KR102396483B1 - Simulation experience system and method for collision accident - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매우 안전하면서, 몰입감, 사실감 및 현실감이 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a safety accident simulation experience system and method, and more particularly, to an impact safety accident simulation experience system and method that is very safe and has a high sense of immersion, realism and realism.
일반적으로, 건설 현장에서는 항상 다양한 종류의 사고가 상존하고 있음에도 불구하고 작업자들의 안전 불감증이나 부주의, 무관심으로 인한 안전사고 즉, 충돌 또는 충격 안전사고가 빈번하게 발생하고 있다.In general, although various types of accidents always exist at construction sites, safety accidents, ie, collision or impact safety accidents, occur frequently due to workers' insensitivity to safety, carelessness, or indifference.
특히, 산업현장에서 많이 사용되는 지게차는 짐을 실은 높이를 조절할 수 있기 때문에, 소정의 높이를 가지는 작업공간에서도 유용하다. 그러나 지게차는 운전자의 시야가 넓지 않으며 특히 비좁은 작업공간에서 사용된다는 점으로 인해, 작업자와 지게차 간에 충돌이 자주 발생 되고, 이는 차 대 사람의 충돌이기 때문에 충돌된 작업자는 상당한 충격을 받는다.In particular, a forklift frequently used in industrial sites is useful even in a work space having a predetermined height because the height of the load can be adjusted. However, due to the fact that the operator's field of view is not wide and the forklift is used in a particularly cramped work space, collisions between the operator and the forklift frequently occur.
또한, 지게차는 운전석과 구동수단이 서로 고정되어 있기 때문에 화물이 적재된 상태에서 운전자는 시야 확보를 할 수 없고 이는 방향 전환시 다른 운전 장비들과의 잦은 충돌을 야기 시키며 결과적으로 운전자의 안전사고를 유발시키는 문제점이 있다.In addition, since the driver's seat and the driving means are fixed to each other for the forklift, the driver cannot secure the field of vision when the cargo is loaded, which causes frequent collisions with other driving equipment when changing directions, resulting in a safety accident for the driver. There is a problem that causes it.
따라서, 최근에는 다양한 교육방법을 통해서 안전의식을 고취시키고 있는데, 특히 그 중에서도 충격 안전사고에 대비한 교육은 차량 충돌을 간접적으로 경함하는 차량 충돌 체험장치에 의해서 경험하고 있지만, 일반적인 산업 현장에서 발생하는 지게차 등과의 예기치 못한 충돌 또는 충격을 상정하고 제작된 것이 아니어서, 사용자에게 경각심을 불러 일으키는 예방효과에서 실효성이 떨어지는 문제점이 있었다.Therefore, recently, safety awareness has been raised through various educational methods. In particular, education for impact safety accidents is experienced by the vehicle crash experience device that indirectly experiences a vehicle crash, but the Since it was not manufactured with the assumption of an unexpected collision or impact with a forklift, etc., there was a problem in that the effectiveness was reduced in the preventive effect that aroused the user's awareness.
상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 다음과 같다.The object of the present invention to solve the above-described problem is as follows.
첫째, 실제 사용자의 충격 안전사고 시뮬레이션 체험과 함께 VR 시뮬레이션 장치의 동조화된 연동을 통해 매우 안전하면서, 몰입감, 사실감 및 현실감이 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 및 방법을 제공하고자 함이다.First, it is to provide a very safe, immersive, realistic and realistic impact safety accident simulation experience system and method through synchronized interlocking of VR simulation devices with real users' impact safety accident simulation experience.
둘째, 안전하면서 사실감 및 현실감이 매우 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 및 방법을 제공하여, 빈번하게 발생되는 안전사고 중 충격 안전사고를 미리 체험할 수 있도록 함으로써, 충격 안전사고에 대한 경각심을 불러올 수 있도록 하고, 아울러 예방할 수 있도록 하고자 함이다.Second, by providing a safe, realistic and highly realistic shock safety accident simulation experience system and method, it is possible to experience shock safety accidents among frequently occurring safety accidents in advance, thereby raising awareness of shock safety accidents. and to make it preventable.
셋째, 산업현장에서 발생하는 충격 안전사고를 최소화하여 인명의 피해 및 물적 손실을 줄일 수 있도록 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 교육장치 및 방법을 제공하고자 함이다.Third, it is intended to provide a shock safety accident simulation experience educational device and method that minimizes impact safety accidents that occur in industrial sites, thereby reducing human damage and material loss.
상술한 과제를 해결하는 본 발명은, 직육면체형 베이스 프레임과 베이스 프레임 상단에 고정 설치되고 일측 방향으로 다수개의 완충패드가 부착되는 패드 프레임으로 구성된 프레임 지지부; 상기 패드 프레임 중심부에 설치되는 볼나사와 상기 볼나사 상부에 부착되어 상기 볼나사의 구동으로 상기 볼나사의 길이방향으로 직선 이동되는 충격 샤프트와, 충격 샤프트 말단에 부착되어 중심부에 상기 완충패드와 나란히 배치되어 패드면을 형성하는 충격패드로 구비되는 충격 유닛; 상기 볼나사와 연결되어 상기 충격 샤프트가 전방으로 이동되는 충격구동을 구동하는 모터 구동부; 및 상기 모터 구동부를 제어하는 제어부를 포함하여 구비되는 충격 체험장치; 상기 사용자가 HMD를 착용하고 상기 완충패드와 인접하여 등지고 위치하는 상태에서 상기 충격 체험장치가 충격구동하는 경우, 상기 충격 체험장치의 충격구동과 동조화되어 사용자가 착용한 HMD에 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상이 디스플레이되는 VR 시뮬레이션 장치; 및 충격 안전사고 체험 또는 예방의 안내 영상과 상기 HMD에 구현되는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.The present invention for solving the above problems, a frame support portion consisting of a rectangular parallelepiped base frame and a pad frame fixedly installed on the top of the base frame and to which a plurality of buffer pads are attached in one direction; A ball screw installed in the center of the pad frame, an impact shaft attached to the upper portion of the ball screw and linearly moved in the longitudinal direction of the ball screw by the driving of the ball screw, and a shock shaft attached to the end of the impact shaft and aligned with the buffer pad in the center an impact unit provided with a shock pad disposed to form a pad surface; a motor driving unit connected to the ball screw to drive a shock drive in which the shock shaft is moved forward; and a shock experience device including a control unit for controlling the motor driving unit; When the shock experience device is shock driven while the user wears the HMD and is positioned with his back and his back adjacent to the buffer pad, the VR shock safety accident simulation image is synchronized with the shock driving of the shock experience device The displayed VR simulation device; And it may include a display device for displaying a guide image of the impact safety accident experience or prevention and the image implemented in the HMD.
