KR100523079B1 - Motion simulator for experiencing assume actuality and control method thereof - Google Patents

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KR100523079B1
KR100523079B1 KR10-2002-0076497A KR20020076497A KR100523079B1 KR 100523079 B1 KR100523079 B1 KR 100523079B1 KR 20020076497 A KR20020076497 A KR 20020076497A KR 100523079 B1 KR100523079 B1 KR 100523079B1
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Abstract

본 발명은 전원을 인가하여 초기화시킨 후, 시스템의 동작상태가 양호할 경우에 탑승자가 제2 롤링부재에 탑승하고, 탑승자가 탑승한 후에 안전벨트를 착용하고 또한 도어록을 착용한 후에 제어판넬(또는 퍼스널 컴퓨터의 키보드)에 설치된 각종 제어스위치를 작동시켜서 전원을 인가하고, 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 기억되어 있는 화상 제어신호를 오버헤드 프로젝터에서 받아 스크린에 표출한 영상화면을 관찰함과 동시에, 배경화면에 따른 스피커에서 출력되는 음향을 들으면서 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 설정된 일정시간동안 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 저장된 프로그램에 따라 제1 롤링부재를 전후방향으로 360도씩 일정회수 선회시킴과 동시에, 상기 제2 롤링부재를 상기 제1 롤링부재를 중심으로 해서 좌우측 방향으로 360도씩 일정회수 선회시키도록 구성되어 있다.According to the present invention, after the power is applied and initialized, the occupant rides on the second rolling member when the operation state of the system is good, and after the occupant wears the seat belt and wears the door lock, the control panel (or The power is supplied by operating various control switches installed on the keyboard of the personal computer, receiving an image control signal stored in advance in the server of the personal computer from the overhead projector, observing the image screen displayed on the screen, and simultaneously displaying the background screen. While rotating the first rolling member 360 times in a forward and backward direction according to a program stored in the server of the personal computer for a predetermined time while listening to the sound output from the speaker according to the present invention. 2 rolling members 360 degrees in the left and right directions about the first rolling member Jeonghoesu is configured to pivot.

따라서, 본 발명은 탑승자가 전방의 화면을 보면서 직접 조작(운전)하여 가상환경을 스릴있게 체험할 수 있음과 동시에, 제1 및 제2 롤링부재가 전후, 좌우방향으로 360도 선회할 수 있고, 또한 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.Therefore, the present invention allows the passenger to directly experience (driving) while watching the front screen and experience the thrill of the virtual environment, and at the same time, the first and second rolling members can rotate 360 degrees in the front, rear, left and right directions, In addition, the occurrence of safety accidents can be prevented.

Description

가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터 및 그 제어방법{MOTION SIMULATOR FOR EXPERIENCING ASSUME ACTUALITY AND CONTROL METHOD THEREOF} Motion simulator for immersive virtual reality and its control method {MOTION SIMULATOR FOR EXPERIENCING ASSUME ACTUALITY AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터에 관한 것으로서, 오락실 등에 설치되어 탑승자가 탑승해서 화면에 표출되는 배경을 보면서 조정하여 실제 탑승하였을 경우와 같이 체감으로 느낄 수 있는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a motion simulator for virtual reality experience, and relates to a motion simulator for virtual reality experience that is installed in a game room or the like so that a passenger can feel and feel as if they are actually boarding by adjusting the background displayed on the screen. .

이와 같은 종류의 모의 영상 오락 시스템으로서는 한국 공개특허공보 공개번호 특1999-0043649호(공개일 ; 1999년 6월 15일)에 개시되어 있다. A simulation video entertainment system of this kind is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 1999-0043649 (published date; June 15, 1999).

상기 한국 공개특허공보 특1999-0043649호에 개시되어 있는 가상현실 체감용 시뮬레이터는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 받침판(1)의 받침봉(2) 상단부에 하부 지지판(10)이 고정되고, 상기 하부 지지판(10)의 상부에 설치되는 유동판(20)의 주연부에 복수개의 회전봉(31,32;33,34;35,36)이 회전 가능하게 결합되어 있으며, 상기 하부 지지판(10)과 유동판(20) 사이에는 원형봉과 같은 복수개의 작동요소(50)가 연결되어 있다.In the virtual reality immersion simulator disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 1999-0043649, as shown in FIGS. 1 and 2, the lower support plate 10 is fixed to the upper end of the support rod 2 of the support plate 1. A plurality of rotating rods 31, 32; 33, 34; 35, 36 are rotatably coupled to the periphery of the flow plate 20 installed on the upper portion of the lower support plate 10, and the lower support plate 10. And a plurality of actuating elements 50, such as circular rods, are connected between the flow plate 20 and the flow plate 20.

상기 작동요소(50)는 상기 회전봉(31,32;33,34;35,36)에 상단부가 각각 유니버셜 조인트(60)로 연결되고, 하단부는 상기 하부 지지판(10)에 볼 죠인트(70)로 각각 연결되어 있으며, 구동수단(90)에 의해 유동되도록 되어 있다. 그리고, 상기 유동판(20)의 상면에는 의자(100)등이 고정되어 있다.The actuating element 50 is connected to the rotary rods 31, 32, 33, 34, 35, and 36 with an upper end by a universal joint 60, and a lower end by a ball joint 70 to the lower support plate 10. Each is connected and is made to flow by the drive means 90. The chair 100 is fixed to the upper surface of the flow plate 20.

상기 볼 죠인트(70)는 상기 하부 지지판(10)에 고정되는 볼 쇼켓(71)내에 볼(72)이 삽입되어 있고, 상기 작동요소(50)를 작동시키기 위한 구동수단(90)은 상기 하부 지지판(10)의 상부에 배치되는 중간 지지판(91)의 상부에 결합되는 복수개의 모터(92)와, 상기 모터(92)의 출력축(93)에 일단부가 축착되고, 타단부가 상기 작동요소(50)의 중간부에 축착되는 레버(94)로 구성되어 있다.The ball joint 70 is a ball 72 is inserted into the ball sleeve 71 is fixed to the lower support plate 10, the driving means 90 for operating the operating element 50 is the lower support plate One end of the plurality of motors 92 coupled to the upper portion of the intermediate support plate 91 disposed on the upper portion 10 and the output shaft 93 of the motor 92, and the other end of the operation element 50. The lever 94 is condensed to the intermediate part of the head).

상기 모터(92)는 감속모터가 사용되고, 상기 모터(92)의 출력축(93)은 모터(92)의 로터에 직결되어 있거나 동력을 연결 및 차단하기 위한 전자 클러치 등을 개재하고 결합되어 있다.The motor 92 is a reduction motor is used, the output shaft 93 of the motor 92 is directly connected to the rotor of the motor 92 or coupled via an electronic clutch for connecting and disconnecting power.

이와 같이 구성된 종래의 가상현실 체감용 시뮬레이터는 구동수단(90)의 모터(92)가 회전하게 되면, 복수 모터(92)의 출력축(93)에 일단이 축착된 레버(94)가 회동하면서 작동요소(50)를 움직이고, 또 각 모터(92)의 회전량을 조절하여 각 모터(92)에 연결된 레버(94)의 회동량에 변화를 주면, 각 작동요소(50)가 궤적의 범위에서 다양한 운동을 하게 되고, 복수개 모터(92)를 제어함에 따라 의자(100)의 운동을 다이나믹하게 재현할 수 있다. 그리고, 이와 같이 각 작동요소(50)가 서로 다른 방향으로 작동되어도 각 작동요소(50)의 상단부가 유동판(20)에 유니버셜 조인트(60)를 개재해서 연결되고, 하단부는 하부 지지판(10)에 볼 죠인트(70)를 개재해서 연결되어 있으므로 원활하게 동작된다.In the conventional virtual reality immersion simulator configured as described above, when the motor 92 of the driving means 90 rotates, the lever 94, one end of which is condensed to the output shaft 93 of the plurality of motors 92, rotates to operate the element. By moving the 50 and adjusting the amount of rotation of each motor 92 to change the amount of rotation of the lever 94 connected to each motor 92, each of the operating elements 50 is varied in the range of the trajectory. The motion of the chair 100 can be dynamically reproduced by controlling the plurality of motors 92. In addition, even when the respective operating elements 50 are operated in different directions, the upper end of each operating element 50 is connected to the flow plate 20 via the universal joint 60, and the lower end of the lower support plate 10. Since it is connected via the ball joint 70 to the smooth operation.

