KR20210059977A - 가상현실 게임 장치 - Google Patents

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KR20210059977A
KR20210059977A KR1020190147453A KR20190147453A KR20210059977A KR 20210059977 A KR20210059977 A KR 20210059977A KR 1020190147453 A KR1020190147453 A KR 1020190147453A KR 20190147453 A KR20190147453 A KR 20190147453A KR 20210059977 A KR20210059977 A KR 20210059977A
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Abstract

본 발명은 가상현실 게임 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현실감 및 몰입감을 극대화할 수 있는 가상현실 게임 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치는 사용자의 두부에 장착되며, 가상현실 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부와, 사용자 명령을 입력받는 인터페이스부와, 사용자의 모션을 감지하며 사용자가 매달릴 수 있도록 형성된 모션 베이스부와, 디스플레이부, 인터페이스부 및 모션 베이스와 연결되어, 사용자 명령 또는 사용자 모션과 동기되는 가상현실 컨텐츠를 상기 디스플레이부로 송출하는 제어부를 포함한다.

Description

가상현실 게임 장치{GAMING APPARATUS FOR VIRTUAL REALITY}
본 발명은 가상현실 게임 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현실감 및 몰입감을 극대화할 수 있는 가상현실 게임 장치에 관한 것이다.
최근, 기술의 발전에 따라 특정한 환경이나 상황을 가상현실 장치로 구현할 수 있게 되었으며, 이러한 가상현실 장치는 게임, 비행, 스포츠 등과 같은 다양한 분야에서 적용되어 활용되고 있다.
초기 가상현실 게임 장치는 가상현실 화면을 디스플레이 하는 헤드 마운티드 디스플레이(HDM) 및 가상현실 화면에 따라 움직이는 모션베이스로 이루어져, 가상현실 화면을 단순히 관람하는 정도에 불과하였으나, 가상현실에서 이벤트를 발생시키는 조작부가 개발됨에 따라, 디스플레이된 화면에 따라 조작을 함께 수행할 수 있는 형태로 변화하였다.
그런데, 종래의 가상현실 게임 장치는 모션 베이스가 탑승기구 형태로 이루어져, 사용자가 착석한 상태로 가상현실 게임을 진행해야 하기 때문에, 사용자의 모션이 제한되어 현실감과 몰입감이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 사용자가 다양한 모션을 취하며 이용할 수 있으며, 사용자의 모션을 가상현실 화면에 반영하여 현실감과 몰입감을 높인 가상현실 게임 장치에 대한 요구가 생기게 되었다.
한국등록특허 제10-1134008호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자가 다양한 모션을 취하며 이용할 수 있으며, 사용자의 모션을 가상현실 화면에 반영하여 현실감과 몰입감을 높인 가상현실 게임 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 사용자의 두부에 장착되며, 가상현실 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부와, 사용자 명령을 입력받는 인터페이스부와, 사용자의 모션을 감지하며 사용자가 매달릴 수 있도록 형성된 모션 베이스부와, 디스플레이부, 인터페이스부 및 모션 베이스와 연결되어, 사용자 명령 또는 사용자 모션과 동기되는 가상현실 컨텐츠를 디스플레이부로 송출하는 제어부를 포함하는 가상현실 게임 장치에 있어서, 모션 베이스부는 바닥에 배치되며 사용자가 직립하며 모션을 취할 수 있는 사각형의 매트부재와, 매트부재의 상면에 결합되는 지지부재를 포함하는 지지체와, 매트부재의 상면에 결합되며, 회전축에 윈치가 결합되는 모터와, 지지부재를 관통하여 일단은 윈치에 연결되고, 타단은 매트부재의 상면에 위치한 사용자의 신체에 연결되는 와이어와, 매트부재의 상면에 결합되며, 지지체에 위치한 사용자의 모션을 감지하기 위한 카메라를 포함하고, 제어부는 모터 및 카메라와 연결되어, 카메라에서 감지되는 사용자의 모션과 동기되는 가상현실 컨텐츠를 디스플레이부로 송출하며, 디스플레이부에서 재생되는 가상현실 컨텐츠의 연출 정보에 따라 모터를 제어하는 가상현실 게임 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 지지부재는 매트부재의 상면에 각 모서리마다 설치되는 제1지지 프레임과, 제1지지 