KR102573060B1 - 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치 - Google Patents

Abstract

뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 뫼비우스 띠 형태의 트랙을 이동 차량을 운전하여 계속해서 이동하는 체험을 사용자가 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 뫼비우스의 띠의 개념 및 특징을 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 제1 사용자, 제2 사용자가 각각 제1 이동 차량과 제2 이동 차량을 운전하는 체험을 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 복수의 사용자들이 함께 뫼비우스 띠의 개념 및 특징을 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다.

Description

뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치{Moebius remote driving car game device}

본 발명은 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치에 관한 것으로, 뫼비우스의 띠의 원리를 학생들이 직접 체험할 수 있는 장치로, 학생들의 적극적인 수업 참여를 유도하며, 학생들이 재미있게 수학의 원리를 이해하는 것을 지원하는 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

종래　수학　교과의 수업 진행은 대부분 주입식　교육을 통해서 이루어지고 있으며, 상점/벌점 제도와 같은 외적 동기 유발을 통해 학생들의 동기를 부여하는 방식이 주로 적용되었다.

이러한, 외적 동기 유발은 그 강도를 지속적으로 높여 주어야 하고, 동기 유발 요소가 사라짐과 동시에　수학　학습의 필요성도 사라지는 등 동기 유발을 지속하기 어려운 단점이 있다.

또한, 주입식 교육의 경우, 학생의 적극적인 참여를 유도하기 어려우며, 수학의 원리를 이해하는 것이 아니라 수학을 단순 암기하는 방식으로 학습하게 되어 학습의 효율도 저하시키는 단점이 있었다.

즉, 보고 만지고 느끼는 체험, 탐구 중심의 실물 체험 수학 콘텐츠를 통해 학생들의 수학 학습에 대한 동기 유발과 수학의 이해력을 향상시키는 것을 지원할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한국 특허공개문헌 제10-2011-0075214호

본 발명의 목적은, 보고 만지고 느끼는 체험, 탐구 중심의 실물 체험 수학 콘텐츠를 통해 학생들의 수학 학습에 대한 동기 유발과 수학의 이해력을 향상시키는 것을 지원할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 제1 사용자가 뫼비우스의 띠의 원리에 대한 체험을 수행하는 것을 지원하는 위한 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치로, 뫼비우스의 띠 형태를 가지며 강자성체로 구성되며 일정 높이의 지지대에 연결되어 공중에 부유되는 트랙; 상기 트랙을 주행하기 위한 제1 이동 차량; 상기 제1 이동 차량이 상기 트랙을 따라 주행하는 것을 가이드 하도록 상기 트랙에 배치되며 상기 강자성체로 구성되는 이탈 방지 펜스; 상기 제1 이동 차량에 배치되어 상기 제1 이동 차량의 전방을 촬영한 주행 영상을 생성하는 제1 카메라; 상기 제1 이동 차량을 상기 제1 사용자가 운전하기 위한 제1 컨트롤러; 및 상기 제1 카메라에서 촬영된 주행 영상을 표시하는 제1 디스플레이를 포함하되, 상기 제1 이동 차량은 상기 강자성체와 자력을 통해 연결되도록 자석을 포함하는 4개의 바퀴, 상기 제1 컨트롤러에서 제공되는 제어 신호에 대응하여 4개의 바퀴를 구동하는 구동 제어 모듈, 및 상기 4개의 바퀴를 상기 이탈 방지 펜스와 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 위치시키는 하부 프레임을 포함하고, 상기 구동 제어 모듈은 상기 4개의 바퀴와 상기 트랙의 접촉 여부를 센싱하며, 상기 4개의 바퀴 중 상기 트랙과 접촉되지 않은 바퀴의 회전 수를 미리 설정된 임계치 이하로 조정하는 디퍼렌셜 락을 수행하도록 구성되며, 상기 제1 컨트롤러는 상기 제1 이동 차량의 4개의 바퀴의 방향을 제어하는 스티어링 휠, 상기 제1 이동 차량의 속도를 증가시키는 가속 페달, 상기 제1 이동 차량의 속도를 감소시키는 브레이크 페달 및 상기 사용자가 앉은 상태에서 상기 스티어링 휠, 상기 가속 페달 및 상기 브레이크 페달을 조작하는 것을 지원하는 좌석을 포함하고, 상기 제1 디스플레이는 상기 좌석에 착석한 상기 사용자에게 상기 주행 영상을 표시하도록 구성된다.