여기서, 상기 충격 유닛은, 상기 패드 프레임 중심에 설치된 박스형 지지 프레임과, 상기 박스형 지지 프레임 하단 면에서 길이방향으로 중심에 설치되는 나사축, 상기 나사축에 나사 결합되는 너트 모듈과, 상기 나사축과 나란한 방향으로 상기 너트 모듈 상단에 고정되어 장착되고 상기 나사축의 회동으로 직선 이동되는 충격 샤프트와, 상기 충격 샤프트 말단부에 부착되는 상기 충격패드를 포함할 수 있다.Here, the impact unit includes a box-shaped support frame installed in the center of the pad frame, a screw shaft installed in the center in the longitudinal direction from the bottom surface of the box-type support frame, a nut module screwed to the screw shaft, and the screw shaft and It may include a shock shaft fixedly mounted on the upper end of the nut module in a parallel direction and linearly moved by rotation of the screw shaft, and the shock pad attached to a distal end of the shock shaft.
또한, 상기 볼나사와 이격되어 나란하게 양쪽으로 설치되는 리니어 레일, 양쪽 각 리니어 레일에 슬라이딩 결합되는 양쪽 블록으로 구성된 LM 가이드를 포함하되, 상기 양쪽 블록과 상기 양쪽 블록 사이에 위치한 상기 너트 모듈이 상단에 부착되는 연결 막대로 고정 연결되는 것일 수 있다.In addition, an LM guide comprising a linear rail spaced apart from the ball screw and installed on both sides in parallel, and an LM guide consisting of both blocks slidably coupled to each linear rail on both sides, wherein the nut module located between the both blocks and the both blocks is at the top It may be fixedly connected with a connecting rod attached to the .
또한, 상기 모터 구동부는, 상기 박스형 지지 프레임 하단에 장착된 모터 장착 케이스; 상기 모터 장착 케이스 내부에 장착되는 서보 모터; 및 상기 서보 모터의 회동축에 장착된 타이밍 풀리와 상기 나사축의 일측에 장착된 타이밍 풀리를 연결하는 타이밍 벨트를 포함하는 것일 수 있다.In addition, the motor driving unit, a motor mounting case mounted on the bottom of the box-shaped support frame; a servo motor mounted inside the motor mounting case; and a timing belt connecting the timing pulley mounted on the rotation shaft of the servo motor and the timing pulley mounted on one side of the screw shaft.
더하여, 상기 지지 프레임을 받치는 프레임 받침부와, 상기 받침부 하단에서 상기 완충패드 전면 방향으로 연장되는 발 받침부와, 발 받침부 말단 양쪽에서 수직으로 세워지고 일정 높이에서 수평으로 연결되는 사용자 안전바를 포함하는 사용자 탑승부를 더 포함하되, 상기 사용자 안전바 일측에 장착되는 것으로, 상기 충격 장치 및 상기 VR 시뮬레이션 장치를 동조화시켜 구동을 시작시키는 시작버튼을 구비하는 것일 수 있다.In addition, a frame support part for supporting the support frame, a foot support part extending from the bottom of the support part in the front direction of the buffer pad, and a user safety bar erected vertically from both ends of the foot support part and connected horizontally at a certain height It may further include a user boarding unit that includes, but is mounted on one side of the user safety bar, and includes a start button that synchronizes the impact device and the VR simulation device to start driving.
또한, VR 시뮬레이션 장치는, 사용자가 머리에 착용하고, 상기 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 디스플레이하는 HMD; 상기 HMD 위치와 모션을 인식하는 베이스 스테이션; 및 상기 베이스 스테이션으로부터 받은 데이터를 바탕으로 상기 충격 체험장치의 충격구동과 동조화되어 구동되는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 상기 HMD에 전송하는 본체를 포함하는 것일 수 있다.In addition, the VR simulation device, the user wears on the head, the HMD for displaying the VR impact safety accident simulation image; a base station for recognizing the position and motion of the HMD; and a main body that transmits to the HMD a VR shock safety accident simulation image driven in synchronization with the shock driving of the shock experience device based on the data received from the base station.
그리고, 본 발명은, 상술한 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템을 이용한 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법에 있어서, (a) 상기 디스플레이 장치에 충격 안전사고 관련 내용 및 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법의 설명 정보를 표시하는 단계; (b) 사용자가 상기 HMD를 착용하고 상기 충격 체험장치에 탑승하여, 상기 VR 시뮬레이션 장치가 미리 프로그램된 충격 안전사고 체험 영상의 구동과 동조화되어 상기 충격 체험장치가 구동되도록 구동시작 신호를 상기 제어부로 전송하여 구동을 시작하는 단계; (c) 상기 VR 시뮬레이션 장치가 상기 충격 체험장치의 충격구동과 함께 동조화된 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 상기 HMD에 표시하는 단계; 및 (d) 상기 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상의 재생과 상기 충격 체험장치의 충격구동이 종료된 후, 상기 VR 시뮬레이션 장치가 충격 안전사고 예방과 관련된 정보를 상기 디스플레이 장치 및 상기 HMD에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.And, the present invention, in the shock safety accident simulation experience method using the above-described shock safety accident simulation experience system, (a) to display the description information of the impact safety accident related content and impact safety accident simulation experience method on the display device step; (b) a user wears the HMD and boards the impact experience device, and sends a driving start signal to the controller so that the VR simulation device is synchronized with the driving of a pre-programmed impact safety accident experience image to drive the impact experience device Transmitting to start driving; (c) displaying, by the VR simulation device, a VR impact safety accident simulation image synchronized with the impact driving of the impact experience device on the HMD; and (d) after the reproduction of the VR impact safety accident simulation image and the impact driving of the impact experience device are finished, the VR simulation device displays information related to the prevention of impact safety accidents on the display device and the HMD. may include
상술한 과제를 해결하는 본 발명의 효과는 다음과 같다.Effects of the present invention for solving the above-described problems are as follows.
