KR101941465B1

KR101941465B1 - Virtual Reality Simulation System

Info

Publication number: KR101941465B1
Application number: KR1020170157803A
Authority: KR
Inventors: 강성섭
Original assignee: (주)케이에스에스
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-04-12
Also published as: CN108325190B; CN108325190A

Abstract

The present invention relates to a high-sensitivity skiing and surfing virtual reality simulating system using a vertical gravity change tangible type simulating board, a gravity center displacement and twisting sensible lower body motion sensing board, and upper body motion recognition. The simulating system comprises: a simulation board unit (10); a lower body motion sensing board unit (30); a body motion sensing unit (40); a VR glass (50); and a control unit (60).

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a virtual reality simulation system, a virtual reality simulation system, a virtual acceleration simulation system, a virtual acceleration simulation system,

제안하는 시스템은 가상현실(Virtual Reality, VR) 장치를 이용한 스포츠 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다. 이 시뮬레이션 시스템에 따라 가속도의 변화감을 체감하고, 불균형한 감각의 발생에 의한 조작유도에 의해 현실감을 배가시키면서, 사용자가 자세를 스스로 인지하며, 이를 VR 콘텐츠와 상호 연동시켜 현실감 있는 시뮬레이션 효과를 증가시킬 수 있는 스키 및 파도타기 시뮬레이션 시스템이 제공된다.The proposed system relates to a sports simulation system using a virtual reality (VR) device. According to this simulation system, the sense of change in acceleration is sensed, the user realizes the attitude by doubling the reality feeling by inducing manipulation by the generation of an unbalanced sensation, and interacts with VR contents to increase the realistic simulation effect A ski and surfing simulation system is provided.

일반적으로 VR 시뮬레이터(simulator)는 시뮬레이션(simulation) 영상 및 조정 데이터에 따라 영상을 출력하는 컴퓨터 프로그래밍을 컴퓨터 장치가 실행하여 해당 시뮬레이션 프로그램에 적용된 영상을 스크린에 투사한 후 사용자에 의한 조향, 속도 제어 장치 등의 사용자 제어 장치의 동작을 인식하여 스크린 투영 영상 내에서 사용자 제어 장치 동작에 따라 영상을 변환시켜 줌으로써 사용자가 실제 장치를 동작시키는 것과 같은 효과를 제공하여 사용자가 마치 자동차, 오토바이, 항공기 등을 실제로 조종하는 것과 같은 느낌을 가지도록 함으로써, 가상체험 게임 또는 자동차, 항공기 등의 조종 연습 등을 수행할 수 있도록 하는 것이다.Generally, a VR simulator executes a computer program for outputting an image according to a simulation image and adjustment data, projects an image applied to the simulation program to a screen, And the like, and converts the image according to the operation of the user control device in the screen projection image, thereby providing the effect that the user operates the actual device, so that the user can easily recognize the operation of the car, the motorcycle, So that the user can perform a virtual experience game or maneuvering practice of an automobile, an aircraft, or the like.

이러한 VR 기술과 관련되어 현재까지 알려진 스키 시뮬레이션 장치는 스키의 동작 및 자세를 좌우 상하로 사용자가 움직임에 의해 시뮬레이터 상에서 체험하며 이와 연동되는 영상을 통해 시각적 동기화를 이루도록 설계되어 있다. 이러한 종래의 스키 시뮬레이션 장치에서는 실제 실외에서 스키를 타면서 느끼는 체감 요소가 제한적일뿐만 아니라 스키의 기본 동작인 무게의 중심 제어에 따른 동작 표현과 이에 상응하는 현장감을 실현하기에 부족하다.The ski simulation device, which is related to the VR technology, is designed to experience the skiing motion and posture on the simulator by moving the user up and down, and to perform the visual synchronization through the video linked thereto. In such a conventional ski simulation apparatus, not only are the sensation elements felt while riding in a real outdoor environment limited, but also are insufficient to realize the motion expression according to the center control of the weight, which is the basic operation of the ski, and the corresponding sense of reality.

본 시스템은 제한된 환경에서 특별히 설계된 장치 및 시스템을 통해 인간과 컴퓨터 사이의 인터페이스 기술을 기반으로 현실감을 경험하도록 하는 스키 및 스노우 보드 시뮬레이터와 영상물을 조합한 시스템을 제안하고자 한다.This system proposes a system combining a ski and snowboard simulator and video objects to experience realism based on interface technology between human and computer through specially designed devices and systems in restricted environment.

