KR19980041197A

KR19980041197A - 가상현실 체감장치용 의자

Info

Publication number: KR19980041197A
Application number: KR1019960060473A
Authority: KR
Inventors: 김정태
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1996-11-30
Filing date: 1996-11-30
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR0181594B1

Abstract

본 발명은 가상현실 체감장치용 의자에 관한 것으로, 받침판(1)의 받침봉(2) 상단부에 고정되고 돌출부(11),(12),(13)가 주연부에 돌출형성된 지지판(10)과, 상기 지지판(10)의 돌출부(11),(12),(13)에 각각 회전 가능하게 결합되는 회동 브래키트(40)와, 상기 지지판(10)의 상부에 설치되는 유동판(30)과, 상기 유동판(30)의 주연부에 회전 가능하게 결합되는 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)과, 상기 각 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)에 상단부가 유니버셜 조인트(60)로 각각 연결되는 래크(50)와, 상기 회동 브래키트(40)의 양단부(41)에 각각 회전 가능하게 결합되는 베이스(71) 및 그 베이스(71)에 체결되는 커버(72)로 이루어지는 기어 하우징(70)과, 상기 기어 하우징(70)에 결합되어 상기 래크(50)를 구동시키기 위한 구동수단(80)과, 상기 기어 하우징(70)에 결합되는 변위 감지수단(90)과, 상기 유동판(20)의 상면에 고정되는 의자(100)로 구성되어 있다.

이러한 본 발명은 구동수단에 의해 복수개의 래크를 선택적으로 구동시켜 의자의 위치를 3차원 공간에서 다양하게 변위시킬 수 있게 되므로 이용자가 다채로운 진동을 느낄 수 있으며, 이에 의하여 가상환경을 보다 실감있게 체험하게 되는 이점이 있다.

Description

가상현실 체감장치용 의자(A CHAIR FOR THE VITUAL REALITY BODILY SENSATION APPARATUS)

본 발명은 가상현실 체감장치용 의자에 관한 것으로, 특히 의자가 결합되는 상부의 유동판과 하부의 지지판을 상,하단부가 유니버셜 조인트와 힌지구조로 지지되는 복수개의 래크로 연결하고, 복수개의 래크를 구동 모터에 의해 구동되는 구동수단의 피니언에 연결하여, 복수개의 래크를 부분적 또는 전체적으로 구동시켜 길이를 변화시킴에 의해 의자를 3차원 공간에서 다양하게 변위시켜 유동시킴으로써 이용자가 다채로운 진동을 느낄 수 있고, 이에 따라 가상환경을 보다 실감있게 체험할 수 있도록 한 가상현실 체감장치용 의자에 관한 것이다.

일반적으로 가상현실(virtual reality) 장치는 모니터와 스피커를 장착한 에치엠디(HMD; Head mount display)에 의해 화상 및 음성을 발생시키고 의자를 진동시킴으로써, 즉 컴퓨터에 의해 제어되는 에치엠디 및 의자와 같은 체감장치에 의해 가상 환경에 따른 동적 변화를 재현함으로써 이용자가 가상의 현실을 마치 현실 처럼 느낄 수 있도록 하는 것으로 게임장용 등으로 널리 보급되고 있다.

이러한 가상현실 장치에서 이용자가 가상적인 환경을 보다 실감있게 느낄 수 있도록 하기 위해서는 이용자의 의자를 다채롭게 진동시켜 동적 변화를 생동적으로 재현하도록 하는 것이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 의자가 결합되는 유동판과 하부의 지지판을 상하단부가 유니버셜 조인트와 힌지구조로 지지되는 복수개의 래크로 연결하고, 복수개의 래크를 구동 모터에 의해 구동되는 구동수단의 피니언에 연결하여, 복수개의 래크를 부분적 또는 전체적으로 구동시켜 길이를 변화시킴에 의해 의자를 3차원 공간에서 다양하게 변위시켜 유동시킴으로써 이용자가 다채로운 진동을 느낄 수 있고, 이에 따라 가상환경을 보다 실감있게 체험할 수 있게 되는 가상현실 체감장치용 의자를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 받침판의 받침봉 상단부에 고정되고 돌출부가 주연부에 돌출형성된 지지판과, 상기 지지판의 돌출부에 각각 회전 가능하게 결합되는 회동 브래키트와, 상기 지지판의 상부에 설치되는 유동판과, 상기 유동판의 주연부에 회전 가능하게 결합되는 회전봉과, 상기 각 회전봉에 상단부가 유니버셜 조인트로 각각 연결되는 래크와, 상기 회동 브래키트의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 베이스 및 그 베이스에 체결되는 커버로 이루어지는 기어 하우징과, 상기 기어 하우징에 결합되어 상기 래크를 구동시키기 위한 구동수단과, 상기 기어 하우징에 결합되는 변위 감지수단과, 상기 유동판의 상면에 고정되는 의자를 포함하여 구성되는 가상현실 체감장치용 의자를 제공한다.