그런데, 종래의 가상현실 체감용 시뮬레이터는 구동수단에 의해 복수개의 작동요소를 선택적으로 구동시켜 의자의 위치를 3차원 공간에서 다양하게 변위시킬 수 있으므로, 이용자가 다채로운 진동을 느낄 수 있으므로, 가상환경을 실감있게 체험할 수 있고, 전기모터만으로 구동되는 것이므로 작업환경을 청결하게 유지할 수 있고 소음을 방지할 수 있다는 효과가 있기는 하나, 가상현실 체감용 시뮬레이터를 탑승하는 사람이 직접 조작할 수 없어 가상환경을 충분하게 또한 스릴있게 체감할 수 없다는 등의 여러가지 문제점이 있었다.However, the conventional virtual reality immersion simulator can selectively drive a plurality of operating elements by a driving means to variously displace the position of the chair in a three-dimensional space, so that the user can feel a variety of vibrations, thereby creating a virtual environment. Although it is possible to experience realistically and is driven by electric motor only, it can keep the working environment clean and prevent noise, but the virtual environment cannot be operated directly by the person who rides the simulator for experiencing virtual reality. There were various problems such as not being able to feel enough and thrill.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 탑승자가 전방의 화면을 보면서 직접 조작(운전)하면서 가상환경을 스릴있게 체험할 수 있는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a motion simulator for virtual reality immersion that allows a passenger to experience the virtual environment thrilling while directly manipulating (driving) while watching the front screen. There is.

본 발명의 다른 목적은 제1 및 제2 롤링부재가 전후, 좌우방향으로 360도 선회할 수 있는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a motion simulator for virtual reality immersion that the first and second rolling members can rotate 360 degrees in the front, rear, left and right directions.

본 발명의 또 다른 목적은 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a motion simulator for virtual reality experience that can prevent the occurrence of a safety accident.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지지 브래킷의 지지축을 중심으로 전후 방향으로 360도 선회가능하게 설치된 제1 롤링부재와, 탑승자가 탑승하여 앉을 수 있도록 의자가 내부에 설치되며, 상기 제1 롤링부재를 중심으로 해서 좌우 방향으로 360도 선회가능하게 상기 제1 롤링부재내에 설치된 제2 롤링부재와, 배경화면 및 효과음을 기억하며, 상기 제1 및 제2 롤링부재의 전후방향, 좌우방향으로 선회 제어신호를 입력하는 퍼스널 컴퓨터와, 상기 퍼스널 컴퓨터에서 출력되는 배경화면의 영상신호를 받아서 스크린에 영상으로 표출시키는 오버헤드 프로젝터와, 상기 스크린에 표출되는 영상신호에 동기되어서 상기 퍼스널 컴퓨터에서 출력되는 효과음을 받아 음향을 출력함과 동시에, 이상발생시에 경보음을 출력하는 스피커와, 상기 퍼스널 컴퓨터에서 출력되는 전후선회 제어신호를 받아서 상기 제1 롤링부재를 전후방향으로 선회시키도록 구동되는 제1 구동수단과, 상기 퍼스널 컴퓨터에서 출력되는 좌우선회 제어신호를 받아서 상기 제2 롤링부재를 좌우방향으로 선회시키도록 구동되는 제2 구동수단과, 상기 제1 구동수단의 회전축에 외감되며, 상기 지지브래킷의 지지축에 각각 고정설치되어 상기 제1 롤링부재의 샤프트를 전후측 방향으로 선회가능하도록 지지하는 좌우 한쌍의 베어링과, 상기 제1 롤링부재에 설치되어 상기 제2 롤링부재의 샤프트를 좌우측 방향으로 각각 선회가능하게 지지하는 한쌍의 베어링과, 상기 제1 롤링부재의 전후 영점위치를 검출하는 제1 영점검출센서와, 상기 제2 롤링부재의 좌우 영점위치를 검출하는 제2 영점검출센서와, 이상발생시에 점멸하여 이상상태임을 표시하는 경보등과, 상기 제1 및 제2 구동수단 및 제1 및 제2 롤링부재에 구동전원을 공급하는 제1 및 제2 슬립링과, 상기 제2 롤링부재내에 탑승한 탑승자가 동작 명령을 입력하는 제어판넬로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first rolling member rotatably rotated 360 degrees in the front-rear direction with respect to the support shaft of the support bracket, and a chair is installed therein so that the occupant can sit in the seat, and the first rolling member The second rolling member installed in the first rolling member, the background image and the sound effect, and the turning control in the front-rear direction and the left-right direction of the first and second rolling members. A personal computer for inputting a signal, an overhead projector that receives an image signal of a background screen output from the personal computer, and displays an image on a screen, and an effect sound output from the personal computer in synchronization with the image signal displayed on the screen Speaker which outputs sound and outputs alarm sound at the time of abnormality and the personal computer First driving means driven to receive the forward / backward turning control signal outputted from the first turning member and turning the first rolling member in the front-back direction; and receiving the left / right turning control signal outputted from the personal computer to turn the second rolling member in the left-right direction. A second driving means driven to pivot, and a rotation shaft of the first driving means, each of which is fixed to a support shaft of the support bracket to support the shaft of the first rolling member in a forward and backward direction. A pair of left and right bearings, a pair of bearings mounted on the first rolling member to pivotally support the shaft of the second rolling member in left and right directions, and a first zero position of the first rolling member to detect the front and rear zero positions. A zero detection sensor, a second zero detection sensor for detecting left and right zero positions of the second rolling member, and blinks when an error occurs to indicate an abnormal state. Warning light, first and second driving means and first and second slip rings for supplying driving power to the first and second rolling members, and an occupant in the second rolling member input an operation command. It is characterized by consisting of a control panel.

