KR101960454B1 - Virtual training system using bow - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가상 훈련용 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 활을 이용한 가상 훈련 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual training system, and more particularly, to a virtual training system using an arch.
국궁, 양궁, 석궁 등의 활은 화살을 과녁에 쏘아 그 정확성을 겨루는 스포츠로 알려져 있다. 활을 이용한 스포츠는 국궁장에서 체험할 수 있다는 점에서, 시간적, 경제적으로 많은 제약이 있다.Archery such as archery, archery, and crossbow is known as a sport that shoots arrows to the target and raises its accuracy. Since sports using bow can be experienced in the National Palace, there are many restrictions on time and economy.
한국공개특허 제2011-0009865호는 가상 공간에서 활의 시뮬레이션을 수행할 수 있는 활의 슈팅 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 활의 라이저(riser) 및 날개간의 밀착도를 조절하는 틸러의 변형량을 이용하여 활의 슈팅 파워를 산출한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0009865 relates to a bow shooting simulation system capable of performing a bow simulation in a virtual space, and utilizes a deformation amount of a tiller that adjusts the degree of tightness between the riser and the wing of the bow, The shooting power is calculated.
종래 기술은 활을 이용한 스포츠의 시간적, 경제적인 제약을 완하시킬 수 있다. 그러나, 종래 기술에서 이용하는 틸러의 변형량은 활의 몸체의 일부에 가해지는 힘으로, 활이 아니 화살에 가해지는 힘과는 차이를 가지며, 이에 따라 종래 기술은 실제 활쏘기 결과와는 다른 시뮬레이션 결과를 제공할 수 있다.The prior art can overcome the time and economic constraints of sports using bow. However, the amount of deformation of the tiller used in the prior art is a force applied to a part of the body of the bow, which differs from the force applied to the bow and not to the arrow. Accordingly, the prior art provides a simulation result different from the actual archery result can do.
본 발명의 일 목적은 실제 활쏘기와 같은 결과를 제공하는 가상 훈련 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a virtual training system that provides results such as actual archery.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 가상 훈련 시스템은, 활대 및 활시위를 구비하고, 상기 활시위에 걸리는 장력을 측정하여 힘 정보를 생성하며, 상기 활대의 방향 정보를 생성하는 훈련용 활; 가상 훈련장을 구성하고, 상기 장력 및 상기 방향 정보에 기초하여 가상 화살의 이동 궤적을 산출하며, 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 가상 훈련장 내 기준 지점으로부터 발사되는 가상 화살에 대한 영상 데이터를 생성하되, 상기 힘 정보에 기초하여 영상 데이터에 포함되는 상기 가상 훈련장의 부분 영역을 결정하는 신호 처리 장치; 및 상기 영상 데이터에 기초하여 훈련 영상을 표시하는 표시 장치를 포함 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a virtual training system comprising: a robot having a bow and a bow bolt, generating force information by measuring a tension applied to the bow bolt, Dragon bow; A virtual training area, and a moving trajectory of the virtual arrow is calculated based on the tension and the direction information, and image data of a virtual arrow shot from a reference point in the virtual training area is generated based on the moving trajectory, A signal processing device for determining a partial area of the virtual training field included in the video data based on the force information; And a display device for displaying a training image based on the image data.
일 실시예에 의하면, 상기 가상 훈련장의 상기 부분 영역은 상기 가상 훈련장에 위치하는 캐릭터의 시야 범위에 대응 할 수 있다. 이 경우, 상기 신호 처리 장치는, 상기 활대의 방향 정보에 기초하여 상기 시야 범위를 변화시키되, 상기 장력이 기준 장력 이상인 경우 상기 시야 범위의 변화 정도를 감소시킬 수 있다.According to one embodiment, the partial area of the virtual training field may correspond to a field of view of the character located in the virtual training field. In this case, the signal processing apparatus may change the visual field range based on the direction information of the rib, and reduce the degree of change of the visual field range when the tension is equal to or greater than the reference tension.
일 실시예에 의하면, 상기 훈련용 활은, 상기 활대의 길이 방향 중앙에 배치되는 손잡이; 상기 활대의 활고자에 인접하여 설치되고, 상기 장력을 측정하는 장력 센서; 내부에 빈 공간을 구비하는 원통 형상을 가지고, 상기 손잡이에 상기 활대의 전방으로 배치되며, 일단부가 폐쇄되어 상기 활시위에 의해 발사되는 화살을 정지시키고, 상기 일단부에 접촉하는 상기 화살을 감지하는 재장전 모듈; 및 상기 활대의 자세를 감지하여 상기 방향 정보를 생성하는 기울기 센서를 포함 할 수 있다.According to one embodiment, the training bow comprises: a handle disposed in the longitudinal center of the barb; A tension sensor installed adjacent to the ball guard and measuring the tension; And a guide member which has a cylindrical shape having an empty space therein and which is disposed in front of the barb on the handle and whose one end is closed to stop the arrow fired by the bowstring, Loading module; And a tilt sensor for sensing the posture of the barb to generate the direction information.
일 실시예에 의하면, 상기 화살의 오니는 상기 활시위에 연결되고, 상기 활을 이용하는 사용자의 접촉을 감지하여 턴온 신호를 생성하는 스위치를 포함 할 수 있다. 이 경우, 상기 신호 처리 장치는, 상기 턴온 신호에 기초하여 상기 화살의 발사 여부를 판단 할 수 있다.According to an embodiment, the sludge of the arrow may be connected to the bow, and may include a switch for detecting a contact of the user using the bow and generating a turn-on signal. In this case, the signal processing apparatus can determine whether or not the arrow is fired based on the turn-on signal.
일 실시예에 의하면, 상기 가상 훈련 시스템은, 무빙 플레이트를 더 포함하고, 상기 무빙 플레이트는, 평판 형상을 가지고, 사용자의 발을 지지하는 발판부; 지면을 기준으로 상기 발판부의 상부면의 경사각을 조절하는 구동부; 및 사용자의 움직임을 가이드하는 가이드부를 포함 할 수 있다. 여기서, 상기 발판부는 상기 사용자의 발과 접촉하는 제1 발판 및 상기 제1 발판의 하부에 배치되는 제2 발판을 포함하고, 상기 구동부는, 상기 제2 발판의 면적 중심에 배치되어 상기 제1 발판을 지지하는 지지축; 상기 지지축을 기준으로 상기 제2 발판 상에 상호 수직하는 각도를 가지고 배치되며, 상기 제1 발판을 지지하는 제1 및 제2 높이조절부재들; 및 상기 제1 및 제2 높이조절부재들 각각의 길이를 가변시키는 구동장치를 포함 할 수 있다.According to one embodiment, the virtual training system further includes a moving plate, the moving plate having a flat plate shape and supporting a foot of a user; A driving unit for adjusting the inclination angle of the upper surface of the footrest with respect to the ground; And a guide portion for guiding the movement of the user. Here, the footrest includes a first footrest contacting the foot of the user and a second footstrap disposed under the first footstool, and the driving unit is disposed at the center of the area of the second footstep, ; First and second height adjusting members disposed at an angle perpendicular to each other on the second foot plate with respect to the support shaft, the first and second height adjusting members supporting the first foot plate; And a driving device for varying a length of each of the first and second height adjusting members.
본 발명의 실시예들에 따르면, 가상 훈련 시스템은, 훈련용 활을 통해 화살에 직접적으로 가해지는 발사 힘을 산출하고, 감지 센서를 통해 사용자의 자세를 인식하며, 화살의 종류를 자동으로 인식함으로써, 화살의 발사 속도, 궤적 등을 보다 정확하게 산출할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the virtual training system calculates the launching force directly applied to the arrow through the training bow, recognizes the user's posture through the sensor, and automatically recognizes the type of the arrow , The launching speed of the arrow, the locus, and the like can be more accurately calculated.
한편, 가상 훈련 시스템은 무빙 플레이트를 통해 사용자 바닥의 경사를 변화시킴으로써, 사용자에게 다양한 체험(예를 들어, 지형 변화에 체감)이 가능하게 하며, 가이드부를 통해 사용자의 안전을 보장할 뿐만 아니라, 사용자의 움직임에 기초한 입력 인터페이스를 제공함으로써, 사용자로 하여금 가상공간 내 가상 캐릭터를 용이하게/직관적으로 제어할 수 있도록 할 수 있다.On the other hand, the virtual training system allows the user to experience various experiences (for example, a change in the terrain change) by changing the inclination of the floor of the user through the moving plate, It is possible to easily and intuitively control the virtual character in the virtual space by providing the input interface based on the movement of the virtual character.
도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 가상 훈련 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1b는 도 1a의 가상 훈련 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 훈련용 활의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 화살의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 장력 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 재장전 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4c는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 입력 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4d는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 컨트롤 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4e는 도 4d의 컨트롤 모듈을 이용하여 화면을 제어하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4f는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 거치대의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4g은 도 2a의 훈련용 활에 포함된 근접 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 무빙 플레이트의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 5a의 무빙 플레이트에 포함된 구동부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5c는 도 5a의 무빙 플레이트의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5d는 도 5a의 무빙 플레이트에 포함된 제어부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6a는 도 5a의 무빙 플레이트의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 5a의 무빙 플레이트의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 신호 처리 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 신호 처리 장치에서 영상 변화를 제어하는 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 1A is a block diagram illustrating a virtual training system in accordance with embodiments of the present invention. FIG.
1B is a block diagram illustrating an example of the virtual training system of FIG. 1A.
Figures 2a and 2b are views showing an example of a training bow included in the virtual training system of Figure 1a.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an arrow included in the virtual training system of FIG. 1A.
FIG. 4A is a view showing an example of a tension sensor included in the training bow of FIG. 2A. FIG.
FIG. 4B is a diagram showing an example of a reloading module included in the training bow of FIG. 2A. FIG.
4C is a diagram showing an example of an input module included in the training bow of FIG. 2A.
FIG. 4D is a view showing an example of a control module included in the training bow of FIG. 2A.
FIG. 4E is a diagram showing an example of controlling a screen using the control module of FIG. 4D. FIG.
Fig. 4F is a view showing an example of a cradle included in the training bow shown in Fig. 2A.
FIG. 4G is a diagram showing an example of a proximity sensor included in the training bow of FIG. 2A.
5A is a view showing an example of a moving plate included in the virtual training system of FIG. 1A.
5B is a view showing an example of a driving part included in the moving plate of FIG. 5A.
5C is a block diagram showing an example of the moving plate of FIG. 5A.
5D is a view for explaining the operation of the control unit included in the moving plate of FIG. 5A.
6A is a view showing another example of the moving plate of FIG. 5A.
FIG. 6B is a view showing another example of the moving plate of FIG. 5A.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a signal processing apparatus included in the virtual training system of FIG. 1A.
