KR102551378B1 - A center of gravity shiftable controller based on pressure generator, a control method, and virtual reality system having the same - Google Patents

A center of gravity shiftable controller based on pressure generator, a control method, and virtual reality system having the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법. 이를 구비한 VR 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러로서, 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치와 연결되는 주입구를 구비하는 컨트롤러 하우징; 상기 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤; 및 상기 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤에 의해 상기 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법은, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법으로서, (1) 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 컨트롤러 하우징의 봉 형태의 후단에 형성된 주입구에 외부 압력생성장치가 연결되는 단계; (2) 피스톤이 상기 단계 (1)을 통해 연결된 압력생성장치로부터 주입구를 통해 공기 또는 유체를 공급받아 구동하는 단계; 및 (3) 무게중심 이동부가 상기 단계 (2)를 통해 상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤에 의해 상기 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 압력발생장치 기반 무게중심 이동을 제공할 수 있는 VR 시스템은, 무게중심 이동 컨트롤러와, 상기 무게중심 이동 컨트롤러와 연동하여 무게중심 이동의 상호작용 가상현실 기반 체험 콘텐츠 실행을 수행하는 VR 장치를 구비하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 따르면, 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치와 연결되는 주입구를 구비하는 컨트롤러 하우징과, 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤과, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤에 의해 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부를 포함하여 구성함으로써, 압력생성장치를 이용하여 컨트롤러의 무게중심을 이동시켜 사용자가 가상환경을 체험할 때 더 높은 몰입감을 느낄 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 따르면, 압력생성장치로부터 공기 또는 유체가 주입되면 무게중심 이동부 내부의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체에 포함된 고중량 입자들이 피스톤에 의해 밀려나게 됨에 따라 컨트롤러의 앞쪽으로 이동하여 무게중심이 변화되도록 함으로써, 사용자는 다양한 무게중심의 변화를 느낄 수 있고, 상호작용의 가상현실 기반의 VR 또는 AR 콘텐츠 제어를 위한 다형성 햅틱 컨트롤러의 구현이 가능하며, 그에 따른 사용자 체감의 무게중심 이동의 햅틱 성능이 더욱 효과적으로 제공될 수 있도록 할 수 있다.The present invention is a pressure generating device-based center of gravity movement controller and a control method thereof. It relates to a VR system having this, and more specifically, as a pressure generating device-based center of gravity movement controller, which forms the appearance of the center of gravity movement controller, and generates external pressure with a rod-shaped rear end that can be gripped by the user's hand A controller housing having an inlet connected to the device; a piston installed inside the controller housing and driven according to the injection of air or fluid supplied through the inlet; and a center of gravity shifting unit installed inside the controller housing and moving the center of gravity inside the controller housing by the piston driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet. do.
In addition, the control method of the pressure generator-based center of gravity movement controller according to the features of the present invention is a control method of the pressure generator-based center of gravity movement controller, (1) forming the appearance of the center of gravity movement controller, Connecting an external pressure generating device to an inlet formed at the rear end of a rod shape of a controller housing that can be gripped with a grip; (2) driving the piston by receiving air or fluid through an inlet from the pressure generating device connected through step (1); and (3) moving the center of gravity in the controller housing by the piston driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet through the step (2) of the center of gravity moving unit. feature of the top.
In addition, the VR system capable of providing center of gravity movement based on the pressure generating device according to the characteristics of the present invention executes interactive virtual reality-based experience content of movement of the center of gravity in conjunction with the center of gravity movement controller and the movement controller of the center of gravity. It is characterized by its configuration to have a VR device that performs.
According to the pressure generating device-based movement controller and method of controlling the center of gravity proposed in the present invention, and the VR system equipped with the same, the external appearance of the movement controller of the center of gravity is formed, and the rear end in the form of a rod that can be grasped by the user's hand. A controller housing having an inlet connected to an external pressure generating device, a piston installed inside the controller housing and driven according to the injection of air or fluid supplied through the inlet, and air or fluid supplied through the inlet. By including a center of gravity shifting unit in which the center of gravity is moved inside the controller housing by a piston driven by injection, the center of gravity of the controller is moved using a pressure generating device, resulting in a higher sense of immersion when the user experiences the virtual environment. can make you feel it.
In addition, according to the pressure generating device-based center of gravity movement controller, control method thereof, and VR system equipped with the pressure generating device of the present invention, when air or fluid is injected from the pressure generating device, it is included in the high-weight nano- or micro-suspension fluid inside the center of gravity moving unit. As the heavy particles are pushed by the piston, they move to the front of the controller so that the center of gravity changes, so that the user can feel various changes in the center of gravity, and it is possible to control VR or AR content based on interactive virtual reality. It is possible to implement a polymorphic haptic controller, and accordingly, the haptic performance of moving the center of gravity of the user's sensation can be provided more effectively.

Description

압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템{A CENTER OF GRAVITY SHIFTABLE CONTROLLER BASED ON PRESSURE GENERATOR, A CONTROL METHOD, AND VIRTUAL REALITY SYSTEM HAVING THE SAME}Pressure generating device-based center of gravity movement controller and control method thereof, VR system having the same

본 발명은 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 압력생성장치를 이용하여 컨트롤러의 무게중심을 이동시켜 사용자가 가상환경을 체험할 때 더 높은 몰입감을 느낄 수 있도록 하는 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a controller for moving the center of gravity based on a pressure generating device, a control method thereof, and a VR system having the same, and more specifically, when a user experiences a virtual environment by moving the center of gravity of a controller using a pressure generating device. It relates to a pressure generating device-based center of gravity movement controller that enables a higher sense of immersion, a control method thereof, and a VR system equipped with the same.

기존의 컴퓨터 기술은 인간과 컴퓨터가 정보를 주고받는데 시청각 정보가 주로 이용되었다. 그러나 사용자가 가상현실을 통해 더욱 구체적이고 실감나는 정보를 원하게 되고, 이를 충족시키기 위해 개발된 기술이 촉감과 힘까지 전달하는 햅틱 기술이다. 이러한 햅틱스(haptics)는 촉각을 통하여 사용자에게 정보를 전달하기 위한 연구 분야의 하나이다. 대부분의 정보 전달은 시각 또는 청각을 통하여 주로 이루어졌으나 컴퓨터 인터페이스 혹은 가상 환경의 발전에 따라 또 다른 감각 정보에 대한 사용자의 니즈 증대로 인하여 햅틱스에 대한 연구가 급속히 이루어지고 있다.In the existing computer technology, audio-visual information was mainly used to exchange information between humans and computers. However, users want more specific and realistic information through virtual reality, and the technology developed to satisfy this is haptic technology that delivers tactile sensation and power. Haptics is one of the fields of research for conveying information to users through tactile sensation. Most of the information transmission has been performed mainly through sight or hearing, but research on haptics is being rapidly conducted due to the increased user's need for other sensory information according to the development of computer interfaces or virtual environments.

