KR101492372B1 - 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치는, 사용자의 신체가 안착되는 안착부, 상기 안착부에 연결되어, 상기 안착부에 수평회전, 수직회전 및 상하 이동 중 어느 하나 이상의 움직임을 선택적으로 부여하는 구동부 및 가상현실서버의 제어 명령에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치{Virtual Reality Simulation Apparatus Having Motion Control Unit}

본 발명은 가상현실 시뮬레이션장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자가 가상현실 속의 동작 상태에 따라 현실감을 느낄 수 있도록 6방향의 동작을 구현할 수 있는 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치에 관한 것이다.

일반적으로 비행기, 헬기, 전차 또는 자동차 등의 조종 훈련 시에는 시뮬레이터가 널리 사용되었다. 상기 시뮬레이터는 사용자에게 조종 상황을 가상으로 제공하고, 사용자는 이를 통해 실제 상황을 대체하여 훈련하는 것이 가능하게 된다.

다만, 이와 같은 종래의 시뮬레이터의 경우 현실감을 충실하게 제공하지 못하는 경우가 많아 사용자가 훈련 시 이질감을 느끼는 것이 대부분이었으며, 이질감을 최소화하기 위해서는 최고급 사양의 장비가 요구되나, 이는 매우 고가이므로 대중적으로 사용되기에는 무리가 있었다.

한편 최근에는 가상현실(Virtual Reality, VR) 또는 증강현실(Augmented Reality, AR) 등의 개념이 대두되어 사용자에게 더욱 리얼한 현실감을 제공하게 되었다. 다만, 현재까지는 기술의 발전이 충분하지 않아 사용자에게 가상의 세계를 시각적으로 제공하는 데에 그치는 경우가 많았으며, 가상 세계 내에서의 물리적 상황을 사용자가 직접 체감이 가능하도록 하는 장비들은 충분한 현실감을 제공하지 못하고 있는 상황이다.

따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.

한국등록특허 제10-1262848호

본 발명에 따른 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치는, 실제에 보다 가까운 현실감을 사용자에게 제공하기 위한 목적을 가진다.

또한 본 발명에 따른 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치는, 저비용으로 고효율을 얻을 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.

그리고 본 발명에 따른 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치는, 다양한 훈련 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치는, 사용자의 신체가 안착되는 안착부, 상기 안착부에 연결되어, 상기 안착부에 수평회전, 수직회전 및 상하 이동 중 어느 하나 이상의 움직임을 선택적으로 부여하는 구동부 및 가상현실서버의 제어 명령에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 모션제어유닛을 포함한다.

그리고 상기 구동부는, 상기 안착부에 연결되고, 상기 안착부를 수평회전시키는 수평회전모듈, 상기 수평회전모듈에 연결되어, 상기 안착부 및 상기 수평회전모듈을 수직회전시키는 수직회전모듈 및 상기 안착부, 상기 수평회전모듈 및 상기 수직회전모듈을 지지하고, 높이 조절 가능하게 형성된 높이조절모듈을 포함할 수 있다.

또한 상기 수평회전모듈은, 상기 안착부에 연결된 수평회전프레임 및 상기 수평회전프레임을 수평회전시키는 제1구동모터를 포함할 수 있다.

그리고 상기 수평회전모듈은, 상기 수평회전프레임에 연결되고, 사용자가 상기 안착부에 안착된 상태에서 조작 가능한 입력장치가 장착되는 보조프레임을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 수직회전모듈은, 상기 수평회전모듈에 연결된 수직회전프레임 및 상기 수직회전프레임을 수직회전시키는 제2구동모터를 포함할 수 있다.

그리고 상기 높이조절모듈은, 상기 수직회전모듈에 연결된 이동프레임 및 상기 이동프레임을 상하 이동시키는 제3구동모터를 포함할 수 있다.

또한 상기 높이조절모듈은, 상기 이동프레임 및 상기 제3구동모터를 지지하는 지지프레임을 더 포함할 수 있다.

그리고 사용자의 신체 하부에 위치되어 사용자의 보행 이동을 감지하고, 감지된 보행 이동 정보를 가상현실서버에 송신하는 설치형 보행감지유닛을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 설치형 보행감지유닛은 상기 구동부의 하부에 구비될 수 있다.

