KR101814660B1 - 가상현실 러닝머신 - Google Patents

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KR101814660B1 KR1020160149909A KR20160149909A KR101814660B1 KR 101814660 B1 KR101814660 B1 KR 101814660B1 KR 1020160149909 A KR1020160149909 A KR 1020160149909A KR 20160149909 A KR20160149909 A KR 20160149909A KR 101814660 B1 KR101814660 B1 KR 101814660B1
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서연 김
이선호
한승진
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김서연
이선호
한승진
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Abstract

가상현실 러닝머신이 개시된다. 본 발명의 가상현실 러닝머신은 가상현실 장치와 통신하는 통신부; 사용자를 지지하며, 회전하는 트랙; 상기 트랙의 회전에 상응하여 회전하며, 회전함에 따라 상기 트랙에 접하는 부분의 형상이 다르도록 형성된 롤러를 포함하는 제1롤러부; 상기 복수의 롤러를 지지하는 제1프레임; 상기 제1프레임의 경사를 조절하는 제1경사조절부; 및 상기 가상현실 장치의 영상 정보에 상응하여 상기 제1경사조절부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

가상현실 러닝머신{Running machine for virtual reality device}
본 발명은 가상현실 러닝머신에 관한 것이다.
러닝머신은 실내와 같은 제한된 공간에서 트랙을 따라 연속적으로 운동할 수 있도록 고안된 장치이다.
러닝머신은 일정한 속도로 설정되면, 트랙(바닥)이 연속적으로 회전하기 때문에 공간적 제약에도 불구하고 걷기나 뛰기와 같은 동작을 계속할 수 있다.
그러나 기존의 러닝머신은 평평한 길을 연속적으로 제공할 뿐이어서 다소 지루할 수 있다는 단점이 있었다.
한편, 가상현실은 컴퓨터 등을 사용한 인공적인 기술로 실제와 유사하지만 실제가 아닌 어떤 특정한 환경이나 상황 등을 의미한다.
가상현실의 개념은 이전부터 존재하여 왔으나 최근 360도 영상 기술의 발달과 헤드 마운트(head mount) 기기의 발달로 가상현실 장치(virtual reality device)의 상용화가 가속화되고 있다.
헤드 마운트(head mount) 가상현실 장치는 사용자의 대부분의 시야를 가상의 화면으로 메워 사용자가 가상현실을 체험할 수 있게 하는 장치이다.
이러한 헤드 마운트(head mount) 가상현실 장치와 보조 기구들을 결합하여 가상 롤러코스터 체험과 같은 가상현실이 제공될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 가상현실 장치와 연동하여 다양한 지형을 제공할 수 있는 가상현실 러닝머신을 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신은 가상현실 장치와 통신하는 통신부; 사용자를 지지하며, 회전하는 트랙; 상기 트랙의 회전에 상응하여 회전하며, 회전함에 따라 상기 트랙에 접하는 부분의 형상이 다르도록 형성된 롤러를 포함하는 제1롤러부; 상기 롤러를 지지하는 제1프레임; 상기 제1프레임의 경사를 조절하는 제1경사조절부; 및 상기 가상현실 장치의 영상 정보에 상응하여 상기 제1경사조절부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1프레임의 내측으로 형성된 제2프레임; 및 상기 제2프레임이 지지하고, 상기 트랙의 회전에 상응하여 회전하며, 회전함에 따라 상기 트랙에 접하는 부분의 형상이 다르도록 형성된 롤러를 포함하는 제2롤러부; 및 상기 제2프레임의 경사를 조절하는 제2경사조절부;를 더 포함하고, 상기 제1롤러부의 롤러와 상기 제2롤러부의 롤러는 교대로 배치되고, 상기 제어부는 상기 가상현실 장치의 영상 정보에 상응하여 상기 제2경사조절부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1프레임은 상기 제1프레임과 분리가능하게 결합되는 지지봉을 포함하고, 상기 롤러는 분절된 서로 다른 형상의 복수의 단위롤러가 상기 지지봉에 관통 결합되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1롤러부의 롤러와 상기 제2롤러부의 롤러는 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명은 가상현실 장치와 연동하여 사용자가 다양한 지형을 체감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신에 적용되는 롤러의 다양한 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신의 일부구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신의 단면도와 동작을 각각 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신에 적용되는 단위롤러의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신의 분해도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신은 트랙(110), 복수의 롤러(120), 제1프레임(130), 제1경사조절부(140) 및 제어부(150) 및 통신부(160)를 포함한다.
