KR20240043264A - 인장력 감지 장치를 포함하는 vr 연동 장갑 - Google Patents

인장력 감지 장치를 포함하는 vr 연동 장갑 Download PDF

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차영수
민지용
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

VR(Virtual Reality) 연동 장갑 및 VR 시스템이 개시된다. 상기 VR 연동 장갑은 장갑 본체 및 감지 장치를 포함하고, 상기 감지 장치는 내부에 수용 공간이 마련된 하우징, 일측이 상기 수용 공간의 일 측에 고정되는 압전 부재, 및 상기 압전 부재에 연결되고 상기 하우징의 타 측에 구비된 홀을 통해 연장 형성된 와이어를 포함하고, 상기 와이어는 상기 장갑 본체에 포함된 복수의 손가락 들 중 어느 하나의 손가락에 부착되는 것을 특징으로 한다.

Description

인장력 감지 장치를 포함하는 VR 연동 장갑{VIRTUAL REALITY GLOVE HAVING TENSION DETECTOR}
본 발명은 VR(Virtual Reality, 가상 현실)과 연동되는 장갑에 관한 것으로, 특히 손목 부분에 구현된 인장력 감지 장치를 이용하여 손 부분에 어떠한 전자 기기도 위치하지 않도록 하면서 감지 장치를 통해 얻은 손가락 변화를 통해 가상 현실 공간에서 가상의 손을 움직여 사물과 상호작용할 수 있도록 하는 VR 연동 장갑에 관한 것이다.
가상 현실(Virtual Reality, VR)은 컴퓨터로 구현된 가상의 공간에서 체험하는 가상이 현실을 의미한다. 가상 현실과 상호작용하기 위해, 웨어러블 기기들을 활용하여 사람의 감각과 움직임을 컴퓨터로 전송하게 된다. 이러한 기기들은 무선으로 연결되거나 실시간으로 움직임을 추적하기에 뛰어난 성능을 보인다. 특히, 손은 가상 현실에서 다른 물체와 상호작용하는 데에 중요하기 때문에 손의 움직임을 파악하는 것은 중요하다.
손의 움직임을 추적하기 위해서, 가지고 다닐 수 있는 각 관절의 실시간 추적에 유용한 장갑 형태의 인터페이스가 사용된다. 그에 대한 예시로, 대한민국 등록특허 제0252082호는 프레임, 스프링 및 외어어를 이용하여 손가락 관절의 회전 각도에 따라 탄성 부재의 변형을 측정하는 변형 감지 장치를 이용해 움직임을 측정한다. 그러나, 이는 딱딱한 구조물과 감지 장치로 이루어져 있어 사용자가 착용하는 데에 불편함이 있다.
이러한 불편함을 줄이기 위해, 대한민국 등록특허 제1835097호에서는 유연한 재질로 이루어진 압전소자를 활용하여 관절과 함께 감지기가 부드럽게 움직이도록 하며, 착용에 불편함이 없도록 하였다. 그러나, 여전히 감지기가 각 손가락 관절부에 위치해 있어 손가락의 잦은 움직임으로 인해 감지기에 고장이 발생할 가능성이 높다.
결국, 딱딱한 재료를 사용하지 않으며 손 부분에 전자 소자를 위치시키지 않는 웨어러블 장갑의 개발이 요구된다.
대한민국 등록특허 제0252082호 (2000.04.15. 공고) 대한민국 등록특허 제1835097호 (2018.03.08. 공고) 대한민국 등록특허 제2330897호 (2021.12.01. 공고)
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 VR 연동 웨어러블 장갑에서 유연성 재질을 가진 감지 장치를 활용하여 착용자의 불편함을 줄이고 감지 장치와 자료 전송 장치를 손목에 위치시켜 손의 반복적인 움직임으로부터 감지 장치의 고장을 방지할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 VR(Virtual Reality) 연동 장갑은 장갑 본체 및 감지 장치를 포함하고, 상기 감지 장치는 내부에 수용 공간이 마련된 하우징, 일측이 상기 수용 공간의 일 측에 고정되는 압전 부재, 및 상기 압전 부재에 연결되고 상기 하우징의 타 측에 구비된 홀을 통해 연장 형성된 와이어를 포함하고, 상기 와이어는 상기 장갑 본체에 포함된 복수의 손가락 들 중 어느 하나의 손가락에 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 VR 연동 장갑 및 VR 시스템에 의할 경우, 감지 장치가 손목에 위치해 있기 때문에 손 부분의 자유로운 움직임이 가능하고 감지 장치의 고장을 방지할 수 있다.