첫째, 본 발명은 사용자가 소정의 충격력으로 간접적인 충격체험을 할 수 있는 충격구동과 VR 시뮬레이션 장치에 의해 사용자가 착용한 HMD에 구현되는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 3D 영상을 동조화시켜 사용자에게 디스플레이함으로써, 매우 사실감 높은 충격 시뮬레이션 체험을 제공할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.First, the present invention synchronizes the VR impact safety accident simulation 3D image implemented in the HMD worn by the user by the shock driving and VR simulation device that allows the user to experience an indirect impact with a predetermined impact force and displays it to the user, A system and method capable of providing a highly realistic impact simulation experience are provided.
둘째, 본 발명은 안정적으로 충격 샤프트를 소정의 충격력으로 직선 이동시켜 충격 구동을 수행할 수 있고, 충격 샤프트에 완충패드를 구비하여 안전한 충격 체험을 할 수 있는 안전하고 효과적인 충격 유닛을 제공하여 매우 사실감이 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 및 방법을 제공한다.Second, the present invention is very realistic by providing a safe and effective shock unit that can stably move the shock shaft in a straight line with a predetermined impact force to perform shock driving, and provides a buffer pad on the shock shaft for a safe shock experience. This high impact safety accident simulation experience system and method are provided.
셋째, 본 발명은 매우 쉽고 안전하면서 현실감 및 몰입감이 매우 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 경험을 제공할 뿐만 아니라, 충격 안전사고에 대한 경각심을 불러 일으켜 예방 효과가 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 및 방법을 제공한다.Third, the present invention provides a shock safety accident simulation experience experience that is very easy, safe, and highly realistic and immersive, as well as a shock safety accident simulation experience system and method with high prevention effect by raising awareness about shock safety accidents do.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 사시도 및 사용자 체험 모식도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 구성인 충격 체험장치의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 구성인 충격 체험장치의 정면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 추가적인 비상버튼을 예시한 확대도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법의 흐름을 도시한다. 1 shows a perspective view and a user experience schematic diagram of an impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an impact experience device, which is a configuration of an impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention.
3 shows a front view of an impact experience device that is a configuration of an impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows an enlarged view illustrating an additional emergency button of the impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the flow of the shock safety accident simulation experience method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. As can be easily understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Wherever possible, identical or similar parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.
본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외 시키는 것은 아니다.The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component and/or It does not exclude the presence or addition of groups.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 충격장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 충격 유닛의 정면도를 도시한다.1 is a perspective view of an impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are perspective views of an impact device of the impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is this view It shows a front view of the impact unit of the impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the invention.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템은, 직육면체형 베이스 프레임(110)과 베이스 프레임(110) 상단에 고정 설치고 일측 방향으로 다수개의 완충패드(123)가 부착되는 패드 프레임(120)으로 구성된 프레임 지지부(100); 상기 패드 프레임(120) 중심부에 설치되는 볼나사(Ball Screw)와 상기 볼나사 상부에 부착되어 상기 볼나사의 구동으로 상기 볼나사의 길이방향으로 직선 이동되는 충격 샤프트(230)와, 충격 샤프트(230) 말단에 부착되어 중심부에 상기 완충패드(123)와 나란히 배치되어 패드면을 형성하는 충격패드(235)로 구비되는 충격 유닛(200); 상기 볼나사와 연결되어 상기 충격 샤프트(230)가 전방으로 이동되는 충격구동을 구동하는 모터 구동부(250); 및 상기 모터 구동부(250)를 제어하는 제어부를 포함하여 구비되는 충격 체험장치(1000); 상기 사용자가 HMD(Head Mount Display:HMD)(2100)를 착용하고 상기 완충패드(123)와 인접하여 등지고 위치하는 상태에서 상기 충격 체험장치(1000)가 충격구동하는 경우, 상기 충격 체험장치(1000)의 충격구동과 동조화되어 사용자가 착용한 HMD(2100)에 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상이 디스플레이되는 VR 시뮬레이션 장치(2000); 및 충격 안전사고 체험 또는 예방의 안내 영상과 상기 HMD(2100)에 구현되는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치(3000)를 포함할 수 있다.1 to 4, the impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention is fixedly installed on the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템은, 프레임 지지부(100)와, 프레임 지지부(100) 상단부에 구비되고, 사용자에게 충격을 가하는 충격 유닛(200)과, 충격 유닛(200)을 구동하는 모터 구동부(250)와, 모터 구동부(250)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성되는 충격 체험장치(1000)와, 충격 체험장치(1000)의 충격구동과 동조화되어 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 영상을 구현하는 VR 시뮬레이션 장치(2000)와, 디스플레이 장치(3000)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, the impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention includes a
