KR100248875B1 - 가상 현실용 3차원 시뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상 현실용 3차원 시뮬레이터(Simulator)에 관한 것으로, 특히 전, 후 작동 및 좌, 우 작동 또는 회전 작동을 유기적으로 행하도록 하여 가상적으로 모의 오락, 모의 비행, 모의 운전 등에 적합하도록 하는 것이다. 이와 같은 본 발명은 하부 지지 프레임의 전, 후에 입설시킨 고정 지지판과, 상기 고정 지지판의 상부 중심부에 작동축을 끼워 좌, 우 시소 작동을 행하게 하는 상부 제 1작동판과, 상기 상부 제 1 작동판의 좌, 우에 입설시킨 고정 지지판의 상부 중심부에 작동축을 끼워 전, 후 시소 작동을 행하게 하는 상부 제 2 작동판과, 상기하부 지지 프레임의 중앙에 설치한 제 1 작동 모터의 축에 맞닿게 한 워엄기어 축에 아암을 설치하되, 상기 아암의 타단에 제 1 작동간의 일측을, 제 1 작동간의 타단은 제 1 작동판 일측에 유설시켜 구성한 좌, 우 작동 수단과, 상기 상부 제 1 작동판의 중앙에 설치한 제 2 작동 모터의 축에 맞닿게 한 워엄 기어축에 아암을 설치하되, 상기 아암의 타단에 제 2 작동간의 일측을, 제 2 작동간의 타단은 제 2 작동판의 일측에 유설시켜 구성한 전, 후 작동 수단과를 구비함을 특징으로 한다.

Description

가상 현실용 3차원 시뮬레이터

본 발명은 가상 현실용 3차원 시뮬레이터(Simulator)에 관한 것으로, 특히 전, 후 작동 및 좌, 우 작동 또는 회전 작동을 유기적으로 행하도록 하여 가상적으로 모의 오락, 모의 비행, 모의 운전 등에 적합하도록 하는 것이다.

일반적으로 가상 현실용 시뮬레이터는 작동판이 좌, 우로만 작동되거나 또는전, 후로 작동되는 2차원적 시뮬레이터로서, 가상 현실에 대한 만족감이 크게 결여되어 있고, 특히 시뮬레이터 작동 구조는 체인을 이용하여 작동을 수행하도록 되어 있어 그 구조가 매우 복잡하고, 체인이 걸려 넘어갈 때 발생하는 소음이 심할 뿐 아니라 부드러운 작동이 이루어지지 않는 등의 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 가상 현실용 시뮬레이터가 가지는 문제점을 해소하기 위하여 창출한 것으로, 시뮬레이터 작동시 소음을 없애고 부드러운 작동을 수행할 수 있도록 함은 물론 소형화하여 설치의 간편화에 기여하도록 함을 목적으로한다.

또한 본 발명은 작동판의 전, 후 작동 및 좌, 우 작동 또는 회전 작동을 수행하도록 하여 3차원적으로 가상 현실의 만족감을 얻을 수 있도록 함을 목적으로한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명은 하부 지지 프레임의 전, 후에 입설시킨 고정 지지판과, 상기 고정 지지판의 상부 중심부에 작동축을 끼워 좌, 우 시소 작동을 행하게 하는 상부 제 1 작동판과, 상기 상부 제 1 작동판의 좌, 우에 입설시킨 고정 지지판의 상부 중심부에 작동축을 끼워 전, 후 시소 작동을 행하게 하는 상부 제 2 작동판과, 상기 하부 지지 프레임의 중앙에 설치한 제 1 작동 모터의 축에 맞닿게 한 워엄 및 워엄기어 축에 아암을 설치하되, 상기 아암의 타단에 제 1 작동간의 일측을, 아암의 타단은 제 1 작동판 일측에 유설시켜 구성한 좌, 우 작동 수단과, 상기 상부 제 1 작동판의 중앙에 설치한 제 2 작동 모터의 축에 맞닿게 한 워엄 기어축에 아암을 설치하되, 상기 아암의 타단에 제 2 작동간의 일측을, 아암의 타단은 제 2 작동판의 일측에 유설시켜 구성한 전, 후 작동 수단과를 구비함을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 하부 지지 프레임 하방에 시뮬레이터 본체를 360° 회전시키게 하는 회전 수단을 부설시키거나 승강 수단을 부설시켜 시뮬레이터 본체가 회전 및 승강 작동하도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 컴퓨터 프로그램에 의해 표출되는 모니터의 화면에 따른 상호 조작에 따라 좌, 우 작동 수단과 전, 후 작동 수단에 의해 제 1 작동판과 제 2 작동판을 좌, 우 또는 전, 후 작동케 하여 시뮬레이터를 움직이게 함으로써 가상 현실의 만족감을 얻을 수 있게 되고, 상기 시뮬레이터 본체 하방에 회전 수단을 부설시켜 시뮬레이터를 360° 회전케 하여 시뮬레이터를 3차원적으로 작동케 함으로써 3차원적인 환상의 몰입감을 얻을 수 있게 되는 것이다.