8 is a diagram showing an example of controlling an image change in the signal processing apparatus of FIG.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 가상 훈련 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 1b는 도 1a의 가상 훈련 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 1A is a block diagram illustrating a virtual training system in accordance with embodiments of the present invention, and FIG. 1B is a block diagram illustrating an example of a virtual training system in FIG. 1A.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 가상 훈련 시스템(100)은 훈련용 활(110), 신호 처리 장치(120), 표시 장치(130) 및 무빙 플레이트(140)를 포함할 수 있다. 훈련용 활(110), 신호 처리 장치(120), 표시 장치(130) 및 무빙 플레이트(140)는 유무선 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 여기서, 유무선 네트워크는 유선 인터넷, 무선 이동통신, WiFi, 지그비(Zigbee), 블루부트(Bluetooth) 등의 통신 방식을 이용하여 형성되는 네트워크일 수 있다.1A and 1B, a
훈련용 활(110)는 활시위에 걸리는 장력을 측정하여 힘 정보를 생성하며, 활대의 방향 정보(또는, 훈련용 활(110)의 자세 정보)를 생성할 수 있다. 여기서, 힘 정보는 활시위에 걸리는 장력이거나, 활시위에 걸려서 발사되는 화살에 직접적으로 가해지는 힘일 수 있다. 한편, 활대의 방향 정보는 훈련용 활(110)의 지시 방향(또는, 훈련용 활(110)의 활시위에 걸린 화살의 발사 방향)과, 지면을 기준으로 훈련용 활(110)이 전방으로 기울어진 각도와, 지면을 기준으로 훈련용 활(110)이 측방으로 기울어진 각도를 포함할 수 있다. 훈련용 활(110)의 구체적인 구성에 대해서는 도 2a 내지 도 4g를 참조하여 후술하기로 한다.The
신호 처리 장치(120)는 가상 공간(또는, 훈련장)을 구성하고, 훈련용 활(110)(또는, 훈련용 활(110)을 소지한 사용자(USER))에 대응하여 가상 공간 내에 캐릭터를 생성하며, 캐릭터를 기준으로 가상 공간의 적어도 일부에 대한 영상 데이터를 생성할 있다. 또한, 신호 처리 장치(120)는 훈련용 활(110)에서 측정된 장력(또는, 힘 정보) 및 방향 정보에 기초하여 가상 화살의 이동 궤적을 산출할 수 있다. 여기서, 가상 화살은 실제 발사되는 화살에 대응하여 가상 공간 내 캐릭터(또는, 가상 활)로부터 발사되는 화살이며, 가상 화살의 이동 궤적은 가상 공간 내에서 가상 화살이 이동하는 경로일 수 있다. 한편, 신호 처리 장치(130)는 이동 궤적에 기초하여 가상 공간 내 기준 지점(즉, 캐릭터)로부터 발사되는 가상 화살에 대한 슈팅 영상 데이터(또는, 가상 화살의 영상을 포함하는 영상 데이터)를 생성할 수 있다.The
표시 장치(130)는 신호 처리 장치(120)에서 생성된 영상 데이터에 기초하여 훈련 영상을 표시할 수 있다.The
도 1b를 참조하면, 표시 장치(130)는 프로젝터(131)와 스크린(132)을 포함할 수 있다. 프로젝터(131)는 빛을 이용하여 영상을 스크린(132)에 비추는 장치이며, 스크린(132)의 전면(도는, 사용자(USER)와 스크린(132)) 사이에 배치될 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 표시 장치(130)가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 표시 장치(130)는 CRT/LCD/LED 디스플레이 장치로 구현되어 스크린(132)과 일체로 배치되거나, 두부 장착 표시 장치(HMD)로 구현되어 사용자(USER)에게 착용 되거나, 휴대용 단말로 구현되어 훈련용 활(110)(예를 들어, 사용자(USER)의 시선에 대응하는 특정 지점)에 장착될 수 있다.Referring to FIG. 1B, the
무빙 플레이트(140)는 가상 훈련 시스템(100)(또는, 신호 처리 장치(120))에서 제공되는 경사 제어 신호에 기초하여 발판부의 경사(즉, 지면을 기준으로 발판부의 상부면이 이루는 경사)를 조절하며, 사용자의 몸에 착용되거나 사용자의 주변에 배치되는 가이드부(감지 센서를 포함함)를 통해 사용자로부터 입력된 입력 신호를 신호 처리 장치(120)에 제공할 수 있다. 무빙 플레이트(140)의 구체적인 구성에 대해서는 도 5a 내지 도 6b를 참조하여 후술하기로 한다.The moving
이하에서는, 훈련용 활(110), 무빙 플레이트(140) 및 신호 처리 장치(120)를 순차적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the
도 2a 및 도 2b는 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 훈련용 활의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 화살의 일 예를 나타내는 도면이다.FIGS. 2A and 2B are views showing an example of a training bow included in the virtual training system of FIG. 1A, and FIG. 3 is an illustration of an arrow included in the virtual training system of FIG. 1A.
도 2a 내지 도 3을 참조하면, 훈련용 활(110)은 활대(210)(또는, 몸체), 활시위(bowstring)(220), 손잡이(handle)(230), 장력 센서(240)(또는, 인장력 센서), 재장전 모듈(250), 입력 모듈(260), 컨트롤 모듈(270) 및 거치대(미도시)를 포함할 수 있다. 훈련용 활(110)은 양궁(re-curve bow), 국궁, 컴파운드(compound bow) 등이거나, 이들 중 하나와 동일한 형상, 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 훈련용 활(110)은 각궁인 것으로 가정하여 설명하기로 하며, 훈련용 활(110)이 각궁에 한정되는 것은 아니다.2A-3, the
활대(210)는 나무, 대나무, 쇠 등을 휘어서 반달 모양의 형상을 가지며, 활대(210)가 휘어질 때 위치 에너지를 비축할 수 있다. 활대(210)는 손잡이(230)를 기준으로 어퍼림(upper limb)과 로우림(lower limb)으로 구분될 수 있다.The
활시위(220)는 섬유 재질로 구성된 줄이며, 활대(210)의 활고자(nock or tip)(211)에 연결되거나 걸리는 방식으로 고정될 수 있다. 여기서, 활고자(211)는 어퍼림의 끝과 로어림의 끝에 있는 홈으로, 활시위(220)의 매듭을 매는 부분일 수 있다.The
화살(300)이 활시위(220)에 장착되어(또는, 메워) 함께 당겼다 놓여지는 경우, 활대(210) 및/또는 활시위(220)의 탄력에 의해 화살(300)이 발사될 수 있다.The
손잡이(330)는 활대(230)의 길이 방향 중앙에 배치되고, 사용자가 훈련용 활(110)을 잡는데 사용될 수 있다.The
장력 센서(240)는 활고자(211)에 배치되거나 활고자(211)와 인접하여 배치되고, 활시위(220)에 걸리는 장력(tension)(또는, 인장력)을 측정할 수 있다.The
재장전 모듈(250)은 내부에 빈 공간을 구비하는 원통 형상을 가지고, 활대(210)의 중앙(또는, 손잡이(230))에 전방으로 배치되며, 일단부가 폐쇄되어(closed) 활시위(220)로부터 발사되는 화살(300)을 정지시킬 수 있다. 화살(300)은 재장전 모듈(250)의 개방된 타단부(즉, 재장전 모듈(250)이 활대(220)에 연결되는 부분)를 통해 재장전 모듈(250)에 삽입되고, 사용자의 동작에 따라 활시위(220)와 함께 후방(즉, 사용자가 위치하는 방향)으로 당겨졌다가 발사되며, 재장전 모듈(250)의 빈공간을 따라 이동하다가 재장전 모듈(250)의 폐쇄된 일단부에 도달하여 멈출 수 있다. 훈련용 활(110)은 재장전 모듈(250)을 이용하여 화살(300)이 실제 원거리까지 이동하는 것을 제한함으로써, 가상 훈련 시스템(100)은 상대적으로 작은 공간에 구축될 수 있다.The
한편, 재장전 모듈(250)은 폐쇄된 일단부에 화살(300)이 접촉하는지 여부를 감지하거나, 압력 센서 등을 이용하여 일단부에 접촉하는 화살(300)의 슈팅 파워(shooting power)(또는, 타격력)를 측정할 수 있다. 화살(300)의 접촉 여부는 화살(300)의 발사 여부 또는 화살(300)의 발사 시점을 결정하는데 이용될 수 있고, 화살(300)의 슈팅 파워는 화살(300)의 이동 궤적을 산출하는데 이용될 수 있다. 재장전 모듈(250)의 구체적인 구성에 대해서는 도 5b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The
입력 모듈(260)은 사용자로부터 입력 신호를 수신할 수 있다. 입력 모듈(260)은 훈련용 활(110)에 별도로 형성되거나, 손잡이(230)와 일체로 구현될 수 있다. 여기서, 입력 신호는 신호 처리 장치(120)가 생성한 가상 공간 내 캐릭터를 제어하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(260)은 조이스틱, 버튼 등으로 구현되거나, 이들을 포함할 수 있다. 입력 모듈(260)의 구체적인 구성에 대해서는 도 5c를 참조하여 후술하기로 한다.The
컨트롤 모듈(270)은 훈련용 활(110)의 자세 또는 상태를 감지하고, 훈련용 활(110)에서 생성되는 신호들을 외부(예를 들어, 가상 훈련 장치)에 전송하며, 훈련용 활(110)에 구비된 구성요소들(예를 들어, 장력 센서) 등에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 모듈(270)은 9축 센서, 블루투스 모듈, 배터리 등을 포함할 수 있다. 컨트롤 모듈(270)의 구체적인 구성에 대해서는 도 5d를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The
한편, 화살(300)은 화살대(310), 화살촉(320), 화살깃(330) 및 오니(340)를 포함할 수 있다. 화살대(310), 화살깃(330) 및 오니(340)는 일반적인 화살대(310), 화살깃(330) 및 오니(340)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.The
화살촉(320)은 탄성을 가진 재질로 구성될 수 있다. 화살(300)(또는, 화살촉(320))이 재장전 모듈(250)을 타격하는 경우, 화살(300)에 의한 재장전 모듈(250)에 대한 충격을 흡수함으로써, 화살(300)과 재장전 모듈(250)의 손상을 최소화 할 수 있다. 유사하게, 재장전 모듈(250)의 일단부가 탄성 재질로 구성됨으로써, 화살(300)에 의한 충격을 흡수할 수 있다.The
실시예들에서, 화살(300)의 오니(340)는 활시위(220)에 연결되고, 활을 이용하는 사용자의 접촉을 감지하여 턴온 신호를 생성하는 스위치를 포함 할 수 있다. 이 경우, 신호 처리 장치(120)는, 턴온 신호에 기초하여 화살(300)의 발사 여부를 판단할 수 있다.In embodiments, the
일 실시예에서, 화살(300)의 오니(340)는 활시위(220)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 오니(340)는 원통형 형상을 가지고, 수직방향으로 연통되어 활시위(220)가 통과하는 공간을 포함할 수 있다. 이 경우, 사용자는 화살(300)을 활시위(220)에 재장전 해야 하는 불편함 없이, 용이하게 가상 체험을 즐길 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 화살(300)의 오니(340)는 사용자의 손가락에 의해 동작하는 스위치(341)를 더 포함할 수 있다. 스위치(341)는 활시위(220)를 당길 때 사용자의 손가락이 접촉되는 오니(340)의 전면(즉, 화살촉(320)으로 향하는 면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스위치(341)는 압력 센서, 터치 센서, 버튼 등으로 구현될 수 있다. 스위치(341)는 사용자의 손가락의 접촉된 상태로부터 이탈된 상태로 변화하는 경우(또는, 이탈된 상태인 경우) 턴온 신호를 생성하고, 화살(300)의 내장된 별도의 송신 모듈을 통해 턴온 신호를 훈련용 활(110)과 연동되는 가상 훈련 장치에 송신할 수 있다. 이 경우, 가상 훈련 장치는 턴온 신호에 기초하여 화살(300)의 발사 여부를 인식하거나 결정할 수 있다. 예를 들어, 활(110)의 장력이 특정 값 이상이고 스위치(341)의 턴온 신호가 생성되는 경우, 가상 훈련 장치는 화살이 발사된 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 화살(300)은 화살의 종류를 나타내는 식별 장치(311)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 식별 장치(311)는 해당 화살의 종류 정보(예를 들어, 칠전(117~123cm), 편전(37cm) 등과 같은 형상, 길이, 무게 등의 정보)를 저장한 RFID(radio frequency identification) 태그로 구현되고, 화살대(310)에 부착되거나 내장될 수 있다. 이 경우, 훈련용 활(110)은 식별 장치(311)(예를 들어, RFID 태그)에 대응하는 식별기(예를 들어, RFID 리더기)를 이용하여 화살(300)을 식별할 수 있다.In one embodiment, the
화살(300)에 일정한 힘(또는, 발사 힘)이 가해지더라도, 화살(300)의 종류에 따라 화살(300)의 이동 궤적이 다르게 나타날 수 있으므로, 훈련용 활(110)과 연동되는 가상 훈련 장치는 화살(200)에 부착된 식별 장치(311)를 이용하여 화살(300)을 자동으로 식별하고, 화살(300)의 종류(또는, 특성)을 고려하여 화살(300)의 이동 궤적을 보다 정확하게 산출할 수 있다.The movement trajectory of the
도 2b를 참조하면, 장력 센서(240)의 출력 신호, 재장전 모듈(250)의 출력 신호 및 입력 모듈(260)의 출력 신호는 컨트롤 모듈(270)에 제공될 수 있다. 여기서, 장력 센서(240)의 출력 신호는 활시위(220)에 가해지는 장력의 크기를 나타내는 장력 신호(S_TENSION)를 포함하고, 재장전 모듈(250)의 출력 신호는 화살(300)의 접촉 여부를 나타내는 접촉 신호(S_CONACT) 및/또는 화살(300)의 타격력의 크기를 나타내는 타격력 신호(S_POWER)를 포함하며, 입력 모듈(260)의 출력 신호는 사용자로부터 입력되는 입력 신호를 나타내는 이동 제어 신호(S_MOVE)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B, an output signal of the
컨트롤 모듈(270)은 상기 신호들과, 컨트롤 모듈(270)에서 센싱하는 신호에 기초하여 데이터(예를 들어, 디지털 형식의 데이터 신호)를 생성하고, 데이터를 신호 처리 장치(120)에 제공할 수 있다. 여기서, 컨트롤 모듈(270)에서 센싱하는 신호는 훈련용 활(110)의 자세를 나타내는 자세 신호(S_ATTITUDE) 및/또는 화살(200)의 종류를 나타내는 식별 정보(S_TYPE)를 포함할 수 있다.The
이후, 신호 처리 장치(120)는 컨트롤 모듈(270)에서 제공되는 데이터에 기초하여 화살(300)의 발사 속도, 이동 궤적 등을 산출할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 접촉 신호(S_CONTACT) 또는 장력의 변화에 기초하여 화살(300)의 발사 시점을 결정하고, 발사 시점(또는, 발사 시점을 포함하는 발사 구간)에서의 장력 신호(S_TENSION)(또는, 장력), 자세 신호(S_ATTITUDE)(또는, 훈련용 활(110)의 방향, 기울기와 같은 자세 정보) 및 식별 정보(S_TYPE)(또는, 화살의 종류)에 기초하여 훈련용 활(110)로부터 발사되는 화살(300)의 이동 궤적을 산출할 수 있다. Then, the
도 2a 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 훈련용 활(110)은 화살(300)에 직접적을 힘을 가하는 활시위(220)의 장력을 측정하므로, 훈련용 활(110)과 연동되는 신호 처리 장치(120)는 장력에 기초하여 화살(300)의 이동 궤적을 보다 정확하게 산출할 수 있다. 또한, 훈련용 활(110)은 재장전 모듈(250)을 통해 화살(300)의 실질적인 발사를 제한하므로, 가상 훈련 시스템(100)은 비교적 작은 공간에 구현될 수 있다. 나아가, 훈련용 활(110)은 재장전 모듈(250)을 통해 화살(300)의 접촉 여부 및/또는 화살(300)의 슈팅 파워를 측정하므로, 신호 처리 장치(120)는 접촉 여부에 기초하여 화살(200)의 발사 시점을 보다 정확하게 결정하고 화살(300)의 슈팅 파워에 기초하여 이동 궤적을 보다 정확하게 산출할 수 있다.2A-3, the
도 4a는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 장력 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4A is a view showing an example of a tension sensor included in the training bow of FIG. 2A. FIG.
