KR20190080390A - 진동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함하는 웨어러블 슈트 - Google Patents

진동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함하는 웨어러블 슈트 Download PDF

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손재혁
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주식회사 디엠에스
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    • A61N1/0452—Specially adapted for transcutaneous muscle stimulation [TMS]

Abstract

본 발명에 따르면, 전동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 갖는 웨어러블 슈트에 있어서, 30개의 진동 모터 제어를 위해, 각 모듈당 최대 6개의 진동모터 구동이 가능한 5개의 진동모듈; 및 근육에 직접 신호를 보내어 운동을 시킴으로써 외형적인 인상에 영향을 미치는 속근을 효율적으로 단련할 수 있는 EMS를 활용하여 여러 가지 촉각정보의 표현을 구현함으로써 사용자에게 가상현실의 몰입감을 향상시키는 상황에 따른 저주파 자극 모듈을 포함하며, 상기 각 진동모듈의 크기는 3×3㎝의 소형 크기로 제작되며, 상기 진동모듈은 통신모듈과 RS485방식으로 데이터 전송을 하며, 진폭 변조를 이용하여 진동 강도를 제어하며, 총 30개의 진동모터를 동시에 각기 다른 강도로 제어하기 위해 PWM 방식으로 총 30개 채널을 조절 가능하도록 설계되며, 상기 저주파 자극 모듈의 저주파의 파형을 변형함으로써 두드림, 주무름, 안마, 지압을 포함한 특정 느낌을 만들 수 있어서, 가상현실의 영상과 매칭된 느낌을 구현하여 실감나는 물리적 환경을 구현하는 것이 가능한, 전동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 갖는 웨어러블 슈트를 개시한다.

Description

진동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함하는 웨어러블 슈트{WEARABLE SUIT HAVING VIBRATION MODULE AND LOW FREQUENCY STIMULATING MODULE}
본 발명은 진동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함하는 웨어러블 슈트로서, 진동 증폭 조절기능이 구비된 촉각정보 출력 웨어러블 슈트용 진동모듈, 즉 웨어러블 슈트의 각 부위에 장착되며 상기 웨어러블 슈트를 착용한 사용자에게 진동을 제공하여 촉각정보를 출력할 수 있는 진동증폭 조절기능이 구비된 촉각정보 출력 웨어러블 슈트용 진동모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함하는 웨어러블 슈트에 관한 것이다.
최근 게임장비나 시뮬레이션장비 분야에서는 종래에 단순히 화면을 보고 음향을 들으면서 장비를 조작하는 수준에서 벗어나 사용자에게 촉각정보로 진동을 전달함으로써 현실감을 부여하고 몰입도를 향상시키기 위한 시도가 이루어고 있다.
이를 위해, 사용자가 착용하며 신체의 각 부위와 대응되는 위치마다 진동모듈이 장착된 웨어러블 슈트가 이용되며, 이러한 웨어러블 슈트는 제어장치와 신호연결되어 게임이나 시뮬레이션 내용에 따라 진동위치, 진동세기 및 진동시간 등이 제어될 수 있었다.
여기서, 종래의 진동모듈은 웨어러블 슈트에 장착되는 케이스 및, 상기 케이스 내부에 장착되며 구동축에 웨이트가 편심 배치되어 회전하며 진동을 발생시키는 진동모터로 구성되었다.
또한, 상기 진동모터는 케이스의 내부에 마련된 공간 내에서만 진동동작하기 때문에 상기 진동모듈의 진동량은 진동모터에 인가되는 구동전압의 크기에 따라 조절될 수 있었다. 예를 들어 구동전압을 증가시키면 진동모터의 회전속도가 빨라지면서 진동량이 커지게 되고 반대로 구동전압을 감소시키면 진동모터의 회전속도가 느려지면서 진동량이 작아지게 된다.
