KR101349036B1

KR101349036B1 - 스키 점프 시뮬레이터 및 스키 점프 시뮬레이터 제어 방법

Info

Publication number: KR101349036B1
Application number: KR1020120021766A
Authority: KR
Inventors: 권대규; 유미; 정구영; 정경렬
Original assignee: 전북대학교산학협력단
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2014-01-10
Also published as: KR20130100514A

Abstract

본 발명은 스키점프 시뮬레이터 및 스키 점프 시뮬레이터 제어 방법에 관한 것으로서, 훈련을 목적으로 하는 사용자에게 스키점프에 대한 가상의 훈련을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 체험을 목적으로 하는 사용자에게는 실제 스키점프를 하는 것과 같은 느낌을 줄 수 있도록 하는 스키점프 시뮬레이터에 관한 것이다.

Description

스키 점프 시뮬레이터 및 스키 점프 시뮬레이터 제어 방법{SKI JUMP SIMULATOR}

북유럽의 언덕이 많은 지방에서 시작된 경기로서 크로스컨트리 스키와 더불어 노르딕 스키의 한 종목이다. 스키를 타고 인공으로 만들어진 급경사면을 활강하여 내려오다 도약대로부터 직선으로 허공을 날아 착지하는 방식인데, 활강과 비행하는 모습이 화려하고 아름다워 '스키 경기의 꽃'으로 불리기도 한다.

놀이에서 기원하여 차츰 스포츠의 형태를 갖추게 되었으며, 1862년 노르웨이에서 첫 스키점프 대회가 열리는 등 19세기 후반부터 본격적으로 겨울 스포츠의 한 종목으로 자리를 잡게 되었다. 동계올림픽에서는 1924년 프랑스의 샤모니에서 열린 제1회 대회부터 같은 노르딕 종목인 크로스컨트리 스키와 함께 정식종목으로 채택되었다.

점프 과정은 출발점에서 급경사면을 내려올 때 공기 저항을 줄이고 속력을 더하기 위하여 상체를 웅크린 자세로 활강하는데, 이때 시속은 보통 80~90㎞에 이른다. 도약 지점에 이르면 무릎과 몸을 동시에 펴면서 추진력을 얻어 도약하여 활공하는데, 이때 공기 저항을 최소화하기 위하여 몸을 앞으로 기울이고 스키 앞부분을 들어올려 약 20도의 각도를 유지하며, 표면적을 넓히기 위하여 스키를 약 30도 각도로 벌려 'V'자 자세를 유지한다.

너무 빨리 도약하면 비행 거리가 짧아지므로 최적의 타이밍을 취하는 것이 중요하다. 착지할 때는 몸을 곧추세우고 양팔을 벌린 채 한쪽 무릎을 굽혀 충격을 흡수하는 자세를 취하는데, 이를 텔레마크 자세라고 한다. 급경사의 고속 활강과 비행 그리고 추락 등 위험성이 큰 경기여서 아직까지는 남자들만 경기를 치르며, 이 때문에 크로스컨트리 스키와 스키점프가 결합된 노르딕복합 종목도 여자 경기는 치르지 않고 있다.

도 1은 이러한 스키점프의 경기장과 점프과정을 설명하고 있다.

'V'자 활공 자세는 1985년 스웨덴의 얀 보클뢰브가 처음 선보인 기술인데, 그 전까지는 활공할 때 스키를 평행으로 나란히 하는 자세를 취하였다. 보클뢰브가 처음 시도한 뒤 다른 선수들은 자세가 우스꽝스럽다 하여 무시하였으나, 그가 연이어 좋은 성적을 거두자 점차 따라하게 되었으며, 지금은 보편적 기술이 되었다. 실제로 'V'자 활공 자세는 평행 자세보다 비행 거리를 10m 이상 늘려주는 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.

도 2는 스키점프 선수의 복장 및 V자 활공자세를 도시하고 있다.

이 종목에서 사용하는 스키는 나무와 유리섬유를 재질로 만든 것을 사용하도록 규정하고 있다. 크기는 일반 활강용 스키에 비하여 넓고 긴 편인데, 원래는 스키의 길이를 제한하지 않았지만 1998년 일본 나가노에서 열린 제18회 동계올림픽경기대회에서 일본 선수들이 긴 스키를 이용하여 금메달 2개를 획득하자 유럽측에서 이에 반발하여 지금은 길이가 선수 키의 146%를 넘는 스키는 이용하지 못하도록 제한하고 있다.

