KR20240020772A - Virtual reality body motion actuation system and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상현실 신체 모션 작동 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 사용자의 신체 움직임을 감지하여 게임의 가상현실 또는 훈련 시뮬레이터와 연동이 이루어질 수 있게 되어 보다 현실감 있는 컨텐츠로 활용이 가능하도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명 시스템은, 사용자가 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 수트(10)와; 상기 웨어러블 수트(10)의 다수의 위치에 구비되어 움직임을 감지하는 감지센서(10a)와; 상기 웨어러블 수트(10)에 연결이 이루어지는 연결 와이어(20)와; 상기 연결 와이어(20)의 일측이 권취되는 권취롤(30)과; 상기 연결 와이어(20)를 권취롤(30)에 감아주거나 풀어주기 위해 권취롤(30) 일측에 연결 구성된 구동모터(40);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a virtual reality body motion operating system and method, and is intended to detect the user's body movements and enable linkage with a virtual reality game or training simulator to enable more realistic content.
The present invention system for realizing this includes a wearable suit 10 that a user can wear on the body; Detection sensors 10a provided at multiple locations of the wearable suit 10 to detect movement; A connection wire (20) connected to the wearable suit (10); a winding roll 30 on which one side of the connecting wire 20 is wound; A driving motor 40 connected to one side of the winding roll 30 is used to wind or unwind the connecting wire 20 from the winding roll 30.

Description

가상현실 신체 모션 작동 시스템 및 방법{Virtual reality body motion actuation system and method} Virtual reality body motion actuation system and method}

본 발명은 가상현실 신체 모션 작동 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가상 현실을 활용한 게임이나 훈련 시뮬레이터 등의 상황에 종합적으로 활용이 가능한 신체 모션 작동 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual reality body motion operation system, and more specifically, to a body motion operation system and method that can be comprehensively used in situations such as games or training simulators using virtual reality.

가상현실 환경에서 제공되는 다양한 컨텐츠와 게임 서비스가 증가하고 있으며, 이러한 가상현실 서비스를 이용하기 위해 일반적으로 VR HMD(Virtual Reality Head Mounted Display)가 이용된다.The variety of content and game services provided in virtual reality environments is increasing, and VR HMD (Virtual Reality Head Mounted Display) is generally used to use these virtual reality services.

그러나, 종래 기술에서의 가상현실 체험 서비스는 사용자 모션 인식이 안되는 단순한 체험 서비스를 제공하고 있기 때문에 사용자 입장에서는 보다 실감나는 VR 콘텐츠를 체감하기에는 매우 부족한 문제점이 있었다.However, since the virtual reality experience service in the prior art provides a simple experience service that does not recognize user motion, there is a problem in that it is very insufficient for users to experience more realistic VR content.

특히, 사용자가 직접 동작을 통해 가상현실에 실제적으로 참여할 수 있는 환경이 요구되는 실정이다.In particular, there is a need for an environment where users can actually participate in virtual reality through direct movement.

대한민국 특허등록 제1389894호(2014.04.22.등록)Republic of Korea Patent Registration No. 1389894 (registered on April 22, 2014) 대한민국 특허등록 제1679779호(2016.11.21.등록)Republic of Korea Patent Registration No. 1679779 (registered on November 21, 2016)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 신체의 움직임을 보다 정밀하게 감지하여 가상현실 시스템과 연동이 이루어질 수 있는 기술을 제공함으로써 사용자로 하여금 보다 실감나는 컨텐츠를 체감토록 하는데 목적이 있다.The present invention was proposed to improve the problems in the prior art described above, and provides a technology that can detect body movements more precisely and link with a virtual reality system to enable users to experience more realistic content. There is a purpose to doing this.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 신체모션 작동 시스템은, 사용자가 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 수트와; 상기 웨어러블 수트의 다수의 위치에 구비되어 움직임을 감지하는 감지센서와; 상기 웨어러블 수트에 연결이 이루어지는 연결 와이어와; 상기 연결 와이어의 일측이 권취되는 권취롤과; 상기 연결 와이어를 권취롤에 감아주거나 풀어주기 위해 권취롤 일측에 연결 구성된 구동모터;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.The body motion operation system of the present invention for achieving the above object includes a wearable suit that a user can wear on the body; Detection sensors provided at multiple locations of the wearable suit to detect movement; a connection wire connected to the wearable suit; a winding roll on which one side of the connecting wire is wound; A drive motor connected to one side of the winding roll for winding or unwinding the connecting wire from the winding roll.

