may minimize damage to the table due to tightening by forming a rubber elastic layer at an end in contact with the bottom of the table.
  • the table fixing device 30 having the above structure includes a return device 34 for returning the hit input device 20 that is bent rearward by rotating the cue table 70 by hitting, as shown in Figs. 4b and 4c. More can be installed.
  • the return device 34 is fixedly installed with a motor 341 on one side of the locking bar 32, and one end of the motor 341 and the horizontal rotating rod 31 is coupled by a gear 342 and rotated by a strike. It is possible to return the hitting input device 20 to its original position by driving the motor 341, and it is preferable to delay the hitting input device 20 to return after a few seconds rather than returning immediately after hitting.
  • the motor 341 may be equipped with a transmission to adjust the return speed of the hitting input device, and when the motor 341 is restored, a sound may be generated to notify that the return is being performed.
  • the return device 34 may be performed by applying various methods such as a spring spring, a tension spring, and a weight.
  • the sensor pad 50 arranges a plurality of motion detection sensors 51 in a plurality of rows to detect a moving direction of the cue band according to a result detected in each row.
  • various known technologies such as a method of detecting by emitting light or an electromagnetic wave from the motion sensing sensor, and a method of detecting this by attaching a corresponding sensor to a cue can be applied.
  • each row of the motion detection sensor 51 is detected in the same straight line, and the cue frame is diagonally back and forth.
  • the sensing positions of the lower row, the middle row, and the upper row of the motion sensor are formed differently, and if the angle of the sensing position is grasped, the moving direction of the cue can be easily determined.
  • the sensor pad 50 may detect the hitting direction of the cue stand 70 as shown in FIG. 5C and display an extension line from the cue stand on the screen display device 80 to guide the hitting direction to beginners.
  • a terminal cradle 40 may be further provided in the billiard ball driving state information input control device 10 according to the present invention.
  • the terminal cradle 40 is composed of an interval adjustment table 41 and a terminal mounting portion 42.
  • the spacer 41 is a rod having a "C" shape that is opened downward, and both ends are detachably coupled to the hook part of the catcher 32, and the terminal mounting part 42 is the upper center of the spacer It is a device installed in the terminal to fix the terminal.
  • the spacing adjuster 41 is formed of a single bellows tube and fixed to the table with tongs so that it can be arranged in various directions, and the terminal mounting part 42 is elastic in the width direction or the length direction.
  • vehicle mobile terminals such as smartphones and tablets
  • the measured values measured by the impact sensor 23 and the rotation measurement sensor 26, the angle sensor or the tilt sensor 35, and the sensor pad 50 are transmitted to the control means.
  • the point information is received from the measured value of the impact sensor
  • the impact strength information is received from the measured value of the tilt sensor or angle sensor
  • information about the rotation direction and speed of the billiard ball is received through the rotation measuring sensor. And it is possible to receive the hitting direction from the measured value on the sensor pad.
  • the control means applies the strike information provided by wired/wireless communication to the driving state information processing software and provides a result image through analysis processing.
  • control means precisely measures the rotation speed and direction of the billiard ball, the error range can be minimized when calculating the angle of refraction after colliding with the target ball.
  • the control means 60 may be a configuration including a central processing unit, a database, a RAM, a ROM, etc., or may be a control program or an app, and is provided as a separate body or a built-in type coupled to one side of a hitting input device or a table fixing device. It may be provided as or in the form of using other communication devices.
  • the driving state information input control device 10 may further include a control device 61.
  • the control device 61 may be connected to a control means by wire or wireless to set the rotation direction of the billiard table on the screen and change the hitting position of the billiard ball, and typically includes a joystick.
  • a mobile terminal capable of communication can be used as a control device to be connected with a control means, or a mobile terminal can be used as a control means and a control device.
  • the control device 61 is the entire screen of the pool table viewed from the top of the screen displayed on the screen display device 80 (Fig. 7a), the screen to lower the eye level to hit with the billiard ball of the hitting input device as a water polo (Fig. 7b) You can choose any one.
  • images in various visual directions may be provided by rotating each screen or moving the viewpoint, and various detailed settings including re-viewing, returning to the previous screen, and saving the current game environment may be possible.
  • the billiard ball driving state information input control device As described above, the billiard ball driving state information input control device according to the present invention,
  • the screen displayed on the screen display device is switched and selected through the control device, and the hit is made by aligning the cue so that the billiard ball of the hitting input device hits the target ball of the screen display device.
  • the hitting billiard ball freely rotates within the hitting input device, and the hitting input device rotates backward.
  • the hitting direction is detected, and when hitting the billiard ball, the shop information is measured by the impact sensor installed on the inner surface of the pocket in the hitting direction, and rotation is measured when the billiard ball rotates by the hitting force.
  • the rotation direction and rotation speed of the billiard ball are measured by the sensor, and the tilt sensor measures the maximum rotation angle of the hitting input device and transmits it to the control means, and the control means converts the hitting strength into the angle measurement value, and the driving state information processing software

