KR101995738B1 - A motion chair driving device receiving a vibration signal through sound modulation and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 장치에 관한 것으로서, 가상현실 콘텐츠의 영상 및 음성을 재현하는 헤드 마운트 표시 장치(Head Mounted Display)로부터 음성 신호를 수신하는 음성 신호 수신부; 수신된 상기 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하는 진동 신호 분리부; 및 상기 진동 신호에 기초하여 진동을 인가하는 진동 구현부를 포함하는 모션 체어 구동 장치 및 구동 방법을 제공한다.The present invention relates to a motion chair driving apparatus for receiving a vibration signal through a voice track of virtual reality contents, and more particularly, to a motion chair driving apparatus for receiving a voice signal from a head mounted display (Head Mounted Display) A receiving unit; A vibration signal separator for separating a vibration signal from the received voice signal; And a vibration implementing unit for applying vibration based on the vibration signal.

Description

가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 장치 및 그 방법{A MOTION CHAIR DRIVING DEVICE RECEIVING A VIBRATION SIGNAL THROUGH SOUND MODULATION AND METHOD THEREOF}Field of the Invention [0001] The present invention relates to a motion chair driving apparatus for receiving a vibration signal through a voice track of a virtual reality content,

본 발명은 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 장치 및 진동 신호 전달 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 음성의 가청 범위 밖에 진동 재현장치 구동을 위한 신호를 삽입하고 수신하는 진동 신호 전달 방법을 이용한 모션 체어 및 모션 체어 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motion chair driving apparatus and a vibration signal transmitting method for receiving a vibration signal through a voice track of virtual reality contents. More particularly, the present invention relates to a motion chair driving apparatus and a vibration signal transmitting method for inserting a signal for driving a vibration- To a motion chair and a motion chair driving method using a transmission method.

콘텐츠 이용자가 영상 화면상의 카메라 워크나 주인공 시점에서 체감할 수 있도록 하는 체감형 가상현실 장치 및 이를 위한 콘텐츠가 개발되고 있다.A tangible virtual reality apparatus and a content for the tangible virtual reality apparatus that allow a content user to experience a camera work or a protagonist viewpoint on a video screen are being developed.

가상현실을 재현하기 위한 장치로서 헤드 마운트 표시 장치(Head Mount Display, HMD)형 장치를 꼽을 수 있다. HMD는 사용자가 머리에 디스플레이 장치를 쓰는 형태로 사용자의 양안에 영상을 직접 비추어 입체 영상을 재현하는 장치이다.As a device for reproducing a virtual reality, a head-mounted display (HMD) -type device can be mentioned. The HMD is a device that reproduces a stereoscopic image by directly illuminating the image of the user in the form of a user wearing a display device on the head.

HMD는 모바일 단말용 디스플레이를 사용하여 비교적 저렴한 가격으로 제작이 가능한 장점으로 인하여 널리 보급되고 있는 상황이다.HMD is widely used because it can be manufactured at a relatively low price by using a display for a mobile terminal.

다만, HMD는 시각 정보를 재현할 뿐으로서 가상현실의 몰입감을 높이기 위한 진동 정보는 재현하기 어려운 점이 있으며, 따라서 보다 완벽한 가상현실 환경 제공을 위해 모션 체어와 같은 형태의 가상현실 시뮬레이터와 HMD의 연동이 필요한 상황이다.However, since HMD only reproduces visual information, vibration information for enhancing immersion of virtual reality is difficult to reproduce. Therefore, in order to provide a more complete virtual reality environment, a virtual reality simulator such as a motion chair and an HMD It is necessary situation.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2016-0135552호 '가상 현실 장치 및 피드백 장치, 실감형 서비스 제공 시스템 및 방법'Patent Document 1: Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0135552 'Virtual Reality Device and Feedback Device, Realistic Service Providing System and Method' 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허 제10-1232422호 '가상 스킨스쿠버 체감을 위한 모션 시뮬레이터 시스템'Patent Document 2: Korean Patent No. 10-1232422 entitled " Motion Simulator System for Virtual Skin Scuba Experience " 특허문헌 3 : 대한민국 등록특허 제10-1677953호 '특수효과 체감형 모션발판이 구비된 모션체어'Patent Document 3: Korean Patent No. 10-1677953 'Motion chair with special effect sensible motion footrest'

