KR102170331B1

KR102170331B1 - 낙하훈련 시뮬레이션 장치

Info

Publication number: KR102170331B1
Application number: KR1020180147872A
Authority: KR
Inventors: 신재중; 윤은석
Original assignee: 주식회사 피엔아이컴퍼니
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-10-26
Also published as: WO2020111667A1; KR20200061975A

Abstract

본 발명은 낙하훈련 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 원형의 회전레일을 갖는 상부프레임; 상기 상부프레임 및 회전레일에 지지되어 수평회전하는 회전플레이트; 상기 회전플레이트로부터 각각 두 줄로 현수되어 그 하단이 라이저연결구에 의해 연결되고, 이 라이저연결구의 하측으로 설치되는 연결스트링에 의해 사용자가 착용하는 하네스의 어깨부위에 연결되는 한 쌍의 라이저; 상기 회전플레이트의 후방으로부터 현수되어 그 하단이 상기 하네스의 후방 하단에 연결되는 후방라이저; 상기 회전플레이트에서 측방으로 회동가능하게 설치되고, 라이저용 구동모터에 의해 상기 라이저를 감거나 풀어주는 한 쌍의 라이저 권취장치; 상기 회전플레이트의 후방에 설치되어 후방라이저용 구동모터에 의해 상기 후방라이저를 감거나 풀어주는 후방라이저 권취장치; 및 상기 회전플레이트로부터 하방으로 현수되어 그 하단이 상기 라이저연결구를 통과하고, 상기 라이저연결구 내에 설치되는 센서에 의해 당김에 따라 상기 회전플레이트와 라이저 권취장치 및 후방라이저 권취장치의 작동을 제어하게 되는 한 쌍의 조종줄을 포함하여 이루어진다.

Description

낙하훈련 시뮬레이션 장치{AIRBORNE SIMULATION DEVICE}

본 발명은 낙하훈련 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 특히 간단한 구성으로 이루어지면서 낙하훈련 체험자 또는 사용자의 상ㆍ하 움직임은 물론, 수직 또는 수평 상태로 되는 상황과 회전하는 상태까지 구현함으로써 실제의 낙하훈련과 같은 다양한 상황의 움직임을 체험할 수 있도록 된 낙하훈련 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

고공 강하는 낙하산에 의한 공중침투의 한 방법이며, 이를 훈련하기 위하여 일반적으로 항공기나 헬기 등에 탑승하여 일정 고도의 상공에서 낙하산을 메고 자유 낙하 후, 정해진 고도에서 낙하산을 산개하여 착지하는 훈련을 하고 있다.

그러나 항공기 등을 이용한 훈련은 비용문제, 기후문제, 안전문제 등으로 인해 현실적으로 충분한 훈련을 하기 어려운 것이었으며, 이에 따라 항공기를 운행하지 않고서도 실제와 유사한 상황을 구성하여 낙하 훈련을 체험할 수 있는 가상 시뮬레이터의 개발이 이루어지고 있다.

특히 근래에는 가상의 입체적인 상황을 프로그램화하고, 시뮬레이션 장치에 의해 입체적인 동작을 부여함으로써 실제의 상황과 같은 움직임을 느끼도록 하고, 이를 다양한 상황에 적용하여 가상적인 상황을 실제 상황처럼 체감토록 하는 가상현실(virtual reality) 장치가 개발되고 있어서 보다 구체적이고 현실감 있는 훈련 시뮬레이션 장치의 개발이 가능하게 되었다.

이러한 가상현실 장치를 낙하훈련 시뮬레이션에 적용함에 있어서는, 컴퓨터에 의해 재현되는 가상적인 환경과 체험자의 체감교환을 보다 실감 있게 하기 위해서 체험자의 움직임을 보다 다채롭고 생동적으로 재현하도록 하는 시뮬레이션 장치가 요구된다.