또한, 본 발명에 의한 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제어방법은 조작자가 퍼스널 컴퓨터의 키보드를 조작하여 초기화시키는 초기화스텝과, 상기 초기화스텝에서 초기화된 후, 제1 및 제2 롤링부재의 선회동작 또는 음향을 들으면서 동작상태가 양호한지 여부를 조작자가 판별하는 동작판별스텝과, 상기 동작판별스텝의 판별에 의해 동작상태가 양호하다고 조작자가 판별하였을 경우 탑승자가 도어를 열고 제2 롤링부재내에 탑승하는 탑승스텝과, 상기 탑승스텝에서 탑승자가 탑승한 후, 탑승자가 안전벨트를 착용하였는지 여부를 퍼스널 컴퓨터가 판별하는 안전벨트 착용판별스텝과, 상기 안전벨트 착용판별스텝에서 탑승자가 안전벨트를 착용하였다고 상기 퍼스널 컴퓨터가 판별하였을 경우 도어록이 잠겼는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터가 판별하는 도어록 잠김판별스텝과, 상기 도어록 잠김판별스텝의 판별 결과 도어록이 잠겼있다고 상기 퍼스널 컴퓨터가 판별하였을 경우, 제어판넬의 메인스위치를 탑승자가 스위칭 온하여 전원을 인가하고, 자동제어 스위치를 작동시킨 다음, 탑승자가 조이스틱 스위치를 작동시키면서 상기 제1 및 제2 구동수단의 제어에 의해 제1 롤링부재 또는 제2 롤링부재를 동작하여 운전하는 운전스텝과, 상기 운전스텝에서 운전을 개시하고 나서 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 기억되어 있는 화상 제어신호를 오버헤드 프로젝터에서 받아 스크린에 표출한 영상화면을 관찰함과 동시에, 배경화면에 따른 스피커에서 출력되는 음향을 탑승자가 들으면서 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 설정된 일정시간동안 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 저장된 프로그램에 따라 구동되는 제1 구동수단에 의해 제1 롤링부재를 전후방향으로 360도씩 일정회수 선회시킴과 동시에, 상기 제1 롤링부재를 중심으로 해서 상기 제2 구동수단에 의해 상기 제2 롤링부재를 좌우측 방향으로 360도씩 일정회수 선회시키는 선회스텝과, 상기 선회스텝의 운전 중에 동작에 이상상태가 발생하였는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터에 의해 판별하는 이상상태 판별스텝과, 상기 이상상태 판별스텝의 판별결과 이상상태가 발생하지 않았을 경우 운전을 종료하기 위하여 탑승자가 제어판넬의 운전정지스위치를 누르면, 상기 제1 및 제2 구동수단에 의해 제1 롤링부재 및 제2 롤링부재를 최초의 위치로 복귀시키는 복귀스텝과, 상기 복귀스텝에서 제1 롤링부재의 영점위치를 제1 영점검출센서에 의해 검출하고, 제2 롤링부재의 영점위치를 제2 영점검출센서에 의해 검출하여 영점위치의 이상이 있는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터에 의해 판별하는 영점판별스텝과, 상기 영점판별스텝에서 영점위치에 이상이 없을 경우에 전원스위치 오프하여 전원을 차단하는 전원차단스텝과, 상기 전원차단스텝에서 전원이 차단되고 나서 탑승자가 제2 롤링부재로부터 하차하는 하차스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the virtual reality immersion motion simulator according to the present invention includes an initialization step in which an operator operates and initializes a keyboard of a personal computer, and after the initialization step is initiated in the initialization step, a turning operation of the first and second rolling members, or An operation judging step by which the operator determines whether the operation state is good while listening to sound, and when the operator determines that the operation state is good by the determination of the operation judging step, the occupant opens the door and boards in the second rolling member. A step of determining the seat belt wearing step by which the personal computer determines whether the occupant has worn the seat belt after the occupant has boarded at the boarding step, and the person wearing the seat belt at the step of determining the seat belt wearing step. If the computer determines that the personal computer When the personal computer determines that the door lock has been locked and the door lock has been determined as a result of the discrimination of the door lock locking discrimination step, the occupant switches the main switch on the control panel to apply power and activate the automatic control switch. Next, a driving step in which the occupant operates the first rolling member or the second rolling member under the control of the first and second driving means while operating the joystick switch, and the personal computer after starting the operation in the driving step. An image control signal pre-stored in a server of the server is received by an overhead projector, and the video screen displayed on the screen is observed, and a predetermined schedule is set in the server of the personal computer while the passenger hears the sound output from the speaker according to the background screen. To a program previously stored on the server of the personal computer for The first rolling means rotates the first rolling member by 360 degrees in the front-rear direction by the first driving means, and the second rolling member is moved to the left and right by the second driving means around the first rolling member. The turning step of turning a predetermined number of revolutions by 360 degrees, the abnormal state determination step of determining by the personal computer whether an abnormal state has occurred during operation of the turning step, and the abnormality determination result of the abnormal state determination step A return step of returning the first rolling member and the second rolling member to the first position by the first and second driving means when the occupant presses the operation stop switch of the control panel to end the operation if it does not occur; In the return step, the zero position of the first rolling member is detected by the first zero detection sensor, and the zero position of the second rolling member is detected by the second zero detection sensor. A zero discrimination step for detecting by the personal computer whether an abnormality in the zero position is detected by the personal computer, and a power off step for switching off the power supply when the zero position is not abnormal in the zero discrimination step; After the power is cut off at the power cutoff step, the occupant gets off from the second rolling member.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, a virtual reality tactile motion simulator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제1 및 제2 롤링부재에 있어서 외부하우징 및 도어를 제거한 상태의 전면 좌측에서 본 사시도이고, 도 5는 도 4의 배면 좌측에서 본 사시도이고, 도 6은 도 4의 배면 우측에서 본 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터에 있어서 커버를 제거한 후, 제2 롤링부재 및 그 내부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 제2 롤링부재의 내부에서 도어내측의 도어골재를 본 일부 절결사시도이다.3 is a block diagram schematically showing a motion simulator for virtual reality experience according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a first and second rolling of the virtual reality immersion motion simulator according to an embodiment of the present invention In the member is a perspective view seen from the front left side with the outer housing and the door removed, Figure 5 is a perspective view seen from the back left side of Figure 4, Figure 6 is a perspective view seen from the back right side of Figure 4, Figure 7 is a view of the present invention After removing the cover in the virtual reality immersion motion simulator according to an embodiment, a perspective view schematically showing the second rolling member and its interior, FIG. 8 is a door inside the door in the second rolling member of FIG. Some cutaway views of aggregates.

도 3 내지 도 8에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터는 지지 브래킷(110)의 지지축(112)을 중심으로 전후 방향으로 360도 선회가능하게 설치된 제1 롤링부재(120)와, 탑승자가 탑승하여 앉을 수 있도록 의자(131)가 내부에 설치되며, 상기 제1 롤링부재(120)를 중심으로 해서 좌우 방향으로 360도 선회가능하게 상기 제1 롤링부재(120)내에 설치된 제2 롤링부재(130)와, 배경화면 및 효과음을 기억하며, 상기 제1 및 제2 롤링부재(120,130)의 전후방향, 좌우방향으로 선회 제어신호를 입력하는 퍼스널 컴퓨터(140)와, 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 배경화면의 영상신호를 받아서 스크린(152)에 영상으로 표출시키는 오버헤드 프로젝터(150)를 구비하고 있다.3 to 8, the virtual reality immersion motion simulator according to an embodiment of the present invention includes a first pivotably installed 360 degrees in the front-rear direction about the support shaft 112 of the support bracket 110. The rolling member 120 and the chair 131 is installed therein so that the occupant can sit on the board, and the first rolling member may be rotated 360 degrees in the left and right direction about the first rolling member 120. The personal computer 140 which stores the second rolling member 130 installed in the 120, the background screen and the sound effect, and inputs a turning control signal in the front, rear, left and right directions of the first and second rolling members 120 and 130. And an overhead projector 150 for receiving an image signal of a background screen output from the personal computer 140 and displaying the image on the screen 152 as an image.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터는 상기 스크린(152)에 표출되는 영상신호에 동기되어서 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 효과음을 받아 음향을 출력함과 동시에, 이상발생시에 경보음을 출력하는 스피커(160)와, 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 전후선회 제어신호를 받아서 상기 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 선회시키도록 구동되는 제1 구동수단(170)과, 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 좌우선회 제어신호를 받아서 상기 제2 롤링부재(130)를 좌우방향으로 선회시키도록 구동되는 제2 구동수단(180)과, 상기 제1 구동수단(170)의 회전축에 외감되며, 상기 지지브래킷(110)의 지지축(112)에 각각 고정설치되어 상기 제1 롤링부재(120)의 샤프트(122a,122a)를 전후측 방향으로 선회가능하도록 지지하는 좌우 한쌍의 베어링(190,190)과, 상기 제1 롤링부재(120)에 설치되어 상기 제2 롤링부재(130)의 샤프트(132a,132a)를 좌우측 방향으로 각각 선회가능하게 지지하는 한쌍의 베어링(200,200)과, 상기 제1 롤링부재(120)의 전후 영점위치를 검출하는 제1 영점검출센서(210)와, 상기 제2 롤링부재(130)의 좌우 영점위치를 검출하는 제2 영점검출센서(220)와, 이상발생시에 점멸하여 이상상태임을 표시하는 경보등(230)과, 상기 제1 및 제2 구동수단(170,180) 및 제1 및 제2 롤링부재(120,130)에 구동전원을 공급하는 제1 및 제2 슬립링(240,250)과, 상기 제2 롤링부재(130)내에 탑승한 탑승자가 동작 명령을 입력하는 제어판넬(260)로 구성되어 있다.In addition, the virtual reality immersion motion simulator according to an embodiment of the present invention receives the sound effect output from the personal computer 140 in synchronization with the video signal displayed on the screen 152 and at the same time outputs sound, First driving means which is driven to rotate the first rolling member 120 in the front-rear direction by receiving a speaker 160 for outputting an alarm sound when generated and a front-back turning control signal output from the personal computer 140 ( 170, second driving means 180 driven to receive the left and right turning control signals output from the personal computer 140, and to rotate the second rolling member 130 in the left and right directions, and the first driving means. It is wound around the rotating shaft of 170, and is fixed to the support shaft 112 of the support bracket 110 to support the shaft (122a, 122a) of the first rolling member 120 to be able to pivot in the front and rear directions. Left and right pair A pair of bearings 200 and 200 installed in the bearings 190 and 190 and the first rolling member 120 to pivotally support the shafts 132a and 132a of the second rolling member 130 in left and right directions, respectively; A first zero detection sensor 210 for detecting front and rear zero positions of the first rolling member 120, a second zero detection sensor 220 for detecting left and right zero positions of the second rolling member 130, and An alarm lamp 230 blinking when an error occurs to indicate an abnormal state, and first and second slips for supplying driving power to the first and second driving means 170 and 180 and the first and second rolling members 120 and 130. Rings 240 and 250, and a control panel 260 for inputting the operation command to the occupant in the second rolling member 130.