통상적인 햅틱을 제공하는 전자 디바이스에서는 진동 모터를 이용하여 전자 디바이스에서 발생하는 시청각 정보와 함께 진동 모터를 구동시켜 진동을 전달하게 된다. 이러한 햅틱 기술은 게임 시뮬레이터, 의료 시뮬레이터, 항공기 시뮬레이터, 차량 시뮬레이터 등의 여러 분야에 폭넓게 응용될 수 있다.In an electronic device that provides general haptics, vibration is transmitted by driving the vibration motor together with audio-visual information generated by the electronic device using a vibration motor. Such haptic technology can be widely applied to various fields such as game simulators, medical simulators, aircraft simulators, and vehicle simulators.

최근에는 디지털 기기에도 햅틱 기술을 도입하여 적용시키기 위한 노력을 하고 있다. 이와 같은 디지털 기기에는 스마트폰, 휴대폰, PDA, PMP, 디지털 카메라, 휴대용 게임기, MP3 플레이어 및 스마트TV 등과 같이 편리성이 강조된 기기들이 있다. 이러한 디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라 다양한 웨어러블 디바이스(wearable device)들이 개발되고 있다.Recently, efforts have been made to introduce and apply haptic technology to digital devices. Such digital devices include devices emphasizing convenience, such as smart phones, mobile phones, PDAs, PMPs, digital cameras, portable game consoles, MP3 players, and smart TVs. Various wearable devices are being developed according to the trend of light weight and miniaturization of digital devices.

현재 사용되고 있는 웨어러블 디바이스의 일종인 스마트글라스 또는 헤드 마운티드 디스플레이는 사용자가 머리에 착용하여 멀티미디어 콘텐츠 등을 제공받을 수 있는 디바이스를 의미한다. 여기서, 스마트글라스 또는 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 사용자의 신체에 착용되어 사용자가 이동함에 따라서 다양한 환경에서 사용자에게 영상을 제공할 수 있으며, 가상현실(Virtual Reality) 기반의 서비스가 가능하게 된다.Smart glasses or a head-mounted display, which is a type of wearable device currently being used, refers to a device that can be worn on the head by a user to receive multimedia contents and the like. Here, smart glasses or head-mounted displays (HMDs) are worn on the user's body and can provide images to the user in various environments as the user moves, enabling virtual reality-based services.

즉, 종래의 VR 기반 서비스를 제공하기 위한 VR 컨트롤러는, 가상현실 기반 서비스가 실행되는 영상을 제공하는 디스플레이 장치, 스마트글라스 또는 헤드마운티드 디스플레이를 통해 제공되는 가상현실 서비스의 실행을 진행하고 조작하는데 사용되고 있다.That is, a VR controller for providing conventional VR-based services is used to execute and manipulate virtual reality services provided through display devices, smart glasses, or head-mounted displays that provide images in which virtual reality-based services are executed. there is.

이러한 종래의 VR 컨트롤러는 가상현실 서비스의 실행을 사용자가 조작할 수 있는 기능에만 한정되어 사용되고 있으며, 가상현실 서비스 실행에 맞는 단순하고 고정된 형태의 진동의 햅틱만을 단순 제공함에 따른 보다 사실적인 진동 감각을 사용자가 느낄 수 있도록 제공하지 못하는 문제가 있었다. 대한민국 등록특허공보 제10-1339431호, 및 제10-1762138호가 선행기술 문헌으로 개시되고 있다.These conventional VR controllers are used only for functions that allow the user to manipulate the execution of virtual reality services, and provide a more realistic sense of vibration by simply providing only the haptics of vibration in a simple and fixed form suitable for the execution of virtual reality services There was a problem of not being able to provide it so that the user could feel it. Korean Patent Registration Nos. 10-1339431 and 10-1762138 are disclosed as prior art documents.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치와 연결되는 주입구를 구비하는 컨트롤러 하우징과, 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤과, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤에 의해 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부를 포함하여 구성함으로써, 압력생성장치를 이용하여 컨트롤러의 무게중심을 이동시켜 사용자가 가상환경을 체험할 때 더 높은 몰입감을 느낄 수 있도록 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the previously proposed methods, and forms the appearance of the center of gravity movement controller, and has an external pressure generating device at the rear end in the form of a rod that the user can hold by hand A controller housing having an inlet connected thereto, a piston installed inside the controller housing and driven by injection of air or fluid supplied through the inlet, and a piston driven by injection of air or fluid supplied through the inlet By including a center of gravity moving unit in which the center of gravity is moved inside the controller housing, the pressure generating device moves the center of gravity of the controller so that the user can feel a higher sense of immersion when experiencing the virtual environment. Its object is to provide a generator-based center of gravity movement controller, a control method thereof, and a VR system having the same.

또한, 본 발명은, 압력생성장치로부터 공기 또는 유체가 주입되면 무게중심 이동부 내부의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체에 포함된 고중량 입자들이 피스톤에 의해 밀려나게 됨에 따라 컨트롤러의 앞쪽으로 이동하여 무게중심이 변화되도록 함으로써, 사용자는 다양한 무게중심의 변화를 느낄 수 있고, 상호작용의 가상현실 기반의 VR 또는 AR 콘텐츠 제어를 위한 다형성 햅틱 컨트롤러의 구현이 가능하며, 그에 따른 사용자 체감의 무게중심 이동의 햅틱 성능이 더욱 효과적으로 제공될 수 있도록 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, in the present invention, when air or fluid is injected from the pressure generating device, the heavy particles included in the heavy nano or micro suspension fluid inside the center of gravity moving unit are pushed by the piston, so that the center of gravity moves to the front of the controller. By making it change, the user can feel various changes in the center of gravity, and it is possible to implement a polymorphic haptic controller for controlling virtual reality-based VR or AR content of interaction, and the haptic performance of the center of gravity movement of the user's experience accordingly Another object is to provide a pressure generating device-based center of gravity movement controller, a control method thereof, and a VR system having the same, which can be provided more effectively.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러는,The pressure generating device-based center of gravity movement controller according to the features of the present invention for achieving the above object,

압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러로서,As a pressure generator-based center of gravity movement controller,

무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치와 연결되는 주입구를 구비하는 컨트롤러 하우징;A controller housing that forms the exterior of the center of gravity movement controller and has an inlet connected to an external pressure generating device at the rear end of a rod shape that can be gripped by a user's hand;

상기 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤; 및a piston installed inside the controller housing and driven according to the injection of air or fluid supplied through the inlet; and

상기 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤에 의해 상기 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.It is installed inside the controller housing and includes a center of gravity moving unit in which the center of gravity is moved inside the controller housing by the piston driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet. .