특허문헌 1은 고공강하 모의훈련 및 가상현실 체험을 위한 시뮬레이터 장치를 보여주고 있는데 이를 살펴보면, 내측에 고공강하 체험을 하기 위한 체험공간이 형성되고, 그 상,하부에 고공강하 체험을 실시하기 위한 각 구성이 설치될 공간을 제공하는 본체와; 상기 체험공간의 상부에 설치되어 체험자를 견인하여 부양시키며 체험자의 고공강하 자세를 제어하는 모션베이스와; 상기 모션베이스의 상부 본체에 설치되어 모션베이스의 승강 및 모션베이스의 각도를 변환시켜 체험자의 고공강하 자세를 제어하기 위한 구동력을 제공하는 구동부와; 상기 본체의 하측에 설치되어 모션베이스에 의해 부양된 체험자의 부양을 보조하기 위한 상향풍을 생성하여 공급하는 팬유닛; 을 포함하여 구성함으로써, 낙하 훈련을 체험할 수 있도록 하고 있다.

그러나 특허문헌 1은 구동기구(22)에 연결된 구동판(21)을 단순히 유동시키는 것과 하측에서 송풍되는 바람에 의해 강하의 느낌을 체감토록 한 것으로서, 그 동작에 한계가 있어서 실제 강하 시의 환경을 구현하기에는 충분치 못한 것이었다.

특허문헌 2는 낙하산 조종 모의 훈련장치에 관한 것으로서, 그 내용을 살펴보면, "여러 개의 세로바(14)와 가로바(13)를 서로 연결하여 구성한 프레임(10); 상기 프레임(10)의 상부에 형성되며 중앙부분에 와이어(21)가 권취된 와인더(22)와 가장자리로 여러 개의 가이드봉(23)이 상하이동되게 구성되는 구동부(20); 상기 프레임(10)의 내부에 형성되며 상면에 가이드봉(23)과 와이어(21) 및 가장자리로 레일(35)이 형성되어 와인더(22)의 구동에 의하여 상하이동되게 형성되며 하면에 구동모터(37)가 형성된 고정판(31)과, 상기 고정판(31)의 하부에 일정간격 이격되게 형성되고 가장자리에 형성되며 롤러(32)가 형성된 여러 개의 연결바(33)가 상기 레일(35)에 안착되고 중앙부분에 상기 구동모터(37)의 구동기어(361)와 치합되는 종동기어(341)에 의하여 회전 가능하게 구성되며 양측으로 상면에 한 쌍의 조종부(36)에 권취된 조종와이어(미도시)의 끝부분이 관통공(342)로 관통되는 회전판(34)으로 구성된 조절부(30);를 포함하며, 여기서, 회전판(34)의 하부에 연결된 하니스(미도시)의 양측에 형성된 조종와이어를 이용하여 회전판(34)의 회전을 제어하여 낙하산의 조종훈련이 이루어지도록 하는 것"으로서 즉 회전판(34)을 와이어(21)에 매달아서 가이드봉(23)에 안내된 상태로 상하 이동시키고, 회전판(34)을 회전하는 동작으로 강하 체험이 이루어지도록 한 것이나, 이러한 특허문헌 2는 체험자가 착용하는 하네스와의 연결 관계가 구체적으로 개시되어 있지 않아서 명확한 구성을 알 수 없으며, 측 방향의 기울임을 제공하는 장치가 없는 것이어서, 역시 실제와 유사한 상황 연출에 한계가 있는 것이었다.

1. 한국 등록특허 제10-1212445호(2012.12.10.) 2. 한국 등록특허 제10-1546408호(2015.08.17.)

