KR20190013204A - 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템 - Google Patents

가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가상현실 프로그램의 진행에 대응하는 풍향과 풍속으로 바람이 불도록 바람생성장치를 제어하여 실제 상황과 유사한 환경을 제공하는 것이 가능한 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템을 제공한다.
본 발명의 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템은 사용자를 중심에 두고 간격을 두고 배치되어 설치되고 풍속을 변경하는 것이 가능하고 무선통신부가 설치되는 복수의 바람생성장치와, 복수의 바람생성장치와 무선통신으로 제어신호를 송수신하고 사용자가 사용하는 가상현실 프로그램의 진행에 대응하여 복수의 바람생성장치를 각각 제어하여 바람의 풍향과 풍속을 제공하도록 구성되는 클러스터링엔진이 탑재되는 제어서버를 포함한다.

Description

가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템 {Wind Simulation System based on Air Blending Phenomenon for Experience of Virtual Reality}
본 발명은 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가상현실 또는 가상의 컨텐츠에서 바람이 제시되거나 예측되는 경우 이에 대응하는 풍향과 풍속으로 바람이 불도록 제어하여 실제 상황과 유사한 바람 체감 환경을 사용자에게 제공함으로써 가상현실의 체감을 향상시키는 것이 가능한 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가상현실(Virtual Reality)은 컴퓨터를 사용하여 특정한 환경이나 상황을 인공적으로 만들어 실제와 유사하게 구현하는 기술을 말한다.
최근에는 게임이나 스포츠를 비롯한 교육, 의료 등의 다양한 분야에서 가상현실 기술을 사용하여 훈련과 연습을 실제 상황과 유사한 환경에서 반복적으로 행함으로, 실제 상황에서 효과적으로 대처할 수 있도록 활용하고 있다.
선풍기나 블로워는 강제로 공기의 흐름을 발생시켜 자연의 바람과 같은 환경을 만들기 위하여 사용하는 기기이다.
가상현실을 구현하기 위해서는 바람의 방향과 속도를 자유롭게 구현할 수 있는 선풍기나 블로워를 필요로 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0125743호, 제10-1686838호, 공개특허공보 제10-1998-0030858호, 제10-2014-0101579호, 제10-2015-0075874호, 제10-2016-0100645호, 제10-2016-0125839호 등에는 대상의 위치와 존재 유무에 따라 풍량과 풍속, 풍향을 변경하는 것이 가능한 스마트 선풍기에 관한 다양한 기술이 공개되어 있다.
종래 스마트 선풍기에 대한 기술은 바람의 제어에만 관한 것으로 가상현실과의 접목에 대한 기술을 공개되어 있지 않다.
그리고, 대한민국 등록특허공보 제10-1723404호, 제10-1415944호, 제10-0921668호, 제10-0912007호 등에는 실내에서 골프나 자전거 라이딩 등의 실외 스포츠를 시뮬레이션 장치를 이용하여 즐길 때에 실외에서와 유사한 환경을 제공하기 위한 입체 음향, 바람효과 등을 제공하기 위한 기술이 공개되어 있다.
그러나, 종래 기술의 경우 기구적인 형태만 제시되어 있을뿐, 어떤 방법으로 풍속 및 풍향을 제어할 것인지에 대한 구체적인 기술은 공개되어 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 가상현실 프로그램의 진행에 대응하는 풍향과 풍속으로 바람이 불도록 바람생성장치를 제어하여 실제 상황과 유사한 바람 체감 환경을 제공하는 것이 가능한 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템은 사용자를 중심에 두고 간격을 두고 배치되어 설치되고 풍속을 변경하는 것이 가능하고 무선통신부가 설치되는 복수의 바람생성장치와, 상기 복수의 바람생성장치와 무선통신으로 제어신호를 송수신하고 사용자가 사용하는 가상현실 프로그램의 진행에 대응하여 복수의 바람생성장치를 각각 제어하여 바람의 풍향과 풍속을 제공하도록 구성되는 클러스터링엔진이 탑재되는 제어서버를 포함하여 이루어진다.
상기 바람생성장치는 사용자의 위치를 중심으로 45~180도 간격을 두고 2~8개를 배치하여 설치하는 것이 가능하다.
상기 제어서버의 클러스터링엔진은 상기 복수의 바람생성장치 각각을 서로 다른 풍속으로 제어하여 공기혼합비율을 가변함에 따라 풍향과 풍속을 제공하는 것이 가능하도록 구성한다.
본 발명의 실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템에 의하면, 클러스터링엔진이 탑재된 제어서버에서 바람생성장치의 풍속을 서로 다르게 제어하여 가상현실 콘텐츠에 대응하여 풍향과 풍속을 가변하여 제공하는 것이 가능하므로, 사용자에게 실제 환경과 유사한 바람 체험을 제공하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템을 개념적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템을 개념적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템의 작동에 따라 사용자에게 작용하는 풍향과 풍속의 변화를 개념적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템을 개념적으로 나타내는 평면도이다.
다음으로 본 발명에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 바람생성장치(10)와, 클러스터링엔진이 탑재되는 제어서버(20)를 포함하여 이루어진다.
상기 바람생성장치(10)는 사용자(2)를 중심으로 간격을 두고 배치되어 설치된다.
상기 바람생성장치(10)는 사용자를 향하여 바람을 발생하여 보내는 것이 가능하도록 설치된다.