또, 본 발명은 상기 구동수단이 상기 기어 하우징의 커버 중간부에 고정되는 모터와, 상기 모터의 축에 고정되는 구동기어와, 내치차와 외치차를 가지는 태양기어와, 상기 태양기어의 내치차와 구동기어 사이에 맞물리는 한쌍의 위성기어와, 상기 태양기어의 외면에 일체로 형성되어 상기 래크에 맞물리는 피니언과, 상기 래크의 움직임을 가이드하는 가이드를 포함하여 구성되는 가상현실 체감장치용 의자를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 변위 감지수단이 상기 구동기어의 커버에 형성되는 돌출간에 로터리 엔코더가 고정되고, 상기 로터리 엔코더의 축에 고정된 입력기어가 상기 태양기어의 외치차에 맞물려 구성되는 가상현실 체감장치용 의자를 제공한다.

도 1 은 본 발명 가상현실 체감장치용 의자의 부분 사시도.

도 2 는 본 발명 가상현실 체감장치용 의자의 진동 구동부 분해 사시도.

도 3 은 본 발명 가상현실 체감장치용 의자의 요부를 발췌하여 보인 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 받침판2 : 받침봉

10 : 지지판11,12, 13 : 돌출부

20 : 유동판30;31,32;33,34;35,36 : 회전봉

40 : 회동 브래키트50 : 래크

60 : 유니버셜 조인트70 : 기어 하우징

71 : 베이스72 : 커버

73 : 돌출간 80 : 구동수단

81 : 모터82 : 구동기어

83 : 태양기어83a : 내치차

83b : 외치차84 : 위성기어

85 : 피니언86 : 가이드

90 : 로터리 엔코더91 : 입력기어

92 : 변위 감지수단100 : 의자

이하, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명 가상현실 체감장치용 의자의 부분 사시도이고, 도 2 는 본 발명 가상현실 체감장치용 의자의 진동 구동부 분해 사시도이며, 도 3 은 본 발명 가상현실 체감장치용 의자의 요부를 발췌하여 보인 정면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 받침판(1)의 받침봉(2) 상단부에 복수개의 돌출부(11),(12),(13)가 주연부에 돌출형성된 지지판(10)이 고정되어 있으며, 상기 지지판(10)의 돌출부(11),(12),(13)에는 회동 브래키트(40)가 각각 축핀(41)으로 회전 가능하게 결합되어 있다.

상기 지지판(10)의 상부에 설치되는 유동판(20)의 주연부에는 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)이 각각 회전 가능하게 결합되어 있으며, 상기 각 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)에는 래크(50)가 유니버셜 조인트(60)에 의해 각각 연결되어 있다.

상기 회동 브래키트(40)의 양단부(41)에는 기어 하우징(70)이 각각 결합되어 있으며, 이 기어 하우징(70)은 상기 회동 브래키트(40)의 양단부에 축핀(74)으로 회전 가능하게 결합되는 베이스(71)와 이 베이스(71)에 체결되는 커버(72)로 이루어져 있다.

상기 기어 하우징(70)에는 상기 래크(50)를 구동시키기 위한 구동수단(80)이 결합되어 있으며, 상기 기어 하우징(70)의 하부에는 변위 감지수단(90)이 결합되어 있다. 그리고, 상기 유동판(20)의 상면에는 의자(100)가 고정되어 있다.

상기 구동수단(80)은 상기 기어 하우징(70)의 커버(72) 중간부에 고정되는 모터(81)와; 상기 모터(81)의 축에 고정되는 구동기어(82)와; 내치차(83a)와 외치차(83b)를 가지는 태양기어(83)와; 상기 태양기어(83)의 내치차(83a)와 구동기어(82) 사이에 맞물리는 한쌍의 이중기어인 위성기어(84)와; 상기 태양기어(83)의 외면에 고정되어 상기 래크(50)에 맞물리는 피니언(85)과; 상기 래크(50)의 움직임을 가이드하는 가이드(86)로 구성되어 있다.