본 시스템은 상기와 같은 종래 시뮬레이션 시스템의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 그 목적은 실제 실외에서 스키, 또는 스노우 보드를 타면서 활강할 때와 같이 이에 상응하는 기상정보, 풍량/풍속 정보, 진동 정보 등을 현실적으로 재현할 수 있는 스키 및 스노우 보드 시뮬레이터 시스템을 제공한다.The present system is designed to solve the problems of the conventional simulation system as described above, and its object is to provide a system and method for realizing a simulation system in which the weather information, air volume / A ski and a snowboard simulator system in which information can be reproduced realistically.

이에 따라, 시뮬레이션 장치에 의한 게임, 훈련 등을 수행하는 경우 인체의 평형 감각 기관들을 자극하여 실제 시뮬레이션 대상 장치를 조작하는 것과 같은 위치 변환 감, 지속적인 가속도 변환 감을 느낄 수 있도록 함으로써 가상현실성을 극대화시킬 수 있도록 하고, 또한 평형 감각 기관의 자극에 의해 사용자의 조작을 유도함으로써 시뮬레이션 장치에 의한 실제 스키, 또는 스노우 보드 타기의 연습이 가능하게 하는 사용자 제어 동작 유도 기능을 가지는 시뮬레이션 장치가 제공된다.Accordingly, in the case of performing a game or training by a simulation device, it is possible to maximize the virtual reality by making it possible to feel a sense of position conversion and continuous acceleration, such as stimulating the equilibrium sensory organs of the human body, And a user control operation guiding function for exercising the actual skiing or snowboarding by the simulator device by inducing the user's manipulation by stimulation of the balance sensory organ.

이와 같은 본 시스템은 송풍장치, 진동장치, 향기발생장치, 안개분사장치 등을 포함하는 현장감 재현장치와, 압력센서가 구비된 스키 부츠를 포함하는 스키 시뮬레이터와; 이 스키 시뮬레이터와 연동하는 VR 영상 콘텐츠를 통해 사용자가 실제 실외 슬로프에서 활강할 때의 느낌을 실내에서 체감할 수 있도록 실감형 콘텐츠를 기반으로 하는 스키 및 스노우 보드 시뮬레이션 시스템을 제공한다.Such a system includes a ski simulator including a presence sensing device including a blowing device, a vibration device, a perfume emitting device, a mist spraying device, and the like, and a ski boots having a pressure sensor; A ski and snowboard simulation system based on real-sensible contents is provided so that a user can feel the feeling when the user slides on the actual outdoor slope in the room through the VR image contents linked with the ski simulator.

본 시스템은 출력장치인 영상 콘텐츠 디스플레이 수단 및 현장감 재현장치와 입력장치인 사용자의 좌우 다리 하중을 감지(측정)할 수 있는 압력센서가 탑재되어 있는 스키장치가 혼합된 스키 시뮬레이터 시스템으로, 사용자가 디스플레이창을 통해 보여지는 VR가상공간과 동기화되어 바람, 진동 효과를 사용자에게 제공하고 몸의 중심 이동을 통해 좌우 다리의 하중값(압력값)을 달리하여 활강 속도 및 회전 정도 등을 제어할 수 있어 실제 스키를 타는 듯한 효과를 실현한다.This system is a ski simulator system that is composed of video content display means as an output device, a presence reproducing device and a ski device equipped with a pressure sensor capable of detecting (measuring) the load of the user's left and right legs as an input device. It is synchronized with the VR virtual space displayed through the window and provides the wind and vibration effect to the user and it is possible to control the descending speed and rotation degree by varying the load value (pressure value) of the left and right legs through the center movement of the body, Achieve a skiing effect.

사용자의 자세를 자동적으로 인지하여, 가상현실(Virtual Reality, VR) 콘텐츠와 상호 연동하는 가상 현실 시뮬레이팅 시스템에 있어서,In a virtual reality simulating system that automatically recognizes a user's attitude and interacts with a virtual reality (VR) content,

제어부(50)의 통제를 받으며, 베이스부(1) 상에 설치되고, 전후 방향(X축 방향), 좌우 방향(Y축 방향 )의 2축 경사도 조절이 가능하고, 수직 중력 방향(Z방향)으로 가, 감속이 가능한 시뮬레이션 보드부(10)와;(Y-axis direction), which can be adjusted in the forward and backward directions (X-axis direction) and in the left-right direction (Y-axis direction) by being controlled by the control unit 50, A simulation board unit 10 capable of decelerating the vehicle;

상기 시뮬레이션 보드부(10)의 상부에 구비되어, 사용자의 X, Y 평면상의 체중이동 및 Z축 벡터 트위스팅(Twisting)을 감지하여 제어부(50)에 송신하는 하체 모션 감지형 보드부(30)와;A lower body motion sensing board unit 30 provided on the simulation board unit 10 for sensing body movement and Z axis vector twisting on the X and Y planes of the user and transmitting the sensing results to the controller 50, Wow;

