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KR100619114B1 - 게임기의 제어방법 - Google Patents

게임기의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤드마운트디스플레이, 헤드 트래커, 게임엔진이 컴퓨터와 연결되어 대전게임이 운용되는 프로그램을 설치하고 상기 컴퓨터에 레이저 광선이 서로 맞물리는 원리를 이용한 게임기를 접속시켜 온라인상에서 3차원 대전게임을 수행하는 레이저를 이용한 게임기의 제어방법에 관한 것으로, 헤드마운트디스플레이, 헤드 트래커, 컴퓨터, 게임엔진, 레이저를 이용한 게임기로 구성되어 상기 레이저를 이용한 게임기는 액셀러로미터와, 진동기와, 스피커 및 앰프와, 키 스위치와, 블루투스와, 마이크로컨트롤 유니트로 이루어짐으로써 광선검 자체적으로 인체에 무해한 장난감을 제공하는 효과가 있고, 광선검을 컴퓨터 입력장치로 사용하여 컴퓨터에 접속하여 3차원 시뮬레이션 대전게임의 컨트롤러로 사용하는 효과가 있고, 광선검을 마우스와 조이스틱 대용으로 사용하는 뛰어난 효과가 있다.
광선검, 레이저, 게임기, 게임엔진, 컴퓨터, 마우스, 조이스틱, 3차원, 시뮬레이션, 칼, 검

Description

게임기의 제어방법 {Game system using laser and control method thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기 및 그 제어방법의 전체 개념도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기의 블록도,
도 3은 본 발명의 발람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기의 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 발광원리 예시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기 제어 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
100 : 게임엔진 200 : 컴퓨터
300, 520 : 헤드마운트디스플레이 400 : 헤드 트래커
500 : 광선검 501 : 전원부
502 : 손잡이 503 : 광선조절기
504 : 기능스위치 505 : 전원스위치
506 : 광선출력부 507 : 벨트글립
510 : 액셀러로미터 530 : 블루투스
540 : 스피커 및 앰프 550 : 키스위치
560 : 진동기 600 : 중심 레이저
700 : 측면 레이저
본 발명은 레이저를 이용한 게임기 및 그 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 헤드마운트디스플레이(HMD), 헤드 트래커(Head tracker), 게임엔진이 컴퓨터와 연결되어 대전게임이 운용되는 프로그램을 설치하고 상기 컴퓨터에 레이저 광선이 서로 맞물리는 원리를 이용한 게임기를 접속시켜 온라인 상에서 3차원 대전 게임을 수행하는 게임기의 제어방법에 관한 것이다.
종래의 레이저를 이용한 게임기는 사격게임기와 양궁게임기가 대부분을 차지하고 있고 이러한 게임기는 더욱 발전적으로 사격선수, 양국선수들에게 훈련용으로 사용되기도 하며 특히, 레이저를 이용한 훈련 및 게임용 기기는 대한민국 공개특허공보 제 2003-0019419호에 공지된 바와 같이 레이저를 이용한 사격훈련장치는 다수 의 표적부를 가지는 표적과, 레이저빔을 조사하는 레이저발생장치, 감지장치 및 컴퓨터로 구성되며 상기 감지장치는 레이저 빔과 모의탄착점을 감지하기 위한 표적이미지를 얻기 위해 표적을 스캔하고 상기 컴퓨터는 탄착정보를 감지장치로부터 전달받아, 받은 정보를 처리하여 사격자의 성적을 평가하고 평가사항과 감지된 탄착점을 포함한 표적의 이미지를 디스플레이하는 공지기술이 있었다.
그러나, 상기 공지기술은 표적지 대신 악당을 섬멸하는 어드벤처 게임을 프로그램하여 컴퓨터에 입력하여 게임으로 사용할 수 있으나 이는 레이저의 좌표와 프로그램된 화면상에 악당 디스플레이되는 좌표가 같을 때 사격하여 득점하는 2차원적이면서 개인용게임에 불과하며 3차원적으로 레이저가 표현되지 못함으로 흥미가 반감하는 문제점이 있었다.