도 4a를 참조하면, 장력 센서(240)는 로드셀(load cell)(411)(또는, 하중 감지기), 증폭기(412) 및 장력 조절기(413)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4A, the
로드셀(411)은 활고자(211)에 장착되고, 활시위(220)에 의해 활고자(211)에 가해지는 힘(또는, 활시위(220)의 장력)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 로드셀(411)은 빔 포인트형 수직 타입일 수 있다.The
증폭기(412)는 로드셀(411)에서 출력되는 측정 신호를 증폭하여 아날로그 신호로 출력할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(412)는 0 내지 5 볼트(V)의 아날로그 신호를 출력할 수 있다. 아날로그 신호는 컨트롤 모듈(270)에 제공될 수 있다.The
장력 조절기(413)는 활시위(220)에 의해 활대(210)에 걸리는 초기 장력을 조절할 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 장력 조절기(413)는 장력 센서(240)의 몸체로부터 활대(210)의 일단부 방향으로 돌출된 연장편과, 활대(210)와 연장편 사이의 간격을 조절하는 지지부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지부재는 회전방식으로 연장편에 삽입되며, 연장편을 관통하여 활대(210)를 지지하고, 지지부재를 반시계 방향으로 회전시키는 경우 활대(210)와 연장편 사이의 간격이 감소될 수 있고, 최종적으로 활대(210)에 걸리는 초기 장력을 조절할 수 있다.The
한편, 신호 처리 장치(120)는 장력 센서(240)에서 측정된 장력의 변화에 기초하여 화살(300)의 발사 시점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 기준 시간(예를 들어, 0.5초) 단위로 장력을 모니터링하고, 현재 시점에서의 현재 장력이 이전 시점에서의 이전 장력보다 70% 이상 감소하는 경우 화살(300)이 발사된 것으로 판단하며, 이전 시점을 화살의 발사 시점으로 결정할 수 있다.On the other hand, the
도 4b는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 재장전 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4B is a diagram showing an example of a reloading module included in the training bow of FIG. 2A. FIG.
도 4b를 참조하면, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 일단부가 폐쇄된 원통 형상을 가질 수 있다. 재장전 모듈(250)은 그 배치되는 위치와 형상에 따라, 화살의 무게 중심을 조절하는 스태빌라이저(stabilizer)(예를 들어, 양궁에 구비되는 스태빌라이저)로 기능할 수 있다.Referring to FIG. 4B, as described with reference to FIG. 2, one end may have a closed cylindrical shape. The
재장전 모듈(250)은 접촉 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 접촉 센서는 재장전 모듈(250)의 일단부(E1)에 배치되어 화살(300)을 감지하거나, 화살(300)의 접촉 여부를 감지 할 수 있다. 신호 처리 장치(120)는 접촉 센서의 감지 신호에 기초하여 화살(300)의 발사 여부를 판단할 수 있다.The reload
일 실시예에서, 접촉 센서는 압력 센서로 구현되어 화살(300)의 슈팅 파워를 측정할 수 있다. 예를 들어, 접촉 센서는 화살(300)에 의해 발생하는 압력이 기준 압력 이상으로 상승하는 제1 시점부터 화살(300)에 의해 발생하는 압력이 기준 압력 이하로 하강하는 제2 시점까지의 압력에 기초하여 화살(300)의 슈팅 파워를 측정할 수 있다. 다른 예를 들어, 접촉 센서는 제1 시점 내지 제2 시점의 구간 동안 발생하는 최대 압력을 화살(300)의 슈팅 파워로 결정하거나, 제1 시점 내지 제2 시점의 구간 동안 발생하는 압력을 누적하여 화살(300)의 슈팅 파워를 산출할 수 있다.In one embodiment, the touch sensor may be implemented as a pressure sensor to measure the shooting power of the
한편, 신호 처리 장치(120)는 슈팅 파워에 기초하여 화살(300)의 발사 속도를 산출하고, 발사 속도 및 다른 정보(예를 들어, 훈련용 활(110)의 방향, 기울기, 화살(300)의 종류)에 기초하여 화살(300)의 궤적을 산출할 수 있다. 다만, 화살촉(320)과 접촉 센서의 재질(예를 들어, 탄성 재질)에 따라 화살(300)의 슈팅 파워가 일부 소멸될 수 있으므로, 신호 처리 장치(120)는 화살(300)의 슈팅 파워를 이용하여 기 산출된 이동 궤적(예를 들어, 장력 센서(240)의 장력에 기초하여 산출된 이동 궤적)을 보정할 수 있다.On the other hand, the
도 4c는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 입력 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.4C is a diagram showing an example of an input module included in the training bow of FIG. 2A.
도 4c를 참조하면, 입력 모듈(260)은 가상 훈련 장치가 구현하는 가상 공간(즉, 가상 훈련장) 내에서 사용자(USER)에 대응하는 캐릭터(또는, 훈련용 활(110))의 위치와 캐릭터의 시선 방향 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 입력 모듈(260)은 이동 스위치(431)와 보조 스위치(432)를 포함할 수 있다.4C, the
이동 스위치(431)는 가상 공간 내 캐릭터를 이동시키는 이동 신호를 생성할 수 있다. 즉, 가상 공간 내 캐릭터는 이동 스위치(431)의 동작에 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 이동 스위치(431)는 4방향 조그형 조이스틱으로 구현되고, 손잡이(230)의 내면 우측 상부(예를 들어, 사용자에게 보이는 손잡이(230)의 면의 우측 상부)에 부착될 수 있다. 이 경우, 사용자는 손잡이(230)를 잡은 왼손의 엄지 손가락을 이용하여 이동 스위치(431)를 조작할 수 있다. 일반적인 조이스틱과 유사하게, 이동 스위치(431)의 전/후/좌/우 방향으로의 이동에 따라 전/후/좌/우 방향으로의 이동 신호를 발생시킬 수 있다. 신호 처리 장치(120)는 유무선 통신 방식을 통해 이동 신호를 수신하고, 이동 신호에 응답하여 가상 공간 내 캐릭터를 이동시킬 수 있다.The
보조 스위치(432)는 가상 훈련 장치에서 제공하는 시뮬레이션에 대한 추가적인 입력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 보조 스위치(432)는 가상 공간 내 캐릭터의 시선 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 보조 스위치(432)는 버튼(button) 방식으로 동작하고, 손잡이(230)의 우측면에 배치될 수 있다. 이 경우, 사용자는 손잡이(230)를 잡은 왼손의 중지 손가락을 이용하여 보조 스위치(532)를 조작할 수 있다. 보조 스위치(432)는 2개 이상의 버튼을 포함할 수 있다.The
도 4d는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 컨트롤 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4D is a view showing an example of a control module included in the training bow of FIG. 2A.
도 4d를 참조하면, 컨트롤 모듈(270)은 기울기 센서(441) 및 통신 모듈(442)을 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤 모듈(270)은 장력 센서(240) 등에 전력을 공급하는 배터리를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4D, the
기울기 센서(441)는 훈련용 활(110)의 자세를 감지할 수 있다. 예를 들어, 기울기 센서(441)는 3축 가속도 센서, 3축 자이로 센서 및 3축 지자기 센서를 포함하는 다축 센서(또는, 9축 센서)로 구현되고, 훈련용 활(110)의 기울기, 회전각, 높이 등을 감지할 수 있다.The
기울기 센서(441)에서 측정된 훈련용 활(110)의 자세 정보(즉, 기울기, 위치, 예를 들어, 도 2b를 참조하여 설명한 자세 신호(S_ATTITUDE))는 화살(300)의 궤적을 산출하는데 이용되거나, 훈련용 활(110)과 연동되는 가상 훈련 장치에서 구현되는 가상 공간 내 캐릭터의 이동 또는 화면을 제어하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 활(110)의 기울기에 기초하여 발사 방향(및 발사 각도)을 산출하고, 발사 방향 및 발사속도(예를 들어, 장력 센서에서 측정된 발사 힘 또는 재장전 모듈에서 측정된 슈팅 파워)에 기초하여 화살(300)의 궤적을 산출할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 훈련용 활(110)의 활대(210)의 축 방향을 기준으로 훈련용 활(110)이 회전한 제1 각도의 변화량 또는 훈련용 활(110)의 활대(210)의 축 자체가 기울어진 제2 각도의 변화량에 기초하여, 캐릭터의 시선 방향 또는 사용자에게 제공하는 화면을 사용자를 기준으로 좌/우로 이동시킬 수 있다.The attitude information (i.e., the inclination, the position, the attitude signal S_ATTITUDE described with reference to FIG. 2B) of the
통신 모듈(442)은 장력 센서(240), 재장전 모듈(250) 및 입력 모듈(260), 기울기 센서(541)로부터 출력되는 신호들을 수신하고, 데이터 신호로 변환하여 신호 처리 장치(120)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(442)을 블루투스 기술 또는 저전력 블루투스 기술(BLE)과 같은 저전력 근거리 유/무선 통신 방식을 이용하여 상기 신호들을 데이터 신호로 변환할 수 있다. 통신 모듈(442)에서 사용하는 통신 프로토콜은 일반적인 통신 프로토콜을 이용하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
일 실시예에서, 컨트롤 모듈(270)은 식별기(443)를 더 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 화살(300)은 해당 화살의 종류 정보를 저장한 식별 장치(예를 들어, RFID 태그)를 포함하고, 식별기(443)는 식별 장치(예를 들어, RFID 리더기)에 저장된 해당 화살의 종류 정보를 수신할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 컨트롤 모듈(270)은 외부 장치와의 연동 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 훈련용 활(110)이 헤드 마운트 디스플레이(head mounted display, HMD)와 연동하기 위한 연동 장치를 포함할 수 있다.In one embodiment, the
도 4e는 도 4d의 컨트롤 모듈을 이용하여 화면을 제어하는 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4E is a diagram showing an example of controlling a screen using the control module of FIG. 4D. FIG.