트랙(110)은 사용자를 지지하는 지형의 역할을 한다.
트랙(110)은 사용자의 걷거나 뛰는 속력에 알맞은 회전속도로 연속적으로 회전한다. 이는 사용자가 연속적으로 운동할 수 있는 지면을 제공한다.
롤러(120)는 트랙(110)하부에 적어도 일부가 맞닿도록 배치된다.
롤러(120)는 트랙(110)의 회전에 상응하여 회전하며, 회전함에 따라 트랙(110)을 지지하는 부분(맞닿는 부분)의 형상이 다르도록 형성된다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 기어타입 형상의 롤러(120)는 볼록 형상과 오목한 형상이 반복된다. 이러한 롤러가 배치되는 경우 트랙(110) 상에서는 회전에 따라 볼록한 지형과 오목한 지형이 반복되게 된다.
롤러(120)는 복수개가 나란하게 배치될 수 있다.
롤러(120) 사이사이에는 공백을 메꾸기 위한 원통형상의 롤러가 추가로 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신에 적용되는 롤러(120)의 다양한 형상을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 롤러(120)는 단순히 원기둥 형상이 될 수도 있으며, 롤러(120)는 모서리가 둥근 삼각형, 사각형, 타원형, 캠타입 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
캠타입 형상은 원형의 일부가 돌출된 형상으로 떨어지는 물방울과 유사한 형상이다.
다시 도 1을 참조하면, 제1프레임(130)은 상기 롤러(120)를 지지한다.
제1프레임(130)은 가로바(131), 세로바(133) 및 지지봉(134)을 포함한다.
가로바(131)는 제1프레임(130) 좌우 양단에 길이방향으로 형성된다.
세로바(133)는 가로바(131)에서 상방향으로 연장되며 일정간격으로 배치되며 지지봉(134)의 양단이 관통 결합되어 지지될 수 있다.
세로바(133)는 지지봉(134)을 지지하기 위하여 형성한 것이나, 본 발명이 반드시 이러한 형태에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 세로바(133)를 포함하지 않을 수 있으며, 이 경우 지지봉(134)은 가로바(131)에 직접 결합될 수도 있다.
지지봉(134)은 롤러(120)가 관통결합되며, 롤러(120)를 지지하며 회전할 수 있는 틀을 마련한다.
도 1에서 제1프레임(130)에 롤러(120)가 일정 간격으로 세 개 배치된 것을 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 롤러(120)의 수와 배치간격은 조정될 수 있다.
제1경사조절부(140)는 제1프레임(130)의 경사를 조절한다.
제1경사조절부(140)는 유압실린더로 구성될 수 있다.
제1경사조절부(140)는 제1프레임(130)의 전단 하부에 결합될 수 있다.
제1경사조절부(140)는 제1프레임(130)의 전단의 높낮이를 조절함으로써 제1프레임(130)의 경사를 조절할 수 있다.
제1프레임(130)의 경사를 조절하는 것은 지형의 기울기도 변화할 수 있도록 한다. 이는 지형의 형상을 변화시키는 롤러(120)와 함께 보다 다양한 지형의 변화를 제공할 수 있도록 한다.
제어부(150)는 트랙(110), 제1경사조절부(140) 및 통신부(160)와 연결되어 이들을 제어할 수 있다.
제어부(150)는 가상현실 장치(200)가 제공하는 영상 정보에 상응하여 제1프레임(130)의 경사를 조절한다.
제어부(150)는 롤러(120)가 제공하는 지형에 상응하도록 가상현실 장치(200)가 영상정보를 조절하도록 정보를 제공할 수도 있다.
가상현실 장치는 일반적으로 입력 장치(input device)와 출력 장치(output device)를 의미할 수 있으며, 본 발명에서 사용하는 가상현실 장치는 사용자에게 영상을 출력하는 출력 장치(output)를 의미한다.