Abstract

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

Description

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

Claims (12)

  1. 당구공을 타격하여 타격정보를 수취하고 수취된 타격정보는 구동상태정보 처리소프트웨어로 분석처리하고 처리된 정보는 화면표시장치를 통해 영상으로 제공하는 사이버 당구게임시스템(100)에서 당구공의 구동상태정보를 측정하여 제공하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치에 있어서,
    타격대상인 큐대로 타격하는 실제 당구공(21)과, 상기 당구공을 180~200˚의 범위로 감싸서 전면으로 이탈되는 것을 방지하고 내면에는 볼베어링 또는 반구돌기로 구성된 회전지지돌기(24)를 다수개 형성하여 당구공을 자유회전 가능하게 감싸서 지지하는 포켓부를 포함하고, 당구공 타격시 타격정보를 측정하는 타격입력장치(20)와;
    상기 타격입력장치(20)가 회동 및 후방으로 꺾임이 가능하도록 테이블에 고정시키는 테이블고정장치(30)와;
    상기 타격입력장치에서 측정된 각종 측정값인 구동상태정보를 분석처리하여 영상으로 제공하고, 제공하는 영상에서 당구대와 당구공을 보는 위치를 전환시키도록 조정하는 조종장치(61)가 연결되고, 사이버 당구게임시스템의 각종 신호제어가 이루어지는 제어수단(60);이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타격입력장치(20)는,
    상기 포켓부 내부에 장착된 다수개의 충격감지센서(23)와;
    상기 포켓부 하부로 연장된 회동바(24);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 포켓부(22)는 내면 전체 또는 충격감지센서(23)나 회전지지돌기(24)에 당구대 설치용 천(25)이 더 적층되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포켓부(22)는 당구공(21)을 표출시키는 전면 중 당구공을 감싸서 가리는 당구공 표시영역(213)에 도색 또는 당구공 재질의 보조부재를 부착시켜 당구공의 실제 크기를 확인할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포켓부(22)에는 회전측정센서(26)를 더 장착하여 타격정보 중 당구공의 회전방향과 속도에 대한 정보를 수취하는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 테이블고정장치(30)는,
    타격입력장치의 회동바 하단과 일체로 결합되는 수평회동봉(31)과;
    상기 수평회동봉의 양측에 각각 회동가능하게 힌지결합되는 수직막대부(321)와, 상기 수직막대부의 상단에는 테이블 상부면에 걸을 수 있도록 형성된 걸고리부(322)와, 상기 수직막대부 하단에서는 테이블 방향으로 돌출되어 돌출된 면에 형성된 수직조임공(323)으로 구성된 걸림대(32)와;
    상기 걸림대의 수직조임공에 결합되는 승강에 의해 테이블 저면을 가압하는 조임봉(33);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 테이블고정장치(30)에는,
    타격에 의해 후방으로 꺾인 타격입력장치(20)를 원위치 복귀시키기 위해 수평회동봉(31)을 회전시키는 복귀장치(34);가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복귀장치(34)는,
    수평회동봉(31)과 기어결합되는 모터(341), 태엽스프링, 인장스프링 및 무게추 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 테이블고정장치(30)에는 수평회동봉의 단부에 회전각도를 측정하기 위한 기울기센서(35)를 더 설치하여 당구공 타격후 타격입력장치(20)의 최대 기울기 각도에 대한 정보를 수취하는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 걸림대(32)의 상부에는 걸고리부에서 상부로 연장되고 하부로 개구된 "ㄷ"자 형태의 간격조절대(41)와, 상기 간격조절대의 상부 중앙에 설치되는 단말기장착부(42)로 이루어진 단말기거치대(40)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 당구공(21) 앞의 테이블(90)에는 다수개의 동작감지센서(51)가 다수열로 배열된 센서패드(50)를 더 설치하여 당구공 타격시 실제 당구큐대의 진행방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단(60)의 조종장치(61)는, 조이스틱 또는 제어수단과 통신연결되는 단말기가 포함되는 것을 특징으로 하는 당구공 구동상태정보 입력제어장치.
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