또한, 센서를 고정하는 틀을 사용하여 감지 장치가 일정한 방향으로 움직이도록 하며, 좁은 공간에서도 여러 개의 감지 장치를 탑재하여 활용할 수 있다.
또한, 장갑과 손목 보호대 부분으로 이루어져 있어서 용이하게 탈부착이 가능하다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 장갑의 기능 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 감지 장치의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 감지 장치의 측면도이다.
도 5a는 복수의 압전 부재들이 수용된 하우징의 전면도이고, 도 5b는 복수의 압전 부재들이 수용된 하우징의 후면도이다.
도 6은 압전 부재에 구비된 와이어와 장갑 본체의 결합 구조와 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 손가락 움직임을 감지하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 컴퓨팅 장치의 기능 블럭도이다.
도 9는 제작된 VR 연동 장갑이 사용자에 의해 착용된 모습을 도시한다.
도 10에는 VR 연동 장갑이 사용자의 손 움직임을 감지하여, 가상 환경의 가상의 손이 사용자의 손과 동일하도록 디스플레이되는 예가 도시되어 있다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 도시한다.
도 1을 참조하면, VR 시스템 등으로 명명될 수도 있는 시스템(10)은 장갑(100)과 컴퓨팅 장치(200)를 포함한다. 시스템(10)은 장갑(100)을 착용하고 있는 사용자의 신체 움직임(예컨대, 손이나 손가락의 움직임)을 감지하고, 감지된 움직임을 가상 현실, 예컨대 가상 현실 상의 가상의 신체(예컨대, 아바타)에 반영하고 디스플레이할 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)는 적어도 프로세서(processor) 및/또는 메모리(memory)를 포함하는 장치로써, PC(Personal Computer), 태블릿 PC, 서버(server), 스마트폰(smart phone), 노트 PC 등으로 구현될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 장갑의 기능 블럭도이다.
도 2을 참조하면, VR(Virtual Reality) 연동 장갑, 스마트 장갑 등으로 명명될 수도 있는 장갑(100)은 장갑 본체(110)와 감지 장치(120)를 포함한다. 실시예에 따라, 장갑(100)은 통신부(130)를 더 포함할 수 있다. 또한, 장갑(100)은 속목 보호대(미도시)를 더 포함할 수도 있으나, 손목 보호대는 장갑 본체(110)의 일부 구성으로 이해될 수도 있다.
장갑 본체(110)는 사용자의 신체의 적어도 일부, 예컨대 손에 착용될 수 있다. 일 실시에에 따르면, 장갑 본체(100)는 사용자의 손가락, 손등, 및 손목의 적어도 일부가 삽입되도록, 해당 신체에 상응하는 형상으로 구현될 수 있다. 장갑 본체(100)에는 감지 장치(120)가 구비될 수 있고, 감지 장치(120)는 감지 장치(120)의 감지 결과를 수신하는 통신부(130)와 와이어(예컨대, 전선(electric wire))를 통해 전기적으로 결합될 수 있다. 실시예에 따라, 통신부(130)는 장갑 본체(100)와 이격되어 사용자의 신체 중 일부에 장착되거나, 장갑 본체(100)에 직접 장착될 수도 있다.
장갑 본체(110)는 와이어(예컨대, 재봉실)가 묶인 부분(부착된 부분)이 늘어나거나 변형되지 않도록 가죽으로 구현될 수 있으나, 본 발명이 장갑 본체의 재질에 제한되는 것은 아니다. 또한, 장갑 본체(110)는 손목 보호대(미도시)를 포함하는 개념으로 이해될 수도 있다. 손목 보호대는 장갑 본체(110)와 일체로 제작되거나, 별도로 제작된 후 장갑 본체(110)에 부착될 수 있다. 손목 보호대와 장갑 본체(110)가 별도로 제작되는 경우, 감지 장치(120)가 부착된 손목 보호대를 용이하게 탈부착할 수 있다는 잇점이 있다.