특히, 본 발명은 서보 작동 모터의 작동에 의해 크랭크 식으로 제 1 및 제 2작동판을 작동케 하는 것이어서, 종래 체인식 구성보다 훨씬 더 그 구조가 간단하고, 제작비가 저렴하게 들며, 소음이 크게 저하됨은 물론 소형으로 제작할 수 있어 설치의 간편화에 기여할 수 있게 되는 효과를 가져오게 된다.

도 1은 본 발명의 설치 상태 정면도

도 2는 본 발명의 작동 상태도로서

가)는 정면에서 본 작동 상태도

나)는 측면에서 본 작동 상태도

도 3은 본 발명의 타실시예에 의한 정면도

도 4는 도 3의 작동 상태도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

1 : 하부 지지 프레임 2 : 고정 지지판

3,6 : 작동축 4 : 제 1 작동판

5 : 고정 지지판 7 : 제 2 작동판

8 : 제 1 작동 모터 8A,13A;19H : 축

9,14: 워엄 기어축 10;15: 아암

11: 제 1 작동간 12: 좌, 우 작동 수단

13: 제 2 작동 모터 16 : 제 2 작동간

17: 전, 후 작동 수단 18 : 회전 수단

18A:회전 기어 원판 18B : 중심축

18C : 고정 박스 18D, 19G : 모터

18E: 워엄기어 18F : 구동 기어

19 : 승강 수단 19A.19B : 상, 하부 프레임

19C: 링크 수단 19D : 이동구

19E: 암나사부 19F: 숫나사부

S : 시뮬레이터 본체

도 1은 본 발명의 설치 상태도이다.

하부 지지 프레임(1)의 전, 후에 입설시킨 고정지지판(2)의 상부 중심부에 작동축(3)을 끼워 좌, 우 시소 작동을 행하게 하는 상부 제 1 작동판(4)을 설치하고, 상기 상부 제 1 작동판(4)의 좌, 우에 입설시킨 고정지지판(5)의 상부 중심부에 작동축(6)을 끼워 전, 후 시소 작동을 행하게 하는 상부 제 2 작동판(7)을 설치한다. 그리고, 하부 지지 프레임(1)의 중앙에 설치한 제 1 작동 모터(8)의 축(8A)에 맞닿게 한 워엄 및 워엄기어(9) 축(9A)에 아암(10)을 설치하되, 상기 아암(10)의 타단에 제 1 작동간(11)의 일측을, 제 1 작동간(11)의 타단은 제1 작동판(4) 일측에 유설시켜 좌,우 작동 수단(12)을 구성시킨다.

또한 상부 제 1 작동판(4)의 중앙에 설치한 제 2 작동 모터(13)의 축(13A)에 맞닿게 한 워엄 및 워엄기어(14)축(14A)에 아암(15)을 설치하되, 상기 아암(15)의 타단에 제 2 작동간(16)의 일측을, 제 2 작동간(16)의 타단은 제 2 작동판(7)의 일측에 유설시켜 전, 후 작동 수단(17)을 구성시킨다.