또한, 상기 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 상기 제1 사용자와 제2 사용자가 함께 뫼비우스의 띠의 원리에 대한 체험을 수행하는 것을 지원하도록 구성되며, 상기 제2 사용자에게 대응하고 상기 트랙을 주행하기 위한 제2 이동 차량; 상기 제2 이동 차량에 배치되어 상기 제2 이동 차량의 전방을 촬영한 주행 영상을 생성하는 제2 카메라; 상기 제2 이동 차량을 상기 제2 사용자가 운전하기 위한 제2 컨트롤러; 및 상기 제2 카메라에서 촬영된 주행 영상을 표시하는 제2 디스플레이를 더 포함하고, 상기 뫼비우스의 띠의 원리에 대한 체험은 상기 제1 이동 차량과 상기 제2 이동 차량을 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 상기 트랙 내에서 동일한 방향으로 각각 주행하는 제1 체험; 및 상기 제1 이동 차량과 상기 제2 이동 차량을 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 상기 트랙 내에서 반대 방향으로 각각 주행하는 제2 체험을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 뫼비우스 띠 형태의 트랙을 이동 차량을 운전하여 계속해서 이동하는 체험을 사용자가 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 뫼비우스의 띠의 개념 및 특징을 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 제1 사용자, 제2 사용자가 각각 제1 이동 차량과 제2 이동 차량을 운전하는 체험을 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 복수의 사용자들이 함께 뫼비우스 띠의 개념 및 특징을 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다.

상술한 내용과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뫼비우스 띠 형태의 트랙을 이동 차량이 이동하는 상태를 예시적으로 나타낸다.
도 4 및 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 뫼비우스 띠 형태의 트랙과 이동 차량을 구현한 예시적인 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 구동 특성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 및 이동 차량을 구현한 예시적인 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라, 디스플레이, 컨트롤러, 이동 차량의 동작 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 및 컨트롤러를 구현한 예시적인 이미지이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 사용자와 제2 사용자가 함께 게임을 수행하기 위한 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 제1 사용자와 제2 사용자가 제1 체험을 수행하는 예시적인 상태를 도시한다.
도 12는 제1 사용자와 제2 사용자가 제2 체험을 수행하는 예시적인 상태를 도시한다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뫼비우스 띠 형태의 트랙을 이동 차량이 이동하는 상태를 예시적으로 나타낸다. 도 4 및 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 뫼비우스 띠 형태의 트랙과 이동 차량을 구현한 예시적인 이미지이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 구동 특성을 설명하기 위한 예시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 및 이동 차량을 구현한 예시적인 이미지이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라, 디스플레이, 컨트롤러, 이동 차량의 동작 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 및 컨트롤러를 구현한 예시적인 이미지이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 사용자와 제2 사용자가 함께 게임을 수행하기 위한 구성을 설명하기 위한 예시도이다. 도 11은 제1 사용자와 제2 사용자가 제1 체험을 수행하는 예시적인 상태를 도시한다. 도 12는 제1 사용자와 제2 사용자가 제2 체험을 수행하는 예시적인 상태를 도시한다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치(10)는 뫼비우스 띠의 수학적 원리 및 개념을 체험을 통해 학습, 이해하는 것을 지원하는 장치에 해당한다. 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치(10)는 적어도 한 명의 사용자가 참여할 수 있다. 사용자는 이동 차량을 운전하면서 뫼비우스 띠 형태의 트랙을 이동함에 따라 뫼비우스 띠의 수학적 원리 및 개념을 자연스럽게 학습할 수 있게 된다.