본 발명에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 장치는, 상승과 하강 및 회전은 물론 수평 방향의 기울임까지 실제 상황과 같은 연출이 가능하여 보다 현실감 있는 낙하 훈련을 할 수 있도록 된 낙하훈련 시뮬레이션 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 실제 상황과 같이 체험자 또는 사용자가 직접 조종줄을 조작하여 낙하, 회전, 방향전환 등의 상황을 구현함으로써 완성도 높은 훈련이 이루어질 수 있도록 된 낙하훈련 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 체험자를 현수하여 승강 및 하강하는 라이저가 잘못 감겨지거나 꼬이는 문제를 방지함으로써 원활한 권취가 이루어지도록 하여, 보다 안정적이고 원활한 시뮬레이션 동작이 이루어질 수 있도록 된 낙하훈련 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 장치는 상기의 목적을 달성하기 위하여, 원형의 회전레일을 갖는 상부프레임; 상기 상부프레임 및 회전레일에 지지되어 수평회전하는 회전플레이트; 상기 회전플레이트로부터 각각 두 줄로 현수되어 그 하단이 라이저연결구에 의해 연결되고, 이 라이저연결구의 하측으로 설치되는 연결스트링에 의해 사용자가 착용하는 하네스의 어깨부위에 연결되는 한 쌍의 라이저; 상기 회전플레이트의 후방으로부터 현수되어 그 하단이 상기 하네스의 후방 하단에 연결되는 후방라이저; 상기 회전플레이트에서 측방으로 회동가능하게 설치되고, 라이저용 구동모터에 의해 상기 라이저를 감거나 풀어주는 한 쌍의 라이저 권취장치; 상기 회전플레이트의 후방에 설치되어 후방라이저용 구동모터에 의해 상기 후방라이저를 감거나 풀어주는 후방라이저 권취장치; 및 상기 회전플레이트로부터 하방으로 현수되어 그 하단이 상기 라이저연결구를 통과하고, 상기 라이저연결구 내에 설치되는 센서에 의해 당김에 따라 상기 회전플레이트와 라이저 권취장치 및 후방라이저 권취장치의 작동을 제어하게 되는 한 쌍의 조종줄; 을 포함하여 이루어지는 특징이 있다.

이에 따라 낙하훈련 체험자는 실제와 같이 하네스를 착용하고 조종줄에 의한 다양한 동작의 조종을 하면서 실제 상황과 같은 체험을 하면서 임의적인 훈련을 할 수 있게 된다.

상기 회전플레이트는 상부프레임으로부터 지지축에 의해 지지되어 회전되며, 상기 지지축에는 슬립링이 설치되어 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 회전플레이트의 외주연에는 상기 회전레일에 얹혀지는 다수의 수직바퀴가 설치되고, 그 중 하나 이상의 수직바퀴가 회전용모터에 의해 구동되도록 되어 있고, 상기 회전플레이트의 외주연에는 상기 회전레일의 내측면에 접촉되는 다수의 수평바퀴가 설치되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 라이저 권취장치는 회전플레이트의 윗면에서 힌지축에 지지되어 좌ㆍ우로 자유 회동가능하게 지지되고, 전ㆍ후에 구동풀리 및 종동풀리가 설치되어 상기 라이저의 각 상단이 권취되며, 상기 구동풀리는 라이저용 구동모터에 의해 구동되고, 구동풀리와 종동풀리는 구동벨트에 의해 연동되도록 되어 있다.

이와 같이 라이저 권취장치가 좌ㆍ우로 자유 회동될 수 있어서, 라이저 권취장치로부터 하향 인출되어 하네스에 연결된 양 측의 라이저가 승강 및 유동됨에 따라 감겨지는 각도가 달라져도 꼬이거나 잘못 감기는 일이 없게 된다.

여기서 라이저용 구동모터가 설치되어 있는 상기 라이저 권취장치의 반대쪽으로는 무게추가 설치되어 좌ㆍ우 무게의 균형을 수평 상태로 유지하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 라이저연결구에는 센서롤러와 아이들러로 맞물리는 한 쌍의 롤러가 설치되고, 이 롤러 사이를 조종줄이 통과하도록 설치되며, 조종줄의 당김에 따라 회전하는 센서롤러를 감지하여 프로그램된 내용대로 각 구동모터를 동작시키게 되는 센서가 설치되는 것이다.