또한, 상기 웨어러블 수트는 상의, 하의, 장갑, 신발을 포함하며, 상기 장갑에는 각 손가락 마디에 감지센서가 구비되어 보다 세밀한 손동작이 감지되는 것을 특징으로 한다.In addition, the wearable suit includes tops, bottoms, gloves, and shoes, and the gloves are equipped with sensors at each finger joint to detect more detailed hand movements.

또한, 상기 권취롤 및 구동모터는 안내레일을 따라 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the winding roll and driving motor are characterized in that they can move along a guide rail.

또한, 상기 안내레일은 천정면에 고정 설치되고, 연결 와이어는 웨어러블 수트의 다수의 개소에 연결되어 상체의 낙상을 방지하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the guide rail is fixedly installed on the ceiling, and the connection wire is connected to multiple points of the wearable suit to prevent falls of the upper body.

이러한 본 발명의 가상현실 신체 모션 작동 시스템은, 사용자의 신체 움직임을 다수의 센서 및 연결 와이어를 통해 감지하여 게임의 가상현실 또는 훈련 시뮬레이터와 연동이 이루어질 수 있게 되어 보다 현실감 있는 컨텐츠로 활용이 가능한 효과를 나타낸다.The virtual reality body motion operation system of the present invention detects the user's body movements through a plurality of sensors and connection wires and can be linked with the virtual reality of the game or training simulator, which can be used as more realistic content. represents.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 모션 작동용 수트 개략 구조도.
도 2는 본 발명에서 와이어 권취 구동부 구성도.
도 3은 본 발명에서 웨어러블 수트의 장감 상세 구조도.
도 4는 본 발명의 시스템 블럭 구성도.
도 5는 본 발명의 신체 모션 사용 상태도.1 is a schematic structural diagram of a suit for body motion operation according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of the wire winding driving unit in the present invention.
Figure 3 is a detailed structural diagram of the wearable suit in the present invention.
Figure 4 is a system block diagram of the present invention.
Figure 5 is a state diagram of body motion use of the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be examined in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This example is provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art.

따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.Accordingly, the shapes of components expressed in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that the same configuration may be indicated by the same reference numeral in each drawing. Additionally, detailed descriptions of the functions and configurations of known technologies that are judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention may be omitted.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상현실 신체 모션 작동 시스템의 구성을 도 1 내지 도 4를 통해 살펴보면 다음과 같다.First, the configuration of the virtual reality body motion operation system according to an embodiment of the present invention is as follows through FIGS. 1 to 4.

본 실시 예에서의 신체 모션 작동 시스템은, 사용자가 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 수트(10)와, 상기 웨어러블 수트(10)의 다수의 위치에 구비되어 움직임을 감지하는 감지센서(10a)와, 상기 웨어러블 수트(10)의 다수의 개소에 연결이 이루어지는 연결 와이어(20)와, 상기 연결 와이어(20)의 일측이 권취되는 권취롤(30)과, 상기 연결 와이어(20)를 권취롤(30)에 감아주거나 풀어주기 위해 권취롤(30) 일측에 연결 구성된 구동모터(40)로 구성된다.The body motion operating system in this embodiment includes a wearable suit 10 that a user can wear on the body, detection sensors 10a provided at multiple locations of the wearable suit 10 to detect movement, and A connecting wire 20 connected to multiple locations of the wearable suit 10, a winding roll 30 on which one side of the connecting wire 20 is wound, and a winding roll 30 for wrapping the connecting wire 20. ) It consists of a drive motor (40) connected to one side of the winding roll (30) to wind or unwind it.

상기 웨어러블 수트(10)는 상의(11), 하의(12), 장갑(13), 신발(14)을 포함하는 구성을 이루게 되며, 특히 장갑(13)에는 각 손가락 마디에 감지센서(10a)가 구비되어 보다 세밀한 손동작이 감지될 수 있도록 함이 바람직하다.The wearable suit 10 consists of a top 11, bottoms 12, gloves 13, and shoes 14. In particular, the gloves 13 have a sensor 10a at each finger joint. It is desirable to have it so that more detailed hand movements can be detected.