상기 바람생성장치(10)는 사용자를 둘러싸는 형태로 설치한다.
상기 바람생성장치(10)로는 블로워나 선풍기 등을 사용하여 구성하는 것이 가능하다.
예를 들면, 상기 바람생성장치(10)는 사용자(2)의 위치를 중심으로 45~180도 간격으로 2~8개를 배치하여 설치한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 사용자(2)를 중심으로 90도 간격으로 바람생성장치(10) 4개를 배치하여 설치하는 것도 가능하다.
또, 도 6에 나타낸 바와 같이, 사용자(2)를 중심으로 135도 간격으로 바람생성장치(10) 2개를 배치하여 설치하는 것도 가능하다.
상기 바람생성장치(10)는 풍속을 변경하는 것이 가능하도록 구성한다.
상기 바람생성장치(10)에는 무선통신부를 설치한다.
상기 제어서버(20)에는 상기 바람생성장치(10)의 무선통신부와 무선통신이 가능하도록 블루투스, 와이파이 등의 무선통신기능이 탑재되어 있다.
상기 제어서버(20)와 바람생성장치(10)는 제어신호를 무선통신으로 송수신하도록 구성한다.
상기 제어서버(20)에는 가상현실 프로그램이 탑재되거나 온라인으로 가상현실 프로그램을 실행하기 위한 어플리케이션을 설치한다.
상기 제어서버(20)에 탑재되는 클러스터링엔진은 사용자(2)가 사용하는 가상현실 프로그램의 진행에 대응하여 상기 바람생성장치(10)의 풍속을 제어하도록 구성된다.
상기 제어서버(20)에 탑재되는 클러스터링엔진은 상기 복수의 바람생성장치(10) 각각을 서로 다른 풍속으로 제어하는 것이 가능하도록 구성한다.
상기 바람생성장치(10)의 제어부는 상기 제어서버(20)에 탑재되는 클러스터링엔진으로부터 전송된 제어신호에 대응하여 바람생성장치(10)의 풍속을 제어하는 것이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 복수의 바람생성장치(10) 각각을 서로 다른 풍속으로 제어하는 것에 의하여 다양한 바람이 혼합되면서 새로운 풍속과 풍향을 갖는 바람이 사용자에게 작용하게 된다.
상기 제어서버(20)에 탑재되는 클러스터링엔진은 상기 바람생성장치(10)의 배치 형태와 사용자의 위치를 고려하여 상기 바람생성장치(10)를 통해 발생되는 공기의 혼합비율을 가변함에 따라 풍향과 풍속을 제어하는 것이 가능하도록 구성한다.
예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 남쪽(아래쪽) 바람생성장치(10)의 풍속이 2m/s이고 서쪽(왼쪽) 바람생성장치(10)의 풍속이 3m/s이면, 사용자(2)에게는 시계방향으로 대략 245도 방향의 북서풍이 작용하게 된다.
또, 도 4에 나타낸 바와 같이, 남쪽(아래쪽) 바람생성장치(10)의 풍속이 0.6m/s이고 서쪽(왼쪽) 바람생성장치(10)의 풍속이 5m/s이면, 사용자(2)에게는 시계방향으로 대략 260도 방향의 북서풍이 작용하게 된다.
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 사용자(2)의 위치가 도 3에 나타낸 중앙에서 남서쪽으로 이동한 경우에는 남쪽(아래쪽) 바람생성장치(10)의 풍속을 1.8m/s로 조정하고 서쪽(왼쪽) 바람생성장치(10)의 풍속을 1.2m/s로 조정하면, 사용자(2)에게는 도 3과 같은 바람의 효과를 느끼게 된다.
도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템의 개념적인 구조를 블럭도로 나타낸다.
예를 들면, 상기 제어서버(20)에는 가상현실 체험용 프로그램이 탑재된 컨텐츠 컴퓨터(30)가 연결되고, 가상현실 체험용 프로그램이 진행될 때에 바람정보를 전송받은 상기 제어서버(20)에서는 바람정보에 따른 제어신호를 상기 바람생성장치(10)로 전송하여 가상현실 체험용 프로그램에 대응하여 사용자(2)에게 바람을 생성하여 보내도록 이루어진다.
상기 컨텐츠 컴퓨터(30)는 컨텐츠(가상현실 체험용 프로그램)를 실행시키기 위한 컨텐츠 플레이어(32)와, 상기 컨텐츠 플레이어(32)에서 컨텐츠가 구동될 때에 주어지는 바람정보를 상기 제어서버(20)로 전송하는 바람정보발송부(34)를 포함하여 구성한다.
상기 컨텐츠 컴퓨터(30)에는 컨텐츠(가상현실 체험용 프로그램)가 실행될 때에 영상을 표시하는 디스플레이부(40)와, 컨텐츠에 대응하여 사용자(2)에게 움직임을 제공하는 장치부(50)와, 사용자(2)의 동작을 감지하여 상기 제어서버(20)로 전송하는 사용자동작감지부(60)가 연결 설치된다.
상기 각각의 바람생성장치(10)는 상기 제어서버(20)의 제어신호를 수신하는 명령수신부(12)와, 풍속을 변경하도록 모터를 제어하는 풍속모터제어부(14)를 포함하여 구성한다.
상기 제어서버(20)는 상기 컨텐츠 컴퓨터(30)의 바람정보발송부(34)로부터 전송되는 바람정보를 수신하는 바람정보수신부(21)와, 상기 사용자동작감지부(60)로부터 전송되는 사용자의 동작정보를 수신하여 보상하는 사용자움직임보상부(22)와, 상기 바람생성장치(10)의 배치 정보가 저장되는 배치정보 데이터베이스(23)와, 상기 바람정보수신부(21)의 바람 정보와 상기 사용자움직임보상부(22)의 보상 데이터를 이용하여 상기 바람생성장치(10)를 제어하기 위한 바람의 혼합비율을 계산하는 바람혼합비계산부(24)와, 상기 바람혼합비계산부(24)에서 계산된 혼합비율로 각각의 상기 바람생성장치(10)를 제어하기 위한 제어신호를 전송하는 동작명령부(25)를 포함하여 이루어진다.
상기에서 바람정보수신부(21)와, 사용자움직임보상부(22)와, 바람혼합비계산부(24) 등이 클러스터링엔진을 구성하게 된다.
상기 바람생성장치(10)의 명령수신부(12)에서는 상기 동작명령부(25)의 제어신호를 수신하여 상기 풍속모터제어부(14)를 제어하도록 구성된다.
상기에서는 본 발명에 따른 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
2 - 사용자, 10 - 바람생성장치, 12 - 명령수신부, 14 - 풍속모터제어부
20 - 제어서버, 21 - 바람정보수신부, 22 - 사용자움직임보상부
23 - 배치정보 데이터베이스, 24 - 바람혼합비계산부, 25 - 동작명령부
30 - 컨텐츠 컴퓨터, 32 - 컨텐츠 플레이어, 34 - 바람정보발송부
40 - 디스플레이부, 50 - 장치부, 60 - 사용자동작감지부