구체적으로, 도 1을 참조하면 몇몇 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치(10)는 트랙(100), 이동 차량(110), 이탈 방지 펜스(120), 카메라(130), 컨트롤러(140) 및 디스플레이(150)를 포함한다.

트랙(100)은 뫼비우스의 띠 형태를 가질 수 있다. 뫼비우스의 띠는 위상기하학상의 특이 곡면에 해당한다. 뫼비우스의 띠는 좁고 긴 직사각형 종이를 한 번(180도) 꼬아서 연결된 형태로 안쪽과 바깥족의 구분이 없는 특성을 가진다. 즉, 뫼비우스의 띠 안쪽이나 바깥쪽 어느 한 면에 색을 칠해도 양면에 모두 색칠이 될 수 있다. 이러한 뫼비우스의 띠 형태를 구성된 트랙(100)은 안쪽과 바깥쪽의 구분이 없는 상태일 수 있다.

이동 차량(110)은 이러한 트랙(100)을 이동할 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 트랙(100)의 특징 위치에 배치된 이동 차량(100)은 트랙(100)을 따라 계속 이동될 수 있다. 다만, 트랙(100)은 복수의 곡면을 포함할 수 있으며, 특정 위치에서 이동 차량(110)은 뒤집힌 상태 또는 특정 바퀴가 지지되지 않은 상태에서 주행되어야 하는 상태가 될 수 있다. 특히, 도 3과 같이, 이동 차량(110)은 뒤집힌 상태가 되는 경우, 이동 차량(110)과 트랙(100) 사이의 연결은 중력에 의해 분리될 수 있으며, 이동 차량(110)이 트랙(100)으로부터 이탈되는 상황이 발생할 수 있다.

뫼비우스의 띠 형태를 가진 트랙(100)을 이동 차량(110)이 계속해서 주행, 뫼비우스의 띠를 계속해서 순환하여 주행하는 것을 보장하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 트랙(100)과 이동 차량(110)의 자력을 통해 연결될 수 있다.

실시예에서, 트랙(100)은 강자성체로 구성될 수 있다. 예시적으로, 트랙(100)은 철(Fe), 코발트(Co) 또는 니켈(Ni)의 전이 금속을 포함하거나, 네오디뮴(Nd) 또는 사마륨(Sm)의 희토류 원자를 포함할 수 있다.

이동 차량(110)은 자석을 포함하도록 구성되어 강자성체를 가진 트랙(100)과 자력을 통해 연결될 수 있다. 예시적으로, 이동 차량(110)은 4개의 바퀴를 포함할 수 있다. 각각의 바퀴는 정육각기둥 형상의 회전체와 회전체를 둘러싸는 보호막을 가질 수 있다. 정육각기둥은 밑면이 정육각형이고, 옆면이 6개의 직사각형으로 구성될 수 있다. 각각의 바퀴는 정육각기둥(회전체)의 옆면이 바닥으로 배치되어 트랙(100)과 접촉되도록 구성되게 된다. 또한, 정육각기둥(회전체)의 각 옆면에는 자석이 배치될 수 있다. 자석은 바닥으로 배치되어 강자성체에 해당하는 트랙(100)과 자력을 통해 연결될 수 있다. 보호막은 자석과 트랙(100) 사이의 직접적인 접촉을 방지하고, 트랙(100)과 자석을 보호하기 위한 커버일 수 있다. 이와 같이, 구성된 바퀴와 트랙(100) 사이에서 형성되는 자력을 통해 뫼비우스 띠 형태의 곡면을 가지는 트랙(100)의 다양한 위치에서도 이동 차량(110)은 트랙(100)과의 연결을 계속 유지하게 된다.

이동 차량(110)을 전진시키는 구동력은 이동 차량(110)과 트랙(100) 사이의 자력보다 크게 작용할 수 있으며, 이동 차량(110)과 트랙(100) 사이의 자력에 따른 연결이 유지된 상태에서 이동 차량(110)의 이동이 진행될 수 있다.