또한, 상기 감지센서(10a)는 제어부(60)와 무선으로 연결되어 구동모터(40)의 동작 제어가 이루어지게 된다.In addition, the detection sensor 10a is wirelessly connected to the control unit 60 to control the operation of the driving motor 40.

또한, 권취롤(30) 및 구동모터(40)는 안내레일(50)을 따라 이동이 가능하게 되며, 상기 구동모터(40) 또는 안내레일(50)에도 감지센서(미도시)가 구비되어 연결 와이어(20)의 이동을 감지토록 함이 바람직하다.In addition, the winding roll 30 and the drive motor 40 can move along the guide rail 50, and a detection sensor (not shown) is also provided and connected to the drive motor 40 or the guide rail 50. It is desirable to detect the movement of the wire 20.

도면 중 미설명 부호 70은 제어부(60)와 연동되어 가상현실 속 게임 화면이 화면에 구현되는 디스플레이부를 나타낸다.In the drawing, an unexplained reference numeral 70 indicates a display unit that is linked with the control unit 60 and displays a game screen in virtual reality on the screen.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 신체 모션 작동 시스템의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.Let's look at the effects of the operation of the body motion operation system of the present invention, which has such a configuration.

본 발명에서는 사용자가 웨어러블 수트(10)를 착용한 상태에서 동작을 수행하게 되면 센서 감지에 따른 동작이 디스플레이부(70)에서 모션으로 나타내어질 수 있게 된다.In the present invention, when a user performs an action while wearing the wearable suit 10, the action detected by the sensor can be displayed as a motion on the display unit 70.

즉, 연결 와이어(20)가 연결된 웨어러블 수트(10)의 상의(11)와 하의(12), 장갑(13), 신발(14)을 착용하고 디스플레이부(70)를 통해 나타나는 가상현실 화면을 보면서 다양한 모션 동작을 수행하게 되면, 다수의 감지센서(10a)에 의해 감지되는 움직임이 가상현실과 연동되어 나타나게 된다.That is, while wearing the top (11), bottoms (12), gloves (13), and shoes (14) of the wearable suit (10) connected to the connection wire (20) and looking at the virtual reality screen displayed through the display unit (70), When various motion operations are performed, the movements detected by the plurality of detection sensors 10a appear in conjunction with virtual reality.

특히, 모션 동작 과정에서는 연결 와이어(20)가 안내레일(50)을 따라 이동이 이루어지면서 이동 감지가 이루어질 수 있게 되며, 넘어지는 경우에는 연결 와이어(20)가 권취롤(30)에서 급격하게 풀려지는 것을 제어부(60)가 감지하여 구동모터(40)를 구동시키게 된다.In particular, during the motion operation process, movement can be detected as the connecting wire 20 moves along the guide rail 50, and in the event of a fall, the connecting wire 20 is suddenly released from the winding roll 30. The control unit 60 detects the loss and drives the drive motor 40.

이러한 동작 제어를 통해 권취롤(30)의 급격한 회동을 방지함과 함께 연결 와이어(20)가 다시 감겨질 수 있게 되어 모션 동작 과정에서 부상 발생을 방지할 수 있게 된다.Through this motion control, rapid rotation of the winding roll 30 can be prevented and the connecting wire 20 can be wound again, thereby preventing injury during the motion operation.

또한, 연결 와이어(20)에 대한 적절한 장력이 유지될 수 있도록 함으로써 보다 와이어 상호간의 꼬임 현상을 방지함과 함께 보다 정밀한 동작 감지 및 제어가 이루어질 수 있게 된다.In addition, by maintaining appropriate tension on the connection wire 20, twisting between the wires can be prevented and more precise motion detection and control can be achieved.