Claims (4)

  1. 사용자를 중심에 두고 간격을 두고 배치되어 설치되고 풍속을 변경하는 것이 가능하고 무선통신부가 설치되는 복수의 바람생성장치와,
    상기 복수의 바람생성장치와 무선통신으로 제어신호를 송수신하고 사용자가 사용하는 가상현실 프로그램의 진행에 대응하여 복수의 바람생성장치를 각각 제어하여 바람의 풍향과 풍속을 제공하도록 구성되는 클러스터링엔진이 탑재되는 제어서버를 포함하는 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바람생성장치는 사용자의 위치를 중심으로 45~180도 간격을 두고 2~8개를 배치하여 설치하는 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제어서버의 클러스터링엔진은 상기 복수의 바람생성장치 각각을 서로 다른 풍속으로 제어하여 공기혼합비율을 가변함에 따라 풍향과 풍속을 제공하는 것이 가능하도록 구성하는 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어서버에는 가상현실 체험용 프로그램이 탑재된 컨텐츠 컴퓨터가 연결되고,
    상기 컨텐츠 컴퓨터는 컨텐츠(가상현실 체험용 프로그램)를 실행시키기 위한 컨텐츠 플레이어와, 상기 컨텐츠 플레이어에서 컨텐츠가 구동될 때에 주어지는 바람정보를 상기 제어서버로 전송하는 바람정보발송부를 포함하고,
    상기 컨텐츠 컴퓨터에는 컨텐츠(가상현실 체험용 프로그램)가 실행될 때에 영상을 표시하는 디스플레이부와, 컨텐츠에 대응하여 사용자에게 움직임을 제공하는 장치부와, 사용자의 동작을 감지하여 상기 제어서버로 전송하는 사용자동작감지부가 연결 설치되고,
    상기 각각의 바람생성장치는 상기 제어서버의 제어신호를 수신하는 명령수신부와, 풍속을 변경하도록 모터를 제어하는 풍속모터제어부를 포함하고,
    상기 제어서버는 상기 컨텐츠 컴퓨터의 바람정보발송부로부터 전송되는 바람정보를 수신하는 바람정보수신부와, 상기 사용자동작감지부로부터 전송되는 사용자의 동작정보를 수신하여 보상하는 사용자움직임보상부와, 상기 바람생성장치의 배치 정보가 저장되는 배치정보 데이터베이스와, 상기 바람정보수신부의 바람 정보와 상기 사용자움직임보상부의 보상 데이터를 이용하여 상기 바람생성장치를 제어하기 위한 바람의 혼합비율을 계산하는 바람혼합비계산부와, 상기 바람혼합비계산부에서 계산된 혼합비율로 각각의 상기 바람생성장치를 제어하기 위한 제어신호를 전송하는 동작명령부를 포함하는 가상현실 체험용 공기혼합현상을 이용한 송풍시스템.
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