트랙(100)은 공중에 부유된 상태일 수 있다. 이동 차량(110)이 뒤집어진 상태에서 트랙(100)의 일정 부분을 지나가게 되는 경우, 이동 차량(110)이 지나갈 수 있는 정도의 공간이 형성되어야 한다. 즉, 이동 차량(110)이 트랙(100)의 모든 면을 원활하게 이동되기 위한 충분한 공간을 제공하기 위해 트랙(100)은 공중에 부유될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 트랙(100)은 일정 높이의 지지대(P)에 연결되어 공중에 부유된 상태인 것을 알 수 있다.

또한, 트랙(100)은 이동 차량(110)의 트랙(100)에 따른 경로를 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 펜스(120)를 포함할 수 있다. 이탈 방지 펜스(120)는 트랙(100)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 이탈 방지 펜스(120)는 강자성체로 구성되며, 철(Fe), 코발트(Co) 또는 니켈(Ni)의 전이 금속을 포함하거나, 네오디뮴(Nd) 또는 사마륨(Sm)의 희토류 원자를 포함할 수 있다.

이탈 방지 펜스(120)는 트랙(100)의 양 끝단에서 소정 높이를 가지도록 형성될 수 있으며, 이동 차량(110)이 트랙(100)을 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이동 차량(110)은 이탈 방지 펜스(120)에 의해 트랙(100)을 따라 주행하는 것이 가이드될 수 있다. 이탈 방지 펜스(120)는 이동 차량(110)이 트랙(100)을 계속해서 주행하는 것을 더 지원할 수 있다.

도 4를 참조하면, 트랙(100)의 양 끝단에서 소정 높이를 가지도록 이탈 방지 펜스(120)가 형성되어 이동 차량(110)의 이동을 가이드하는 것을 알 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 이동 차량(110)과 트랙(100) 사이에 발생하는 자력에 의해 이동 차량(110)은 뒤집힌 상태에서도 트랙(100)을 계속해서 이동하는 것을 알 수 있다.

도 6을 참조하면, 이동 차량(110)은 강자성체와 자력을 통해 연결되도록 자석을 포함하는 4개의 바퀴(111A, 111B, 111C, 111D)와 컨트롤러(140)에서 제공되는 제어 신호에 대응하여 4개의 바퀴(111A, 111B, 111C, 111D)를 제어하는 구동 제어 모듈(112)을 포함할 수 있다.

컨트롤러(140)는 사용자가 이동 차량(110)을 운전하기 위한 구성에 해당한다. 사용자는 컨트롤러(140)를 통해 조종 명령을 생성할 수 있다. 구동 제어 모듈(112)은 컨트롤러(140)에서 제공되는 제어 신호에 따라 4개의 바퀴의 조향, 4개의 바퀴 속도를 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)에 대해서는 더욱 상세히 후술하도록 한다.

구동 제어 모듈(112)은 4개의 바퀴의 조향 및 회전수를 각각 제어할 수 있다. 이동 차량(110)은 4륜 구동 방식에 따라 이동되는 차량일 수 있다. 구동 제어 모듈(112)은 이동 차량(110)이 곡선 구간에서 원활히 이동되는 것을 지원하기 위해 대응되는 바퀴 사이의 차동 제어(디퍼렌셜 제어)를 수행할 수 있다. 구동 제어 모듈(112)은 조향 방향에 따라 대응되는 바퀴들(예를 들어, 뒷바퀴들)의 회전수의 차이가 나도록 제어를 수행할 수 있다. 다만, 도 5 또는 도 7과 같이 하나의 뒷바퀴가 공중에 떠 있는 상태인 경우, 공중에서 뒷바퀴는 계속 헛돌게 되며 접지되는 부분이 없으므로 회전수가 증가하게 된다. 이러한 상황에서도 차동 제어가 유지되는 경우, 트랙(100)에 접촉하고 있는 반대 쪽 뒷바퀴도 대응하여 회전수가 증가되어 오버 스티어가 발생할 수 있어 이동 차량(110)에 대한 정상적인 주행, 컨트롤이 수행되지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 구동 제어 모듈(112)은 4개의 바퀴에 대한 디퍼렌셜 제어를 수행하되, 트랙의 특정 위치에서 특정 바퀴가 지지되지 않은 상태에서는 디퍼렌셜 제어를 락킹하는 디퍼렌셜 락을 수행할 수 있다. 구체적으로, 구동 제어 모듈(112)은 4개의 바퀴(111A, 111B, 111C, 111D)와 트랙(100)의 접촉 여부를 센싱할 수 있다. 구동 제어 모듈(112)은 4개의 바퀴와 트랙(100)이 직접적으로 접촉하였는 지 여부를 판단할 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 구동 제어 모듈(112)은 4개의 바퀴(111A, 111B, 111C, 111D) 중 어느 하나가 다른 바퀴에 비해 설정된 임계치보다 높은 회전수를 가지는 경우, 해당 바퀴가 트랙(100)에 접촉되지 않은 상태로 판단할 수 있다.