그리고 상기 설치형 보행감지유닛은, 구 형상으로 전방위 회전 가능하게 형성되며, 사용자의 보행 이동에 대응되어 회전되는 복수의 회전구체, 상기 복수의 회전구체에 각각 접촉되어 상기 회전구체에 가해지는 압력을 감지하는 압력감지부 및 상기 회전구체의 회전 방향 및 회전 속도를 감지하는 회전감지부를 포함할 수 있다.

또한 상기 복수의 회전구체는 제1방향 및 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 각각 배열되고, 상기 회전감지부는, 상기 복수의 회전구체 중 제1방향으로 배열된 회전구체의 제2방향 회전에 따라 회전되는 제1회전바, 상기 제1회전바의 회전력을 감지하는 제1엔코더, 상기 복수의 회전구체 중 제2방향으로 배열된 회전구체의 제1방향 회전에 따라 회전되는 제2회전바 및 상기 제2회전바의 회전력을 감지하는 제2엔코더를 포함할 수 있다.

그리고 상기 회전구체, 상기 압력감지부 및 상기 회전감지부를 수용 가능하게 구비되며, 상면에는 상기 회전구체의 상부가 돌출되는 복수의 통과홀이 형성된 하우징을 더 포함할 수 있다.

또한 사용자의 족부에 장착 가능하게 형성되어 사용자의 보행 이동을 감지하고, 감지된 보행 이동 정보를 가상현실서버에 송신하는 착용형 보행감지유닛을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 착용형 보행감지유닛은, 사용자의 족부를 감싸도록 형성된 피복부, 상기 피복부 중 사용자의 발바닥에 대응되는 위치에 구 형상으로 전방위 회전 가능하게 돌출 형성되며, 사용자의 보행 이동에 대응되어 회전되는 복수의 회전볼, 상기 회전볼의 회전 방향 및 회전 속도를 감지하는 볼감지부 및 상기 피복부의 기울기를 감지하는 기울기감지부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 실제에 보다 가까운 현실감을 사용자에게 제공하여 몰입감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째, 장치의 제작에 따른 비용이 저렴하며, 구동부의 다양한 동작에 의해 훈련의 효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

셋째, 구동부가 다양한 형태로 동작되므로 상황에 따라 다양한 훈련 시뮬레이션을 수행할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치의 전체 모습을 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 안착부의 모습을 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 수평회전모듈 및 수직회전모듈의 모습을 나타낸 사시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 높이조절모듈의 모습을 나타낸 정면도;
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 구동부의 동작 모습을 나타낸 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 설치형 보행감지유닛의 전체 모습을 나타낸 사시도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 설치형 보행감지유닛의 요부를 확대하여 나타낸 사시도; 및
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 착용형 보행감지유닛의 모습을 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치(1)의 전체 모습을 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치(1)는 모션제어유닛(100)을 포함한다. 그리고 상기 모션제어유닛(100)은 안착부(150)와, 구동부와, 제어부를 포함할 수 있다.

상기 안착부(150)는 사용자의 신체가 안착되는 구성요소로서, 다양한 형태로 형성될 수 있다. 즉 상기 안착부(150)는 사용자가 다양한 형태로 신체를 안착시킬 수 있도록 할 수 있으며, 예를 들어 좌식, 와식, 입식 등으로 형성되어 사용자가 앉거나, 눕거나, 또는 서 있는 상태로 신체를 안착시킬 수 있을 것이다.

본 실시예의 경우, 상기 안착부(150)는 사용자가 앉을 수 있는 좌석 형태로 형성되며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

상기 구동부는 상기 안착부(150)에 연결되어, 상기 안착부(150)에 수평회전, 수직회전 및 상하 이동 중 어느 하나 이상의 움직임을 선택적으로 부여하는 구성요소이다.

본 실시예의 경우, 상기 구동부는 상기와 같은 움직임 구현을 위해 수평회전모듈(130)과, 수직회전모듈(120)과, 높이조절모듈(110)을 포함한다.

구체적으로 상기 수평회전모듈(130)은 상기 안착부(150)에 연결되고, 상기 안착부(150)를 수평회전시키도록 구비되며, 상기 수직회전모듈(120)은 상기 수평회전모듈(130)에 연결되어, 상기 안착부(150) 및 상기 수평회전모듈(130)을 수직회전시키도록 구비된다.

또한 상기 높이조절모듈(110)은 상기 안착부(150), 상기 수평회전모듈(130) 및 상기 수직회전모듈(120)을 지지하고, 높이 조절 가능하게 형성되는 구성요소이다.