프레임 및 매트부재의 상측에 배치되는 제2지지 프레임과, 제2지지 프레임의 중앙부를 기준으로 양측에 결합되어 한 쌍의 제1지지 프레임과 제2지지 프레임을 상호 연결하며, 와이어가 관통되는 중공이 형성되는 한 쌍의 연결 프레임과, 각 중공의 내주면에 삽입되는 금속재질의 마모 방지관을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 지지부재는 연결 프레임을 사이에 두고 연결 프레임의 양측에 각각 위치하며, 제2지지 프레임에 결합되어 와이어의 이동을 안내하는 도르래를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 모터는 회전축에 엔코더가 연결되며, 제어부는 엔코더에서 송출되는 신호를 통해 윈치의 회전방향 및 회전수를 검출하고, 윈치가 제1방향으로 기설정된 회전수이상 회전된 것으로 판단하면, 모터를 제2방향으로 기설정된 회전수만큼 회전하고, 제2방향으로의 모터의 회전이 완료되면, 회전수를 리셋하여 재카운팅할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 매트부재는 내부공간과 연통되는 흡배기공이 형성되며, 내부공간에 위치한 기체양에 따라 부피가 변하는 상부매트와, 상부매트의 하부에 배치되며, 상부매트보다 경질의 소재로 형성되며, 각 모서리에 제1 지지 프레임이 결합되는 사각판 형상의 하부매트와, 내부공간에 위치한 기체량을 측정하는 기체량 측정기와, 흡배기공에 배치되며, 흡배기공을 개방 또는 차단하는 밸브와, 흡배기공에 배치되며, 내부공간에 위치한 기체를 외부공간으로 유출시키거나, 외부공간에 위치한 기체를 내부공간으로 유입시키는 펌프를 포함하고, 제어부는 디스플레이부에서 재생되는 가상현실 컨텐츠의 연출 정보에 따라 밸브 및 펌프를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 사용자가 취하는 모션에 따라 가상현실 화면이 실시간으로 변화되고, 가상현실 화면의 연출 정보에 따라 모터 및 매트부재가 실시간으로 제어되어, 몰입감 및 현실감이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명은 구성요소가 상호 분리 가능하여, 보관이 용이할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치를 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치의 모션베이스를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치의 매트부재를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치의 제1지지 프레임을 도시하는 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치의 연결 프레임을 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치의 제1지지 프레임 및 매트부재를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치의 사용 상태도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)를 도시하는 블록도이다.
가상현실 게임 장치(1)는 디스플레이부(10), 인터페이스부(20), 모션 베이스부(30), 제어부(40)를 포함한다.
디스플레이부(10)는 사용자의 두부에 분리 가능하게 장착되며 영상 데이터인 가상현실 컨텐츠를 출력하는 구성요소로서, 탄력밴드(미도시)가 결합된 액정표시장치(LCD, Liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic light emitting diodes), 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active matrix organic light emitting diodes) 등으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 디스플레이부(10)는 제어부(40)로부터 송출된 가상현실 컨텐츠를 출력할 수 있으며, 사용자 두부의 움직임에 따라, 가상현실 컨텐츠의 시점을 재설정할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 모든 시점의 전경을 포함하는 가상현실 컨텐츠를 송출할 수 있으며, 디스플레이부(10)는 사용자 두부의 움직임에 따라 가상현실 컨텐츠 중 일부 영역을 출력할 수 있다.
인터페이스부(20)는 가상현실 컨텐츠를 제어하기 위한 사용자의 명령을 입력받는 구성요소로서, 손에 파지 가능하도록 형성되며, 하나 이상의 버튼 키(Button key), 조그 키(Jog key), 휠 키(Wheel key) 등이 장착될 수 있다. 이때, 인터페이스부(20)는 키 조작 순서에 따라 서로 다른 명령으로 인식할 수 있다.
