KR102634983B1 - 이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 조작 방법 - Google Patents

이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 조작 방법 Download PDF

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Abstract

이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 조작 방법을 제시하며, 0도 내지 360도의 회전각에 대응되는 디지털 신호를 생성하는 입력부, 디지털 신호를 회전각에 대응하는 -1 내지 0 및 0 내지 1의 값으로 매칭하며, 매칭된 값에 기초하여 이동 방향을 제어하는 제어부, 및 제어부의 제어에 따라 이동 방향을 전환하는 구동부를 포함한다.

Description

이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 조작 방법{MOVABLE OPERATING APPARATUS AND METHOD FOR CONTROL MOVABLE OPERATING APPARATUS}
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 가상공간에서 이동 방향을 정확하게 감지할 수 있는 이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 조작 방법에 관한 것이다.
최근 가상현실과 같은 기술은 물리적인 공간이 아닌 컴퓨터로 만들어낸 사용자의 시야를 차단하고 완전히 가상으로 만들어낸 세계인 가상공간을 만들어 낸다. 이러한 가상현실을 구현하거나 활용하기 위한 다양한 기기들이 개발되고 있는 추세에 있다.
이러한 기기들 중에서 가상공간에서의 공간 이동 등을 더욱 실감나게 즐기기 위해 사용자가 탑승하여 실제 이동하며 조작할 수 있는 다양한 형태의 이동형 조작 장치들이 개발되고 있다.
이동형 조작 장치에서는 사용자 조작에 따라 가상공간에서의 보행, 주행, 이동 등에 따른 전진 방향을 포함한 이동 방향이 정확히 설정되어야 한다. 하지만, 이동형 조작 장치를 조작하기 위해 사용자 조작에 따른 입력 신호를 처리하기 위한 구체적인 방안이 존재하지 못한 문제점이 있었다.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 가상 공간에서의 이동 방향을 정확하게 감지하기 위한 이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 다양한 운영체제에서 사용자 조작 장치의 입력을 정확히 인식할 수 있게 하는 이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 사용자 조작 장치로부터 발생된 신호를 표준 데이터 통신 프로토콜에 맞추어 입력받을 수 있는 이동형 조작 장치 및 이동형 조작 장치의 동작 방법을 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 따르면, 이동형 조작 장치는 0도 내지 360도의 회전각에 대응되는 디지털 신호를 생성하는 입력부, 상기 디지털 신호를 상기 회전각에 대응하는 -1 내지 0 및 0 내지 1의 값으로 매칭하며, 상기 매칭된 값에 기초하여 이동 방향을 제어하는 제어부, 및 상기 제어부의 제어에 따라 이동 방향을 전환하는 구동부를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 이동형 조작 장치의 조작 방법은, 0도 내지 360도의 회전각에 대응되는 디지털 신호를 생성하는 단계, 상기 디지털 신호를 상기 회전각에 대응하는 -1 내지 0 및 0 내지 1의 값으로 매칭하는 단계, 및 상기 매칭된 값에 기초하여 이동 방향을 전환하는 단계를 포함한다.
전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 가상 공간에서의 이동 방향을 정확하게 감지할 수 있다.
전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 다양한 운영체제에서 사용자 조작 장치의 입력을 정확히 인식할 수 있다.
전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 사용자 조작 장치로부터 발생된 신호를 표준 데이터 통신 프로토콜에 맞추어 입력받을 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 입력부를 도시한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 구동부를 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 센서부를 도시한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 회전각과 매칭값의 관계를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 회전 방향을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 발판 입력에 따른 동작을 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 인식 화면을 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 조작 방법을 도시한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하였다. 그리고, 도면에서 실시예들의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서에서는 가상 현실(Virtual Reality)에 관련된 컨텐츠를 함께 제공하는 이동형 조작 장치를 기준으로 설명하지만, 증강 현실(Augmented Reality), 혼합 현실(Mixed Reality), 확장 현실(eXpended Reality)에 관련된 컨텐츠를 함께 제공하는 이동형 조작 장치들에도 적용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 입력부를 도시한 블록도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 구동부를 도시한 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 센서부를 도시한 블록도이다.