사용자의 팔 또는 손에 장착되는 핸드센서(41), 허리나 골반부위, 또는 무릅에 장착되는 신체 센서(45)로 구성되어 상체의 움직임을 감지하여 제어부(60)에 송신하는 신체 모션 감지부(40)와;A body motion detecting unit configured to detect a motion of the upper body and transmit the detected motion to the controller 60, the motion sensor being composed of a hand sensor 41 mounted on an arm or a hand of a user, a body sensor 45 mounted on a waist or a pelvis, 40);

스키, 스노우 보드, 파도타기의 활강 관련 영상콘텐츠를 제어부(60)로부터 전송받아 캐릭터 영상 및 콘텐츠 영상을 시각적으로 디스플레이하는 VR 안경(50)과;A VR glasses 50 for visually displaying a character image and a content image received from a control unit 60 of a skating, snowboarding, and surfing related video content;

상기 하체 모션 감지형 보드부(30), 신체 모션 감지부(40)로부터 사용자의 모션에 관한 정보를 수신받고, 상기 시뮬레이션 보드부(10)의 상하 승강 및 2축 경사도 조절을 시행하고, 상기 VR 안경(40)에 연동 결과가 반영된 영상을 송신하는 제어부(60);The controller receives information about the motion of the user from the lower body motion detection board unit 30 and the body motion sensing unit 40 and controls the up and down elevation and biaxial inclination of the simulation board unit 10. The VR A control unit (60) for transmitting an image reflecting the result of the interlocking operation to the glasses (40);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 중력 변화 체감형 시뮬레이션 보드, 무게 중심 이동 및 트위스팅 감지가능한 하체 모션 감지 보드, 및 상부 신체 모션 인식을 이용한 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템.A virtual gravity change simulator for simulating vertical gravity change, a lower body motion detection board capable of center-of-gravity movement and twisting detection, and a high-sensitivity ski surfing virtual reality simulating system using upper body motion recognition.

본 시뮬레이션 장치는 가감속에 따른 균형 상태의 변화와 원심력에 의한 가감속도감 및 가감속도의 변환감 및 바람, 안개, 향기 등과 같은 현장감을 제공하며, 곡선경로에 대한 조작시 시선유도를 수행하는 것에 의해 실제 슬로프에서 사용자가 활강 할 경우와 유사하여 시뮬레이션 장치의 실제감을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.This simulation apparatus provides a feeling of change such as a change in the balance state according to acceleration / deceleration, a sense of acceleration / deceleration due to centrifugal force, a sense of acceleration / deceleration, and presence, such as wind, fog, and smell, Similar to the case where a user slides on a slope, thereby providing an effect of significantly improving the actual feeling of the simulation apparatus.

또한 본 시뮬레이션 장치에 의하면, 사용자의 균형 상태를 강제적으로 변화시킴으로써 평형유지 본능에 의한 제어조작을 수행하도록 하는 것에 의해 시뮬레이션에 의한 습득하고자 하는 시뮬레이션 대상물의 조작기능 습득을 자연스럽게 수행하도록 함으로써 시뮬레이션 효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.Further, according to the present simulation apparatus, by performing the control operation by the equilibrium maintaining instinct by forcibly changing the balance state of the user, it is possible to naturally perform the operation function acquisition of the simulation object to be acquired by simulation, thereby maximizing the simulation effect And the like.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템 사용상태도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템 전체 구성도.
도 3(a, b, c)은 본 발명의 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템 중 VR 마스크 구성도.
도 4는 본 발명의 시뮬레이션 보드부 및 하체 모션 감지형 보드부 사시도.
도 5는 본 발명의 시뮬레이션 보드부 및 하체 모션 감지형 보드부 전체 단면 구성도.
도 6은 본 발명의 하체 모션 감지형 보드부 평면 구성도. FIG. 1 is a view illustrating a state of using a high-sensitivity ski surfing virtual reality simulating system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of a high-sensitivity ski surfing virtual reality simulating system according to an embodiment of the present invention.
3 (a), 3 (b) and 3 (c) are VR mask configuration diagrams of a high-sensitivity ski surfing virtual reality simulating system according to the present invention.
4 is a perspective view of a simulation board unit and a lower body motion-sensing board unit of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the whole of a simulation board unit and a lower body motion-sensing board unit according to the present invention. FIG.
FIG. 6 is a plan view of the lower body motion sensing board of the present invention. FIG.