상기 제1 및 제2 구동수단(170,180)은 구동신호를 출력하는 모터 드라이버(171,181)와, 상기 모터 드라이버(171,181)에서 출력되는 구동신호를 받아서 정역회전되는 서보모터(172,182)와, 상기 서보모터(172,182)의 회전축에 결합되어 회전속도를 감속하여 상기 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 선회시킴과 동시에, 상기 제2 롤링부재(130)를 좌우방향으로 선회시키는 감속기(173,183)로 구성되어 있다.The first and second driving means 170 and 180 may include motor drivers 171 and 181 for outputting a driving signal, servo motors 172 and 182 which are reversely rotated by receiving driving signals output from the motor drivers 171 and 181, and the servo motor. Composed to the rotating shaft of the (172, 182) to reduce the rotational speed to rotate the first rolling member 120 in the front and rear direction, and at the same time consists of reducers (173, 183) for turning the second rolling member 130 in the left and right directions It is.

상기 제어판넬(260)은 전원을 온/오프하는 메인스위치(261)와, 이상발생시에 동작을 정지시키는 비상정지 스위치(262)와, 도어(251)를 개방/폐쇄시키는 도어스위치(263)와, 동작을 자동으로 제어하는 자동제어 스위치(264)와, 동작을 수동으로 제어하는 수동제어 스위치(265)와, 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 수동 선회시킴과 동시에, 제2 롤링부재(130)를 좌우방향으로 수동 선회시키는 조이스틱 스위치(266)와, 상기 제1 및 제2 롤링부재(120,130)의 동작을 정지시키는 운전정지 스위치(267)와, 비상시에 급정지시키는 비상버튼(268)으로 구성되어 있다.The control panel 260 includes a main switch 261 for turning on / off the power, an emergency stop switch 262 for stopping operation when an abnormality occurs, and a door switch 263 for opening / closing the door 251; In addition, the automatic control switch 264 for automatically controlling the operation, the manual control switch 265 for manually controlling the operation, and the first rolling member 120 are rotated manually in the front and rear directions, and at the same time, the second rolling member A joystick switch 266 for manually turning the 130 in the left and right directions, an operation stop switch 267 for stopping the operation of the first and second rolling members 120 and 130, and an emergency button 268 for sudden stop in an emergency It consists of.

상기 퍼스널 컴퓨터(140)는 통상의 퍼스널 컴퓨터로서, 실행프로그램이 저장되고, 영상화면데이터 및 효과음이 저장된 서버(141)와, 상기 서버(141)에 조작자의 명령을 외부에서 입력하는 키보드(142)와, 상기 키보드(142)에서 입력되는 조작자의 명령에 따라 영상화면을 표출시키는 모니터(143)와, 상기 모니터(143)에 표출되는 영상화면에서 특정부분을 지칭하는 커서를 이동시키는 마우스(144)로 구성되어 있다.The personal computer 140 is a normal personal computer, which stores an execution program, stores image screen data and sound effects, and a keyboard 142 for externally inputting an operator's command to the server 141. And a monitor 143 for displaying a video screen according to an operator's command input from the keyboard 142, and a mouse 144 for moving a cursor indicating a specific portion of the video screen displayed on the monitor 143. Consists of

도면에 있어서 미설명 부호 125는 제1 롤링부재(120)를 좌측 및 우측에서 회전 가능하게 각각 지지하는 한쌍의 제1 지지부재이고, 127은 제2 롤링부재(130)를 전후에서 회전 가능하게 각각 지지하는 한쌍의 제2 지지부재이고, 128은 상기 제1 롤링부재(120)를 지지하는 제1 원형지주이고, 129는 상기 제2 롤링부재(130)를 지지하는 제2 원형지주이다.In the drawings, reference numeral 125 denotes a pair of first supporting members that rotatably support the first rolling member 120 on the left and right sides, and 127 respectively rotates the second rolling member 130 back and forth. A pair of second supporting members for supporting, 128 is a first circular support for supporting the first rolling member 120, 129 is a second circular support for supporting the second rolling member 130.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.Next, the operation and effects of the virtual reality tactile motion simulator according to one embodiment of the present invention configured as described above will be described.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제어방법을 설명하는 플로챠트이고, 도 10은 도 9에서 이상발생시의 제어방법을 설명하는 플로챠트이다. 도 9 및 도 10에 있어서, S는 스텝(STEP)을 표시한다.FIG. 9 is a flowchart illustrating a control method of a virtual reality tactile motion simulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a flowchart illustrating a control method when an abnormality occurs in FIG. 9. In FIG. 9 and FIG. 10, S denotes a step.

먼저, 조작자가 퍼스널 컴퓨터(140)의 키보드(142)를 조작하여 본 발명의 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터가 정상동작하도록 조작자가 퍼스널 컴퓨터(140)의 키보드(142)를 조작하여 초기화시키고(스텝S1;초기화스텝), 스텝S2로 나아가서 동작상태가 양호한지 여부를 조작자(또는 관리자)가 제1 및 제2 롤링부재(120,130)의 선회동작 또는 음향을 들으면서 판별(동작판별스텝)하여 동작상태의 양호함을 조작자가 판별하였을 경우(YES일 경우), 스텝S3으로 나아가서, 도 8에서 탑승자가 도어(251)를 화살표 방향으로 밀어서 열고 제2 롤링부재(130)내에 탑승하여 의자(131)에 앉는다(탑승스텝).First, the operator operates the keyboard 142 of the personal computer 140 and initializes the operator by operating the keyboard 142 of the personal computer 140 so that the virtual reality tactile motion simulator of the present invention operates normally (step S1). Go to the initialization step) and step S2 and determine whether the operation state is good while the operator (or the manager) hears the turning operation or the sound of the first and second rolling members 120 and 130 (operation discrimination step), and the operation state is good. If the operator determines that the box (YES), the process proceeds to step S3, in which the occupant slides the door 251 in the direction of the arrow in FIG. 8 to enter the second rolling member 130 and sits on the chair 131 ( Boarding step).

다음에 스텝S4로 나아가서 안전벨트(131a)를 착용하였는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에 의해 판별(안전벨트 착용판별스텝)하여 안전벨트(131a)를 착용하였을 경우(YES일 경우), 스텝S5로 나아가서 도어록(253)이 잠겼는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)가 판별(도어록 잠김판별스텝)하여 도어록(253)이 잠겼을 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 제어판넬(260)의 메인스위치(261)를 탑승자가 스위칭 온하여 전원을 인가하고, 자동제어 스위치(264)를 작동시킨 다음, 탑승자가 조이스틱 스위치(266)를 작동시키면서 상기 제1 및 제2 구동수단(170,180)의 제어에 의해 제1 롤링부재(120) 또는 제2 롤링부재(130)를 동작시켜 운전(운전스텝)을 개시하여 상기 퍼스널 컴퓨터(140)의 서버(141)에 미리 설정된 일정시간(예를 들면 5분 또는 10분)동안 상기 퍼스널 컴퓨터(140)의 서버(141)에 미리 저장된 프로그램에 따라 구동되는 상기 제1 구동수단(170)에 의해 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 360도씩 일정회수 선회시킴과 동시에, 상기 제1 롤링부재(120)를 중심으로 해서 상기 제2 구동수단(180)에 의해 상기 제2 롤링부재(130)를 좌우측 방향으로 360도씩 일정호수 선회시킨다(운전스텝). 이때, 상기 오버헤드 프로젝터(150)는 퍼스널 컴퓨터(140)의 키보드(142)에서 입력되는 화상 제어신호를 받아서 스크린(152)에 배경화면이 표출되므로, 탑승자가 전방에 표출되는 배경화면을 관찰함과 동시에, 배경화면에 따른 음향을 들으면서 직접 조작(운전)하므로 가상환경을 스릴있게 체험할 수 있다.Next, the process proceeds to step S4 where the personal computer 140 determines whether the seat belt 131a is worn (the seat belt discrimination step), and the seat belt 131a is worn (YES). If the personal computer 140 determines whether the door lock 253 is locked (the door lock determining step) and the door lock 253 is locked (YES), the process proceeds to step S6, where the main panel of the control panel 260 is closed. The occupant switches on the switch 261 to apply power, and activates the automatic control switch 264, and then the occupant operates the joystick switch 266 to control the first and second driving means 170 and 180. By operating the first rolling member 120 or the second rolling member 130 to start the operation (operation step) by a predetermined time (for example, 5 minutes or a predetermined time in the server 141 of the personal computer 140) 10 minutes) for the personal computer 140 The first rolling member 120 is rotated a predetermined number of times by 360 degrees in the front-rear direction by the first driving means 170 driven according to a program stored in the server 141 in advance, and the first rolling member 120 The second rolling member 130 is pivoted by a predetermined number of 360 degrees in the left and right directions by the second driving means 180 (operation step). At this time, the overhead projector 150 receives the image control signal input from the keyboard 142 of the personal computer 140, the background screen is displayed on the screen 152, the passenger observes the background screen displayed in front At the same time, you can experience the virtual environment thrilling by directly operating (driving) while listening to the sound according to the background.

