KR19990060728A - 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치에 관한 것으로, 기대(1)의 상부에 결합되는 지지판(10)의 상부에 유동판(20)이 복수개의 길이 가변요소(50)에 의해 변위 가능하게 결합된 가상현실 쳬감용 시뮬레이터에 있어서, 상기 기대(1)의 상부에 고정판(2)을 고정하고, 상기 고정판(2)의 중간부에 길이가 신축되는 중심축(3)을 고정하며, 상기 고정판(2) 위에는 상기 지지판(10)을 착탈수단(300)에 의해 결합 및 분리 가능하게 결합한 구성으로 되어 있다.

이러한 본 발명은 유동판이 중심축에 의해 승강함으로써 공간 좌표에서 Z방향 동작인 히브 모션(heav motion)이 증대되어 운동영역이 확대된 이점이 있는 것으로, 복수개의 길이 가변요소를 선택적으로 구동시킴과 아울러 중심축을 승강시킴에 의해 예를 들어 유동판 위에 결합되는 의자의 위치를 3차원 공간에서 다양하게 변위시킬 수 있게 되므로 매우 다채로운 진동을 느낄 수 있게 되며, 이에 의하여 가상환경을 아주 실감있게 체험할 수 있게 되었다.

Description

가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치(APPRATUS INCREASING HEAVE MOTION OF VITUAL REALITY BODILY SENSATION SIMULATOR)

본 발명은 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치에 관한 것으로, 특히 공간 좌표에서 Z방향 동작인 히브 모션(heav motion)을 증대시키도록 한 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치에 관한 것이다.

일반적으로 가상현실(virtual reality) 장치는 컴퓨터에 의해 재어되는 에치엠디 및 의자와 같은 체감장치에 의해 가상 환경에 따른 동적 변화를 재현함으로써 이용자가 가상의 현실을 마치 현실 처럼 느낄 수 있도록 하는 것으로 게임자용 등으로 보급되어 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.

이와 같은 목적으로 본원인에 의해 개발되고 특허출원(96-60472호)된 가상현실 쳬감용 시뮬레이터가 도 1 및 도 2에 도시되어 있으며, 도 1에는 이 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 사시도가 도시되고, 도 2에는 이 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 정면도가 도시되어 있다.

이에 도시한 바와 같이, 기 출원된 가상현실 쳬감용 시뮬레이터는 기대(1)의 상부에 지지판(10)이 고정되고, 상기 지지판(10)의 상부에 설치되는 유동판(20)의 주연부에 복수개의 회전봉(30;31,32,33,34,35,36)이 회전 가능하게 결합되어 있으며, 상기 지지판(10)과 유동판(20) 사이에는 복수개의 길이 가변요소(50)가 연결되어 있다.

상기 길이 가변요소(50)는 래크(51)와, 이 래크(51)가 삽입됨과 아울러 중간부에 래크(51)의 일부가 노출되도록 노출홈(53)이 형성된 원형 지지관(52)으로 이루어져 있다.

상기 길이 가변요소(50)의 래크(51)는 상기 회전봉(30;31,32,33,34,35,36)에 상단부가 각각 유니버셜 조인트(60)로 연결되고, 원형 지지관(52)의 하단부는 상기 지지판(10)에 볼 조인트(70)로 각각 연결되어 있다.

상기 볼 조인트(70)는 지지판(10)에 고정되는 볼 소켓(71)과 상기 원형 지지관(52)의 하단부에 고정되어 상기 볼 소켓(71)에 삽입되는 볼(72)로 이루어져 있다.

상기 길이 가변요소(50)의 원형 지지관(52)의 중간부에는 하우징(80)이 결합되어 있으며, 상기 하우징(80)에는 길이 가변요소(50)를 구동시키기 위한 구동수단(90)이 결합되고, 상기 하우징(80)의 하부에는 변위 감지수단(100)이 결합되어 있다.

상기 구동수단(90)은 하우징(80)의 중간부에 고정되는 모터(91)와; 상기 모터(91)의 축에 고정되는 구동기어(92)와; 상기 길이 가변요소(50)의 래크(51)에 외치차로 맞물리는 태양기어(93)와; 상기 태양기어(93)의 내치차와 구동기어(92) 사이에 맞물리는 한 쌍의 이중기어인 위성기어(94)로 구성되어 있다.