본 발명은 콘텐츠의 음성의 가청 범위 밖에 진동 재현장치 구동을 위한 신호를 삽입하여 진동 재현 장치를 간결하게 구성할 수 있는 모션 체어 구동 장치 및 모션 체어 구동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a motion chair driving apparatus and a motion chair driving method which can construct a vibration reproducing apparatus in a simple manner by inserting a signal for driving a vibration reproducing apparatus outside the audio audible range of the contents.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 장치는, 가상현실 콘텐츠의 영상 및 음성을 재현하는 헤드 마운트 표시 장치(Head Mounted Display)로부터 음성 신호를 수신하는 음성 신호 수신부; 수신된 상기 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하는 진동 신호 분리부; 및 상기 진동 신호에 기초하여 진동을 인가하는 진동 구현부를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, a motion chair driving apparatus for receiving a vibration signal through a voice track of a virtual reality content according to one aspect includes a head mounted display apparatus A voice signal receiving unit for receiving a voice signal from a display; A vibration signal separator for separating a vibration signal from the received voice signal; And a vibration implementing section for applying vibration based on the vibration signal.

이때, 상기 음성 신호 수신부는, 상기 헤드 마운트 표시 장치와 근거리 무선 통신으로 연결될 수 있다.At this time, the audio signal receiving unit may be connected to the head-mounted display device by short-range wireless communication.

이때, 상기 진동 신호 분리부는, 수신된 상기 음성 신호를 아나로그 음성 신호로 복호화 하여 상기 아나로그 음성 신호로부터 상기 진동 신호를 분리할 수 있다.At this time, the vibration signal separator may decode the received voice signal into an analog voice signal, and may separate the vibration signal from the analog voice signal.

이때, 상기 진동 신호는, 저음 측 가청 외 주파수 대역의 음성 신호일 수 있다.At this time, the vibration signal may be a voice signal in a frequency band outside the audible and hypobaric range.

이때, 상기 진동 신호는, 상기 저음 측 가청 외 주파수 대역인 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호일 수 있다.At this time, the vibration signal may be a voice signal in the 8hz, 16hz, 24hz, and 32hz bands which are the bass side audible and external frequency bands.

또한, 상기 진동 신호 분리부는, 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 알고리즘을 이용하여 수신된 상기 음성 신호로부터 상기 진동 신호를 분리할 수 있다.In addition, the vibration signal separator may separate the vibration signal from the received voice signal using a fast Fourier transform (FFT) algorithm.

한편, 상기 진동 구현부는, 분리된 상기 진동 신호를 증폭하는 신호 증폭기의 출력에 의해 구동되는 진동 모터를 포함할 수 있다.The vibration implementing unit may include a vibration motor driven by an output of a signal amplifier for amplifying the separated vibration signal.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 방법은, 모션 체어에 가상현실 콘텐츠에 포함된 진동 신호를 전송하고 가상현실 콘텐츠와 동기화 하여 상기 모션 체어를 구동하는 방법으로서, 상기 가상현실 콘텐츠의 영상 및 음성을 재현하는 헤드 마운트 표시 장치(Head Mounted Display)로부터 음성 신호를 수신하는 음성 신호 수신 단계; 수신된 상기 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하는 진동 신호 분리 단계; 및 상기 진동 신호에 기초하여 진동을 인가하는 진동 구현 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a motion chair driving method for receiving a vibration signal through a voice track of a virtual reality content, the method comprising: transmitting a vibration signal included in the virtual reality content to a motion chair, A voice signal receiving step of receiving a voice signal from a head mounted display that reproduces video and audio of the virtual reality contents; A vibration signal separation step of separating the vibration signal from the received voice signal; And applying a vibration based on the vibration signal.

이때, 상기 음성 신호 수신 단계는, 상기 헤드 마운트 표시 장치와 상기 모션 체어와 근거리 무선 통신 연결에 의해 수행될 수 있다.At this time, the voice signal receiving step may be performed by a short-distance wireless communication connection with the head-mounted display device and the motion chair.

이때, 상기 음성 신호 수신 단계는, 수신된 상기 음성 신호를 아나로그 음성 신호로 복호하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the voice signal receiving step may include decoding the received voice signal into an analog voice signal.

이때, 상기 진동 신호 분리부 단계는, 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 알고리즘을 이용하여 복호된 상기 아나로그 음성 신호로부터 상기 진동 신호를 분리할 수 있다.In this case, the vibration signal separating unit may separate the vibration signal from the decoded analog voice signal using a fast Fourier transform (FFT) algorithm.

또한, 상기 진동 신호는, 저음 측 가청 외 주파수 대역의 음성 신호로서, 상기 저음 측 가청 외 주파수 대역 가운데 복수 개의 주파수 대역을 사용할 수 있다.Further, the vibration signal may be a voice signal of a bass auditory outside frequency band, and a plurality of frequency bands among the bass side audible and external frequency bands may be used.

아울러, 상기 진동 신호는, 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호일 수 있다.In addition, the vibration signal may be a voice signal in 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz bands.

