KR102310189B1 - 가상현실 클라이밍 체험장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상현실 클라이밍 체험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체험자가 영상장치를 통해 가상현실 세계를 시청하면서 그와 연동되어 동작되는 클라이밍 장치의 등반 체험을 수행할 수 있도록 하는 가상현실 클라이밍 체험장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 클라이밍 체험 시스템은 체험자가 직접 등반하는 클라이밍 장치 및 클라이밍 장치로 가상 콘텐츠 기반의 제어명령 신호를 전송하는 제어시스템을 포함하되, 클라이밍 장치는 체험자가 등반할 때 제어시스템의 제어에 따라 이송되는 이송밸트와, 이송밸트를 지지하는 프레임과, 프레임에 고정되고 이송밸트와 결합되어 이송밸트를 회전시키는 구동부와, 프레임에 회전가능하게 결합되는 지지수단과, 이송밸트에 이동가능하게 결합되어 제어시스템의 제어 명령에 따라 전진 또는 후진되는 홀더유닛 및 프레임의 상부와 하부 측단에 각각 고정되어 이송밸트에 오르내리는 체험자의 위치를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가상현실 클라이밍 체험장치{VIRTUAL REALITY CLIMBING EXPERIENCE DEVICE}
본 발명은 가상현실 클라이밍 체험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체험자가 영상장치를 통해 가상현실 세계를 시청하면서 그와 연동되어 동작되는 클라이밍 장치의 등반 체험을 수행할 수 있도록 하는 가상현실 클라이밍 체험장치에 관한 것이다.
암벽등반은 특별한 훈련을 거친 후 약 45°이상의 암벽을 오르는 것을 말하는 것으로서 자유등반과 클라이밍으로 구분된다.
자유등반은 인공보조물을 사용하지 않고 바위의 형태에 따라 손과 발 및 기타 신체를 이용하여 암벽의 요철부위를 이용하여 등반하는 것을 말하며, 암벽의 형태에 따라 슬랩등반, 크랙등반, 페이스등반, 침니등반, 오버행등반 등이 있다.
상기와 같은 자연암벽을 등반하기 전 연습이나 훈련을 위한 목적으로 설치되는 것이 클라이밍이라 한다.
이러한 클라이밍은 자연암벽을 등반하기 위한 연습이나 훈련용이 아닌 오락용을 위한 목적으로도 사용된다.
그러나, 클라이밍 장치에만 의존하여서 실제 암벽을 등반하는 체험을 하기에는 현실감이 떨어지는 문제가 있다.
특히, 클라이밍 장치의 벽면에 체험자가 등반할 때 파지하는 홀더가 클라이밍 장치의 벽면에 고정되어 움직이지 않는 구조로 이루어짐으로써, 고정된 형태에서만 클라이밍이 가능한 한계가 있다.
종래 기술에 따르면, The Climb 등의 VR 게임이 제안되었으나, 이는 사용자가 VR 헤드셋을 착용하고 게임 패드를 이용하여, 실세계에서의 게임 패드에 대한 단순 버튼 제어 방식으로 게임 콘텐츠 내의 홀더를 잡고 올라 가는 동작을 구현하는 것에 그칠 뿐이어서, 실세계에서의 클라이밍 동작과는 전혀 무관한 게임 콘텐츠를 제안함에 그치는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 체험자가 영상장치를 통해 가상현실 세계를 보면서 실내에 설치된 클라이밍 장치를 등반할 수 있도록 하는 가상현실 클라이밍 체험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 클라이밍 체험 시스템은 체험자가 직접 등반하는 클라이밍 장치 및 클라이밍 장치로 가상 콘텐츠 기반의 제어명령 신호를 전송하는 제어시스템을 포함하되, 클라이밍 장치는 체험자가 등반할 때 제어시스템의 제어에 따라 이송되는 이송밸트와, 이송밸트를 지지하는 프레임과, 프레임에 고정되고 이송밸트와 결합되어 이송밸트를 회전시키는 구동부와, 프레임에 회전가능하게 결합되는 지지수단과, 이송밸트에 이동가능하게 결합되어 제어시스템의 제어 명령에 따라 전진 또는 후진되는 홀더유닛 및 프레임의 상부와 하부 측단에 각각 고정되어 이송밸트에 오르내리는 체험자의 위치를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 가상 콘텐츠를 시청하는 체험자가 가상 콘텐츠 상의 정보(튀어나오거나 들어가 있는 암벽 표면의 정보)와 대응되는 위치에서 전후진 제어되는 실세계의 클라이밍 장치의 홀더를 잡고 기어오르거나 내려오는 것이 가능한 가상현실 클라이밍 체험장치를 제공하는 것이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 클라이밍 체험장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 클라이밍 장치의 일부 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구동부를 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 도시된 A-A’를 따라 절단한 단면도.