구동 제어 모듈(112)은 트랙과 접촉되지 않은 것으로 판단된 바퀴의 회전 수를 미리 설정된 임계치 이하로 조정하는 디퍼렌셜 락을 수행할 수 있다. 이러한, 디퍼렌셜 락이 수행됨에 따라 접지되지 않은 바퀴에 구동력이 제공되는 것을 방지할 수 있으며, 디퍼렌셜 제어에 따라 다른 바퀴의 회전수에도 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

실시예에서, 구동 제어 모듈(112)은 트랙의 형태적 특성에 따라 바퀴가 트랙과 접촉되지 않은 상태에서도 이동 차량(110)이 트랙을 안정적으로 주행하는 것을 지원할 수 있다.

도 7을 참조하면, 이동 차량(110)은 4개의 바퀴(111A, 111B, 111C, 11D)를 이탈 방지 펜스(120)와 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 위치시키는 하부 프레임(113)을 더 포함할 수 있다. 하부 프레임(113)은 이동 차량(110)의 메인 바디보다 양 옆으로 더 돌출된 형상을 가질 수 있다. 하부 프레임(113)에 의해 4개의 바퀴(111A, 111B, 111C, 11D)가 이탈 방지 펜스(120)와 접촉하는 것이 방지될 수 있으며, 이동 차량(110)의 더욱 안정적인 주행이 지원될 수 있다.

실시예에서, 카메라(130) 및 디스플레이(150)는 사용자가 컨트롤러(140)를 제어, 조종하는 것을 지원할 수 있다.

구체적으로, 카메라(130)는 이동 차량(110)에 배치되어 이동 차량(110)의 전방을 촬영한 주행 영상을 생성할 수 있다. 카메라(130)는 이동 차량(110)이 진행되는 방향을 향해 배치될 수 있으며, 이동하는 이동 차량(110)의 전방을 촬영할 수 있다.

도 7의 예시적으로 도시된 바와 같이, 카메라(130)는 이동 차량(110)의 본네트 상에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 카메라(130)에서 생성되는 주행 영상은 실제 운전을 수행하는 운전자의 시야에 대응하도록 구성될 수 있다. 예시적으로, 주행 영상은 이동 차량(110)의 앞부분, 트랙(110) 및 트랙(110)의 양 끝단에 세워진 이탈 방지 펜스(120)가 함께 출력될 수 있다.

카메라(130)와 디스플레이(150)는 데이터를 교환하도록 구성될 수 있으며, 카메라(130)에서 실시간으로 생성된 주행 영상은 디스플레이(150)를 통해 표시되어 사용자에게 제공될 수 있다.

도 8을 참조하면, 카메라(130)에서 제공되는 주행 영상을 디스플레이(150)는 수신할 수 있다. 디스플레이(150)는 수신된 주행 영상을 사용자(P1)에게 출력할 수 있으며, 사용자는 디스플레이(150)에서 출력되는 주행 영상을 이용하여 컨트롤러(140)를 통해 이동 차량(110)을 제어할 수 있다.