따라서, 하기에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 이동형 조작 장치의 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 이동형 조작 장치(10)는 입력부(110), 구동부(120), 센서부(130), 통신부(140), 출력부(150), 전원부(160), 제어부(170), 및 시트부(180)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는 사용자로부터 이동형 조작 장치(10)의 조작을 위한 다양한 사용자 입력에 대응되는 신호를 생성할 수 있다. 입력부(110)는 사용자로부터 이동형 조작 장치의 구동을 위한 사용자 입력, 가상 현실 컨텐츠의 선택 및 사용을 위한 동작을 제어하기 위한 사용자 입력, 이동형 조작 장치(10)의 관리 또는 설정을 위한 사용자 입력을 포함할 수 있으며, 다른 다양한 사용자 입력에 대응되는 신호를 생성할 수 있다. 입력부(110)를 통해 생성된 신호는 제어부(170)로 제공될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 입력부(110)는 조이스틱(210) 및 발판(220)을 포함할 수 있다. 조이스틱(210)은 방향을 제어할 수 있는 스틱 또는 버튼을 제공할 수 있으며, 방향 제어 이외에 다른 사용자 입력을 위한 추가적인 버튼을 구비할 수도 있다. 발판(220)은 사용자의 발이 놓여질 수 있는 지지대를 포함할 수 있으며, 좌측발 및 우측발 각각에 대응되는 한 쌍의 발판으로 구현될 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 입력부(110)는 게임 컨트롤러, 키보드, 터치패드, 버튼, 마이크, 마우스 등과 같은 다른 다양한 형태의 입력 장치를 더 포함할 수도 있다.
구동부(120)는 이동형 조작 장치(10)를 이동시킬 수 있다. 구동부(120)는 제어부(170)의 제어에 따라 이동 방향을 전환하거나 회전할 수 있다. 이와 같이, 구동부(120)는 이동형 로봇 장치(100)를 이동시키기 위해 이용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(120)는 모터(310)와 바퀴(320)를 포함할 수 있다. 모터(310)는 바퀴(320)의 이동을 위한 동력을 제공할 수 있으며, 바퀴(320)의 방향까지도 제어할 수 있다. 바퀴(320)는 모터에 연결되어 이동형 조작 장치(10)를 이동시킬 수 있다.
센서부(130)는 이동형 조작 장치(10)의 동작 상태 확인 및 동작 제어를 위해 이동형 조작 장치(10)의 다양한 부위에서 다양한 값들을 감지할 수 있다. 센서부(130)는 감지된 값들을 이동형 조작 장치(10)의 동작 제어에 활용하기 위해 제어부(170)로 제공할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 센서부(130)는 회전 감지 센서(410), 스토퍼(420), 및 벨트 착용 감지 센서(430)를 포함할 수 있다.
회전 감지 센서(410)는 이동형 조작 장치(10)의 이동에 따른 회전 방향을 감지할 수 있다. 회전 감지 센서(410)는 홀 소자 또는 포토인터럽트 등으로 구현될 수 있으며, 이동형 조작 장치(10)의 정면 방향(즉, 좌석에 착석한 사용자의 신체 전방 방향)을 감지할 수 있다. 스토퍼(420)는 이동형 조작 장치(10)의 본체 일부에 부착되어 주변에 위치한 장애물을 감지할 수 있다. 벨트 착용 감지 센서(430)는 안전 벨트의 착용 여부를 감지할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 센서부(130)는 이동형 조작 장치(10)의 속도를 감지하기 위한 속도 센서 등과 같은 다른 다양한 센서를 추가로 포함할 수 있다.
통신부(140)는 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(140)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태로 구현될 수 있다.