도 5는 본 발명의 회전축과 홀더유닛의 구조를 나타내기 위한 일부절개 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 홀더유닛을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 홀더유닛 및 구동부의 작동상태를 나타낸 작동도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어시스템을 나타낸 블록도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 가상현실 클라이밍 체험장치는 클라이밍장치 및 제어시스템(700)을 포함한다.
클라이밍장치는 실내 또는 실외에 설치되어 체험자가 직접 등반하는 장치로써, 이송밸트(100), 프레임(200), 구동부(300), 지지수단(400), 홀더유닛(500), 센서(600) 및 제어시스템(700)을 포함한다.
이송밸트(100)는 다수개로 이루어진 것으로써, 체험자가 등반할 때, 제어시스템(700)의 제어에 따라 이송된다.
그리고, 이송밸트(100)는 홀더유닛(500)을 파지하거나 홀더유닛(500) 상에 발을 올려놓음에 따라 실제 체험자가 매달리는 것으로서, 체험자의 하중을 버틸 수 있는 스틸 재질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 이송밸트(100)의 후면에는 간격을 두고 다수개의 결합홈(120)이 형성되어 후술할 구동부(300)와 결합된다.
그리고, 이송밸트(100)는 길이방향을 따라 다수개의 관통공(110)이 상호 거리를 두고 이격되어 형성된다.
이러한 관통공(110)에는 후술할 홀더유닛(500)이 각각 관통된다.
프레임(200)은 다수개로 이루어진 것으로써, 바람직하게는 스틸 재질로 이루어져 이송밸트(100)를 지지한다.
즉, 이송밸트(100) 및 프레임(200)은 스틸과 같은 견고한 재질로 이루어짐으로써, 체험자가 클라이밍 장치에 매달릴 때, 체험자를 견고하게 지지할 수 있다.
한편, 이송밸트(100) 및 프레임(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 상호 교차되어 배치된다.
이로 인해 다수개의 이송밸트(100)는 상호 거리를 두고 이격되어 배치된 상태로 프레임(200)에 지지될 수 있다.
구동부(300)는 프레임(200)에 고정되고, 이송밸트(100)와 결합되어 이송밸트(100)를 회전시킨다.
이러한 구동부(300)는 회전축(310)과 연결밸트(320)와 회전부재(330) 및 제1구동모터(340)를 포함한다.
회전축(310)은 다수개로 이루어진 것으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 이송밸트(100) 및 프레임(200)의 측면형상이 사각형상을 이루도록 이송밸트(100) 및 상기 프레임(200)의 측면상에서 모서리, 즉 4개의 영역에 각각 배치된다.
그리고 회전축(310)은 양단부가 다수개의 프레임 중 최외각에서 한 쌍으로 배치된 최외각프레임(210)으로부터 돌출되지 않은 상태로 최외각 프레임(210)에 회전가능하게 고정된다.
이로 인해 회전축(310)은 프레임(200)이 회전할 때, 회전축(310)의 양단부가 지지수단(400)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 다수개의 회전축(310)은 최외각 프레임(210)에 회전가능하게 고정되는 것으로 설명하였지만, 최외각프레임(210)과 함께 최외각프레임(210)의 내측에 배치된 다수개의 내부프레임(220)에도 회전가능하게 고정됨도 가능하다.
이로 인해 회전축(310)은 최외각프레임(210)에만 고정되어 있을 때보다 더욱 견고하게 지지될 수 있다.
이러한 회전축(310)은 구동회전축(311) 및 피동회전축(312)을 포함한다.
구동회전축(311)은 제1구동모터(340)와 연결되어 제1구동모터(340)에 의해 회전된다.
이러한 구동회전축(311)은 일단부에 중량체인 제1구동모터(340)가 연결됨으로써, 측면상 사각형상으로 이루어진 이송밸트(100) 및 프레임(200)의 측면에서 하부에 배치됨이 바람직하다.