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 수직 중력 변화 체감형 시뮬레이션 보드, 무게 중심 이동 및 트위스팅 감지가능한 하체 모션 감지 보드, 및 상부 신체 모션 인식을 이용한 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템 사용상태도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템 전체 구성도, 도 3(a, b, c)은 본 발명의 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템 중 VR 마스크 구성도, 도 4는 본 발명의 시뮬레이션 보드부 및 하체 모션 감지형 보드부 사시도, 도 5는 본 발명의 시뮬레이션 보드부 및 하체 모션 감지형 보드부 전체 단면 구성도이고, 도 6은 본 발명의 하체 모션 감지형 보드부 평면 구성도이다. Hereinafter, a vertical gravity change haptic simulation board according to an embodiment of the present invention, a lower body motion detection board capable of sensing the center of gravity and twisting, and a high-sensitivity ski surfing virtual reality simulating system using upper body motion recognition Will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a state of using a high-sensitivity ski surfing virtual reality simulating system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the overall configuration of a high- 4 is a perspective view of a simulation board unit and a lower body motion-sensing board unit according to the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of the VR mask according to the present invention. FIG. 6 is a plan view of the lower part of the motion sensing board of the present invention. FIG.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수직 중력 변화 체감형 시뮬레이션 보드, 무게 중심 이동 및 트위스팅 감지가능한 하체 모션 감지 보드, 및 상부 신체 모션 인식을 이용한 고감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템은, 사용자의 자세를 자동적으로 인지하여, 가상현실(Virtual Reality, VR) 콘텐츠와 상호 연동하는 가상 현실 시뮬레이팅 시스템에 관한 것이다.1 to 6, a vertical gravity change haptic simulation board according to an embodiment of the present invention, a lower body motion detection board capable of center-of-gravity movement and twisting detection, and a high-sensitivity ski wave using upper body motion recognition The virtual reality simulating system is related to a virtual reality simulating system that automatically recognizes a user's attitude and interacts with virtual reality (VR) contents.

도시된 바와 같이, 시뮬레이션 보드부(10)는 제어부(50)의 통제를 받으며, 베이스부(1) 상에 설치되고, 전후 방향(X축 방향), 좌우 방향(Y축 방향 )의 2축 경사도 조절이 가능하고, 수직 중력 방향(Z방향)으로 가, 감속이 가능하다.As shown in the drawing, the simulation board unit 10 is under the control of the control unit 50 and is mounted on the base unit 1 and has a biaxial inclination in the forward and backward directions (X-axis direction) It is adjustable, and it is possible to decelerate in the vertical gravity direction (Z direction).

하체 모션 감지형 보드부(30)는, 시뮬레이션 보드부(10)의 상부에 구비되어, 사용자의 X, Y 평면상의 체중이동 및 Z축 벡터 트위스팅(Twisting)을 감지하여 제어부(50)에 송신한다.The lower body motion detection type board 30 is provided on the upper part of the simulation board 10 to detect the weight shift on the X and Y planes of the user and the twisting of the Z axis vector to be sent to the controller 50 do.

신체 모션 감지부(40)는, 사용자의 팔 또는 손에 장착되는 핸드센서(41), 허리나 골반부위, 또는 무릅에 장착되는 신체 센서(45)로 구성되어 상체의 움직임을 감지하여 제어부(60)에 송신한다.The body motion detecting unit 40 includes a hand sensor 41 mounted on a user's arm or hand, a body sensor 45 mounted on a waist or a pelvis or a knee, .

VR 안경(50)은 스키, 스노우 보드, 파도타기의 활강 관련 영상콘텐츠를 제어부(60)로부터 전송받아 캐릭터 영상 및 콘텐츠 영상을 시각적으로 디스플레이한다.The VR glasses 50 receive the image-related contents related to the skiing, snowboarding, and surfing from the control unit 60 and visually display the character image and the content image.

제어부(60)는 하체 모션 감지형 보드부(30), 신체 모션 감지부(40)로부터 사용자의 모션에 관한 정보를 수신받고, 상기 시뮬레이션 보드부(10)의 상하 승강 및 2축 경사도 조절을 시행하고, 상기 VR 안경(40)에 연동 결과가 반영된 영상을 송신한다.The control unit 60 receives information on the motion of the user from the lower body motion sensing board unit 30 and the body motion sensing unit 40 and controls the up and down movement and biaxial inclination of the simulation board unit 10 And transmits an image reflecting the result of the interlocking operation to the VR glasses 40.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 감도 스키 파도타기 가상 현실 시뮬레이팅 시스템은, 제어부(60)로부터 스키, 또는 스노우 보드의 활강 관련 영상콘텐츠의 상황정보에 따라 바람의 온도 및 세기, 향기의 종류 및 강도에 관한 정보를 수신받아 신체 중 얼굴 부위에 바람이나 향기를 방출하는 VR 마스크(70, 또는 현장감 재현장치)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 1 to 6, the system for simulating the sensitivity ski surfing virtual reality according to an exemplary embodiment of the present invention includes a controller 60, It is preferable to further include a VR mask 70 (or a real-life reproduction device) that receives information on the temperature and intensity of the wind, the type of the aroma, and the intensity and emits wind or a smell to the face portion of the body.