도 1a, 도 4d 및 도 4e를 참조하면, 신호 처리 장치(120)는 컨트롤 모듈(270)의 기울기 센서(441)에서 측정된 방향 정보에 기초하여 가상 공간 내 캐릭터의 시선 방향을 이동시키거나, 표시 장치(130)를 통해 출력되는 영상을 이동 또는 전환시킬 수 있다. 여기서, 방향 정보는 훈련용 활(110)에서 의해 발사되는 화살(300)의 발사 방향 정보와, 활대(210)의 상하 기울기 정보와, 활대(210)의 좌우 기울기 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1A, 4D, and 4E, the
이 경우, 신호 처리 장치(120)는 활대(210)의 좌우 기울기 정보의 변화에 기초하여 가상 공간 내 캐릭터의 시선 방향을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 단위 시간마다 방향 정보(예를 들어, 좌우 기울기 정보)의 변화량을 산출하고, 방향 정보(예를 들어, 좌우 기울기 정보)의 변화량이 기준 값보다 큰 경우 캐릭터의 시선 방향을 이동시키거나, 영상을 이동 또는 전환시킬 수 있다.In this case, the
도 4e에 도시된 바와 같이, 사용자(USER)가 훈련용 활(110)을 좌측으로 기울인 경우, 즉, 훈련용 활(110)의 발사 방향을 스크린(132)으로 고정한 상태에서 사용자(USER)가 훈련용 활(110)을 좌측으로 30도 이상 기울인 경우, 신호 처리 장치(120)는 가상 공간 내 캐릭터의 시선 방향을 좌측으로 30도 만큼 이동시킬 수 있다. 유사하게, 사용자(USER)가 훈련용 활(110)을 우측으로 기울인 경우, 즉, 훈련용 활(110)의 발사 방향을 스크린(132)으로 고정한 상태에서 사용자(USER)가 훈련용 활(110)을 우측으로 30도 이상 기울인 경우, 신호 처리 장치(120)는 가상 공간 내 캐릭터의 시선 방향을 우측으로 30도 만큼 이동시킬 수 있다. 훈련용 활(110)의 발사 방향의 변화량(즉, 기울기의 변화량)과 캐릭터의 시선 방향의 이동각은 예시적인 것으로, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.4E, when the user USER tilts the
도 4f는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 거치대의 일 예를 나타내는 도면이다.Fig. 4F is a view showing an example of a cradle included in the training bow shown in Fig. 2A.
도 4f를 참조하면, 거치대(280)는 활대(210)에 배치되고, 외부 장치(예를 들어, 모바일 단말)을 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 훈련용 활(110)을 들어 화살을 쏠 준비를 하는 경우 외부 장치가 사용자의 시선 높이에 대응되도록, 거치대(280)는 손잡이(230)와 어퍼림 사이에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 4F, the
도 4g는 도 2a의 훈련용 활에 포함된 근접 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4G is a view showing an example of a proximity sensor included in the training bow of FIG. 2A.
도 2a 및 도 4g를 참조하면, 훈련용 활(110)은 근접 센서(471, 472)를 더 포함할 수 있다. 근접 센서(471, 472)는 근접 센서(471, 472)로부터 화살(300)까지의 제1 거리(L1)를 측정하거나, 근접 센서(471, 472)간의 제2 거리(L2)를 측정할 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 4G, the
예를 들어, 제1 근접 센서(471)는 적외선 센서로 구현되어 제1 거리(L1)를 측정할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 근접 센서(471)는 자기장을 형성하는 자기 센서 또는 자석으로 구현되고, 제2 근접 센서(472)는 자기장을 측정하는 자기장 측정 센서(또는, 전자기 센서)로 구현되어, 제1 근접 센서(471)와 제2 근접 센서(472)간의 제2 거리(L2)를 측정할 수 있다.For example, the
참고로, 활시위(220)에 같은 장력(N1)이 가해지더라도, 훈련용 활(110)의 크기, 종류에 따라 화살(300)에 가해지는 발사 힘들(N2, N3)은 다를 수 있다. 따라서, 신호 처리 장치(120)는, 장력(N1)만을 고려하는 경우 화살의 발사 힘(N2), 발사 힘(N2)에 기초한 발사 속도와, 발사 속도에 기초한 화살(200)의 궤적 등을 정확하게 산출하기 어렵다. 이에 따라, 신호 처리 장치(120)는 장력(N1)별/활 종류별/화살 종류별로 발사 속도/이동 궤적 등을 실험적으로 측정하여 룩업 테이블로 저장할 수 있으나, 이에 대한 데이터 양이 증가하는 문제점을 가질 수 있다.Note that, even if the same tension N1 is applied to the
한편, 훈련용 활(110)은 제1 거리(L1) 또는 제2 거리(L2)를 측정하므로, 신호 처리 장치(120)는 제1 거리(L1) 또는 제2 거리(L2)에 기초하여 화살(300)의 발사 힘(즉, 화살(200)에 가해지는 힘)을 보다 정확하게 측정하며, 이에 따라 별도의 룩업테이블 등이 없더라도 화살(300)의 궤적을 보다 정확하게 산출할 수 있다.On the other hand, since the
제1 거리(L1)(또는, 제2 거리(L2))가 측정되는 경우, 제1 거리(L1)와 장력(N1)에 기초하여 아래의 수학식 1에 따라 발사 힘(N2)이 산출될 수 있다.When the first distance L1 (or the second distance L2) is measured, the launching force N2 is calculated based on the first distance L1 and the tension N1 according to the following equation (1) .
[수학식 1][Equation 1]
여기서, N2는 화살(300)에 가해지는 발사힘, N1은 장력, Θ1은 활시위(220)와 화살(300)이 이루는 각, L1은 근접 센서(또는, 활고자(211))와 화살(300)간의 제1 거리, LS는 활고자(211) 사이에서 활시위(220)의 길이의 절반이다.N1 is the angle formed by the
한편, 제2 거리(L2)는 제1 거리(L1)의 2배 이므로, 제2 거리(L2)를 측정하는 경우에도 수학식 1을 이용하여 발사힘(N2)이 산출될 수 있다.On the other hand, since the second distance L2 is twice the first distance L1, the emission force N2 can be calculated using the equation (1) even when the second distance L2 is measured.
따라서, 신호 처리 장치(120)는 화살(300)에 가해지는 발사힘(N2)을 산출할 수 있으며, 발사힘(N2)과, 화살 종류 정보(예를 들어, 화살(300)의 무게, 길이)와, 운동방정식 등에 기초하여 화살(300)의 궤적(즉, 화살(300)이 훈련용 활(110)에서 발사되는 경우, 화살(300)의 이동 궤적)을 보다 정확하게 산출할 수 있다.Therefore, the
도 5a는 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 무빙 플레이트의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 5a의 무빙 플레이트에 포함된 구동부의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 5A is a view illustrating an example of a moving plate included in the virtual training system of FIG. 1A, and FIG. 5B is a view illustrating an example of a driving unit included in the moving plate of FIG. 5A.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 무빙 플레이트(140)은 발판부(510), 구동부(530) 및 가이드부(520)를 포함할 수 있다. 무빙 플레이트(140)는 신호 처리 장치(120)와 연동되고, 신호 처리 장치(120)에서 제공되는 경사 제어 신호에 기초하여 발판부(110)의 경사(즉, 지면을 기준으로 발판부(110)의 상부면이 이루는 경사)를 조절하며, 가이드부(520)를 통해 사용자로부터 입력된 입력 신호를 가상 훈련 장치에 제공할 수 있다.5A and 5B, the moving
도 5b를 참조하면, 발판부(510)는 평판 형상을 가지고 사용자의 발을 지지할 수 있다. 예를 들어, 발판부(510)는 1m*1m 크기의 사각형의 평면을 가질 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 발판부(510)가 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 발판부(510)는 직경 1m의 원형의 평면을 가지거나, 다각형 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 5B, the
발판부(510)는 제1 발판(511) 및 제2 발판(512)을 포함할 수 있다. 제1 발판(511)은 사용자의 발과 접촉하여 사용자를 직접적으로 지지할 수 있다. 제2 발판(512)은 제1 발판(511)과 실질적으로 동일한 형상을 가지고, 제1 발판(511)의 하부에 배치될 수 있다.The
구동부(530)는 지면을 기준으로 발판부(510)의 상부면의 경사각(즉, 지면을 기준으로 발판부(511)의 상부면이 이루는 경사각)을 조절할 수 있다. 구동부(530)는 제1 발판(511) 및 제2 발판(512) 사이에 배치될 수 있다.The driving
구동부(530)는 높이조절부재(531), 구동장치(532) 구동제어부(533), 및 지지축(534)를 포함할 수 있다.The driving
먼저, 지지축(534)은 바 형상을 가지고, 제2 발판(512)의 면적 중심으로부터 수직 방향으로 연장되어 배치되며, 제1 발판(511)의 면적 중심 부분과 회동 가능하게 연결되어 제1 발판(511)을 지지할 수 있다.First, the supporting
높이조절부재(531)는 제2 발판(512)의 면적 중심(또는, 지지축(534))을 기준으로 상호 특정 각도를 가지고 이격되어 배치되며, 제1 발판(511)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 구동부(530)는 제1 및 제2 높이조절부재들(531a, 531b)을 포함하고, 제1 및 제2 높이조절부재들(531a, 531b)은 제2 발판(512)의 가장자리와 인접하여 배치되며, 제2 발판(512)의 무게 중심(또는, 지지축(534))을 기준으로 상호 90도 간격을 가지도록 배치될 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 높이조절부재들(531)이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 구동부(530)는 3개 이상의 높이조절부재들(531)을 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 높이조절부재(531)는 유압 방식 또는 공기압 방식으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 구동장치(532)에 의해 형성된 유압 또는 공기압에 기초하여 높이조절부재(231)의 길이(즉, 제3 방향(D3)으로의 길이)가 변화 할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 높이조절부재(531)는 구동장치(521), 제1 발판(511) 및 상호 회동 가능하게 연결되는 2개의 연결부재들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동장치(521)가 모터로 구현되는 경우, 제1 연결부재는 바(bar) 형태로 구현되고, 제1 연결부재의 중심이 모터의 회전축에 수직으로 연결될 수 있다. 제2 연결부재는 바 형태로 구현되고, 제2 연결부재의 일단은 제1 연결부재의 일단에 연결되며, 제2 연결부재의 타단은 제1 발판(511)에 형성된 연결부재(예를 들어, 러그)에 연결될 수 있다. 이 경우, 모터의 회전에 따라 연결부재의 수직 방향으로의 전체 길이가 변화되고, 제2 발판(512)을 기준으로 제1 발판(511)의 높이가 변화할 수 있다.In one embodiment, the
구동장치(532)는 높이조절부재들(531) 각각의 길이를 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 구동장치(532)는 유압 또는 공기압을 형성하는 모터로 구현될 수 있고, 높이조절부재들(531) 각각에 대응하여 복수의 모터들을 포함할 수 있다.The
구동 제어부(533)는 가상 훈련 장치로부터 경사 제어 신호를 수신하고, 경사 제어 신호에 기초하여 높이조절부재들(531) 각각의 높이 또는 상기 높이에 대응하는 유압/공기압을 결정하며, 구동장치(532) 각각의 동작을 제어할 수 있다.The
한편, 도 1 및 도 2에 도시되지 않았으나, 구동부(530)는 제1 발판(511)의 충격을 흡수하고, 제1 발판(511) 및 제2 발판(512)의 간격을 허용 간격이상으로 유지시키는 완충 부재(예를 들어, 스프링 부재) 등을 더 포함할 수 있다.1 and 2, the driving
다시 도 1을 참조하면, 가이드부(520)는 사용자(즉, 무빙 플레이트를 이용하는 사용자)의 움직임을 가이드할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the
가이드부(520)는 착용부재(521) 및 연결부재(522)를 포함할 수 있다.The
착용부재(521)는 사용자의 일부에 장착될 수 있다. 예를 들어, 착용부재(521)는 환형으로 형성되고, 사용자의 허리에 장착되거나 착용될 수 있다. 사용자는 제2 방향(D2)(또는, 제2 방향(D2)의 반대 방향)을 향해 서 있을 수 있으며, 사용자의 허리 단면의 형상을 고려하여, 착용부재(521)의 제1 방향(D1)으로의 제1 폭은 착용부재(521)의 제2 방향(D2)으로의 제2 폭보다 클 수 있다.The wearing
착용부재(521)는 발판부(510)의 상부면(또는, 제1 발판(511))으로부터 기준 거리(예를 들어, 1.1m)만큼 이격되어 배치되며, 착용부재(521)의 무게 중심은 발판부(510)의 면적 중심(또는, 무게 중심)을 지나는 수직축(예를 들어, 제3 방향(D3)에 평행한 수직축) 상에 위치 할 수 있다. 착용부재(521)의 높이(즉, 제1 발판(511)으로부터 이격된 거리)는 사용자의 신체 특성(예를 들어, 사용자의 키 등)을 고려하여 자유롭게 설정될 수 있다.The