바람직하게는, 상기 압력생성장치는,Preferably, the pressure generating device,

상기 무게중심 이동 컨트롤러의 무게중심 이동을 위해 공기 또는 유체를 주입하기 위한 공압 또는 유압장치로 구성될 수 있다.It may be composed of a pneumatic or hydraulic device for injecting air or fluid to move the center of gravity of the center of gravity movement controller.

바람직하게는, 상기 컨트롤러 하우징은,Preferably, the controller housing,

봉 형태의 하우징 구성으로, 길이 방향으로 상기 무게중심 이동부가 이동될 수 있는 이동체 경로; 및A rod-shaped housing configuration, a movable body path through which the center of gravity moving unit can be moved in a longitudinal direction; and

상기 이동체 경로의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부가 위치하는 무게중심 위치부가 각각 형성될 수 있다.A center of gravity positioning unit in which the center of gravity moving unit is located may be formed at front and rear ends of the movable body path, respectively.

더욱 바람직하게는, 상기 컨트롤러 하우징은,More preferably, the controller housing,

상기 이동체 경로의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부가 위치하는 무게중심 위치부를 각각 형성하되, 후단 부위의 무게중심 위치부에는 피스톤이 설치되고, 전단 부위의 무게중심 위치부에는 이동부를 더 포함하여 구성할 수 있다.A center of gravity positioning unit in which the center of gravity moving unit is located is formed at the front and rear ends of the movable body path, and a piston is installed at the center of gravity positioning unit at the rear end, and a moving unit is further included in the center of gravity positioning unit at the front end. can be configured.

더욱 더 바람직하게는, 상기 컨트롤러 하우징은,Even more preferably, the controller housing,

상기 전단 부위의 무게중심 위치부에 이동부를 더 포함하여 구성함에 따라 무게중심 이동부의 무게중심 이동과 함께 컨트롤러의 길이도 변화될 수 있도록 기능할 수 있다.As the moving part is further included in the center of gravity positioning part of the shear part, the length of the controller can be changed along with the movement of the center of gravity of the center of gravity moving part.

더욱 더 바람직하게는, 상기 무게중심 이동부는,Even more preferably, the center of gravity moving unit,

상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤에 의해 상기 컨트롤러 하우징 내부에서 이동되는 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체에 포함되는 고중량 입자로 구성될 수 있다.It may be composed of heavy particles included in heavy nano or micro suspension fluid moved inside the controller housing by the piston driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법은,The control method of the pressure generating device-based center of gravity movement controller according to the features of the present invention for achieving the above object is,

압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법으로서,As a control method of a pressure generator-based center of gravity movement controller,

(1) 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 컨트롤러 하우징의 봉 형태의 후단에 형성된 주입구에 외부 압력생성장치가 연결되는 단계;(1) connecting an external pressure generating device to an inlet formed at the rear end of a rod shape of a controller housing that forms the exterior of the center of gravity movement controller and can be gripped by a user's hand;

(2) 피스톤이 상기 단계 (1)을 통해 연결된 압력생성장치로부터 주입구를 통해 공기 또는 유체를 공급받아 구동하는 단계; 및(2) driving the piston by receiving air or fluid through an inlet from the pressure generating device connected through step (1); and

(3) 무게중심 이동부가 상기 단계 (2)를 통해 상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤에 의해 상기 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.(3) The center of gravity moving unit includes the step of moving the center of gravity inside the controller housing by the piston driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet through the step (2). to be characterized

바람직하게는, 상기 컨트롤러 하우징은,Preferably, the controller housing,

봉 형태의 하우징 구성으로, 길이 방향으로 상기 무게중심 이동부가 이동될 수 있는 이동체 경로; 및A rod-shaped housing configuration, a movable body path through which the center of gravity moving unit can be moved in a longitudinal direction; and

상기 이동체 경로의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부가 위치하는 무게중심 위치부가 각각 형성될 수 있다.A center of gravity positioning unit in which the center of gravity moving unit is located may be formed at front and rear ends of the movable body path, respectively.

더욱 바람직하게는, 상기 무게중심 이동부는,More preferably, the center of gravity moving unit,

상기 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤에 의해 상기 컨트롤러 하우징 내부에서 이동되는 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체에 포함되는 고중량 입자로 구성될 수 있다.It may be composed of heavy particles included in heavy nano or micro suspension fluid moved inside the controller housing by the piston driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 압력발생장치 기반 무게중심 이동을 제공할 수 있는 VR 시스템은,In order to achieve the above object, the VR system capable of providing a pressure generating device-based center of gravity movement according to the features of the present invention,

무게중심 이동 컨트롤러와, 상기 무게중심 이동 컨트롤러와 연동하여 무게중심 이동의 상호작용 가상현실 기반 체험 콘텐츠 실행을 수행하는 VR 장치를 구비하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a center of gravity movement controller and a VR device that performs interactive virtual reality-based experiential content execution of the center of gravity movement in conjunction with the center of gravity movement controller.

본 발명에서 제안하고 있는 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 따르면, 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치와 연결되는 주입구를 구비하는 컨트롤러 하우징과, 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤과, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤에 의해 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부를 포함하여 구성함으로써, 압력생성장치를 이용하여 컨트롤러의 무게중심을 이동시켜 사용자가 가상환경을 체험할 때 더 높은 몰입감을 느낄 수 있도록 할 수 있다.According to the pressure generating device-based movement controller and method of controlling the center of gravity proposed in the present invention, and the VR system equipped with the same, the external appearance of the movement controller of the center of gravity is formed, and the rear end in the form of a rod that can be grasped by the user's hand. A controller housing having an inlet connected to an external pressure generating device, a piston installed inside the controller housing and driven according to the injection of air or fluid supplied through the inlet, and air or fluid supplied through the inlet. By including a center of gravity shifting unit in which the center of gravity is moved inside the controller housing by a piston driven by injection, the center of gravity of the controller is moved using a pressure generating device, resulting in a higher sense of immersion when the user experiences the virtual environment. can make you feel it.