도 2, 도 3(a, b, c)에 도시된 바와 같이, VR 마스크(70)는 콘텐츠 내 캐릭터의 활강 속도 환경, 파도 타기 속도 환경에 비례, 관련하여 바람의 세기 및 온도를 조절하여 분사하는 온냉풍 분사부(71)와, 콘텐츠 내 캐릭터의 상황에 따라 향기를 분사하는 향기분사부(73)와, 스키, 파도 타기 캐릭터 환경에 따라 안개를 분사하는 안개분사부(75)와, 제어부(60)에 음성을 지령을 내릴 수 있는 음성입력부(77)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 2 and 3 (a, b, c), the VR mask 70 adjusts the intensity and temperature of the wind in proportion to the running speed environment of the character in the content, A fragrance spraying section 73 for spraying a fragrance according to the situation of the character in the content, a mist spraying section 75 for spraying mist in accordance with a skiing and surfing character environment, And an audio input unit (77) capable of issuing an audio instruction to the audio input unit (60).

도4, 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 보드부(10)는, 베이스 플레이트(1) 상에 설치되는 Z축 승강 시뮬레이션부(10a)와 2축 경사 시뮬레이션부(20)로 구성된다. 4, 5 and 6, the simulation board unit 10 includes a Z-axis ascending / descending simulation unit 10a and a biaxial tilt simulation unit 20 provided on the base plate 1 do.

도시된 바와 같이, Z축 승강 시뮬레이션부(10a)는, 상기 베이스부(1)의 상부에 고정 형성된 안내기둥(12)과, 안내기둥(12)의 상부에 고정되고 중간에 가이드홈(13a)이 형성된 고정블록(13)과, 레일홈(14a)에 상기 안내기둥(12)이 삽입되어 상기 안내기둥(12)을 따라 승강되는 승강블록(14)과, 하부가 상기 승강블록(14)에 고정되고, 상향 연장되어 상기 가이드홈(13a)에 삽입되어 상향으로 돌출되고, 상부에 제1 승강 모션 플레이트(11)이 결합되며, 상기 승강블록(14)과 일체로 승강되는 승강칼럼(15)과, 베이스부(1)에 지지되고 모터(M)의 동력으로 승강블록(14) 및 승강칼럼(15) 결합체를 승강시키는 구동부(16)와, 상기 승강블록(14)의 상부에 고정되는 제1 승강 모션 플레이트(11)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the Z-axis ascending / descending simulation unit 10a includes a guide column 12 fixed on the upper portion of the base unit 1, a guide groove 13a fixed to the upper portion of the guide column 12, A lift block 14 to which the guide columns 12 are inserted in the rail grooves 14a and is lifted and lowered along the guide pillars 12; A lifting column 15 which is fixed and upwardly extended and inserted into the guide groove 13a and protruded upward and is coupled with a first elevating motion plate 11 at an upper portion and integrally lifted and lowered with the elevating block 14, A driving part 16 supported on the base part 1 and elevating and lowering the combined assembly of the elevating block 14 and the elevating column 15 by the power of the motor M and a driving part 16 fixed to the upper part of the elevating block 14 1 elevation motion plate 11 as shown in Fig.

도4, 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, Z축 승강 시뮬레이션부(10a)는, 하부가 상기 베이스부(1)에 지지되고 상부가 상기 승강블록(14) 및 승강칼럼(15) 결합체에 결합되어 상기 승강블록(14) 및 승강칼럼(15) 결합체를 상향으로 밀어 올리는 복원력을 갖는 가스스프링(17)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 4, 5 and 6, the Z-axis ascending / descent simulating section 10a has a lower portion supported by the base portion 1 and an upper portion supported by the elevating block 14 and the elevating column 15 And a gas spring 17 coupled to the lift block 14 and having a restoring force for pushing up the combined assembly of the lift column 15 and the lift column 15 upward.