모션 베이스부(30)는 사용자가 움직일 수 있는 공간을 제공하여 사용자의 모션을 감지하는 구성요소이다.
본 발명에서 모션 베이스부(30)는 사용자가 매달릴 수 있도록 형성될 수 있으며, 걷기, 달리기, 제자리 뛰기 등과 같은 모션을 감지할 수 있다. 모션 베이스부(30)의 세부 구성에 대해서는 도 2에서 다시 설명하기로 한다.
제어부(40)는 가상현실 게임 장치(1)의 각 구성요소에 대한 전반적인 동작을 제어하고, 데이터 처리 기능을 수행하는 구성요소로서, 디스플레이부(10), 인터페이스부(20) 및 모션 베이스부(30)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.
본 발명에서 제어부(40)는 인터페이스부(20)를 통해 입력된 사용자 명령과 동기되는 가상현실 컨텐츠를 디스플레이부(10)로 송출할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 모션 베이스부(30)를 통해 입력된 사용자 모션과 동기되는 가상현실 컨텐츠를 디스플레이부(10)로 송출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)의 모션 베이스부(30)를 도시하는 사시도이다.
모션 베이스부(30)는 지지체(31), 모터(32), 와이어(33) 및 카메라(34)를 포함할 수 있다.
지지체(31)는 사용자가 직립하며 모션을 취할 수 있는 공간을 제공하는 것으로, 바닥에 배치되는 사각형의 매트부재(311) 및 매트부재(311)의 상면에 결합되어 와이어(33)를 지탱하는 지지부재(312)를 포함할 수 있다.
매트부재(311)에 대해서는 도 3를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)의 매트부재(311)를 도시하는 단면도이다.
매트부재(311)는 상부매트(3111), 하부매트(3112), 기체량 측정기(3113), 밸브(3114) 및 펌프(3115)를 포함할 수 있다.
상부매트(3111)는 내부공간(3111a) 및 내부공간(3111a)과 연통되는 흡배기공(3111b)이 관통 형성될 수 있으며, 내부공간(3111a)에 위치하는 기체의 양에 따라 부피가 변할 수 있다. 이때, 상부매트(3111)는 네 모서리가 잘린 사각형의 형상의 횡단면을 갖도록 형성될 수 있으며, 합성고무, 폴리염화비닐(PVC), 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE) 중 어느 하나 이상의 재질로 형성될 수 있다.
하부매트(3112)는 사각판 형상으로 형성되며, 상부매트(3111)보다 경질의 소재로 형성되어, 상부매트(3111)의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 하부매트(3112)는 하나 이상의 접힘선(미도시)이 중심부를 가로지르도록 가로 또는 세로 방향으로 형성되어, 접힘선을 따라 서로 접힐 수 있다.
한편, 상부매트(3111)와 하부매트(3112)는 똑딱이 단추 방식, 고리 걸림 방식, 벨크로 부착 방식 또는 자력 부착 방식 등에 의해 상호 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.
기체량 측정기(3113)는 내부공간(3111a)에 흡배기공(3111b)과 일정간격 이격된 위치에 배치될 수 있으며, 내부공간(3111a)에 위치한 기체량을 측정할 수 있다. 이때, 기체량 측정기(3113)는 제어부(40)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 측정된 기체량을 제어부(40)로 송신할 수 있다.
밸브(3114)는 흡배기공(3111b)에 배치되며, 흡배기공(3111b)을 개방 또는 차단할 수 있다. 이때, 밸브(3114)는 제어부(40)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부(40)에 의해 작동이 제어될 수 있다. 이때, 밸브(3114)는 솔레노이드(Solenoid) 밸브, 벤트(Vent) 밸브, 스로틀(Throttle) 밸브 및 볼(Ball) 밸브 중 어느 하나 일 수 있다.