피동회전축(312)은 구동회전축(311)이 회전하면 연결밸트(320)에 의해 회전한다.
이러한 피동회전축(312)은 측면상 사각형상으로 이루어진 이송밸트(100) 및 프레임(200)의 측면에서 구동회전축(311)이 배치된 영역의 나머지 영역에 배치된다.
즉, 본 발명에서 구동회전축(311)은 1개로 이루어지고, 피동회전축(312)은 3개로 이루어지게 된다.
연결밸트(320)는 다수개로 이루어진 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 다수개의 회전축(310) 중 시계 방향 또는 반시계방향으로 상호 근접한 회전축(310) 단부에 각각 결합되어 다수개의 회전축 중 어느 하나, 즉 동력회전축(311)이 회전하면 나머지 회전축, 즉 피동회전축(312)도 회전하도록 한다.
이러한 연결밸트(320)는 구동밸트(321) 및 피동밸트(322)를 포함한다.
구동밸트(321)는 제1구동모터(340) 및 구동회전축(311)과 상호 연결된다.
즉, 구동밸트(321)는 제1구동모터(340)로부터 발생된 회전력을 구동회전축(311)에 전달한다.
이로 인해 구동밸트(321)는 제1구동모터(340)의 회전에 따라 구동회전축(311)을 용이하게 회전시킬 수 있다.
피동밸트(322)는 다수개의 피동회전축(312)과 각각 연결되어 구동회전축(311)의 회전력을 상기 피동회전축(312)에 전달한다.
구체적으로 다수개의 피동밸트(322) 중 어느 하나는 구동회전축(311)과 상기 구동회전축(311)과 인접한 피동회전축(312)을 상호 연결하고, 나머지 피동밸트(322)는 피동회전축(312)를 상호 연결한다.
이로 인해 피동밸트(322)는 구동회전축(311)으로부터 전달된 회전력을 피동회전축(312)에 전달하여 피동회전축(312)을 용이하게 회전시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 이송밸트(100) 및 프레임(200)의 측면 형상이 사각형상으로 형성되는 것으로 설명하였지만, 클라이밍 장치의 사용환경에 따라 이송밸트(100) 및 프레임(200)의 측면 형상이 다각형상으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 다각형상의 각 모서리에 삽입되는 회전축도 다각형상의 모서리 개수와 대응되는 개수로 이루어질 수 있다.
회전부재(330)는 회전축(310)이 관통되고, 도 4에 도시된 바와 같이 이송밸트(100)의 폭방향으로 상호 거리를 두고 이격되며, 이송밸트(100)에 결합되어 이송밸트(100)를 이송시킨다.
이를 위해 회전부재(330)는 이송밸트(100)의 결합홈(120)에 삽입될 수 있도록 외주면에 결합홈(120)과 대응되는 결합돌기(331)가 형성된다.
이로 인해 회전부재(330)는 결합돌기(331)와 결합홈(120)에 의해 이송밸트(100)를 용이하게 이송시킬 수 있다.
한편, 회전부재(330)의 지름은 회전축(310)의 지름보다 크게 형성된다.
구체적으로 회전부재(330)는 이송밸트(100)의 후면과 맞물린 상태에서 홀더이동수단(520) 및 받침대(510)가 이송밸트(100)의 모서리 영역을 지날 때, 도 5에 도시된 바와 같이 회전축(310)과 간섭되지 않은 상태로 회전축(310)을 지날 수 있도록 회전축(310)의 크기보다 크게 형성된다.
이로 인해 회전부재(330)는 홀더유닛(500)이 이송밸트(100)의 모서리 영역을 지날 때, 회전축(310)과의 간섭 없이 용이하게 지날 수 있다.
제1구동모터(340)는 다수개의 회전축(310) 중 어느 하나, 구체적으로 구동회전축(311)의 단부에 결합되어 구동회전축(311)을 회전시킨다.
한편, 이러한 제1구동모터(340)는 일반적으로 중량체로 이루어짐으로써, 다수개의 회전축(310) 중 하부에 배치된 회전축(310)에 결합됨이 바람직하다.
그리고, 제1구동모터(340)와 결합된 회전축(310)은 구동회전축(311)의 역할을 하게 된다.
지지수단(400)은 다수개의 프레임(200) 중 최외각프레임(210)에 회전가능하게 결합된다.