즉 상기 안착부(150)는 상기 수평회전모듈(130)과, 수직회전모듈(120)과, 높이조절모듈(110)을 통해 수평회전, 수직회전 및 상하 이동 중 어느 하나 이상의 움직임을 선택적으로 제공받을 수 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 제어부는 가상현실서버의 제어 명령에 따라 상기 구동부를 제어하는 구성요소이다. 예를 들어 사용자가 체험하고 있는 가상현실공간에서, 사용자에게 소정의 외력이 작용할 경우, 상기 제어부는 가상현실서버로부터의 제어 명령을 전달받아 상기 구동부를 상기 가상현실공간의 외력에 대응되도록 구동시킬 수 있다. 이에 따라 사용자는 가상현실공간에서 작용하는 외력을 현실에서 실제로 적용받아 몰입도를 증가시킬 수 있다.

또한 이때 상기 구동부는 수평회전, 수직회전 및 상하 이동의 움직임을 선택적으로 제공하므로, 가상현실공간에서 제공되는 상황을 어떤 상황에서도 효과적으로 구현할 수 있게 된다.

이하에서는, 상기 나열한 각 구성요소에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 안착부(150)의 모습을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 수평회전모듈(130) 및 수직회전모듈(120)의 모습을 나타낸 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 안착부(150)는 좌석 형태를 가지도록 형성된다. 그리고 구체적으로 상기 안착부(150)는 등받이(152)와, 시트(156)와, 시트구동모터(154)를 포함한다. 상기 시트구동모터(154)는 상기 시트(156)를 상하로 이동시키거나 전후 방향으로 회전시킬 수 있도록 할 수 있다. 상기 안착부(150)는 본 실시예 외의 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 수평회전모듈(130)은, 상기 안착부(150)에 연결된 수평회전프레임(134) 및 상기 수평회전프레임(134)을 수평회전시키는 제1구동모터(132)를 포함한다. 즉 상기 제1구동모터(132)에 의해 상기 수평회전프레임(134) 및 안착부(150)는 수평 상태를 유지하며 좌우 방향 중 어느 한 방향으로 회전될 수 있다.

한편 본 실시예에서 상기 수평회전모듈(130)은, 보조프레임(136)을 더 포함할 수 있다. 상기 보조프레임(136)은 상기 수평회전프레임(134)으로부터 연결되고, 사용자가 상기 안착부(150)에 안착된 상태에서 조작 가능한 입력장치(170a, 170b)가 장착될 수 있도록 구비된다.

본 실시예의 경우, 상기 보조프레임(136)에는 차량용 휠 형태의 휠 입력장치(170a)와, 차량용 페달 형태의 페달 입력장치(170b)가 장착되는 것으로 하였다. 이에 따라 사용자는 상기 안착부(150)에 앉은 상태로 상기 휠 입력장치(170a)와, 페달 입력장치(170b)를 동시 조작할 수 있다.

또한 상기 보조프레임(136)에는 상기 입력장치(170a, 170b) 외에도 다양한 보조 장치들이 더 장착될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 입력장치(170a, 170b) 외에 운동감지카메라(172)가 더 구비되어, 사용자의 동작을 감지하여 해당 정보를 가상현실서버에 송신하고, 이를 가상현실공간의 오브젝트 등에 반영하여 데이터 처리를 수행할 수 있다.

더불어 본 실시예에서 상기 보조프레임(136)은 전후 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 이와 같이 할 경우 상기 입력장치(170a, 170b)와 상기 안착부(150)의 이격 거리를 사용자의 신체 조건에 적합하게 조절할 수 있을 것이다.

상기 수직회전모듈(120)은, 상기 수평회전모듈(130)에 연결된 수직회전프레임(124)과, 상기 수직회전프레임(124)을 수직회전시키는 제2구동모터(122)를 포함한다. 이에 따라 상기 안착부(150) 및 상기 수평회전모듈(130)은 시계추 형태로 수직회전 가능하게 구동된다.

본 실시예의 경우, 상기 수직회전프레임(124)은 안정성 향상을 위해 상기 수평회전모듈(130)의 양측으로 연장된 형태를 가지며, 상기 제2구동모터(122)는 상기 수직회전프레임(124)의 연장된 양단에 각각 구비되어 구동력을 증대시킬 수 있도록 하였다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 높이조절모듈(110)의 모습을 나타낸 정면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 높이조절모듈(110)은 상기 수직회전모듈(120)에 연결된 이동프레임(114)과, 상기 이동프레임(114)을 상하 이동시키는 제3구동모터(112)를 포함한다. 또한 상기 이동프레임(114) 및 상기 제3구동모터(112)를 지지하는 지지프레임(116)을 더 포함할 수 있다.