상기 유동판(20)의 상면에는 예를 들어 의자(200)가 고정되고, 상기 변위 감지수단(100)에는 로터리 엔코더(rotary encoder)가 이용된다.

그리고, 상기 원형 지지관(52)의 하단부와 래크(51)의 상단부는 각각 볼 조인트(70)와 유니버셜 조인트(60)로 연결된 것으로 예시되어 있으나, 양단부 모두를 볼 조인트(70)로 연결하거나, 유니버셜 조인트(60)로 연결할 수도 있다.

상기한 바와 같은 종래의 가상현실 쳬감용 시뮬레이터는 하우징(80)에 결합된 구동수단(90)의 모터(91)가 회전하게 되면 구동기어(92)에 맞물린 양쪽 위성기어(94)가 회전하면서 위성기어(94)와 내치차로 맞물린 태양기어(93)가 감속 회전하고, 태양기어(93)가 회전함에 따라 외치차로 맞물린 길이 가변요소(50)의 래크(51)가 모터(91)의 회전 방향에 따라 상측 또는 하측으로 이동하게 된다.

상기 복수개(도면에는 6개)의 길이 가변요소(50)는 각 구동수단(90)의 구동에 의해 어느 하나 또는 일부만 부분적으로 구동되거나, 동시에 모두 구동될 수 있으며, 길이 가변요소(50)가 부분적 또는 전체적으로 움직이게 되면 길이 가변요소(50)의 3차원 공간 좌표에서의 위치가 변경되며, 길이 가변요소(50)의 부분적 또는 전체적 움직임에 따라 길이 가변요소(50)의 상,하단부가 연결되어 있는 유니버셜 조인트(60)와 볼 조인트(70)가 각각 대응하여 균형있게 움직이게 됨으로써 의자(200)의 위치가 원활하게 변위된다.

상기 각 구동수단(90)의 모터(91)는 콘트롤러가 입력된 프로그램에 따라 제어함으로써 어는 일부 또는 전체가 구동되며, 구동수단(90)의 모터(91)가 회전하여 의자(200)의 위치가 변위되는 동안, 변위 감지수단(100)이 예를 들어 태양기어(93)의 회전수를 감지하게 되며, 콘트롤러는 태양기어(93)의 회전수가 결국 의자(200)의 위치를 결정하게 되므로 변위 감지수단(100)의 감지신호에 따라 의자(200)의 현재 위치를 인식함과 아울러 다음 위치로 변경시키게 된다.

이와 같은 가상현실 쳬감용 시뮬레이터는 구동수단에 의해 복수개의 길이 가변요소를 선택적으로 구동시켜 예를 들어 의자의 위치를 3차원 공간에서 다양하게 변위시킬 수 있게 되므로 다채로운 진동을 느낄 수 있게 되며, 이에 의하여 가상환경을 보다 실감있게 체험할 수 있게 되었다.

그러나, 상기한 바와 같은 가상현실 쳬감용 시뮬레이터는 유동판의 위치가 다만 길이 가변요소에 의해 변동되는 것이므로 공간 좌표에서 Z방향 동작인 히브 모션(heav motion)이 제한적인 문제점이 있었으며, 이에 따라 탑승자가 가상 현실을 보다 실감있게 느끼기에 부족한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 결함 및 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 공간 좌표에서 Z방향 동작인 히브 모션(heav motion)을 증대시킬 수 있는 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기대의 상부에 결합되는 지지판의 상부에 유동판이 복수개의 길이 가변요소에 의해 변위 가능하게 결합된 가상현실 쳬감용 시뮬레이터에 있어서, 상기 기대의 상부에 고정판을 고정하고, 상기 고정판의 중간부에 길이가 신축되는 중심축을 고정하며, 상기 고정판 위에는 상기 지지판을 착탈수단에 의해 결합 및 분리 가능하게 결합하여 구성되는 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치를 제공한다.

도 1은 종래 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 사시도.