연결부재(522)는 발판부(110)의 상부면에 배치되고, 착용부재(521)와 연결되어 착용부재(521)를 지지할 수 있다. 연결부재(522)는 연결부재(522)의 축 방향을 따라 하부 방향으로 일정 힘 이상을 지지하여, 착용부재(521)와 함께 사용자의 안전을 보장할 수 있다.The connecting
사용자의 움직임에 따라 연결부재(522)와 발판부(510)가 이루는 연결각도(A1)와 발판부(510)와 착용부재(521)간의 이격거리에 대응하는 연결길이(L1)가 조절될 수 있다.The connection length L1 corresponding to the connection angle A1 between the
예를 들어, 연결부재(122)는 원통형의 2개의 바(bar)들 및 2개의 회전연결부재들을 포함하고, 제1 바의 일단은 제1 회전연결부재를 통해 발판부(510)와 연결되며, 제2 바는 제1 바의 직경보다 작은 직경을 가지며 제1 바의 내부에 삽입되고, 제2 바의 일단은 제1 바의 내부에 배치된 탄성 부재와 연결되어 제1 바의 타탄으로 돌출되거나 들어갈 수 있으며(즉, 제2 바의 돌출된 길이가 조절될 수 있으며), 제2 바의 타단은 제2 회전연결부재를 통해 착용부재(521)와 연결될 수 있다.For example, the connecting member 122 includes two cylindrical bars and two rotating connecting members, and one end of the first bar is connected to the
한편, 도 1에는 2개의 연결부재(522)들이 개시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 연결부재(522)가 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 무빙 플레이트(140)는 1개의 연결부재 또는 3개 이상의 연결부재들을 포함할 수 있다.In the meantime, although two connecting
연결부재(522)의 연결각도(A1)와 연결길이(L1)는 후술하는 제어부(550)(도 5c 참조) 또는 신호 처리 장치(120)에서 이동 제어 신호를 생성하는데 이용될 수 있다. 여기서, 이동 제어 신호는 가상 훈련 시스템(100)에 의해 구현된 가상 공간 내에서 상기 사용자에 대응하여 생성되는 가상 캐릭터의 이동을 제어하는데 이용될 수 있다.The connection angle A1 and the connection length L1 of the
한편, 가이드부(520)는 착용부재(521)의 내부면에 배치되고 사용자의 움직임에 따라 발생되는 압력을 감지하는 복수의 압력 센서들(523)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
예를 들어, 압력 센서들(523)은 착용부재(521)의 무게 중심을 기준으로 착용부재(521)의 내부면의 전/후/좌/우 방향에 배치되고, 사용자의 움직임(예를 들어, 허리의 전/후/좌/우 방향으로의 움직임)에 의해 발생되는 압력을 감지할 수 있다. 압력 센서들(523)에 의해 생성되는 압력 신호는 가상 캐릭터의 이동을 제어하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제1 방향(D1)으로 이동하기 위해 제1 방향(D1)으로 한쪽 발을 내딛는 경우, 사용자의 무게 중심과 사용자의 허리의 위치는 제1 방향(D1)으로 이동하고 제1 방향(D1)에 위치한 압력 센서에 압력이 가해질 수 있다. 이 경우, 가상 훈련 장치는 제1 방향(D1)에 위치한 압력 센서에 의해 감지된 압력에 기초하여 가상 캐릭터를 제1 방향(D1)으로 이동시킬 수 있다.For example, the
한편, 무빙 플레이트(140)는 연결부재(522)의 연결각도(A1)와 연결길이(L1)에 기초하여 이동 제어 신호를 생성할 수 있다. 이동 제어 신호를 생성하는 구성에 대해서는 도 5c 및 도 5d를 참조하여 설명하기로 한다.On the other hand, the moving
도 5c은 도 5a의 무빙 플레이트의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 5d는 도 5a의 무빙 플레이트에 포함된 제어부의 동작을 설명하는 도면이다.FIG. 5C is a block diagram showing an example of the moving plate of FIG. 5A, and FIG. 5D is a view illustrating an operation of the control unit included in the moving plate of FIG. 5A.
도 5c를 참조하면, 무빙 플레이트(140)는 센서부(540), 제어부(550) 및 구동 제어부(533)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5C, the moving
센서부(540)는 사용자의 움직임과 사용자 주변 환경을 감지할 수 있다. 센서부(540)는 압력 센서(541), 가이드 센서(542) 및 감지 센서(543)를 포함할 수 있다.The
압력 센서(541)는 도 5a을 참조하여 설명한 압력 센서(523)와 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다. 압력 센서(541)는 사용자의 움직임에 따라 발생하는 압력을 감지하여 압력 신호(S_CONTACT)를 생성할 수 있다. 압력 신호(S_CONTACT)는 압력이 발생한 방향에 대한 방향 정보와 압력의 크기에 대한 세기 정보를 포함할 수 있다.Since the pressure sensor 541 is substantially the same as the
이 경우, 제어부(550)는 압력 신호(S_CONTACT)에 기초하여 입력 신호(예를 들어, 사용자의 움직임에 기초하여 입력된 신호로서, 캐릭터의 이동 제어 신호를 생성하는데 이용되는 신호)를 생성하며, 신호 처리 장치(120)에 제공할 수 있다.In this case, the
가이드 센서(542)는 연결부재(522)의 연결각도(A1)와 연결길이(L1)를 감지하고, 장력 신호(S_TENSION)과 각도 신호(S_ANGLE)를 생성할 수 있다.The
도 5d의 (a)를 참조하면, 무빙 플레이트(140)의 평면도가 도시되어 있다. 무빙 플레이트(140)는 제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574)(또는, 제1 내지 제4 서브 연결부재들)과, 제1 내지 제4 가이드 센서들(561 내지 564)(또는, 제1 내지 제4 서브 가이드 센서들)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5D (a), a plan view of the moving
제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574)은, 도 5a를 참조하여 설명한 바와 같이, 발판부(510)와 착용부재(521) 사이에 연결되되, 발판부(510)의 무게 중심을 기준으로 상호 대칭되도록 배치될 수 있다.The first to fourth connecting
제1 내지 제4 가이드 센서들(561 내지 564)는 제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574)의 일단(예를 들어, 발판부(510)와 연결되는 부분)에 배치되고, 제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574) 각각의 연결각도들(A1 내지 A4)과 연결길이들(L1 내지 L4)을 각각 측정할 수 있다.The first to
이 경우, 제어부(320)는 연결각도들(A1 내지 A4)과 연결길이들(L1 내지 L4)에 기초하여 입력 신호(또는, 이동 제어 신호)를 생성하며, 생성된 입력 신호를 외부의 프로세서(10)(또는, 가상 훈련 장치)에 제공할 수 있다.In this case, the
도 4의 (b)를 참조하여 예를 들면, 사용자는 제1 이동방향(MD1)으로 이동하기 위해 사용자의 한쪽 발을 제1 이동방향(MD1)으로 내딛는 경우, 사용자의 무게 중심과 사용자의 허리의 위치는 제1 이동방향(MD1)으로 이동하고 이에 따라 착용부재(521)가 제1 이동방향(MD1)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 제1 연결부재(571)의 제1 연결길이(L1)가 감소하고 제1 연결부재(571)의 제1 연결각도(A1)가 제1 회전방향(DR1)으로 증가하며 제2 연결부재(572)의 제2 연결길이(L2)가 증가하고 제2 연결부재(572)의 제2 연결각도(A2)가 제1 회전방향(DR1)으로 증가 할 수 있다. 따라서, 제어부(550)는 사용자가 가상공간 내 가상 캐릭터를 제1 방향(D1)으로 이동시키고자 하는 것으로 판단하고, 가상 캐릭터를 제1 방향(D1)으로 이동시키는 제1 이동 제어 신호를 생성 할 수 있다. 이와 유사하게, 제어부(550)는 제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574)의 연결길이들(L1 내지 L4) 및 연결각도들(A1 내지 A4) 중 적어도 2개의 변화에 기초하여 사용자의 의도(즉, 캐릭터를 특정 방향으로 이동시키고자 하는 의도)를 파악하여 이동 제어 신호를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 4 (b), for example, when the user takes one foot of the user in the first movement direction MD1 to move in the first movement direction MD1, Is moved in the first moving direction MD1 and accordingly the wearing
도 5d의 (c)를 참조하여 예를 들면, 사용자는 제1 회전방향(DR1)으로 시선 방향을 전환하기 위해 사용자의 몸을 제1 회전방향(DR1)으로 회전시키는 경우, 착용부재(521)가 제1 회전방향(DR1)을 따라 회전 할 수 있다. 이 경우, 제1 연결부재(571)의 제1 연결길이(L1)가 증가하고 제1 연결각도(A1)가 제1 회전방향(DR1)으로 증가하며 제2 연결부재(572)의 제2 연결길이(L2)가 증가하고 제2 연결각도(A2)가 제1 회전방향(DR1)으로 증가 할 수 있다. 따라서, 제어부(550)는 가상 캐릭터를 제1 회전방향(DR1)으로 회전시키는 제1 회전 신호(또는, 사용자에게 제공되는 영상을 제1 회전방향(DR1)으로 전환시키는 제1 회전 신호)를 생성 할 수 있다. 이와 유사하게, 제어부(550)는 제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574)의 연결길이들(L1 내지 L4) 및 연결각도들(A1 내지 A4) 중 적어도 2개의 변화에 기초하여 사용자의 의도(즉, 캐릭터를 특정 방향으로 회전시키고자 하는 의도)를 파악하여 회전 신호를 생성할 수 있다.Referring to (c) of FIG. 5D, for example, when the user rotates the user's body in the first rotational direction DR1 to switch the viewing direction in the first rotational direction DR1, Can rotate along the first rotation direction DR1. In this case, the first connection length L1 of the
도 4의 (d)를 참조하여 예를 들면, 사용자는 서 있는 자세에서 앉은 자세로 자세를 바꾸는 경우, 착용부재(521)의 높이(즉, 발판부(510)부터 착용부재(521)까지의 거리)가 낮아질 수 있다. 제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574)의 연결길이들(L1 내지 L4)은 사용자가 서 있는 자세에서 최단 거리를 가지고, 사용자가 앉아 있는 자세에서 증가하며, 연결각도들(A1 내지 A4)은 수평 방향으로 변화하지 않을 수 있다. 즉, 제1 연결부재(571)의 제1 연결길이(L1)가 증가하고 제1 연결각도(A1)가 기준 범위 이내에서 변화하며(또는, 제1 연결각도(A1)의 수평 방향 성분이 변화하지 않으며) 제2 연결부재(572)의 제2 연결길이(L2)가 증가하고 제2 연결각도(A2)가 기준 범위 이내에서 변화할 수 있다. 따라서, 제어부(320)는 가상 캐릭터의 무게 중심의 높이를 변화시키는(또는, 가상 캐릭터의 자세를 변화시키거나, 사용자에게 표시되는 영상의 기준점의 고도를 변화시키는) 제1 자세 전환 신호를 생성 할 수 있다. 이와 유사하게, 제어부(320)는 제1 내지 제4 연결부재들(571 내지 574)의 연결길이들(L1 내지 L4) 및 연결각도들(A1 내지 A4) 중 적어도 2개의 변화에 기초하여 사용자의 자세 변화를 파악하여 자세 전환 신호를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 4D, for example, when the user changes his / her posture from a standing posture to a sitting posture, the height of the wear member 521 (i.e., the distance from the
다시 도 5c를 참조하면, 감지 센서(543)는 무빙 플레이트(140)에 접근하는 객체 및/또는 사용자의 자세를 감지할 수 있다. 감지 센서(543)의 구체적인 구성에 대해서는 도 5e를 참조하여 후술하기로 한다.Referring again to FIG. 5C, the
제어부(550)는 감지 센서(543)에서 측정된 감지 신호(S_INF)에 기초하여 구동부(550)의 동작을 제어하거나, 사용자의 자세에 대응하는 자세 변환 신호를 생성하며, 생성된 신호를 신호 처리 장치(120)에 제공할 수 있다.The
도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한 바와 같이, 무빙 플레이트(140)는 발판부(510)(또는, 제1 발판(511))의 경사를 변화시켜 사용자에게 다양한 체험(예를 들어, 지형 변화에 체감)이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 무빙 플레이트(140)는 가이드부(520)를 통해 사용자의 안전을 보장할 뿐만 아니라, 사용자의 움직임에 기초하여 입력 신호(또는, 가상 훈련 장치에 의해 구현된 가상공간 내 가상 캐릭터를 제어하는 제어 신호로서, 이동 제어 신호, 회전 신호, 자세 전환 신호)를 생성함으로써, 사용자로 하여금 가상공간 내 가상 캐릭터를 용이하게/직관적으로 제어할 수 있도록 할 수 있다.5A to 5D, the moving
도 6a는 도 5a의 무빙 플레이트의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.6A is a view showing another example of the moving plate of FIG. 5A.