즉 상기 제3구동모터(112)의 구동에 의해 상기 이동프레임(114)은 상하 이동되며, 이에 따라 상기 수직회전모듈(120), 상기 수평회전모듈(130) 및 안착부(150)의 높이 조절을 구현할 수 있다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 구동부의 동작 모습을 나타낸 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 결과적으로 상기 안착부(150)가 수평회전모듈(130)에 의한 좌우 수평회전과, 수직회전모듈(120)에 의한 전후 수직회전과, 높이조절모듈(110)에 의한 상하 이동의 총 6방향의 이동성을 구현할 수 있어, 움직임의 자유도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한 이에 따라 시뮬레이션 환경 구축을 용이하게 하고, 몰입성을 보다 증가시킬 수 있게 됨은 물론이다.

한편 본 발명에 따른 가상현실 시뮬레이션장치(1)는, 사용자의 보행 이동을 감지하고, 감지된 보행 이동 정보를 가상현실서버에 송신하는 보행감지유닛을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 보행감지유닛은, 설치형 보행감지유닛 및 착용형 보행감지유닛 중 어느 하나의 형태로 구현될 수 있다. 이하에서는 이들에 대해 각각 설명하도록 한다.

먼저, 설치형 보행감지유닛(200)의 경우 사용자의 신체 하부에 위치되어 사용자의 보행 이동을 감지하고, 감지된 보행 이동 정보를 가상현실서버에 송신하게 된다. 즉 설치형 보행감지유닛(200)은 발판과 같이 사용자가 올라선 상태에서 사용자의 보행 이동을 입력받는다.

본 실시예의 경우 상기 설치형 보행감지유닛(200)은 전술한 구동부의 하부에 구비되는 것으로 하였으나, 이에 제한되지는 않고 상기 설치형 보행감지유닛(200)은 모션제어유닛(100)과 별도로 구비될 수도 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 설치형 보행감지유닛(200)의 전체 모습을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 설치형 보행감지유닛(200)의 요부를 확대하여 나타낸 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 설치형 보행감지유닛(200)은 회전구체(230)와, 압력감지부(260)와, 회전감지부를 포함한다.

상기 회전구체(230)는 구 형상으로 전방위 회전 가능하게 형성되며, 사용자의 보행 이동에 대응되어 회전되도록 복수 개가 구비된다.

본 실시예의 경우, 상기 복수의 회전구체(230)는 베이스(220) 상에 제1방향(d1) 및 상기 제1방향(d1)과 수직인 제2방향(d2)으로 각각 배열되는 것으로 하였다.

상기 압력감지부(260)는 상기 복수의 회전구체(230)에 각각 접촉되어 상기 회전구체에 가해지는 압력을 감지하며, 이에 따라 사용자가 발바닥으로 회전구체(230)에 압력을 인가하면 어느 회전구체(230) 상에 발바닥이 위치하는 지를 인지할 수 있게 된다.

상기 회전감지부는 상기 회전구체(230)의 회전 방향 및 회전 속도를 감지하는 구성요소로서, 본 실시예에서는 제1회전바(242)와, 제1엔코더(240)와, 제2회전바(252)와, 제2엔코더(250)를 포함한다.

상기 제1회전바(242)는 상기 복수의 회전구체(230) 중 제1방향(d1)으로 배열된 회전구체(230)의 제2방향(d2) 회전에 따라 회전된다. 즉 상기 제1회전바(242)는 제1방향(d1)으로 나란히 배열된 회전구체(230)들에 동시에 접촉된 상태로 이들이 제2방향(d2) 측으로 회전하게 되면 함께 회전될 수 있다.

그리고 상기 제1회전바(242)의 양단 중 어느 일측 이상에는 제1엔코더(240)가 구비될 수 있으며, 상기 제1엔코더(240)는 상기 제1회전바(242)의 회전력을 감지하게 된다. 이에 따라 상기 제1엔코더(240)는 사용자의 제2방향(d2) 측 이동 속도를 판별할 수 있다.

상기 제2회전바(252)는 상기 복수의 회전구체(230) 중 제2방향(d2)으로 배열된 회전구체(230)의 제1방향(d1) 회전에 따라 회전된다. 즉 상기 제2회전바(252)는 제2방향(d2)으로 나란히 배열된 회전구체(230)들에 동시에 접촉된 상태로 이들이 제1방향(d1) 측으로 회전하게 되면 함께 회전될 수 있다.