여기서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템은 지지 프레임을 받치는 프레임 받침부(310)와, 상기 받침부 하단에서 상기 완충패드(123) 전면 방향으로 연장되는 발 받침부(320)와, 발 받침부(320) 말단 양쪽에서 수직으로 세워지고 일정 높이에서 수평으로 연결되는 사용자 안전바(330)를 포함하는 사용자 탑승부(300)를 더 포함하되, 사용자 안전바(330) 일측에 장착되는 것으로, 충격 장치 및 상기 VR 시뮬레이션 장치(2000)를 동조화시켜 구동을 시작시키는 시작버튼(350)을 구비할 수 있다.Here, as shown in Figure 1, the impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention extends in the front direction of the
즉, 사용자 탑승부(300)는 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템을 사용하기 위해, 충격장치의 프레임 지지부(100)를를 안전하게 지지하고 받칠 수 있는 프레임 받침부(310)와, 사용자가 탑승하여 시뮬레이션 체험을 할 있도록 상기 프레임 받침부(310) 하단에서 연장되는 발 받침부(320)가 형성된 구조이고, 발 받침부(320) 말단부 양측에서 수직으로 세워지고 사용자의 허리 정도의 높이 정도 되는 위치에서 수평으로 연결되는 사용자 안전바(330)가 형성된 구조일 수 있다.That is, the
이처럼, 사용자 탑승부(300)는 프레임 바침부에 의해 프레임 지지부(100)를 안정적으로 지지하고, 상단에 충격 유닛(200)을 위치시키고 그 전면에 사용자를 위치시킬 수 있도록 사용자 발 받침부(320)와, 사용자가 안전하게 탑승하고, 필요에 따라 손으로 잡을 수 있는 사용자 안전바(330)를 구비하여 장치 구성을 간단히 하면서도 안전하고 편리하게 충격 안전사고 시뮬레이션 체험을 할 수 있는 시스템을 제공한다.In this way, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템은 사용자 안전바(330)의 일측에 시작버튼(350)을 구비하여, 사용자가 사용자 탑승부(300)에 탑승한 후, 시작버튼(350)을 가압하면, 충격구동과 동시에 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상이 동조화 되도록 구동하게 함으로써, 실제 충격 안전사고와 같은 체감과 함께 HMD(2100)를 통해 구현되는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상이 동조화되어 더욱 높은 사실감 및 현실감을 얻을 수 있는 시뮬레이션 체험을 쉽고 편리하게 경험할 수 있다.In addition, the impact safety accident simulation experience system according to the embodiment of the present invention is provided with a
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템은 산업현장에서 발생할 수 있는 기계장치에 의한 예상치 못한 충격 안전사고를 체험하기 위해, 사용자를 탑승시키고 충격 체험장치(1000)에 의한 충격구동과 VR 시뮬레이션 장치(2000)에 의해 사용자가 착용한 HMD(2100)에 구현되는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 3D 영상을 동조화시켜 사용자에게 디스플레이함으로써, 매우 사실감 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험을 제공할 수 있는 시스템을 제공한다.As described above, the impact safety accident simulation experience system according to an embodiment of the present invention allows a user to board and shock driving by the
이하 도면을 참조하여 보다 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 체험 시스템의 구성요소를 살펴보기로 한다.Hereinafter, the components of the impact safety accident experience system according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 충격 체험장치(1000)는 프레임 지지부(100)와 프레임 지지부(100) 상단에 장착되는 충격 유닛(200)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 프레임 지지부(100)는 직육면체 형상으로 일정한 높이까지 프레임 골격으로 형성된 베이스 프레임(110)과, 베이스 프레임(110) 상단 일부에 박스형 골격으로 이루어지고, 사용자가 위치하는 방향으로 다수개의 완충패드(123)가 부착된 패드 프레임(120)으로 구성될 수 있다.2 to 4 , the
이처럼 프레임 지지부(100)는 직육면체 또는 박스형 형상의 골격 프레임으로 형성함으로써, 제작이 매우 간단하고 제조 단가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 다른 구성 요소를 쉽게 탈 부착 가능할 뿐만 아니라, 다른 위치로도 쉽게 변경 가능한 장점이 있다.As such, the
그리고, 패드 프레임(120)은 박스형 프레임 형상으로 사용자가 위치하는 방향으로 다수개의 완충패드(123)가 부착될 수 있는데, 이는 충격 체험을 위해 충격 유닛(200)의 샤프트가 사용자를 가격 하거나 사용자가 넘어지는 경우, 사용자가 다치지 않게 하기기 위해 충격을 완화할 수 있는 완충패드(123)를 형성하는 것이 바람직하고, 중심부에는 충격 유닛(200)에 부착되는 충격패드(235)를 형성하여 완충패드(123)와 분리되는 구조를 형성할 수 있다. 즉 다수의 네모 형상의 완충패드(123)가 메트릭스 형상으로 다수개 부착되는 구조일 수 있다.In addition, the
또한, 패드 프레임(120) 중심부에는 사용자에게 충격을 가하여 충격 안전사고 체험을 할 수 있게 하는 충격 유닛(200)을 구비할 수 있는데, 충격 유닛(200)은 패드 프레임(120) 중심부에 설치되는 볼나사와 상기 볼나사 상부에 부착되어 상기 볼나사의 구동으로 상기 볼나사의 길이방향으로 직선 이동되는 충격 샤프트(230)와, 충격 샤프트(230) 말단에 부착되어 중심부에 상기 완충패드(123)와 나란히 배치되어 패드면을 형성하는 충격패드(235)로 구비될 수 있다. 여기서, 볼나사는 회동하며 구동하는 나사축(221)과 상술한 나사축(221)에 볼 베어링은 나사결합 되는 너트 모듈(223)을 포함하여 구성되는 것으로, 상기 나사축(221)의 구동에 따라 너트 모듈(223)이 직선 이동되는 구조를 의미한다.In addition, the center of the
보다 구체적으로, 충격 유닛(200)은, 패드 프레임(120) 중심에 설치된 박스형 지지 프레임(210)과, 박스형 지지프레임 하단 중심 길이 방향으로 설치되는 나사축(221)과, 나사축(221) 상단에 나사 결합되어, 나사축(221)의 회전으로 직선 이동되는 너트 모듈(223)과, 너트 모듈(223)에 상단에서 나사축(221)과 나란히 위치하도록 부착되어 너트 모듈(223)의 이동과 함께 직선 이동되는 충격 샤프트(230)와, 충격 샤프트(230) 말단부에 부착되는 것으로 충격을 완충할 수 있는 충격패드(235)를 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, the
