KR20180094308A

KR20180094308A - 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치

Info

Publication number: KR20180094308A
Application number: KR1020170020457A
Authority: KR
Inventors: 이순구
Original assignee: 이순구
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-08-23
Also published as: KR101948660B1

Abstract

본 발명은 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치에 관한 것으로, VR 프로그램에 따라 회전하거나 전방위로 기울기가 조절되는 보드 플레이트; 상기 보드 플레이트를 바닥에 고정시키고, 가스 실린더 제어를 통해 보드 플레이트의 움직임을 제어하며, 사용자의 움직임이 부드럽도록 완충 조인트 역할을 수행하는 지지부; 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분 및 보드 플레이트에 위치되어 사용자의 움직임을 VR 프로그램과 연동되도록 하는 적어도 하나 이상의 센서장치; 및 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 착용되며 VR 프로그램과 연동되어 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분의 움직임에 부하를 제공하는 엑츄에이터를 포함하여 구성되는 적어도 하나 이상의 보조장치;를 포함하며, 상기 센서장치는 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 직접 착용되거나, 또는 상기 보조장치 및 보드 플레이트에 부착되는 형태로 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분 및 보드 플레이트에 위치하며, 상기 지지부, 센서장치 및 보조장치는 유무선 통신을 통해 VR 프로그램과 상호 작용하여 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치{SIMULATION BOARD APPARATUS FOR VIRTUAL REALITY EXPERIENCE}

본 발명은 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, VR 프로그램상의 방향, 기울기, 각속도 등의 동작요소에 따라 동작하는 보드 플레이트를 통해 사용자의 동작과 가상현실(VR) 프로그램이 서로 상호 작용하도록 함으로써, 사용자가 실제로 가상현실(VR) 인터페이스(UI) 내에 들어가서 움직이는 것과 같이 느낄 수 있도록 구성된 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치에 관한 것이다.

현재 ICT 산업의 최대 이슈 중 하나는 가상현실(Virtual Reality, 아하 VR)이며, 최근 국내외 VR 제품 이용자가 대폭 증가해 시장 규모가 크게 확대될 전망이다. 이와 같이 VR 기술이 급속히 확산하게 된 원인은 급속한 ICT 관련 기술의 발전과 콘텐츠 제작 환경의 변화이다. 주요 ICT 기업들이 가상현실 시장에 진출하고 있는데 페이스북의 주커버그는“VR은 차세대 소셜 플랫폼”이라고 역설하면서 가상현실에 대한 투자를 확대하고 있고, 구글은 소프트웨어 플랫폼과 콘텐츠를 확대하고 있으며, 그 외 소니, 삼성전자 등도 가상현실 생태계를 형성하고 있다. 특히, VR의 응용사례가 게임, 영화, 스포츠, 테마파크와 같이 엔터테인먼트 시장에서 벗어나 교육, e-커머스, 헬스케어 등 다수의 산업으로 확대될 가능성이 커서 관련 시장의 확산에 따른 파급효과는 매우 클 것으로 예상된다.

상기 VR은 컴퓨터로 만든 가상세계를 VR 기기를 통해 이용자가 실제 상황처럼 느끼게 해주는 가상공간을 말한다. 상기 VR 기기의 이용자들은 가상세계 구성원 중 하나로 동작인식장비, 모션장비 등을 통해 만들어진 세계에서 다양한 경험이 가능하고, 상상으로만 그쳤던 일들을 가상세계에서 실현 할 수 있는 것이다. 이는 지난 수십 년간 전자 장비 기술이 축적되어 발현 되는 것으로 몰입감(Immersion), 상호작용(Interaction), 상상력(Imagination)이 삼위일체를 이루며 가능해 진 것이다.