감지 장치(120)는 사용자의 신체의 움직임(예컨대, 손가락 움직임)을 감지 하고, 감지 결과를 출력할 수 있다. 구체적으로, 감지 장치(120)는 손가락의 움직임에 따른 인장력의 변화를 감지하고, 감지 결과를 출력할 수 있다. 이때, 인장력의 변화는 압전 필름의 물리적인 변화(변성)를 야기하고 이는 압전 필름의 전기적인 출력 변화(예컨대, 전압의 변화)를 야기하기 때문에, 감지 장치(120)는 전기 신호(예컨대, 전압)을 측정함으로써 손가락의 움직임을 감지할 수 있다. 감지 장치(120)는 장갑 본체(110)나 손목 보호대에 장착될 수 있다.
통신부(130)는 감지 장치(120)로부터 출력되는 전기 신호(예컨대, 전압)를 수신하고, 수신된 전기 신호를 유무선 통신망을 통하여 컴퓨팅 장치(200)로 송신할 수 있다. 일 예로, 통신부(130)는 블루투쓰 방식을 이용하여 측정된 전압과 같은 데이터를 컴퓨팅 장치(200)로 송신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(130)는 감지 장치(120)로부터 출력되는 전기적 신호(전압)을 감지하고, 및/또는 샘플링하고, 및/또는 아날로그 디지털 변화(Analog-to-Digital Converting, ADC)하는 동작을 수행할 수도 있다. 실시예에 따라, 통신부(130)는 감지 장치(120)의 일부로 구현되는 것도 가능하다.
또한, 통신부(130)에는 통신부(130)의 동작을 위한 전력을 공급하는 전원부가 더 포함될 수도 있다.
실제 제작된 VR 연동 장갑(100)이 사용자에 의해 착용된 모습은 도 9에 도시되어 있다.
도 3은 도 2에 도시된 감지 장치의 평면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 감지 장치의 측면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 감지 장치(120)는 하우징, 압전 부재, 소정의 고정 수단(예컨대, 탄성실), 및 와이어(예컨대, 재봉실)를 포함한다.
센서 케이스(Sensor case)나 틀 등으로 명명될 수도 있는 하우징은 압전 부재의 적어도 일부를 수용하기 위해 내부에 수용 공간이 구비되도록 마련될 수 있다.
또한, 하우징의 수용 공간의 일 측에는 압전 부재가 소정의 고정 수단에 의하여 고정될 수 있다. 예컨대, 탄성을 가진 고정 수단의 일 측은 하우징의 수용 공간의 일 측에 고정되고 고정 수단의 타 측은 압전 부재의 일 측에 고정됨으로써, 압전 부재가 하우징에 고정될 수 있다. 고정 수단은 탄성을 가진 와이어(예컨대, 탄성실)나 스프링 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적인 예로, 하우징의 수용 공간의 일 측면에 탄성실을 고정하기 위한 두 개의 제1 고정홀들이 구비되고 압전 부재의 일 측에 탄성실을 고정하기 위한 제2 고정홀이 구비되면, 탄성실은 하우징에 구비된 제1 고정홀들과 압전 부재에 구비된 제2 고정홀을 관통하여 체결됨으로써, 압전 부재를 하우징의 수용 공간의 일 측에 고정할 수 있다.
또한, 압전 부재의 일 측에는 탄성실을 고정하기 위한 추가적인 제2 고정홀이 구비될 수 있고, 하우징의 수용 공간의 일 측면에도 추가적인 제2 고정홀과 대응되게 추가적으로 두 개의 제1 고정홀들이 구비될 수 있다. 이 경우, 적어도 두 개의 탄성실을 통해 압전 부재는 하우징에 고정될 수 있다.
탄성을 가진 고정 수단(예컨대, 탄성실)은 기판과 하우징이 연결되도록 하고, 압전 부재(또는 압전 필름)이 한계치를 초과하여 변형되지(또는 늘어나지) 않도록 방지하고, 감지할 수 있는 관절의 각도 범위를 증가시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 하우징의 수용 공간의 타 측면에는 압전 부재(또는 압전 필름)에 인장력을 전달하는 와이어(예컨대, 재봉실)를 외부로 관통시키기 위한 관통홀이 구비될 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 하우징의 수용 공간의 타 측면은 개방되어 있을 수도 있다.