도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 구동부(16)는, 구동기어(16c)를 회전시키는 상기 모터(16b)와, 상기 구동기어에 의해 회전되는 종동기어(16d)와, 종동기어와 결합되어 회전되는 스크류축(16a)를 포함하고, 상기 스크류축(16)은 승강블록(14) 및 승강칼럼(15) 결합체에 고정되는 작동너트(16e)를 관통하여, 상기 스크류축(16a)이 회전함에 따라 상기 승강블록(14) 및 승강칼럼(15) 결합체가 승강되도록 구성된다.4 and 5, the drive unit 16 includes the motor 16b that rotates the drive gear 16c, a driven gear 16d that is rotated by the drive gear, And the screw shaft 16 is passed through an operating nut 16e fixed to the combination of the lift block 14 and the lift column 15 so that the screw shaft 16a is rotated The combination of the elevating block 14 and the elevating column 15 is configured to be elevated.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 보드부(10)의 2축 경사 시뮬레이션부(20)는, 제1 승강 모션 플레이트(11)의 상부에 이격되게 위치한 제2 경사 모션 플레이트(21)와, 제1 승강 모션 플레이트(11)와 제2 경사 모션 플레이트(21) 사이에 위치하여 상기 제2 경사 모션 플레이트(21)를 기울임 가능하게 지지하는 중심축(22)과, 제1 승강 모션 플레이트(11)와 제2 경사 모션 플레이트(20) 사이에 위치하여, 상기 제2 경사 모션 플레이트(21)를 X축과 평행한 각변위 벡터로 회전시켜 경사도를 조절하는 제1축 방향 경사수단부(23)와, 제1 승강 모션 플레이트(11)와 제2 경사 모션 플레이트(20) 사이에 위치하여, 상기 제2 경사 모션 플레이트(21)를 Y축(X축과 수직)과 평행한 각변위 벡터로 회전시켜 경사도를 조절하는 제2축 방향 경사수단부(25)를 포함하여 구성된다.4 to 6, the biaxial tilting simulation unit 20 of the simulation board unit 10 includes a second inclined motion plate 21 located apart from the upper portion of the first elevating motion plate 11, A central axis 22 located between the first elevation motion plate 11 and the second oblique motion plate 21 to tiltably support the second oblique motion plate 21, The first inclined motion plate 21 and the second inclined motion plate 20 which are positioned between the first inclined motion plate 11 and the second inclined motion plate 20 and rotate the second inclined motion plate 21 to an angular displacement vector parallel to the X- And a second angular motion plate 21 which is positioned between the first elevation motion plate 11 and the second oblique motion plate 20 so as to be perpendicular to the Y axis (perpendicular to the X axis) And a second axial direction tilting means portion 25 for adjusting the tilting degree.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하체 모션 감지형 보드부(30)는, 제2 경사 모션 플레이트(21)의 상부에 위치하는 제3 모션 감지 플레이트(31)와, 제2 경사 모션 플레이트(21) 중심에 지지된 상태에서 제3 모션 감지 플레이트(31)의 중심을 회동 및 기울임 가능하게 지지하는 제1 지지체(32)와, 제2 경사 모션 플레이트(21) 가장자리에 지지된 상태에서 제3 모션 감지 플레이트(31)의 가장자리를 지지하는 제2 탄성체(33)와, 좌우 연결축(X축) 상에 위치하여 상기 제2 경사 모션 플레이트(21)와 제3 모션 감지 플레이트(31) 사이의 X축상 근접 거리를 감지하는 제1 거리감지센서(34)와, 전후 연결축(Y축) 상에 위치하여 상기 제2 경사 모션 플레이트(21)와 제3 모션 감지 플레이트(31) 사이의 Y축상 d근접 거리를 감지하는 제2 거리감지센서(35)와, 상기 제2 경사 모션 플레이트(21)와 제3 모션 감지 플레이트(31) 사이의 비틀림(Z축 각벽위 벡터 회전)을 감지하는 제3 트위스팅 감지센서(35)를 포함하여 구성된다.4 to 6, the lower body motion-sensing board unit 30 includes a third motion sensing plate 31 positioned above the second oblique motion plate 21, A first support 32 which rotatably and tiltably supports the center of the third motion sensing plate 31 while being supported at the center of the second inclined motion plate 21, A second elastic body 33 for supporting the edge of the first motion sensing plate 31 and a second elastic body 33 for supporting the edge of the third motion sensing plate 31 and a second elastic body 33 positioned on the left and right connection axes (Y) between the second inclined motion plate 21 and the third motion sensing plate 31. The first distance sensing sensor 34 senses the proximity distance on the X axis of the second inclined motion plate 21 A second distance sensing sensor 35 for sensing the on-axis distance d, And a third twisting sensor 35 for sensing a twist (rotation of the Z-axis angular wall vector) between the third motion sensing plate 31 and the third motion sensing plate 31.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하체 모션 감지형 보드부(30)에 있어서, 구동부(16)는, 구동기어(16c)를 회전시키는 상기 모터(16b)와, 상기 구동기어에 의해 회전되는 종동기어(16d)와, 상기 종동기어와 결합되어 회전되는 스크류축(16a)를 포함하되, 스크류축(16)은 승강블록(14) 및 승강칼럼(15) 결합체에 고정되는 작동너트(16e)를 관통하여, 스크류축(16a)이 회전함에 따라 상기 승강블록(14) 및 승강칼럼(15) 결합체가 승강된다.4 to 6, in the lower body motion-sensing board unit 30, the driving unit 16 includes the motor 16b for rotating the driving gear 16c, And a screw shaft 16a which is rotated in conjunction with the driven gear so as to rotate the screw shaft 16. The screw shaft 16 is rotatably supported by a driving nut 16e fixed to the elevating block 14 and the elevating column 15, And as the screw shaft 16a rotates, the combined assembly of the elevating block 14 and the elevating column 15 is moved up and down.

