KR101107182B1 - 전신 햅틱 슈트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전신 햅틱 슈트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 전신에 밀착되는 U 스포츠용 슈트로서 미리 설계된 다수개의 원형 패턴으로 구성되어 각 패턴을 통해 인체에 압각감 및 냉온감 등 피부자극을 전달할 수 있는 전신 햅틱 슈트에 관한 것이다.

햅틱, 감각, U 스포츠, 전신, 밀착, 슈트, 패턴

Description

전신 햅틱 슈트{Full-body Haptic Suit}

본 발명은 전신 햅틱 슈트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 전신에 밀착되는 U 스포츠용 슈트로서 미리 설계된 다수개의 원형 패턴으로 구성되어 각 패턴을 통해 인체에 압각감 및 냉온감 등 피부자극을 전달할 수 있는 전신 햅틱 슈트에 관한 것이다.

스포츠 활동은 필드에서의 체력단련과 건강 유지에만 국한되는 것이 아니라 바쁜 현대인의 여가시간을 효율적으로 활용할 수 있도록 하며 정신적인 만족감을 높여주는 유비쿼터스 스포츠(U-스포츠) 레저의 개념으로 확장되어 가고 있는 추세이다. 특히 기존의 스포츠 게임 (야구, 농구, 탁구, 테니스, 줄넘기, 요가, 체조)에 U 스포츠 개념과 햅틱 인터페이스기술을 결합한 게임이 큰 인기를 끌고 있다.

햅틱인터페이스 기술이란 사물의 촉감, 즉 압력이나 질감 온도 등을 감지해 모델링하고 재현하는 기술을 말하며, 의료분야, 로봇개발 분야, 방송 분야에서 활발한 연구가 진행중이다.

햅틱 인터페이스 분야는 기계적인 인터페이스를 이용해 사용자에게 힘을 느 끼도록 만드는 역감 장치와 온도, 압력, 질감을 표시할 수 있도록 피부의 신경 말단과 상호 작용하는 촉감 장치로 구분된다.

특히 전자의 역감 장치는 게임분야에서 박진감 넘치는 게임 환경 구현을 위해 게임 컨트롤러나 장갑, 신발, 헤드셋 등에 광범위하게 적용이 되어 게임 진행 중의 반동이나 전동의 느낌을 사용자에게 전달할 수 있게 하는 엔터테인먼트적 요소로 보편적으로 이용되어왔다.

한편, 촉감 장치의 경우 진동 모터나 핀 배열등의 액추에이터를 이용하여 질감을 표현하거나 특정 감각을 피드백 해주는 기술로 사용자가 그 감각을 직접적으로 매우 생생하게 전달을 받을 수 있기 때문에 즉시적이고 효과적인 정보전달을 가능하게 하며 게임 중 사용감을 극대화시킬 수 있다.

그러나, 현재 U 스포츠를 위한 햅틱 장치의 경우 신체의 일부분에 한해 부분적인 형태로서만 제공되고 있어 사용자의 현실감이 떨어지는 문제점이 있으며, 인체에 직접 접촉되는 햅틱 장치가 사용자에게 쾌적감을 유지하면서도 감각을 잘 전달하기는 어려운 실정이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 한 것으로 실제와 유사한 감각을 사용자의 전신에 전달할 수 있는 전신 햅틱 슈트를 제공하고자 한다.

3차원 테크놀러지를 이용하여 인체의 현상에 맞도록 설계하여 착용 시 쾌적함을 유지할 수 있는 전신 햅틱 슈트를 제공한다.

패턴을 이용하여 인체의 동작을 유연하게 수용하면서도 정확한 인체의 위치에 자극을 주어 감각을 유도할 수 있는 전신 햅틱 슈트를 제공한다.

본 발명에 의한 햅틱 슈트는 사용자의 전신을 감싸는 유비쿼터스 스포츠용 햅틱 슈트로, 상기 슈트는 인체의 3차원 형상 및 운동 특성과 슈트 직물의 신장, 압축 및 표면 특성에 따라 제작된 다수개의 원형 패턴으로 구성되며; 상기 각 패턴을 통해 인체에 피부자극을 전달한다.

이 때, 상기 패턴을 통해 전달되는 피부자극은 진동자 또는 공기 주입·배출 장치에 의한 압각감인 것을 특징으로 한다.

또한 이때, 상기 패턴을 통해 전달되는 피부자극은 상기 슈트에 부착된 열전소자에 의한 냉온감인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 패턴은 상기 슈트의 허리, 엉덩이, 허벅지, 정강이, 발등, 팔뚝, 목 칼라 영역, 상박의 뒷부분, 흉곽 앞, 흉곽 옆 및 흉곽 뒤 중 하나 이상에 구비되는 것을 특징으로 한다.

전신에 밀착하는 슈트를 통해 수상 스포츠와 같은 전신 U-스포츠의 박진감을 생생하게 직접적으로 전달할 수 있다.

또한 사회적, 신체적 약자인 노인층, 여성층, 어린이뿐만 아니라 스포츠에 심리적 두려움을 느끼는 성인도 U-스포츠에 참여하여 실제와 유사한 체험을 할 수 있다.

인체에 맞는 패턴을 설계하여 적용함으로써 U-스포츠 활동의 동작에 방해가 되지 않으면서도 쾌적한 착용감이 유지된다.

물에 의한 흔들림, 스피드에 의한 공기압, 물이 튀기는 형태, 물에 빠지는 느낌 등 전신 감각이 필요한 수상 스포츠도 기존의 U 스포츠로 재현할 수 있다. 뿐만 아니라 종래의 U 스포츠 장비와 접목하여 더욱 현실적인 감각을 재현하는 시너지 효과를 낼 수 있다.