본 발명의 실시예에 따른 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 장치 및 방법에 의하면, 가상현실 콘텐츠의 음성 신호에 진동 신호를 포함시켜 전송하므로 진동 신호 전송을 위한 통신부의 구성을 간결하게 할 수 있다.According to an apparatus and method for driving a motion chair receiving a vibration signal through a voice track of a virtual reality content according to an embodiment of the present invention, a voice signal of a virtual reality content is transmitted by including a vibration signal, Can be concise.

도 1은 본 발명에 따른 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 장치의 블록도이다.
도 2는 진동 신호의 분리를 설명하는 세부 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 방법의 순서도이다.FIG. 1 is a block diagram of a motion chair driving apparatus receiving a vibration signal through a voice track of a virtual reality content according to the present invention.
2 is a detailed block diagram illustrating the separation of a vibration signal.
3 is a flowchart of a motion chair driving method in which a vibration signal is transmitted through a voice track of a virtual reality content according to the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 1은 본 발명에 따른 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 장치의 블록도이고, 도 2는 진동 신호의 분리를 설명하는 세부 블록도이다. FIG. 1 is a block diagram of a motion chair driving apparatus that receives a vibration signal through a voice track of a virtual reality contents according to the present invention, and FIG. 2 is a detailed block diagram illustrating separation of a vibration signal.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 모션 체어 구동 장치(1000)는 음성 신호 수신부(100), 진동 신호 분리부(200), 진동 구현부(300) 및 음성신호 출력부(400)를 포함한다.1 and 2, a motion chair driving apparatus 1000 according to the present invention includes a voice signal receiving unit 100, a vibration signal separating unit 200, a vibration implementing unit 300, and a voice signal output unit 400 .

모션 체어는 사용자가 가상현실 콘텐츠를 감상할 때 콘텐츠 내용과 연동하여 구동되어 사용자로 하여금 가상 현실의 몰입감을 증강시킬 수 있도록 하는 장치이다.The motion chair is a device that is driven in conjunction with content contents when the user views the virtual reality contents, thereby allowing the user to intensify the immersion feeling of the virtual reality.

모션 체어 구동 장치(1000)는 모션 체어에 콘텐츠 내용과 연동하는 진동을 인가하는 장치이다. 본 발명에서 콘텐츠 내용과 연동하여 모션 체어에 진동을 인가하기 위해 사용되는 신호를 진동 신호로 호칭하여 설명하기로 한다.The motion chair driver 1000 is a device that applies vibration to the motion chair in conjunction with the contents. In the present invention, a signal used for applying vibration to a motion chair in conjunction with content contents will be referred to as a vibration signal.

본 발명에서 진동 신호는 가상현실 콘텐츠를 제작하는 단계에서 가상현실 콘텐츠 음성을 재생하는 신호, 즉 음성 트랙에 삽입되는 방식으로 가상현실 콘텐츠에 포함된다.In the present invention, the vibration signal is included in the virtual reality content in such a manner that the vibration signal is embedded in a signal for reproducing the virtual reality content voice, that is, in the voice track in the step of producing the virtual reality content.

음성 신호 수신부(100)는 헤드 마운트 표시 장치(Head Mounted Display, HMD)로부터 음성 신호를 수신한다. The voice signal receiving unit 100 receives a voice signal from a head mounted display (HMD).

헤드 마운트 표시 장치(HMD)는 사용자의 머리에 착용하는 디스플레이 장치를 의미하는 것으로서, 주로 가상현실 또는 증강 현실의 구현을 위한 디스플레이 장치로 사용된다. The head-mounted display (HMD) refers to a display device worn on a user's head, and is mainly used as a display device for realizing a virtual reality or augmented reality.

본 발명에서 헤드 마운트 표시 장치(HMD)는 가상 현실 콘텐즈의 영상 및 음성을 재현하는 기능을 포함하는 장치를 뜻하며, In the present invention, a head-mounted display (HMD) is a device including a function of reproducing video and audio of a virtual reality content,

실시형태에 따라 헤드 마운트 표시 장치(HMD)는 스마트폰과 같은 모바일 단말기로 구현될 수 있다. 삼성 기어 VR 및 구글 카드 보드와 같은 모바일 단말기를 사용하는 장치를 예로 들 수 있다.According to the embodiment, the head-mounted display device (HMD) can be implemented as a mobile terminal such as a smart phone. For example, a device using a mobile terminal such as a Samsung Gear VR and a Google card board.