펌프(3115)는 흡배기공(3111b)에 배치되며, 내부공간(3111a)에 위치한 기체를 외부공간으로 유출시키거나, 외부공간에 위치한 기체를 내부공간(3111a)으로 유입시킬 수 있다. 이때, 펌프(3115)는 제어부(40)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부(40)에 의해 작동이 제어될 수 있다.
여기서, 제어부(40)는 디스플레이부(10)에서 재생되는 가상현실 컨텐츠의 연출 정보에 따라 밸브(3114) 및 펌프(3115)의 구동을 제어할 수 있다. 이때, 가상현실 컨텐츠의 연출 정보는 노면 정보일 수 있다.
예를 들어, 제어부(40)는 가상현실 컨텐츠의 노면 정보(즉, 가상현실 컨텐츠에서 사용자의 캐릭터가 딛고 있는 노면 정보)가 진흙길, 모래길, 사막 등과 같은 연약 노면에 해당하는 노면 정보인 경우,, 기체량 측정기(3113)를 통해 내부공간(3111a)에 위치한 기체량을 확인하고, 내부공간(3111a)에 위치한 기체량이 기설정된 제1기체량이 되도록 밸브(3114) 및 펌프(3115)를 구동할 수 있다. 즉, 제1기체량이 될 때까지 흡배기공(3111b)을 개방한 상태에서 공기가 인입되거나 공기가 인출되도록 펌프(3115)를 구동할 수 있으며, 제1기체량이 되면 흡배기공(3111b)을 폐쇄할 수 있다.
한편, 제1기체량은 내부공간에 기체가 가득 찼을 때의 보다 작으며, 내부공간(3111a)에 기체가 절반 정도 찼을 때의 기체량보다 클 수 있다.
또한, 제어부(40)는 가상현실 컨텐츠의 노면 정보가 아스팔트길, 시멘트길, 돌길 등과 같은 단단한 노면에 해당하는 노면 정보인 경우, 기체량 측정기(3113)를 통해 내부공간(3111a)에 위치한 기체량을 측정하고, 내부공간(3111a)에 위치한 기체량이 기설정된 제2기체량이 되도록 밸브(3114) 및 펌프(3115)를 구동할 수 있다. 이때, 제2기체량은 내부공간(3111a)에 기체가 가득 찼을 때 또는 내부공간(3111a)에 기체가 완전히 배출되었을 때의 기체량일 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 노면 정보에 따라 상부매트(3111)내 공기의 양을 달리하여, 사용자에게 가상현실 컨텐츠에 표시되는 노면을 실제 딛고 있는 것 같은 느낌을 줄 수 있다.
지지부재(312)는 두 쌍의 제1지지 프레임(3121), 제2지지 프레임(3122), 한 쌍의 연결 프레임(3123) 및 한 쌍의 마모 방지관(3124)을 포함할 수 있으며, 두 쌍의 도르래(3125)를 더 포함할 수 있다.
제1지지 프레임(3121)에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)의 제1지지 프레임(3121)을 도시하는 분해도이다.
제1지지 프레임(3121)은 세로방향으로 발생되는 힘을 지지하는 역할을 하는 것으로, 금속재질 또는 합성수지 재질의 막대 형상으로 형성되어 하부매트(3112)의 상면에 각 모서리마다 결합될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1지지 프레임(3121)은 서로 상이하거나 동일한 길이로 형성된 복수의 제1지지바의 연결을 통해 구성되어, 제1지지바의 수를 조정하여 제1지지 프레임(3121)의 길이를 축소하거나 확대할 수 있다.
예를 들어, 각 제1지지바(3121a 내지 3121d)는 일측에 연결돌기(3121')가 형성되고, 타측에 연결홀(3121'')이 형성될 수 있으며, 연결돌기(3121')의 연결홀(3121'') 삽입에 의해 인접한 다른 제1지지바가 결합될 수 있다. 한편, 사용자는 연결돌기(3121')를 눌러 연결홀(3121'')로부터 이탈시켜, 상호 결합된 한 쌍의 제1지지바는 분리할 수 있다.