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 충격 시뮬레이션 체험 시스템에 적용되는 충격 유닛(200)에 볼나사를 사용하는 것은, 사용자에게 충격 가하는 충격 구동을 위해서는 안정적인 직선이동과 충분한 속도로 가속시킬 수 있도록 제어 가능한 구동 모듈이 필요한데, 볼나사는 나사축(221)의 회전으로 사용자에게 충격을 가하는 충격 샤프트(230)가 장착된 너트 모듈(223)을 안정적으로 직선 이동시킬 수 있고, 나사축(221)을 모터 구동부(250)의 정밀한 제어로 원하는 시뮬레이션 충격력을 만들어 낼 수 있는 큰 장점이 있기 때문이다.As such, the use of the ball screw in the
그리고, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 충격 유닛(200)은 볼나사와 이격되어 나란하게 양쪽으로 설치되는 리니어 레일(231)과, 양쪽 각 리니어 레일(231)에 슬라이딩 결합되는 양쪽 블록(233)으로 구성된 LM 가이드를 포함하되, 양쪽 블록(233)과 상기 양쪽 블록(233) 사이에 위치한 상기 너트 모듈(223)이 상단에 부착되는 연결 막대(225)로 고정 연결되는 것일 수 있다. And, as shown in Figures 3 and 4, the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템에 적용되는 충격 유닛(200)은 패드 프레임(120) 중심부에 길이를 갖는 박스형 지지 프레임(210)을 구비하고, 지지 프레임 하단부 중심에 나사축(221)을 형성하는데, 나사축(221)의 양쪽에 나란히 일정한 간격을 두고 리니어 레일(231)을 형성할 수 있고, 나사축(221)과 나사 결합되는 너트 모듈(223)과, 양쪽 리니어 레일(231)에 슬라이딩 결합되는 블록(233)을 하나의 연결 막대(225)로 고정 연결하여 충격 샤프트(230)가 상단에 고정 장착된 너트 모듈(223)이 나사축(221)의 회전 구동을 통해 양쪽 각 블록(233)과 함께 이동할 수 있는 구조를 형성함으로써, 더욱 안정적으로 충격 샤프트(230)를 직선 이동시켜 충격 구동을 수행할 수 있다.That is, the
그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 충격 유닛(200)의 구동을 위해서는 나사축(221)을 회동시키기 위해 모터 구동부(250)를 구비할 수 있는데, 모터 구동부(250)는, 충격 유닛(200)의 박스형 지지 프레임(210) 하단에 장착된 모터 장착 케이스(257)와, 상기 모터 장착 케이스(257) 내부에 장착되는 서보 모터(251)와, 서보 모터(251)의 회동축에 장착된 타이밍 풀리(253)와, 나사축(221)의 일측에 장착된 타이밍 풀리(253)를 연결하는 타이밍 벨트(255)를 포함하여 구비될 수 있다.And, as shown in FIG. 4, for driving the
보다 구체적으로, 모터 구동부(250)는 충격 유닛(200)의 박스형 지지프레임 말단 하부로서, 나사축(221)의 회동축 하단부에 내측으로 개방된 모터 장착 케이스(257)가 고정 장착되고, 모터 장착 케이스(257) 내부에 서보 모터(251)를 장착하고, 서보 모터(251)의 회동축을 나사축(221)의 회동축과 나란히 상하부로 배치하여 타이밍 벨트(255)로 연결하여 구비될 수 있다. 여기서, 나사축(221)의 회동축과 서보 모터(251)의 회동축에는 타이밍 풀리(253)가 장착될 수 있다.More specifically, the
서보 모터(251)는 CNC(Computer Numerical Control, 수치 제어) 공장기계 위치결정에 사용되는 모터를 말하는 것으로, 위치 제어 및 속도 제어를 정밀하게 하고, 서보 모터(251)와 연결되는 제어부의 명령에 따라 이를 추종하여 정밀하게 제어되어 동작하는 모터를 의미한다.The
그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템의 제어부의 명령에 따라 서보 모터(251)가 구동하고, 서보 모터(251)의 정밀한 구동에 의해 회전 구동이 충격 유닛(200)의 나사축(221)에 전달 되며, 나사축(221)의 회전으로 나사 결합된 너트 모듈(223)의 직선이동으로 상단에 고정되어 장착된 충격 샤프트(230)가 이동하며 사용자에게 시뮬레이션 충격을 가할수 있게 된다. Therefore, the
그리고, 이와 같은 제어부와 서보모터의 충격 구동 신호는 VR 시뮬레이션 장치(2000)에 동시에 전달되어 동조화(Synchronizing) 또는 동기화된 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 사용자가 착용한 HMD(2100)에 구현함으로써, 매우 사실감 및 현실감 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험을 경험할 수 있게 된다.And, the shock driving signal of the control unit and the servo motor is simultaneously transmitted to the
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템은, 충격 체험장치(1000)의 사용자 안전바(330)에 구비된 시작버튼(350)의 신호를 제어부를 통해 VR 시뮬레이션 장치(2000)로 보내고, 수신받은 시작버튼(350)의 신호에 따라 VR 시뮬레이션 장치(2000)를 충격 체험장치(1000)의 충격구동과 동조화시켜(Synchronizing), 실제 충격 안전사고와 유사한 체험을 짧은 시간 동안 경험할 수 있는 충격 체험장치(1000)의 구동과 동조화되어 연동 되는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 영상을 사용자가 착용한 HMD(2100)에 구현함으로써, 매우 높은 사실감 및 몰입감을 갖는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템을 제공할 수 있다. As such, the impact safety accident simulation experience system according to the embodiment of the present invention transmits the signal of the
여기서, 가상 현실(VR)은 시각, 청각 또는 촉각 등을 통해 사용자와 상호작용을 수행할 수 있는 인공적인 환경을 생성하여, 사용자가 물리적으로 존재하지 않는 환경을 실제로 존재하는 것처럼 느끼게 해주는 기술이다. 가상 현실(VR)은 사이버공간(cyberspace), 인공 현실(artificial reality), 가상 세계(virtual world), 합성 환경(synthetic environment) 또는 인공 환경(artificial environment) 등으로 불리우기도 한다.Here, virtual reality (VR) is a technology that creates an artificial environment capable of interacting with a user through sight, hearing, or touch, so that the user feels an environment that does not exist physically as if it actually exists. Virtual reality (VR) is also called cyberspace, artificial reality, virtual world, synthetic environment, artificial environment, or the like.
이와 같이 본 발명은 가상 현실(VR) 시스템을 이용하여 산업 안전사고 중 자주 발생하는 산업용 기계 등에 의한 예기치 못한 충격 안전사고의 시뮬레이션 체험 장치에 적용함으로써, 사용자에게 시스템 사용의 몰입감, 사실감 및 현실감 크게 높여 충격 안전사고에 대한 주의 및 경각심을 높여 효과적인 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.As such, the present invention uses a virtual reality (VR) system to apply to a simulation experience device of unexpected impact safety accidents caused by industrial machinery, etc., which occur frequently during industrial safety accidents, thereby greatly increasing the user's immersion, realism and realism of using the system. It is possible to provide an effective impact safety accident simulation experience system and method by raising awareness and awareness of impact safety accidents.