그리고 상기 제2회전바(252)의 양단 중 어느 일측 이상에는 제2엔코더(250)가 구비될 수 있으며, 상기 제2엔코더(250)는 상기 제2회전바(252)의 회전력을 감지하게 된다. 이에 따라 상기 제2엔코더(250)는 사용자의 제1방향(d1) 측 이동 속도를 판별할 수 있다.

한편 본 실시예의 경우, 상기 제1엔코더(240) 상에 상기 제1회전바(242)를 회전 가능하게 결합시키는 제1베어링조립체(244)와, 상기 제2엔코더(250) 상에 상기 제2회전바(252)를 회전 가능하게 결합시키는 제2베어링조립체(254)가 더 구비될 수 있다.

이상과 같이, 설치형 보행감지유닛(200)은 회전구체(230)에 가해지는 압력과 회전 방향 및 회전 속도를 통해 사용자의 보행을 입력받아 해당 정보를 가상현실서버에 송신할 수 있다.

한편 도시되지는 않았으나, 본 실시예의 경우 상기 회전구체(230), 상기 압력감지부(260) 및 상기 회전감지부를 수용 가능하게 구비되며, 상면에는 상기 회전구체(230)의 상부가 돌출되는 복수의 통과홀이 형성된 하우징을 더 포함할 수 있다. 즉 상기 하우징은 각 구성요소가 외부로 노출되지 않도록 보호하는 한편, 회전구체(230)의 상부만이 돌출되도록 하여 보행 입력을 원활히 수행하도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시뮬레이션장치에 있어서, 착용형 보행감지유닛(300)의 모습을 나타낸 사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 착용형 보행감지유닛(300)은 신발 형태 등으로 형성되어 사용자의 족부에 장착 가능하게 형성되며, 사용자의 보행 이동을 감지하고, 감지된 보행 이동 정보를 가상현실서버에 송신하는 구성요소이다. 즉 착용형 보행감지유닛(300)을 사용할 경우에는 전술한 설치형 보행감지유닛(200)을 사용할 필요가 없게 되며, 사용자는 양 구성요소 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 착용형 보행감지유닛(300)은, 사용자의 족부를 감싸도록 형성된 피복부(310)와, 상기 피복부(310) 중 사용자의 발바닥에 대응되는 위치에 구 형상으로 전방위 회전 가능하게 돌출 형성되며, 사용자의 보행 이동에 대응되어 회전되는 복수의 회전볼(320)을 포함한다.

그리고 도시되지는 않았으나, 상기 회전볼(320)의 회전 방향 및 회전 속도를 감지하는 볼감지부와, 상기 피복부(310)의 기울기를 감지하는 기울기감지부가 더 포함된다.

즉 사용자가 상기 피복부(310)를 통해 착용형 보행감지유닛(300)을 착용한 상태에서 보행을 수행하게 되면, 상기 회전볼(320)이 회전된다. 이때 상기 볼감지부는 상기 회전볼(320)의 회전 방향 및 회전 속도를 감지하고, 상기 기울기감지부는 상기 피복부(310)의 기울기를 감지하여 사용자의 보행을 입력받아 해당 정보를 가상현실서버에 송신할 수 있다. 이때 상기 정보의 송신은 무선 통신 등에 의해 이루어질 수 있다.

또한 상기 볼감지부는 전술한 설치형 보행감지유닛(200)과 같이 서로 다른 방향의 회전을 감지하는 복수의 엔코더가 사용될 수 있으며, 상기 기울기감지부는 자이로(Gyro Sensor) 등의 장치를 이용하여 수행될 수 있을 것이다.

그리고 본 실시예에서, 상기 피복부(310)에는 상기 회전볼(320)을 회전 가능하게 고정시키는 볼고정수단(312)이 복수 개 구비될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 가상현실 시뮬레이션장치 100: 모션제어유닛
110: 높이조절모듈 112: 제3구동모터
114: 이동프레임 116: 지지프레임
120: 수직회전모듈 122: 제2구동모터
124: 수직회전프레임 130: 수평회전모듈
132: 제1구동모터 134: 수평회전프레임
136: 보조프레임 150: 안착부
152: 등받이 154: 시트구동모터
156: 시트 170a: 휠 입력장치
170b: 페달 입력장치 172: 운동감지카메라
200: 설치형 보행감지유닛 220: 베이스
230: 회전구체 240: 제1엔코더
242: 제1회전바 250: 제2엔코더
252: 제2회전바 260: 압력감지부
300: 착용형 보행감지유닛 310: 피복부
312: 볼고정수단 320: 회전볼