또한, 제1지지 프레임(3121)이 3개 이상의 제1지지바로 연결되는 경우, 중간에 위치하는 제1지지바의 양측은 모두 연결돌기(3121')가 형성되고, 다른 제1지지바와 연결되도록 하여 제1지지 프레임(3121)의 양측은 연결돌기(3121')가 돌출되도록 할 수 있다.
한편, 제2지지 프레임(3122)은 가로방향으로 발생되는 힘을 지지하는 역할을 하는 것으로, 금속재질 또는 합성수지 재질의 막대 형상으로 형성되어 연결 프레임(3123)에 의해 제1지지 프레임(3121)과 결합될 수 있다. 이때, 제2지지 프레임(3122)은 매트부재(311)의 상면으로부터 일정간격 이격된 위치에 배치될 수 있다.
제2지지 프레임(3122)은 도 4에 도시된 제1지지 프레임(3121)과 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.
연결 프레임(3123)에 대해서는 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)의 연결 프레임(3123)을 도시하는 사시도이다.
연결 프레임(3123)은 한 쌍의 제1지지 프레임(3121)과 제2지지 프레임(3122)을 연결하는 역할을 하는 것으로, 제1연결몸체(3123a), 제2연결몸체(3123b)를 포함할 수 있다.
제1연결몸체(3123a)는 한 쌍의 제1삽입홀(미도시)가 형성될 수 있으며, 한 쌍의 제1삽입홀에는 상호 인접한 한 쌍의 제1지지 프레임(3121)이 각각 삽입되어 결합될 수 있다. 이때, 제1삽입홀에 삽입된 제1지지 프레임(3121) 사이각은 90보다 작은 각을 갖도록 형성된다. 즉, 제1연결몸체(3123a)에 결합된 한 쌍의 제1지지 프레임(3121)은 매트부재(311)와 결합된 일단에서 연결 프레임(3123)과 결합된 타단으로 갈수록 상호간 이격 거리가 짧아질 수 있다.
또한, 제1연결몸체(3123a)는 한 쌍의 제1삽입홀 사이에 와이어(33)가 관통되는 중공(3123c)이 형성될 수 있다.
제2연결몸체(3123b)는 제1연결몸체(3123a)의 상부에 제1연결몸체(3123a)와 일체형으로 형성될 수 있으며, 제1삽입홀과 수직한 방향으로 제2삽입홀(미도시)이 형성될 수 있고, 제2삽입홀에는 제2지지 프레임(3122)이 삽입되어 결합될 수 있다.
이때, 지지부재(312)의 쓰러짐 방지를 위하여 제1연결몸체(3123a)와 제2연결몸체(3123b)의 사이각은 직각보다 큰 각도를 갖도록 형성될 수 있다. 바람직하게는 제1연결몸체(3123a)와 제2연결몸체(3123b) 사이 각도는 90보다 크고 135보다는 작은 각도로 형성될 수 있다.
마모 방지관(3124)은 연결 프레임(3123)의 각 중공(3123c)마다 삽입되어 와이어(33)와의 접촉에 의한 연결 프레임(3123)의 마모를 방지하는 역할을 하는 것으로, 일정두께를 갖는 원형관 형태로 형성될 수 있다. 이때, 마모 방지관(3124)은 금속 재질로 형성될 수 있다.
도르래(3125)는 와이어(33)의 이동을 안내하는 역할을 하는 것으로, 각 연결 프레임(3123)을 사이에 두고 양측에 각각 위치하도록 제2지지 프레임(3122)에 결합될 수 있다.
도르래(3125)는 와이어(33)의 이동을 안내하는 안내홈이 외주연을 따라 형성되는 도르래차(3125a) 및 도르래차(3125a)를 회전 가능하게 고정하며 제2지지 프레임(3122)에 걸림 가능한 ∩자 형태의 케이싱(3125b) 포함할 수 있다. 이때, 케이싱(3125b)의 내주면에는 미끄럼 방지 패드(미도시)가 형성되어, 제2지지 프레임(3122)에 위치된 케이싱(3125b)이 제2지지 프레임(3122)을 따라 미끄러지지 않을 수 있다.