이러한 지지수단(400)은 몸체부(410)와 회전수단(420) 및 제2구동모터(430)를 포함한다.
몸체부(410)는 양쪽 최외각프레임(210)의 양측에 각각 고정된다.
그리고, 몸체부(410)는 저면이 지면에 접촉된다.
이때, 프레임(200)은 지면으로부터 이격된 상태로 몸체부(410)에 고정된다.
이로 인해 몸체부(410)는 프레임(200)이 지면에 닿지 않도록 견고하게 지지할 수 있다.
회전수단(420)은 몸체부(410)와 프레임(200) 사이에 배치된다.
구체적으로 회전수단(420)의 일단은 다수개의 프레임 중 최외각프레임(210)에 고정되고, 타단은 몸체부(410)에 회전가능하게 결합된 상태에서 단부에 제2구동모터(430)가 결합된다.
제2구동모터(430)는 몸체부(410)의 내부에 배치되고, 회전수단(420)을 회전시킨다.
이러한 제2구동모터(430)는 제어시스템(700)의 제어에 따라 프레임(420)을 경사지도록 회전시킨다.
그리고, 제2구동모터(430)는 몸체부(410)의 내측면에 고정됨이 바람직하다.
따라서, 제2구동모터(430)는 회전수단(420)과 연결밸트와 같은 구성으로 상호 연결된다.
이로 인해 제2구동모터(430)는 연결밸트와 같은 구성에 의해 회전력을 회전수단(420)에 용이하게 전달 할 수 있다.
홀더유닛(500)은 이송밸트(100)의 관통공(110)과 대응되는 위치에서 이송밸트(100)에 이동가능하게 결합되어 제어시스템(700)의 제어에 따라 전진 또는 후진된다.
이러한 홀더유닛(500)은 받침대(510)와 홀더이동수단(520) 및 홀더(530)를 포함한다.
받침대(510)는 이송밸트(100)의 후면에서 관통공(110)의 상면과 하면에 고정부재를 매개로 하여 각각 고정된다.
따라서, 받침대(510)는 홀더이동수단(520)의 일단에서 지지하게 되므로, 도 7에 도시된 바와 같이 우측에 배치된 상태일 때는 홀더이동수단(520)의 하면을 지지하고, 이송밸트(100)가 이송되어 홀더이동수단(520)이 좌측에 배치될 때는 우측에 배치된 상태에서의 상면을 지지한다.
따라서, 받침대(510)는 홀더이동수단(520)이 이송밸트(100)에 의해 이송되어 상하위치가 바꿔져도 홀더이동수단(520)를 견고하게 지지할 수 있다.
홀더이동수단(520)은 받침대(510)의 사이에서 삽입되어 받침대(510)에 고정된다.
그리고, 홀더이동수단(520)은 전면에 홀더(530)가 전진 또는 후진 가능하게 고정되어 제어시스템(700)의 제어에 따라 홀더(530)를 이동시킨다.
이러한 홀더이동수단(520)은 실린더 또는 리니어모터 중 어느 하나로 이루어진다.
한편, 모서리 영역에서 홀더이동수단(520) 및 받침대(510)는 회전축(310)으로부터 이격된 위치에 배치된다.
이로 인해 받침대(510) 및 홀더이동수단(520)이 이송밸트(100)의 모서리 영역을 지날 때, 홀더이동수단(520) 및 받침대(510)가 회전축(310)과 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
홀더(530)는 홀더이송수단(520) 전면에 고정되고, 관통공(110)을 관통한다.
그리고, 홀더(530)는 홀더이동수단(520)에 의해 선택적으로 전진 또는 후진한다.
이때, 홀더(530)는 체험자의 클라이밍 상태 및 헤드마운트 디스플레이를 착용한 체험자의 시선 정보에 따라, 가상 콘텐츠를 모사하도록 제어시스템(700)으로부터 수신되는 제어 명령에 따라, 홀더이동수단(520)에 의해 선택적으로 전진 또는 후진한다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 받침대(510)와 홀더이동수단(520) 및 홀더(530)를 이루는 홀더유닛(500)의 폭은 한 쌍의 회전부재(330) 사이의 거리보다 좁게 형성된다.