또한, 본 발명의 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 따르면, 압력생성장치로부터 공기 또는 유체가 주입되면 무게중심 이동부 내부의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체에 포함된 고중량 입자들이 피스톤에 의해 밀려나게 됨에 따라 컨트롤러의 앞쪽으로 이동하여 무게중심이 변화되도록 함으로써, 사용자는 다양한 무게중심의 변화를 느낄 수 있고, 상호작용의 가상현실 기반의 VR 또는 AR 콘텐츠 제어를 위한 다형성 햅틱 컨트롤러의 구현이 가능하며, 그에 따른 사용자 체감의 무게중심 이동의 햅틱 성능이 더욱 효과적으로 제공될 수 있도록 할 수 있다.In addition, according to the pressure generating device-based center of gravity movement controller, control method thereof, and VR system equipped with the pressure generating device of the present invention, when air or fluid is injected from the pressure generating device, it is included in the high-weight nano- or micro-suspension fluid inside the center of gravity moving unit. As the heavy particles are pushed by the piston, they move to the front of the controller so that the center of gravity changes, so that the user can feel various changes in the center of gravity, and it is possible to control VR or AR content based on interactive virtual reality. It is possible to implement a polymorphic haptic controller, and accordingly, the haptic performance of moving the center of gravity of the user's sensation can be provided more effectively.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 컨트롤러 하우징의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 무게중심 이동부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 초기 상태의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 무게중심 이동 상태의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 실시 일례의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 실시 일례의 길이 변화 및 무게중심 이동 상태의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동을 제공할 수 있는 VR 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.1 is a diagram showing the configuration of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention in functional blocks.
Figure 2 is a view showing the configuration of the controller housing of the pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention as a functional block.
Figure 3 is a view showing the configuration of the center of gravity movement unit of the pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention as a functional block.
4 is a diagram showing a schematic configuration of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing a schematic configuration of an initial state of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a schematic configuration of a center of gravity movement state of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a schematic configuration of a length change and a center of gravity movement state of an embodiment of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing the flow of a control method of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing a schematic configuration of a VR system capable of providing center of gravity movement based on a pressure generating device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing a preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and actions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, this is not only the case where it is 'directly connected', but also the case where it is 'indirectly connected' with another element in between. include In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components unless otherwise specified.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 컨트롤러 하우징의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 무게중심 이동부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러(100)는, 컨트롤러 하우징(110), 피스톤(120), 및 무게중심 이동부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.1 is a diagram showing the configuration of a pressure generating device-based center of gravity movement controller in functional blocks according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a view showing the configuration of the controller housing as a function block, Figure 3 is a view showing the configuration of the center of gravity movement unit of the pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention as a functional block, Figure 4 is It is a diagram showing a schematic configuration of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 to 4, the pressure generating device-based center of gravity movement controller 100 according to an embodiment of the present invention includes a controller housing 110, a piston 120, and a center of gravity moving unit ( 130) may be configured.

컨트롤러 하우징(110)은, 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 외관을 형성하는 하우징 본체의 구성이다. 이러한 컨트롤러 하우징(110)은 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치(101)와 연결되는 주입구(111)를 구비할 수 있다. 여기서, 압력생성장치(101)는 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 무게중심 이동을 위해 공기 또는 유체를 주입하기 위한 공압 또는 유압장치로 구성될 수 있다.The controller housing 110 is a component of the housing body forming the exterior of the center of gravity movement controller 100 . The controller housing 110 may have an inlet 111 connected to the external pressure generating device 101 as a rod-shaped rear end that a user can hold by hand. Here, the pressure generating device 101 may be composed of a pneumatic or hydraulic device for injecting air or fluid to move the center of gravity of the center of gravity movement controller 100 .

또한, 컨트롤러 하우징(110)은 봉 형태의 하우징 구성으로, 길이 방향으로 후술하게 될 무게중심 이동부(130)가 이동될 수 있는 이동체 경로(112)와, 이동체 경로(112)의 전단과 후단 부위에 무게중심 이동부(130)가 위치하는 무게중심 위치부(113)가 각각 형성될 수 있다.In addition, the controller housing 110 has a rod-shaped housing configuration, and includes a movable body path 112 through which a center of gravity moving unit 130 to be described later can be moved in the longitudinal direction, and front and rear end portions of the movable body path 112. A center of gravity positioning unit 113 in which the center of gravity moving unit 130 is located may be formed, respectively.

또한, 컨트롤러 하우징(110)은 이동체 경로(112)의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부(130)가 위치하는 무게중심 위치부(113)를 각각 형성하되, 후단 부위의 무게중심 위치부(113)에는 피스톤(120)이 설치되고, 전단 부위의 무게중심 위치부(113)에는 이동부(114)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 컨트롤러 하우징(110)은 전단 부위의 무게중심 위치부(113)에 이동부(114)를 더 포함하여 구성함에 따라 무게중심 이동부(130)의 무게중심 이동과 함께 컨트롤러의 길이도 변화될 수 있도록 기능할 수 있다.In addition, the controller housing 110 forms a center of gravity location portion 113 where the center of gravity moving unit 130 is located at the front and rear ends of the moving body path 112, respectively, and the center of gravity location portion at the rear end ( 113, the piston 120 is installed, and the center of gravity positioning portion 113 of the shear portion may further include a moving portion 114. Here, the controller housing 110 further includes a moving part 114 in the center of gravity positioning part 113 at the front end, so that the length of the controller can be changed along with the movement of the center of gravity of the center of gravity moving part 130. can function to

또한, 컨트롤러 하우징(110)은 후단 부위에 주입구(111)가 구비되어 외부의 압력생성장치(101)와 탈부착 사용이 가능하도록 체결되고, 후단 부위의 무게중심 위치부(113)의 내부에 피스톤(120)이 내삽 설치되는 구조로 구성될 수 있다. 이때, 이동체 경로(112)의 전단과 후단의 양단에 일체로 연통하여 형성되는 무게중심 위치부(113)는 후단에서는 좁아지고 전단에서는 넓어지는 구조로 구성될 수 있다.In addition, the controller housing 110 is provided with an inlet 111 at the rear end so that it can be detachably used with the external pressure generating device 101, and the piston ( 120) may be configured as a structure in which interpolation is installed. At this time, the center of gravity positioning portion 113 formed by integrally communicating with both ends of the front and rear ends of the movable body path 112 may be configured in a structure that is narrowed at the rear end and widened at the front end.