상기 센서롤러와 아이들러가 밀착되는 상태를 유지하도록 하기 위하여, 아이들러를 지지하는 롤러브라켓의 상단이 라이저연결구 몸체에 회전가능하도록 설치되고, 롤러브라켓의 하단이 센서롤러측으로 탄성바이어스되도록 스프링이 설치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 회전플레이트와 라이저 권취장치 및 후방라이저 권취장치를 구동시키기 위하여 입력되는 프로그램에 의해 가상의 공간을 시각적으로 나타내는 디스플레이부가 구비되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 상부프레임이 지지대에 의해 지지되어 있고, 이 지지대의 하단에는 하부프레임이 구비되어 있으며, 상기 하부프레임에는 내측의 체험자를 향하여 바람을 송출하는 송풍기가 설치되어 있는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의한 낙하훈련 시뮬레이션 장치에 의하면, 입력된 프로그램 또는 조종줄의 조작에 의해 하네스에 연결된 한 쌍의 라이저를 상승 또는 하강시키고, 회전 및 기울기 조절 등이 이루어지도록 하여 실제 고공 강하를 하는 것과 같은 현실적인 입체감을 얻도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명은 회전플레이트와 라이저의 권취장치 등이 일체적인 모듈로서 비교적 간단한 구성으로 이루어져서 전체적인 부피를 줄이고, 권취장치가 자연 회동되도록 구성하여 라이저의 자연스러운 권취가 이루어지도록 함으로써 안정적인 시뮬레이션 동작이 구현될 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 장치의 일례를 나타낸 사시도.
도 2는 상기 도 1의 측면도.
도 3은 본 발명에서 상부프레임과 그로부터 현가되는 라이저를 나타내는 사시도.
도 4는 상기 도 3의 배면 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 상부프레임의 평면도.
도 6은 본 발명의 상부프레임에 설치되는 회전플레이트와 권취장치를 나타낸 평면도.
도 7은 상기 도 6의 A-A선 단면을 나타내는 측면도.
도 8은 상기 도 2에서 프레임부분을 제거한 상태의 사시도.
도 9는 상기 도 8의 배면 사시도.
도 10은 상기 도 8의 정면도.
도 11은 본 발명에 따른 권취장치의 일례를 나타낸 사시도.
도 12(a)(b)는 본 발명에 따른 권취장치의 회동상태를 나타낸 정면도.
도 13는 본 발명에 따른 권취장치와 라이저의 작용상태를 나타낸 측단면도.
도 14는 본 발명에 따른 라이저연결구의 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 라이저연결구의 내부장치를 보여주는 사시도.
도 16은 체험자가 승강하는 상태를 나타낸 본 발명의 요부 측면도.
도 17은 후방라이저의 작용상태를 나타낸 본 발명의 요부 측면도.

본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 실시예로서의 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 장치의 일례를 나타낸 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 측면도이며, 도 3은 본 발명에서 상부프레임과 그로부터 현가되는 라이저를 나타내는 사시도이고, 도 4는 상기 도 3의 배면 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 상부프레임의 평면도로서 이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 장치는 상부프레임(1)과 상기 상부프레임(1)을 지지하는 지지대(2) 및 상기 지지대(2)의 하측으로 구비되는 하부프레임(3)으로 외부 구조물을 형성하고, 상기 상부프레임에는 회전플레이트(10)와 라이저 권취장치(20) 및 후방라이저 권취장치(30)가 설치되어 있다.

상부프레임(1)과 하부프레임(3)은 충분히 이격된 상태이며, 각 모서리 부분이 지지대(2)에 연결 지지되어 있고, 하부프레임(3)에는 내측면이 경사면(4)으로 되어 이 경사면에 송풍구(5)가 형성되어 체험자(U)를 향해 바람을 공급하도록 되어 있다.

상부프레임(1)은 박스 형태로 되어 그 상단 중간에는 상부프레임(1)을 형성하는 한 부분으로서 가로대(6)가 가로질러 설치되어 있고, 내부 하측에는 원형 띠 형상의 회전레일(7)이 설치되어 있는데, 상기 회전플레이트(10)가 상기 가로대(6) 및 회전레일(7)에 지지되어 설치된다.

도 6 내지 도 10에서는 편의상 각 프레임이 제거된 상태에서 회전플레이트(10)와 라이저 등의 구성을 구체적으로 보여주고 있다.