이와 같이 운전하고 있는 중에 스텝S7로 나아가서 동작에 이상상태가 발생하였는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에 의해 판별(이상상태 판별스텝)하여 이상상태가 발생하지 않았을 경우(NO일 경우), 스텝S8로 나아가서 운전을 종료하기 위하여 탑승자가 제어판넬(260)의 운전정지스위치(267)를 누르면, 상기 제1 및 제2 구동수단(170,180)에 의해 제1 롤링부재(120) 및 제2 롤링부재(130)가 최초의 위치로 복귀된다.In the above operation, the process proceeds to step S7 to determine whether or not an abnormal state has occurred in the operation by the personal computer 140 (abnormal state determining step), and when an abnormal state has not occurred (NO). When the occupant presses the operation stop switch 267 of the control panel 260 in order to end the driving, the first and second rolling members 120 and the second rolling member (by the first and second driving means 170 and 180) 130 is returned to the original position.

이와 같이 제1 롤링부재(120) 및 제2 롤링부재(130)가 최초의 위치로 복귀되면, 스텝S9로 나아가서 제1 롤링부재(120)의 영점위치(최초의 위치)를 제1 영점검출센서(210)에 의해 검출하고, 제2 롤링부재(130)의 영점위치(최초의 위치)를 제2 영점검출센서(220)에 의해 검출하여 영점위치의 이상(영점위치가 어긋남)이 있는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에 의해 판별(영점판별스텝)하여 영점위치에 이상이 없을 경우(NO일 경우)에 스텝S10으로 나아가서 전원스위치를 탑승자가 오프하여 전원을 차단(전원차단스텝)하고, 스텝S12 로 나아가서 탑승자가 제2 롤링부재(130)로부터 하차(하차스텝)하고, 동작을 종료한다.As described above, when the first rolling member 120 and the second rolling member 130 are returned to their first positions, the process proceeds to step S9 where the zero position (first position) of the first rolling member 120 is determined by the first zero detection sensor. And the zero position (first position) of the second rolling member 130 is detected by the second zero detection sensor 220 to determine whether there is an abnormality (zero position shift) of the zero position. If it is determined by the personal computer 140 (zero discrimination step) and there is no abnormality in the zero position (NO), the process proceeds to step S10, where the occupant turns off the power switch and cuts off the power (power off step). Proceeding to S12, the occupant gets off (stopping step) from the second rolling member 130, and the operation ends.

한편, 상기 스텝S2의 동작판별스텝에서 동작상태가 양호하지 않을 경우(NO일 경우), 스텝S20으로 나아가서 결함부품을 관리자(또는 조작자)가 교체하고, 스텝S1로 복귀하여 스텝S1이하의 동작을 반복해서 행하고, 상기 스텝S4의 착용판별스텝에서 안전벨트(131a)를 착용하지 않았을 경우(NO일 경우), 스텝S30으로 나아가서 안전벨트(131a)를 착용하고 스텝S4로 복귀하여 스텝S4이하의 동작을 반복해서 행하고, 상기 스텝S5의 도어록 잠김판별스텝에서 도어록(253)이 잠기지 않았을 경우(NO일 경우), 스텝S40으로 나아가서 탑승자가 도어록(253)을 잠근 다음, 스텝S5로 복귀하여 스텝S5이하의 동작을 반복해서 행하고, 상기 스텝S9의 영점판별스텝에서 제1 롤링부재(120) 및 제2 롤링부재(130) 중 어느 하나의 영점에 이상이 있을 경우(YES일 경우), 스텝S60으로 나아가서 탑승자가 상기 제어판넬(260)의 수동제어스위치(265)를 스위칭 온하여 수동모드로 영점위치가 일치하지 않은 상기 제1 롤링부재(120) 또는 제2 롤링부재(130)의 영점을 탑승자가 수동으로 조절하여 일치시킨다.On the other hand, if the operation state is not satisfactory in the operation determination step of step S2 (NO), the process proceeds to step S20 where the manager (or an operator) replaces the defective part, and returns to step S1 to perform the operation below step S1. If the seatbelt 131a is not worn (NO) in step S4, the process proceeds to step S30, wears the seat belt 131a, returns to step S4, and the operation of step S4 or less. If the door lock 253 is not locked (NO) in step S5, the process proceeds to step S40, and the occupant locks the door lock 253, and returns to step S5 to perform step S5 or less. Is repeatedly performed, and if there is an error in any one of the first rolling member 120 and the second rolling member 130 in the zero determination step of step S9 (YES), the process proceeds to step S60. Occupant Passenger manually adjusts the zero point of the first rolling member 120 or the second rolling member 130 whose zero position does not coincide in the manual mode by switching on the manual control switch 265 of the control panel 260. To match.

또한, 상기 스텝S7의 이상상태 판별스텝에서 동작에 이상상태가 발생하였음을 판별하였을 경우(YES일 경우) 도 9의 스텝S51로 나아가서 기계적 결함이 있는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)가 판별(기계적 결함판별스텝)하여 기계적 결함이 있었을 경우(YES일 경우), 스텝S52로 나아가서 상기 탑승자가 제어판넬(260)의 수동제어스위치(265)를 스위칭 온하여 수동모드로 변환하고(수동모드스텝), 스텝S53으로 나아가서 제1 및 제2 롤링부재(120,130)를 서행으로 영점위치로 복귀시키고(영점복귀스텝), 스텝S54로 나아가서 탑승자가 제2 롤링부재(130)로 부터 하차하고(하차스텝), 상기 스텝S51의 기계적 결함판별스텝에서 기계적 결함이 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S55로 나아가서 탑승자가 안전벨트(131a)가 풀렸는지 여부를 판별하여(안전벨트 판별스텝) 안전벨트(131a)가 풀렸을 경우(YES일 경우)에는 상기 스텝S52의 수동모드스텝으로 나아가서 수동모드스텝 이하의 동작을 행한다.When the abnormal state determination step of step S7 determines that an abnormal state has occurred in the operation (YES), the personal computer 140 determines whether or not there is a mechanical defect in step S51 of FIG. If there is a mechanical defect (YES) by the defect determination step, the process proceeds to step S52 where the occupant switches on the manual control switch 265 of the control panel 260 to the manual mode (manual mode step), Proceed to step S53 to return the first and second rolling members 120 and 130 to the zero position in a slow motion (zero return step), and proceed to step S54 to get off the passenger from the second rolling member 130 (discharge step), If the mechanical defect determination step of step S51 is not a mechanical defect (NO), the process proceeds to step S55 to determine whether the seat belt 131a is loosened (seat belt discrimination step) and the seat belt 131a is closed.If went off (if YES) is carried out a further manual mode operation of the step below the manual mode, the step of the step S52.

그리고, 상기 스텝S55의 안전벨트 판별스텝에서 안전벨트(131a)가 풀리지 않았을 경우(NO일 경우) 스텝S56으로 나아가서 탑승자가 도어록(253)이 해제되었는지 여부를 판별하여(도어록 해제판별스텝) 도어록(253)이 해제되었을 경우(YES 일 경우) 상기 스텝S52의 수동모드스텝으로 나아가서 수동모드스텝 이하의 동작을 행하고, 상기 스텝S56의 도어록 해제판별스텝에서 도어록(253)이 해제되지 않았을 경우 스텝S57 로 나아가서 비상버튼(268)이 작동하였는지 여부를 판별(비상버튼 작동판별스텝)하여 비상버튼(268)이 작동하였을 경우(YES 일 경우) 상기 스텝S52의 수동모드스텝으로 나아가서 수동모드스텝 이하의 동작을 행하고, 상기 스텝S57의 비상버튼 작동판별스텝에서 비상버튼(268)이 작동하지 않았을 경우에는 스텝S51로 복귀하여 스텝S51의 기계적 결함판별스텝 이하의 동작을 행한다.When the seat belt 131a is not released (NO) in the seat belt determination step of step S55, the process proceeds to step S56 to determine whether or not the door lock 253 is released (door lock release discrimination step). 253) is released (YES), the process proceeds to the manual mode step of step S52 and the operation below the manual mode step is performed, and if the door lock 253 is not released in the door lock release discrimination step of step S56, the process goes to step S57. Further, it is determined whether the emergency button 268 has been operated (emergency button operation determination step), and when the emergency button 268 is operated (YES), the operation proceeds to the manual mode step of step S52, and the operation below the manual mode step is performed. If the emergency button 268 does not operate in the emergency button operation determination step of step S57, the process returns to step S51 to determine the mechanical defect determination step of step S51. The following operation is performed.