피스톤(120)은, 컨트롤러 하우징(110)의 내부에 설치되며, 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동할 수 이따. 이러한 피스톤(120)은 컨트롤러 하우징(110)의 주입구(111)와 후단의 무게중심 위치부(113)에 설치되며, 외부의 압력생성장치(101)로부터 공기 또는 유체가 주입됨에 따라 구동하여 후단의 무게중심 위치부(113)에 위치하고 있는 무게중심 이동부(130)의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)를 밀어낼 수 있다.The piston 120 is installed inside the controller housing 110 and can be driven according to the injection of air or fluid supplied through the inlet 111. The piston 120 is installed in the inlet 111 of the controller housing 110 and the center of gravity location 113 at the rear end, and is driven as air or fluid is injected from the external pressure generating device 101 to The heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 of the center of gravity moving unit 130 located in the center of gravity positioning unit 113 may be pushed out.

또한, 피스톤(120)은 무게중심 이동부(130)의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)를 밀어 전단으로 이동시킨 후, 압력생성장치(101)로부터 주입된 공기 또는 유체가 흡입되는 경우 후단으로 이동되어 전단으로 이동한 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)가 원래 위치로 이동될 수 있도록 작동될 수 있다.In addition, the piston 120 pushes the heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 of the center of gravity moving unit 130 to move them to the front end, and then the air injected from the pressure generating device 101 Alternatively, when the fluid is sucked, the heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 moved to the rear end and moved to the front end may be moved to their original positions.

무게중심 이동부(130)는, 컨트롤러 하우징(110)의 내부에 설치되며, 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤(120)에 의해 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 무게중심이 이동되는 구성이다. 이러한 무게중심 이동부(130)는 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤(120)에 의해 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 이동되는 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)로 구성될 수 있다.The center of gravity moving unit 130 is installed inside the controller housing 110, and the weight inside the controller housing 110 is driven by the piston 120 driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111. It is a composition in which the center is moved. The center of gravity moving unit 130 is connected to the heavy nano or micro suspension fluid 131 moved inside the controller housing 110 by the piston 120 driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111. It may be composed of heavy particles 132 included.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 초기 상태의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 무게중심 이동 상태의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 무게중심 이동 컨트롤러(100)는 초기 상태에서 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)로 구성되는 무게중심 이동부(130)가 컨트롤러 하우징(110)의 후단 부위의 무게중심 위치부(113)에 위치된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 공기 또는 유체가 컨트롤러 하우징(110)의 주입구(111)를 통해 외부 압력생성장치(101)로부터 주입되면, 무게중심 이동부(130) 내부의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함된 고중량 입자(132)들이 피스톤(120)에 밀려나게 되며, 공압 또는 유압에 따라 컨트롤러의 앞쪽으로 이동하게 된다. 이에 따라 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 무게중심이 컨트롤러의 뒤쪽에서 앞쪽으로 변화하게 된다.5 is a diagram showing a schematic configuration of an initial state of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a pressure generating device-based center of gravity movement according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a schematic configuration of the movement state of the center of gravity of the controller. As shown in FIG. 5, the center of gravity movement controller 100 has a center of gravity movement unit 130 composed of heavy particles 132 included in a high weight nano or micro suspension fluid 131 in an initial state is a controller housing ( 110) is located at the center of gravity location part 113 at the rear end. At this time, as shown in FIG. 6, when air or fluid is injected from the external pressure generating device 101 through the inlet 111 of the controller housing 110, the high weight nano or microscopic inside the center of gravity moving unit 130 The heavy particles 132 included in the suspension fluid 131 are pushed by the piston 120 and move toward the front of the controller according to pneumatic or hydraulic pressure. Accordingly, the center of gravity of the center of gravity movement controller 100 changes from the back of the controller to the front.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 실시 일례의 개략적인 구성을 도시한 도면이도, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 실시 일례의 길이 변화 및 무게중심 이동 상태의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 7 및 도 8에 각각 도시되는 무게중심 이동 컨트롤러(100)는 전단의 무게중심 위치부(113)에 이동부(114)가 더 설치된 구성으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 무게중심 이동 컨트롤러(100)는 초기 상태에서는 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)로 구성되는 무게중심 이동부(130)가 컨트롤러 하우징(110)의 후단 부위의 무게중심 위치부(113)에 위치된다. 이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 공기 또는 유체가 컨트롤러 하우징(110)의 주입구(111)를 통해 외부 압력생성장치(101)로부터 주입되면, 무게중심 이동부(130) 내부의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함된 고중량 입자(132)들이 피스톤(120)에 밀려나게 되며, 공압 또는 유압에 따라 컨트롤러의 앞쪽으로 이동하게 된다. 이에 따라 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 무게중심이 컨트롤러의 뒤쪽에서 앞쪽으로 변화하게 되며, 전단의 무게중심 위치부(113)에 설치된 이동부(114)가 컨트롤러 하우징(110)의 앞쪽으로 이동됨에 따라 무게중심의 이동뿐만 아니라 컨트롤러의 길이도 변화될 수 있게 된다.7 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a pressure generating device-based center of gravity according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a schematic configuration of a length change and center of gravity movement state of an embodiment of the movement controller. The center of gravity movement controller 100 shown in FIGS. 7 and 8 respectively has a configuration in which a moving unit 114 is further installed in the center of gravity positioning unit 113 at the front end, and as shown in FIG. 7, the center of gravity movement controller (100) In the initial state, the center of gravity moving unit 130 composed of the heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 is the center of gravity positioning unit 113 at the rear end of the controller housing 110. ) is located at At this time, as shown in FIG. 8, when air or fluid is injected from the external pressure generating device 101 through the inlet 111 of the controller housing 110, the high weight nano or microscopic inside the center of gravity moving unit 130 The heavy particles 132 included in the suspension fluid 131 are pushed by the piston 120 and move toward the front of the controller according to pneumatic or hydraulic pressure. Accordingly, the center of gravity of the center of gravity movement controller 100 is changed from the rear of the controller to the front, and the moving unit 114 installed in the center of gravity positioning unit 113 at the front is moved to the front of the controller housing 110. Accordingly, the length of the controller as well as the movement of the center of gravity can be changed.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법은, 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 컨트롤러 하우징의 봉 형태의 후단에 형성된 주입구에 외부 압력생성장치가 연결되는 단계(S110), 피스톤이 단계 S110을 통해 연결된 압력생성장치로부터 주입구를 통해 공기 또는 유체를 공급받아 구동하는 단계(S120), 및 무게중심 이동부가 단계 S120을 통해 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤에 의해 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 단계(S130)를 포함하여 구현될 수 있다.9 is a diagram illustrating a flow of a control method of a pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the control method of the pressure generating device-based center of gravity movement controller according to an embodiment of the present invention forms the appearance of the center of gravity movement controller, and the controller housing that the user can hold by hand. Connecting an external pressure generating device to the inlet formed at the rear end of the rod shape (S110), driving the piston by receiving air or fluid through the inlet from the pressure generating device connected through step S110 (S120), and weight In step S120, the center of gravity movement unit may be implemented including moving the center of gravity inside the controller housing by a piston driven by injection of air or fluid supplied through the inlet through step S120 (S130).