이로 인해, 도르래(3125)는 사용자에 의해 위치 조정이 가능할 뿐만 아니라, 제2지지 프레임(3122)과 분리될 수도 있다.
한편, 케이싱(3125b)에 의해 제2지지 프레임(3122)에 걸린 도르래차(3125a)의 상단의 안내홈은 중공(3123c)의 중심부와 동일한 높이에 위치하여, 도르래(3125)에 의해 이동이 안내되는 와이어(33)는 마모 방지관(3124)과 접촉되지 않을 수 있다.
본 발명에서는 연결 프레임(3123)의 양측에 각각 하나의 도르래(3125)가 배치된 모습을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 몸무게에 따라 더 많은 수의 도르래(3125)를 제2지지 프레임(3122)에 결합할 수 있다.
모터(32)는 와이어를 권취하거나 권출하는 것으로, 회전축에 윈치(321)가 결합될 수 있으며, 매트부재(311)의 상면에 결합될 수 있다. 모터(32)는 제어부(40)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부(40)에 의해 작동이 제어될 수 있다.
여기서, 제어부(40)는 디스플레이부(10)에서 재생되는 가상현실 컨텐츠의 연출 정보에 따라 모터(32)를 제어할 수 있다. 이때, 가상현실 컨텐츠의 연출 정보는 상황 정보일 수 있다. 또한, 가상현실 컨텐츠는 영상 데이터를 기초로 하며, 영상 데이터 내의 상태에 대응되도록 연출 정보(노면 정보 및 상황 정보)가 영상 데이터에 매칭되어 저장될 수 있다.
예를 들어, 제어부(40)는 가상현실 컨텐츠의 상황 정보(즉, 사용자의 캐릭터에게 가해지는 상황 정보)가 지면에서 상측으로 이동하는 것에 해당하는 상황 정보인 경우, 와이어(33)를 권취하는 방향으로 두 개의 모터(32)를 기설정된 속도로 제1시간동안 구동할 수 있으며, 이후, 가상현실 컨텐츠의 상황 정보가 바닥에 착지하는 것에 해당하는 상황 정보인 경우, 제어부(40)는 와이어(33)를 권출하는 방향으로 두 개의 모터(32)를 기설정된 속도로 제1시간 동안 구동할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 가상현실 컨텐츠의 상황 정보가 일측으로 밀리는 것에 해당하는 상황 정보인 경우, 밀리는 방향에 위치한 모터(32)를 와이어(33)를 권취하는 방향으로 제2시간 동안 구동할 수 있다. 이때, 제2시간은 제1시간보다 짧을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 모터(32)는 회전축에 엔코더(35)가 결합될 수 있다. 엔코더(35)는 회전방향 및 회전수 검출을 위한 신호를 송출하는 것으로, 제어부(40)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부(40)로 신호를 송출할 수 있다.
이때, 제어부(40)는 엔코더(35)에서 송출되는 신호를 통해 윈치(321)의 회전 방향 및 회전수를 검출할 수 있으며, 윈치(321)가 제1방향으로 기설정된 회전수이상 회전된 것으로 판단하면, 모터(32)를 제어하여 제2방향으로 기설정된 회전수만큼 회전되도록 할 수 있다. 이때, 제1방향은 와이어(33)를 권출하는 방향일 수 있으며, 제2방향은 와이어(33)를 권취하는 방향일 수 있다.
또한, 모터(32)의 제2방향으로의 회전이 완료되면, 제어부(40)는 회전수를 리셋하여 재카운팅할 수 있다.
즉, 본 발명은 윈치(321)로부터 인출된 와이어(33)의 길이를 파악하고, 그 길이가 사용자가 매트부재(311)를 이탈할 수 있을 정도의 길이인 경우, 와이어(33)를 감으며 사용자를 끌어당겨 매트부재(311)의 중심부에 위치시킬 수 있다.