따라서 본 발명의 가상현실 신체 모션 작동 시스템은, 사용자의 신체 움직임을 다수의 센서 및 와이어 움직임을 통해 감지하여 게임의 가상현실 또는 훈련 시뮬레이터와 연동이 이루어질 수 있게 되어 보다 현실감 있는 컨텐츠로 활용이 가능한 효과를 나타낸다.Therefore, the virtual reality body motion operating system of the present invention detects the user's body movement through a plurality of sensors and wire movements and can be linked with the virtual reality of the game or training simulator, which can be used as more realistic content. represents.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 가상현실 모션 작동 시스템이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다. In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and shown above, it is obvious that the virtual reality motion operation system of the present invention can be implemented in various modifications by those skilled in the art.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 게임 화면을 통해 가상현실이 구현되는 상황이 설명 되었으나, 본 발명의 시스템은 군인이나 경찰을 대상으로 하는 훈련 시뮬레이터 또는 스턴트 액션 등에 종합적으로 활용되어질 수 있게 된다.For example, in the above embodiment, a situation in which virtual reality is implemented through a game screen has been described, but the system of the present invention can be comprehensively used in training simulators or stunt actions for soldiers or police.

따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.Therefore, such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or scope of the present invention, and such modified embodiments should be included within the scope of the appended claims of the present invention.

10 : 웨어러블 수트 10a : 감지센서
20 : 연결 와이어 30 : 권취롤
40 : 구동모터 50 : 안내레일
60 : 제어부10: Wearable suit 10a: Detection sensor
20: Connecting wire 30: Winding roll
40: drive motor 50: guide rail
60: control unit

Claims (6)

사용자가 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 수트(10)와;
상기 웨어러블 수트(10)의 다수의 위치에 구비되어 움직임을 감지하는 감지센서(10a)와;
상기 웨어러블 수트(10)에 연결이 이루어지는 연결 와이어(20)와;
상기 연결 와이어(20)의 일측이 권취되는 권취롤(30)과;
상기 연결 와이어(20)를 권취롤(30)에 감아주거나 풀어주기 위해 권취롤(30) 일측에 연결 구성된 구동모터(40);
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 가상현실 신체 모션 작동 시스템.A wearable suit (10) that a user can wear on the body;
Detection sensors 10a provided at multiple locations of the wearable suit 10 to detect movement;
A connection wire (20) connected to the wearable suit (10);
a winding roll 30 on which one side of the connecting wire 20 is wound;
A driving motor 40 connected to one side of the winding roll 30 to wind or unwind the connecting wire 20 from the winding roll 30;
A virtual reality body motion operation system comprising a configuration comprising: 청구항 1에 있어서,
상기 웨어러블 수트(10)는 상의(11), 하의(12), 장갑(13), 신발(14)을 포함하며, 상기 장갑(13)에는 각 손가락 마디에 감지센서(10a)가 구비되어 보다 세밀한 손동작이 감지되는 것을 특징으로 하는 가상현실 신체 모션 작동 시스템.In claim 1,
The wearable suit 10 includes a top 11, bottoms 12, gloves 13, and shoes 14, and the gloves 13 are equipped with a detection sensor 10a at each finger joint to detect more detailed information. A virtual reality body motion operation system characterized by detecting hand movements. 청구항 1에 있어서,
상기 감지센서(10a)는 제어부(60)와 무선으로 연결되어 구동모터(40)의 동작 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 가상현실 신체 모션 작동 시스템.In claim 1,
The virtual reality body motion operating system is characterized in that the detection sensor (10a) is wirelessly connected to the control unit (60) to control the operation of the driving motor (40). 청구항 1에 있어서,
상기 권취롤(30) 및 구동모터(40)는 안내레일(50)을 따라 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 가상현실 신체 모션 작동 시스템.In claim 1,
A virtual reality body motion operating system, wherein the winding roll (30) and the driving motor (40) can move along a guide rail (50). 청구항 4에 있어서,
상기 안내레일(50)은 천정면에 고정 설치되고, 연결 와이어(20)는 웨어러블 수트(10)의 다수의 개소에 연결되어 상체의 낙상을 방지하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상현실 신체 모션 작동 시스템.In claim 4,
The guide rail 50 is fixedly installed on the ceiling, and the connection wire 20 is connected to multiple points of the wearable suit 10 to prevent falls of the upper body. Virtual reality body motion operating system. 청구항 1 내지 청구항 5중 어느 한 항의 가상현실 신체 모션 작동 시스템을 활용하여 사용자가 웨어러블 수트를 착용한 상태에서 신체 움직임의 모션 감지가 이루어지는 것을 특징으로 하는 가상현실 신체 모션 작동 방법.
A method of operating a virtual reality body motion, characterized in that motion detection of body movement is performed while a user is wearing a wearable suit using the virtual reality body motion operating system of any one of claims 1 to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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