그리고, VR 시뮬레이션 장치(2000)는 가상의 시뮬레이션 체험 영상 소프트웨어를 구동하는 본체와, 사용자의 헤드에 착용하여 가상의 시뮬레이션 체험 영상을 디스플레이 하는 HMD(2100)(Head Mount Display:HMD)와, 상기 HMD(2100), 콘트롤러 등의 위치를 측정하는 베이스 스테이션(2300)을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the
여기서 본체는 일반적인 PC 등의 연산 능력 및 통신 가능한 컴퓨팅 디바이스를 의미하고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 디스플레이 장치(3000) 아래에 위치하는 수납함(2210)에 수납될 수 있다. 수납함(2210)은 일측에서 상방으로 연장되는 프레임을 통해 디스플레이 장치(3000) 및 베이스 스테이션(2300)을 거치하거나 장착할 수 있다. 또한 수납함(2210)은 하단에 바퀴를 구비하여 편리하고 빠르게 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템을 이동시킬 수도 있다.Here, the main body means a computing device capable of computing and communication, such as a general PC, and as shown in FIG. 1 , may be accommodated in a
여기서, VR 시뮬레이션 장치(2000)는 HMD(2100)와 본체와의 연결에 따라 무선 및 유선으로 연결하는 장치일 수 있고, 무선의 경우는 본체를 스마트폰과 같은 모바일 기기로 대용하는 것도 가능하다. 무선의 경우에는 HMD(2100)와 모바일기기를 결합시켜 간단하고 휴대성이 높다는 장점이 있지만, 사용시간, 배터리, 해상도에 일정한 한계가 있다는 단점이 있다.Here, the
유선의 경우는 본체와 HMD(2100)를 유선으로 연결하여 사용할 수 있는 장치로서, 장치 단가가 높고 비싸며 휴대성이 떨어지는 단점이 있지만, 장시간 사용이 가능하고, 매우 높은 화질의 영상을 구현할 수 있다는 장점이 있다.The wired case is a device that can be used by connecting the main body and the
본 발명의 협착 사고 체험을 하기 위한 장치로서, 휴대성이 높을 필요가 없으며 사용자에게 협착 사고의 체험 현실감을 높이기 위해서는 장시간 이용이 가능하며 높은 해상도 및 현실감을 높일 수 있는 유선 VR 시뮬레이션 장치(2000)를 사용하는 것이 바람직하다. 이하에서 유선 장치를 중심으로 설명하기로 한다.As a device for experiencing stenosis of the present invention, it is not necessary to have high portability, and in order to increase the realism of the experience of stenosis to the user, a wired
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 적용되는 VR 시뮬레이션 장치(2000)는 별도의 데스크탑 PC, 혹은 외부 장치 등의 본체에서 3D 연산 및 양안 시차 영상 합성 과정을 처리한 후, HMD(2100) 장치로 영상을 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 충격 체험장치(1000)의 연동을 위해, 시작버튼(350)(310)을 통한 시작신호를 수신받고 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 충격 체험장치(1000)의 충격구동과 동조화 시켜 구현할 수 있다.More specifically, the
그리고, VR 시뮬레이션 장치(2000)는, 연산을 담당하는 외부 장치로부터 멀리 떨어질 수 없다는 단점이 존재 하나, 연산 성능의 제약이 무선 HMD(2100) 장치에 비해 상대적으로 적으며, 전원을 유선으로 공급받는 형태로 구성되기 때문에 사용시간에 제한이 없다는 장점이 있다.In addition, the
또한, VR 시뮬레이션 장치(2000)에서 연산을 담당하는 외부 장치는 스마트폰이나 휴대형 장치에 비해 성능이 전반적으로 높으며, 따라서 구동할 수 있는 컴퓨터 그래픽의 사실성이 더 뛰어나다. 휴대형 장비에 비해 더 높은 성능을 이용할 수 있기 때문에, 무선 HMD(2100) 장치에 비해 더 높은 해상도를 출력할 수도 있다는 점에서 높은 사실감을 갖는 협착 시뮬레이션 체험 영상을 구현할 수 있다. In addition, the external device in charge of calculation in the
또한, 본 발명의 실시예에 적용되는 VR 시뮬레이션 장치(2000)는 정확한 헤드 트래킹을 수행하기 위해 자이로 센서를 비롯해 외부에 별도 적외선 센서를 부착하는 것일 수 있고, HMD(2100) 자체 내장된 카메라를 이용하여 헤드 트래킹을 수행하는 장치일 수도 있다.In addition, the
그리고, 본 발명의 실시예에 적용되는 VR 시뮬레이션 장치(2000)는 충격 안전사고 체험을 위해 난간에 손을 잡다가 미끌어지는 손동작이 필요할 수 있고, 이와 같은 손동작의 정확한 모션 인식을 위해 핸드 트래커를 더 구비할 수 있다. 핸드 트래커는 사용자가 쥐고 손을 움직이는 모션을 취할 때 내장된 자이로 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 등의 각종 센서로 모션을 추적하여 모션을 인식하는 장치를 의미한다. In addition, the
이러한 트래킹 장치를 통해서 획득한 데이터는 본체에서 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 영상을 구현하는 기본 데이터로 활용함으로써, 사용자의 몸 동작작과 또는 충격 체험장치(1000)와 충격구동과 동조화되어 더욱 높은 몰입감과 사실감을 구현할 수 있게 된다.The data acquired through this tracking device is used as basic data to implement the VR shock safety accident simulation experience video in the main body, so that it synchronizes with the user's body movements or the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법의 흐름을 도시한다. Figure 5 shows the flow of the shock safety accident simulation experience method according to an embodiment of the present invention.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법은, 도 1 내지 도 4에 예시된 시뮬레이션 체험 시스템을 이용한 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법으로, (a) 상기 디스플레이 장치(3000)에 충격 안전사고 관련 내용 및 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법의 설명 정보를 표시하는 단계(S100); (b) 사용자가 상기 HMD를 착용하고 상기 충격 체험장치(1000)에 탑승하여, 상기 VR 시뮬레이션 장치(2000)가 미리 프로그램된 충격 안전사고 체험 영상의 구동과 동조화되어 상기 충격 체험장치(1000)가 구동되도록 구동시작 신호를 상기 제어부로 전송하여 구동을 시작하는 단계(S200); (c) 상기 VR 시뮬레이션 장치(2000)가 상기 충격 체험장치(1000)의 충격구동과 함께 동조화된 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 상기 HMD에 표시하는 단계(S300); 및 (d) 상기 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상의 재생과 상기 충격 체험장치(1000)의 충격구동이 종료된 후, 상기 VR 시뮬레이션 장치(2000)가 충격 안전사고 예방과 관련된 정보를 상기 디스플레이 장치(3000) 및 상기 HMD(2100)에 표시하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.5, the shock safety accident simulation experience method according to the embodiment of the present invention is a shock safety accident simulation experience method using the simulation experience system illustrated in FIGS. 1 to 4, (a) the display device ( 3000) displaying information related to impact safety accident and description information of the impact safety accident simulation experience method (S100); (b) a user wears the HMD and boards the
즉, 사용자의 충격 체험 프로세스를 중심으로 설명하면, 먼저 사용자는 디스플레이 장치(3000)를 통해 표시되는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템 구동 및 방법 확인과 함께 충격 안전사고 관련 주요 설명을 확인한다.(S100), 충격 체험장치(1000)의 사용자 탑승부(300)에 사용자가 사용자 안전바(330)를 잡고 탑승한 후, 사용자 안전바(330)(170)의 일측에 위치한 시작버튼(350)(310)을 가압하여 충격구동을 시작한다.(S200)That is, when explaining the user's impact experience process, first, the user confirms the main explanation related to the impact safety accident along with driving and method confirmation of the impact safety accident simulation experience system displayed through the