Claims (14)

1. 사용자의 신체가 안착되는 안착부;
   상기 안착부에 연결되어, 상기 안착부에 요(Yaw) 회전, 피치(Pitch) 회전 및 상하 이동 중 어느 하나 이상의 움직임을 선택적으로 부여하는 구동부; 및
   가상현실서버의 제어 명령에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 구동부는, 상기 안착부에 연결되고 상기 안착부를 요(Yaw) 회전시키는 수평회전모듈; 상기 수평회전모듈에 연결되어 상기 안착부와 상기 수평회전모듈을 피치(Pitch) 회전시키는 수직회전모듈; 및 상기 안착부, 상기 수평회전모듈 및 상기 수직회전모듈을 지지하고, 높이 조절 가능하게 형성된 높이조절모듈;을 포함하고,
   상기 수평회전모듈은, 상기 안착부에 연결된 수평회전프레임; 상기 수평회전프레임을 요(Yaw) 회전시키는 제1구동모터; 및 상기 수평회전프레임에 연결되고 운동감지카메라를 구비하는 보조프레임;을 포함하고,
   상기 수직회전모듈은, 상기 수평회전모듈에 연결된 수직회전프레임; 및 상기 수직회전프레임을 수직회전시키는 제2구동모터;를 포함하고,
   상기 안착부는, 시트 및 상기 시트를 전후 방향으로 회전시키는 시트구동모터(154)를 포함하고,
   상기 운동감지카메라는 사용자의 동작을 감지하여 해당 정보를 가상현실서버에 송신하고, 이를 가상현실공간의 오브젝트에 반영하여 데이터 처리가 수행되는 모션제어유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 높이조절모듈은,
   상기 수직회전모듈에 연결된 이동프레임; 및
   상기 이동프레임을 상하 이동시키는 제3구동모터;
   를 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 높이조절모듈은,
   상기 이동프레임 및 상기 제3구동모터를 지지하는 지지프레임을 더 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
8. 제1항에 있어서,
   사용자의 신체 하부에 위치되어 사용자의 보행 이동을 감지하고, 감지된 보행 이동 정보를 가상현실서버에 송신하는 설치형 보행감지유닛을 더 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 설치형 보행감지유닛은 상기 구동부의 하부에 구비된 가상현실 시뮬레이션장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 설치형 보행감지유닛은,
    구 형상으로 전방위 회전 가능하게 형성되며, 사용자의 보행 이동에 대응되어 회전되는 복수의 회전구체;
    상기 복수의 회전구체에 각각 접촉되어 상기 회전구체에 가해지는 압력을 감지하는 압력감지부; 및
    상기 회전구체의 회전 방향 및 회전 속도를 감지하는 회전감지부;
    를 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 회전구체는 제1방향 및 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 각각 배열되고,
    상기 회전감지부는,
    상기 복수의 회전구체 중 제1방향으로 배열된 회전구체의 제2방향 회전에 따라 회전되는 제1회전바;
    상기 제1회전바의 회전력을 감지하는 제1엔코더;
    상기 복수의 회전구체 중 제2방향으로 배열된 회전구체의 제1방향 회전에 따라 회전되는 제2회전바; 및
    상기 제2회전바의 회전력을 감지하는 제2엔코더;
    를 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 회전구체, 상기 압력감지부 및 상기 회전감지부를 수용 가능하게 구비되며, 상면에는 상기 회전구체의 상부가 돌출되는 복수의 통과홀이 형성된 하우징을 더 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
13. 제1항에 있어서,
    사용자의 족부에 장착 가능하게 형성되어 사용자의 보행 이동을 감지하고, 감지된 보행 이동 정보를 가상현실서버에 송신하는 착용형 보행감지유닛을 더 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 착용형 보행감지유닛은,
    사용자의 족부를 감싸도록 형성된 피복부;
    상기 피복부 중 사용자의 발바닥에 대응되는 위치에 구 형상으로 전방위 회전 가능하게 돌출 형성되며, 사용자의 보행 이동에 대응되어 회전되는 복수의 회전볼;
    상기 회전볼의 회전 방향 및 회전 속도를 감지하는 볼감지부; 및
    상기 피복부의 기울기를 감지하는 기울기감지부;
    를 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치.

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