실시예에 따라, 하우징에는 복수의 압전 부재들이 수용될 수도 있다. 이 경우, 탄성실을 고정하기 위한 제1 고정홀들 및 제2 고정홀과 와이어를 관통시키기 위한 관통홀은 복수의 압전 부재들 각각에 대응되도록 구비될 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
압전 부재는 가해지는 인장력에 대응하는 전기적 신호(예컨대, 전압)를 발생시킨다. 즉, 압전 부재는 인가되는 인장력에 대응하는 전기적 신호를 발생시키는 압전 센서일 수 있다.
압전 부재는 PVC 기판(PVC Substrate), PVC 기판 상에 적어도 일 단부가 접착된 압전 필름(PVDF film), 압전 필름의 일 단부에 접착된 기판 전극(FPCB), 기판 전극에 포함된 전극과 전기적으로 접속된 전도성 와이어(예컨대, 전선(Wire)), 압전 필름의 적어도 일부를 덮고 PVC 기판 상에 접착되는 커버(예컨대, PET 커버), 압전 필름의 타 단부에 접착된 필름(예컨대, PET 필름) 등을 포함할 수 있다.
PVC 기판은, 실시예에 따라 PET 기판이나 상이한 재질의 기판으로 구현될 수도 있다. PVC 기판 상에는 압전 필름(PVDF film)이 접촉 배치될 수 있다. 일 예로, PVC 기판에는 압전 필름이 소정의 접착제(예컨대, 에폭시 풀)에 의해 부착될 수 있다. 이때, 압전 필름의 일 단부만이 PVC 기판과 접착될 수 있다. 접착되는 일 단부는 기판 전극이 부착된 부분으로써, PVC 기판 상에는 압전 필름의 일 단부가 부착되고, 압전 필름의 일 단부 상에는 기판 전극이 부착될 수 있다. 또 다른 예로, 기판 전극에 포함된 복수의 전극들 중 어느 하나는 압전 필름의 상부(또는 하부)에 부착되고, 복수의 전극들 중 다른 하나는 압전 필름의 하부(또는 상부)에 부착될 수도 있다. 다만, 실시예에 따라 접촉의 순서와 위치는 상이하게 변화할 수 있다.
PVC 기판은 길이 20mm와 폭 16mm를 갖도록 제작될 수 있다. 다만, 본 발명이 PVC 기판의 수치나 크기에 제한되는 것은 아니며, PVC 기판은 하우징보다 작은 크기로 구현되어 하우징의 수용 공간에 수용되고 적어도 인장력이 가해지는 방향(예컨대, 수평 방향)으로 미리 정해진 정도까지 움직임이나 변형이 가능할 정도의 크기를 갖는 것으로 충분하다.
압전 필름은, 유연성을 갖는 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF) 필름일 수 있다. 압전 필름은 전기적 신호(예컨대, 전압)가 발생하는 주요 부분으로 15mm의 길이와 5mm의 폭을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명이 압전 필름(12)의 수치나 크기에 제한되는 것은 아니다.
기판 전극은, 압전 필름의 일 단부에 구현될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 압전 필름의 일 단부와 기판 전극은 전도성을 갖는 접착제(예컨대, 탄소 전도성 접착 테이프)에 의하여 부착될 수 있다.
기판 전극에는 전도성을 가진 와이어(예컨대, 전선(electric wire))가 연결되어 통신부로 측정된 전기적 신호를 전달할 수 있다. 압전 부재의 물리적인 변형으로 인하여 기판 전극이 파손되는 것을 방지하기 위하여, 기판 전극은 유연성을 가진 인쇄 회로 기판(FPCB)으로 구현될 수 있다.
PET 필름은 압전 필름의 타 단부에 접착된다. 일 예로, 압전 필름의 타 단부와 PET 필름의 일 단부가 중첩되도록 접착제(예컨대, 캡톤 테이프)를 통하여 접착될 수 있다. PET 필름은 10mm의 길이와 5mm의 폭으로 제조될 수 있고, 중첩되는(겹치는) 부분은 5mm일 수 있다.
PET 커버는 압전 필름이 PVC 기판 상에서 y축 방향이나 z축 방향으로 이동하지 않고 x축 방향(수평 방향)으로만 움직이거나 변형되도록 한다. 즉, PET 커버는 압전 필름의 비틀림을 방지하고 인장력이 일정한 방향(수평 방향)으로만 작동하도록 한다. 이를 위해, PET 커버는 압전 필름의 적어도 일부분을 덮고, 양 단부가 PVC 기판에 접착된 형태로 구현될 수 있다. 이때, PET 커버는 압전 필름의 수평 방향 이동이나 변형에 간섭을 가하거나 저항을 주어서는 안된다. 따라서, PET 커버와 PVC 기판 사이는 지지대가 위치할 수 있다. 지지대의 높이는 압전 필름의 두께(예컨대, 28 마이크로미터) 보다 커야 한다. 실시예에 따라, 지지대는 PET 테이프 자체일 수 있다.