단계 S110에서는, 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 컨트롤러 하우징(110)의 봉 형태의 후단에 형성된 주입구(111)에 외부 압력생성장치(101)가 연결된다. 이러한 단계 S110에서의 컨트롤러 하우징(110)은 봉 형태의 하우징 구성으로, 길이 방향으로 무게중심 이동부(130)가 이동될 수 있는 이동체 경로(112)와, 이동체 경로(112)의 전단과 후단 부위에 무게중심 이동부(130)가 위치하는 무게중심 위치부(113)가 각각 형성될 수 있다.In step S110, the exterior of the center of gravity movement controller 100 is formed, and the external pressure generating device 101 is formed in the inlet 111 formed at the rear end of the rod shape of the controller housing 110 that the user can grip by hand. is connected The controller housing 110 in this step S110 has a rod-shaped housing configuration, and includes a movable body path 112 through which the center of gravity moving unit 130 can be moved in the longitudinal direction, and front and rear end portions of the movable body path 112. A center of gravity positioning unit 113 in which the center of gravity moving unit 130 is located may be formed, respectively.

또한, 컨트롤러 하우징(110)은 이동체 경로(112)의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부(130)가 위치하는 무게중심 위치부(113)를 각각 형성하되, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 후단 부위의 무게중심 위치부(113)에는 피스톤(120)이 설치되고, 전단 부위의 무게중심 위치부(113)에는 이동부(114)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 컨트롤러 하우징(110)은 전단 부위의 무게중심 위치부(113)에 이동부(114)를 더 포함하여 구성함에 따라 무게중심 이동부(130)의 무게중심 이동과 함께 컨트롤러의 길이도 변화될 수 있도록 기능할 수 있다.In addition, the controller housing 110 forms a center of gravity positioning unit 113 where the center of gravity moving unit 130 is located at the front and rear ends of the moving body path 112, respectively, as shown in FIGS. 7 and 8. As described above, the piston 120 is installed in the center of gravity positioning unit 113 at the rear end, and the moving unit 114 may be further included in the center of gravity positioning unit 113 at the front end. Here, the controller housing 110 further includes a moving part 114 in the center of gravity positioning part 113 at the front end, so that the length of the controller can be changed along with the movement of the center of gravity of the center of gravity moving part 130. can function to

단계 S120에서는, 피스톤(120)이 단계 S110을 통해 연결된 압력생성장치(101)로부터 주입구(111)를 통해 공기 또는 유체를 공급받아 구동한다. 이러한 단계 S120에서의 트롤러 하우징(110)의 주입구(111)와 후단의 무게중심 위치부(113)에 설치되며, 외부의 압력생성장치(101)로부터 공기 또는 유체가 주입됨에 따라 구동하여 후단의 무게중심 위치부(113)에 위치하고 있는 무게중심 이동부(130)의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)를 밀어낼 수 있다.In step S120, the piston 120 is driven by receiving air or fluid through the inlet 111 from the pressure generating device 101 connected through step S110. In this step S120, it is installed in the inlet 111 of the controller housing 110 and the center of gravity positioning part 113 at the rear end, and is driven as air or fluid is injected from the external pressure generating device 101 to weigh the rear end. The heavy weight particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 of the center of gravity moving part 130 located in the center positioning part 113 may be pushed out.

또한, 피스톤(120)은 무게중심 이동부(130)의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)를 밀어 전단으로 이동시킨 후, 압력생성장치(101)로부터 주입된 공기 또는 유체가 흡입되는 경우 후단으로 이동되어 전단으로 이동한 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)가 원래 위치로 이동될 수 있도록 작동될 수 있다.In addition, the piston 120 pushes the heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 of the center of gravity moving unit 130 to move them to the front end, and then the air injected from the pressure generating device 101 Alternatively, when the fluid is sucked, the heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 moved to the rear end and moved to the front end may be moved to their original positions.

단계 S130에서는, 무게중심 이동부(130)가 단계 S120을 통해 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤(120)에 의해 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 무게중심이 이동된다. 이러한 단계 S130에서의 무게중심 이동부(130)는 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤(120)에 의해 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 이동되는 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)로 구성될 수 있다.In step S130, the center of gravity moving unit 130 is moved inside the controller housing 110 by the piston 120 driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111 through step S120. . In this step S130, the center of gravity moving unit 130 is a heavy nano or micro suspension fluid moved inside the controller housing 110 by the piston 120 driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111. It may be composed of heavy particles 132 included in (131).

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동을 제공할 수 있는 VR 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 압력생성장치 기반 무게중심 이동을 제공할 수 있는 VR 시스템은 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치(101)와 연결되는 주입구(111)를 구비하는 컨트롤러 하우징(110)와, 컨트롤러 하우징(110)의 내부에 설치되며, 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤(120)과, 컨트롤러 하우징(110)의 내부에 설치되며, 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤(120)에 의해 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부(130)를 포함하는 무게중심 이동 컨트롤러(100)와, 무게중심 이동 컨트롤러(100)와 연동하여 무게중심 이동의 상호작용 가상현실 기반 체험 콘텐츠 실행을 수행하는 VR 장치(200)를 포함할 수 있다.10 is a diagram showing a schematic configuration of a VR system capable of providing a center of gravity movement based on a pressure generating device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the VR system capable of providing center of gravity movement based on the pressure generating device forms the appearance of the center of gravity movement controller 100, and has a rod-shaped rear end that the user can hold by hand. The controller housing 110 having an inlet 111 connected to the external pressure generating device 101 and installed inside the controller housing 110, according to the injection of air or fluid supplied through the inlet 111 The center of gravity inside the controller housing 110 by the driving piston 120 and the piston 120 installed inside the controller housing 110 and driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111 The center of gravity movement controller 100 including the moving center of gravity moving unit 130 and the center of gravity movement controller 100 interlock with the center of gravity movement VR device that performs interactive virtual reality-based experiential content execution ( 200) may be included.