통신부(140)가 지원하는 무선 통신은, 예를 들어 Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 등일 수 있다. 또한, 통신부(140)가 지원하는 유선 통신은, 예를 들어 USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 등일 수 있다.
통신부(140)는 외부로부터 가상 현실 콘텐츠를 제공하기 위한 데이터를 송수신할 수 있다. 한편, 통신부(140)는 입력부(110) 또는 출력부(150)에 있는 장치들과 제어부(170) 간의 연결을 위한 통신을 수행할 수도 있다.
출력부(150)는 가상 현실 콘텐츠 등이 제공될 수 있으며, 가상현실(VR)/증강현실(AR) 글라스 등을 포함할 수 있다.
전원부(160)는 이동형 조작 장치(10)의 동작을 위해 이동형 조작 장치(10)의 각 모듈들로 전원을 공급할 수 있다. 전원부(160)는 전원 공급을 위해 배터리를 포함할 수 있으며, 배터리는 탈착 가능한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 전원부(160)는 유무선 충전 방식을 이용하여 배터리를 충전할 수도 있다.
제어부(170)는 이동형 조작 장치(10)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU 등과 같은 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(170)는 입력부(110)를 통해 수신한 유저 입력에 대응되는 동작을 수행하도록 이동형 조작 장치(10)에 포함된 다른 구성을 제어할 수 있다.
제어부(170)는 저장부(미도시) 등에 저장된 프로그램을 실행시키거나, 저장부에 저장된 데이터를 읽어오거나, 새로운 데이터를 저장부에 저장할 수도 있다.
시트부(180)는 사용자의 착석이 가능한 형상으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(170)는 입력부(110)로부터 이동방향을 제어하기 위한 디지털 신호를 수신할 수 있다. 이때, 입력부(110)는 사용자 조작에 의해 0도 내지 360도의 회전각에 대응되는 디지털 신호를 생성할 수 있다.
제어부(170)는 디지털 신호를 0도 내지 360도의 회전각에 대응하는 -1 내지 0 및 0 내지 1의 값으로 매칭할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 디지털 신호가 나타내는 회전각의 0도를 -1로 매칭하고, 180도를 0으로 매칭하고, 1을 360도에 매칭할 수 있다. 여기서, 매칭값 0(180도의 회전각)은 중립을 나타내며, 제어부는 매칭값 0을 산출하면, 이동 방향이 전진 방향을 나타내는 것으로 인식할 수 있다. 또한, 매칭값 -1(0도)의 경우, 제어부(170)는 좌회전의 끝방향을 나타내고, 매칭값 1(360도)의 경우, 제어부(170)는 우회전의 끝방향을 나타내는 것으로 인식할 수 있다.
제어부(170)는 0도 내지 360도의 회전각을 인식함에 있어 회전각의 검출이 가능한 포토 센서 등이 적용된 조이스틱(210)을 이용할 수 있다. 제어부(170)는 포텐션 미터 등을 사용하는 기존 조이스틱을 활용하지 않더라도 조이스틱의 입력값인 -1 내지 0 및 0 내지 1에 해당하는 값으로 변환하여 인식할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 디지털 신호를 약 0.0001단위의 아날로그 입력에 대응되는 값으로 전환할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 약 0.0055값만큼 매칭값이 변화하면, 약 1도의 이동 방향이 변경되는 것으로 인식할 수 있다.
제어부(170)는 센서부(130)의 회전 감지 센서(410)를 이용하여 감지된 회전 방향에 기초하여 이동형 조작 장치(10)의 정면, 즉, 좌석에 착석한 사용자의 정면을 실시간으로 추적하여 인식할 수 있다. 이를 통해, 제어부(170)는 이동형 조작 장치(10)의 인식된 정면을 조이스틱(210)을 통해 입력된 회전각 180도에 매칭된 0(전진 방향)과 정렬시켜 이동형 조작 장치(10)의 이동 방향을 제어할 수 있다.