와이어(33)는 사용자의 모션을 보조하는 것으로, 일단은 윈치(321)와 연결되고, 타단은 지지부재(312)를 관통하여 매트부재(311)의 상면에 위치한 사용자에게 연결될 수 있다. 이때, 와이어(33)의 타단부는 두 갈래로 나눠질 수 있다.
또한, 와이어(33)의 타단은 개고리(미도시)가 형성되어, 사용자가 입고 있는 의복에 결합되거나, 사용자를 지지하는 플레이트 모듈(36)에 결합될 수 있다.
플레이트 모듈(36)에 대해서는 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)의 사용 상태도이다.
플레이트 모듈(36)은 개고리(미도시)가 결합될 수 있는 결합공이 형성된 베이스 플레이트(361) 및 베이스 플레이트(361)보다 짧은 길이로 형성되며 베이스 플레이트(361)에 수직 또는 수평하게 결합되는 결합 플레이트(362)를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(361)에 결합 플레이트(362)가 수직하게 결합되는 경우, 플레이트 모듈(36)은 사용자가 앉을 수 있는 자리를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 도면에는 도시되어 있지 않지만, 베이스 플레이트(361)에 결합 플레이트(362)가 수평하게 결합되는 경우, 플레이트 모듈(36)은 사용자가 누울 수 있는 자리를 제공할 수 있다.
카메라(34)는 사용자의 모션을 감지하기 위한 것으로, 매트부재(311)의 상면에 분리 가능하게 하나 이상 결합될 수 있다. 카메라(34)는 제어부(40)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부(40)로 촬영된 영상을 송신할 수 있다.
이때, 제어부(40)는 촬영된 영상에서 사용자의 각 관절 포인트의 위치를 인식하고, 관절 포인트의 위치 이동에 따라 사용자의 모션을 인식하거나, 촬영된 영상과 모션별 표준 영상을 비교하여 사용자의 모션을 인식할 수 있다.
한편, 본 발명의 도면에서는 카메라(34)가 서로 인접한 한 쌍의 모서리에 결합된 모습을 도시하였으나, 카메라(34)의 수 및 카메라(34)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)의 제1지지 프레임(3121) 및 매트부재(311)를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 지지체(31)는 지지부재(312)를 매트부재(311)에 분리 가능하게 고정하는 고정부재(313)를 더 포함할 수 있다.
고정부재(313)는 베이스판(3131), 제1고정바디(3132) 및 제2고정바디(3133)를 포함할 수 있다.
베이스판(3131)은 판 형상으로 형성되어 매트부재(311)의 상면에 각 모서리마다 형성될 수 있다. 이때, 베이스판(3131)은 하부매트(3112)의 상면에 네 모서리에 일체형으로 면착될 수 있다.
제1고정바디(3132)는 잘린 원기둥 형태로 형성되어, 베이스판(3131)의 상면에 경사지게 결합될 수 있다. 이때, 제1고정바디(3132)는 제1지지 프레임(3121)이 끼움 결합될 수 있으며, 베이스판(3131)와 일체형으로 형성되거나, 분리 가능한 형태로 형성될 수 있다.
제2고정바디(3133)는 제1고정바디(3132)의 외주연에 결합될 수 있으며, 벤딩(Bending) 가능한 띠 형태로 형성되어, 제1고정바디(3132)에 결합된 제1지지 프레임(3121)을 감싸 고정할 수 있다. 이때, 제2고정바디(3133)는 제1고정바디(3132)와 일체형으로 형성되거나, 분리 가능한 형태로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 게임 장치(1)의 사용 상태도이다.
사용자는 도 7에 도시된 바와 같이, 와이어(33)가 결합된 의자 형태의 플레이트 모듈(36)에 앉아서, 가상현실 게임 장치(1)를 이용하거나, 플레이트 모듈(36)의 형태를 판 형태로 변형한 후, 몸의 전면부 또는 후면부와 접촉하도록 누워서 가상현실 게임 장치(1)를 이용할 수 있다.