상술한 바와 같이 본 발명의 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 제어판넬(260)의 자동제어스위치(264)를 작동시켜서 자동동작 중에 이상상태가 발생하였을 경우에는 수동모드로 동작시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제어판넬(260)의 비상정지스위치(262)를 작동시켜서 시스템을 비상정지시킬 수도 있으므로 안전사고의 발생을 미리 방지할 수 있다.As described above, when an abnormal state occurs during the automatic operation by operating the automatic control switch 264 of the control panel panel 260, the virtual reality immersion motion simulator of the present invention can be operated in the manual mode as well. The emergency stop switch 262 of the panel 260 may be operated to emergency stop the system, thereby preventing the occurrence of a safety accident in advance.

상기 설명에 있어서, 탑승자가 제어판넬(260)을 직접 작동시켜서 본 발명의 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 동작시키는 것을 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 외부에서 퍼스널 컴퓨터(140)의 키보드(142)를 작동시켜서 탑승자가 아닌 제3자에 의해서 본 발명의 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 동작시킬 수 있는 것은 물론이다.In the above description, the passenger has to operate the virtual reality haptic motion simulator of the present invention by operating the control panel 260 directly as an example, the present invention is not limited to this, for example, a personal computer from the outside Of course, by operating the keyboard 142 of 140 can operate the virtual reality immersion motion simulator of the present invention by a third party other than the occupant.

상기 설명에 있어서, 상기 퍼스널 컴퓨터(140)의 모니터(143)에 표출되는 영상화면 출력신호는 상기 서버(141)를 통해서 오버헤드 프로젝터(150)에도 출력되므로, 제2 롤링부재(130)내에 설치된 스크린(152)에 표출되는 영상화면과 같은 것은 물론이다.In the above description, the image screen output signal displayed on the monitor 143 of the personal computer 140 is also output to the overhead projector 150 through the server 141, and thus is installed in the second rolling member 130. Of course, the same as the video screen displayed on the screen 152.

상기 설명에 있어서, 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 자동차 경주 시뮬레이터, 행글라이드 시뮬레이터, 모터 보트 시뮬레이터 또는 오토바이 운전 시뮬레이터, 전투기 시뮬레이터에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.In the above description, the virtual reality immersion motion simulator has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to a car racing simulator, a hang glide simulator, a motor boat simulator or a motorcycle driving simulator, and a fighter simulator. Of course.

상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계변경할 수 있음은 물론이다.In the above description, the specific embodiments have been shown and described, but the present invention is not limited thereto, for example, by those skilled in the art without departing from the concept of the present invention. Of course, the design can be changed in various ways.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터에 의하면, 전원을 인가하여 초기화시킨 후, 시스템의 동작상태가 양호할 경우에 탑승자가 제2 롤링부재에 탑승하고, 탑승자가 탑승한 후에 안전벨트를 착용하고 또한 도어록을 잠근 후에 제어판넬(또는 퍼스널 컴퓨터의 키보드)에 설치된 각종 제어스위치를 작동시켜서 전원을 인가하고, 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 기억되어 있는 화상 제어신호를 오버헤드 프로젝터에서 받아 스크린에 표출한 영상화면을 관찰함과 동시에, 배경화면에 따른 스피커에서 출력되는 음향을 들으면서 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 설정된 일정시간동안 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 저장된 프로그램에 따라 제1 롤링부재를 전후방향으로 360도씩 일정회수 선회시킴과 동시에, 상기 제2 롤링부재를 상기 제1 롤링부재를 중심으로 해서 좌우측 방향으로 360도씩 일정회수 선회시키도록 구성되어 있으므로, 탑승자가 전방의 화면을 보면서 직접 조작(운전)하여 가상환경을 스릴있게 체험할 수 있음과 동시에, 제1 및 제2 롤링부재가 전후, 좌우방향으로 360도 선회할 수 있고, 또한 안전사고의 발생을 방지할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.As described above, according to the virtual reality immersion motion simulator of the present invention, after the power is applied and initialized, when the system is in good operating condition, the occupant rides on the second rolling member, and the seat belt after the occupant rides. And lock the door lock, operate the various control switches installed on the control panel (or keyboard of the personal computer) to apply power, and receive the image control signal stored in advance from the server of the personal computer from the overhead projector to the screen. While observing the displayed video screen, while listening to the sound output from the speaker according to the background screen, the first rolling member is moved back and forth according to a program stored in the server of the personal computer for a predetermined time. The second rolling while rotating a predetermined number of times by 360 degrees. Since the member is configured to rotate a predetermined number of times 360 degrees in the left and right directions with respect to the first rolling member, the passenger can directly experience (driving) while watching the front screen and experience the virtual environment thrillingly. There is a very excellent effect that the first and second rolling members can rotate 360 degrees in the front, rear, left and right directions, and can prevent the occurrence of safety accidents.

도 1은 종래의 가상현실 체감용 시뮬레이터의 일부분 사시도,1 is a partial perspective view of a conventional virtual reality simulator,

도 2는 도 1의 정면도,2 is a front view of FIG. 1,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터를 개략적으로 도시한 구성도,3 is a block diagram schematically showing a motion simulator for immersive virtual reality according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제1 및 제2 롤링부재에 있어서 외부하우징 및 도어를 제거한 상태의 전면 좌측에서 본 사시도,4 is a perspective view of the front left side of the first and second rolling members of the virtual reality immersion motion simulator according to an embodiment of the present invention with the outer housing and the door removed;

도 5는 도 4의 배면 좌측에서 본 사시도,5 is a perspective view seen from the rear left side of FIG.

도 6은 도 4의 배면 우측에서 본 사시도, Figure 6 is a perspective view seen from the back right side of Figure 4,

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터에 있어서 커버를 제거한 후, 제2 롤링부재 및 그 내부를 개략적으로 도시한 사시도,FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a second rolling member and its interior after removing a cover in a virtual reality tactile motion simulator according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 8은 도 7의 제2 롤링부재의 내부에서 도어내측의 도어골재를 본 일부 절결사시도,8 is a partially cutaway perspective view of the door aggregate inside the door from the inside of the second rolling member of FIG. 7;

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제어방법을 설명하는 플로챠트, 9 is a flowchart illustrating a control method of a motion simulator for virtual reality immersion according to an embodiment of the present invention;

도 10은 도 9에서 이상발생시의 제어방법을 설명하는 플로챠트이다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a control method when an abnormality occurs in FIG. 9.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110:지지 브래킷 112:지지축110: support bracket 112: support shaft

120:제1 롤링부재 122a:샤프트120: first rolling member 122a: shaft

130:제2 롤링부재 131:의자130: second rolling member 131: chair

132a:샤프트 140:퍼스널 컴퓨터132a: shaft 140: personal computer

141:서버 142:키보드141: server 142: keyboard

143:모니터 144:마우스143: monitor 144: mouse

150:오버헤드 프로젝터 152:스크린150: overhead projector 152: screen

160:스피커 170:제1 구동수단160: speaker 170: first drive means

171:모터 드라이버 172:서보모터171: motor driver 172: servo motor

173:감속기 180:제2 구동수단173: reducer 180: second drive means

181:모터 드라이버 182:서보모터181: motor driver 182: servo motor

183:감속기 190:베어링183: Reducer 190: Bearing

200:베어링 210:제1 영점검출센서200: Bearing 210: First zero detection sensor

220:제2 영점검출센서 230:경보등220: second zero detection sensor 230: alarm light

240:제1 슬립링 250:제2 슬립링240: first slip ring 250: second slip ring

260:제어판넬 261:메인스위치260: control panel 261: main switch

262:비상정지 스위치 263:도어스위치262: emergency stop switch 263: door switch

264:자동제어 스위치 265:수동제어 스위치264: automatic control switch 265: manual control switch

266:조이스틱 스위치 267:운전정지 스위치266: joystick switch 267: stop switch

268:비상버튼268: Emergency button

Claims (6)