이를 통해, 이동형 조작 장치(10)는 가상 공간에서 이동 방향을 정확하게 감지할 수 있으며, 사용자의 시선이 이동하더라도 현재 이동 중인 이동 방향을 정확하게 감지하여 이동할 수 있다. 또한, 이동형 조작 장치(10)는 입력부(110)의 사용자 조작 장치로부터 입력된 신호를 방향 인식을 위한 범용 값(-1~0~1)으로 매칭시켜 사용하기 때문에 다양한 운영체제에서 사용자 조작 장치의 입력을 정확히 인식할 수 있으며, 표준 데이터 통신 프로토콜에 맞추어 동작 제어를 할 수 있다.
제어부(170)는 스토퍼(420)로부터 장애물이 감지되면, 구동부(120)의 동작을 비활성화시키거나 이동 방향을 현재 진행 방향과 다른 방향으로 전환할 수 있다.
제어부(170)는 벨트 착용 감지 센서(430)로부터 벨트의 착용이 감지되지 않으면, 구동부(120)의 동작을 비활성화시킬 수 있다.
또한, 제어부(170)는 회전 감지 센서(410)로 수신된 값을 이용하면, 이동형 조작 장치(10)의 동작을 위해 입력부로부터 입력된 디지털 신호로부터 요청된 이동 방향과 비교하여 이동형 조작 장치(10)의 정상 동작 여부를 판단할 수 있다. 이를 통해, 제어부(170)는 이동형 조작 장치(10)의 비정상 동작이 감지되면, 구동부(120)의 동작을 비활성화시키거나 사용자에게 알람음 등을 이용하여 안내할 수도 있다.
이를 통해, 이동형 조작 장치(10)는 가상 공간에서 제공되는 콘텐츠를 활용하는 사용자를 다양한 돌발 상황으로부터 안전하게 보호할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 이동형 조작 장치(10)는 하우징(11) 내부에 대부분의 모듈이 위치할 수 있으며, 하우징(11)은 내부에 위치한 모듈들을 보호할 수 있다.
이동형 조작 장치(10)는 하우징(11)의 상단에 시트부(180)가 위치할 수 있다. 또한, 이동형 조작 장치(10)는 사용자 발이 놓여지는 한 쌍의 발판(220R, 220L)이 시트부(180)의 전방 하단에 위치할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 회전각과 매칭값의 관계를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 표(600)에서와 같이, 이동형 조작 장치(100)는 입력된 회전각 0도에 -1을 매칭하고, 90도에 -0.5를 매칭하고, 180도에 0을 매칭하고, 270도에 0.5를 매칭하고, 360도에 1이 매칭할 수 있다.
약 0.0001단위로 매칭됨에 따라 다른 각도 예를 들어, 회전각 1도에 약 0.0055의 값이 매칭될 수 있고, 회전각 2도에 약 0.011의 값이 매칭될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 회전 방향을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 이동형 조작 장치(10)는 전방 방향(710)을 180도를 기준으로 설정할 수 있다.
이때, 이동형 조작 장치(10)는 조이스틱 등으로부터 입력된 회전각을 매칭한 매칭값을 전방 방향(710)을 기준으로 정렬하여 이동 방향을 제어할 수 있다.
또한, 이동형 조작 장치(10)는 0도 내지 180도(매칭값 -1 내지 0)는 좌측 방향의 제 1 화살표(720)를 기준으로 이동방향을 조절할 수 있으며, 180도 내지 360도(매칭값 0 내지 1)은 우측 방향의 제 2 화살표(730)를 기준으로 이동시킬 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 발판 입력에 따른 동작을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 발판의 조작방법을 예시하고 있는데, 이를 참조하면, 궤도차량 운전방식과 같이 좌측 및 우측발판(220L)(220R)을 모두 전방으로 누르면 가상공간 내에서의 객체(사용자에 의한 가상공간의 조작 대상)가 전진하고, 반대로 좌측 및 우측발판(220L)(220R)을 모두 후방으로 누르면 객체가 후진하며, 우측발판(220R)만 우측으로 누르게 되면 우측으로 게걸음 이동하고, 좌측발판(220L)만 좌측으로 회동시키면 좌측으로 게걸음 이동한다.