재봉실로 구현가능한 와이어는 손가락의 움직임으로 인해 발생하는 인장력을 압전 필름에 직접적으로 또는 간접적으로 전달할 수 있다. 일 예로, 재봉실은 압전 필름의 타 단부에 접착된 PET 필름에 구비된 홀에 체결될 수 있다. 압전 필름이 아닌 PET 필름에 재봉실을 체결함으로써, 압전 필름이 인장력에 의해 파손되거나 찢어지는 등 영구적으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 5a는 복수의 압전 부재들이 수용된 하우징의 정면도이고, 도 5b는 복수의 압전 부재들이 수용된 하우징의 후면도이다.
하우징에 복수의 압전 부재들, 예컨대 3개의 압전 부재들이 구비(또는 수용)될 때, 각 압전 부재를 수용하기 위한 수용 공간은 복수의 압전 부재들의 개수와 동일할 수 있다. 또한, 복수의 압전 부재는 수직으로 적층하여 수용될 수 있다. 하우징의 수용 공간의 일 측과 타 측에는 각 압전 부재들을 거치시키기 위한 복수의 턱들(또는 받침대들)이 형성될 수 있다. 복수의 턱들은 압전 부재를 지지하기 위한 하부 턱들과 상하 방향의 움직임을 제한하기 위한 상부 턱들을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상부에 수용되는 압전 부재를 위한 하부 턱은 바로 밑에 수용되는 압전 부재를 위한 상부 턱과 동리할 수 있다. 이를 통해, 압전 부재의 수직 방향의 움직임은 제한되고, 압전 부재(또는 압전 부재에 구비된 압전 필름)의 수평 방향의 움직임이나 변형만이 가능할 수 있다.
또한, 복수의 압전 부재들이 구비될 때, 압전 부재를 하우징에 고정시키기 위한 고정홀(Elastic Holes)은 압전 부재당 두 쌍으로 구비되고, 기판 전극에 접속된 전도성 와이어(전선)를 관통시키기 위한 관통홀(Wire holes)은 압전 부재당 하나가 구비될 수 있다.
하우징은 아크릴 소재로 구현될 수 있고, 3D 프린팅을 통하여 제작될 수 있다. 또한, 길이는 35mm, 폭은 20mm이다. 단일의 압전 부재가 하우징에 수용될 때 하우징의 높이는 4mm이고, 2개의 압전 부재가 하우징에 수용될 때 하우징의 높이는 7mm이고, 3개의 압전 부재가 하우징에 수용될 때 하우징의 높이는 10mm이다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하우징의 구체적인 수치에 제한되는 것은 아니며, 실시예에 따라 하우징의 수치는 가변할 수 있다.
도 6은 감지 장치에 구비된 와이어(봉재실)와 장갑 본체의 결합 구조와 방법을 설명하기 위한 도면이다.
재봉실로 구현될 수 있고 일 단이 압전 부재의 PET 필름에 고정된 와이어는 장갑 본체(110)의 소정 위치에 고정될 수 있다. 와이어는 복수개로 구현될 수 있고, 각 와이어로부터 전달되는 인장력의 크기에 따라 손가락의 움직임을 감지할 수 있다.
일 예로, 하나의 손가락(예컨대, 검지, 중지, 약지, 및 새끼 중 어느 하나)의 신전-굴곡 움직임을 감지하기 위해서는 적어도 3개의 와이어들이 구비될 수 있다. 검지, 중지, 약지, 및 새끼 손가락에는 세 개의 신전-굴곡 축이 있기 때문에 하나의 손가락 당 3 개의 와이어들(또는 압전 부재들)을 이용하여 손가락 움직임을 추적(감지)할 수 있다.