도 5a 및 도 6a를 참조하면, 가이드부(520)는 수직바들(vertical bars)(581 내지 584)(또는, 가이드 수직바들) 및 감지 센서(610 내지 640)를 포함할 수 있다.5A and 6A, the
수직바들(581 내지 584)은 발판부(110) 상에 배치되되, 발판부(510)의 가장자리를 따라 등간격을 가지고 상호 이격될 수 있다. 예를 들어, 수직바들(581 내지 584)은 발판부(510)의 코너들 각각에 배치될 수 있다. 수직바들(581 내지 584)은 특정 길이만큼 수직 방향(예를 들어, 제3 방향(D3))으로 연장되고, 예를 들어, 수직바들(581 내지 584) 각각의 높이는 1.5m 일 수 있다.The
감지 센서들(610 내지 640)는 도 5c를 참조하여 설명한 감지 센서(543)와 실질적으로 동일하며, 수직바들(581 내지 584) 각각에 배치되어 외부로부터 무빙 플레이트(140)에 접근하는 객체(또는, 발판부(510)의 가장자리에 접근하는 객체를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지 센서들(610 내지 640)은 발판부(510)를 기준으로 1m 높이에 위치할 수 있다.The
제1 감지 센서(610)는 제11 및 제12 서브 센서들(611, 612)를 포함하고, 제2 감지 센서(620)는 제21 및 제22 서브 센서들(621, 622)를 포함하며, 제3 감지 센서(630)는 제31 및 제32 서브 센서들(631, 632)를 포함하고, 제4 감지 센서(640)는 제41 및 제42 서브 센서들(641, 642)를 포함 할 수 있다. 제11 내지 제42 서브 센서들(611 내지 642)는 적외선을 발산/수신하는 적외선 센서로 구현될 수 있다.The
예를 들어, 제11 서브 센서(611)는 제22 서브 센서(622)를 향해 적외선을 발산하고, 제22 서브 센서(622)는 제11 서브 센서(611)로부터 발산되는 적외선을 수신할 수 있다. 외부로부터 객체(또는, 다른 사용자)가 접근하는 경우 제22 서브 센서(622)는 적외선을 수신하지 못할 수 있다. 이 경우, 제어부(550)(즉, 도 3을 참조하여 설명한 제어부(550))는 구동부(533)의 동작을 정지시킬 수 있다.For example, the eleventh sub-sensor 611 may emit infrared rays toward the twenty-
유사하게, 제21 서브 센서(621) 및 제32 센서(632)가 한 쌍을 이루어 동작하며, 제31 센서(631) 및 제42 센서(642)가 한 쌍을 이루어 동작하고, 제41 센서(641) 및 제12 센서(612)가 한 쌍을 이루어 동작 할 수 있다.Similarly, the twenty-
한편, 도 5e를 참조하여 감지 센서들(610 내지 640)은 발판부(510)의 가장자리 또는 무빙 플레이트(140)의 가장자리를 따라 외부 객체의 접근을 감지하는 것으로 설명하였으나, 감지 센서들(610 내지 640)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 감지 센서들(610 내지 640)은 근접 센서로 구현되고, 외부 방향(즉, 무빙 플레이트(140)의 무게 중심으로부터 외부로 발산되는 방향)을 향하여 배치되며, 무빙 플레이트(140)를 기준으로 특정 범위 이내에 객체가 접근하는 것을 감지할 수 있다.5E, the
일 실시예에서, 가이드부(520)는 수직바들(581 내지 584)) 중 적어도 하나에 배치되어 사용자의 자세를 감지하는 자세 감지 센서를 더 포함 할 수 있다.In one embodiment, the
도 6a를 참조하여 예를 들면, 제1 감지 센서(610)는 제1 자세 감지 센서(613)를 포함하고, 제3 감지 센서(630)는 제2 자세 감지 센서(633)를 더 포함할 수 있다. 제1 자세 감지 센서(613)는 사용자(또는, 무빙 플레이트(140)의 무게 중심)를 향하여 적외선을 발산하며, 제2 자세 감지 센서(633)는 제1 자세 감지 센서(613)로부터 발산된 적외선을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 선 자세를 취하는 경우, 제2 자세 감지 센서(533)에서 적외선이 수신되지 않을 수 있고, 제어부(550)는 사용자의 선 자세를 인식할 수 있다. 다른 예를 들어, 사용자가 앉은 자세를 취하는 경우, 제2 자세 감지 센서(633)은 적외선을 수신할 수 있고, 제어부(550)는 사용자의 않은 자세를 인식할 수 있다.6A, for example, the
도 6a를 참조하여 설명한 바와 같이, 무빙 플레이트(140)는 감지 센서들(610 내지 640)을 통해 외부 객체의 접근을 감지하여 무빙 플레이트(140)(또는, 구동부(530))의 동작을 제어함으로써, 안전 사고 발생을 방지할 수 있다. 또한, 무빙 플레이트(140)는 자세 감지 센서들을 더 포함함으로써, 사용자의 자세를 용이하게 인식할 수 있다.As described with reference to FIG. 6A, the moving
도 6b는 도 5a의 무빙 플레이트의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 6B is a view showing another example of the moving plate of FIG. 5A.
도 5a, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 무빙 플레이트(140)는 수직바들(581 내지 584) 및 연결부재들(571 내지 574)(또는, 서브 연결부재들)을 포함할 수 있다.5A, 6A and 6B, the moving
수직바들(581 내지 584) 각각은 가이드 홈(641)과 가이드 홈(641)을 따라 이동하는 이동고정부재(642)를 포함하고, 연결부재들(571 내지 574)는 수직바들(581 내지 584)(또는, 이동고정부재(612))과 착용부재(521) 사이에 연결될 수 있다.Each of the
예를 들어, 제1 가이드 홈(641)은 제1 수직바(581)의 내부에 수직 방향(또는, 제3 방향(D3))을 따라 형성되고, 제1 이동고정부재(642)는 제1 가이드 홈(641)을 따라 수직 방향을 따라 이동하며 특정 위치에서 고정될 수 있다. 사용자의 신체 조건(예를 들어, 남자 성인의 키, 10세 아이의 키 등)에 따라 착용부재(121)의 높이가 다르게 적용될 필요가 있으므로, 무빙 플레이트(140)는 제1 이동고정부재(642)를 사용자의 신체 조건에 기초하여 특정 위치로 이동 및 고정시킬 수 있다.For example, the
한편, 제1 연결부재(571)는 제1 이동고정부재(642)와 착용부재(521) 사이에 연결되며, 제1 연결부재(571)는 탄성 재질(예를 들어, 탄성을 가지는 줄)로 이루어질 수 있다. 유사하게, 제2 내지 제4 연결부재(572 내지 574) 각각은 이동고정부재(즉, 제2 내지 제4 수직바들(581 내지 584) 각각에 포함된 이동고정부재)와 착용부재(521) 사이에 연결되며, 탄성체로 형성될 수 있다.The first connecting
이 경우, 도 5c를 참조하여 설명한 가이드 센서(542)는 제1 연결부재(571)의 일단(예를 들어, 제1 수직바(581) 방향)에 배치되어 제1 연결부재(571)의 탄성력과 제1 연결부재(571)와 제1 수직바(581)가 이루는 각도를 측정할 수 있다. 유사하게, 가이드 센서(542)는 제2 내지 제4 연결부재들(572 내지 574) 각각의 일단에 배치되어 제2 내지 제4 연결부재들(572 내지 574)의 탄성력과 제2 내지 제4 연결부재(572 내지 574)와 제2 내지 제4 수직바들(582 내지 584)가 이루는 각도를 각각 측정할 수 있다. In this case, the
여기서, 탄성력과 각도는, 도 5c 및 도 5d를 참조하여 설명한 연결길이와 연결각도에 대응하며, 제어부(550)는 탄성력과 각도에 기초하여 캐릭터의 이동, 회전, 자세 변환에 관한 신호들을 생성할 수 있다.Here, the elastic force and the angle correspond to the connection length and the connection angle described with reference to FIGS. 5C and 5D, and the
도 7은 도 1a의 가상 훈련 시스템에 포함된 신호 처리 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing an example of a signal processing apparatus included in the virtual training system of FIG. 1A.
도 7을 참조하면, 신호 처리 장치(120)는 제1 처리 장치(710) 및 제2 처리 장치(720)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
제1 처리 장치(710)는 훈련 환경 정보에 기초하여 가상 훈련장을 구성하고, 사용자(USER)(또는, 가상 훈련장 내 캐릭터)를 기준으로 가상 훈련장의 적어도 일부에 대한 영상 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 훈련 환경 정보는 훈련 모드(예를 들어, 기록 모드, 전투 모드 등), 활 유형(예를 들어, 양궁, 각궁 등), 발사 횟수(예를 들어, 5회, 10회 등) 등을 포함하며, 이외에도, 훈련이 수행되는 장소, 계절(예를 들어, 여름, 겨울), 시간대(예를 들어, 주간, 야간), 기상 상황(예를 들어, 눈, 비, 안개 등) 등을 포함할 수 있다.The first processing device 710 may construct a virtual training field based on the training environment information and generate image data for at least a part of the virtual training field based on the user USER (or a character in the virtual training field). Herein, the training environment information includes at least one of a training mode (e.g., a recording mode, a battle mode, etc.), a bow type (e.g., archery, (E. G., Snow, rain, fog, etc.), and the like, as well as the location where the training is performed, the season can do.