상기 회전플레이트(10)는 상기 회전레일(7)의 내측에 위치되며, 외주연에 다수의 수평바퀴(12)가 설치되어 상기 회전레일(7)의 내주연에 구름접촉되고, 회전플레이트(10)의 외주연 상측에는 다수의 수직바퀴(11)가 설치되어 회전레일(7)의 윗면에 얹혀지도록 되며, 상기 수직바퀴(11)들 중 어느 하나의 수직바퀴는 구동바퀴(11a)로 되어 회전용모터(13)에 의해 구동되도록 되어 있다.

따라서 하나의 수직바퀴는 구동바퀴(11a)로 되며, 다른 수직바퀴(11)들은 아이들링 바퀴로 되고, 크기도 구동바퀴와 다르게 구성될 수 있다.

상기 수평바퀴(12)들은 하단이 외측으로 돌출된 단턱(12a)을 형성하여 이 단턱(12a)에 회전레일(7)이 얹혀지는 형태로 설치됨으로써, 수평바퀴(12)가 회전레일(7)의 측면과 저면에 접촉되고, 상기 수직바퀴(11)가 회전레일(7)의 윗면에 접촉되어 상ㆍ하 및 측면에서 견고한 결합 상태를 형성하도록 되어 있다.

또한 회전플레이트(10)는 중앙 상측으로 구비되는 회전축(14)에 의해 상기 가로대(6)에 회전 가능하게 연결 지지됨으로써 상기 수직바퀴(11)와 더불어 하중을 분산하여 지지토록 하고 있으며, 회전축(14)에는 슬립링(15)이 설치되어 제반적인 전기적 연결이 이루어지도록 되어 있다.

회전플레이트(10)의 윗면에는 한 쌍의 라이저 권취장치(20)가 간격을 두고 설치되는데, 도 11은 라이저 권취장치(20)를 분리해서 사시도로 보여주고 있다.

각 라이저 권취장치(20)는 힌지축(21)에 지지되어 좌ㆍ우로 자유회동 가능하도록 설치되며, 전ㆍ후단에는 구동풀리(22) 및 종동풀리(23)가 구비되는데 상기 구동풀리(22)는 라이저용 구동모터(24)에 의해 구동되고, 구동풀리(22)와 종동풀리(23)는 구동벨트(25)에 의해 연동되도록 연결되어 있으며, 상기 구동벨트(25)는 체인으로 구성될 수도 있다.

상기 각 라이저용 구동모터(24)에는 초기 세팅을 위한 리미트스위치(24a)와 리미트용 감속기(24b)가 설치되어 있고, 이와 같이 라이저 권취장치(20)의 일측으로 라이저용 구동모터(24) 및 감속기(24b) 등이 설치됨으로써 라이저 권취장치(20)가 일측으로 기울게 되는 것을 방지하여 수평을 유지하도록 하기 위하여 도 12에서와 같이 각 라이저 권취장치(20)의 타측에는 무게추(25)가 설치되어 균형을 유지하도록 하고 있다.

여기서 상기 라이저 권취장치(20)가 좌ㆍ우로 자유회동되도록 함으로써 하방에서 체험자(U)의 과격한 움직임에 따른 라이저의 꼬임이나 잘못 감김을 방지하고 안정된 권취 상태가 이루어질 수 있게 된다.

회전플레이트(10)의 윗면 후방에는 후방라이저 권취장치(30)가 설치되는데, 후방라이저 권취장치(30)에는 후방라이저용 구동모터(31)에 의해 구동하는 후방라이저용 풀리(32)가 설치되고, 라이저용 구동모터(24)와 마찬가지로 리미트스위치(31a)와 리미트용 감속기(31b)가 구비되어 있다.

상기 리미트스위치(24a,31a)는 전원이 인가되었을 때 라이저(40) 및 후방라이저(50)등이 정해진 초기 위치로 세팅되도록 하기 위한 것이다.