세부 종목은 대회마다 비행기준거리에 따라 조금씩 차이가 있지만 일반적으로 개인 K-90(90m)과 개인 K-120(120m) 그리고 단체경기의 3종목을 구분하여 경기를 치른다. K포인트는 임계점을 뜻하는 독일어 크리티슈 포인트(Kritisch Point)의 약자이며, 짧은 쪽을 노멀힐(normal hill), 긴 쪽을 라지힐(large hill)이라고 한다. 2010년 캐나다의 밴쿠버에서 열리는 제21회 동계올림픽대회에서는 개인 K-95 노멀힐(95m)과 개인 K-125 라지힐(125m) 그리고 라지힐에서 열리는 단체전 등 3종목을 치른다. 참가 선수는 국제스키연맹(FIS)이 지난 2년간의 성적을 합산하여 정한다.

채점은 비행거리와 자세의 2부문으로 이루어진다. K-90의 경우, 비행기준거리인 90m에서 초과하는 1m당 2점이 가산되고, 미달하면 2점이 감점된다. K-120의 경우에는 1m당 1.8점이 가감된다. 자세는 도약·비행·착지하는 모습을 살펴 5명의 심판이 각각 20점을 만점으로 채점하는데, 5명의 심판 가운데 가장 높은 점수와 가장 낮은 점수를 뺀 나머지 3명의 점수를 합산한다. 도약·비행·착지 가운데서도 착지가 점수의 절반으로 비중이 가장 크다. 착지할 때 텔레마크 기술을 이용하여 두 팔을 수평으로 펼치고 두 무릎을 약간 엇갈리게 착지하는 것이 좋은 점수를 얻으며, 스키의 간격이 스키 너비 2개 정도이고 엇갈린 차이가 발바닥 길이 이내라야 감점되지 않는다.

본 발명은 스키 점프의 연습에 소요되는 많은 장비와 비용을 간소화할 수 있으면서, 실제 스키 점프의 연습 효과를 배가할 수 있는 시뮬레이터를 제공하고자 한다.

또한, 실제 스키 점프가 가지는 위험성으로 인해 스키 점프를 체험할 수 없는 문제를 해결하기 위해, 일반인도 스키 점프를 쉽게 체험할 수 있는 시뮬레이터를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.

본 발명에 따르면, 사용자에게 스키 점프에 대한 가상 체험을 제공하는 것으로서, 베이스(11); 지지부재(10); 상기 베이스(11)에 대하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 액츄에이터(51)(52); 사용자에게 외부 환경의 정보를 제공하는 디스플레이(40); 사용자의 몸에 착용되는 착용부재(80); 상기 착용부재(80)에 연결되어 사용자를 공중에 부양시키는 부양수단(81)(82); 상기 부양수단(81)(82)의 길이 및 장력을 조절하여 사용자의 부양 상태를 조절하는 조절모터(83)(84); 사용자의 몸에 부착되어 사용자 신체가 형성하는 각도를 측정하기 위한 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29); 사용자에 의해 착용되는 스키부재(20); 상기 액츄에이터(51)(52), 상기 디스플레이(40), 및 상기 조절모터(83)(84) 중 적어도 하나를 제어하는 제어장치(60)를 포함하는, 스키 점프 시뮬레이터를 제공한다.

상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)로부터 신호를 전달받아 처리하는 연산부를 더 포함하고, 상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)는 사용자의 발과, 무릎과, 허리와, 머리 부위에 제공되고, 상기 연산부는 상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)로부터 전달된 신호값을 처리하여 사용자의 신체 형상 정보를 생성하여 이를 상기 디스플레이부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어장치(60)는 상기 코스의 지형 정보(61)에 근거하여 사용자가 활공상태인 경우라고 판단하는 경우, 상기 조절모터(83)(84)를 제어하여 사용자를 부양시키도록 상기 부양수단(81)(82)에 장력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

