KR102370788B1 - 인터렉티브 공간 가변 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인터렉티브 공간 가변 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 실시간으로 공간구조가 변화되면서 아이들의 호기심을 자극할 수 있도록 한 인터렉티브 공간 가변 시스템을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 실내공간의 바닥 또는 천장 또는 벽의 일부를 형성하도록 배치되는 탄성시트; 상기 탄성시트의 안쪽에서 탄성시트와 밀착된 채로 탄성시트를 지지하되, 다수개가 서로 다른 위치에서 탄성시트를 지지하도록 분산되게 배치된 다수의 지지부재; 상기 지지부재를 탄성시트에 근접하거나 멀어지는 제1방향으로 이동시켜 탄성시트를 올록볼록한 형태로 변형시키는 작동부재; 상기 작동부재를 제1방향으로 이동시키는 엑추에이터; 상기 작동부재와 엑추에이터를 지지하는 프레임; 및 상기 탄성시트 위 사람의 위치 또는 상태에 따라 엑추에이터를 제어하는 기능을 포함하는 제어기;로 구성된 것을 특징으로 하는 인터렉티브 공간 가변 시스템을 제공한다.

Description

인터렉티브 공간 가변 시스템{Interactive space system}

본 발명은 공간을 구성하는 바닥이나 천장이 사람의 움직임이나 상태에 대응하여 올록볼록한 형태로 변화되도록 이루어진 인터렉티브 공간 가변 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 내부에 구성되는 실내공간은 천장과 바닥 및 벽으로 둘러싸여 한정되며, 거주공간/사무공간/작업공간/보관공간/놀이공간/교육공간 등 다양한 용도로 활용된다.

한편, 실내공간을 놀이공간이나 교육공간으로 활용함에 있어서, 아이들의 참여도와 집중력 및 창의력을 향상시키기 위해서는 학습환경에 맞도록 공간을 실시간으로 변화시키는 공간의 다양화를 통하여 아이들의 호기심을 자극할 수 있도록 하는 공간조성이 요구된다.

그러나, 일반적인 실내공간은 육면체의 형태로 이루어져 매우 단조로우며, 실내공간을 구성하는 천장과 바닥 및 벽은 콘크리트 구조물로 형성됨에 따라 구조변경이 용이하지 않으므로, 창의적인 학습공간으로 적절하지 않을 뿐만 아니라 아이들의 호기심을 유발하도록 구조변경을 실시함에 있어서 매우 제한적일 수밖에 없다.

이에 따라 건축물의 설계단계에서 아이들의 호기심을 자극할 수 있도록 공간을 조성하거나, 가설벽을 설치하여 구조를 변경하는 방법이 사용되고 있다.

이러한 방법은 일시적으로 아이들의 호기심을 자극할 수는 있으나, 아이들은 변화 없는 공간구조에 금방 실증을 느끼게 되므로 효과의 지속성이 낮은 문제점이 있다.

한편, 기설치된 가설벽의 해체한 후, 다른 형태로 가설벽을 다시 설치함으로써 공간구조의 변화를 유도할 수 있으나, 이를 위해서는 작업 기간 동안 공간의 사용이 불가능하고, 많은 비용과 인력이 요구되는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2019-0106204호(2019.09.18.공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 학습환경에 맞도록 공간을 실시간으로 변화시키는 공간의 다양화를 통하여 아이들의 호기심을 자극할 수 있도록 한 인터렉티브 공간 가변 시스템을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 실내공간의 바닥 또는 천장 또는 벽의 일부를 형성하도록 배치되는 탄성시트; 상기 탄성시트의 안쪽에서 탄성시트와 밀착된 채로 탄성시트를 지지하되, 다수개가 서로 다른 위치에서 탄성시트를 지지하도록 분산되게 배치된 다수의 지지부재; 상기 지지부재를 탄성시트에 근접하거나 멀어지는 제1방향으로 이동시켜 탄성시트를 올록볼록한 형태로 변형시키는 작동부재; 상기 작동부재를 제1방향으로 이동시키는 엑추에이터; 상기 작동부재와 엑추에이터를 지지하는 프레임; 및 상기 탄성시트 위 사람의 위치 또는 상태에 따라 엑추에이터를 제어하는 기능을 포함하는 제어기;로 구성된 것을 특징으로 하는 인터렉티브 공간 가변 시스템을 제공한다.