회전플레이트(10)의 하방으로는 라이저(40) 및 후방라이저(50)가 설치되는데, 도 13은 라이저 권취장치(20)에 라이저(40)가 설치되는 상태를 구체적으로 보여주는 단면도로서, 이와 같이 좌ㆍ우 한쌍의 라이저(40)는 다시 각각 두 줄로 이루어져서 각 상단이 상기 라이저 권취장치(20)의 구동풀리(22)와 종동풀리(23)에 권취되며, 라이저용 구동모터(24)의 구동에 따라 구동풀리(22)와 종동풀리(23)는 동시에 동작되어 전ㆍ후로 나뉘어진 라이저(40)가 동시에 감기거나 풀어지게 된다.

각 구동풀리(22)와 종동풀리(23)로부터 늘어뜨려진 라이저(40)의 하단은 한 곳으로 모여서 그 하단이 한 쌍의 라이저연결구(41)에 연결 고정되고, 각 라이저연결구(41)의 하측으로는 연결스트링(42)이 연결되어 체험자가 착용하는 하네스(60)의 어깨 부위에 연결된다.

후방라이저(50)는 그 상단이 상기 후방라이저 권취장치(30)의 후방라이저용 풀리(32)에 권취되고, 하단은 하네스(60)의 엉덩이 및 다리 부위에 연결되며, 후방라이저용 풀리(32)에 근접한 위치에는 후방라이저(50)의 감김상태를 감지하는 후방라이저용 센서부(51)가 구비된다.

회전플레이트(10)의 하방으로는 각 라이저와 함께 조종줄(70)이 설치되는데, 조종줄(70)의 상단은 회전플레이트(10)에 설치된 조종줄용 풀리(71)에 권취되고, 하단부는 상기 라이저연결구(41)를 통과하여 현수되어 체험자(U)가 그 단부를 잡고 당기는 조작을 하게 된다.

상기 조종줄(70)의 상단은 상기 조종줄용 풀리(71)에 태엽과 같은 방식으로 감겨져 있어서 탄성적으로 상향 권취되어 일정 길이만큼만 하방으로 인출된 상태를 유지하게 된다.

도 14 및 도 15에서는 라이저연결구(41)와 조종줄(70)의 관계를 일례로서 보여주고 있는데 이를 참조하면, 라이저연결구(41)의 일측면에는 맞물리는 한 쌍의 롤러로 이루어지는 센서가 설치되어 이 한 쌍의 롤러 사이를 조종줄(70)이 통과하도록 되어 있다.

상기 한 쌍의 롤러 중 하나의 롤러는 볼륨센서로서의 센서롤러(43)이고, 다른 하나의 롤러는 아이들러(44)로 되어 조종줄(70)을 당기게 되면 센서롤러(43)와 아이들러(44)가 회전하면서 그 회전량을 감지하여 프로그램에 따라 라이저용 구동모터(24)를 구동시키게 된다.

상기 센서롤러(43)와 아이들러(44)는 서로의 밀착되는 상태를 유지하도록 하기 위하여, 아이들러(44)를 지지하는 롤러브라켓(45)의 상단이 롤러힌지(46)에 의해 라이저연결구(41)의 몸체 내부에서 회전가능하도록 설치되고, 롤러브라켓(45)의 하단이 센서롤러(43)측으로 탄성바이어스되도록 스프링(47)이 설치되어 있다.

따라서 롤러브라켓(45)의 하단에서 회전가능하게 설치되는 아이들러(44)가 상기 스프링(47)의 탄성에 의해 항상 센서롤러(43)에 맞물린 상태를 유지하게 되고, 조종줄(70)은 그 사이에 물려있게 된다.

상기 롤러브라켓(45)과 스프링(47)은 라이저연결구(41)의 내부에 설치되며, 외측의 센서롤러(43)와 아이들러(44)는 롤러커버(48)에 의해 보호된다.

상기 조종줄(70)의 상단은 태엽 방식이 아닌 도 15에서와 같이 상단에 인장스프링(72)을 연결하여 사용할 수도 있다.

본 발명에서는 입력된 프로그램에 따라 회전플레이트(10)와 라이저(40) 및 후방라이저(50) 등의 위치가 미리 세팅될 수 있으며, 프로그램 및 조종줄(70)의 조작에 의해 제반 동작들이 구동되도록 할 수 있다.