이로 인해 받침대(510)와 홀더이동수단(520) 및 홀더(530)는 이송밸트(100)의 모서리 영역을 지날 때, 이송밸트(100)의 후면에서 상호 거리를 두고 이격된 한 쌍의 회전부재(330) 사이로 용이하게 지날 수 있다.
센서(600)는 프레임(200)의 상부와 하부 측단에 각각 고정되어 이송밸트(100)에 오르내리는 체험자의 위치를 감지한다.
이러한 센서(600)는 제1감지센서(610) 및 제2감지센서(620)를 포함한다.
제1감지센서(610)는 프레임(200)의 하부 측단에 장착되어 체험자의 발의 위치를 감지한다.
이러한 제1감지센서(610)로부터 체험자의 발이 감지되면, 이송밸트(100)가 멈추게 된다.
제2감지센서(620)는 프레임(200)의 상부 측단에 장착되어 체험자의 손의 위치를 감지한다.
이러한 제2감지센서(620)로부터 체험자의 손이 감지되면, 이송밸트(100)의 회전 속도가 조정된다.
제2감지센서(620)는 복수 개의 위치에 상, 하 이격되어 배치되어, 상대적으로 상부에 배치된 제2 감지센서(620)로부터 체험자의 손이 감지되는 경우, 하부에 배치된 제2감지센서(620)로부터 체험자의 손이 감지되는 경우보다 이송밸트(100)의 회전 속도가 빠르도록 조정한다.
이를 통해, 체험자의 운동 역량 및 상황에 따라 클라이밍 체험 플랫폼의 가변 속도 구현이 가능하다.
최상단에 배치된 제2 감지센서(620)의 상부에는 체험자가 더 이상 올라가지 못하도록, 가림판 천이 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 프레임(200)의 모서리에는 헤드마운트디스플레이 장치를 착용한 체험자의 몰입감을 높이기 위해, 하얀 천 등으로 막기 위한 가림막 브라켓이 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 제어시스템(700)은 가상 콘텐츠를 수신하는 입력부(710)와, 가상 콘텐츠 기반의 클라이밍 홀더 트레드밀 구현 프로그램이 저장된 메모리(720) 및 프로그램을 실행시켜 가상 콘텐츠 기반의 제어명령 신호를 전송하는 프로세서(730)를 포함하고, 프로세서(730)는 가상 콘텐츠에 포함된 홀더(530)의 위치에 대응되도록 상기 홀더유닛(500)의 위치 및 전후진 조정에 대한 제어명령 신호를 전송한다.
체험자는 헤드마운트디스플레이장치를 착용하여 가상 콘텐츠를 시청하여, 본 발명의 실시예에 따른 클라이밍 장치에 대한 체험을 수행한다.
프로세서는 체험자가 착용한 헤드마운트디스플레이 장치에 배치된 촬영부로부터 수신한 홀더유닛(500)의 배치 상태를 고려하여, 체험자가 시청하는 영역의 가상 콘텐츠 홀더(530)의 위치와 홀더유닛(530)의 위치의 정합에 관한 제어명령 신호를 전송한다.
이 때, 프로세서(730)는 에지블렌딩 기법을 이용하여, 촬영부를 통해 획득된 실세계에서의 홀더유닛(500)의 위치 정보를 고려하여, 제어명령 신호를 전송하게 된다.
이에 따라, 체험자는 가상 콘텐츠에서 튀어나오거나 들어간 곳의 위치 및 그 정도에 대한 정보가 반영된 실세계에서의 클라이밍 장치에서의 홀더(530)를 잡거나, 홀더(530)에 발을 올려놓음으로써, 가상 콘텐츠와 실세계에서의 정보가 융합된 클라이밍 체험을 하는 것이 가능하다.
프로세서(730)는 체험자가 클라이밍을 수행함에 따라, 전술한 바와 같이 이송밸트(100)의 회전 및 홀더유닛(500)의 위치 및 전후진에 대한 제어명령 신호를 전송하고, 체험자의 클라이밍 동작에 따른 모터 제어값(엔코더 데이터)을 이용하여 체험자의 움직임 거리를 계산하고, 계산된 움직임 거리에 따라 가상 콘텐츠의 표출에 대한 제어명령을 전송한다.
이 때, 프로세서(730)는 제1 및 제2 감지 센서(610, 720)의 센싱값을 이용하여, 클라이밍 등반을 위한 모터 제어 명령 신호를 전송하되, 센싱값을 참조하여 속도 단계 제어값을 결정하고, 이에 따른 제어 명령 신호를 전송한다.
