CN106249860A - 虚拟现实的现实空间化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供虚拟现实的现实空间化系统，包括：智能垫，显示有符合基于场景的虚拟现实世界的图片和位置信息；中央控制用物联网模块，安放于智能垫来可自动移动；角色扮演型物联网模块，安放于智能垫，来可由用户能动性地使上述角色扮演型物联网模块进行工作；光学传感器，设置于中央控制用物联网模块及角色扮演型物联网模块，用于在智能垫感测当前位置信息；智能盒，可选择性地与中央控制用物联网模块或角色扮演型物联网模块相结合；智能传感器，用于感测与中央控制用物联网模块或角色扮演型物联网模块相结合的智能盒的数量；平板电脑，通过无线通信收发被上述中央控制用物联网模块收集的信息，并对信息进行处理后进行发送。

Description

虚拟现实的现实空间化系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实的现实空间化系统，更详细地涉及如下虚拟现实的现实空间化系统，为了解决难以反复进行外部活动教育的发育障碍者、幼儿、儿童等对现实世界不适应的问题，利用最新的物联网(IOT)技术来在现实空间直接呈现虚拟现实，并可使用户反复体验，来使用户并无反感地维持投入度，从而可使教育及游戏等的实现度最大化。
背景技术
发育障碍者、幼儿、儿童难以通过现场体验来接受交通安全教育、找路、购物等，虽然在家庭或学校通过二维教材等来接受教育，但由于这种教育方式没有现场感，因而投入度低，在达到教育实现度方面存在局限性。
尤其，发育障碍者因受他人的视线和监护人存在困难之处等影响，因而难以进行现场体验，导致对现实世界不适应的顽固性问题。
为了解决这种问题，需要在现场进行反复体验，但这在现实中难以实现，作为对这种情况的解决方案，虽然出现了多种体验教具，但实际上大多为质量差、投入度低的二维产品，也有很多以幼儿用产品代替教具来使用的情况。
对于集中力差的发育障碍者而言，实际非常需要一种工具来代替投入度高的现场体验，并且需要以实物来直接反复体验现场情况，但到目前为止，没有可满足这种要求的装置等。
另一方面，在韩国登录特许10-0973680中，公开了关于利用以游戏形式引导学习的儿童学习用垫的学习系统及方法的技术，通过上述技术，可在利用儿童学习用垫来进行思维及身体方面的学习时，使儿童以游戏形式进行学习，从而引导儿童提高学习效率。
在韩国公开特许10-2011-0084384中公开了如下技术，其中，设备包括需要儿童进行身体活动的游戏设备、儿童教育答问(quiz)机构及游戏设备允许使用机构，儿童需要回答从教育答问机构提出的问题，在答案正确的情况下，上述游戏设备允许使用机构才允许该儿童使用该游戏设备玩耍。上述游戏设备例如有滑梯、球池(Ball pit)、儿童用汽车、探险或探访环节等，可对语言、外语、数学等方面进行施教，还可通过使用国外实景照片来获得国外进修的效果。
但是，在上述的现有技术中，使用对象主要特定在儿童或幼儿，来使儿童或幼儿进行学习或游戏，因而在实现使发育障碍者得到现场体验等的能动性教育效果方面受限制。
现有技术文献
专利文献
专利文献0001：韩国登录特许10-0973680
专利文献0002：韩国公开特许10-2011-0084384
发明内容
为此，本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的目的在于，提供可适用于发育障碍者、幼儿、儿童等难以在现场进行体验的各种交通安全教育、找路、游戏等多种教育程序及游戏程序的系统。
并且，本发明以提供可通过提高对教育及游戏等的专注度，来使教育实现度等最大化的系统作为目的，进而完成了本发明。
本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的特征在于，包括：智能垫，显示有符合基于场景的虚拟现实世界的图片和位置信息；中央控制用物联网模块，安放于上述智能垫，可自动移动；角色扮演型物联网模块，安放于上述智能垫，用户能动性地使上述角色扮演型物联网模块进行工作；光学传感器，设置于上述中央控制用物联网模块及角色扮演型物联网模块，用于在智能垫感测当前位置信息；智能盒，可选择性地与上述中央控制用物联网模块或角色扮演型物联网模块相结合；智能传感器，用于感测与上述中央控制用物联网模块或角色扮演型物联网模块相结合的智能盒的数量；以及平板电脑，通过无线通信收发被上述中央控制用物联网模块收集的信息，并对信息进行处理后进行发送，通过上述虚拟现实的现实空间化系统，能够按不同场景体验呈现出虚拟现实空间的多种虚拟现实。