3개의 와이어들 각각의 타 단은 장갑 본체(110)의 서로 다른 위치에 부착되어 손가락의 움직임을 감지할 수 있다. 구체적으로, 3개의 와이어들 중 제1 와이어는 장갑 본체(110)의 MCP 관절(Metacarpophalangeal joint)과 PIP 관절(Proximal Interphalangeal joint) 사이(예컨대, 두 관절의 중간 지점이나 중간 지점으로부터 소정 거리 범위 내)에 부착되어 첫마디뼈(Proximal phalanges, 기절골)나 첫마디의 신전-굴곡 움직임에 상응하는 인장력을 압전 필름으로 전달할 수 있다. 3개의 와이어들 중 제2 와이어는 장갑 본체(110)의 PIP 관절과 DIP 관절(distal Interphalangeal joint) 사이(예컨대, 두 관절의 중간 지점이나 중간 지점으로부터 소정 거리 범위 내)에 부착되어 중간마디뼈(Intermediate phalanges, 중절골)나 중간마디의 신전-굴곡 움직임에 상응하는 인장력을 압전 필름으로 전달할 수 있다. 3개의 와이어들 중 제3 와이어는 장갑 본체(110)의 DIP 관절 윗 부분(예컨대, 끝마디뼈(Distal phalanges, 말절골)나 끝마디의 중간 지점이나 중간 지점으로부터 소정 거리 범위 내)에 부착되어 끝마디뼈나 끝마디의 신전-굴곡 움직임에 상응하는 인장력을 압전 필름으로 전달할 수 있다.
실시예에 따라, 약지와 새끼 손가락의 신전-굴곡 움직임을 감지하기 위한 와이어는 생략될 수 있다. 약지와 새끼 손가락의 움직임은 중지의 움직임과 비슷하기 때문에 중지의 움직임에 따른 측정값을 동일하게 또는 가중치를 부여하여 사용함으로써 약지 및/또는 새끼 손가락의 움직임을 감지할 수 있다.
검지와 중지 사이의 외전-내전 움직임을 감지하기 위해서는, 추가적인 와이어가 필요하다. 추가적인 와이어는 장갑 본체(110)의 검지 손가락의 첫마디 중 임의의 위치에 부착될 수 있다. 예시적으로, 추가적인 와이어는 검지 손가락의 첫마디 중 PIP 관절 보다는 MCP 관절에 가까운 위치(예컨대, 첫마디의 중간 지점과 MCP 관절 사이의 위치에 부착될 수 있다. 예시적으로 부착되는 위치는 도 6의 노란색 동그라미로 표시되어 있다.
인장력을 감지하기 위해서는 와이어(재봉실)가 당겨져야 한다. 따라서, 손가락 마디 사이, 즉 검지 손가락과 중지 손가락의 사이가 좁아질 때(내전이 발생할 때) 와이어(재봉실)이 당겨지도록 와이어(재봉실)가 부착될 수 있다. 결국, 사용자에 의해 착용된 장갑(100)의 손가락 사이(검지 손가락과 중지 손가락 사이)가 최대로(또는 미리 정해진 정도로) 벌어진 상태에서 와이어가 체결될 수 있다. 결국, 손가락 사이(검지 손가락과 중지 손가락 사이)가 좁혀지면 와이어(재봉실)에 인장력이 가해지고, 와이어(재봉실)의 인장력은 압전 필름에 전달되어 압전 필름이 늘어나게 된다.
엄지 손가락의 신전-굴곡 움직임을 감지하기 위해서는 적어도 3개의 와이어들이 구비될 수 있다. 엄지 손가락에는 세 개의 신전-굴곡 축이 있기 때문이다. 3개의 와이어들 각각의 타 단은 장갑 본체(110)의 서로 다른 위치에 부착되어 손가락의 움직임을 감지할 수 있다. 구체적으로, 3개의 와이어들 중 제1 와이어는 장갑 본체(110)의 엄지 손가락의 TM 관절(또는 CMC 관절)과 MCP 관절 사이(예컨대, 두 관절의 중간 지점이나 중간 지점으로부터 소정 거리 범위 내)에 부착되어 첫마디뼈나 첫마디의 신전-굴곡 움직임에 상응하는 인장력을 압전 필름으로 전달할 수 있다. 3개의 와이어들 중 제2 와이어는 장갑 본체(110)의 엄지 손가락의 MCP 관절과 IP 관절(Interphalangeal joint) 사이(예컨대, 두 관절의 중간 지점이나 중간 지점으로부터 소정 거리 범위 내)에 부착되어 중간마디뼈(Intermediate phalanges, 중절골)나 중간마디의 신전-굴곡 움직임에 상응하는 인장력을 압전 필름으로 전달할 수 있다. 3개의 와이어들 중 제3 와이어는 장갑 본체(110)의 엄지 손가락의 IP 관절 윗 부분(예컨대, 끝마디뼈(Distal phalanges, 말절골)나 끝마디의 중간 지점이나 중간 지점으로부터 소정 거리 범위 내)에 부착되어 끝마디뼈나 끝마디의 신전-굴곡 움직임에 상응하는 인장력을 압전 필름으로 전달할 수 있다.