그러나, 구동전압의 크기로만 진동량이 조절되는 경우에는 조절된 진동량을 임의로 변경하고자 할 때마다는 제어장치의 제어프로그램을 일일이 수정해야 하는 번거로운 절차가 이루어져야 하고 진동량이 큰 진동동작이 반복적으로 이루어지는 경우 큰 진동동작을 발생시키기 위한 높은 구동전압을 지속적으로 인가해야 하기 때문에 전력소모가 증대되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1366973호(2104.02.28), 압전진동모듈.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 케이스부에 수용된 진동모터가 진동동작할 수 있는 공간의 크기를 기계적으로 조절할 수 있어 진동제어를 위한 제어프로그램과 무관하게 진동량을 자유롭게 조절할 수 있으며, 낮은 전압에서도 충분한 진동량이 발생시킬 수 있도록 기계적으로 진동을 증폭시킬 수 있는 진동증폭 조절기능이 구비된 촉각정보 출력 웨어러블 슈트용 진동모듈과 저주파 자극기 모듈을 포함하는, 웨어러블 슈트를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 갖는 웨어러블 슈트은, 전동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 갖는 웨어러블 슈트에 있어서, 30개의 진동 모터 제어를 위해, 각 모듈당 최대 6개의 진동모터 구동이 가능한 5개의 진동모듈; 및 근육에 직접 신호를 보내어 운동을 시킴으로써 외형적인 인상에 영향을 미치는 속근을 효율적으로 단련할 수 있는 EMS를 활용하여 여러 가지 촉각정보의 표현을 구현함으로써 사용자에게 가상현실의 몰입감을 향상시키는 상황에 따른 저주파 자극 모듈을 포함하며, 상기 각 진동모듈의 크기는 3×3㎝의 소형 크기로 제작되며, 상기 진동모듈은 통신모듈과 RS485방식으로 데이터 전송을 하며, 진폭 변조를 이용하여 진동 강도를 제어하며, 총 30개의 진동모터를 동시에 각기 다른 강도로 제어하기 위해 PWM 방식으로 총 30개 채널을 조절 가능하도록 설계되며, 상기 저주파 자극 모듈의 저주파의 파형을 변형함으로써 두드림, 주무름, 안마, 지압을 포함한 특정 느낌을 만들 수 있어서, 가상현실의 영상과 매칭된 느낌을 구현하여 실감나는 물리적 환경을 구현하는 것이 가능하다.
여기서, 웨어러블 슈트용 진동모듈은, 웨어러블 슈트(10)에 장착되어 상기 웨어러블 슈트(10)를 착용한 사용자에게 진동을 제공하기 위한 웨어러블 슈트용 진동모듈에 있어서, 구동축(111)에 웨이트(112)가 편심 배치되어 회전하며 진동을 발생시키는 진동모터(110); 상기 진동모터(110)가 수용되어 진동할 수 있는 내부공간(121)이 형성된 케이스부(120); 및 상기 케이스부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격배치되고 상기 케이스부(120)에 삽입되어 상기 진동모터(110)의 외부면을 가압하며 진동모터(110)의 진동증폭을 조절하는 진동조절수단(130);을 포함한다.
여기서, 상기 진동모터(110)는 구동축(111)이 웨어러블 슈트(10)의 설치면(11)에 대하여 수직배치되도록 상기 내부공간(121)에 장착되고, 상기 진동조절수단(130)은 상기 케이스부(120) 상에서 구동축(111)을 중심으로하는 원주방향을 따라 등간격으로 복수 개가 이격배치되며, 상기 케이스부(120)에 측방 삽입되어 상기 진동모터(110)의 둘레를 측방 가압할 수 있다.
또한, 상기 진동조절수단(130)은, 상기 케이스부(120) 상에서 상기 구동축(111)을 중심으로 원주방향을 따라 90도 간격으로 4개가 이격배치될 수 있다.