여기서, 트랙(100)은 중심선을 포함할 수 있으며, 이러한 트랙(100)의 중심선도 주행 영상에 함께 포함될 수 있다. 즉, 사용자는 트랙(100)의 중심선을 디스플레이(150)를 통해 확인할 수 있으며, 이동 차량(110)이 트랙(100)의 중심에 위치하도록 제어하면서 이동 차량(110)을 전진시킬 수 있다.

몇몇 실시예에서, 컨트롤러(140)는 이동 차량(110)의 4개의 바퀴의 방향을 제어하는 스티어링 휠(141), 이동 차량(110)의 속도를 증가시키는 가속 페달(142) 및 이동 차량(110)의 속도를 감소시키는 브레이크 페달(143)을 포함할 수 있다. 사용자는 좌석에 앉은 상태에서 스티어링 휠(141)을 조절하여 이동 차량(110)의 방향을 제어할 수 있으며, 가속 페달(142) 또는 브레이크 페달(143)을 조작하여 이동 차량(110)의 속도를 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)에 대한 사용자의 조작에 따라 생성되는 제어 명령은 이동 차량(110)의 구동 제어 모듈(112)로 제공될 수 있으며, 구동 제어 모듈(112)의 제어에 따라 4개의 바퀴의 방향 및 속도가 제어될 수 있다.

도 9를 참조하면, 사용자(P1)는 좌석에 앉은 상태에서 디스플레이(150)에서 출력되는 주행 영상을 확인할 수 있다. 도 9에 예시적으로 출력되는 주행 영상에 트랙(100), 트랙(100)의 중심선, 및 이동 차량의 앞부분, 이탈 방지 펜스(120)가 함께 확인되는 것을 알 수 있으며, 사용자는 이러한 주행 영상을 통해 제공되는 정보에 기초하여 이동 차량(110)에 대한 조작을 수행할 수 있다.

뫼비우스 띠의 안쪽과 바깥족의 구분이 없는 특성에 따라, 뫼비우스 띠에 따른 트랙(100)을 따라 계속해서 이동 차량(110)을 운전하게 된다. 특히, 트랙(100)에 특별한 시점 지점 또는 종료 지점을 표시하지 않은 경우, 사용자는 계속 같은 경로를 이동하는 것을 체험하게 되며, 자연스럽게 뫼비우스 띠의 기하학적 특성과 원리에 대해 학습이 진행될 수 있다.

이러한, 뫼비우스 띠의 기하학적 특성은 제1 사용자와 제2 사용자가 함께 체험에 참여함에 따라 더욱 명확하게 체험할 수 있게 된다.

도 10을 참조하면, 실시예에 따른 이동 차량(110)은 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 포함할 수 있다. 제1 이동 차량(110A)은 제1 사용자(P1)에 대응하는 이동 차량일 수 있으며, 제2 이동 차량(110B)은 제2 사용자(P2)에 대응하는 이동 차량일 수 있다. 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)는 함께 본 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치(10)에 참여하는 사용자들에 해당한다.

제1 사용자(P1) 및 제2 사용자(P2)에게는 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 각각 조작하기 위한 장치가 제공될 수 있다. 구체적으로, 카메라(130)는 제1 사용자(P1)에 대응하는 제1 카메라(130A) 및 제2 사용자(P2)에 대응하는 제2 카메라(130B)를 포함할 수 있다. 디스플레이(150)는 제1 사용자(P1)에 대응하는 제1 디스플레이(150A) 및 제2 사용자(P2)에 대응하는 제2 디스플레이(150B)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(140)는 제1 사용자(P1)에 대응하는 제1 컨트롤러(140A) 및 제2 사용자(P2)에 대응하는 제2 컨트롤러(140B)를 포함할 수 있다.

제1 카메라(130A)는 제1 이동 차량(110A)에 배치되고 제1 이동 차량(110A)의 전면을 촬영한 주행 영상을 생성할 수 있으며, 주행 영상을 제1 디스플레이(150A)에 제공할 수 있다. 제1 디스플레이(150A)는 주행 영상을 제1 사용자(P1)에서 출력하여 제1 사용자(P1)가 제1 컨트롤러(140A)를 조작하는 것을 지원할 수 있다. 제1 사용자(P1)에 의해 조작된 제1 컨트롤러(140A)는 제어 명령을 생성하여 제1 이동 차량(110A)에 전달할 수 있으며, 제1 이동 차량(110A)은 제어 명령에 대응하여 이동될 수 있다.