또한, 레어저 홀로그램상을 검형태로 보여지도록 하는 기술이 있으나 이는 여러 가지 기구물이나 재료가 필요하여 설치가 복잡한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 주변기기 없이 자체적으로 광선검이 보여지도록 하여 야구, 탁구, 검도, 골프와 같은 각종 시뮬레이션 게임 프로그램을 수행하도록 컨트롤하는 게임 입력장치를 제공하는데 있고 컴퓨터 모니터상의 커서를 컨트롤하는 마우스 및 조이스틱 기능을 제공하는 게임 입력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 헤드마운트디스플레이, 헤드 트래커, 컴퓨터, 게임엔진, 광선검으로 구성되고 상기 광선검은 X, Y, Z 3축 변위센서의 움직임 데이터를 펄스폭변조방식(PWM)으로 마이크로 컨트롤 유니트(MCU)에 전송하는 액셀러로미터(Accelerometer)와, 중앙처리장치(CPU)와 메모리를 내장하여 상기 액셀러로미터에서 전송된 데이터를 디지털 신호로 변환하는 마이크로 컨트롤 유니트(MCU)와, 컴퓨터 프로그램상에서 검과 검의 좌표, 검과 사람의 좌표가 서로 교차하거나 충돌할 때 이 정보를 마이크로 컨트롤 유니트에서 데이터를 분석처리한 진동정보 제공받아 출력하는 진동기와, 광선검의 움직임 및 각도, 거리에 따른 정보를 마이크로 컨트롤 유니트에서 데이터를 분석처리한 소리정보를 제공받아 출력하는 스피커 및 앰프와, 광선검의 전원, 액션, 이동의 기능을 제어하는 키스위치와, 게임상에 필요한 데이터를 송수신하는 블루투스로 구성되어 레이저를 이용한 게임기를 제공함으로써 달성되었다.
또, 본 발명은 3차원 시뮬레이션 게임을 수행하기 위한 게임기의 제어방법으로, 액셀러로미터(Acclerometer에서 사용자의 작동에 따른 광선검의 움직임을 X, Y, Z 3차원 데이터로 변환하여 펄스폭변조방식(PWM)으로 마이크로컨트롤유니트(MCU)에 전송하는 단계(S10)와; 마이크로컨트롤유니트가 3차원 데이터를 디지털신호로 변환하는 단계(S20)와; 변환된 디지털신호를 블루투스를 통하여 게임엔진에 따른 게임 프로그램이 설치된 컴퓨터에 전송하는 단계(S30)와; 게임 프로그램을 수행하는 도중 상대방을 가해하거나 광선 검끼리 충돌하는 각종 이벤트가 발생한 데이터를 블루투스에 전송하여 화면상에 표시하고, 광선 검의 움직임, 각도 및 거리에 대한 정보를 MCU에서 분석처리하여 진동기와 스피커 및 앰프(AMP)로 출력하는 단계(S40)로 이루어진다.
이하, 상기한 바와 같은 구성 및 방법으로 구현된 본 발명의 구성 및 제어방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기 및 그 제어방법의 전체 개념도로 HMD(300), Head Tracker(400), 컴퓨터(200), 게임엔진(100), 레이저를 이용한 게임기(500, 이하 광선검이라 칭함.)로 구성되어 있다.
상기 HMD(300), Head Tracker(400)는 HMD(Head Mounted Display)머리에 착용하는 디스플레이 장치로 머리의 회전 움직임을 감지하는 센서인 헤드 트래커(Head Tracker)와 상기 헤드마운트디스플레이(HMD)와 결합되어 사람의 머리 움직임을 감지하여 컴퓨터(200)에 전달하는 것이다.
상기 게임엔진(100)은 일반적으로 선형 스토리 구조를 가지고 있는 어드벤처게임, 비선형적 게임 구조로 판타지 세계를 탐험하는 롤플레잉게임, 광선검을 이용한 스포츠게임, 가상공간의 시뮬레이션게임에 운영되도록 상기 게임 종류에 맞도록 범용적이 함수들을 모아 라이브러리를 구축하고 상기 라이브러리가 모여서 하나의 게임을 만들 수 있도록 구축한 것이다.
상기 컴퓨터(200)는 게임엔진(100)에서 제시하는 개인과 컴퓨터 및 개인과 개인간에 대전할 수 있는 게임 프로그램이 실행되고 상기 헤드마운트디스플레이(300)에서 지원하는 입체화면 정보와, 헤드 트래커(400)로부터 화면의 위치 데이터(X, Y)가 입력됨과 동시에 광선검으로부터 검의 위치 데이터(X, Y, Z)를 입력되어 대전게임의 프로세서가 작동하도록 하는 것이다.