또한, 프로세서(730)는 가상 콘텐츠에서의 앵글(angle)값을 참조하여, 클라이밍 장치의 기울기에 대한 모터 제어 명령 신호를 전송한다.
또한, 프로세서(730)는 원점 감지 센서, 안전 감지 센서로부터 획득되는 센싱값을 이용하여 모션 제어를 위한 제어명령 신호를 전송한다.
또한, 프로세서(730)는 본 발명의 실시예에 따른 가상현실 클라이밍 체험 시스템이 체공 체험 플랫폼과 연동되어 제공되는 경우, 체공 체험 플랫폼과 가상현실 클라이밍 체험 시스템의 결합에 대한 감지 정보를 센서로부터 획득하고, 결합에 따른 후속 동작에 대한 제어명령 신호를 전송한다.
본 발명의 실시예에 따른 제어시스템(700)은 관리자 UI를 제공하여, 전술한 바와 같이 체공 체험 플랫폼과의 연동 시, 본 발명의 실시예에 따른 클라이밍 장치의 원점 이동, 전, 후진에 대한 제어 명령을 전송할 수 있도록 한다.
또한, 관리자 UI를 통해, 클라이밍 장치의 Play, Stop, Idle을 설정할 수 있도록 하며, 클라이밍 장치에 포함된 이송밸트의 속도를 단계별로 제어할 수 있도록 하며, 클라이밍 장치의 기울기를 원점, 앞, 뒤 각도로 가동 가능한 범위 내에서 설정할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, UI를 통해 설정할 수 있음에 그치는 것이 아니라, 체험자의 능력 정보와 등반 상황 모니터링 정보에 따라, 실시간으로 클라이밍 장치의 동작과 가상 콘텐츠 표출 동작이 연동되며, 난이도별 체험이 가능하도록 자동 설정되는 것이 가능하다.
또한, UI를 통해서는 본 발명의 실시예에 따른 클라이밍 장치에 배치되는 각종 센서, 즉 발감지용 센서, 손 감지용 센서, 끼임상태 감지 센서, 클라이밍 장치 이동 관련 센서, 클라이밍 장치 기울기 관련 센서에 대한 센싱 상태를 확인할 수 있도록 한다.
이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 이송밸트 110: 관통공
120: 결합홈 200: 프레임
210: 최외각프레임 220: 내부프레임
300: 구동부 310: 회전축
311: 구동회전축 312: 피동회전축
320: 연결벨트 321: 구동밸트
322: 피동밸트 330: 회전부재
331: 결합돌기 340: 제1구동모터
400: 지지수단 410: 몸체부
420: 회전수단 430: 제2구동모터
500: 홀더유닛 510: 받침대
520: 홀더이동수단 530: 홀더
600: 센서 610: 제1감지센서
620: 제2감지센서 700: 제어시스템
710: 입력부 720: 메모리
730: 프로세서

Claims (16)

  1. 체험자가 직접 등반하는 클라이밍장치; 및
    상기 클라이밍 장치로 가상 콘텐츠 기반의 제어명령 신호를 전송하는 제어시스템;을 포함하고,
    상기 클라이밍 장치는,
    체험자가 등반할 때, 상기 제어시스템의 제어에 따라 이송되는 이송밸트;
    상기 이송밸트를 지지하는 프레임;
    상기 프레임에 고정되고, 상기 이송밸트와 결합되어 상기 이송밸트를 회전시키는 구동부;
    상기 프레임에 회전가능하게 결합되는 지지수단;
    상기 이송밸트에 이동가능하게 결합되어 상기 제어시스템의 제어 명령에 따라 전진 또는 후진되는 홀더유닛; 및
    상기 프레임의 상부와 하부 측단에 각각 고정되어 상기 이송밸트에 오르내리는 체험자의 위치를 감지하는 센서를 포함하며,
    상기 이송밸트는, 길이방향을 따라 다수개가 상호 거리를 두고 이격된 관통공이 형성되고,
    상기 홀더유닛은,
    상기 이송밸트의 후면에서 상기 관통공의 상면과 하면에 각각 고정되는 받침대;
    상기 받침대의 사이에서 삽입되어 상기 받침대에 고정되는 홀더이동수단; 및
    상기 홀더이동수단 전면에 고정되고, 상기 관통공을 관통하는 홀더를 포함하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송밸트와 상기 프레임은 다수개로 이루어지고, 상호 교차되어 배치되는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 이송밸트 및 상기 프레임의 측면형상이 사각형상을 이루도록 상기 이송밸트 및 상기 프레임의 측면에서 모서리에 각각 배치된 다수개의 회전축;
    다수개의 상기 회전축 중 상호 근접한 회전축 단부에 각각 결합되어 다수개의 상기 회전축 중 어느 하나가 회전하면 나머지 회전축도 회전하도록 하는 다수개의 연결밸트;