또한, 상기 케이스부(120)의 측방 둘레에는 상기 진동조절수단(130)이 삽입되기 위한 삽입공(122)이 형성되고 상기 삽입공(122)의 내부 둘레에는 암나사산(123)이 형성되며, 상기 진동조절수단(130)은, 상기 삽입공(122)에 측방 삽입되어 일단이 상기 진동모터(110)를 가압하는 압축스프링(131) 및, 외주면에는 수나사산(134)이 형성되어 상기 삽입공(122)에 회전결합하며 상기 압축스프링(131)의 타단을 가압하는 스크류(132)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동모터(110)의 상하 두께와 대응되는 길이로 연장형성되어 상기 내부공간(121) 내에서 각 삽입공(122)과 대향하는 위치에 직립배치되며, 상기 압축스프링(131)의 일단에 의해 가압되어 상기 진동모터(110)의 측방을 상하로 균일하게 가압하는 가이드부(140);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드부(140)의 상단에는 상기 구동축(111)을 향해 측방으로 절곡되어 상기 진동모터(110)의 상부 테두리를 지지하는 절곡부(141)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 내부공간(121)의 바닥면에 배치되며 링형상으로 형성되어 상기 진동모터(110)의 저면 테두리를 지지하는 제1지지판(150); 및 상기 내부공간(121) 내벽과 상기 절곡부(141)의 상단면 사이에 배치되며 링형상으로 형성되어 각 절곡부(141)의 상단면을 지지하는 제2지지판(160);을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 진동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함하는 웨어러블 슈트에 의하면,
첫째, 펄스폭 변조(PWM) 방식으로 30개의 진동모터를 동시에 각기 다른 강도로 제어하는 것이 가능하다.
둘째, RS485 통신방식을 채택하여, 하나의 통신보드와 여러 개의 진동 모듈 간 통신, 즉 일대다 통신이 가능하게 된다.
셋째, RS485 통신을 사용하여 RS232에 비해 노이즈에 강한 강점이 있다.
넷째, 상황에 따른 저주파 자극의 강도 데이터를 추출하는 것이 가능하다.
다섯째, 진동모터(110)를 내부에 수용하는 케이스부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격배치되고 상기 케이스부(120)에 삽입되어 내부에 배치된 진동모터(110)의 외부면을 가압하면서 상기 진동모터(110)가 진동동작할 수 있는 공간의 크기를 기계적으로 조절하는 진동조절수단(130)를 이용하여 진동모터(110)의 진동증폭을 조절할 수 있으므로, 진동제어를 위한 제어프로그램과 무관하게 진동량을 자유롭게 조절할 수 있으며, 진동모터(110)가 진동동작할 수 있는 공간을 증대시켜 낮은 전압에서도 충분한 진동량이 발생하도록 증폭시킬 수 있으므로 다양한 환경에서 촉각정보 출력 웨어러블 슈트(10)의 기능을 활용할 수 있다.
여섯째, 상기 진동조절수단(130)은 케이스부(120) 상에서 진동모터(110)의 구동축(111)을 중심으로 하는 원주방향을 따라 등간격으로 복수 개가 이격배치되며, 상기 케이스부(120)에 측방 삽입되어 상기 진동모터(110)의 둘레를 측방 가압함으로써 진동발생 방향에 대향하는 정반대 방향으로 진동모터(110)의 진동범위를 구속할 수 있어 진동모터(110)의 진동폭을 효과적으로 제한할 수 있다.
일곱째, 상기 케이스부(120)의 측방 둘레에는 진동조절수단(130)이 삽입되기 위한 삽입공(122)이 형성되고 삽입공(122)의 내부 둘레에는 암나사산(123)이 형성되며, 상기 진동조절수단(130)은 삽입공(122)에 측방 삽입되어 일단이 진동모터(110)를 가압하는 압축스프링(131) 및, 외주면에는 수나사산(134)이 형성되어 상기 삽입공(122)에 회전결합하며 압축스프링(131)의 타단을 가압하는 스크류(132)를 포함하여 구비됨으로써, 상기 스크류(132)를 회전수에 비례하여 진동조절수단(130)에 의해 진동모터(110)가 가압되는 정도를 증감하므로 진동모터(110)의 진동량을 용이하게 조절할 수 있음은 물론 진동량을 미세하게 조절할 수 있다.