통신부(160)는 가상현실 장치(200)와 통신한다.
통신부(160)는 구체적으로 지형에 관한 정보를 활용할 수 있도록 가상현실 장치(200)와 지형에 관한 정보를 송수신하여 제어부(150) 또는 가상현실 장치(200)에 제공한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신의 일부구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신의 단면도와 동작을 각각 나타낸 도면이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신은 트랙(110), 복수의 롤러(120, 122), 제1프레임(130), 제2프레임(132), 제1경사조절부(140), 제2경사조절부(142), 제어부(150), 통신부(160), 회전구동부(170) 및 회전보조부(172)를 포함한다.
트랙(110), 제1프레임(130), 제1경사조절부(140), 통신부(160)의 구성 및 역할은 도 1을 참조하여 설명한 바와 동일하다.
롤러(120)는 제1프레임(130)에 결합되고, 일정 간격으로 배치된다.
롤러(122)는 제2프레임(130)에 결합되고, 제1프레임(130)에 결합된 롤러(120)의 사이사이에 배치된다. 따라서 제1프레임(130)에 결합된 롤러(120)와 제2프레임(132)에 결합된 롤러(122)는 교대로 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1프레임(130)에 결합되는 롤러(120)는 기어타입의 형상으로 형성되며, 제2프레임(132)에 결합되는 롤러(122)는 캠타입의 형상으로 형성된다. 다만, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 형상의 롤러가 조합될 수 있다. 예를 들어, 제1프레임(130)에 결합되는 롤러(120)가 캠타입 형상이 될 수도 있고, 제2프레임(132)에 결합되는 롤러(122)는 타원형 형상이 될 수도 있다. 예를 들어, 동일한 제1프레임(130)에 결합되는 롤러(120)라고 하더라도 배치되는 위치에 따라 캠타입, 기어타입 등 다양한 형상의 롤러가 배치될 수 있다.
제2프레임(132)은 제1프레임(130)에서 설명한 가로바(131), 세로바(133) 및 지지봉(134)을 동일하게 포함할 수 있다. 다만 제2프레임(132)의 배치는 제1프레임(130)의 내측에 되도록 한다.
제2프레임(132)에는 롤러(122)가 일정간격을 배치되며, 상술한 바와 롤러(122)는 같이 제1프레임(130)의 롤러(120)와 교대로 배치된다.
제2경사조절부(142)는 제2프레임(132)의 경사를 조절한다.
제2경사조절부(142)는 유압실린더로 구성될 수 있다.
제2경사조절부(142)는 제2프레임(132)의 전단 하부에 결합될 수 있다.
제2경사조절부(142)는 제2프레임(132)의 전단의 높낮이를 조절함으로써 제2프레임(132)의 경사를 조절할 수 있다.
제1경사조절부(140)와 제2경사조절부(142)에 의하여 제1프레임(130) 과 제2프레임은 그 기울기가 서로 다르게 제어될 수 있다. 기울기가 서로 다르게 제어된다는 것은 트랙(110)자체에 경사가 제공된다는 것 외에, 트랙(110)과 롤러(120, 122)의 접촉정도가 다르게 제어되는 것을 의미한다. 이는 지형의 보다 미세한 변화를 제어할 수 있게 한다.
제어부(150)는 제1경사조절부(140), 제2경사조절부(142), 통신부(160) 및 회전구동부(170)와 연결되어 이들을 제어할 수 있다.
제어부(150)는 가상현실 장치(200)가 제공하는 영상 정보에 상응하여 제1프레임(130) 또는 제2프레임(1320)의 경사를 조절할 수 있다.
제어부(150)는 롤러(120, 122)가 제공하는 지형에 상응하도록 가상현실 장치(200)가 영상정보를 조절하도록 정보를 제공할 수도 있다.
제어부(150)는 회전구동부(170)의 회전 정도를 조절하여 지형의 변화의 빠르기를 제어할 수 있다.
회전구동부(170)는 트랙(110) 전단 내측에 접하면서 트랙을 회전시키는 역할을 한다.