음성 수신부(100)는 헤드 마운트 표시 장치(HMD)와 근거리 무선 통신으로 연결되어 음성 신호를 수신한다. 여기서 근거리 무선 통신은 블루투스 방식일 수 있으며, 음성 신호의 전송은 일 예로 스테레오 오디오 프로파일(A2DP, ADP) 방식의 프로토콜을 사용하여 전송될 수 있다.The voice receiving unit 100 is connected to the head-mounted display device HMD by short-distance wireless communication, and receives voice signals. Here, the short-range wireless communication may be a Bluetooth method, and the voice signal transmission may be transmitted using a protocol of a stereo audio profile (A2DP, ADP) method, for example.

음성 수신부(100)는 수신된 음성 신호를 아나로그 음성 신호로 복호화 한다. 즉, 블루투스 코덱으로 압축된 디지털 음성 신호를 아나로그 음성 신호로 변환한다. The voice receiving unit 100 decodes the received voice signal into an analog voice signal. That is, a digital voice signal compressed by a Bluetooth codec is converted into an analog voice signal.

진동 신호 분리부(200)는 실시 형태에 따라 블루투스 코덱으로 압축된 디지털 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하도록 구현할 수도 있으나, 간결한 구성을 위해 아나로그 신호로 변환된 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하도록 구현하는 것이 바람직하다.Although the vibration signal separator 200 may be configured to separate the vibration signal from the digital voice signal compressed by the Bluetooth codec according to the embodiment, the vibration signal separator 200 may be configured to separate the vibration signal from the voice signal converted into the analog signal .

진동 신호 분리부(200)는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 알고리즘을 이용하여 수신된 음성 신호로부터 진동 신호를 분리한다. 즉, 아나로그로 변환된 음성 신호로부터 진동 신호를 분리한다.The vibration signal separator 200 separates the vibration signal from the received voice signal using a fast Fourier transform (FFT) algorithm. That is, the vibration signal is separated from the analog voice signal.

이를 위해 진동 신호 분리부(200)는 FFT 분석기(210)를 포함한다.To this end, the vibration signal separator 200 includes an FFT analyzer 210.

진동 신호는 저음 측 가청 외 주파수 대역의 음성 신호로서 구동하고자 하는 진동 구현부(300)의 수에 맞추어 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호를 포함할 수 있다.The vibration signal may include voice signals of 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz in accordance with the number of the vibration implementing units 300 to be driven as voice signals in the audible and non-audible frequency bands.

통상적으로 사람의 가청 주파수 대역은 20hz~ 20,000hz 이며, 50hz 미만의 저 주파수 대역은 스피커의 재생 능력 한계로 인하여 음성 신호에 포함되어도 스피커로 출력되기 어려운 점이 있다.Normally, the human audible frequency band is 20 to 20,000 Hz, and the low frequency band of less than 50 Hz is difficult to output to the speaker even if it is included in the voice signal due to the limitation of the reproducing ability of the speaker.

본 발명은 가청 외 대역 주파수 대역인 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호를 진동 신호로 사용하여 진동 신호 분리부(200)를 간결하게 구성할 수 있다.The present invention can simplify the configuration of the vibration signal separator 200 by using voice signals of 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz in the audible and external band frequency bands as vibration signals.

FFT 분석기(210)는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 알고리즘 연산을 위한 전용 회로로서, 아나로그 음성 신호로부터 진동 신호로 사용되는 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 신호를 분리한다.The FFT analyzer 210 is a dedicated circuit for fast Fourier transform (FFT) algorithm operation. The FFT analyzer 210 separates 8-Hz, 16-Hz, 24-Hz, and 32-Hz signals used as vibration signals from an analog voice signal.

진동 구현부(300)는 진동 신호에 기초하여 모션 체어에 진동을 인가한다. 진동 구현부(300)는 FFT 분석기(210)를 통해 분리된 진동 신호를 증폭하는 신호 증폭기(미도시) 및 진동 모터(미도시)를 포함한다.The vibration implementing section (300) applies vibration to the motion chair based on the vibration signal. The vibration implementing unit 300 includes a signal amplifier (not shown) and a vibration motor (not shown) for amplifying the separated vibration signal through the FFT analyzer 210.

신호 증폭기는 진동 모터 구동을 위한 일종의 구동 드라이버로서, 진동 신호가 입력되는 시간 동안 진동 모터를 구동시킨다. 이때, 진동 신호의 진폭에 비례하여 진동 모터를 구동 강도가 조절 될 수 있다.The signal amplifier is a kind of driving driver for driving the vibration motor, and drives the vibration motor during the time when the vibration signal is input. At this time, the driving strength of the vibration motor can be adjusted in proportion to the amplitude of the vibration signal.