여덟째, 상기 케이스부(120)의 내부공간(121) 내에서 각 삽입공(122)과 대응되는 위치에는 상기 진동모터(110)의 상하 두께와 대응되는 길이로 연장형성되어 직립배치되는 가이드부(140)가 구비되어 상기 진동모터(110)의 측방을 상하로 균일하게 가압할 수 있으므로 보다 안정적으로 진동동작이 이루어질 수 있다.
아홉째, 상기 가이드부(140)의 상단에는 구동축(111)을 향해 측방으로 절곡되어 진동모터(110)의 상부 테두리를 지지하는 절곡부(141)가 형성되므로, 진동모터(110)의 상하 움직임을 구속할 수 있어 더욱 안정적인 진동동작이 이루어질 수 있다.
열째, 상기 내부공간(121)의 바닥면에는 링형상으로 형성되어 상기 진동모터(110)의 저면 테두리를 지지하는 제1지지판(150)이 장착되어, 진동모터(110)의 하부면과 내부공간(121)의 바닥면에 접촉하는 면적을 최소화하여 접촉에 따른 마찰력에 의해 진동하는데 필요한 구동력이 감쇄되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 내부공간(121) 내벽과 절곡부(141)의 상단면 사이에는 링형상으로 형성된 제2지지판(160)이 장착되어 각 절곡부(141)의 상단면을 균일하게 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진동증폭 조절기능이 구비된 촉각정보 출력 웨어러블 슈트용 진동모듈이 웨어러블 슈트에 장착된 상태를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진동증폭 조절기능이 구비된 촉각정보 출력 웨어러블 슈트용 진동모듈의 구성을 나타낸 분리사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진동증폭 조절기능이 구비된 촉각정보 출력 웨어러블 슈트용 진동모듈의 구성을 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진동조절수단이 케이스부의 삽입공에 더욱 삽입되어 진동증폭량이 조절되는 동작원리를 설명하기 위한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨어러블 슈트의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨어러블 슈트용 진동 모듈의 하드웨어의 개념도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨어러블 슈트의 진동증폭 조절기능이 구비된 촉각정보 출력 웨어러블 슈트용 진동모듈(100)은, 웨어러블 슈트(10)에 장착되어 상기 웨어러블 슈트(10)를 착용한 사용자에게 촉각정보로 진동을 제공하기 위한 진동모듈로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 진동모터(110), 케이스부(120) 및 진동조절수단(130)을 포함하여 구비된다
먼저, 상기 진동모터(110)는 진동을 발생시키는 진동소자로서, 구동축(111)에 웨이트(112)가 편심 배치되어 회전하며 진동이 발생하도록 동작한다. 여기서, 상기 진동모터(110)는 구동축(111)이 웨어러블 슈트(10)의 설치면(11, 도 1 참고)에 대하여 수직배치되도록 상기 내부공간(121)에 장착된다.
상기 케이스부(120)는 진동모터(110)가 진동할 수 있는 공간을 제공하며 발생한 진동을 상기 설치면(11)으로 전달하여 사용자가 전달된 진동을 느낄 수 있도록 하는 케이스부재로서, 상기 진동모터(110)가 수용되어 진동할 수 있는 내부공간(121)이 형성된다.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 케이스부(120)는 내부공간(121)이 형성되고 진동모터(110) 및 가이드부(140) 등의 구성품이 삽입될 수 있도록 하부가 개방된 몸체부(125) 및, 상기 몸체부(125)의 개구된 하부를 커버하며 내부공간(121)에 삽입된 진동모터(110)의 하부를 지지하는 캡부(126)를 포함하여 구비되며, 상기 몸체부(125)와 캡부(126)는 고정나사 등의 회전결합에 의해 상하로 견고하게 고정될 수 있다.