    상기 회전축이 관통되고, 상기 이송밸트의 폭방향으로 상호 거리를 두고 이격되며, 상기 이송밸트에 결합되어 상기 이송밸트를 이송시키는 회전부재;
    다수개의 상기 회전축 중 어느 하나의 단부에 결합되어 상기 회전축을 회전시키는 제1구동모터;를 포함하고,
    상기 회전축은,
    상기 제1구동모터와 연결되어 상기 제1구동모터에 의해 회전되는 구동회전축; 및
    상기 구동회전축이 회전하면 상기 연결밸트에 의해 회전하는 피동회전축을 포함하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결밸트는,
    상기 제1구동모터 및 상기 구동회전축과 연결되는 구동밸트; 및
    다수개의 상기 피동회전축과 각각 연결되어 상기 구동회전축의 회전력을 상기 피동회전축에 전달하는 피동밸트를 포함하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지수단은,
    양쪽 최외각에 배치된 상기 프레임의 양측에 각각 배치되는 몸체부;
    상기 몸체부와 상기 프레임 사이에 배치되는 회전수단; 및
    상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 회전수단을 회전시키는 제2구동모터를 포함하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2구동모터는, 상기 제어시스템의 제어명령에 따라 상기 프레임을 경사지도록 회전시키는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 체험자의 클라이밍 상태 및 헤드마운트 디스플레이를 착용한 체험자의 시선 정보에 따라, 상기 가상 콘텐츠를 모사하도록 상기 제어시스템으로부터 수신되는 제어 명령에 따라, 상기 홀더이동수단에 의해 선택적으로 전진 또는 후진하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 홀더이동수단은, 실린더 또는 리니어모터 중 어느 하나로 이루어진 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 받침대와 홀더이동수단 및 홀더의 폭은 한 쌍의 상기 회전부재 사이의 거리보다 좁은 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 프레임의 하부 측단에 장착되어 체험자의 발의 위치를 감지하는 제1감지센서; 및
    상기 프레임의 상부 측단에 장착되어 체험자의 손의 위치를 감지하는 제2감지센서를 포함하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1감지센서에 의해 체험자의 발이 감지되면, 상기 이송밸트는 정지되고, 상기 제2감지센서에 의해 체험자의 손이 감지되는 상황에 따라, 상기 이송밸트의 회전 속도가 조정되는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 감지센서는 상하 이격되어 복수 개 배치되고, 각각이 배치된 위치에서 체험자의 손을 감지하는 상황에 따라, 상기 이송밸트의 회전 속도가 조정되는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어시스템은,
    상기 가상 콘텐츠를 수신하는 입력부;
    가상 콘텐츠 기반의 클라이밍 홀더 트레드밀 구현 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 프로그램을 실행시켜 상기 가상 콘텐츠 기반의 제어명령 신호를 전송하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 가상 콘텐츠에 포함된 홀더의 위치에 대응되도록 상기 홀더유닛의 위치 및 전후진 조정에 대한 제어명령 신호를 전송하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 체험자가 착용한 헤드마운트디스플레이 장치에 배치된 촬영부로부터 수신한 상기 홀더유닛의 배치 상태를 고려하여, 상기 체험자가 시청하는 영역의 가상 콘텐츠 홀더의 위치와 상기 홀더유닛의 위치의 정합에 관한 제어명령 신호를 전송하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 체험자의 클라이밍 동작에 따른 모터 제어값을 이용하여 상기 체험자의 움직임 거리를 계산하고, 계산된 상기 움직임 거리에 따라 상기 가상 콘텐츠의 표출에 대한 제어명령을 전송하는 것
    인 가상현실 클라이밍 체험 시스템.
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