제2 카메라(130B)는 제2 이동 차량(110B)에 배치되고 제2 이동 차량(110B)의 전면을 촬영한 주행 영상을 생성할 수 있으며, 주행 영상을 제2 디스플레이(150B)에 제공할 수 있다. 제2 디스플레이(150B)는 주행 영상을 제2 사용자(P2)에서 출력하여 제2 사용자(P2)가 제2 컨트롤러(140B)를 조작하는 것을 지원할 수 있다. 제2 사용자(P2)에 의해 조작된 제2 컨트롤러(140B)는 제어 명령을 생성하여 제2 이동 차량(110B)에 전달할 수 있으며, 제2 이동 차량(110B)은 제어 명령에 대응하여 이동될 수 있다.

제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)가 함께 체험을 수행하는 경우, 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)는 각자 자유롭게 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 제어할 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 뫼비우스의 띠의 원리에 대한 체험은 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)가 트랙(100) 내에서 동일한 방향으로 각각 주행하는 제1 체험 및 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)가 트랙(100) 내에서 반대 방향으로 각각 주행하는 제2 체험을 포함할 수 있다.

도 11은 제1 체험을 설명하기 위한 예시도에 해당한다. 제1 체험에서 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)은 동일한 방향으로 주행되도록 배치될 수 있다. 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)는 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 트랙(100) 내에서 동일한 방향으로 주행할 수 있다. 제1 체험에서, 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)의 주행 속도는 동일하도록 제어될 수 있다. 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)는 정해진 주행 속도대로 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 전진시킬 수 있다. 뫼비우스 띠 형태의 트랙(100)에서 동일한 방향으로 이동하도록 배치된 두 개의 이동 차량(110A, 110B)이 동일한 속도로 전진하게 되는 경우, 두 개의 이동 차량이 배치된 위치와 관계없이 두 차량은 서로 만날 수 없는 상태에 해당한다. 즉, 초기 배치된 거리가 계속 유지된 상태에서 두 차량은 계속해서 뫼비우스 띠 형태의 트랙을 이동하게 된다.