그리고, 하부 지지 프레임(1) 하방에 시뮬레이터 본체(S)를 360° 좌, 우 회전시키는 회전 수단(18)을 설치하여 시뮬레이터 본체(S)를 회전시키도록 구성한다.

상기에 있어서, 회전 수단(18)은 회전 기어 원판(18A)의 상방을 하부 지지프레임(1)에 용착시키고, 상기 회전 기어 원판(18A)의 중심축(18B)을 지면에 설치한 고정 박스(18C)에 유설시키며, 상기 회전 기어 원판(18A)의 일측에는 모터(18D)의 축에 설치된 워엄 및 워엄 기어(18E)에 의해 회전되는 구동 기어(18F)가 맞물리도록 구성한다.

또한 본 발명은 하부 지지 프레임(1) 하방에 시뮬레이터 본체(S)를 승강 작동시키는 승강수단(19)을 설치하여 시뮬레이터 본체(S)를 승강시키도록 구성한다.

상기 승강수단(19)은 상, 하부 프레임(19A)(19B) 사이에 링크 수단(19C)을 설치하고, 상기 링크 수단(19C)의 중심부 양측에 설치한 나사부를 갖는 이동구(19D)에 암나사부(19E) 및 숫나사부(19F)를 갖는 모터(19G)의 축(19H)을 끼워지게 구성한다.

상기에 있어서, 제 1, 제 2 작동 모터(8)(13) 및 모터(18D),(19G)는 서보 모터이고, 이들 모터의 작동은 조작자의 조작에 의해 순서 없이 작동시키게 한다.그리고 캡슐 내에는 의자 및 프로그램에 의해 표출되는 화면이 모니터 상에 나타나도록 되어 있다.

도면중 20, 21은 베어링, 22는 캡슐, 23은 의자, 24는 카버, 25는 기어 박스, 26은 고정 원판, 27은 리미트 스위치부이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 갈다.

우선, 캡슐(22)내의 의자(23)에 앉은 시승자가 화면을 보면서 죠이스틱(도시생략)으로 조작시켜 제 1 작동 모터(8)를 정, 역 작동시키면, 도 2의 가)에 도시한 바와 같이, 제 1 작동 모터(8)의 축(8A)에 맞닿은 워엄 및 워엄기어(9)가 정,역회전되고, 이 워엄 기어축(A)에 설치한 아암(10)이 정, 역회전되어 제 1 작동간(11)을 승강 작동시킨다. 따라서 제 1 작동간(11)의 승강 작동에 의해 제 1 작동판(4)은 작동축(3)을 중심으로 좌, 우 시소 작동을 행하게 되고, 조작자가 제 2 작동 모터(13)를 정, 역 작동시키면, 제 2 작동판(7)도 상기와 같은 작동 즉, 제 2 작동간(16)의 승강작동에 의해 제 2 작동판(7)이 작동축(6)을 중심으로 전, 후 시소 작동을 행하게 되는 것이다.

이와 같이 제 1 및 제 2 작동판(4)(7)을 좌, 우 또는 전, 후로 시소 작동을 행하는 도중 조작자가 죠이스틱으로 회전 수단(18)의 모터(18D) 또는 승강수단(19)의 모터(19G)를 작동시키면, 시뮬레이터 본체(S)는 회전 또는 승강 작동을 수행하게 된다.

즉, 회전 수단(18)의 모터(18D)를 정, 역회전시키면, 모터(18D)축에 축설시킨 워엄 및 워엄기어(18E)가 정, 역회전되고, 이에 따라 구동 기어(18F)가 정,역회전되어 회전 기어 원판(18A)을 정, 역회전시키게 된다. 이와 같이 회전 기어 원판(18A)이 정, 역회전되면 시뮬레이터 본체(S)가 전, 후 또는 좌, 우 시소 작동을 하는 도중에 회전하게 되므로 3차원적인 가상 현실이 이루어지게 되는 것이다.