상기 제어장치(60)는 상기 코스의 지형 정보(61)에 근거하여 사용자가 활강상태인 경우라고 판단하는 경우, 상기 액츄에이터(51)(52)를 제어하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 스키부재(20)는 한 쌍의 스키의 위치 정보를 측정하기 위한 센서(22)(23)(24)를 구비하고, 상기 센서(22)(23)(24)로부터 신호를 전달받아 처리하는 연산부를 더 포함하고, 상기 연산부는 상기 센서(22)(23)(24)로부터 전달된 신호값을 처리하여 한 쌍의 스키의 형상 정보를 생성하여 이를 상기 디스플레이부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 스키부재(20)의 전방 및 후방에 연결되는 가이드 부재를 더 포함하고, 상기 가이드 부재는, 상기 베이스(11)에 대하여 고정되어 높이 조절이 가능한 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)와, 상기 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)에 각각 고정되는 제1 장력 조절 모터(73) 및 제2 장력 조절 모터(74)와, 상기 제1 장력 조절 모터(73) 및 제2 장력 조절 모터(74)에 연결되며 상기 스키의 전방 및 후방에 각각 연결되는 가이드 끈(71)(72)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)는 좌우방향으로 이동이 가능하도록 제공되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 장력 조절 모터(73) 및 가이드 끈(71)의 연결 부분에는 장력 센서가 더 제공되고, 상기 제어장치(60)는 상기 장력 센서에 의해 측정되는 힘에 따라 상기 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)의 높이 및 거리를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 베이스(11); 지지부재(10); 상기 베이스(11)에 대하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 액츄에이터(51)(52); 사용자에게 외부 환경의 정보를 제공하는 디스플레이(40); 사용자의 몸에 착용되는 착용부재(80); 상기 착용부재(80)에 연결되어 사용자를 공중에 부양시키는 부양수단(81)(82); 상기 부양수단(81)(82)의 길이 및 장력을 조절하여 사용자의 부양 상태를 조절하는 조절모터(83)(84); 사용자의 몸에 부착되어 사용자 신체가 형성하는 각도를 측정하기 위한 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29); 사용자에 의해 착용되는 스키부재(20); 상기 액츄에이터(51)(52), 상기 디스플레이(40), 및 상기 조절모터(83)(84) 중 적어도 하나를 제어하는 제어장치(60)를 포함하는 스키 점프 시뮬레이터의 제어방법으로서, 사용자가 활강상태라고 판단하는 경우, 상기 액츄에이터(51)(52)를 제어하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 단계와, 사용자가 활공상태라고 판단하는 경우, 상기 조절모터(83)(84)를 제어하여 사용자를 부양시키도록 상기 부양수단(81)(82)에 장력을 발생시켜 사용자를 공중에 부양시키는 단계와, 사용자가 활공상태라고 판단하는 경우, 상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)로부터 측정된 사용자의 신체가 형성하는 모양을 상기 디스플레이(40)에 표시하는 단계를 포함하는, 스키 점프 시뮬레이터의 제어방법을 제공한다.

본 발명은 스키 점프의 연습에 소요되는 많은 장비와 비용을 간소화할 수 있으면서, 실제 스키 점프의 연습 효과를 배가할 수 있는 시뮬레이터를 제공한다.

또한, 실제 스키 점프가 가지는 위험성으로 인해 스키 점프를 체험할 수 없는 문제를 해결하기 위해, 일반인도 스키 점프를 쉽게 체험할 수 있는 시뮬레이터를 제공한다.

도 1은 스키 점프의 실제 경기장의 구조를 도시한 도면.
도 2는 스키 점프 선수의 활공상태의 모습 및 장비를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.
도 10은 본 발명에 따른 스키 점프 시뮬레이터의 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 "활강"상태라 함은 실제 스키 점프에서 사용자가 스키 점프대를 스키를 타고 내려오는 상태를 의미하는 것이다. 또한, "활공"상태라 함은 사용자가 점프대를 벗어나서 공중에 있는 상태를 의미하는 것이다.

본 발명에 의한 시뮬레이터는 상호 연동에 의한 동작을 주요 특징으로 한다. 즉, 기본적으로 제어장치에는 스키 점프대 및 그 주변의 지형정보(61)를 데이터베이스화한 자료가 저장되어 있다. 이에는 스키 점프대의 위치에 따른 경사도 및 거리 등의 정보와, 그 주변 환경 정보가 포함된다.