상기 광선검(500)은 도 3에 도시된 바와 같이 광선검이 동작하기 위한 전원을 공급하는 전원부(501)와, 광선검을 이용하여 게임하는데 있어 다른 감지장치에 방해주지 않도록 범위내에서 사용자가 광선검을 잡는 손잡이(502)와, 레이저의 길이를 조절하는 광선조절기(503)와, 광선검의 각종 기능을 제어하는 기능스위치(504)와, 광선검에서 발광하는 레이저의 전원을 ON/OFF 시키는 전원스위치(505)와, 광선검의 레이저가 출력되는 광선 출력부(506)와, 벨트급립(507)으로 외관을 형성하고 광선검(500)이 동작하는 내부 구성은 하기 기술된 도 2에서 상세히 설명한다.
이상 설명한 바와 같이 도 1은 상기 구성요소를 수단으로 머리회전에 따라 화면이 이동함과 동시에 광선검(500)으로 3차원 체감형 대전게임이 운영되도록 동작되는 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기의 블록도로 액셀러로미터(Accelerometer)(510)와, 진동기(Vibrator 560)와, 스피커 및 앰프(AMP)(540)와, 키스위치(550)와, 블루투스(Bluetooth 530)와, MCU(520)으로 구성되어 있다.
상기 액셀러로미터(510)는 광선검 내부에 X, Y, Z 3축 변위센서를 내장하여 상기 3축 변위센서의 움직임의 데이터를 PWM 방식으로 MCU로 전송하며 상기 PWM(Pulse Width Modulation) 방식은 공지된 바와 같이 AC 선 전압(line Voltage)를 낮은 DC 전압신호(voltage signal)로 변환시키는 전력변환(Power Conversion) 기술이다. 결국 본 발명은 액셀러로미터(Accelerometer)(510)의 3차원 데이터를 PWM 방식으로 MCU에 넘겨주는 것이다.
상기 MCU(Micro Control Unit 520)은 MCU 내부에 자체적으로 CPU와 메모리를 내장한 각종 입출력장치를 말하는 것으로 상기 액셀러로미터에서 PWM 방식으로 전송된 3차원 데이터를 디지털 신호로 변환하여 블루투스를 통하여 상기 도 1의 컴퓨터(200)로 3차원 데이터가 전송되는 것이다.
상기 진동기(560)는 컴퓨터게임에서 운영되는 게임 중에 좌표가 일치되어 상대방에 가해를 하거나 서로 부딪히는 경우 이를 사용자가 감지하기 위해 사용되는 것이며 보다 상세히 설명하면 대전게임 프로그램을 수행하는 컴퓨터는 데이터를 받아들일 때 사람의 위치, 검의 위치를 좌표로 인식하게 되는데 이때 검과 검의 좌표, 검과 사람의 좌표가 서로 교차하거나 충돌하게 되면 상기 진동기가 이를 감지하여 진동을 울리는 것이다.
상기 스피커 및 앰프(540)는 단순히 광선검을 커거나 끌 때 소리가 날 뿐만 아니라 광선검을 휘두르거나 어떤 움직임 및 각도, 거리에 따라 서로 다른 소리가 나도록 센서가 감지하여 음을 출력하는 것이다.
상기 키스위치(550)는 전원, 액션, 이동으로 구분되며 사용자가 게임상에서 대전할 때, 이동은 게임상에서 움직일때를 구분하는 기능스위치인 것으로 이러한 감지는 상기 액셀러로미터(510)로부터 데이터를 받아 수행하는 것이다.
상기 마이크로 컨트롤 유니트(MCU)(520)는 상기 액셀러로미터(510)에서 전송된 데이터를 받아 디지털 신호로 변환하여 블루투스를 통하여 컴퓨터로 전송하며 브루투스를 통하여 받아들여지는 데이터를 상황에 분석처리하여 진동기(560) 또는 스피커 및 앰프(AMP)(540)에서 출력되도록 하는 것이다.
상기 블루투스(530)는 게임상에 필요한 데이터가 송수신되고 게임기의 조이스틱 또는 마우스로 사용이 가능하도록 무선으로 연계한 것이다.