또한, VR 장치(200)는 무게중심 이동 컨트롤러(100)를 통해 실행 가능한 가상현실 기반 체험 콘텐츠, 즉 VR 콘텐츠 제어를 위한 서비스가 구동되는 디바이스의 구성이다. 이러한 VR 장치(200)는 가상현실 기반 체험 콘텐츠 서비스 실행을 위한 다양한 디바이스로 구현될 수 있다. 예를 들면, 스마트글라스, HMD를 통해 무게중심 이동 컨트롤러(100)를 파지한 사용자에게 가상현실의 체험 콘텐츠 서비스를 실행하여 제공할 수 있다. 또한, VR 장치(200)는 스마트글라스, HMD 이외에도 가상현실 기반 서비스 실행을 위한 디스플레이 장치로 구현될 수도 있다.In addition, the VR device 200 is a configuration of a device in which virtual reality-based experiential content that can be executed through the center of gravity movement controller 100, that is, a service for controlling VR content is driven. The VR device 200 may be implemented as various devices for executing virtual reality-based experiential content services. For example, a virtual reality experience content service may be executed and provided to a user holding the center of gravity movement controller 100 through smart glasses or an HMD. In addition, the VR device 200 may be implemented as a display device for executing a virtual reality-based service in addition to smart glasses and an HMD.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템은, 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치와 연결되는 주입구를 구비하는 컨트롤러 하우징과, 컨트롤러 하우징의 내부에 설치되며, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤과, 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤에 의해 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부를 포함하여 구성함으로써, 압력생성장치를 이용하여 컨트롤러의 무게중심을 이동시켜 사용자가 가상환경을 체험할 때 더 높은 몰입감을 느낄 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 압력생성장치로부터 공기 또는 유체가 주입되면 무게중심 이동부 내부의 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체에 포함된 고중량 입자들이 피스톤에 의해 밀려나게 됨에 따라 컨트롤러의 앞쪽으로 이동하여 무게중심이 변화되도록 함으로써, 사용자는 다양한 무게중심의 변화를 느낄 수 있고, 상호작용의 가상현실 기반의 VR 또는 AR 콘텐츠 제어를 위한 다형성 햅틱 컨트롤러의 구현이 가능하며, 그에 따른 사용자 체감의 무게중심 이동의 햅틱 성능이 더욱 효과적으로 제공될 수 있도록 할 수 있게 된다.As described above, the pressure generating device-based center of gravity movement controller and control method thereof according to an embodiment of the present invention, and the VR system equipped with the same form the appearance of the center of gravity movement controller, and the user can grip it by hand. A controller housing having an inlet connected to an external pressure generating device at the rear end of a rod shape, a piston installed inside the controller housing and driven according to the injection of air or fluid supplied through the inlet, and a piston through the inlet By including a center of gravity moving unit in which the center of gravity is moved inside the controller housing by a piston driven by the injection of supplied air or fluid, the center of gravity of the controller is moved using a pressure generating device so that the user experiences a virtual environment. In particular, when air or fluid is injected from the pressure generating device, the heavy particles included in the heavy nano or micro suspension fluid inside the moving center of gravity are pushed by the piston. By moving to the front of the controller and changing the center of gravity, the user can feel various changes in the center of gravity, and it is possible to implement a polymorphic haptic controller for interactive virtual reality-based VR or AR content control. The haptic performance of the movement of the center of gravity of the user's sensation can be provided more effectively.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention described above can be variously modified or applied by those skilled in the art to which the present invention belongs, and the scope of the technical idea according to the present invention should be defined by the claims below.

100: 본 발명의 일실시예에 무게중심 이동 컨트롤러
101: 압력생성장치
110: 컨트롤러 하우징
111: 주입구
112: 이동체 경로
113: 무게중심 위치부
114: 이동부
120: 피스톤
130: 무게중심 이동부
131: 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체
132: 고중량 입자
200: VR 장치
S110: 무게중심 이동 컨트롤러의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 컨트롤러 하우징의 봉 형태의 후단에 형성된 주입구에 외부 압력생성장치가 연결되는 단계
S120: 피스톤이 단계 S110을 통해 연결된 압력생성장치로부터 주입구를 통해 공기 또는 유체를 공급받아 구동하는 단계
S130: 무게중심 이동부가 단계 S120을 통해 주입구를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 피스톤에 의해 컨트롤러 하우징 내부에서 무게중심이 이동되는 단계100: center of gravity movement controller in one embodiment of the present invention
101: pressure generating device
110: controller housing
111: inlet
112: moving body path
113: center of gravity location
114: moving unit
120: piston
130: center of gravity moving unit
131 heavy weight nano or micro suspension fluid
132 heavy particle
200: VR device
S110: A step in which an external pressure generating device is connected to an inlet formed at the rod-shaped rear end of the controller housing that forms the appearance of the center of gravity movement controller and can be gripped by the user's hand
S120: A step in which the piston is driven by receiving air or fluid through an inlet from the pressure generating device connected through step S110
S130: Step in which the center of gravity movement unit moves the center of gravity inside the controller housing by a piston driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet through step S120.