또, 좌측발판(220L)만 전방이나 후방으로 회동시키면 우측발을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 제자리에서 회전하게 되고, 반대로 우측발판(220R)만 전방이나 후방으로 회동시키면 좌측발을 중심으로 제자리 회전하게 된다.
좌측 및 우측발판(220L)(220R)을 동시에 외측으로 누르게 되면 제자리에서 점프를 하게 되고, 좌측 및 우측발판(220L)(220R)을 동시에 좌측 또는 우측으로 누르게 되면 그 방향으로 점프를 하게 되며, 좌측 및 우측발판(220L)(220R)을 동시에 내측으로 누르게 되면 제자리 앉게 된다. 또한, 좌측 및 우측발판(220L)(220R)을 동시에 전방과 외측을 함께 누르게 되면 달리면서 점프하게 된다.
좌측발판(220L)의 외측을 누르면서 우측발판(220R)의 전방 또는 후방을 누르게 되면 좌측으로 옆걸음하면서 크게 회전하게 되고, 반대로 할 경우 우측으로 옆걸음하면서 크게 회전하게 되며, 좌측발판(220L)은 전방으로 회동시키면서 우측발판(220R)은 후방으로 회동시키면 제자리에서 우회전을 하고, 이와 반대로 좌측 및 우측발판(220L)(220R)을 조작하면 제자리에서 좌회전하게 된다.
좌측발판(220L)의 외측을 짧은 시간 간격으로 연속 누르면 좌측 빠른 이동을 하고, 우측발판(220R)의 외측을 짧은 시간 간격으로 연속 누르면 우측 빠른 이동을 한다. 또한, 우측발판(220R)은 가속기(액셀레이터)로 사용되고, 좌측발판(220L)은 브레이크로 사용되어 객체의 이동 속도를 조절하거나 정지시킬 수 있다.
상기와 같이 본 발명에서의 조작발판은 누르는 방향으로 이동하려는 특성을 가지고 있는데, 이러한 특성을 이용하여 발판의 전방과 측방의 중간으로 누르게 되면 양 방향의 중간으로 이동하게 되며, 이러한 점을 활용하여 다양한 경우의 수를 조작할 수 있다.
이와 같이 좌측발판(220L)과 우측발판(220R)의 전후방 회동과 좌우회동을 적절히 조합할 경우 가상공간 속 객체의 행동모션을 매우 다양하게 구현하는 것이 가능해질 뿐 아니라, 이를 유저의 양 발로 간편하게 조작할 수 있기 때문에 가상현실 콘텐츠(예를 들어, 게임 등)을 보다 용이하게 플레이하면서 현실감 넘치는 즐거움을 만끽할 수 있게 된다.
도 9는 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 인식 화면을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 운영체제 상에서 이동형 조작 장치의 인식을 위한 화면(900)을 도시한다.
이동형 조작 장치(10)는 축(910)의 항목에서 조향이나 조준점(aim)이 필요한 경우에 사용되는 조향 영역(911)을 포함한다. 또한, 축(910)의 항목에서 Z축 영역(912)은 좌우 스텝을 나타내며, 막대 그래프의 길이가 감소하면 좌측, 막대 그래프의 길이가 증가하면 우측을 나타낸다. X회전 영역(913)은 전후진을 나타내며, 막대 그래프의 길이가 감소하면 후진, 막대 그래프의 길이가 증가하면 전진을 나타낸다. Y회전 영역(914)은 장치 회전각, 즉 이동형 조작 장치(10)의 회전각을 나타내며, 막대 그래프의 길이가 감소하면 좌회전, 막대 그래프의 길이가 증가하면 우회전을 나타낸다. 여기서, 장치 회전각은 발판 입력을 좌우회전 할 때, 컨텐츠와 무관하게 모터를 회전시키고, 장치의 위치를 0도 내지 360도에 맞게 적색 막대로 구분하여 표시할 수 있다. 이때, 이동형 조작 장치(10)에서 모터의 연동 동작을 필수로 수행된다.