한편 상기 인터렉티브 공간 가변 시스템에 있어서, 상기 작동부재는 랙기어로 구성되고, 상기 엑추에이터는 랙기어와 맞물린 채로 회전하는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 회전시키는 모터로 구성될 수 있다.

한편 상기 인터렉티브 공간 가변 시스템에 있어서, 상기 제어기는 탄성시트 위 사람의 심장박동수에 비례하여 작동부재가 제1방향으로 움직이는 속도를 제어하는 기능을 포함할 수 있다.

한편 상기 인터렉티브 공간 가변 시스템에 있어서, 상기 탄성시트와 지지부의 사이에 위치하되, 탄성시트의 안쪽에 일체형의 구조로 형성되며, 스프링강으로 이루어진 다수의 탄성 와이어가 격자형의 구조로 결합된 것으로 형성되어 탄성시트가 완만한 곡선을 형성하면서 변형되도록 유도하는 그물형 보강재;가 더 포함될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 실내공간을 구성하는 천장, 바닥, 벽 중 적어도 한 곳이 올록볼록한 형태로 변화되면서 공간구조를 연속적으로 바꾸어 줌으로써, 학습환경에 맞도록 공간을 실시간으로 변화시키는 공간의 다양화를 통하여 아이들의 호기심을 자극하여 참여도를 높이고, 교육의 효과 및 놀이의 재미를 높일 수 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템의 측면 구조도,
도 2 는 본 발명에 따른 지지부재와 작동부재 및 엑추에이터가 프레임에 설치된 상태를 보인 사시도,
도 3 은 본 발명에 따른 지지부재와 작동부재 및 엑추에이터가 프레임에 설치된 상태를 보인 사시도,
도 4 는 본 발명에 따른 탄성시트의 안쪽에 그물형 보강재가 더 설치된 상태를 보인 저면 사시도,
도 5 는 건축물의 바닥과 천장에 인터렉티브 공간 가변 시스템이 적용된 구조를 보인 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템의 측면 구조도를, 도 2는 본 발명에 따른 지지부재와 작동부재 및 엑추에이터가 프레임에 설치된 상태를 보인 사시도를, 도 3은 본 발명에 따른 지지부재와 작동부재 및 엑추에이터가 프레임에 설치된 상태를 보인 사시도를, 도 4는 본 발명에 따른 탄성시트의 안쪽에 그물형 보강재가 더 설치된 상태를 보인 저면 사시도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템은 탄성시트(100), 지지부재(200), 작동부재(300), 엑추에이터(400), 제어기(500)로 구성된다.

상기 탄성시트(100)는 탄성변형이 가능한 재질로 이루어지며, 본 발명에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템이 적용되는 실내공간의 내부방향으로 노출되도록 구성된다.

이러한 탄성시트(100)는 사각형의 평면구조를 가지며, 둘레가 실내공간을 형성하는 구조물이나 프레임(600)에 고정되게 설치될 수 있다.

상기 지지부재(200)는 탄성시트(100)를 지지하는 것으로, 다수개의 지지부재(200)가 서로 다른 위치에서 탄성시트(100)를 지지하도록 분산되게 배치된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 원형 판재로 이루어진 다수의 지지부재(200)가 탄성시트(100)의 안쪽에서 종횡으로 나열되어 탄성시트(100)를 지지하도록 구성된다.

이와 같은 지지부재(200)는 탄성시트(100)에 근접하거나 멀어지는 제1방향(D1)으로 이동하면서 탄성시트(100)를 올록볼록한 형태로 변형시키게 된다.

상기 작동부재(300)는 지지부재(200)와 연결되어 지지부재(200)를 지지하면서 지지부재(200)를 제1방향(D1)으로 이동시키는 것으로, 지지부재(200)와 일대일의 구조로 연결되어 각각의 지지부재(200)를 독립적으로 움직일 수 있도록 다수개로 구성된다

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 작동부재(300)는 한쪽 측면에 직선형의 기어이빨이 형성된 랙기어로 이루어지며, 제1방향(D1)과 평행한 방향으로 연장되고, 일측 단부가 지지부재(200)와 결합되어 지지부재(200)를 지지하도록 구성된다.