특히, 사용자가 실제 스키 점프대의 출발 위치에 있는 것으로 가정하고, 시간에 따라 스키 점프대의 경사도에 따른 가속도 및 속도에 근거하여 사용자가 가상적으로 스키 점프대의 어느 위치에 있는가를 계산하게 된다.

제어장치는 그 지점의 지형정보를 근거로 하여 액츄에이터를 동작하여 지지부재의 기울기를 그 코스의 경사도에 맞도록 제어를 하게 된다. 또한, 제어장치는 가상적으로 사용자가 위치하는 위치정보에 맞는 배경 및 영상을 디스플레이에 출력하게 된다. 특히, 사용자에게 속도감을 느끼게 하기 위하여 현재 사용자의 속도에 근거하여 코스의 이동을 표시하게 된다.

도 2는 사용자가 활강상태에 있는 모습을 도시한 것이다. 이 경우 지지부재(10)는 사용자의 현재 위치 정보에 근거하여 경사도가 표현된다.

도 3 및 도 4는 사용자가 활강상태에서 활공상태로 전환하는 순간의 모습을 도시한 것이다. 스키점프대의 끝단 부분은 실제로 사용자가 공중으로 활강할 수 있도록 활강부와 반대의 경사를 가지도록 형성되어 있다. 이 순간 조절모터(83)(84)는 부양수단(81)(82)을 감으면서 장력을 제공하게 되고, 순간적으로 사용자를 부양시키도록 작동된다. 또한, 지지부재는 스키 점프대의 코스의 경사도에 맞게 실시간으로 변화하면서, 사용자가 활공상태가 되는 경우에는 도 4와 같이 스키와 분리되어 하강되게 된다.

상기 제어장치(60)에는 훈련을 위한 훈련코스의 지형정보(61) 및 풍경정보(62)가 저장되고, 상기 지형정보(61)에는 훈련코스의 각 위치별 코스의 길이, 코스 별 구간의 길이, 구간의 상하 경사도 등이 저장되며, 상기 풍경정보(62)에는 코스의 각 위치별 주변 환경이 3D 또는 360° 파노라마 사진의 형태로 저장된다.

훈련자가 상기 시뮬레이터에 탑승 한 후 훈련을 시작하면, 상기 제어장치(60)는 상기 지지부재(10)에 지형정보(61)를 구현시키고, 상기 디스플레이(40)에는 풍경정보(62)를 구현시키게 된다.

제어장치(60)는 현재의 사용자의 위치에 따른 지지부재의 경사도(실제 스키점프대의 경사도에 연동)에 따른 가상의 가속도 및 속도에 따라 상기 디스플레이(40)를 제어한다. 즉 기본 지형정보(61) 또는 풍경정보(62)와 훈련자의 스키 시뮬레이터의 제어 데이터를 결합하여 상기 액츄에이터 또는 상기 디스플레이(40)를 제어하게 된다. 기본 지형정보(61) 상태에서 상기 상요자는 중력 및 코스의 경사도 등에 의해서 속도가 가감된다.

다만, 사용자가 상기 스키의 무게중심을 이동시킴을 통해 상기 스키의 속도 및 가속도가 증감시키는 것도 가능하다. 이를 위해서는 지지부재(10)와 스키가 접촉하는 지점에 길이방향으로 압력센서를 더 설치하고 그 압력센서에 의해 입력되는 압력신호값의 변화에 따라 동역학적으로 사용자의 가속도 및 속도를 변화시킬 수 있다. 그리고 이러한 값을 반영하여 사용자의 속도 계산에 활용하여 속도 변화를 주는 것이 가능하다.

이를 구현하기 위해 상기 스키(20)의 무게중심이 전방으로 이동되면 상기 엑츄에이터(50)을 제어하여 상기 스키부재(20)의 속도가 증가되는 것과 연동되게 ㅈ지지부재(10) 및 디스플레이(40)를 제어하게 되는데, 속도의 증가 시에는 디스플레이(40)에 표시되는 풍경정보(62)의 이동속도를 증가시켜 훈련자의 체감속도를 증가시키고 속도의 감소 시에는 상기 풍경정보(62)의 이동속도를 감소시켜 훈련자의 체감속도를 감소시킨다.