제어부는 상기 스키 사용자 두 다리의 상이한 압력차에 따라 상기 영상 콘텐츠 내의 캐릭터의 스키 및 스노우 보드의 활강 속도를 제어하고, 송풍장치는 캐릭터의 스키 활강 속도에 상응하는 바람의 세기를 조절한다. 제어부는 상기 디스플레이 수단에서 재생중인 스키 활강 관련 영상콘텐츠 내의 스키 및 스노우 보드가 활강하는 속도 데이터를 취득하고, 그 취득된 데이터를 VR 마스크 등에 전달한다.The control unit controls the skiing and snowboarding run speeds of the character in the image contents according to different pressure differences of the two skiing users, and the blowing unit adjusts the wind intensity corresponding to the skiing run speed of the character. The control unit acquires the speed data of the ski and snowboard in the ski-downward descending-related image content being reproduced by the display means, and transfers the obtained data to the VR mask or the like.

진동장치가 하체 모션 감지형 보드부(30) 또는 VR 마스크에 구비되어, 제어부로부터 입력된 스키 및 스노우 보드의 활강 속도 데이터에 상응하는 진동을 스키, 또는 스노우 보드에 가하는 것이 바람직하다.It is preferable that the vibration device is provided in the lower body motion sensing board 30 or the VR mask so that the vibration corresponding to the running speed data of the ski and snowboard inputted from the controller is applied to the ski or the snowboard.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but on the contrary, &Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI >

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.It is to be understood that the appended claims are intended to supplement the understanding of the invention and should not be construed as limiting the scope of the appended claims.

1: 베이스부 10 : 시뮬레이션 보드부
30: 하체 모션 감지형 보드부 41: 핸드센서
45: 신체 센서 40:신체 모션 감지부
50 : VR 안경 60: 제어부
70: VR 마스크
10a : Z축 승강 시뮬레이션부 12: 안내기둥
13a: 가이드홈(13a) 13: 고정블록
14a: 레일홈 14: 승강블록
11: 제1 승강 모션 플레이트 15: 승강칼럽
16: 구동부 17: 가스스프링
16c :구동기어 16b: 모터
16d: 종동기어 16a:스크류축
16e: 작동너트 20:시뮬레이션부
21: 제2 경사 모션 플레이트 22: 중심축
23: 제1축 방향 경사수단부 25: 제2축 방향 경사수단부
27: 제2 가스스프링 31: 제3 모션 감지 플레이트
32:제1 지지체 33: 제2 탄성체
34:제1 거리감지센서 35: 제2 거리감지센서
71: 온냉풍 분사부 73: 향기분사부
75: 안개분사부 77: 음성입력부1: Base part 10: Simulation board part
30: Lower body motion detection type board unit 41: Hand sensor
45: body sensor 40: body motion detection unit
50: VR glasses 60:
70: VR mask
10a: Z axis lift simulation part 12: guide post
13a: guide groove (13a) 13: fixed block
14a: rail groove 14: lift block
11: first elevating motion plate 15: lifting and lowering collar
16: driving part 17: gas spring
16c: drive gear 16b: motor
16d: driven gear 16a: screw shaft
16e: Operation nut 20: Simulation part
21: second inclined motion plate 22: central axis
23: first axial direction tilting means portion 25: second axial direction tilting means portion
27: second gas spring 31: third motion sensing plate
32: first support body 33: second elastic body
34: first distance detection sensor 35: second distance detection sensor
71: hot and cold air spraying part 73: fragrance spraying part
75: mist spraying part 77: voice input part

Claims

delete

In a virtual reality simulating system that automatically recognizes a user's attitude and interacts with a virtual reality (VR) content,
(Y-axis direction), which can be adjusted in the forward and backward directions (X-axis direction) and in the left-right direction (Y-axis direction) by being controlled by the control unit 50, A simulation board unit 10 capable of decelerating the vehicle;
A lower body motion sensing board unit 30 provided on the simulation board unit 10 for sensing body movement and Z axis vector twisting on the X and Y planes of the user and transmitting the sensing results to the controller 50, Wow;
A body motion detecting unit configured to detect a motion of the upper body and transmit the detected motion to the controller 60, the motion sensor being composed of a hand sensor 41 mounted on an arm or a hand of a user, a body sensor 45 mounted on a waist or a pelvis, 40);
A VR glasses 50 for visually displaying a character image and a content image received from a control unit 60 of a skating, snowboarding, and surfing related video content;
The controller receives information about the motion of the user from the lower body motion detection board unit 30 and the body motion sensing unit 40 and controls the up and down elevation and biaxial inclination of the simulation board unit 10. The VR A control unit (60) for transmitting an image reflecting an interlocking result to the glasses (50);
, &Lt; / RTI >