지지 브래킷(110)의 지지축(112)을 중심으로 전후 방향으로 360도 선회가능하게 설치된 제1 롤링부재(120)와, 탑승자가 탑승하여 앉을 수 있도록 의자(131)가 내부에 설치되며, 상기 제1 롤링부재(120)를 중심으로 해서 좌우 방향으로 360도 선회가능하게 상기 제1 롤링부재(120)내에 설치된 제2 롤링부재(130)와, 배경화면 및 효과음을 기억하며, 상기 제1 및 제2 롤링부재(120,130)의 전후방향, 좌우방향으로 선회 제어신호를 입력하는 퍼스널 컴퓨터(140)와, 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 배경화면의 영상신호를 받아서 스크린(152)에 영상으로 표출시키는 오버헤드 프로젝터(150)와, 상기 스크린(152)에 표출되는 영상신호에 동기되어서 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 효과음을 받아 음향을 출력함과 동시에, 이상발생시에 경보음을 출력하는 스피커(160)와, 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 전후선회 제어신호를 받아서 상기 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 선회시키도록 구동되는 제1 구동수단(170)과, 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에서 출력되는 좌우선회 제어신호를 받아서 상기 제2 롤링부재(130)를 좌우방향으로 선회시키도록 구동되는 제2 구동수단(180)과, 상기 제1 구동수단(170)의 회전축에 외감되며, 상기 지지브래킷(110)의 지지축(112)에 각각 고정설치되어 상기 제1 롤링부재(120)의 샤프트(122a,122a)를 전후측 방향으로 선회가능하도록 지지하는 좌우 한쌍의 베어링(190,190)과, 상기 제1 롤링부재(120)에 설치되어 상기 제2 롤링부재(130)의 샤프트(132a,132a)를 좌우측 방향으로 각각 선회가능하게 지지하는 한쌍의 베어링(200,200)과, 상기 제1 롤링부재(120)의 전후 영점위치를 검출하는 제1 영점검출센서(210)와, 상기 제2 롤링부재(130)의 좌우 영점위치를 검출하는 제2 영점검출센서(220)와, 이상발생시에 점멸하여 이상상태임을 표시하는 경보등(230)과, 상기 제1 및 제2 구동수단(170,180) 및 제1 및 제2 롤링부재(120,130)에 구동전원을 공급하는 제1 및 제2 슬립링(240,250)과, 상기 제2 롤링부재(130)내에 탑승한 탑승자가 동작 명령을 입력하는 제어판넬(260)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터.The first rolling member 120 and the chair 131 are installed therein so that the occupant can sit and sit in the front and rear direction around the support shaft 112 of the support bracket 110. The second rolling member 130 installed in the first rolling member 120 so as to be able to pivot 360 degrees in the left and right direction about the first rolling member 120, and a background screen and sound effects, The personal computer 140 which inputs the turning control signal in the front-rear direction and the left-right direction of the second rolling members 120 and 130 and the image signal of the background screen output from the personal computer 140 are received as the image on the screen 152. It outputs sound in synchronization with the overhead projector 150 to be displayed and the video signal displayed on the screen 152, and outputs an alarm sound when an abnormality occurs. Speaker 160, A first driving means 170 driven to receive the forward / backward turning control signal output from the personal computer 140 and to pivot the first rolling member 120 in the front-back direction, and output from the personal computer 140. The second driving means 180 is driven to receive the left and right turning control signals and rotates the second rolling member 130 in the left and right directions, and is wound around the rotation shaft of the first driving means 170 and the support bracket ( A pair of left and right bearings 190 and 190 fixed to the support shaft 112 of the 110 to support the shafts 122a and 122a of the first rolling member 120 so as to be pivotable in the front-rear direction, and the first A pair of bearings 200 and 200 installed on the rolling member 120 to rotatably support the shafts 132a and 132a of the second rolling member 130 in left and right directions, and the first rolling member 120 A first zero detection sensor 210 for detecting front and rear zero positions, and 2 second zero detection sensor 220 for detecting the left and right zero position of the rolling member 130, an alarm lamp 230 to blink when an error occurs to indicate an abnormal state, and the first and second driving means (170, 180) And first and second slip rings 240 and 250 for supplying driving power to the first and second rolling members 120 and 130, and a control panel for inputting an operation command by a passenger in the second rolling member 130. 260) virtual reality immersion motion simulator, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 구동수단(170,180)은 구동신호를 출력하는 모터 드라이버(171,181)와, 상기 모터 드라이버(171,181)에서 출력되는 구동신호를 받아서 정역회전되는 서보모터(172,182)와, 상기 서보모터(172,182)의 회전축에 결합되어 회전속도를 감속하여 상기 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 선회시킴과 동시에, 상기 제2 롤링부재(130)를 좌우방향으로 선회시키는 감속기(173,183)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터.According to claim 1, wherein the first and second driving means (170, 180) is a motor driver (171, 181) for outputting a drive signal, and the servo motor (172, 182) in reverse rotation in response to the drive signal output from the motor driver (171, 181) Coupled to the rotating shafts of the servo motors 172 and 182 to rotate the first rolling member 120 in the front-rear direction by decelerating the rotational speed and to rotate the second rolling member 130 in the left-right direction. Motion simulator for immersion in virtual reality, characterized in that consisting of reducers (173, 183). 제1항에 있어서, 상기 제어판넬(260)은 전원을 온/오프하는 메인스위치(261)와, 이상발생시에 동작을 정지시키는 비상정지 스위치(262)와, 도어를 개방/폐쇄시키는 도어스위치(263)와, 동작을 자동으로 제어하는 자동제어 스위치(264)와, 동작을 수동으로 제어하는 수동제어 스위치(265)와, 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 수동 선회시킴과 동시에, 제2 롤링부재(130)를 좌우방향으로 수동 선회시키는 조이스틱 스위치(266)와, 상기 제1 및 제2 롤링부재(120,130)의 동작을 정지시키는 운전정지 스위치(267)와, 비상시에 급정지시키는 비상버튼(268)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터.2. The control panel 260 of claim 1, wherein the control panel 260 includes a main switch 261 for turning on / off the power, an emergency stop switch 262 for stopping the operation when an abnormality occurs, and a door switch for opening / closing the door. 263, the automatic control switch 264 for automatically controlling the operation, the manual control switch 265 for manually controlling the operation, the first rolling member 120 and the manual turning in the front and rear directions, 2 a joystick switch 266 for manually turning the rolling member 130 in the left and right directions, an operation stop switch 267 for stopping the operation of the first and second rolling members 120 and 130, and an emergency button for emergency stop in an emergency Virtual motion experience simulator, characterized in that consisting of (268). 조작자가 퍼스널 컴퓨터(140)의 키보드(142)를 조작하여 초기화시키는 초기화스텝과, An initialization step in which an operator operates and initializes the keyboard 142 of the personal computer 140, 상기 초기화스텝에서 초기화된 후, 제1 및 제2 롤링부재(120,130)의 선회동작 또는 음향을 들으면서 동작상태가 양호한지 여부를 조작자가 판별하는 동작판별스텝과, An operation discrimination step of determining whether the operation state is good while listening to the turning operation or the sound of the first and second rolling members 120 and 130 after being initialized in the initialization step; 상기 동작판별스텝의 판별에 의해 동작상태가 양호하다고 조작자가 판별하였을 경우 탑승자가 도어(251)를 열고 제2 롤링부재(130)내에 탑승하는 탑승스텝과, A boarding step in which the occupant opens the door 251 and boards in the second rolling member 130 when the operator determines that the operation state is good by the determination of the operation discriminating step; 상기 탑승스텝에서 탑승자가 탑승한 후, 탑승자가 안전벨트(131a)를 착용하였는지 여부를 퍼스널 컴퓨터(140)가 판별하는 안전벨트 착용판별스텝과, After the occupant boards in the boarding step, the seat belt wearing discrimination step of the personal computer 140 determines whether the occupant has worn the seat belt 131a, 상기 안전벨트 착용판별스텝에서 탑승자가 안전벨트를 착용하였다고 상기 퍼스널 컴퓨터(140)가 판별하였을 경우 도어록(253)이 잠겼는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)가 판별하는 도어록 잠김판별스텝과, A door lock locking discrimination step in which the personal computer 140 determines whether the door lock 253 is locked when the personal computer 140 determines