제1 처리 장치(710)는 시나리오 편집부(711), 영상 처리부(712) 및 탄착 계산부(713)를 포함할 수 있다.The first processing unit 710 may include a
시나리오 편집부(711)는 훈련 환경 정보에 기초하여 특정 시나리오를 편집할 수 있다. 예를 들어, 시나리오 편집부(711)는 훈련 모드, 발사 횟수, 활 종류 등에 기초하여 데이터베이스(730)에 포함된 시나리오 DB로부터 해당 시나리오를 로딩/편집할 수 있다.The
영상 처리부(712)는 영상 데이터베이스로부터 시나리오에 대응하는 가상 훈련장 데이터를 로딩하고, 데이터베이스(730)에 포함된 3D 모델 데이터베이스로부터 활 모델 등을 로딩하여 가상 훈련장을 구성하고, 사용자(USER)(또는, 캐릭터)를 기준으로 영상 데이터를 생성할 수 있다. 영상 처리부(710)는 3D 엔진(예를 들어, 3D 영상을 생성하는 영상 프로그램)으로 구현될 수 있다.The
일 실시예에서, 영상 처리부(712)는 자세 인식 센서(예를 들어, 도 5c를 참조하여 설명한 감지 센서(543) 또는 도 6a를 참조하여 설명한 자세 감지 센서들(613, 633))를 통해 인식된 사용자의 자세(예를 들어, 선 자세 등)에 기초하여 캐릭터의 시점(예를 들어, 시선의 높이)를 결정하고, 해당 시점에 대응하는 영상 데이터를 생성할 수 있다.In one embodiment, the
탄착 계산부(512)는, 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같이, 훈련용 활(110)에서 획득된 훈련용 활(110)의 자세 신호(S_ATITUDE)(또는, 훈련용 활(110)의 방향, 기울기 등), 장력 신호(S_TENSION)(또는, 도 5g를 참조하여 설명한 발사 힘들(N2, N3)), 식별 정보(예를 들어, 화살(300)의 종류)와, 사용자의 자세 정보(예를 들어, 도 6a를 참조하여 설명한 감지 센서들(631, 633)에서 획득한 사용자의 자세)에 기초하여 발사되는 화살(300)의 이동 궤적을 산출할 수 있다.2B, the
예를 들어, 탄착 계산부(512)는 사용자의 자세 정보에 기초하여 화살(300)의 발사 위치(즉, 발사 기준 지점으로, 고도를 포함함)를 결정하고, 훈련용 활(110)의 자세 신호에 기초하여 화살(300)의 발사 방향을 결정하며, 식별 정보(예를 들어, 화살(300)의 종류), 발사 힘 및 운동 방정식에 기초하여 화살(300)의 이동 궤적을 산출할 수 있다. 운동 방정식(또는, 화살(300)의 궤적 산출 알고리즘)은 일반적인 계산식이 이용될 수 있으며, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.For example, the calorific
한편, 제1 처리 장치(710)는 훈련 분석부를 더 포함할 수 있다. 훈련 분석부는 실제 탄착점에 기초하여 훈련 결과를 생성할 있다. 예를 들어, 훈련 분석부는 실제 탄착점의 위치 정보(예를 들어, 좌표 정보)와 타겟의 좌표 정보에 기초하여 명중 여부를 판단하거나 점수를 산출할 수 있다. 또한, 훈련 분석부는 실제 탄착점과, 훈련용 활(110)의 자세 정보(예를 들어, 기울기 정보)를 포함하는 훈련 결과를 생성하고, 표시 장치(130)를 통해 사용자(USER)에게 훈련 결과를 제공할 수 있다.On the other hand, the first processing unit 710 may further include a training analysis unit. The training and analysis department can generate training results based on actual impact points. For example, the training analysis unit can determine the hit or score based on the actual impact point location information (e.g., coordinate information) and the target coordinate information. The training analyzer also generates training results including actual impact points and attitude information (e.g., tilt information) of the
일 실시예에서, 훈련 분석부는 격발 시점을 포함하는 제1 시간(time period) 동안 발사 방향(예를 들어, 사용자의 자세 또는, 훈련용 활(110)의 자세에 대응하여 화살(300)이 발사되는 방향)의 이동 경로를 추적하고, 훈련 결과와 함께 발사 방향의 이동 경로를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 시점(예를 들어, 0초)에 활시위(220)에 의한 장력이 증가하고, 제2 시점(예를 들어, 10초)에 장력이 최대 값으로부터 70% 이하로 감소하는 경우, 제1 시점과 제2 시점 사이의 제1 구간 동안 발사 방향(즉, 훈련용 활(110)의 자세 정보로서, 좌표)를 주기적(예를 들어, 1/60초 간격)으로 샘플링할 수 있다. 이 경우, 훈련 분석부는 샘플링된 발사 방향과 센싱된 시점에 기초하여 발사 방향의 이동 경로 데이터를 생성할 수 있다. 레이저의 이동 경로 데이터는 영상 처리부(712)와 표시 장치(130)를 통해 시각적으로 출력될 수 있고, 사용자(USER)는 발사 전, 발사 시점 등에서 발사 방향의 이동(즉, 활 쏘기 자세의 흔들림)을 인식할 수 있다.In one embodiment, the training analysis unit may determine that the
제2 처리 장치(520)는 훈련용 활(110), 표시 장치(130) 및 무빙 플레이트(140)를 제어할 수 있다. 제2 처리 장치(520)는 통신부(721), 이미지 보정부(722), 이미지 캡처부(723), 경사 제어부(724) 및 제어부(725)를 포함할 수 있다.The
통신부(721)는 훈련용 활(110), 무빙 플레이트(140) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(721)는 훈련용 활(110)로부터 훈련용 활(110)의 자세 정보, 발사 힘, 이동 제어 신호 등을 수신하고, 경사 제어 신호를 무빙 플레이트(140)에 제공하며, 무빙 플레이트(140)로부터 감지 신호(예를 들어, 외부 객체의 접근에 따라 감지 신호, 사용자의 자세 감지 신호 등)을 수신 할 수 있다.The
이미지 보정부(722)는 표시 장치(130) 상에 출력되는 훈련 영상의 왜곡 여부를 판단하고, 제1 처리 장치(710)로 하여금 훈련 영상을 보정하도록 하며, 이미지 캡처부(723)는 특정 신호(예를 들어, 발사 신호)에 기초하여 훈련 영상을 캡처 할 수 있다.The
경사 제어부 제어부(724)는 가상 훈련장의 지형 정보와 캐릭터의 위치 정보(또는, 이동 정보)에 기초하여 해당 위치의 경사를 산출하고, 이에 기초하여 경사 제어 신호를 생성할 수 있다.The slope control
제어부(725)는 통신부(721), 이미지 보정부(722), 이미지 캡처부(723) 및 경사 제어부 제어부(724)의 동작을 제어할 수 있다. The
한편, 데이터베이스(730)는 사용자 데이터베이스, 훈련 데이터베이스, 예약 데이터베이스 등을 포함할 수 있다. 사용자 데이터베이스는 훈련에 참가하는 사용자(USER)의 사용자 정보(예를 들어, 이름, 키, 몸무게 등)를 저장할 수 있다. 훈련 데이터베이스는 제1 처리 장치(510)로부터 제공되는 훈련 결과를 저장할 수 있다. 훈련 결과는 사용자 정보에 대응하여 저장되거나, 훈련 일정 등에 대응하여 저장될 수 있다. 예약 DB는 훈련 일정, 참가 인원, 참가 대상자 등의 정보를 저장할 수 있다.Meanwhile, the
도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 신호 처리 장치(120)는 훈련 환경 설정 정보에 기초하여 가상 훈련장(또는, 가상 공간)을 구성하고, 사용자(USER)(또는, 캐릭터)를 기준으로 시선 방향에 위치하는 가상 훈련장의 적어도 일부에 대한 영상 데이터를 생성하며, 훈련용 활(110)의 자세 정보, 화살(300)의 식별 정보 및 사용자의 자세 정보에 기초하여 화살(300)의 이동 궤적 및/또는 탄착점을 산출하며, 가상 공간 내 지형 정보와 캐릭터의 위치 정보에 기초하여 무빙 플레이트(140)의 경사를 제어할 수 있다.As described with reference to FIG. 7, the
한편, 제1 처리 장치(710) 및 제2 처리 장치(720)는 신호 처리 장치(120)를 영상 처리 기능과 제어 기능을 중심으로 예시적으로 구분한 것으로, 제1 처리 장치(710) 및 제2 처리 장치(720)가 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 처리 장치(720)는 탄착 계산부(713)를 포함할 수 있다.The first processing unit 710 and the
도 1a 내지 도 7를 참조하여 설명한 바와 같이, 영상 훈련 시스템(100)은 훈련용 활(110)(및 화살(300), 신호 처리 장치(120), 무빙 플레이트(140)를 포함할 수 있다. The
훈련용 활(110)은 장력 센서(240)를 이용하여 활시위(220)의 장력(N1)을 측정하고, 신호 처리 장치(120)는 장력(N1)과, 훈련용 활(110)의 근접 센서(471, 472)를 통해 획득한 활고자(111)간의 최단 거리(또는, 제2 거리(L2))에 기초하여 화살(300)에 직접적으로 가해지는 발사 힘(N2)을 산출하여, 화살(300)의 발사 속도, 궤적 등을 보다 정확하게 산출할 수 있다. 또한, 훈련용 활(110)은 재장전 모듈(250)을 통해 화살(300)이 실제 원거리로 발사되는 것을 제한하여, 가상 훈련 시스템(100)이 상대적으로 좁은 공간에서 구현 가능하도록 하며, 게임에서 중요시되는 타격감을 제공할 수 있다. 또한, 훈련용 활(110)은 신호 처리 장치(120)(예를 들어, 모바일 단말)를 고정하는 거치대(280)를 제공함으로써, 훈련용 활(110)과 신호 처리 장치(120)를 포함하는 가상 훈련 시스템의 크기를 최소화 시킬 수 있다. 나아가, 훈련용 활(110)은 입력 모듈(260)(예를 들어, 조이스틱, 버튼)을 통해 가상 훈련 시스템(100)에서 구현되는 가상 공간 내 캐릭터의 이동 또는 화면의 전환과 같은 인터페이스 기능을 제공하며, 화살(300)에 구비되는 식별 장치(예를 들어, RFID 태그)를 인식하는 식별기(443)(예를 들어, RFID 리더기)를 이용하여, 화살(300)의 식별에 대한 사용자의 편의성을 제공할 뿐만 아니라, 신호 처리 장치(120)로 하여금 화살(300)의 종류 정보에 기초하여 화살(300)의 궤적(또는, 발사 궤적)을 보다 정확하게 산출하도록 할 수 있다.The
한편, 무빙 플레이트(140)는 발판부(510)의 경사를 변화시킴으로써, 사용자에게 다양한 체험(예를 들어, 지형 변화에 체감)이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 무빙 플레이트(140)는 가이드부(520)를 통해 사용자의 안전을 보장할 뿐만 아니라, 사용자의 움직임에 기초하여 입력 신호(또는, 가상 훈련 장치에 의해 구현된 가상공간 내 가상 캐릭터를 제어하는 제어 신호로서, 이동 제어 신호, 회전 신호, 자세 전환 신호)를 생성함으로써, 사용자로 하여금 가상공간 내 가상 캐릭터를 용이하게/직관적으로 제어할 수 있도록 할 수 있다. 나아가, 무빙 플레이트(540)는 감지 센서들을 통해 외부 객체의 접근을 감지하여 무빙 플레이트(540)(또는, 구동부)의 동작을 제어함으로써, 안전 사고 발생을 방지할 뿐만 아니라, 사용자의 자세를 용이하게 인식할 수 있다.On the other hand, the moving
신호 처리 장치(120)는 훈련 환경 설정 정보에 기초하여 가상 훈련장(또는, 가상 공간)을 구성하고, 사용자(USER)(또는, 캐릭터)를 기준으로 시선 방향에 위치하는 가상 훈련장의 적어도 일부에 대한 영상 데이터를 생성하며, 훈련용 활(110)의 자세 정보, 화살(300)의 식별 정보 및 사용자의 자세 정보에 기초하여 화살(300)의 이동 궤적 및/또는 탄착점을 산출하며, 가상 공간 내 지형 정보와 캐릭터의 위치 정보에 기초하여 무빙 플레이트(140)의 경사를 제어할 수 있다.The
실시예들에서, 신호 처리 장치(120)(또는, 영상 처리부(712))는 활(110)의 장력(또는, 활(110)의 장력에 기초하여 생성된 힘 정보)에 기초하여 영상 데이터(즉, 표시 장치를 통해 표시되는 영상에 대응하는 데이터)에 포함되는 가상 훈련장의 부분 영역을 결정할 수 있다. 여기서, 가상 훈련장의 부분 영역은 가상 훈련장에 위치하는 캐릭터의 시야 범위에 대응할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 활(110)에서 생성되는 활대의 방향 정보에 기초하여 캐릭터의 시야 범위를 변화시키되, 장력이 기준 장력(또는, 기준 값) 이상인 경우 시야 범위의 변화 정도를 감소시킬 수 있다.In the embodiments, the signal processing apparatus 120 (or the image processing unit 712) may generate image data (or image data) based on the tension of the bow 110 (or force information generated based on the tension of the bow 110) That is, data corresponding to an image displayed through the display device) of the virtual training field. Here, the partial area of the virtual training field may correspond to the field of view range of the character located in the virtual training field. For example, the
도 8은 도 7의 신호 처리 장치에서 영상 변화를 제어하는 일 예를 나타내는 도면이다.8 is a diagram showing an example of controlling an image change in the signal processing apparatus of FIG.
도 8을 참조하면, 신호 처리 장치(120)에서 생성된 가상 공간을 수직 방향으로 자른 단면(또는, 사용자에 대응하는 캐릭터와 타겟을 포함하는 공간을 측면에서 바라본 영상)이 도시되어 있다.Referring to FIG. 8, there is shown a cross section (or a view of a space including a character and a target corresponding to the user, which is viewed from the side) of the virtual space generated in the
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 캐릭터가 제1 지점(P1)에 위치하고, 목표물(target)은 제2 지점(P2)에 위치할 수 있다. 제1 조준 방향(D_A1)은 사용자가 소지하고 있는 활(110)의 조준 방향에 대응할 수 있다. 제1 기준 각도(A_R)은 캐릭터를 중심으로 사용자에게 표시되는 영상의 범위를 결정하는데 이용되며, 예를 들어, 45도로 기 설정될 수 있다. 한편, 제1 기준 각도(A_R)에 대응하는 시야 범위(또는, 표시 장치를 통해 디스플레이 되는 범위)는 제1 조준 방향(D_A1)에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 시야 범위는 가상 공간의 지면을 기준으로 상하 22.5도 범위, 즉, 총 45도 범위로 설정될 수 있다. 제1 조준 방향(D_A1)이 특정 범위(예를 들어, 상측 10도 내지 하측 10도의 범위, 상측 10도 내지 하측 45도의 범위 등) 이내인 경우 시야 범위는 변화하지 않고, 제1 조준 방향(D_A1)이 상기 특정 범위를 벗어나는 경우, 시야 범위는 제1 조준 방향(D_A1)을 중심으로 설정될 수 있다.As shown in Fig. 8 (a), the character may be located at the first point P1 and the target may be located at the second point P2. The first aiming direction D_A1 may correspond to the aiming direction of the
예를 들어, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 시야 범위는 제2 조준 방향(D_A2)(즉, 특정 범위를 벗어난 조준 방향)을 중심으로 상하 22.5도 범위로 설정될 수 있다. 이 경우, 화면 변화에 따라 타겟이 시야 범위로부터 사라지는 문제가 발생할 수 있다.For example, as shown in (b) of FIG. 8, the field of view range can be set to a range of up and down 22.5 degrees around the second boresight direction D_A2 (i.e., the boresight direction outside the specified range). In this case, there may occur a problem that the target disappears from the visual range in accordance with the screen change.