상기 진동조절수단(130)은 진동모터(110)가 내부공간(121) 내에서 진동할 수 있는 공간을 제한하여 진동량을 기계적으로 조절하기 위한 수단으로서, 상기 케이스부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격배치되고 상기 케이스부(120)에 삽입되어 내부에 배치된 진동모터(110)의 외부면을 가압하며 진동모터(110)의 진동증폭을 조절한다.
여기서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 진동조절수단(130)은 케이스부(120) 상에서 구동축(111)을 중심으로 하는 원주방향을 따라 등간격으로 복수 개가 이격배치되며, 상기 케이스부(120)에 측방 삽입되어 진동모터(110)의 둘레를 측방 가압하며, 바람직하게는 케이스부(120) 상에서 구동축(111)을 중심으로 원주방향을 따라 90도 간격으로 4개가 이격배치되어 진동모터(110)를 중심으로 상호 대향하는 위치에서 진동모터(110)를 가압할 수 있으므로 진동조절수단(130)의 설치 개수를 최소화하면서도 진동량을 효과적으로 조절할 수 있다.
이와 같이, 상기 진동조절수단(130)은 케이스부(120)에 측방 삽입되어 상기 진동모터(110)의 둘레를 측방 가압함으로써 진동발생 방향에 대향하는 정반대 방향으로 진동모터(110)의 진동범위를 구속할 수 있어 진동모터(110)의 진동폭을 효과적으로 제한할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 케이스부(120)의 측방 둘레에는 상기 진동조절수단(130)이 삽입되기 위한 삽입공(122)이 형성되고 삽입공(122)의 내부 둘레에는 암나사산(123)이 형성된다.
더불어, 상기 진동조절수단(130)은 삽입공(122)에 측방 삽입되어 일단이 진동모터(110)를 가압하는 압축스프링(131) 및, 외주면에는 수나사산(134)이 형성되어 상기 삽입공(122)에 회전결합하며 상기 압축스프링(131)의 타단을 가압하는 스크류(132)를 포함하여 구비된다.
이와 같이, 상기 스크류(132)를 회전수에 비례하여 진동조절수단(130)에 의해 진동모터(110)가 가압되는 정도를 증감하므로 진동모터(110)의 진동량을 용이하게 조절할 수 있음은 물론 진동량을 미세하게 조절할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 스크류(132)의 외부면에는 드라이버 등의 공구로 스크류(132)를 회전시키기 위한 공구팁 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 진동조절수단(130)은 일측에는 상기 스크류(132)의 단부에 의해 가압될 수 있도록 평탄면이 형성되고 타측에는 상기 압축스프링(131)의 내부에 삽입되기 위한 삽입돌기가 형성된 가압편(133)을 더 포함하여 구비됨으로써 스크류(132)의 회전삽입에 의한 가압력을 압축스프링(131)으로 전달할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨어러블 슈트용 진동모듈(100)은 상기 진동모터(110)의 상하 두께와 대응되는 길이로 연장형성되어 내부공간(121) 내에서 각 삽입공(122)과 대응되는 위치에 직립배치되고, 압축스프링(131)의 일단에 의해 가압되어 진동모터(110)의 측방을 상하로 균일하게 가압하는 가이드부(140)를 더 포함하여 구비될 수 있으며 이러한 가이드부(140)를 통해 보다 안정적인 진동동작이 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 가이드부(140)의 상단에는 구동축(111)을 향해 측방으로 절곡되어 진동모터(110)의 상부 테두리를 지지하는 절곡부(141)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 절곡부(141)를 통해 