사용자에 의해 시작버튼(350)이 가압 되면, 충격 체험장치(1000)의 제어부가 충격구동의 시작과 함께 VR 시뮬레이션 장치(2000)의 본체로 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 전술한 충격구동과 동조화되어 구현하도록 명령 신호를 보내고, VR 시뮬레이션 장치(2000)의 본체는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 사용자가 착용한 HMD(2100)에 디스플레이 시킨다.(S300)When the
여기서 충격 체험장치(1000)의 충격구동은 제어부를 통해 모터 구동부(250)의 서보 모터(251)를 구동시키고, 충격 유닛(200)의 충격 샤프트(230)가 나사축(221)을 따라 이동하여 사용자 탑승부(300)에 등지고 서 있는 사용자의 등이나 어깨에 충격패드(235)가 돌출되며 충격을 가하는 충격 구동을 동작하는 동시에 사용자는 HMD(2100)에서 전술한 충격구동과 동조화(Synchronizing) 되어 구현되는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상과 함께 굉장히 몰입감 및 사실감이 높은 충격 안전사고 체험을 경험할 수 있다. Here, the shock driving of the
또한, 충격 구동을 시작하기 전에 산업 현장의 사실감을 높이기 위해, 예를 들어 중장비 차량 후진 부저음을 사용자의 뒤에서 울리도록 하고, 실제 산업현장에서 환경을 HMD를 통해 시청하고 있는 사용자가 고개를 돌리면, 충격 체험장치(1000)가 구동하여 사용자의 등 또는 어깨 부위에 충격을 가하도록 동작함으로써, 산업 현장에서 발생할 수 있는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험의 사실감 및 현실성을 더욱 높일 수 있다.In addition, in order to increase the realism of the industrial site before starting the shock drive, for example, the buzzer of a heavy-duty vehicle reversing is made to sound behind the user, and when the user who is watching the environment through the HMD in the actual industrial site turns his head, the shock By operating the
그리고 나서 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상의 재생과 상기 충격 체험장치(1000)의 충격구동이 종료되면, HMD(2100) 및 디스플레이 장치(3000)에서 충격 안전사고 및 예방과 관련된 정보를 표시하여(S400) 최종적으로 본 발명의 실시예에 따른 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법 프로세스가 종료된다.Then, when the reproduction of the VR impact safety accident simulation image and the impact driving of the
이와 같이 본 발명은, 매우 쉽고 안전하면서 현실감 및 몰입감이 매우 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 경험을 제공할 뿐만 아니라, 충격 안전사고에 대한 경각심을 불러 일으켜 예방 효과가 높은 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 및 시스템을 제공한다.As such, the present invention provides a very easy, safe, realistic and immersive impact safety accident simulation experience experience, as well as a shock safety accident simulation experience and system with high preventive effect by raising awareness about impact safety accidents do.
본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical terms and scientific terms used in this specification have the same meaning as those commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related art literature and the presently disclosed content, and unless defined, are not interpreted in an ideal or very formal meaning.
100: 프레임 지지부
110: 베이스 프레임
120: 패드 프레임
123: 완충패드
200: 충격 유닛
221: 나사축
223: 너트 모듈
231: 리니어 레일
233: 블록
230: 충격 샤프트
250: 모터 구동부
251: 서보 모터
255: 타이밍 벨트
300: 사용자 탑승부
330: 사용자 안전바
2000: VR 시뮬레이션 장치
2100: HMD
2300: 베이스 스테이션
3000: 디스프레이 장치100: frame support
110: base frame
120: pad frame
123: buffer pad
200: shock unit
221: screw shaft
223: nut module
231: linear rail
233: block
230: shock shaft
250: motor driving unit
251: servo motor
255: timing belt
300: user boarding part
330: user safety bar
2000: VR simulation device
2100: HMD
2300: base station
3000: display device
Claims (7)
사용자가 HMD를 착용하고 상기 완충패드와 인접하여 등지고 위치하는 상태에서 상기 충격 체험장치가 충격구동하는 경우, 상기 충격 체험장치의 충격구동과 동조화되어 사용자가 착용한 HMD에 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상이 디스플레이되는 VR 시뮬레이션 장치; 및
충격 안전사고 체험 또는 예방의 안내 영상과 상기 HMD에 구현되는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템.A frame support portion consisting of a rectangular parallelepiped base frame and a pad frame fixedly installed on the top of the base frame and to which a plurality of buffer pads are attached in one direction; A ball screw installed in the center of the pad frame, an impact shaft attached to the upper portion of the ball screw and linearly moved in the longitudinal direction of the ball screw by the driving of the ball screw, and a shock shaft attached to the end of the impact shaft and aligned with the buffer pad in the center an impact unit provided with a shock pad disposed to form a pad surface; a motor driving unit connected to the ball screw to drive a shock drive in which the shock shaft is moved forward; and a shock experience device including a control unit for controlling the motor driving unit;
When the shock experience device is shock driven while the user wears the HMD and is positioned with his back and his back adjacent to the buffer pad, the VR shock safety accident simulation image is synchronized with the shock driving of the shock experience device and the user is wearing the HMD. a displayed VR simulation device; and
Impact safety accident simulation experience system, characterized in that it comprises a display device for displaying a guide image of the impact safety accident experience or prevention and the image implemented in the HMD.