진동 신호는 아나로그 음성 신호이므로 아나로그 음성 신호의 진폭(즉, 볼륨) 자체가 진동 모터의 구동 강도를 제어하는 신호로 사용할 수 있다.Since the vibration signal is an analog voice signal, the amplitude (i.e., volume) of the analog voice signal itself can be used as a signal for controlling the driving strength of the vibration motor.

도 2는 진동 구현부(300)가 제1 진동 구현부(300-1), 제2 진동 구현부(300-2), 제3 진동 구현부(300-3) 및 제4 진동 구현부(300-4)로 모션 체어에 4개 구비되는 것으로서 각 진동 구현부는 신호 증폭기 및 진동 모터를 구비한다.FIG. 2 is a block diagram of a vibration implementing unit 300 according to an embodiment of the present invention. The vibration implementing unit 300 includes a first vibration implementing unit 300-1, a second vibration implementing unit 300-2, a third vibration implementing unit 300-3, -4) in the motion chair, and each vibration implementing unit includes a signal amplifier and a vibration motor.

4 개의 진동 구현부(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)의 개별적인 제어를 위해 진동 신호는 4 개의 주파수 대역의 음성 신호로 전송될 수 있다.For the individual control of the four oscillation implementations 300-1, 300-2, 300-3 and 300-4, the oscillation signal can be transmitted in the four frequency band speech signals.

도시된 바와 같이 8hz 대역의 음성 신호는 제1 진동 구현부(300-1) 구동을 위해, 16hz 대역의 음성 신호는 제2 진동 구현부(300-2) 구동을 위해, 24hz 대역의 음성 신호는 제3 진동 구현부(300-4) 구동을 위해, 32hz 대역의 음성 신호는 제4 진동 구현부(300-4) 구동을 위해 사용될 수 있다. As shown in the figure, the 8-hz band audio signal is used for driving the first oscillation implementing unit 300-1, and the 16-hz band audio signal is used for driving the second oscillation implementing unit 300-2. For driving the third vibration implementing unit 300-4, a voice signal in the 32Hz band can be used for driving the fourth vibration implementing unit 300-4.

즉, 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 진동 신호는 각각의 진동 구현부를 독립적으로 구동하는 신호이다.That is, the vibration signals in the 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz bands are signals that independently drive the respective vibration implementations.

여기서, 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 진동 신호는 FFT 분석기(210)에서 분리가 용이한 주파수 대역의 일 예일 뿐으로서, 진동 신호로 사용되는 주파수는 실시자에 따라 적절히 변형될 수 있다.Here, the vibration signals in the 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz bands are only examples of frequency bands that can be easily separated in the FFT analyzer 210, and the frequencies used as the vibration signals can be appropriately modified according to the operator.

음성신호 출력부(400)는 출력 앰프를 포함하여 스피커(미도시) 구동을 위한 신호를 출력한다.The audio signal output unit 400 includes an output amplifier and outputs a signal for driving a speaker (not shown).

한편, 진동 신호로서 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호는 가청 주파수 대역이므로, 스피커에 따라 사용자에게 청취될 수도 있다.On the other hand, the audio signals in the 24 Hz and 32 Hz bands as the vibration signals are audible frequency bands, so they may be heard by the user depending on the speakers.

이러한 문제를 방지하기 위해, 진동 신호 분리부(200)는 위상 반전 출력기(220)를 더 포함할 수 있다.In order to prevent such a problem, the vibration signal separation unit 200 may further include a phase inversion output unit 220. [

위상 반전 출력기(220)는 분리된 진동 신호 가운데 가청 주파수 대역에 속하는 24hz 및 32hz 신호의 위상을 반전시켜 음성신호 출력부(400)에 입력되게 한다.The phase inversion output unit 220 inverts the phases of the 24 Hz and 32 Hz signals belonging to the audible frequency band among the separated vibration signals and inputs them to the voice signal output unit 400.

반전된 진동 신호는 원래의 아나로그 음성 신호에 포함된 진동 신호를 상쇄시키므로 스피커로 출력되는 음성에 24hz 및 32hz 대역의 신호가 포함되는 것을 방지한다.The inverted vibration signal cancels the vibration signal included in the original analog voice signal, so that the voice output from the speaker is prevented from including the 24 Hz and 32 Hz band signals.