并且，本发明的特征在于，为了基于场景的用户角色，上述智能盒可选择性地与中央控制用物联网模块或角色扮演型物联网模块相结合，并由智能传感器进行感测，从而向平板电脑传送相应的信息。
并且，本发明的特征在于，上述智能垫可由单个垫形成或通过相互扣入组合的方式组装多个垫而成，来以具有互换性的方式呈现基于场景的虚拟现实。
并且，本发明的特征在于，当需要根据工作状况而警告、称赞、鼓励用户时，上述中央控制用物联网模块、角色扮演型物联网模块可借助视觉通知单元、听觉通知单元来向用户通知这一情况。
本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统可使发育障碍者、幼儿、儿童在虚拟现实中体验交通安全教育、找路、游戏活动、治疗体验、订餐、购物、银行、医院、体育等，并接受准确的行为规范教育，可通过提高对教育及游戏的专注度来使教育及游戏的效果最大化。
并且，可将通过教育收集到的数据加工成大数据来用于改善解决方案，并且，不仅可以直接在现场进行教育，还可通过互联网来进行视频教育。
附图说明
图1为示出采用本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的硬件的优选一实施例的整体布置图。
图2为用于说明采用本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的硬件的实际使用状态及工作的使用状态的示例图。
图3为更详细地表示采用本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的硬件的结构部件的分解状态及局部放大图。
图4为示出用于本发明的虚拟现实的现实空间化系统的智能垫1的另一实施例的俯视图。
图5为在本发明的虚拟现实的现实空间化系统中截取用于识别位置的光学传感器6部位的剖视图。
图6和图7为示出在本发明的虚拟现实的现实空间化系统中，硬件之间相互进行信息处理的过程的框图。
图8为在本发明的虚拟现实的现实空间化系统中，硬件结构中的智能盒的使用示例图。
图9至图20示出根据通过使用本发明的虚拟现实的现实空间化系统的硬件来按照所设计的特定场景进行的程序的场景流程以及符合相应场景的现实空间呈现过程。
具体实施方式
本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的特征如下：为了解决包括难以反复进行外部活动的发育障碍者在内的普通幼儿、儿童等对现实世界不适应的问题，利用最新物联网(IOT)技术来在现实空间直接呈现虚拟现实，并可使用户反复体验、学习行为规范。
上述虚拟现实的现实空间化系统包括：智能垫，显示符合多种场景的虚拟现实；中央控制用物联网模块，可在上述智能垫上自动移动，以蓝牙等的多种无线方式与平板电脑进行通信，通过收发用户所学习到的信息，来使符合平板电脑中的场景的程序按照已处理的指令工作；以及角色扮演型物联网模块，在上述智能垫上扮演行人或汽车等所分担的角色，用户(受教育人员、进行游戏的当事人等)可以能动性地使上述角色扮演型物联网模块进行工作，上述中央控制用物联网模块及角色扮演型物联网模块可借助光学传感器来识别及传输在智能垫加密的位置信息，从而可使发育障碍者、幼儿、儿童等无反感地维持投入度，并进行教育及游戏等。
以下，参照本发明的附图来详细说明本发明。首先，需要注意的是，在附图中，对相同的结构要素或部件，尽可能标注相同的附图标记。在说明本发明的过程中，省略对相关公知功能或结构的详细说明，以防止混淆本发明的要旨。
当在本说明书中所提及的原有的含义基础上提出固有的制造方面及物质方面的允许误差时，在本说明书中所使用的表示程度的“约”、“实际”等术语表示接近所述的误差值，用于防止不法侵权人不正当地利用为了有助于理解本发明而公开的准确数值或关键数值。
以下，与附图一同，详细说明本发明的优选实施例。
图1为示出采用本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的硬件的优选一实施例的整体布置图。