상기 VR은 1960년대에 3면 디스플레이를 통해 가상현실 체험을 시도한 ‘Sensorama’ 로 세계에서 최초로 가상현실 개념을 도입한 이후 컴퓨터와 그래픽 기술의 발전으로 1980년대 미국 나사(NASA)가 VR 헤드셋기기를 시장에 내놓았지만 정부와 전문기관에서 비행시뮬레이션 등 훈련용 장비로써의 역할에만 그쳤으나, 2014년 Facebook이 20억달러에 VR 전문업체 ‘Oculus’를 인수 한 것을 시작으로 삼성, 구글, 소니, HTC 등 글로벌 IT업체들이 앞 다투어 VR 기기 시장에 뛰어들고 있어 현재에는 VR 기기가 보편화 될 것이란 기대감이 높아지고 있는 실정이다.

상기 VR의 핵심이자 기능은 실제 상황을 재현하는 것에 있는데, 이는 심리적 치료에도 도움이 된다. 예를 들면, 물에 대한 트라우마를 가진 사용자들에게 수영 VR 프로그램을 체험하도록 한 결과, 사용자들은 실제로 물속의 포근함을 느꼈고, 무엇보다 물속이 안전한 환경이라고 생각하게 되었고, 이후 실제로 수영장을 찾아가 전문 코치에게 수영을 배울 수 있게 되었다. 즉, 물에 대한 트라우마를 가지고 있었던 사용자들이 물에 대한 공포를 잊고 스스로 물에 몸을 담그고, 물속에 있는 것을 즐기게 되는 것이다.

상기와 같이, VR은 특정 상황에 대한 공포나 트라우마를 가지고 있거나, 또는 신체의 일부에 장애요소를 가지고 있는 사람들에게 이를 극복할 수 있도록 하는 솔루션을 제공해 줄 수 있다. 이렇듯, VR은 물에 대한 공포, 고소 공포, 절단환자의 환상지통 극복 등의 문제를 해결해 줄 수 있으며, 나아가 슈퍼맨이나 새처럼 하늘을 난다거나, 우주유영 등의 일반적으로는 체험할 수 없는 경험에 대한 사용자들의 소망을 이뤄줄 수도 있다.

그러나, 현재 시청각적 VR 기기에 대한 연구개발은 활발히 이루어지고 있지만, 아직까지는 신체 운동까지 VR 프로그램과 상호 연계되어 사용자에게 현실감 있는 VR을 체험을 제공하는 VR 기기에 대한 연구개발은 부족한 실정이다.

상기와 같은 실정에 따라 본 발명은 VR 장치와 함께 이용되는 보드형태의 장치를 통해, 기존의 VR 기기의 수동적이고 단순한 가상현실 체험을 넘어 보다 능동적이고 현실감이 있는 VR 체험을 사용자들에게 제공할 수 있는 새로운 VR 기기를 제시하고자 한다.

다음으로 본 발명의 기술이 속하는 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간략하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비하여 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 한국등록특허 제10-1232422호(공개일 2013.02.12.)는 가상 스킨스쿠버 체감을 위한 모션 시뮬레이터 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 수중 스포츠인 스킨스쿠버를 가상현실 콘텐츠와 모션 시뮬레이터를 이용하여 체감할 수 있도록 한 것으로, 해저 상태를 3D로 모델링하여 가상 해저 공간을 구축한 VR 콘텐츠와 모션 시뮬레이터를 이용하여 스킨스쿠버를 체감할 수 있으며, 사용자에게 통풍효과와 압박효과 및 회전, 등받이 기울임을 지원하는 의자형태의 체감형 의자 인터페이스장치와 사용자의 호흡을 측정하고 사용자에게 VR 콘텐츠에 관한 시각, 청각정보를 제공하는 HMD(Head Mounted Display)와 헤드셋으로 구성된 체감형 마스크 인터페이스 장치로 구성되는 모션 시뮬레이터 시스템에 관한 기술이 기재되어 있다.