회전구동부(170)는 트랙(110)과 맞물리기 위하여 기어 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우 트랙(110) 내측면으로는 회전구동부(170)의 기어 형상과 합치되는 기어이빨이 형성될 수 있다.
회전구동부(170)는 트랙(110)을 회전시키는 동력을 제공하는 전동모터를 포함할 수 있다.
트랙(110)과 맞물리는 기어이빨과 전동모터 등으로 구성될 수 있다.
트랙(110) 상부의 일정 지점은 회전구동부(170)에 의하여 회전구동부(170) 쪽으로 이동하고, 회전구동부(170)를 끼고 회전하여 하부로 이동되고, 상부에서와 반대방향으로 이동하여 회전보조부(172)에 근접하고, 회전보조부(172)를 끼고 회전하여 다시 상부로 이동하고, 다시 하부에서와 반대방향으로 이동하여 상기 일정 지점으로 되돌아간다. 그리고 이러한 과정은 회전구동부(170)가 동작하는 동안 반복된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 러닝머신에 적용되는 단위롤러(122-1 내지 122-6)의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일실시예에서 설명한 롤러(120, 122)는 길이방향에서 분절된 단위롤러의 조합으로 형성될 수도 있다.
분절된 단위롤러(122-1 내지 122-6)은 모서리가 둥근 삼각형, 사각형, 타원형, 캠타입, 기어 타입 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
분절된 단위롤러(122-1 내지 122-6)를 사용하는 경우, 보다 복잡한 지형을 표현할 수 있는 효과가 있다.
지지봉(134)은 원통형상으로 형성되며 원통 측면을 따라 돌출부(135)가 형성된다.
롤러(120, 122)나 단위롤러(122-1 내지 122-6)는 돌출부(135)에 대응하는 형상으로 관통구멍(123)이 형성될 수 있다.
돌출부(135)는 관통구멍(123)과 맞물려 관통결합하기 때문에 롤러(120, 122)가 회전 시 헛돌지 않도록 하는 역할을 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
110: 트랙
120: 기어타입 롤러
122: 캠타입 롤러
130: 제1프레임
132: 제2프레임
140: 제1경사조절부
142: 제2경사조절부
150: 제어부
160: 통신부
170: 회전구동부
172: 회전보조부

Claims (6)

  1. 가상현실 장치와 통신하는 통신부;
    사용자를 지지하며, 회전하는 트랙;
    상기 트랙의 회전에 상응하여 회전하며, 회전함에 따라 상기 트랙에 접하는 부분의 형상이 다르도록 형성된 롤러를 포함하는 제1롤러부;
    상기 롤러를 지지하는 제1프레임;
    상기 제1프레임의 경사를 조절하는 제1경사조절부;
    상기 제1프레임의 내측으로 형성된 제2프레임;
    상기 제2프레임의 경사를 조절하는 제2경사조절부;
    상기 제2프레임이 지지하고, 상기 트랙의 회전에 상응하여 회전하며, 회전함에 따라 상기 트랙에 접하는 부분의 형상이 다르도록 형성된 롤러를 포함하는 제2롤러부; 및
    상기 가상현실 장치의 영상 정보에 상응하여 상기 제1경사조절부 또는 제2경사조절부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 러닝머신.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1프레임은 상기 제1프레임과 분리가능하게 결합되는 지지봉을 포함하고,
    상기 롤러는 분절된 서로 다른 형상의 복수의 단위롤러가 상기 지지봉에 관통 결합되어 형성된 것
    을 특징으로 하는 가상현실 러닝머신.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1롤러부의 롤러와 상기 제2롤러부의 롤러는 서로 다른 형상으로 형성된 것
    을 특징으로 하는 가상현실 러닝머신.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1롤러부의 롤러와 상기 제2롤러부의 롤러는 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 가상현실 러닝머신.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1롤러부의 롤러 및 제2롤러부의 롤러는 각각 원기둥 형상, 모서리가 둥근 삼각형, 사각형, 타원형 또는 캠타입으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가상현실 러닝머신.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101461202B1 (ko) * 2014-02-13 2014-11-18 윤여표 가상 현실용 운동기구 시스템 및 운용방법

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