U 스포츠 뿐 만 아니라 시뮬레이터와 연결된 각종 장비(의료용, 군사용 등)로 넓게 사용될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 전신 햅틱 슈(100)트를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 전신 햅틱 슈트(100)의 개략도이며 도 2와 도3는 본 발명의 전신 햅틱 슈트(100)에서 패턴(200)의 구현 모습을 도시한 것이다.

본 발명에 의한 햅틱 슈트(100)는 도 1과 같이 사용자의 전신을 감싸는 유비쿼터스 스포츠용 햅틱 슈트(100)로, 인체의 3차원 형상 및 운동 특성과 슈트 직물의 신장, 압축 및 표면 특성에 따라 제작된 다수개의 원형 패턴(200)으로 구성되며; 상기 각 패턴(200)을 통해 인체에 피부자극을 전달한다.

슈트(100)는 도 1, 도2와 같이 손과 발을 포함하여 목 이하부터 전신을 감싸는 형태일 수 있으며, 혹은 손과 발은 기존의 또 다른 햅틱 인터페이스 내지 컨트롤 장치를 장착하도록 발목 및 손목까지 감싸거나, 또는 착용 편의를 위하여 도 3과 같이 몸통과 허벅지는 감싸되, 팔과 다리는 부분적으로 노출되는 형태로 제작될 수 있다.

본 발명의 햅틱 인터페이스는 전신을 밀착하여 덮는 슈트 형상으로 다수개의 원형 패턴(200)으로 이루어진다. 단순히 전신형태의 직물을 기존의 슈트 제작방식에 따라 제작하는 것이 아니라 인체의 3차원 형상 및 운동 특성을 파악하여 착용 감이 우수하면서도 동작에 의한 변형을 유연하게 수용할 수 있는 패턴(200)을 제작한다. 패턴(200)은 전신을 이루는 부위에 따라 인간공학적으로 그 크기와 형태가 다양하게 제작될 수 있다. 이때 사용되는 직물의 신장,압축, 표면 특성을 고려하여 제작 후 착용 시 동작이 용이하게 이루어 질 수 있는지 인체 피부에 닿는 촉감이 쾌적한 지 등을 모두 고려해야 하며 나아가 햅틱 접목이 용이한 소재로 감각을 유도하면서도 착용감이 적절한 의복압이 부가될 수 있도록 선정하는 것이 중요하다.

한편 상기 패턴은 인체의 전부위에 맞춤 구비될 수 있으나 특히 신체 부위 중에서 활동 중에도 움직임이나 구부러짐의 큰 변화가 없는 부위를 다수 선정하여 표면적을 넓히면 동작성을 확보하면서도 확실한 감각의 재현이 가능하게 된다. 대표적으로 이러한 부위는 도 2에 표시한 슈트(100)의 허벅지, 정강이, 발등, 팔뚝, 목 칼라 영역, 상박의 뒷부분, 흉곽 앞, 흉곽 옆 및 흉곽 뒤에 해당하며 상기 부위에 더욱 다양한 감각을 전달 할 수 있도록 상세한 패턴(200)구성을 할 수 있다.

상기 패턴(200)을 통해 재현할 수 있는 피부자극에 한정이 있는 것은 아니나 본 발명에서는 특히 진동자 또는 공기 주입·배출 장치에 의한 압각감을 재현할 수 있도록 한다. 구체적으로 패턴(200)의 일정 부위에 피부에 직접 진동을 전달할 수 있는 진동자를 설치하거나 패턴을 2겹의 섬유로 구성하여 그 사이의 공기층을 가압하거나 진공상태로 만들어 압각감이 패턴 하부의 피부로 재현될 수 있게 할 수 있다. 이로서 수영과 같은 전신에서 압각감을 느끼는 U 스포츠에 있어서, 물속에서 인체가 느끼는 압력이나 물의 저항에 의한 힘 등을 사용자가 느낄 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 슈트(100)에 열전소자(미도시)를 부착하여 냉각과 발열을 유도하여 패턴(200)하부의 피부에 간접적으로 냉온이 재현되도록 함으로써 예를 들어 물에 빠지는 경우 수온에 의한 냉온감각을 미세하게 재현할 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

도 1은 본 발명에 의한 전신 햅틱 슈트의 개략도

도 2는 본 발명에 의한 전신 햅틱 슈트 패턴의 구현 모습

도 3은 본 발명에 의한 전신 햅틱 슈트 패턴의 또 다른 모습

100 : 전신 햅틱 슈트

200 : 패턴

Claims (3)

1. 사용자의 전신을 감싸는 유비쿼터스 스포츠용 햅틱 슈트(100)로, 상기 슈트는 인체의 3차원 형상 및 운동 특성과 슈트 직물의 신장, 압축 및 표면 특성에 따라 동작에 의한 변형을 유연하게 수용할 수 있도록 제작된 다수개의 원형 패턴(200)으로 구성되며; 상기 각 패턴(200)을 통해 인체에 피부자극을 전달하고,

   상기 패턴(200)을 통해 전달되는 피부자극은 진동자 또는 공기 주입·배출 장치에 의한 압각감 또는 상기 슈트에 부착된 열전소자에 의한 냉온감이며,

   상기 패턴(200)은 상기 슈트의 허벅지, 정강이, 발등, 팔뚝, 목 칼라 영역, 상박의 뒷부분, 흉곽 앞, 흉곽 옆 및 흉곽 뒤 중 하나 이상에 구비되는 것을 특징으로 하는 전신 햅틱 슈트(100).
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