本发明的虚拟现实的现实空间化系统的硬件结构大致包括：智能垫1；两种智能块，即，中央控制用物联网模块2和角色扮演型物联网模块3，上述中央控制用物联网模块2可在智能垫1上按照预先场景化的程序自动移动，受教育人员可以能动性地使上述角色扮演型物联网模块3工作；智能盒4，设有行人、汽车等与适合场景的角色相符合的一个以上的多个智能盒4；智能传感器5，分别设置于中央控制用物联网模块2及角色扮演型物联网模块3，可确认上述智能盒4是否与中央控制用物联网模块2或角色扮演型物联网模块3相结合；以及平板电脑7，以符合整个场景的方式进行处理。
图2为用于说明采用本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的硬件的实际使用状态及工作的使用状态的示例图。
如图所示，在呈现现实空间的智能垫的1上部分别安放中央控制用物联网模块2及角色扮演型物联网模块3，并以符合场景的方式借助无线通信向中央控制用物联网模块2传送由平板电脑7处理的指令，上述中央控制用物联网模块2从一个以上的角色扮演型物联网模块3接收位置信息及状态，并向平板电脑7传送上述位置信息及状态。
并且，通过使符合行人或汽车等角色的智能盒4与中央控制用物联网模块2或角色扮演型物联网模块3相结合，来使智能传感器4进行感测。
上述中央控制用物联网模块2及角色扮演型物联网模块3通过设置发光二极管(LED)灯、警灯等视觉通知单元和蜂鸣器等的听觉通知单元，并根据上述中央控制用物联网模块2及角色扮演型物联网模块3的工作状况，来当处于警告状况时，向用户发出警告，并且，当用户基于场景来适当执行行动规范时，可以以语音信息等方式向用户发出称赞或鼓励等。
图3为更详细地表示采用本发明所提供的虚拟现实的现实空间化系统的硬件的结构部件的分解状态及局部放大图。
如上所述，硬件包括：智能垫1；中央控制用物联网模块2；角色扮演型物联网模块3；智能盒4，制作成象征符合行人或汽车等角色形象的形状等；以及智能传感器5，用于当上述智能盒4与中央控制用物联网模块2或角色扮演型物联网模块3相结合时感测结合情况。
上述智能传感器5可设于结合槽内部，从而当智能盒4与中央控制用物联网模块2或角色扮演型物联网模块3相结合时对结合情况进行感测。
图4示出用于本发明的虚拟现实的现实空间化系统的智能垫1的另一实施例，上述智能垫1可不仅形成具有整体图画的单一智能垫1，而且可分割成多个，并通过相互扣入组合的方式组装成智能垫1以多种方式呈现智能垫1的整体现实空间，从而可以以赋予多种角色及场景的方式制作的智能垫1。
图5为在本发明的虚拟现实的现实空间化系统中截取用于识别位置的光学传感器6部位的剖视图。
在上述智能垫1上部印刷有图案，从而使安放于上述智能垫1上部的中央控制用物联网模块2及角色扮演型物联网模块3通过安装于上述中央控制用物联网模块2及角色扮演型物联网模块3下端的光学传感器6，来分析印在智能垫1的图案，并每秒钟10次收集当前位置。
图6和图7为示出在本发明的虚拟现实的现实空间化系统中，硬件之间相互进行信息处理的过程的框图。
位于智能垫1上的中央控制用物联网模块2及角色扮演型物联网模块3通过光学传感器6识别位置值，来向中央控制用物联网模块2传送所收集的位置及状态信息，由中央控制用物联网模块2向平板电脑7传送相应的信息。
上述平板电脑7的解决方案处理所接收的信息来再次通过中央控制用物联网模块2传送指令。在收发这种信息时使用蓝牙等的多种无线通信方式。
图8示出在本发明的虚拟现实的现实空间化系统中，硬件结构中的智能盒4从角色扮演型物联网模块3分离，并与中央控制用物联网模块2相结合的过程。
即，上述智能盒4可从由受教育人员等可使能动性地进行工作的角色扮演型物联网模块3分离，并变为汽车的乘客，在这种情况下，受教育人员为了扮演乘客的角色，在使智能盒4从角色扮演型物联网模块3分离后，使上述智能盒4与可自动移动的中央控制用物联网模块2相结合，此时，由智能传感器5感测智能盒4的结合，并向平板电脑7传送相应的信息，来进行符合场景的处理。
图9至图20例示性地示出根据通过使用本发明的虚拟现实的现实空间化系统的硬件来按照所设计的特定的场景进行的程序的场景流程以及符合相应场景的现实空间呈现过程。上述场景流程由呈现所提供的场景的智能平板和场景结构图形成。
图9和图10示出用于教育穿过无信号灯的人行横道时的行为要点的场景流程及符合相应场景的现实空间呈现过程。