또한, 한국등록특허 제10-0280144호(공개일 2001.08.07.)는 본 발명은 훈련 시뮬레이터나 게임 시뮬레이터 등에 구비되는 모션 베이스 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 받침 플레이트의 상측에 일정 간격을 두고 위치되고 탑승기가 설치되는 상부 플레이트와, 상기 받침 플레이트와 상부 플레이트 사이에 삼각 구도로 배치되어 상부 플레이트를 상하 운동 및 요동 운동시키도록 설치된 세 개의 유압 실린더와, 상기 세 개의 유압 실린더가 각각 작동되도록 유압 동력을 제공하는 유압 장치로 구성되고, 상기 세 개의 유압 실린더 중 제1 실린더는 받침 플레이트 상에 고정되게 설치되어 상기 상부 플레이트와 자유 굴절 수단으로 연결되고, 제2 실린더와 제3 실린더는 상부 플레이트 및 받침 플레이트에 자유 굴절 수단으로 각각 연결됨으로써, 본 발명의 모션 베이스 장치는 3개의 실린더를 이용한 3자유도 구현 방식으로 가상현실을 역동적이고 사실적으로 실현할 수 있는 VR 시뮬레이션 장치에 대한 기술이 기재되어 있다.

또한, 한국등록특허 제10-1527463호(2015.06.03.)는 보딩 시뮬레이터 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 노면플레이트를 구비하며, 노면 데이터를 입력받아서 상기 노면플레이트를 상기 노면 데이타의 위치로 공간상에 서 제어할 수 있는 노면모사수단과, 상기 노면플레이트의 상부에 위치하는 보드플레이트와, 상기 보드플레이트가 상기 노면플레이트에 가하는 하중과 상기 하중이 작용하는 방향을 측정할 수 있는 센서수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보딩 시뮬레이터에 관한 기술이 기재되어 있다.