that the occupant has worn the seat belt in the seatbelt discrimination step; 상기 도어록 잠김판별스텝의 판별 결과 도어록(253)이 잠겼있다고 상기 퍼스널 컴퓨터(140)가 판별하였을 경우, 제어판넬(260)의 메인스위치(261)를 탑승자가 스위칭 온하여 전원을 인가하고, 자동제어 스위치(264)를 작동시킨 다음, 탑승자가 조이스틱 스위치(266)를 작동시키면서 상기 제1 및 제2 구동수단(170,180)의 제어에 의해 제1 롤링부재(120) 또는 제2 롤링부재(130)를 동작하여 운전하는 운전스텝과, When the personal computer 140 determines that the door lock 253 is locked, the occupant switches on the main switch 261 of the control panel 260 to apply power and automatically controls the door lock 253. After operating the switch 264, the occupant operates the joystick switch 266 and controls the first rolling member 120 or the second rolling member 130 under the control of the first and second driving means 170 and 180. A driving step which operates by driving; 상기 운전스텝에서 운전을 개시하고 나서 퍼스널 컴퓨터(140)의 서버(141)에 미리 기억되어 있는 화상 제어신호를 오버헤드 프로젝터(150)에서 받아 스크린(152)에 표출한 영상화면을 관찰함과 동시에, 배경화면에 따른 스피커(160)에서 출력되는 음향을 탑승자가 들으면서 상기 퍼스널 컴퓨터(140)의 서버(141)에 미리 설정된 일정시간동안 상기 퍼스널 컴퓨터(140)의 서버(141)에 미리 저장된 프로그램에 따라 구동되는 제1 구동수단(170)에 의해 제1 롤링부재(120)를 전후방향으로 360도씩 일정회수 선회시킴과 동시에, 상기 제1 롤링부재(120)를 중심으로 해서 상기 제2 구동수단(180)에 의해 상기 제2 롤링부재(130)를 좌우측 방향으로 360도씩 일정회수 선회시키는 선회스텝과, After starting the operation in the operation step, the overhead projector 150 receives the image control signal stored in advance in the server 141 of the personal computer 140 and observes the image screen displayed on the screen 152. While listening to the sound output from the speaker 160 according to the background, the program is stored in the server 141 of the personal computer 140 for a predetermined time preset in the server 141 of the personal computer 140. While rotating the first rolling member 120 a predetermined number of times by 360 degrees in the front-rear direction by the first driving means 170 driven along, the second driving means (centered around the first rolling member 120) ( A turning step of turning the second rolling member 130 a predetermined number of times by 360 degrees in the left and right directions by 180); 상기 선회스텝의 운전 중에 동작에 이상상태가 발생하였는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에 의해 판별하는 이상상태 판별스텝과, An abnormal state determination step of determining by the personal computer 140 whether an abnormal state has occurred in operation during operation of the turning step; 상기 이상상태 판별스텝의 판별결과 이상상태가 발생하지 않았을 경우 운전을 종료하기 위하여 탑승자가 제어판넬(260)의 운전정지스위치(267)를 누르면, 상기 제1 및 제2 구동수단(170,180)에 의해 제1 롤링부재(120) 및 제2 롤링부재(130)를 최초의 위치로 복귀시키는 복귀스텝과, When the occupant presses the operation stop switch 267 of the control panel 260 to terminate the operation when the abnormal state does not occur as a result of the determination of the abnormal state determination step, the first and second driving means 170 and 180 are operated. A return step of returning the first rolling member 120 and the second rolling member 130 to the first position; 상기 복귀스텝에서 제1 롤링부재(120)의 영점위치를 제1 영점검출센서(210)에 의해 검출하고, 제2 롤링부재(130)의 영점위치를 제2 영점검출센서(220)에 의해 검출하여 영점위치의 이상이 있는지 여부를 상기 퍼스널 컴퓨터(140)에 의해 판별하는 영점판별스텝과, In the return step, the zero position of the first rolling member 120 is detected by the first zero detection sensor 210, and the zero position of the second rolling member 130 is detected by the second zero detection sensor 220. A zero discrimination step of determining by the personal computer 140 whether there is an abnormality in the zero position, 상기 영점판별스텝에서 영점위치에 이상이 없을 경우에 전원스위치 오프하여 전원을 차단하는 전원차단스텝과, A power cut-off step of turning off the power supply and cutting off the power when there is no abnormality in the zero position in the zero discrimination step; 상기 전원차단스텝에서 전원이 차단되고 나서 탑승자가 제2 롤링부재(130)로부터 하차하는 하차스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제어방법.Control method of a virtual reality immersion motion simulator, characterized in that consisting of a getting off step that the occupant gets off from the second rolling member 130 after the power is cut off in the power cut step. 제4항에 있어서, 상기 이상상태 판별스텝에서 동작에 이상상태가 발생하였다고 판별하였을 경우 상기 퍼스널 컴프터(140)가 기계적 결함이 있는지 여부를 탑승자가 판별하는 기계적 결함판별스텝과, The mechanical defect determination step of claim 4, wherein the personal computer 140 determines whether the personal computer 140 has a mechanical defect when the abnormal state determination step determines that an abnormal state has occurred in the operation. 상기 기계적 결함판별스텝의 판별결과 기계적 결함이 있었을 경우 탑승자가 상기 제어판넬(260)의 수동제어스위치(265)를 스위칭 온하여 수동모드로 변환하는 수동모드스텝과, A manual mode step in which the occupant switches on the manual control switch 265 of the control panel 260 to a manual mode when there is a mechanical defect as a result of the determination of the mechanical defect determining step; 상기 수동모드스텝에서 수동모드로 변환함에 따라 탑승자가 상기 제1 및 제2 롤링부재(120,130)를 수동에 의해 서행으로 영점위치로 복귀시키는 영점복귀스텝과, A zero return step for returning the first and second rolling members 120 and 130 to the zero position by a rider manually by changing from the manual mode step to the manual mode; 상기 영점복귀스텝에 상기 제1 및 제2 롤링부재(120,130)를 영점위치로 복귀시키고 나서 탑승자가 제2 롤링부재(130)로부터 하차하는 하차스텝과, A step of getting off the passenger from the second rolling member 130 after returning the first and second rolling members 120 and 130 to the zero position at the zero return step; 상기 기계적 결함판별스텝에서 기계적 결함이 아닐 경우에 안전벨트(131a)가 풀렸는지 여부를 탑승자가 판별하는 안전벨트 판별스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제어방법.The control method of the virtual reality immersion motion simulator, characterized in that the seat belt determination step for determining whether or not the seat belt (131a) is released when the mechanical fault determination step is not a mechanical fault. 제5항에 있어서, 상기 안전벨트 판별스텝의 판별결과 안전벨트(131a)가 풀렸을 경우에는 상기 수동모드스텝으로 복귀하여 수동모드스텝 이하의 동작을 행하고,The method according to claim 5, wherein when the seat belt 131a is released as a result of the discrimination of the seat belt determination step, the process returns to the manual mode step, and the operation below the manual mode step is performed. 상기 안전벨트 판별스텝에서 안전벨트(131a)가 풀리지 않았을 경우에는 도어록 해제판별스텝에서 도어록(253)이 해제되었는지 여부를 탑승자가 판별하고, 상기 도어록 해제판별스텝의 판별결과 도어록(253)이 해제되었을 경우에는 상기 수동모드스텝 이하의 동작을 행하고, When the seat belt 131a is not released in the seatbelt determination step, the occupant determines whether the doorlock 253 is released in the doorlock release discrimination step, and the door lock 253 is released as a result of the determination of the doorlock release discrimination step. In this case, the operation below the manual mode step is performed, 상기 도어록 해제판별스텝에서 도어록(253)이 해제되지 않았을 경우 비상버튼 작동판별스텝에서 비상버튼(268)이 작동하였는지 여부를 탑승자가 판별하고, 상기 비상버튼 작동판별스텝에서 판별결과 비상버튼(268)이 작동하였을 경우에는 수동모드스텝 이하의 동작을 행하고, When the door lock 253 is not released in the door lock release determination step, the passenger determines whether the emergency button 268 is operated in the emergency button operation determination step, and the emergency button 268 in the emergency button operation determination step. When this operation is performed, the operation below the manual mode step is performed. 상기 비상버튼 작동판별스텝의 판별결과 비상버튼(268)이 작동하지 않았을 경우에는 기계적 결함판별스텝으로 복귀하여 기계적 결함판별스텝 이하의 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터의 제어방법.And if the emergency button 268 is not operated as a result of the determination of the emergency button operation determination step, returning to the mechanical defect determination step and performing the operation below the mechanical defect determination step.
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