상기 디스플레이(40)는 사용자의 상측에 배치되는 상부디스플레이(42)와, 사용자의 전방에 경사지게 배치되는 전방디스플레이(44)를 포함하고, 상기 디스플레이(40)에는 상기 제어장치(60)에서 전송된 풍경정보(62, landscape information)가 표시되는 것과 아울러 상기 스키의 가상 이동속도에 따라 상기 풍경정보(62)의 프레임 수 및 이동방향이 표현된다.

한편 상기 훈련자의 헬멧(46)에 HMD(45, Head Mounted Display) 및 헤드셋(미도시)을 설치하고, 상기 HMD에 상기 풍경정보를 제공할 수 있고, 상기 제어장치(60)는 무선으로 상기 헬멧(46)에 디스플레이신호 및 사운드 신호를 전송한다. 여기서 훈련자를 지도하는 코치 등은 외부에서 상기 훈련자의 자세 등을 관찰하면서 헤드셋을 통해 가상 체험 중에도 상기 훈련자를 직접 지도할 수 있다.

활공상태에서는 부양수단(81)(82)에 의해 사용자는 공중에 부양된다. 다만, 본 발명의 다른 실시예로서, 부양 상태의 사용자가 공중에서의 자세를 잡기 도움을 주기 위해 별도의 가이드 끈(71)(72)이 더 제공될 수 있다.

또한, 스키점프 시뮬레이터의 사용자의 전방으로 바람을 일으키는 풍동모듈이 더 설치될 수 있다. 이는 스크린 또는 별도의 고정부재에 의해 지지되는 것이 가능하다.

상기 풍동모듈(130)은 사용자의 전방 측에 배치되고, 상기 제어장치(60)에 의해 제어되며, 상기 훈련자의 훈련상황에 따라 소정의 풍동을 제공한다.

여기서 상기 제어장치(60)는 상기 트랙 및 활공시 사용자의 각 위치에 따라 상기 사용자의 스키의 예상 속도를 계산하고, 계산된 속도에 따라 상기 풍동모듈(130)에서 생성되는 풍속을 제어한다.

도 3 내지 도 8를 참조하면, 이러한 가이드 끈을 포함하는 가이드 부재가 도시되어 있다.

상기 제1 장력 조절 모터(73) 및 제2 장력 조절 모터(74)는 스키 부재(20)와 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54) 사이의 거리 변화에 따른 가이드 끈의 길이를 조절하여 스키 부재가 항상 팽팽한 상태로 공중에 지지될 수 있도록 기능을 수행한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 스키부재가 연결되어 있는 구조를 도시하고 있다. 스키부재(20)는 한 쌍으로 구성되어 있고, 그 전방과 후방은 가이드 끈(71)(72)과 연결되어 있다. 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)는 각각 두 개씩 제공되는데, 이는 각각의 스키부재에 연결되기 위함이다.

가이드 끈(71)(72)는 스키 부재의 높이를 어느 정도 고정시킨 상태로 지지하게 되어 사용자가 공중에서 스키 부재에 힘을 가할 수 있도록 도와준다. 본 스키 시뮬레이터는 사용자가 공중 부양 상태에서 자세를 잡을 수 있도록 하기 도와주기 위함으로서, 사용자는 공중 부양 상태에서 상체의 굽힙 모양 및 스키의 각도 등을 유지하도록 힘을 가하는 연습을 수행하게 된다.

따라서 이러한 연습을 수행하기 위해 가이드 끈(71)(72)은 힘을 가할 수 있도록 지지하는 기능을 수행하는 것이다.

특히, 상기 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)는 좌우방향으로 이동이 가능하도록 제공되는 것을 특징으로 한다. 스키 점프에서 중요한 것은 사용자가 한 쌍의 스키의 전면이 이루는 각도가 V자형이 되도록 하는 것이 중요하다. 따라서 앞부분을 벌리는 자세를 취하도록 연습하여야 한다.