상기 선행기술문헌들은 본 발명과 같이 시청각적 VR 체험에서 그치지 않고 사용자들이 보다 현실감 있는 VR 프로그램을 체험할 수 있도록 방향, 기울기 등의 운동효과를 제공하는 VR 장치에 관한 기술이긴 하나, 사용자의 팔다리에 부하를 주어 사용자가 VR 프로그램 특히 수영과 같이 팔과 다리에 물의 저항이 느껴지도록 하는 기능은 제공하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 창작된 것으로, VR 프로그램에 따라 전방위로 기울기가 조절되는 보드 플레이트, 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분 및 보드 플레이트의 움직임을 VR 프로그램에 반영하는 센서장치 및 VR 프로그램에 따라 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 운동부하를 제공하는 보조장치를 통해 사용자에게 실제로 수영 등의 체험을 하는 것과 같이 현실감이 있는 VR 체험 제공할 수 있는 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치는 보드 플레이트, 센서장치 및 보조장치가 유무선 통신을 통해 스마트 기기와 연결되도록 하여 상기 스마트 기기를 통해 제공되는 VR 프로그램에 따른 가상현실 속 사용자 인터페이스 환경 및 사용자 움직임에 따라 상기 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치가 제어되도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치는, VR 프로그램에 따라 회전하거나 전방위로 기울기가 조절되는 보드 플레이트; 상기 보드 플레이트를 바닥에 고정시키고, 가스 실린더 제어를 통해 보드 플레이트의 움직임을 제어하며, 사용자의 움직임이 부드럽도록 완충 조인트 역할을 수행하는 지지부; 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분 및 보드 플레이트에 위치되어 사용자의 움직임을 VR 프로그램과 연동되도록 하는 적어도 하나 이상의 센서장치; 및 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 착용되며 VR 프로그램과 연동되어 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분의 움직임에 부하를 제공하는 엑츄에이터를 포함하여 구성되는 적어도 하나 이상의 보조장치;를 포함하며, 상기 센서장치는 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 직접 착용되거나, 또는 상기 보조장치에 부착되는 형태로 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 위치하며, 상기 지지부, 센서장치 및 보조장치는 유무선 통신을 통해 VR 프로그램과 상호 작용하여 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예로서, 상기 보드 플레이트, 지지부, 센서장치 또는 보조장치는, 적어도 블루투스, NFC, WiFi, RF 또는 적외선 통신 방식을 포함하는 근거리 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈;을 더 포함하며, 상기 무선 통신 모듈을 통해 스마트폰, 태블릿 PC를 포함한 스마트 기기와 무선 통신을 통해 연동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예로서, 상기 보조장치는, VR 프로그램에 의해 재생되는 행글라이더, 스켈레톤, 수영, 스킨 스쿠바를 포함하는 스포츠 및 우주유영, 슈퍼맨의 비행, 윙슈트 활강을 포함하는 스포츠 외 플레이 각각의 동작 특성에 맞춰 사용자에게 운동 부하를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 창작된 것으로, VR 프로그램에 따라 전방위로 기울기가 조절되는 보드 플레이트; 상기 보드 플레이트를 바닥에 고정시키고, 가스 실린더 제어를 통해 보드 플레이트의 움직임을 제어하며, 사용자의 움직임이 부드럽도록 완충 조인트 역할을 수행하는 지지부; 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 위치되어 사용자의 움직임을 VR 프로그램과 연동되도록 하는 적어도 하나 이상의 센서장치; 및 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 착용되며 VR 프로그램과 연동되어 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분의 움직임에 부하를 제공하는 적어도 하나 이상의 보조장치;를 포함하며, 상기 센서장치는 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 직접 착용되거나, 또는 상기 보조장치에 부착되는 형태로 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 위치하며, 상기 지지부, 센서장치 및 보조장치는 유무선 통신을 통해 VR 프로그램과 상호 작용하여 제어되도록 함으로써, 사용자가 VR 프로그램 내 사용자 인터페이스 환경과 움직임을 실제로 느끼는 것과 같이 체험할 수 있으며, 이와 같은 체험을 통해 물 대한 공포, 고소 공포, 절단환자의 환상지통 극복 등의 문제를 해결해 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치는 무선 통신을 통해 스마트 기기와 연동되도록 함으로써 상기 스마트 기기를 통해 제공되는 VR 프로그램에 따라 상기 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치가 제어되도록 함으로써, 보다 손쉽게 사용자가 가상현실을 체험할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치의 구성에 대해 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치에 대해 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치에 대해 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서장치에 대해 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치를 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 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, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 따른 가상현실 체험용 보드 장치는 VR 장치와 함께 이용되는 보드형태의 장치와 머리, 몸, 팔, 다리 등에 위치 또는 부착되는 센서장치(130) 및 보조장치(140)를 통하여 기존의 VR 기기의 수동적이고 단순한 가상현실 체험을 넘어 보다 능동적이고 현실감이 있는 VR 체험을 사용자들에게 제공할 수 있도록 구성되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치(100)의 구성에 대해 설명하기 위한 블록도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치(100)는, 보드 플레이트(110), 지지부(120), 센서장치(130) 및 보조장치(140)를 포함하여 구성된다.

상기 보드 플레이트(110)는 VR 프로그램에 따라 회전하거나 전방위로 기울기가 조절되는 것으로, 사용자는 VR 프로그램에 따라 상기 보드 플레이트(110) 상에 눕거나 앉거나 또는 서있을 수 있으며, 상기 보드 플레이트(110)는 급격한 기울기에 의해 사용자의 몸이 보드 플레이트(110)에서 미끄러지거나 떨어지지 않도록 안전장치를 더 포함할 수도 있다.

상기 안전장치는 밸트, 지지바 등의 장치일 수도 있고, 또는 보드 플레이트(110) 표면에 마찰력을 높여줄 수 있도록 고무, 실리콘 등의 말찰계수가 높은 소재를 이용한 표면처리가 되어 있을 수도 있다.

상기 지지부(120)는 상기 보드 플레이트(110)를 바닥에 고정시키고, 가스 실린더 제어를 통해 보드 플레이트(110)의 움직임을 제어하며, 사용자의 움직임이 부드럽도록 완충 조인트 역할을 수행한다.