상기 엑추에이터(400)는 작동부재(300)를 제1방향(D1)으로 이동시키는 것으로, 작동부재(300)와 일대일의 구조로 연결되어 각각의 작동부재(300)를 독립적으로 이동시키도록 다수개로 구성된다.

이러한 엑추에이터(400)는 작동부재(300)에 형성된 기어이빨에 맞물리는 기어이빨이 외주면에 형성된 피니언기어(410)와, 상기 피니언기어(410)를 회전시키는 모터(420)로 구성될 수 있다.

물론, 상기 엑추에이터(400)는 신축동작을 하면서 작동부재(300)를 밀거나 당기는 방식으로 작동부재(300)를 이동시키는 실린더로 구성될 수도 있다.

상기 프레임(600)은 작동부재(300)와 엑추에이터(400)를 지지하는 것으로, 다수의 바가 입체적인 형태를 형성하도록 서로 결합된 것으로 이루어지며, 본 발명에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템이 구성되는 현장 구조에 따라 다양한 구조로 구성될 수 있다.

이러한 프레임(600)은 실내공간을 형성하는 구조물에 고정되게 설치된다.

한편, 작동부재(300)가 프레임(600)에 지지된 채로 제1방향(D1)으로 안정적으로 이동할 수 있도록 하기 위하여 작동부재(300)에는 슬롯(310)이 형성되고, 상기 슬롯(310)에 삽입되어 결합되는 가이드 돌기(610)가 프레임(600)에 더 형성될 수 있다.

이때 상기 슬롯(310)은 제1방향(D1)과 평행한 방향으로 연장되는 구조를 갖도록 작동부재(300)에 형성되고, 상기 가이드 돌기(610)는 프레임(600)으로부터 슬롯(310)으로 삽입되도록 돌출되게 형성된다.

이와 같은 슬롯(310)과 가이드 돌기(610)의 결합에 의해 작동부재(300)는 정해진 경로를 따라 제한된 범위 내에서 이동하게 된다.

한편, 도면부호 620은 작동부재(300)가 프레임(600)으로부터 이탈하는 것을 방지하도록 프레임(600)에 설치된 브라켓이다.

상기 제어기(500)는 엑추에이터(400)를 제어하는 것으로, 미리 입력된 프로그램에 따라 일정한 패턴 및 속도로 지지부재(200) 및 작동부재(300)가 움직이도록 엑추에이터(400)를 제어하거나, 탄성시트(100) 위 사람의 위치 또는 상태에 대응하여 지지부재(200) 및 작동부재(300)의 작동패턴이나 속도를 달리하는 제어를 실시하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 제어기(500)는 별도 카메라에서 촬영된 영상을 전송받아 분석함으로써 탄성시트(100) 위 사람의 위치를 인식하도록 구성하거나, 손목에 착용하는 시계형태의 단말기로부터 착용자의 위치와 심장박동수에 대한 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.

특히, 상기 제어기(500)는 단말기 착용자의 심장박동수에 비례하여 지지부재(200) 및 작동부재(300)가 제1방향(D1)으로 이동하는 속도를 증감시키는 속도제어기능을 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 인터렉티브 공간 가변 시스템에 있어서, 탄성시트(100)가 완만한 곡선을 형성하면서 변형되도록 탄성시트(100)를 지지하는 그물형 보강재(700)를 더 포함할 수 있다.

상기 그물형 보강재(700)는 스프링강으로 이루어진 다수의 탄성 와이어가 종횡으로 배열된 채로 서로 연결되어 격자형 구조를 형성하도록 이루어지며, 탄성시트(100)와 지지부재(200)의 사이에서 탄성시트(100)와 함께 변형되도록 탄성시트(100)의 안쪽에 일체형의 구조로 설치된다.

이러한 그물형 보강재(700)는 탄성시트(100)의 제조과정에서 탄성시트(100)의 내부에 배치되어 탄성시트(100)와 일체화되거나, 탄성시트(100)의 제조 후 탄성시트(100)의 안쪽에 부착되어 탄성시트(100)와 일체화될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템은 건축물의 실내공간을 형성하는 바닥과 천장과 벽 중 한 곳 이상에 설치되거나, 실외의 바닥에 설치될 수 있다.