상기 충격 유닛은,
상기 패드 프레임 중심에 설치된 박스형 지지 프레임과,
상기 박스형 지지 프레임 하단 면에서 길이방향으로 중심에 설치되는 나사축, 상기 나사축에 나사 결합되는 너트 모듈과, 상기 나사축과 나란한 방향으로 상기 너트 모듈 상단에 고정되어 장착되고 상기 나사축의 회동으로 직선 이동되는 충격 샤프트와, 상기 충격 샤프트 말단부에 부착되는 상기 충격패드를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템.According to claim 1,
The impact unit is
a box-shaped support frame installed in the center of the pad frame;
A screw shaft installed in the center in the longitudinal direction from the bottom surface of the box-shaped support frame, a nut module screwed to the screw shaft, and a nut module fixed to the top of the nut module in a direction parallel to the screw shaft and mounted on a straight line by rotation of the screw shaft Impact safety accident simulation experience system, characterized in that it is provided including a moving impact shaft, and the impact pad attached to the distal end of the impact shaft.
상기 볼나사와 이격되어 나란하게 양쪽으로 설치되는 리니어 레일, 양쪽 각 리니어 레일에 슬라이딩 결합되는 양쪽 블록으로 구성된 LM 가이드를 포함하되, 상기 양쪽 블록과 상기 양쪽 블록 사이에 위치한 너트 모듈이 상단에 부착되는 연결 막대로 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템.According to claim 1,
An LM guide comprising a linear rail spaced apart from the ball screw and installed on both sides in parallel, and both blocks slidingly coupled to each linear rail on both sides, wherein a nut module located between the both blocks and the both blocks is attached to the top Impact safety accident simulation experience system, characterized in that it is fixedly connected with a connecting rod.
상기 모터 구동부는,
상기 박스형 지지 프레임 하단에 장착된 모터 장착 케이스;
상기 모터 장착 케이스 내부에 장착되는 서보 모터; 및
상기 서보 모터의 회동축에 장착된 타이밍 풀리와 상기 나사축의 일측에 장착된 타이밍 풀리를 연결하는 타이밍 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템.3. The method of claim 2,
The motor driving unit,
a motor mounting case mounted on the lower portion of the box-shaped support frame;
a servo motor mounted inside the motor mounting case; and
Impact safety accident simulation experience system, characterized in that it comprises a timing belt connecting the timing pulley mounted on the rotation shaft of the servo motor and the timing pulley mounted on one side of the screw shaft.
지지 프레임을 받치는 프레임 받침부와, 상기 받침부 하단에서 상기 완충패드 전면 방향으로 연장되는 발 받침부와, 발 받침부 말단 양쪽에서 수직으로 세워지고 일정 높이에서 수평으로 연결되는 사용자 안전바를 포함하는 사용자 탑승부를 더 포함하되,
상기 사용자 안전바 일측에 장착되는 것으로, 충격 장치 및 상기 VR 시뮬레이션 장치를 동조화 시켜 구동을 시작시키는 시작버튼을 구비하는 것을 특징으로 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템.According to claim 1,
A user comprising a frame support part for supporting the support frame, a foot support part extending from the lower end of the support part in the front direction of the buffer pad, and a user safety bar erected vertically from both ends of the foot support part and connected horizontally at a certain height Further including a boarding part,
Impact safety accident simulation experience system, characterized in that it is mounted on one side of the user safety bar, and comprising a start button that synchronizes the impact device and the VR simulation device to start driving.
VR 시뮬레이션 장치는,
사용자가 머리에 착용하고, 상기 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 디스플레이하는 HMD;
상기 HMD 위치와 모션을 인식하는 베이스 스테이션; 및
상기 베이스 스테이션으로부터 받은 데이터를 바탕으로 상기 충격 체험장치의 충격구동과 동조화되어 구동되는 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 상기 HMD에 전송하는 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 시스템.According to claim 1,
VR simulation device,
HMD worn by the user on the head and displaying the VR impact safety accident simulation image;
a base station for recognizing the position and motion of the HMD; and
and a main body that transmits to the HMD a VR impact safety accident simulation image driven in synchronization with the impact driving of the impact experience device based on the data received from the base station.
(a) 상기 디스플레이 장치에 충격 안전사고 관련 내용 및 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법의 설명 정보를 표시하는 단계;
(b) 사용자가 상기 HMD를 착용하고 상기 충격 체험장치에 탑승하여, 상기 VR 시뮬레이션 장치가 미리 프로그램된 충격 안전사고 체험 영상의 구동과 동조화되어 상기 충격 체험장치가 구동되도록 구동시작 신호를 상기 제어부로 전송하여 구동을 시작하는 단계;
(c) 상기 VR 시뮬레이션 장치가 상기 충격 체험장치의 충격구동과 함께 동조화된 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상을 상기 HMD에 표시하는 단계; 및
(d) 상기 VR 충격 안전사고 시뮬레이션 영상의 재생과 상기 충격 체험장치의 충격구동이 종료된 후, 상기 VR 시뮬레이션 장치가 충격 안전사고 예방과 관련된 정보를 상기 디스플레이 장치 및 상기 HMD에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 안전사고 시뮬레이션 체험 방법.In the impact safety accident simulation experience method using the impact safety accident simulation experience system of any one of claims 1 to 6,
(a) displaying information about the impact safety accident-related content and the impact safety accident simulation experience method on the display device;
(b) a user wears the HMD and boards the impact experience device, and sends a driving start signal to the controller so that the VR simulation device is synchronized with the driving of a pre-programmed impact safety accident experience image to drive the impact experience device Transmitting to start driving;
(c) displaying, by the VR simulation device, a VR impact safety accident simulation image synchronized with the impact driving of the impact experience device on the HMD; and
(d) after the reproduction of the VR impact safety accident simulation image and the impact driving of the impact experience device are finished, the VR simulation device displays information related to the prevention of impact safety accidents on the display device and the HMD Impact safety accident simulation experience method, characterized in that.
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