또한, 이동형 조작 장치(10)는 Z축 영역(912)과 X회전 영역(913)에서 가상 공간에서의 이동이므로 이동 속도를 완화되도록 조절하여 부드러운 이동 동작이 구현되도록 할 수 있다. 한편, 이동형 조작 장치(10)는 Y회전 영역(914)에서 데드포인트를 0으로 설정하여, 막대 그래프의 중립 구간에서 데이터가 멈추는 현상을 방지할 수 있다. 이동형 조작 장치(10)는 Y회전 영역(914)에서 민감도를 사용자의 멀미 등을 유발하지 않을 수 있는 미리 결정된 민감도로 설정할 수 있다. 또는 이동형 조작 장치(10)는 Y회전 영역(914)에서 민감도를 사용자에 의해 조절하게 할 수도 있다.
단추(920)의 항목은 발판의 입력에 매칭되는 키버튼이다. 예를 들어, 9번 단추(921)의 경우, 이동형 조작 장치(10)에서 양 발판의 외측이 눌렸을 때, 점프 기능이 온될 때, 입력되는 키버튼이다.
시야 조정 단추(930) 항목은 이동형 조작 장치(10)에서 시야 조정에 사용될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 이동형 조작 장치의 조작 방법을 도시한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 이동형 조작 장치(10)는 사용자 입력에 의해 회전각 0도 내지 360도에 대응되는 디지털 값을 수신할 수 있다(S1010).
이동형 조작 장치(10)는 0도 내지 180도 및 180도 내지 360도에 대응되는 디지털 값을 -1 내지 0 및 0 내지 1에 대응되는 값으로 매칭할 수 있다(S1020).
이동형 조작 장치(10)는 매칭된 값이 임계값 이상 변경되었는 지를 판단한다(S1030). 예를 들어, 임계값을 예를 들어, 약 1도 단위에 해당하는 매칭값(약 0.0055)를 기준으로 설정될 수 있다.
S1030단계에서 판단결과, 이동형 조작 장치(10)는 매칭된 값이 임계값 이상으로 변경되지 않으면, S1010단계로 진행한다.
S1030단계에서 판단결과, 이동형 조작 장치(10)는 매칭된 값이 임계값 이상으로 변경되면, S1040단계로 진행한다.
이동형 조작 장치(10)는 매칭값에 기반하여 이동형 조작 장치의 이동 방향을 제어할 수 있다(S1040). 또한, 이동형 조작 장치(10)는 가상공간과 이동형 조작 장치의 이동 방향을 함께 제어할 수도 있다. 한편, 이동형 조작 장치(10)는 매칭값에 기반하여 가상 공간에서의 이동 방향만을 제어할 수 있다.
이동형 조작 장치(10)는 상술한 동작을 종료할지 판단한다(S1050). S1050단계의 판단결과, 이동형 조작 장치(10)는 상술한 동작을 종료하지 않는 경우, S1010단계로 진행하여 사용자 입력에 따른 디지털 값을 계속하여 수신할 수 있다. 하지만, S1050단계의 판단결과, 이동형 조작 장치(10)는 상술한 동작을 종료하는 경우, 동작을 종료할 수 있다.
이상의 실시예들에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.
구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.
뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호 받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 이동형 조작 장치 110: 입력부
120: 구동부 130: 센서부
140: 통신부 150: 출력부
160: 전원부 170: 시트부
180: 제어부 210: 조이스틱
220: 발판 310: 모터
320: 바퀴 410: 회전 감지 센서
420: 스토퍼 430: 벨트 착용 감지 센서
510: 안전벨트

Claims (15)

  1. 0도 내지 360도의 회전각에 대응되는 디지털 신호를 생성하는 입력부;
    이동형 조작 장치의 회전 방향을 감지하는 회전 감지 센서를 포함하는 센서부;
    상기 디지털 신호를 상기 회전각에 대응하는 -1 내지 0 및 0 내지 1의 값으로 매칭하며, 상기 매칭된 값에 기초하여 이동 방향을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 이동 방향을 전환하는 구동부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 디지털 신호 중에서 0도 내지 180도의 회전각을 -1 내지 0의 값으로 매칭하고, 180도 내지 360도의 회전각을 0 내지 1의 값으로 매칭하되, 상기 0을 전진 방향으로 설정하고, 상기 -1을 좌회전 끝 방향으로 설정하고, 상기 1을 우회전 끝 방향으로 설정하고,
    상기 회전 감지 센서로부터 감지된 회전 방향에 기초하여 탑승한 사용자의 신체 전방을 실시간으로 추적하고, 추적된 사용자의 신체 전방을 상기 전진 방향에 대응되는 0의 값과 정렬시켜 상기 이동형 조작 장치의 이동 방향을 전환하도록 제어하는 이동형 조작 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디지털 신호의 회전각이 1도만큼 변화하면, 0.0055만큼 변화한 값으로 매칭하는 이동형 조작 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력부는,
    조이스틱과 한 쌍의 발판 중 하나를 포함하는 이동형 조작 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    주변에 위치한 장애물과의 접촉을 감지하는 스토퍼; 및
    사용자 시트에 장착된 안전 벨트의 착장 상태를 감지하는 벨트 착용 감지 센서를 더 포함하는 이동형 조작 장치.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스토퍼로부터 장애물이 감지되면 상기 스토퍼가 위치한 방향으로의 이동을 차단하거나 상기 스토퍼가 위치한 방향과 다른 방향으로 방향을 전환하도록 제어하는 이동형 조작 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 벨트 착용 감지 센서로부터 상기 안전 벨트의 착용 상태를 감지하면 착용 상태에서만 상기 이동형 조작 장치의 이동 동작을 활성화시키는 이동형 조작 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동형 조작 장치는,
    상기 이동형 조작 장치의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부; 및
    사용자 착석이 가능한 시트부를 더 포함하는 이동형 조작 장치.
  11. 이동형 조작 장치의 조작 방법에 있어서,
    0도 내지 360도의 회전각에 대응되는 디지털 신호를 생성하는 단계;
    상기 디지털 신호를 상기 회전각에 대응하는 -1 내지 0 및 0 내지 1의 값으로 매칭하는 단계;
    상기 이동형 조작 장치의 회전 방향을 감지하는 단계; 및
    상기 매칭된 값에 기초하여 이동 방향을 전환하는 단계를 포함하고,
    상기 매칭된 값에 기초하여 이동 방향을 전환하는 단계는,
    상기 디지털 신호 중에서 0도 내지 180도의 회전각을 -1 내지 0의 값으로 매칭하고, 180도 내지 360도의 회전각을 0 내지 1의 값으로 매칭하는 단계;
    상기 0은 전진 방향으로 설정하고, 상기 -1은 좌회전 끝 방향으로 설정하고, 상기 1은 우회전 끝 방향으로 설정하는 단계; 및
    감지된 회전 방향에 기초하여 탑승한 사용자의 신체 전방을 실시간으로 추적하고, 추적된 사용자의 신체 전방을 상기 전진 방향에 대응되는 0의 값과 정렬시켜 상기 이동형 조작 장치의 이동 방향을 전환하는 단계를 포함하는 조작 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 매칭된 값에 기초하여 이동 방향을 전환하는 단계는,
    상기 디지털 신호의 회전각이 1도만큼 변화하면, 0.0055만큼 변화한 값으로 매칭하는 단계를 더 포함하는 조작 방법.
  15. 삭제
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