이상 설명한 도 2는 키보드나 액셀러로미터(ACC)에서 PWM 방식을 이용해서 데이터가 MCU로 넘어오면 MCU에서는 CPU와 메모리에서 데이터를 분석처리하여 상황에 맞는 데이터를 진동기 혹은 스피커에서 출력하고 또한 게임상에 필요한 데이터들은 블루투스를 통하여 외부와 연결되어 데이터를 교류하는 작용을 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기의 레이저 발광원리 예시도로 광선검의 중심부에서 뻗어져 나온 레이저빔 위로 측면에서 원하는 길이 만큼 빛을 쏘아 원하는 길이의 광선검 형태를 만드는 것인바, 중심부에 백색 또는 기타 색상의 레이저(600)를 원하는 원통 모양으로 발산시킨후 측면에서 다른 색상(보색 또는 혼합 컬러색)의 레이저(700)를 발산시켜 원하는 길이 만큼의 광선이 보여지도록 하는 것이다.
실시예를 들어 백색의 레이저를 중심으로 사용하였다면 주변에 보여지는 레이저는 녹색 또는 청색의 레이저를 사용하여 교차점에서 혼합색으로 보여지도록 하는 것이다.
한편, 본 발명은 현재의 위치를 수치화하여 메모리에 저장하고 저장된 수치를 상기 저장된 수치와 비교 수치값에 차이가 있는 경우만 이동하도록 한다. 즉 수치값의 차이만큼만 이동한다.
따라서, 비교데이터, 저장데이터, 현재데이터의 저장 영역을 구축하고 Z축의 감지기능을 이용하여 각 축의 이동 방향을 측정하여 각각의 이동값을 측정함으로써 마우스로 활용되는 것이다.
도 5는 본 발명이 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 게임기의 제어 순서도로 하기와 같은 단계로 이루어져 있다.
액셀러로미터에서 사용자의 움직임의 X, Y, Z 3차원 데이터를 펄스폭 변조방식(PWM)으로 마이크로 컨트롤 유니트(MCU)에 전송하는 단계(S10)와;
마이크로 컨트롤 유니트가 3차원 데이터를 디지털신호로 변환하는 단계(S20)와;
변환된 디지털신호를 블루투스를 통하여 게임엔진에 따른 게임 프로그램이 설치된 컴퓨터에 전송하는 단계(S30)와;
게임 프로그램을 수행하는 도중 상대방을 가해하거나 검끼리 충돌하는 각종 이벤트가 발생한 데이터를 블루투스에 전송하여 진동기와 스피커 및 앰프(AMP)로 출력하는 단계(S40)로 이루어져 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 현재 판매되고 있는 칼장남감들이 딱딱하고 예리한 칼날을 갖추고 있어 안전사고가 발생할 위험이 있어 광선검 자체적으로 인체에 무해한 장난감을 제공하는 효과가 있고, 광선검을 컴퓨터 입력장치로 사용하여 컴퓨터에 접속하여 3차원 시뮬레이션 대전게임의 컨트롤러로 사용하는 효과가 있고, 광선검을 마우스와 조이스틱 대용으로 사용하는 효과가 있으므로 온라인 게임 및 완구산업상 유용한 발명이다.

Claims (3)

  1. (삭제)
  2. (삭제)
  3. 3차원 시뮬레이션 게임을 수행하기 위한 게임기의 제어방법에 있어서,
    액셀러로미터(Acclerometer에서 사용자의 작동에 따른 광선검의 움직임을 X, Y, Z 3차원 데이터로 변환하여 펄스폭변조방식(PWM)으로 마이크로컨트롤유니트(MCU)에 전송하는 단계(S10)와;
    마이크로컨트롤유니트가 3차원 데이터를 디지털신호로 변환하는 단계(S20)와;
    변환된 디지털신호를 블루투스를 통하여 게임엔진에 따른 게임 프로그램이 설치된 컴퓨터에 전송하는 단계(S30)와;
    게임 프로그램을 수행하는 도중 상대방을 가해하거나 광선 검끼리 충돌하는 각종 이벤트가 발생한 데이터를 블루투스에 전송하여 화면상에 표시하고, 광선 검의 움직임, 각도 및 거리에 대한 정보를 MCU에서 분석처리하여 진동기와 스피커 및 앰프(AMP)로 출력하는 단계(S40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 게임기의 제어방법.
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