도 3은 본 발명에 따른 가상현실 콘텐츠의 음성 트랙 통해 진동 신호를 전달받는 모션 체어 구동 방법의 순서도이다. 도 3은 도 1에 도시된 모션 체어 구동 장치(1000)를 시계열적으로 구현한 경우에도 본 실시예에 해당하므로 음성신호 수신부(100), 진동신호 분리부(200), 진동 구현부(300) 및 헤드 마운트 표시 장치(HMD)에 대해 설명된 부분은 본 실시예에서도 그대로 적용된다.3 is a flowchart of a motion chair driving method in which a vibration signal is transmitted through a voice track of a virtual reality content according to the present invention. 3 corresponds to the present embodiment even when the motion chair driving apparatus 1000 shown in FIG. 1 is implemented in a time-series manner. Therefore, the voice signal receiving unit 100, the vibration signal separating unit 200, the vibration implementing unit 300, And the head-mounted display device (HMD) are applied as they are in the present embodiment.

본 발명에 따른 모션 체어 구동 방법은 모션 체어에 가상현실 콘텐츠에 포함된 진동 신호를 전송하고 가상현실 콘텐츠와 동기화 하여 모션 체어를 구동하는 방법으로서, 음성 신호 수신 단계(S100), 진동 신호 분리 단계(S200) 및 진동 구현 단계(S300)를 포함한다.A method of driving a motion chair according to the present invention is a method of driving a motion chair by transmitting a vibration signal included in a virtual reality content to a motion chair and synchronizing with a virtual reality content, S200) and a vibration implementation step S300.

S100 단계에서, 음성 신호 수신부(100)는 헤드 마운트 표시 장치(Head Mounted Display, HMD)로부터 음성 신호를 수신한다. In step S100, the voice signal receiving unit 100 receives a voice signal from a head mounted display (HMD).

음성 수신부(100)는 헤드 마운트 표시 장치(HMD)와 근거리 무선 통신으로 연결되어 음성 신호를 수신한다. 여기서 근거리 무선 통신은 블루투스 방식일 수 있으며, 음성 신호의 전송은 일 예로 스테레오 오디오 프로파일(A2DP, ADP) 방식의 프로토콜을 사용하여 전송될 수 있다.The voice receiving unit 100 is connected to the head-mounted display device HMD by short-distance wireless communication, and receives voice signals. Here, the short-range wireless communication may be a Bluetooth method, and the voice signal transmission may be transmitted using a protocol of a stereo audio profile (A2DP, ADP) method, for example.

음성 수신부(100)는 수신된 음성 신호를 아나로그 음성 신호로 복호화 한다. 즉, 블루투스 코덱 등으로 압축된 디지털 음성 신호를 아나로그 음성 신호로 변환한다. 진동 신호 분리부(200)는 실시 형태에 따라 블루투스 코덱으로 압축된 디지털 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하도록 구현할 수도 있으나, 간결한 구성을 위해 아나로그 신호로 변환된 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하도록 구현하는 것이 바람직하다.The voice receiving unit 100 decodes the received voice signal into an analog voice signal. That is, a digital voice signal compressed by a Bluetooth codec or the like is converted into an analog voice signal. Although the vibration signal separator 200 may be configured to separate the vibration signal from the digital voice signal compressed by the Bluetooth codec according to the embodiment, the vibration signal separator 200 may be configured to separate the vibration signal from the voice signal converted into the analog signal .

S200 단계에서, 진동 신호 분리부(200)는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 알고리즘을 이용하여 수신된 음성 신호로부터 진동 신호를 분리한다. 즉, 아나로그로 변환된 음성 신호로부터 진동 신호를 분리한다. 이를 위해 진동 신호 분리부(200)는 FFT 분석기(210)를 포함한다.In operation S200, the vibration signal separator 200 separates the vibration signal from the received voice signal using a fast Fourier transform (FFT) algorithm. That is, the vibration signal is separated from the analog voice signal. To this end, the vibration signal separator 200 includes an FFT analyzer 210.

진동 신호는 저음 측 가청 외 주파수 대역의 음성 신호로서 구동하고자 하는 진동 구현부(300)의 수에 맞추어 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호를 포함할 수 있다.The vibration signal may include voice signals of 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz in accordance with the number of the vibration implementing units 300 to be driven as voice signals in the audible and non-audible frequency bands.

통상적으로 사람의 가청 주파수 대역은 20hz~ 20,000hz 이며, 50hz 미만의 저 주파수 대역은 스피커의 재생 능력 한계로 인하여 음성 신호에 포함되어도 스피커로 출력되기 어려운 점이 있다.Normally, the human audible frequency band is 20 to 20,000 Hz, and the low frequency band of less than 50 Hz is difficult to output to the speaker even if it is included in the voice signal due to the limitation of the reproducing ability of the speaker.

본 발명은 가청 외 대역 주파수 대역인 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호를 진동 신호로 사용하여 진동 신호 분리부(200)를 간결하게 구성할 수 있다.The present invention can simplify the configuration of the vibration signal separator 200 by using voice signals of 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz in the audible and external band frequency bands as vibration signals.