참고로, 화살(300)의 포물선 운동은 중력에 의한 영향을 상대적으로 많이 받으므로, 화살(300)이 도 8의 (a)에 도시된 조준 요구 방향(D_R)을 따라 발사되는 경우에 한하여, 기준 궤적(TRA_R)에 따라 목표물(Target)에 명중할 수 있다. 사용자가 활(110)을 제2 조준 방향(D_A2)으로 향하도록 움직이는 경우, 사용자에게 표시되는 영상에서 타겟이 누락될 수 있다. 즉, 활 쏘기 동작에 의해 화면이 크게 변화될 수 있다.For reference, the parabolic motion of the
따라서, 신호 처리 장치(120)는 활(110)의 장력이 기본 힘보다 큰 경우(즉, 화살을 발사하기 위해 사용자가 활시위를 당기는 것으로 판단되는 경우로, 예를 들어, 활시위가 사용자 측으로 15cm 이상 당겨진 경우), 기준 범위를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 기준 범위를 상측 10도 내지 하측 10도의 범위에서, 상측 20도 내지 하측 10도의 범위로 증가시킬 수 있다. 또한, 신호 처리 장치(120)는 활(110)의 장력이 기본 힘보다 크고, 제2 조준 방향(D_A2)가 기준 범위를 벗어난 경우, 시야 범위의 상측 최대값과 제2 조준 방향(D_A2)간의 차이(또는, 차이 각(A_SUB)를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 차이를 22.5도에서 10도, 5도, 0도 등으로 감소시킬 수 있다.Accordingly, when the tension of the
이 경우, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 조준 방향(D_A2)이 기준 범위를 벗어나더라도, 시야 범위 내에 목표물(Target)이 위치하고, 목표물(target)이 표시 장치를 통해 디스플레이 될 수 있다.In this case, even if the bending direction D_A2 is out of the reference range as shown in Fig. 8 (c), the target is positioned within the visual range, and the target can be displayed through the display device .
일 실시예에서, 신호 처리 장치(120)는 활(110)의 장력이 기준값 이상인 경우, 활의 장력에 기초하여 제1 기준 각도(A_R)을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(120)는 활의 장력이 기준값을 초과하여 증가함에 따라 제1 기준 각도(A_R)를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 타겟을 중심으로 화면이 확대되는 것과 같은 영상이 표시 장치를 통해 디스플레이 될 수 있다.In one embodiment, the
도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 신호 처리 장치(120)는 사용자가 활 쏘기를 위해 활을 이동시키는 경우, 활(110)의 조준 방향에 기초하여 시야 범위를 조정함으로써, 영상의 급격한 변화를 방지하고, 사용자에게 필요한 영상(예를 들어, 타겟이 포함된 영상)을 제공할 수 있다.As described with reference to Fig. 8, when the user moves the bow for bowing, the
본 발명은 활을 이용한 가상 훈련 시스템 및 가상 체험 시스템, 게임 장치 등에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to a virtual training system using a bow, a virtual experience system, a game device, and the like.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and changed without departing from the scope of the invention.
100: 가상 훈련 시스템 110: 훈련용 활
120: 신호 처리 장치 130: 표시 장치
131: 프로젝터 132: 스크린
140: 무빙 플레이트 210: 활대
211: 활고자 220: 활시위
230: 손잡이 240: 장력 센서
250: 재장전 모듈 260: 입력 모듈
270: 컨트롤 모듈 280: 거치대
300: 화살 310: 화살대
311: 식별 장치 320: 화살촉
330: 화살깃 340: 오니
411: 로드셀 412: 증폭기
413: 장력 조절기 431: 이동 스위치
432: 보조 스위치 441: 기울기 센서
442: 통신 모듈 443: 식별기
471, 472: 제1 및 제2 근접센서들
510: 발판부 520: 가이드부
511: 제1 발판 512; 제2 발판
521: 착용부재 522: 연결부재
523: 압력센서 530: 구동부
531: 높이조절부재들 532: 구동장치
533: 구동제어부 540: 센서부
541: 압력 센서 542: 가이드 센서
543: 감지 센서 550: 제어부
561 내지 564: 제1 내지 제4 가이드 센서들
571 내지 574: 제1 내지 제4 연결부재들
581 내지 584: 제1 내지 제4 수직바들
610 내지 640: 제1 내지 제4 감지 센서들
611 내지 642: 제11 내지 제42 서브 센서들
613: 제1 자세 감지 센서 633: 제2 자세 감지 센서
641: 제1 가이드 홈 642: 제1 이동고정부재
710: 제1 처리 장치 711: 시나리오 편집부
712: 영상 처리부 713: 탄착 계산부
720: 제2 처리 장치 721: 통신부
722: 이미지 보정부 723: 이미지 캡처부
724: 경사 제어부 725: 제어부
730: 데이터베이스100: virtual training system 110: training bow
120: signal processing device 130: display device
131: projector 132: screen
140: Moving plate 210: Ribbon
211: The dancer 220: The bowstring
230: handle 240: tension sensor
250: Reload module 260: Input module
270: Control module 280: Cradle
300: arrow 310:
311: Identification device 320: Arrowhead
330: Arrowheads 340: Souni
411: Load cell 412: Amplifier
413: Tension regulator 431: Moving switch
432: auxiliary switch 441: tilt sensor
442: Communication module 443: Identifier
471, 472: first and second proximity sensors
510: footstool 520: guide portion
511:
521: Wearing member 522:
523: pressure sensor 530:
531: height adjusting members 532:
533: drive control unit 540:
541: Pressure sensor 542: Guide sensor
543: Detection sensor 550:
561 to 564: First to fourth guide sensors
571 to 574: First to fourth connecting members
581 to 584: first to fourth vertical bars
610 to 640: First to fourth detection sensors
611 to 642: the 11th to 42nd sub-sensors
613: first attitude sensor 633: second attitude sensor
641: first guide groove 642: first movement fixing member
710: First processing device 711: Scenario editor
712: image processor 713:
720: second processing unit 721: communication unit
722: image correcting unit 723: image capturing unit
724: slope control unit 725:
730: Database
Claims (5)
가상 훈련장을 구성하고, 상기 장력 및 상기 방향 정보에 기초하여 가상 화살의 이동 궤적을 산출하며, 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 가상 훈련장 내 기준 지점으로부터 발사되는 가상 화살에 대한 영상 데이터를 생성하되, 상기 힘 정보에 기초하여 영상 데이터에 포함되는 상기 가상 훈련장의 부분 영역을 결정하는 신호 처리 장치; 및
상기 영상 데이터에 기초하여 훈련 영상을 표시하는 표시 장치를 포함하며,
상기 가상 훈련장의 상기 부분 영역은 상기 가상 훈련장에 위치하는 캐릭터의 시야 범위에 대응하고,
상기 신호 처리 장치는, 상기 활대의 방향 정보에 기초하여 상기 시야 범위를 변화시키되, 상기 장력이 기준 장력 이상인 경우 상기 시야 범위의 변화 정도를 감소시키는 가상 훈련 시스템.
A training bow provided with a bow and bowstep, generating force information by measuring a tension applied to the bowstep, and generating direction information of the bowstring;
A virtual training area, and a moving trajectory of the virtual arrow is calculated based on the tension and the direction information, and image data of a virtual arrow shot from a reference point in the virtual training area is generated based on the moving trajectory, A signal processing device for determining a partial area of the virtual training field included in the video data based on the force information; And
And a display device for displaying a training image based on the image data,
Wherein the partial area of the virtual training field corresponds to a field of view of the character located in the virtual training field,
Wherein the signal processing apparatus changes the visual field range based on the direction information of the rib, and decreases the degree of change of the visual field range when the tension is equal to or greater than a reference tension.
가상 훈련장을 구성하고, 상기 장력 및 상기 방향 정보에 기초하여 가상 화살의 이동 궤적을 산출하며, 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 가상 훈련장 내 기준 지점으로부터 발사되는 가상 화살에 대한 영상 데이터를 생성하되, 상기 힘 정보에 기초하여 영상 데이터에 포함되는 상기 가상 훈련장의 부분 영역을 결정하는 신호 처리 장치; 및
상기 영상 데이터에 기초하여 훈련 영상을 표시하는 표시 장치를 포함하며,
상기 훈련용 활은,
상기 활대의 길이 방향 중앙에 배치되는 손잡이;
상기 활대의 활고자에 인접하여 설치되고, 상기 장력을 측정하는 장력 센서;
내부에 빈 공간을 구비하는 원통 형상을 가지고, 상기 손잡이에 상기 활대의 전방으로 배치되며, 일단부가 폐쇄되어 상기 활시위에 의해 발사되는 화살을 정지시키고, 상기 일단부에 접촉하는 상기 화살을 감지하는 재장전 모듈; 및
상기 활대의 자세를 감지하여 상기 방향 정보를 생성하는 기울기 센서를 포함하고,
상기 화살의 오니는 상기 활시위에 연결되고, 상기 활을 이용하는 사용자의 접촉을 감지하여 턴온 신호를 생성하는 스위치를 포함하며,
상기 신호 처리 장치는, 상기 턴온 신호에 기초하여 상기 화살의 발사 여부를 판단하는 가상 훈련 시스템.
A training bow provided with a bow and bowstep, generating force information by measuring a tension applied to the bowstep, and generating direction information of the bowstring;
A virtual training area, and a moving trajectory of the virtual arrow is calculated based on the tension and the direction information, and image data of a virtual arrow shot from a reference point in the virtual training area is generated based on the moving trajectory, A signal processing device for determining a partial area of the virtual training field included in the video data based on the force information; And
And a display device for displaying a training image based on the image data,
Wherein the training bow comprises:
A handle disposed at a longitudinal center of the barb;
A tension sensor installed adjacent to the ball guard and measuring the tension;
And a guide member which has a cylindrical shape having an empty space therein and which is disposed in front of the barb on the handle and whose one end is closed to stop an arrow fired by the bowstring, Loading module; And
And a tilt sensor for sensing the posture of the barb to generate the direction information,
Wherein the sludge of the arrow is connected to the bowstep and includes a switch for sensing a touch of a user using the bow and generating a turn-
Wherein the signal processing device determines whether or not the arrow is fired based on the turn-on signal.
무빙 플레이트를 더 포함하고,
상기 무빙 플레이트는,
평판 형상을 가지고, 사용자의 발을 지지하는 발판부;
지면을 기준으로 상기 발판부의 상부면의 경사각을 조절하는 구동부; 및
사용자의 움직임을 가이드하는 가이드부를 포함하며,
상기 발판부는 상기 사용자의 발과 접촉하는 제1 발판 및 상기 제1 발판의 하부에 배치되는 제2 발판을 포함하고,
상기 구동부는,
상기 제2 발판의 면적 중심에 배치되어 상기 제1 발판을 지지하는 지지축;
상기 지지축을 기준으로 상기 제2 발판 상에 상호 수직하는 각도를 가지고 배치되며, 상기 제1 발판을 지지하는 제1 및 제2 높이조절부재들; 및
상기 제1 및 제2 높이조절부재들 각각의 길이를 가변시키는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 훈련 시스템.The method according to claim 1 or 3,
Further comprising a moving plate,
The moving plate includes:
A foot plate having a flat plate shape and supporting a foot of a user;
A driving unit for adjusting the inclination angle of the upper surface of the footrest with respect to the ground; And
And a guide portion for guiding movement of the user,
Wherein the footrest includes a first footrest contacting the foot of the user and a second footrest disposed below the first footrest,
The driving unit includes:
A support shaft disposed at the center of the area of the second footrest and supporting the first footrest;
First and second height adjusting members disposed at an angle perpendicular to each other on the second foot plate with respect to the support shaft, the first and second height adjusting members supporting the first foot plate; And
And a driving device for varying a length of each of the first and second height adjusting members.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170140741A KR101960454B1 (en) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Virtual training system using bow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170140741A KR101960454B1 (en) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Virtual training system using bow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101960454B1 true KR101960454B1 (en) | 2019-03-20 |
Family
ID=66036636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170140741A KR101960454B1 (en) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Virtual training system using bow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101960454B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102541750B1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-06-13 | 주식회사 미디어프론트 | SYSTEM FOR PROVIDING EXPERIENTIAL CONTENTS USING IoT |
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-
2017
- 2017-10-27 KR KR1020170140741A patent/KR101960454B1/en active IP Right Grant
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