Claims (10)

압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러(100)로서,
무게중심 이동 컨트롤러(100)의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 봉 형태의 후단으로 외부 압력생성장치(101)와 연결되는 주입구(111)를 구비하는 컨트롤러 하우징(110);
상기 컨트롤러 하우징(110)의 내부에 설치되며, 상기 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입에 따라 구동하는 피스톤(120); 및
상기 컨트롤러 하우징(110)의 내부에 설치되며, 상기 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤(120)에 의해 상기 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 무게중심이 이동되는 무게중심 이동부(130)를 포함하되,
상기 무게중심 이동부(130)는,
상기 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤(120)에 의해 상기 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 이동되는 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러.
As a pressure generating device-based center of gravity movement controller 100,
A controller housing 110 that forms the exterior of the center of gravity movement controller 100 and has an inlet 111 connected to the external pressure generating device 101 at the rear end of a rod shape that can be held by the user by hand;
A piston 120 installed inside the controller housing 110 and driven according to the injection of air or fluid supplied through the inlet 111; and
The center of gravity is moved inside the controller housing 110 by the piston 120 installed inside the controller housing 110 and driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111. Including the center moving unit 130,
The center of gravity moving unit 130,
The heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 moved inside the controller housing 110 by the piston 120 driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111 ), characterized in that consisting of, a pressure generating device-based center of gravity movement controller.
 제1항에 있어서, 상기 압력생성장치(101)는,
상기 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 무게중심 이동을 위해 공기 또는 유체를 주입하기 위한 공압 또는 유압장치로 구성되는 것을 특징으로 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러.
The method of claim 1, wherein the pressure generating device 101,
A pressure generating device-based center of gravity movement controller, characterized in that composed of a pneumatic or hydraulic device for injecting air or fluid to move the center of gravity of the center of gravity movement controller (100).
 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징(110)은,
봉 형태의 하우징 구성으로, 길이 방향으로 상기 무게중심 이동부(130)가 이동될 수 있는 이동체 경로(112); 및
상기 이동체 경로(112)의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부(130)가 위치하는 무게중심 위치부(113)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러.
The method of claim 1, wherein the controller housing 110,
A rod-shaped housing configuration, a movable body path 112 through which the center of gravity moving unit 130 can be moved in a longitudinal direction; and
The center of gravity movement controller based on the pressure generating device, characterized in that the center of gravity positioning part 113 where the center of gravity moving part 130 is located is formed at the front and rear ends of the movable body path 112, respectively.
 제3항에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징(110)은,
상기 이동체 경로(112)의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부(130)가 위치하는 무게중심 위치부(113)를 각각 형성하되, 후단 부위의 무게중심 위치부(113)에는 피스톤(120)이 설치되고, 전단 부위의 무게중심 위치부(113)에는 이동부(114)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러.
The method of claim 3, wherein the controller housing 110,
The center of gravity positioning part 113 where the center of gravity moving part 130 is located is formed at the front and rear ends of the movable body path 112, respectively, and the center of gravity positioning part 113 at the rear end has a piston 120 Is installed, and the center of gravity positioning unit 113 of the front end portion further comprises a moving unit 114, the pressure generating device-based center of gravity movement controller.
 제4항에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징(110)은,
상기 전단 부위의 무게중심 위치부(113)에 이동부(114)를 더 포함하여 구성함에 따라 무게중심 이동부(130)의 무게중심 이동과 함께 컨트롤러의 길이도 변화될 수 있도록 기능하는 것을 특징으로 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러.
The method of claim 4, wherein the controller housing 110,
As the moving part 114 is further included in the center of gravity positioning part 113 of the shear part, it functions so that the length of the controller can be changed along with the movement of the center of gravity of the center of gravity moving part 130. , pressure generator-based center of gravity movement controller.
 삭제delete 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 제어 방법으로서,
(1) 무게중심 이동 컨트롤러(100)의 외관을 형성하며, 사용자가 손으로 잡아 파지할 수 있는 컨트롤러 하우징(110)의 봉 형태의 후단에 형성된 주입구(111)에 외부 압력생성장치(101)가 연결되는 단계;
(2) 피스톤(120)이 상기 단계 (1)을 통해 연결된 압력생성장치(101)로부터 주입구(111)를 통해 공기 또는 유체를 공급받아 구동하는 단계; 및
(3) 무게중심 이동부(130)가 상기 단계 (2)를 통해 상기 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤(120)에 의해 상기 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 무게중심이 이동되는 단계를 포함하되,
상기 무게중심 이동부(130)는,
상기 주입구(111)를 통해 공급되는 공기 또는 유체의 주입으로 구동되는 상기 피스톤(120)에 의해 상기 컨트롤러 하우징(110) 내부에서 이동되는 고중량 나노 또는 마이크로 서스펜션 유체(131)에 포함되는 고중량 입자(132)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법.
As a control method of the pressure generating device-based center of gravity movement controller 100,
(1) The external pressure generating device 101 is formed in the inlet 111 formed at the rear end of the bar shape of the controller housing 110, which forms the appearance of the center of gravity movement controller 100 and can be held by the user by hand. connecting step;
(2) driving the piston 120 by receiving air or fluid through the inlet 111 from the pressure generating device 101 connected through the step (1); and
(3) The center of gravity moving unit 130 is driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111 through the step (2) inside the controller housing 110 by the piston 120. Including the step of moving the center of gravity,
The center of gravity moving unit 130,
The heavy particles 132 included in the heavy nano or micro suspension fluid 131 moved inside the controller housing 110 by the piston 120 driven by the injection of air or fluid supplied through the inlet 111 ), characterized in that the control method of the pressure generating device-based center of gravity movement controller.
 제7항에 있어서, 상기 컨트롤러 하우징(110)은,
봉 형태의 하우징 구성으로, 길이 방향으로 상기 무게중심 이동부(130)가 이동될 수 있는 이동체 경로(112); 및
상기 이동체 경로(112)의 전단과 후단 부위에 상기 무게중심 이동부(130)가 위치하는 무게중심 위치부(113)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는, 압력생성장치 기반 무게중심 이동 컨트롤러의 제어 방법.
The method of claim 7, wherein the controller housing 110,
A rod-shaped housing configuration, a movable body path 112 through which the center of gravity moving unit 130 can be moved in a longitudinal direction; and
Control method of a pressure generating device-based center of gravity movement controller, characterized in that a center of gravity positioning unit 113 in which the center of gravity moving unit 130 is located is formed at the front and rear ends of the moving body path 112, respectively. .
 삭제delete 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 기재의 무게중심 이동 컨트롤러(100)와, 상기 무게중심 이동 컨트롤러(100)와 연동하여 무게중심 이동의 상호작용 가상현실 기반 체험 콘텐츠 실행을 수행하는 VR 장치(200)를 구비하는 압력생성장치 기반 무게중심 이동을 제공할 수 있는 VR 시스템.The center of gravity movement controller 100 according to any one of claims 1 to 5 and a VR device that performs interactive virtual reality-based experiential content execution of center of gravity movement in conjunction with the center of gravity movement controller 100 A VR system capable of providing a center of gravity movement based on a pressure generating device having a (200).
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