또한 승강수단(19)의 모터(19G)를 정, 역 작동시키면, 모터(19G)의 축(19H)에 형성된 암나사부(19E) 및 숫나사부(19F)에 의해 이동구(19D)가 내, 외측으로 이동 하게 되고, 이에 따라 링크 수단(19C)이 승강 작동되게 됨으로써, 시뮬레이터 본체(S)가 전, 후 또는 좌, 우 시소 작동을 수행하는 도중 공중으로 뜨는 기분 또는 내려앉는 다이나믹한 기분을 시승자가 맛볼 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 크랭크 식으로 작동되는 간단한 구조로 인해 제작비가 저렴하고, 소음 발생이 작아 시승자에게 안락감을 부여하며, 시뮬레이터 본체를 소형화하여 설치의 편리함을 제공하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 제 1 및 제 2 작동판에 의한 좌, 우 및 전, 후 시소 운동과 시뮬레이터 본체의 회전 운동 또는 승강운동을 일련적으로 수행케 함으로써 3차원적인 가상 현실을 도모할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (3)

1. 하부 지지 프레임(1)의 전, 후에 입설시킨 고정 지지판(2)과, 상기 고정 지지판(2)의 상부 중심부에 작동축(3)을 끼워 좌, 우 시소 작동을 행하게 하는 상부 제 1 작동판(4)과, 상기 상부 제 1 작동판(4)의 좌, 우에 입설시킨 고정 지지판(5)의 상부 중심부에 작동축(6)을 끼워 전, 후 시소 작동을 행하게 하는 상부제 2 작동판(7)과, 상기 하부 지지 프레임(1)의 중앙에 설치한 제 1 작동 모터(8)의 축(8A)에 맞닿게 한 워엄 및 워엄기어(9) 축(9A)에 아암(10)을 설치하되, 상기 아암(10)의 타단에 제 1 작동간(11)의 일측을, 제 1 작동간(11)의 타단은 제 1 작동판(4) 일측에 유설시켜 구성한 좌, 우 작동 수단(12)과, 상기 상부 제 1 작동판(4)의 중앙에 설치한 제 2 작동 모터(13)의 축(13A)에 맞닿게 한 워엄 및 워엄 기어(14) 축(14A)에 아암(15)을 설치하되, 상기 아암(15)의 타단에 제 2 작동간(16)의 일측을, 제 2 작동간(16)의 타단은 제 2 작동판(7)의 일측에 유설시켜 구성한 전, 후 작동 수단(17)과,를 구비함을 특징으로 하는 가상 현실용 3차원 시뮬레이터.
2. 제 1 항에 있어서,

   하부 지지프레임(1) 하방에 회전 수단(18)을 설치하되, 회전 수단(18)은 회전 기어 원판(18A)의 상방을 하부 지지 프레임(1)에 용착시키고, 상기 회전 기어원판(18A)의 중심축(18B)을 지면에 설치한 고정 박스(18C)에 유설시키며, 상기 회전 기어 원판(18A)의 일측에는 모터(18D)의 축에 설치된 워엄 및 워엄 기어(18E)에 의해 회전되는 구동 기어(18F)가 맞물리도록 구성함을 특징으로 하는 가상 현실용 3차원 시뮬레이터.
3. 제 1 항에 있어서,

   하부 지지프레임(1) 하방에 승강수단(19)을 설치하되, 승강수단(19)은 상,하부 프레임(19A)(19B) 사이에 링크 수단(19C)을 설치하고, 상기 링크 수단(19C)의 중심부 양측에 설치한 나사부를 갖는 이동구(19D)에 암나사부(19E) 및 숫나사부(19F)를 갖는 모터(19G)의 축(19H)을 끼워지게 구성함을 특징으로 하는 가상현실용 3차원 시뮬레이터.