즉, 상기 지지부(120)의 움직임에 의해 보드 플레이트(110)에 탑승한 상용자는 VR 프로그램 속 사용자 인터페이스 환경 및 사용자 인터페이스 환경 내에서의 사용자 움직임에 따른 방향, 기울기, 각속도 등을 체험할 수 있게 된다.

또한, 상기 센서장치(130)는 본 발명의 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치(100)를 사용하는 사용자들이 보다 VR 프로그램의 실제감을 느끼도록 하는 것으로, 상기 센서장치(130)는 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리 등을 포함한 신체의 각 부분에 위치되며, 유무선 통신을 통해 VR 프로그램과 연동하여 사용자 신체 각 부분의 움직임 및 위치 등의 정보를 VR 프로그램 전송하여 사용자의 실제 움직임과 VR 프로그램 사용자 인터페이스 속 움직임이 동기화 되도록 한다. 또한, 이를 위하여 상기 센서장치(130)는 적어도 하나 이상으로 구성되어 있다.

보다 상세하게는, 상기 센서장치(130)는 9축 위치측위 센서(Positioning Sensor)를 포함하는 자세, 위치, 동작 측정 센서를 사용하며, 이를 통해 보드 플레이트(110) 위에 있는 사용자의 신체 각 부분의 위치, 동작 등이 VR 프로그램의 사용자 인터페이스 내에 반영되어 사용자가 실제 자신의 움직임을 VR 프로그램 내에서 똑같이 반영할 수 있게 된다.

또한, 상기 보조장치(140)는 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 착용되며 VR 프로그램과 연동되어 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분의 움직임에 부하를 제공함으로써, 사용자에게 VR 프로그램의 실제감을 더욱 느끼도록 하는 것이다.

예를 들어, VR 프로그램이 수영 등과 같이 물속에서의 움직임을 제공하는 것일 경우, 사용자가 위치한 보드 플레이트(110) 상은 실제로는 물속이 아니기 때문에 사용자가 팔다리를 움직일 때에 실제 물속에서 움직이는 것과 같은 효과를 느낄 수 없으나, 본 발명은 상기와 같은 보조장치(140)를 통해 보드 플레이트(110) 상의 사용자 움직임에 부하를 제공하여 사용자가 실제로 VR 프로그램의 사용자 인터페이스 안에서 움직이는 것과 같은 느낌을 갖도록 할 수 있는 것이다.

상기 보조장치(140)는 상기와 같이 신체의 각 부분의 움직임에 부하를 제공하기 위하여 엑츄에이터를 포함하여 구성되며, 본 발명의 시뮬레이션 보드 장치(100)는 적어도 하나 이상의 보조장치(140)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 센서장치(130)는 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 직접 착용되거나, 보드 플레이트(110) 또는 상기 보조장치(140)에 부착되는 형태로 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분 및 보드 플레이트에 위치하며, 상기 지지부(120), 센서장치(130), 보드 플레이트(110) 및 보조장치(140)는 유무선 통신을 통해 VR 프로그램과 상호 작용하여 제어된다.

또한, 상기 보조장치(140)는 상기 보드 플레이트(110)에 고정되어 있는 형태일 수도 있고, 와이어 등을 통해 연결되어 있을 수도 있으며, 무선으로 작동될 수 있도록 구성할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명의 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치(100)는 무선 통신 모듈(150)을 더 포함하여 구성될 수도 있다. 최근 시청각적인 VR 프로그램이 공중드론이나 수중드론 등의 스마트 영상촬영기기를 통해 실시간 제공되고 있는 추세인 것을 감안하여, 본 발명의 시뮬레이션 보드 장치(100)가 상기 스마트 영상촬영기기에서 제공되는 VR영상 프로그램과 연동하여 보다 현실감 있게 사용자가 가상현실ㅇ르 체험할 수 있도록 할 수도 있다.