진동모터(110)의 상하 움직임을 구속할 수 있어 더욱 안정적인 진동동작이 이루어질 수 있으며, 진동모터(110)가 진동하며 상향으로 가해지는 일부 힘을 측방으로 가해지도록 유도할 수 있어 진동발생에 필요한 에너지의 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 상기 내부공간(121)의 바닥면에는 링형상으로 형성되어 상기 진동모터(110)의 저면 테두리를 지지하는 제1지지판(150)이 장착되어, 진동모터(110)의 하부면과 내부공간(121)의 바닥면에 접촉하는 면적을 최소화하여 접촉에 따른 마찰력에 의해 진동하는데 필요한 구동력이 감쇄되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 내부공간(121) 내벽과 절곡부(141)의 상단면 사이에는 링형상으로 형성된 제2지지판(160)이 장착되어 각 절곡부(141)의 상단면을 균일하게 지지할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨어러블 슈트용 진동모듈(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 진동모터(110)를 내부에 수용하는 케이스부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격배치되고 상기 케이스부(120)에 삽입되어 내부에 배치된 진동모터(110)의 외부면을 가압하면서 상기 진동모터(110)가 진동동작할 수 있는 공간의 크기를 기계적으로 조절하는 진동조절수단(130)를 이용하여 진동모터(110)의 진동증폭을 조절할 수 있으므로, 진동제어를 위한 제어프로그램과 무관하게 진동량을 자유롭게 조절할 수 있으며, 진동모터(110)가 진동동작할 수 있는 공간을 증대시켜 낮은 전압에서도 충분한 진동량이 발생하도록 증폭시킬 수 있으므로 다양한 환경에서 촉각정보 출력 웨어러블 슈트(10)의 기능을 활용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨어러블 슈트의 개념도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨어러블 슈트용 진동 모듈의 하드웨어의 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 웨어러블 슈트는 진동 모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 30개의 진동모터 제어를 위해, 모듈당 최대 6개의 진동모터 구동이 가능한 진동모듈 5개로 구성된다. 각 진동모듈의 크기는 3×3㎝의 소형 크기로 제작된다. 진동모듈은 통신모듈과 RS485 방식으로 데어터를 전송한다. 펄스폭 변조(PWM)을 이용한 진동 강도 제어를 하게 된다. 총 30개의 진동모터를 동시에 각기 다른 강도로 제어하기 위해 PWM 방식으로 총 30개 채널을 조절 가능하도록 설계한다. 통신모듈과 RS485통신으로 데이터 송수신한다.
본 시스템에서 하나의 통신보드와 여러 개의 진동 모듈간 통신이 필요하여, 일대다(一對多) 통신이 가능한 RS485 통신방식을 채택한다. 또한 RS485 통신은 RS232에 비해 노이즈에 강한 장점을 가지고 있다.
한편, 저주파 자극기 모듈도 진동 모듈과 같은 구성으로 이루어진다. 상황에 따른 저주파 자극의 강도 데이터를 추출하게 된다. EMS는 근육에 직접 신호를 보내어 운동을 시킴으로써 외형적인 인상에 영향을 미치는 속근을 효율적으로 단련할 수 있어 헬스용품에 많이 적용되며, EMS를 활용하여 여러 가지 촉각정보의 표현을 구현함으로써 사용자에게 가상현실의 몰입감을 향상시킨다.
또한, 저주파의 파형을 변형함으로써 두드림, 주무름, 안마, 지압 등 특정 느낌을 만들 수 있는데 이러한 기능을 활용하여 가상현실의 영상과 매칭된 느낌을 구현함으로써 더 실감나는 물리적 환경을 구현한다.