또한 본 발명의 시뮬레이션 장치에서는 가상의 공간을 시각적으로 보여주는 디스플레이부가 더 설치될 수 있는데, 이 디스플레이부는 체험자가 착용하는 헬멧의 가상현실 체험용 에치엠디(HMD)로 구성될 수 있다.

상기 디스플레이부는 입력되는 프로그램에 따라 그 내용을 달리할 수 있으며, 프로그램과 회전용모터(13), 라이저용 구동모터(24), 후방라이저용 구동모터(31) 및 조종줄(70) 등과 회로적으로 연결되어 작동된다.

본 발명에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 장치에는 하부프레임(3)의 송풍구(5)를 통해 입력되는 프로그램에 따라 바람을 불어줌으로써 실제 상황에 가까운 느낌을 제공하도록 하게 된다.

도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 장치의 작용을 일례로서 나타낸 것으로서 도 16은 라이저(40)가 승강되는 상태를 보여주는 것이고, 도 17은 후방라이저가 당겨지는 상태를 보여주는 것이다.

양 측 조종줄(70)의 선택적인 당김 조작에 의해 회전용모터(13)의 구동으로 회전플레이트(10)가 좌회전 또는 우회전하여 체험자의 방향 전환이 이루어지거나, 라이저용 구동모터(24)의 구동으로 라이저(40)의 감김을 조작하거나 하는 등의 입체적인 움직임을 실제와 같이 조종할 수 있다.

특히 체험자의 다양한 동작으로 인해 라이저는 심하게 요동하거나 비틀어질 수 있는데, 이와 같은 상황에서 라이저(40)의 움직임에 따라 라이저 권취장치(20)가 힌지축(21)을 중심으로 자유 회동되면서 라이저(40)의 요동을 적절하게 분산시켜줌으로써 라이저(40)가 꼬이거나 감겨지는 문제를 방지할 수 있다.

본 발명에서는 시뮬레이션의 내용을 가상적으로 디스플레이함으로써 가상의 공간에서 보여지는 시각적인 현상들과 본 발명에 따른 장치의 회전과 기울임 및 승강 동작이 연계되어 실제의 상황으로 느껴지도록 하고 있는 바, 이러한 디스플레이는 가상현실 체험용 에치엠디에 의해 구현될 수 있다.

따라서 입력되는 프로그램의 내용과 조종줄의 조작에 연동하여 장치의 동작들이 복합적으로 이루어져서 입체적인 움직임을 느끼게 되고, 하방의 송풍구(5)로부터 공급되는 바람에 의해 실제의 하강 속도감이나 방향성 등을 느낄 수 있는 등 입체적인 낙하훈련을 체감할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 각종 모터의 구동은 조종줄에 의한 직접적인 조작으로 동작시킬 수 있고, 다르게는 입력되는 프로그램의 내용에 따라 자동적인 동작으로 구현될 수도 있을 것이다.

또한 안전을 위한 장치로서 잡고 있던 조종줄을 놓게 되면 모든 구동장치는 정지하게 되고, 라이저 및 후방라이저가 초기의 자세로 복귀하게 되도록 할 수 있다.

이상에서 설명하고 도시한 바와 같은 본 발명은 상기의 실시예에 한정하는 취지는 아니며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 실시될 수 있을 것이다.

또한 상기의 설명에서 기본적이고 임의적으로 사용될 수 있는 기계요소들, 예를 들면 모터에 사용되는 감속기, 힌지에 사용되는 베어링, 전기적인 연결구성 등과 같은 범용 구성들은 구체적인 설명을 생략하였다.