더욱 상세하게는, 상기 보드 플레이트(110), 지지부(120), 센서장치(130) 또는 보조장치(140)는, 적어도 블루투스, NFC, WiFi, RF 또는 적외선 통신 방식을 포함하는 근거리 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈(150)을 더 포함하며, 상기 무선 통신 모듈(150)을 통해 공중드론이나 수중드론을 포함한 스마트 영상촬영기기와 무선 통신을 통해 드론 등에서 제공되는 실시간 VR프로그램과 연동되도록 할 수 있을 것이다.

또한, VR 프로그램에 의해 재생되는 행글라이더, 스켈레톤, 수영, 스킨 스쿠바를 포함하는 스포츠 및 우주유영, 슈퍼맨의 비행, 윙슈트 활강을 포함하는 스포츠 외 플레이는 각각의 프로그램에 따라 사용자의 움직임을 달리한다. 예를 들어, 수영을 체험할 때의 사용자의 움직임과 행글라이딩을 체험할 때의 사용자의 움직임은 완전히 상이할 것이다.

이를 위하여, 상기 보조장치(140)는 VR 프로그램에 따른 각각의 동작 특성에 맞춰 사용자에게 운동 부하를 제공할 수 있는 구조로 구성될 수 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치(100)에 대해 설명하기 위한 개념도이다.

도 2는 행글라이딩 VR 프로그램에 따른 본 발명의 일 실시예이고, 도 3은 수영 VR 프로그램에 따른 본 발명의 일 실시예이다. 이에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치(100)는 다양한 VR 프로그램에 대해 사용자에게 실제감을 제공할 수 있으며, 상기 보조장치(140)는 각 VR 프로그램에 따라 달리 구비되어 있을 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서장치(130)에 대해 설명하기 위한 개념도이다.

도 4는 본 발명의 센서장치(130)에 있어서, 팔찌형 센서장치(130)와 이에 착탈식으로 구비되는 충전식 센서 배터리에 관해 도시되어 있다. 이에 도시되어 있는 바와 같이, 상기한 바와 같이, 상기 센서장치(130)는 다양한 형태로 구비 가능하며, 상기한 바와 같이 9축 위치측위 센서(Positioning Sensor)를 포함하는 기울기 센서를 포함한다.

상기 9축 위치측위 센서는 가속도 3축, 자이로 3축, 지자기(지구자기장) 3축으로 구성되며, 상기와 같은 구성을 통하여 사용자의 움직임을 측정하여 VR 프로그램에 반영할 수 있고, 또한 VR 프로그램에 따른 움직임 및 온도 등의 환경을 상기 보드 플레이트(110) 및 보조장치(140)를 통해 사용자에게 제공할 수도 있다.

한편, 본 발명의 가상형실 체험용 시뮬레이션 보드 장치는 송풍 시스템을 더 포함할 수 있다. 상기 송풍 시스템은 사용자가 체험하고 있는 VR 프로그램에 맞추어 실시간으로 VR 속의 물, 바람 등의 유체 저항과 온도의 변화를 사용자에게 제공할 수 있다.

이를 위하여, 상기 송풍 시스템은, 송풍구, 에어 컨디셔너 및 송풍 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 송풍구는 상기 보드 플레이트 상에 복수개로 구성될 수 있으며, 또한 송풍구는 풍향 조절 날개가 구비되어 VR 프로그램 및 사용자의 움직임에 맞춰 풍향 및 풍속이 조절될 수 있다. 이를 위하여, 각각의 송풍구는 서로 다른 방향 및 풍속의 바람이 제공되도록 제어될 수 있다.

보다 구체적으로는, 송풍구는 상기 보드 플레이트에 상부면을 향하여 적어도 하나 이상으로 구성되며, 각각의 송풍구 또는 소정의 섹션으로 나누어진 송풍구 그룹은 타 송풍구 또는 송풍구 그룹과 독립적으로 풍속 및 풍향이 제어되도록 구성된다.