따라서 이러한 연습을 하기 위해 상기 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)는 좌우 방향으로 이동이 가능하도록 이동 가이드 부재(33)(34)에 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 이동 가이드 부재(33)(34)의 구성은 일반적으로 알려져 있기 때문에 자세한 설명은 생략하기로 한다.

특히, 상기 제1 장력 조절 모터(73) 및 가이드 끈(71)의 연결 부분에는 장력 센서(도면 미도시)가 더 제공되고, 상기 제어장치(60)는 상기 장력 센서에 의해 측정되는 힘에 따라 상기 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)의 높이 및 거리를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

장력 센서는 현재 사용자가 스키 부재의 앞부분을 어느 방향으로 움직이려고 하는지를 측정하고, 이러한 방향에 맞도록 제1 실린더 부재(53) 간의 거리 및 제1 실린더 부재(53)의 높이를 자동적으로 조절할 수 있도록 한다. 이러한 기능은 제어장치(60)에서 처리된다.

또한, 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)는 지지부재(10)의 각도에 따라 그 각도가 함께 연동되어 변화하는 것이 중요하다. 따라서 활강상태의 경우에는, 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)와 액츄에이터(51)(52)의 거리에 따라, 액츄에이터의 길이에 따른 제1 실린더 부재(53) 및 제2 실린더 부재(54)의 적정 길이가 미리 세팅되어 있고, 이에 따라 함께 연동되어 변화되어야 한다. 이때 가이드 끈(71)(72)는 항상 팽팽한 상태가 유지될 수 있도록 제1 장력 조절 모터(73) 및 제2 장력 조절 모터(74)가 제어되어야 한다.

또는 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 장력 조절 모터(73) 및 가이드 끈(71)의 연결 부분에 장력 센서를 사용하는 것과 같이, 상기 제2 장력 조절 모터(74) 및 가이드 끈(72)의 연결 부분에 장력 센서를 두어 그 방향에 따라 제2 실린더 부재(54)가 자동적으로 조절되도록 하는 것도 가능하다.

본 발명은 사용자가 공중 부양 상태에서 상체 및 하체의 각도를 어떻게 유지하고 있는지 그 자세를 측정하여 이를 사용자에게 알려주는 것을 주요 특징으로 한다. 이를 통해 사용자는 공중 상태에서의 자신의 자세를 인식하고 이를 바로잡기 위한 훈련을 수행할 수 있다.

이를 위해서 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)가 사용된다. 상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)는 사용자의 발과, 무릎과, 허리와, 머리 부위에 제공되고, 상기 연산부(도면 미도시)는 상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)로부터 전달된 신호값을 처리하여 사용자의 신체 형상 정보를 생성하여 이를 상기 디스플레이부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)는 현재 지지부를 기준으로 하여 고도 및 그 위치 좌표를 획득할 수 있는 것이어야 한다. 즉, 연산부는 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)가 공중에서 어느 좌표점에 위치하는 지를 3차원적으로 획득하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 공간상에 각 센서의 위치값을 이용하여 사용자의 현재 자세를 나타낼 수 있게 된다.

또한, 이러한 자세를 획득하는 것은 스키부재의 자세를 획득하는 것에도 동일하게 적용된다.

즉, 상기 스키부재(20)는 한 쌍의 스키의 위치 정보를 측정하기 위한 센서(22)(23)(24)를 구비하고, 상기 센서(22)(23)(24)로부터 신호를 전달받아 처리하는 연산부를 더 포함하고, 상기 연산부는 상기 센서(22)(23)(24)로부터 전달된 신호값을 처리하여 한 쌍의 스키의 형상 정보를 생성하여 이를 상기 디스플레이부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

역시 센서(22)(23)(24)는 3차원 공간 상에 각 센서의 위치 정보를 획득할 수 있도록 구성되어야 하고, 이의 정보를 전달하여 사용자가 원하는 각도와 자세로 스키를 유지하고 있는지를 확인할 수 있도록 한다.

본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.