상기 변위 감지수단(90)은 상기 구동기어(82)의 커버(72)에 형성되는 돌출간(73)에 로터리 엔코더(91)가 고정되고, 상기 로터리 엔코더(91)의 축에 고정된 입력기어(92)가 상기 태양기어(83)의 외치차(83b)에 맞물려 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

상기한 본 고안 장치는 기어 하우징(70)에 결합된 구동수단(80)의 모터(81)가 회전하게 되면 구동기어(82)에 맞물린 양쪽 위성기어(84)가 회전하면서 위성기어(84)와 내치차(83a)로 맞물려있는 태양기어(83)가 감속 회전하고, 태양기어(83)와 고정된 피니언(85)이 함께 회전하며, 피니언(85)이 회전함에 따라 피니언(85)에 맞물린 래크(50)가 모터(81)의 회전 방향에 따라 상측 또는 하측으로 이동하게 된다.

상기 복수개(도면에는 6개)의 래크(50)는 각 구동수단(80)의 구동에 의해 어느 하나 또는 일부만 부분적으로 구동되거나, 동시에 모두 구동될 수 있으며, 래크(50)가 부분적 또는 전체적으로 움직이게 되면, 래크(50)의 3차원 공간 좌표에서의 위치가 변경되며, 이에 따라 회동 브래키트(40)가 축핀(41)을 중심으로 A방향으로 회전하고, 기어 하우징(70)이 축핀(74)을 중심으로 B방향으로 회전하며, 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)이 각각 C방향으로 회전하고, 래크(50)가 각각 대응되는 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)과 유니버셜 조인트(60)에 의해 소정각의 범위 내에서 D방향으로 회전하도록 되어 있으므로 래크(50)의 부분적 또는 전체적 움직임에 따라 회동 브래키트(40), 기어 하우징(70) 및 유니버셜 조인트(60)가 각각 대응하여 균형있게 움직이게 됨으로써 의자(100)의 위치가 원활하게 변위된다.

상기 각 구동수단(80)의 모터(81)는 콘트롤러의 제어에 의해 어느 일부 또는 전체가 선택적으로 구동되며, 구동수단(80)의 모터(81)가 회전하여 의자(100)의 위치가 변위되는 동안에 로터리 엔코더(91)의 입력기어(92)는 태양기어(83)와 맞물려 회전하게 되므로 로터리 엔코더(91)가 태양기어(83)의 회전수를 감지하고, 콘트롤러는 로터리 엔코더(91)의 감지신호에 따라 구동수단(80)을 제어하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명 가상현실 체감장치용 의자는 구동수단에 의해 복수개의 래크를 선택적으로 구동시켜 의자의 위치를 3차원 공간에서 다양하게 변위시킬 수 있게 되므로 이용자가 다채로운 진동을 느낄 수 있으며, 이에 의하여 가상환경을 보다 실감있게 체험하게 되는 이점이 있다.

지금까지 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims

받침판(1)의 받침봉(2) 상단부에 고정되고 돌출부(11),(12),(13)가 주연부에 돌출형성된 지지판(10)과; 상기 지지판(10)의 돌출부(11),(12),(13)에 각각 회전 가능하게 결합되는 회동 브래키트(40)와; 상기 지지판(10)의 상부에 설치되는 유동판(30)과; 상기 유동판(30)의 주연부에 회전 가능하게 결합되는 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)과; 상기 각 회전봉(30;31,32;33,34;35,36)에 상단부가 유니버셜 조인트(60)로 각각 연결되는 래크(50)와; 상기 회동 브래키트(40)의 양단부(41)에 각각 회전 가능하게 결합되는 베이스(71) 및 그 베이스(71)에 체결되는 커버(72)로 이루어지는 기어 하우징(70)과; 상기 기어 하우징(70)에 결합되어 상기 래크(50)를 구동시키기 위한 구동수단(80)과; 상기 기어 하우징(70)에 결합되는 변위 감지수단(90)과; 상기 유동판(20)의 상면에 고정되는 의자(100)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가상현실 체감장치용 의자.
제 1 항에 있어서, 상기 구동수단(80)은 상기 기어 하우징(70)의 커버(72) 중간부에 고정되는 모터(81)와; 상기 모터(81)의 축에 고정되는 구동기어(82)와; 내치차(83a)와 외치차(83b)를 가지는 태양기어(83)와; 상기 태양기어(83)의 내치차(83a)와 구동기어(82) 사이에 맞물리는 한쌍의 위성기어(84)와; 상기 태양기어(83)의 외면에 일체로 형성되어 상기 래크(50)에 맞물리는 피니언(85)과; 상기 래크(50)의 움직임을 가이드하는 가이드(86)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가상현실 체감장치용 의자.
제 1 항에 있어서, 상기 변위 감지수단(90)은 상기 구동기어(82)의 커버(72)에 형성되는 돌출간(73)에 로터리 엔코더(91)가 고정되고, 상기 로터리 엔코더(91)의 축에 고정된 입력기어(92)가 상기 태양기어(83)의 외치차(83b)에 맞물려 구성된 것을 특징으로 하는 가상현실 체감장치용 의자.