상기와 같은 구성을 통하여, 사용자는 VR 프로그램의 종류 및 VR 프로그램 속의 사용자 움직임에 맞춰 입체감 있는 유체 저항을 체감할 수 있게 된다.

예를 들어,　스카이다이빙 VR을 체험할 경우에는 바람의 방향이 기본적으로 수직방향으로 공급되도록 하여 사용자가 자유낙하 시와 같은 공기저항을 체감하도록 하다가, 사용자가 스카이다이빙 중 몸동작을 변경하여 회전하거나 방향을 바꾸었을 경우에는 그 회전 방향에 따라 전체 또는 일부의 송풍구에서 풍향 및 풍속을 조절하여 사용자가 수직방향 외에 측방향에서의 공기저항을 체험할 수 있도록 할 수 있는 것이다.

상기 에어 컨디셔너는 바람의 온도를 조절하여 사용자에게 다양한 종류의 유체저항을 체감할 수 있도록 한다. 예를 들어, VR 프로그램이 서핑이나 수영과 같은 물의 저항 체감이 필요한 경우에는 송풍되는 바람의 온도를 가상의 수온에 맞춰 조절하고, 행글라이더나 윙슈트활강과 같이 공기 저항 체감이 필요한 경우에는 송풍되는 바람의 온도를 VR 속 날씨나 환경에 맞춰 조절할 수 있는 것이다. 또한, 이때 각각의 송풍구마다 다른 온도의 바람이 나오도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 제어부는 유무선 통신을 통해 상기 센서장치 및 VR 프로그램과 연동하여 상기 송풍구 및 에어 컨디셔너의 동작을 제어하는 역할을 수행하며, 이와 같은 제어부의 구성은 상기 지지부에 포함시켜 구성할 수도 있고, 별도로 구성할 수도 있다.

이상으로 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치
110 : 보드 플레이트
120 : 지지부
130 : 센서장치
140 : 보조장치
150 : 무선 통신 모듈

Claims

VR 프로그램에 따라 회전하거나 전방위로 기울기가 조절되는 보드 플레이트;
상기 보드 플레이트를 바닥에 고정시키고, 가스 실린더 제어를 통해 보드 플레이트의 움직임을 제어하며, 사용자의 움직임이 부드럽도록 완충 조인트 역할을 수행하는 지지부;
사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분 및 보드 플레이트에 위치되어 사용자의 움직임을 VR 프로그램과 연동되도록 하는 적어도 하나 이상의 센서장치; 및
사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 착용되며 VR 프로그램과 연동되어 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분의 움직임에 부하를 제공하는 엑츄에이터를 포함하여 구성되는 적어도 하나 이상의 보조장치;를 포함하며,
상기 센서장치는 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분에 직접 착용되거나, 또는 상기 보조장치 및 보드 플레이트에 부착되는 형태로 사용자의 머리, 몸체, 팔, 다리를 포함한 신체 각 부분 및 보드 플레이트에 위치하며, 상기 지지부, 센서장치 및 보조장치는 유무선 통신을 통해 VR 프로그램과 상호 작용하여 제어되는 것을 특징으로 하는 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치.
제1항에 있어서,
상기 보드 플레이트, 지지부, 센서장치 또는 보조장치는,
적어도 블루투스, NFC, WiFi, RF 또는 적외선 통신 방식을 포함하는 근거리 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈;을 더 포함하며,
상기 무선 통신 모듈을 통해 공중드론, 수중드론을 포함한 스마트 영상촬영기기와 연동되도록 하는 것을 특징으로 하는 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치.
제1항에 있어서,
상기 보조장치는,
VR 프로그램에 의해 재생되는 행글라이더, 스켈레톤, 수영, 스킨 스쿠바를 포함하는 스포츠 및 우주유영, 슈퍼맨의 비행, 윙슈트 활강을 포함하는 스포츠 외 플레이 각각의 동작 특성에 맞춰 사용자에게 운동 부하를 제공하는 것을 특징으로 하는 가상현실 체험용 시뮬레이션 보드 장치.