베이스(11), 지지부재(10),
액츄에이터(51)(52), 디스플레이(40),
착용부재(80), 부양수단(81)(82),
조절모터(83)(84), 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29),
스키부재(20), 제어장치(60)

Claims

사용자에게 스키 점프에 대한 가상 체험을 제공하는 것으로서,
베이스(11);
지지부재(10);
상기 베이스(11)에 대하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 액츄에이터(51)(52);
사용자에게 외부 환경의 정보를 제공하는 디스플레이(40);
사용자의 몸에 착용되는 착용부재(80);
상기 착용부재(80)에 연결되어 사용자를 공중에 부양시키는 부양수단(81)(82);
상기 부양수단(81)(82)의 길이 및 장력을 조절하여 사용자의 부양 상태를 조절하는 조절모터(83)(84);
사용자의 몸에 부착되어 사용자 신체가 형성하는 각도를 측정하기 위한 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29);
사용자에 의해 착용되는 스키부재(20);
상기 액츄에이터(51)(52), 상기 디스플레이(40), 및 상기 조절모터(83)(84) 중 적어도 하나를 제어하는 제어장치(60)를 포함하고,
상기 제어장치(60)는 상기 코스의 지형 정보(61)에 근거하여 사용자가 활공상태인 경우라고 판단하는 경우, 상기 조절모터(83)(84)를 제어하여 사용자를 부양시키도록 상기 부양수단(81)(82)에 장력을 발생시키는 것을 특징으로 하는,
스키 점프 시뮬레이터.
청구항 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)로부터 신호를 전달받아 처리하는 연산부를 더 포함하고,
상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)는 사용자의 발과, 무릎과, 허리와, 머리 부위에 제공되고,
상기 연산부는 상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)로부터 전달된 신호값을 처리하여 사용자의 신체 형상 정보를 생성하여 이를 상기 디스플레이부로 전달하는 것을 특징으로 하는,
스키 점프 시뮬레이터.
삭제
청구항 제1항에 있어서,
상기 제어장치(60)는 상기 코스의 지형 정보(61)에 근거하여 사용자가 활강상태인 경우라고 판단하는 경우, 상기 액츄에이터(51)(52)를 제어하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 것을 특징으로 하는,
스키 점프 시뮬레이터.
청구항 제1항에 있어서,
상기 스키부재(20)는 한 쌍의 스키의 위치 정보를 측정하기 위한 센서(22)(23)(24)를 구비하고,
상기 센서(22)(23)(24)로부터 신호를 전달받아 처리하는 연산부를 더 포함하고,
상기 연산부는 상기 센서(22)(23)(24)로부터 전달된 신호값을 처리하여 한 쌍의 스키의 형상 정보를 생성하여 이를 상기 디스플레이부로 전달하는 것을 특징으로 하는,
스키 점프 시뮬레이터.
삭제
삭제
삭제
베이스(11); 지지부재(10); 상기 베이스(11)에 대하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 액츄에이터(51)(52); 사용자에게 외부 환경의 정보를 제공하는 디스플레이(40); 사용자의 몸에 착용되는 착용부재(80); 상기 착용부재(80)에 연결되어 사용자를 공중에 부양시키는 부양수단(81)(82); 상기 부양수단(81)(82)의 길이 및 장력을 조절하여 사용자의 부양 상태를 조절하는 조절모터(83)(84); 사용자의 몸에 부착되어 사용자 신체가 형성하는 각도를 측정하기 위한 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29); 사용자에 의해 착용되는 스키부재(20); 상기 액츄에이터(51)(52), 상기 디스플레이(40), 및 상기 조절모터(83)(84) 중 적어도 하나를 제어하는 제어장치(60)를 포함하는 스키 점프 시뮬레이터의 제어방법으로서,
사용자가 활강상태라고 판단하는 경우, 상기 액츄에이터(51)(52)를 제어하여 상기 지지부재(10)의 경사도를 코스의 지형정보(61)에 따라 조절하는 단계와,
사용자가 활공상태라고 판단하는 경우, 상기 조절모터(83)(84)를 제어하여 사용자를 부양시키도록 상기 부양수단(81)(82)에 장력을 발생시켜 사용자를 공중에 부양시키는 단계와,
사용자가 활공상태라고 판단하는 경우, 상기 복수 개의 센서(26)(27)(28)(29)로부터 측정된 사용자의 신체가 형성하는 모양을 상기 디스플레이(40)에 표시하는 단계를 포함하는,
스키 점프 시뮬레이터의 제어방법.