The simulation board unit (10)
Axis elevation simulating section 10a and a biaxial tilting simulation section 20 provided on the base plate 1,
The Z-axis ascending / descending simulation unit 10a calculates,
Guide pillars 12 fixed to the upper portion of the base portion 1,
A fixing block 13 fixed to the upper portion of the guide column 12 and having a guide groove 13a formed therein,
A lift block 14 to which the guide posts 12 are inserted in the rail grooves 14a and is lifted and lowered along the guide posts 12,
The lower part of the upper part of the elevating block 14 is fixed to the elevating block 14 and extends upward so as to be inserted into the guide groove 13a to protrude upwards and the first elevating motion plate 11 is coupled to the upper part. A lifting column 15 which is integrally lifted and lowered,
A driving part 16 supported by the base part 1 and moving up and down the combined assembly of the elevating block 14 and the elevating column 15 by the power of the motor M,
A first elevating motion plate 11 fixed to the upper portion of the elevating block 14,
A virtual gravity change simulator for simulating vertical gravity change, a lower body motion detection board capable of moving the center of gravity and twisting, and a virtual ski simulator for high-sensitivity ski surfing using upper body motion recognition.

The method of claim 3,
The Z-axis ascending / descending simulation unit 10a calculates,
And the upper part is coupled to the combination of the elevating block 14 and the elevating column 15 to have a restoring force to push up the combined block of the elevating block 14 and the elevating column 15 upward And a gas spring 17,
The driving unit 16 includes the motor 16b that rotates the driving gear 16c, a driven gear 16d that is rotated by the driving gear, and a screw shaft 16a that rotates in conjunction with the driven gear And the screw shaft 16a passes through an operating nut 16e fixed to the elevating block 14 and the elevating column 15 so that the elevating block 14 can be rotated by the screw shaft 16a, And the elevation column (15) are elevated and lowered. The vertical gravity change haptic simulation board, the lower body motion detection board capable of sensing the center of gravity and twisting, and the high-sensitivity ski surfing virtual reality simulator using the upper body motion recognition system.

The method of claim 3,
The biaxial tilting simulation unit 20 of the simulation board unit 10,
A second inclined motion plate 21 positioned apart from the upper portion of the first elevating motion plate 11,
A center axis 22 positioned between the first elevation motion plate 11 and the second oblique motion plate 21 to tiltably support the second oblique motion plate 21,
A first inclined motion plate 21 and a second inclined motion plate 20 located between the first elevated motion plate 11 and the second inclined motion plate 20 and rotating the second inclined motion plate 21 with an angular displacement vector parallel to the X- An axial inclination means portion 23,
Is positioned between the first elevation motion plate 11 and the second oblique motion plate 20 and rotates the second oblique motion plate 21 to an angular displacement vector parallel to the Y axis (perpendicular to the X axis) And a second axial direction tilting means section (25) for adjusting the tilting degree, a lower body motion detection board capable of movement of the center of gravity and twisting detection, and an upper body motion detection board A Highly Sensitive Ski Surfing Virtual Reality Simulation System Using Recognition.

6. The method of claim 5,
The lower body motion-sensing board unit (30)
A third motion sensing plate 31 positioned above the second inclined motion plate 21,
A first support 32 for supporting the center of the third motion sensing plate 31 so as to be rotatable and tiltable while being supported at the center of the second inclined motion plate 21,
A second elastic body 33 supporting the edge of the third motion sensing plate 31 in a state of being supported by the edge of the second inclined motion plate 21,
A first distance sensing sensor 34 positioned on the left and right connection axes (X-axis) and sensing proximate X-axis distance between the second oblique motion plate 21 and the third motion sensing plate 31,
A second distance sensing sensor 35 positioned on the front and rear connection axis (Y axis) and sensing a d-axis distance on the Y axis between the second inclined motion plate 21 and the third motion sensing plate 31,
A third twisting sensor 35 for detecting a twist (Z-axis angle vector rotation) between the second inclined motion plate 21 and the third motion sensing plate 31,
A vertical motion sense board for vertical gravity change sensing, a lower body motion sensing board capable of center of gravity movement and twisting sensing, and a high sensitivity ski surfing virtual reality simulating system using upper body motion recognition.