또한, 통신 제어기는 유무선 공유기와 WiFi로 연결되어 스마트폰과 통신한다. 저주파 자극기 모듈과는 유선으로 연결되어, RS-485 통신 방식을 사용한다. 게임 소프트웨어로부터 저주파 자극기 모듈의 구동 명령을 받은 통신제어기는 해당 저주파 모듈로 데이터를 재전송하는 역할을 한다. 통신 제어기는 저주파 자극기 모듈로 공급하는 전원에 이상이 생길 경우 전원을 차단하는 기능을 가진다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100...웨어러블 슈트용 진동모듈 110...진동모터
111...구동축 112...웨이트
120...케이스부 121...내부공간
122...삽입공 123...암나사산
130...진동조절수단 131...압축스프링
132...스크류 140...가이드부
141...절곡부 150...제1지지판
160...제2지지판

Claims (8)

  1. 웨어러블 슈트(10)에 장착되어 상기 웨어러블 슈트(10)를 착용한 사용자에게 진동을 제공하기 위한 웨어러블 슈트용 진동모듈 및 저주파 자극기 모듈을 포함하는, 웨어러블 슈트(10)에 있어서,
    상기 진동모듈은,
    구동축(111)에 웨이트(112)가 편심 배치되어 회전하며 진동을 발생시키는 진동모터(110);
    상기 진동모터(110)가 수용되어 진동할 수 있는 내부공간(121)이 형성된 케이스부(120); 및
    상기 케이스부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격배치되고 상기 케이스부(120)에 삽입되어 상기 진동모터(110)의 외부면을 가압하며 진동모터(110)의 진동증폭을 조절하는 진동조절수단(130);을 포함하고,
    상기 저주파 자극기 모듈은,
    저주파 파형을 변형함으로써, 두드림, 주무름, 안마, 지압을 포함하는 특정 느낌을 상기 사용자에게 제공하는,
    웨어러블 슈트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진동모터(110)는 구동축(111)이 웨어러블 슈트(10)의 설치면(11)에 대하여 수직배치되도록 상기 내부공간(121)에 장착되고,
    상기 진동조절수단(130)은 상기 케이스부(120) 상에서 구동축(111)을 중심으로하는 원주방향을 따라 등간격으로 복수 개가 이격배치되며, 상기 케이스부(120)에 측방 삽입되어 상기 진동모터(110)의 둘레를 측방 가압하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 슈트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 진동조절수단(130)은,
    상기 케이스부(120) 상에서 상기 구동축(111)을 중심으로 원주방향을 따라 90도 간격으로 4개가 이격배치된 것을 특징으로 하는 웨어러블 슈트.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스부(120)의 측방 둘레에는 상기 진동조절수단(130)이 삽입되기 위한 삽입공(122)이 형성되고 상기 삽입공(122)의 내부 둘레에는 암나사산(123)이 형성되며,
    상기 진동조절수단(130)은,
    상기 삽입공(122)에 측방 삽입되어 일단이 상기 진동모터(110)를 가압하는 압축스프링(131) 및,
    외주면에는 수나사산(134)이 형성되어 상기 삽입공(122)에 회전결합하며 상기 압축스프링(131)의 타단을 가압하는 스크류(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 슈트.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 진동모터(110)의 상하 두께와 대응되는 길이로 연장형성되어 상기 내부공간(121) 내에서 각 삽입공(122)과 대향하는 위치에 직립배치되며, 상기 압축스프링(131)의 일단에 의해 가압되어 상기 진동모터(110)의 측방을 상하로 균일하게 가압하는 가이드부(140);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 슈트.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 가이드부(140)의 상단에는 상기 구동축(111)을 향해 측방으로 절곡되어 상기 진동모터(110)의 상부 테두리를 지지하는 절곡부(141)가 형성된 것을 특징으로 하는 웨어러블 슈트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 내부공간(121)의 바닥면에 배치되며 링형상으로 형성되어 상기 진동모터(110)의 저면 테두리를 지지하는 제1지지판(150); 및
    상기 내부공간(121) 내벽과 상기 절곡부(141)의 상단면 사이에 배치되며 링형상으로 형성되어 각 절곡부(141)의 상단면을 지지하는 제2지지판(160);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 슈트.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 저주파 자극 모듈은,
    근육에 직접 신호를 보내어 운동을 시킴으로써 외형적인 인상에 영향을 미치는 속근을 효율적으로 단련할 수 있는 EMS를 활용하여 여러 가지 촉각정보의 표현을 구현함으로써 사용자에게 가상현실의 몰입감을 향상시키는 상황에 따른 저주파 자극 모듈를 제공하는,
    웨어러블 슈트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021128013A1 (zh) * 2019-12-24 2021-07-01 瑞声声学科技(深圳)有限公司 振动信号的校准方法、存储介质及电子设备

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KR101366973B1 (ko) 2011-12-06 2014-02-25 삼성전기주식회사 압전진동모듈

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