한편, 도 5에는 건축물의 바닥과 천장에 인터렉티브 공간 가변 시스템이 적용된 구조가 예시되어 있으며, 이하에서 바닥에 구성된 인터렉티브 공간 가변 시스템이 작동하는 과정을 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템은 기본적으로 탄성시트(100)의 안쪽에 배치된 지지부재(200)가 작동부재(300)에 의해 제1방향(D1)으로 왕복하여 움직이면서 탄성시트(100)를 올록볼록한 형태로 변형시키도록 작동한다.

즉, 바닥에 구성된 인터렉티브 공간 가변 시스템은 엑추에이터(400)의 작동에 의해 작동부재(300)가 상승하는 경우, 작동부재(300)의 상부에 배치된 지지부재(200)가 작동부재(300)와 함께 상승하면서 탄성시트(100)를 밀어 올리게 되므로, 탄성시트(100)의 해당 지점은 볼록한 형태로 변형된다.

한편, 제어기(500)는 다수의 지지부재(200)를 서로 다른 높이로 제어함으로써 탄성시트(100)를 올록볼록한 형태로 변형시키게 된다.

따라서, 제어기(500)는 지지부재(200) 간의 높이차 그리고 상하이동속도의 제어를 통해 탄성시트(100)를 다양한 형태로 변형시키게 된다.

또한, 제어기(500)는 탄성시트(100) 위에 있는 아이의 심장박동수를 아이의 손목에 착용된 시계형태의 단말기로부터 획득하고, 아이의 심장박동수에 비례하여 탄성시트(100)가 변형되는 속도를 증감시킴으로써 아이의 호기심이나 집중력을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 시계형태의 단말기로부터 측정되는 심장박동수는 무선통신을 통해 제어기(500)로 전송될 수 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 인터렉티브 공간 가변 시스템은 공간을 구성하는 바닥과 천장 및 벽의 형상을 실시간으로 변화시킴으로써 다양한 경험을 할 수 있는 학습환경을 조성하게 되어 아이들의 호기심을 자극하고 능동적인 학습참여와 함께 집중력을 향상시키고, 놀이의 재미를 높일 수 있는 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 탄성시트 200: 지지부재
300: 작동부재 400: 엑추에이터
410: 피니언기어 420: 모터
500: 제어기 600: 프레임
700: 그물형 보강재

Claims (4)

1. 실내공간의 바닥 또는 천장 또는 벽의 일부를 형성하도록 배치되는 탄성시트(100);
   상기 탄성시트(100)의 안쪽에서 탄성시트(100)와 밀착된 채로 탄성시트(100)를 지지하되, 다수개가 서로 다른 위치에서 탄성시트(100)를 지지하도록 분산되게 배치된 다수의 지지부재(200);
   상기 지지부재(200)를 탄성시트(100)에 근접하거나 멀어지는 제1방향(D1)으로 이동시켜 탄성시트(100)를 올록볼록한 형태로 변형시키며 랙기어로 구성된 작동부재(300);
   상기 작동부재(300)를 제1방향(D1)으로 이동시키며 랙기어와 맞물린 채로 회전하는 피니언기어(410)와, 상기 피니언기어(410)를 회전시키는 모터(420)로 구성된 엑추에이터(400);
   상기 작동부재(300)와 엑추에이터(400)를 지지하는 프레임(600); 및
   상기 엑추에이터(400)를 제어하는 기능을 포함하는 제어기(500);로 구성되며,
   상기 작동부재(300)에는 정해진 경로를 따라 제한된 범위 내에서 이동하도록 슬롯(310)이 형성되고, 상기 슬롯(310)에 삽입되어 결합되는 가이드 돌기(610)가 프레임(600)에 더 형성되며,
   상기 탄성시트(100)와 지지부재(200)의 사이에 위치하되, 탄성시트(100)의 제조시에 탄성시트(100)의 내부에 배치되어 일체화되며, 스프링강으로 이루어진 다수의 탄성 와이어가 격자형의 구조로 결합된 것으로 형성되어 탄성시트(100)가 완만한 곡선을 형성하면서 변형되도록 유도하는 그물형 보강재(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인터렉티브 공간 가변 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 그물형 보강재(700)는 상기 탄성시트(100)의 제조 후 탄성시트(100)의 안쪽에 부착되어 탄성시트(100)와 일체된 것을 특징으로 하는 인터렉티브 공간 가변 시스템.

Images