FFT 분석기(210)는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 알고리즘 연산을 위한 전용 회로로서, 아나로그 음성 신호로부터 진동 신호로 사용되는 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 신호를 분리한다.The FFT analyzer 210 is a dedicated circuit for fast Fourier transform (FFT) algorithm operation. The FFT analyzer 210 separates 8-Hz, 16-Hz, 24-Hz, and 32-Hz signals used as vibration signals from an analog voice signal.

S200 단계에서, 진동 구현부(300)는 진동 신호에 기초하여 모션 체어에 진동을 인가한다. In step S200, the vibration implementing unit 300 applies vibration to the motion chair based on the vibration signal.

진동 구현부(300)는 S200 단계에서 FFT 분석기(210)를 통해 분리된 진동 신호를 증폭하는 신호 증폭 단계(미도시) 및 진동 모터를 구동하는 단계를 포함한다. 신호 증폭 단계는 앰프와 같은 신호 증폭기에 의해 구현될 수 있다.The vibration implementing unit 300 includes a signal amplifying step (not shown) for amplifying the vibration signal separated through the FFT analyzer 210 in step S200 and a step of driving the vibration motor. The signal amplification step can be implemented by a signal amplifier such as an amplifier.

신호 증폭기는 진동 모터 구동을 위한 일종의 구동 드라이버로서, 진동 신호가 입력되는 시간 동안 진동 모터를 구동시킨다. 이때, 진동 신호의 진폭에 비례하여 진동 모터를 구동 강도가 조절 될 수 있다.The signal amplifier is a kind of driving driver for driving the vibration motor, and drives the vibration motor during the time when the vibration signal is input. At this time, the driving strength of the vibration motor can be adjusted in proportion to the amplitude of the vibration signal.

진동 신호는 아나로그 음성 신호이므로 아나로그 음성 신호의 진폭(즉, 볼륨) 자체가 진동 모터의 구동 강도를 제어하는 신호로 사용할 수 있다.Since the vibration signal is an analog voice signal, the amplitude (i.e., volume) of the analog voice signal itself can be used as a signal for controlling the driving strength of the vibration motor.

도 2는 진동 구현부(300)가 제1 진동 구현부(300-1), 제2 진동 구현부(300-2), 제3 진동 구현부(300-3) 및 제4 진동 구현부(300-4)로 모션 체어에 4개 구비되는 것으로서 각 진동 구현부는 신호 증폭기 및 진동 모터를 구비한다.FIG. 2 is a block diagram of a vibration implementing unit 300 according to an embodiment of the present invention. The vibration implementing unit 300 includes a first vibration implementing unit 300-1, a second vibration implementing unit 300-2, a third vibration implementing unit 300-3, -4) in the motion chair, and each vibration implementing unit includes a signal amplifier and a vibration motor.

4 개의 진동 구현부(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)의 개별적인 제어를 위해 진동 신호는 4 개의 주파수 대역의 음성 신호로 전송될 수 있다.For the individual control of the four oscillation implementations 300-1, 300-2, 300-3 and 300-4, the oscillation signal can be transmitted in the four frequency band speech signals.

도시된 바와 같이 8hz 대역의 음성 신호는 제1 진동 구현부(300-1) 구동을 위해, 16hz 대역의 음성 신호는 제2 진동 구현부(300-2) 구동을 위해, 24hz 대역의 음성 신호는 제3 진동 구현부(300-4) 구동을 위해, 32hz 대역의 음성 신호는 제4 진동 구현부(300-4) 구동을 위해 사용될 수 있다.As shown in the figure, the 8-hz band audio signal is used for driving the first oscillation implementing unit 300-1, and the 16-hz band audio signal is used for driving the second oscillation implementing unit 300-2. For driving the third vibration implementing unit 300-4, a voice signal in the 32Hz band can be used for driving the fourth vibration implementing unit 300-4.

여기서, 8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 진동 신호는 FFT 분석기(210)에서 분리가 용이한 주파수 대역의 일 예일 뿐으로서, 진동 신호로 사용되는 주파수는 실시자에 따라 적절히 변형될 수 있다.Here, the vibration signals in the 8 Hz, 16 Hz, 24 Hz, and 32 Hz bands are only examples of frequency bands that can be easily separated in the FFT analyzer 210, and the frequencies used as the vibration signals can be appropriately modified according to the operator.

본 발명에 따른 모션 체어 구동 방법은 음성 신호 출력단계(S400)를 더 포함할 수 있다.The motion chair driving method according to the present invention may further include a voice signal output step (S400).