도 12는 제2 체험을 설명하기 위한 예시도에 해당한다. 제2 체험에서 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)은 서로 반대 방향으로 주행되도록 배치될 수 있다. 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)는 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)을 트랙(100) 내에서 반대 방향으로 주행할 수 있다. 제2 체험에서 제1 이동 차량(110A)과 제2 이동 차량(110B)은 서로 반대 방향을 향해 전진하도록 배치될 수 있으며, 서로 반대 방향을 향해 이동되게 된다. 뫼비우스 띠 형태의 트랙(100)에서 다른 방향으로 이동하도록 배치된 두 개의 이동 차량(110A, 110B)은 특정 지점에서 서로 만나게 된다. 즉, 뫼비우스 띠 형태의 트랙은 연결된 순환 구조를 가진 기하학적 특성에 기인하여 서로 반대 방향으로 이동한 두 개의 이동 차량은 거리가 가까워져서 최종적으로 차량의 앞부분끼리 접촉하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 뫼비우스 띠 형태의 트랙을 이동 차량을 운전하여 계속해서 이동하는 체험을 사용자가 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 뫼비우스의 띠의 개념 및 특징을 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 제1 사용자, 제2 사용자가 각각 제1 이동 차량과 제2 이동 차량을 운전하는 체험을 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 복수의 사용자들이 함께 뫼비우스 띠의 개념 및 특징을 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 제1 사용자가 뫼비우스의 띠의 원리에 대한 체험을 수행하는 것을 지원하는 위한 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치로, 상기 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는:
   뫼비우스의 띠 형태를 가지며 강자성체로 구성되며 일정 높이의 지지대에 연결되어 공중에 부유되는 트랙;
   상기 트랙을 주행하기 위한 제1 이동 차량;
   상기 제1 이동 차량이 상기 트랙을 따라 주행하는 것을 가이드 하도록 상기 트랙에 배치되며 상기 강자성체로 구성되는 이탈 방지 펜스;
   상기 제1 이동 차량에 배치되어 상기 제1 이동 차량의 전방을 촬영한 주행 영상을 생성하는 제1 카메라;
   상기 제1 이동 차량을 상기 제1 사용자가 운전하기 위한 제1 컨트롤러; 및
   상기 제1 카메라에서 촬영된 주행 영상을 표시하는 제1 디스플레이를 포함하되,
   상기 제1 이동 차량은 상기 강자성체와 자력을 통해 연결되도록 자석을 포함하는 4개의 바퀴, 상기 제1 컨트롤러에서 제공되는 제어 신호에 대응하여 4개의 바퀴를 구동하는 구동 제어 모듈, 및 상기 4개의 바퀴를 상기 이탈 방지 펜스와 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 위치시키는 하부 프레임을 포함하고,
   상기 구동 제어 모듈은 상기 4개의 바퀴와 상기 트랙의 접촉 여부를 센싱하며, 상기 4개의 바퀴 중 상기 트랙과 접촉되지 않은 바퀴의 회전 수를 미리 설정된 임계치 이하로 조정하는 디퍼렌셜 락을 수행하도록 구성되며,
   상기 제1 컨트롤러는 상기 제1 이동 차량의 4개의 바퀴의 방향을 제어하는 스티어링 휠, 상기 제1 이동 차량의 속도를 증가시키는 가속 페달, 상기 제1 이동 차량의 속도를 감소시키는 브레이크 페달 및 상기 사용자가 앉은 상태에서 상기 스티어링 휠, 상기 가속 페달 및 상기 브레이크 페달을 조작하는 것을 지원하는 좌석을 포함하고,
   상기 제1 디스플레이는 상기 좌석에 착석한 상기 사용자에게 상기 주행 영상을 표시하도록 구성되며,
   상기 4개의 바퀴 각각은 정육각기둥 형상의 회전체와 상기 회전체를 둘러싸는 보호막을 포함하고, 상기 정육각기둥은 밑면이 정육각형이고, 옆면이 6개의 직사각형으로 구성되며,
   상기 4개의 바퀴 각각에서 정육각기둥의 옆면이 바닥을 향하도록 배치되며,
   상기 자석은 상기 정육각기둥의 옆면에 배치되어 상기 바퀴가 상기 트랙 사이의 자력을 통한 연결이 수행되도록 하고,
   상기 뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치는 상기 제1 사용자와 제2 사용자가 함께 뫼비우스의 띠의 원리에 대한 체험을 수행하는 것을 지원하도록 구성되며,
   상기 제2 사용자에게 대응하고 상기 트랙을 주행하기 위한 제2 이동 차량; 상기 제2 이동 차량에 배치되어 상기 제2 이동 차량의 전방을 촬영한 주행 영상을 생성하는 제2 카메라; 상기 제2 이동 차량을 상기 제2 사용자가 운전하기 위한 제2 컨트롤러; 및 상기 제2 카메라에서 촬영된 주행 영상을 표시하는 제2 디스플레이를 더 포함하고,
   상기 뫼비우스의 띠의 원리에 대한 체험은,
   상기 제1 이동 차량과 상기 제2 이동 차량을 상기 트랙의 서로 다른 위치에 각각 배치하되 동일한 방향으로 이동되도록 방향을 설정하여 배치하고, 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 상기 제1 이동 차량과 상기 제2 이동 차량을 동일한 속도로 각각 주행하는 제1 체험; 및
   상기 제1 이동 차량과 상기 제2 이동 차량을 상기 트랙의 서로 다른 위치에 각각 배치하되 반대 방향으로 이동되도록 방향을 설정하여 배치하고, 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 상기 제1 이동 차량과 상기 제2 이동 차량을 동일한 속도로 각각 주행하는 제2 체험을 포함하는,
   뫼비우스 원격 운전 자동차 게임 장치.
   
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