또한, 사용자는 가상현실 게임 장치(1)에서 플레이트 모듈(36)을 제거하고, 와이어(33)를 직접 착용한 의복과 결합하여, 가상현실 게임 장치(1)를 이용할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 가상현실 게임 장치
10 : 디스플레이부
20 : 조작부
30 : 모션 베이스부
40 : 제어부

Claims (5)

  1. 사용자의 두부에 장착되며, 가상현실 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부와, 사용자 명령을 입력받는 인터페이스부와, 사용자의 모션을 감지하며 사용자가 매달릴 수 있도록 형성된 모션 베이스부와, 상기 디스플레이부, 상기 인터페이스부 및 상기 모션 베이스와 연결되어, 상기 사용자 명령 또는 상기 사용자 모션과 동기되는 가상현실 컨텐츠를 상기 디스플레이부로 송출하는 제어부를 포함하는 가상현실 게임 장치에 있어서,
    상기 모션 베이스부는,
    바닥에 배치되며 사용자가 직립하며 모션을 취할 수 있는 사각형의 매트부재와, 상기 매트부재의 상면에 결합되는 지지부재를 포함하는 지지체와,
    상기 매트부재의 상면에 결합되며, 회전축에 윈치가 결합되는 모터와,
    상기 지지부재를 관통하여 일단은 상기 윈치에 연결되고, 타단은 상기 매트부재의 상면에 위치한 사용자의 신체에 연결되는 와이어와,
    상기 매트부재의 상면에 결합되며, 상기 지지체에 위치한 사용자의 모션을 감지하기 위한 카메라를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 모터 및 상기 카메라와 연결되어, 상기 카메라에서 감지되는 사용자의 모션과 동기되는 가상현실 컨텐츠를 상기 디스플레이부로 송출하며, 상기 디스플레이부에서 재생되는 가상현실 컨텐츠의 상황 정보에 따라 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 게임 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 매트부재의 상면에 각 모서리마다 설치되는 제1지지 프레임과,
    상기 제1지지 프레임 및 상기 매트부재의 상측에 배치되는 제2지지 프레임과,
    상기 제2지지 프레임의 중앙부를 기준으로 양측에 결합되어 상기 한 쌍의 제1지지 프레임과 상기 제2지지 프레임을 상호 연결하고, 상기 와이어가 관통되는 중공이 형성되는 한 쌍의 연결 프레임과,
    상기 각 중공의 내주면에 삽입되는 금속재질의 마모 방지관을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 게임 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 연결 프레임을 사이에 두고 상기 연결 프레임의 양측에 각각 위치하며, 상기 제2지지 프레임에 결합되어 상기 와이어의 이동을 안내하는 도르래를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 게임 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모터는, 상기 회전축에 엔코더가 연결되며,
    상기 제어부는, 상기 엔코더에서 송출되는 신호를 통해 상기 윈치의 회전방향 및 회전수를 검출하고, 상기 윈치가 제1방향으로 기설정된 회전수이상 회전된 것으로 판단하면, 상기 모터를 제2방향으로 기설정된 회전수만큼 회전하고, 상기 제2방향으로의 모터의 회전이 완료되면, 상기 회전수를 리셋하여 재카운팅 하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 게임 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 매트부재는,
    내부공간과 연통되는 흡배기공이 형성되며, 상기 내부공간에 위치한 기체양에 따라 부피가 변하는 상부매트와,
    상기 상부매트의 하부에 배치되며, 상기 상부매트보다 경질의 소재로 형성되며, 각 모서리에 제1지지 프레임이 결합되는 사각판 형상의 하부매트와,
    상기 내부공간에 위치한 기체량을 측정하는 기체량 측정기와,
    상기 흡배기공에 배치되며, 상기 흡배기공을 개방 또는 차단하는 밸브와,
    상기 흡배기공에 배치되며, 상기 내부공간에 위치한 기체를 외부공간으로 유출시키거나, 상기 외부공간에 위치한 기체를 상기 내부공간으로 유입시키는 펌프를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 디스플레이부에서 재생되는 가상현실 컨텐츠의 상황 정보에 따라 상기 밸브 및 상기 펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 게임 장치.
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