1 ; 상부프레임 2 ; 지지대
3 ; 하부프레임 4 ; 경사면
5 ; 송풍구 6 ; 가로대
7 ; 회전레일 10 ; 회전플레이트
11 ; 수직바퀴 11a ; 구동바퀴
12 ; 수평바퀴 12a ; 단턱
13 ; 회전용모터 14 ; 회전축
15 ; 슬립링 20 ; 라이저 권취장치
21 ; 힌지축 22 ; 구동풀리
23 ; 종동풀리 24 ; 라이저용 구동모터
24a, 31a ; 리미트스위치 24b, 31b ; 감속기
25 ; 구동벨트 26 ; 무게추
30 ; 후방라이저 권취장치 31 ; 후방라이저용 구동모터
32 ; 후방라이저용 풀리 40 ; 라이저
41 ; 라이저연결구 42 ; 연결스트링
43 ; 센서롤러 44 ; 아이들러
45 ; 롤러브라켓 46 ; 롤러힌지
47 ; 스프링 48 ; 롤러커버
50 ; 후방라이저 51 ; 후방라이저용 센서부
60 ; 하네스 70 ; 조종줄
71 ; 조종줄용 풀리 72 ; 인장스프링
U ; 체험자

Claims

원형의 회전레일을 갖는 상부프레임;
상기 상부프레임 및 회전레일에 지지되어 수평회전하는 회전플레이트;
상기 회전플레이트로부터 각각 두 줄로 현수되어 그 하단이 라이저연결구에 의해 연결되고, 이 라이저연결구의 하측으로 설치되는 연결스트링에 의해 사용자가 착용하는 하네스의 어깨부위에 연결되는 한 쌍의 라이저;
상기 회전플레이트의 후방으로부터 현수되어 그 하단이 상기 하네스의 후방 하단에 연결되는 후방라이저;
상기 회전플레이트의 윗면에서 힌지축에 지지되어 각각 좌ㆍ우로 회동가능하게 설치되고, 전ㆍ후에 구동풀리 및 종동풀리가 설치되어 상기 라이저의 각 상단이 권취되며, 상기 구동풀리는 라이저용 구동모터에 의해 구동되고, 구동풀리와 종동풀리는 구동벨트에 의해 연동되도록 됨으로써 상기 라이저를 감거나 풀어주는 한 쌍의 라이저 권취장치;
상기 회전플레이트의 후방에 설치되어 후방라이저용 구동모터에 의해 상기 후방라이저를 감거나 풀어주는 후방라이저 권취장치; 및
상기 회전플레이트로부터 하방으로 현수되어 그 하단이 상기 라이저연결구를 통과하고, 상기 라이저연결구 내에 설치되는 센서에 의해 당김에 따라 상기 회전플레이트와 라이저 권취장치 및 후방라이저 권취장치의 작동을 제어하게 되는 한 쌍의 조종줄; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전플레이트는 상부프레임으로부터 지지축에 의해 지지되어 회전되며, 상기 지지축에는 슬립링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전플레이트의 외주연에는 상기 회전레일에 얹혀지는 다수의 수직바퀴가 설치되고, 그 중 하나 이상의 수직바퀴가 회전용모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 라이저 권취장치의 일측으로 상기 라이저용 구동모터가 설치되고, 그 반대쪽으로는 무게추가 설치되어 좌ㆍ우 무게의 균형을 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 라이저연결구에는 센서롤러와 아이들러로 맞물리는 한 쌍의 롤러가 설치되고, 이 롤러 사이를 조종줄이 통과하도록 설치되며, 조종줄의 당김에 따라 회전하는 센서롤러를 감지하여 프로그램된 내용대로 회전플레이트와 라이저 및 후방라이저를 동작시키게 되는 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 센서롤러와 아이들러가 밀착되는 상태를 유지하도록 하기 위하여, 아이들러를 지지하는 롤러브라켓의 상단이 라이저연결구 몸체에 회전가능하도록 설치되고, 롤러브라켓의 하단이 센서롤러측으로 탄성바이어스되도록 스프링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전플레이트와 라이저 권취장치 및 후방라이저 권취장치를 구동시키기 위하여 입력되는 프로그램에 의해 가상의 공간을 시각적으로 나타내는 디스플레이부가 구비되는 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 디스플레이부는 에치엠디(HMD)인 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부프레임은 지지대에 의해 지지되어 있고, 이 지지대의 하단에는 하부프레임이 구비되어 있으며, 상기 하부프레임에는 내측의 사용자를 향하여 바람을 송출하는 송풍기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 낙하훈련 시뮬레이션 장치.
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