S400 단계에서, 음성신호 출력부(400)는 출력 앰프를 포함하여 스피커(미도시) 구동을 위한 신호를 출력한다.In step S400, the audio signal output unit 400 outputs a signal for driving a speaker (not shown) including an output amplifier.

한편, 진동 신호로서 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호는 가청 주파수 대역이므로, 스피커에 따라 사용자에게 청취될 수도 있다.On the other hand, the audio signals in the 24 Hz and 32 Hz bands as the vibration signals are audible frequency bands, so they may be heard by the user depending on the speakers.

이러한 문제를 방지하기 위해, 진동 신호 분리부(200)는 위상 반전 출력기(220)를 더 포함할 수 있다.In order to prevent such a problem, the vibration signal separation unit 200 may further include a phase inversion output unit 220. [

위상 반전 출력기(220)는 분리된 진동 신호 가운데 가청 주파수 대역에 속하는 24hz 및 32hz 신호의 위상을 반전시켜 음성신호 출력부(400)에 입력되게 한다.The phase inversion output unit 220 inverts the phases of the 24 Hz and 32 Hz signals belonging to the audible frequency band among the separated vibration signals and inputs them to the voice signal output unit 400.

반전된 진동 신호는 원래의 아나로그 음성 신호에 포함된 진동 신호를 상쇄시키므로 스피커로 출력되는 음성에 24hz 및 32hz 대역의 신호가 포함되는 것을 방지한다.The inverted vibration signal cancels the vibration signal included in the original analog voice signal, so that the voice output from the speaker is prevented from including the 24 Hz and 32 Hz band signals.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

1000 : 모션 체어 구동 장치
100 : 음성신호 수신부
200 : 진동신호 분리부
300 : 진동 구현부
HMD : 헤드 마운트 표시 장치1000: Motion chair drive
100: Audio signal receiver
200: Vibration signal separation unit
300:
HMD: Head-mounted display

Claims (14)

가상현실 콘텐츠의 영상 및 음성을 재현하는 헤드 마운트 표시 장치(Head Mounted Display)로부터 음성 신호를 수신하는 음성 신호 수신부;
수신된 상기 음성 신호로부터 진동 신호를 분리하는 진동 신호 분리부;
상기 진동 신호에 기초하여 진동을 인가하는 진동 구현부; 및
스피커 구동을 위한 신호를 출력하는 음성신호 출력부를 포함하되,
상기 음성 신호 수신부는,
상기 헤드 마운트 표시 장치와 근거리 무선 통신으로 연결되고,
상기 음성 신호 수신부는,
수신된 상기 음성 신호를 아나로그 음성 신호로 복호화 하고, 상기 진동 신호 분리부는 상기 아나로그 음성 신호로부터 상기 진동 신호를 분리하고,
상기 진동 신호는,
8hz, 16hz, 24hz 및 32hz 대역의 음성 신호이고,
상기 진동신호 분리부는,
분리된 진동 신호 가운데 가청 주파수 대역에 속하는 24hz 및 32hz 신호의 위상을 반전시켜 상기 음성신호 출력부에 입력시키는 위상반전 출력기를 포함하는 모션 체어 구동 장치.A voice signal receiving unit for receiving a voice signal from a head mounted display for reproducing video and audio of virtual reality contents;
A vibration signal separator for separating a vibration signal from the received voice signal;
A vibration imager applying vibration based on the vibration signal; And
And a voice signal output unit for outputting a signal for driving the speaker,
Wherein the audio signal receiver comprises:
Mounted wireless communication with the head-mounted display device,
Wherein the audio signal receiver comprises:
And the vibration signal separation unit separates the vibration signal from the analog voice signal,
Wherein the vibration signal comprises:
8 hz, 16 hz, 24 hz and 32 hz audio signals,
Wherein the vibration signal separator comprises:
And a phase inversion output unit for inverting the phases of the 24 Hz and 32 Hz signals belonging to the audible frequency band among the separated vibration signals and inputting the inverted signals to the audio signal output unit. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 진동 신호 분리부는,
고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 알고리즘을 이용하여 수신된 상기 음성 신호로부터 상기 진동 신호를 분리하는 것을 특징으로 하는 모션 체어 구동 장치.The method according to claim 1,
Wherein the vibration signal separator comprises:
And separates the vibration signal from the received voice signal using a fast Fourier transform (FFT) algorithm. 청구항 1에 있어서,
상기 진동 구현부는,
분리된 상기 진동 신호를 증폭하는 신호 증폭기의 출력에 의해 구동되는 진동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모션 체어 구동 장치.The method according to claim 1,
The vibration implementing unit may include:
And a vibration motor driven by an output of a signal amplifier for amplifying the separated vibration signal. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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