도 2는 종래 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기대 2 : 고정판

3 : 중심축 10 : 지지판

20 : 유동판 50 : 길이 가변요소

300 : 착탈수단 310 : 전자석

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

도 3은 본 발명에 의한 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 사시도를 보인 것이고, 도 4는 본 발명에 의한 가상현실 쳬감용 시뮬레이터의 부분 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 기대(1)의 상부에 고정판(2)이 고정되고, 상기 고정판(2)의 중간부에는 길이가 신축되는 중심축(3)이 고정되어 있으며, 상기 고정판(2) 위에는 지지판(10)이 착탈수단(300)에 의해 결합 및 분리 가능하게 결합되어 있으며, 상기 중심축(3)의 상단부에 유동판(20)이 볼 조인트(70)를 개재하여 연결되고, 상기 유동판(20)의 주연부에 복수개의 회전봉(30)이 회전 가능하게 결합되어 있으며, 상기 지지판(10)과 유동판(20) 사이에는 복수개의 길이 가변요소(50)가 연결되어 있다.

그리고, 상기 착탈수단(300)에는 전자석(310)이 이용되어 있고, 상기 중심축(3)에는 예를 들어 유압 실린더가 이용되거나, 볼 스크류가 이용될 수 있으며, 그외 다른 구성은 종래와 동일하다.

이와 같이 된 본 발명 가상현실 쳬감용 시뮬레이터는 지지판(10)과 유동판(20) 사이에 결합된 길이 가변요소(50)가 선택적으로 길이가 가변됨에 따라 지지판(10)의 상부에 결합된 유동판(20)의 위치가 다양하게 변위된다.

그리고, 필요에 따라 중심축(3)의 길이를 높여 유동판(20)을 보다 다채롭게 구동시키고자 하는 경우에는 상기 고정판(2)과 지지판(10) 사이에 결합된 전자석(310)에 전원을 차단하면, 전자석(310)의 자력이 제거되어 지지판(10)과 고정판(2)이 분리 가능하게 되므로, 이 때 중심축(3)을 길게 신장시켜 높이를 높임으로써 유동판(20)을 보다 다양하게 구동시킬 수 있다.

또, 중심축(3)의 높이를 원래 대로 축소시킨 후에는 전자석(310)에 전원을 인가함으로써 지지판(10)과 고정판(2)을 자력에 의해 부착시킴으로써 지지판(10)을 안정하게 고정할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명 가상현실 쳬감용 시뮬레이터는 유동판(20)를 길이 가변요소(50)를 선택적으로 구동시켜 변위시키면서 중심축(3)을 상승 또는 하강시켜 위치를 더욱 다양하게 변위시킬 수 있으므로 동적 움직임을 보다 실감있게 느낄 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치는 유동판이 중심축에 의해 승강함으로써 공간 좌표에서 Z방향 동작인 히브 모션(heav motion)이 증대되어 운동영역이 확대된 이점이 있는 것으로, 복수개의 길이 가변요소를 선택적으로 구동시킴과 아울러 중심축을 승강시킴에 의해 예를 들어 유동판 위에 결합되는 의자의 위치를 3차원 공간에서 다양하게 변위시킬 수 있게 되므로 매우 다채로운 진동을 느낄 수 있게 되며, 이에 의하여 가상환경을 아주 실감있게 체험할 수 있게 되었다.

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 (2)

1. 기대(1)의 상부에 결합되는 지지판(10)의 상부에 유동판(20)이 복수개의 길이 가변요소(50)에 의해 변위 가능하게 결합된 가상현실 쳬감용 시뮬레이터에 있어서, 상기 기대(1)의 상부에 고정판(2)을 고정하고, 상기 고정판(2)의 중간부에 길이가 신축되는 중심축(3)을 고정하며, 상기 고정판(2) 위에는 상기 지지판(10)을 착탈수단(300)에 의해 결합 및 분리 가능하게 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 착탈수단(300)은 상기 고정판(2)과 상기 지지판(10)을 자력에 의해 결합하기 위한 전자석(310)인 것을 특징으로 하는 가상현실 체험 시뮬레이터의 히브 모션 증대장치.