图11和图12为用于教育穿过有信号灯的人行横道时的行为要点的场景流程及符合相应场景的现实空间呈现过程。
并且，图13和图14示出用于教育应对横穿马路时发生事故的行为要点的场景流程及符合相应场景的现实空间呈现过程。
图15和图16示出用于教育预防上校车或下校车时有可能发生的事故的行为要点的场景流程及符合相应场景的现实空间呈现过程。
图17和图18示出用于教育预防在胡同享受玩球等游戏时有可能发生的交通事故的行为要点的场景流程及符合相应场景的现实空间呈现过程。
图19和图20示出用于教育预防大型车辆旋转时因未意识到大型车辆的旋转半径大而有可能发生的事故的行为要点的场景流程及符合相应场景的现实空间呈现过程。
在如上所述的多种场景中，若教育人员首先向受教育人员提出相应场景的教育目的，则在智能平板上呈现相应的情况，并一边指着智能平板，一边向受教育人员告知行为规范。
受教育人员专注于教育人员所告知的行为规范，在所扮演的角色为行人的情况下，使与智能盒4相结合的角色扮演型物联网模块3能动性地工作，在受教育人员所扮演的角色处于乘坐汽车的状态，则在看着与中央控制用物联网模块2相结合的智能盒4后，当下车时，使智能盒4从中央控制用物联网模块2分离，并在使智能盒4与角色扮演型物联网模块3相结合之后，使角色扮演型物联网模块3移动来进行步行动作。
此时，在智能平板中，通过语音等输出符合场景的事件，若执行完整个过程，则现实空间体验结束，且场景结束。
本发明的虚拟现实的现实空间化系统的软件作为平板电脑用交通运行程序，可用于交通安全教育、找路、游戏活动、治疗体验、订餐、购物、银行、医院、体育等发育障碍者、幼儿、儿童所需的现场活动的所有情况。
受教育人员对各个上述场景的行为反应和使用明细系统地存储(数据分析)于客户端。
上述数据被加密来整合到网络，并被分析，从而被分析成发育障碍者等的受教育人员对各个情况的集中度、反复错误的部分等具有宏观意义的数据，且可用于改善解决方案(大数据)。
并且，最终，可在互联网上确认各事物的位置(从封闭网络连接至互联网)。
在如上所述的本发明中，在受教育人员具有发育障碍的情况下，通过数据的反馈来系统地存储的数据对教育和治疗现场非常重要，可延伸成为适合现场体验的解决方案，可制作成对教育及治疗有意义的数据并进行使用。
以上所述的本发明不局限于上述的实施例及附图，在不脱离本发明的技术思想的范围内可对本发明进行多种替代、变形及变更，这对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (4)

1.一种虚拟现实的现实空间化系统，其特征在于，
包括：
智能垫(1)，显示有符合基于场景的虚拟现实世界的图片和位置信息；
中央控制用物联网模块(2)，安放于上述智能垫(1)，能够自动移动；
角色扮演型物联网模块(3)，安放于上述智能垫(1)，用户能够能动性地使上述角色扮演型物联网模块(3)进行工作；
光学传感器(6)，设置于上述中央控制用物联网模块(2)及角色扮演型物联网模块(3)，用于在智能垫(1)感测当前位置信息；
智能盒(4)，能够选择性地与上述中央控制用物联网模块(2)或角色扮演型物联网模块(3)相结合；
智能传感器(5)，用于感测与上述中央控制用物联网模块(2)或角色扮演型物联网模块(3)相结合的智能盒(4)的数量；以及
平板电脑(7)，通过无线通信收发被上述中央控制用物联网模块(2)收集的信息，并对信息进行处理后进行发送，
通过上述虚拟现实的现实空间化系统，能够按不同场景体验呈现出虚拟现实空间的多种虚拟现实。
2.根据权利要求1所述的虚拟现实的现实空间化系统，其特征在于，为了基于场景的用户角色，上述智能盒(4)能够选择性地与中央控制用物联网模块(2)或角色扮演型物联网模块(3)相结合，并由智能传感器(5)进行感测，从而向平板电脑(7)传送相应的信息。
3.根据权利要求1所述的虚拟现实的现实空间化系统，其特征在于，上述智能垫(1)由单个垫形成或通过相互扣入组合的方式组装多个垫而成，来以具有互换性的方式呈现基于场景的虚拟现实。
4.根据权利要求1所述的虚拟现实的现实空间化系统，其特征在于，当需要根据工作状况而警告、称赞、鼓励用户时，上述中央控制用物联网模块(2)、角色扮演型物联网模块(3)能够借助视觉通知单元、听觉通知单元来向用户通知这一情况。
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