엄지와 검지 사이이 외전-내전 움직임을 감지하기 위해서는, 추가적인 와이어가 필요하다. 추가적인 와이어는 장갑 본체(110)의 엄지 손가락의 첫마디 중 임의의 위치에 부착될 수 있다. 예시적으로, 추가적인 와이어는 엄지 손가락의 첫마디 중 MCP 관절 보다는 TM 관절에 가까운 위치(예컨대, 첫마디의 중간 지점과 TM 관절 사이의 위치에 부착될 수 있다. 예시적인 부착 위치는 도 6의 빨간색 동그라미로 표시되어 있다.
인장력을 감지하기 위해서는 와이어(재봉실)가 당겨져야 한다. 따라서, 손가락 마디 사이, 즉 엄지 손가락과 검지 손가락의 사이가 좁아질 때(내전이 발생할 때) 와이어(재봉실)이 당겨지도록 와이어(재봉실)가 부착될 수 있다. 결국, 사용자에 의해 착용된 장갑(100)의 손가락 사이(엄지 손가락과 검지 손가락 사이)가 최대로(또는 미리 정해진 정도로) 벌어진 상태에서 와이어가 체결될 수 있다. 결국, 손가락 사이(엄지 손가락과 검지 손가락 사이)가 좁혀지면 와이어(재봉실)에 인장력이 가해지고, 와이어(재봉실)의 인장력은 압전 필름에 전달되어 압전 필름이 늘어나게 된다.
또한, 감지의 정확도를 높이기 위해서는 감지 장치(또는 압전 부재)로부터 얻은 전압의 출력 값이 인터페이스(통신부)를 통해서 전달되는 과정에서 발생하는 노이즈(noise)의 값보다 높게 나타나도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 장갑(110) 본체에 와이어(재봉실)를 체결할 때, 와이어의 길이를 손가락의 길이보다 조금 더 짧도록 하여(즉, 소정의 인장력이 가해지는 상태로) 체결할 수 있다. 이에 따라, 손가락 동작에 따른 압전 필름의 변화 폭이 더 커지게 되고, 더 큰 전압값이 출력되어 노이즈로 인한 오류가 작아지게 된다.
도 7은 손가락 움직임을 감지하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
예시적으로 검지 손가락의 움직임을 도시하는 도 7을 참조하면, 손가락 마디 중 하나인 첫마디(proximal)에서의 신전-굴곡 변화는 손가락이 움직이면서 점선 동그라미 부분에서 관절 각도가 변화하면서 와이어(재봉실)에 인장력이 가해지게 된다. 따라서, 각 관절의 각도가 변화할 때, 와이어에 인장력이 가해지게 하기 위해서 각 압전 부재에 연결된 와이어(재봉실)은 손가락 마디의 중간(또는 중간 지점으로부터 미리 정해진 거리 내의 지점)에 연결(결합 또는 접착)될 수 있다. 손가락이 움직일 때마다 와이어(재봉실)이 당겨져 인장력은 압전 부재의 압전 필름에 가해지고, 이에 따라 압전 필름이 늘어나게 된다. 이와 같이 다른 손가락 마디인 중간마디(intermediate)와 끝마디(distal)에도 압전 부재의 와이어(재봉실)를 연결하여, 손가락의 움직임에 따라 압전 부재의 압전 필름이 변화할 수 있게 된다. 압전 필름이 늘어나면 전압이 변화하게 되고, 변화된 전압을 감지함으로써 손가락 관절의 변화를 감지할 수 있다. 검지 손가락의 각 손가락 마디 변화를 측정하는 것처럼, 엄지, 중지, 약지, 및 새끼 손가락 중 적어도 하나의 변화를 측정할 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 컴퓨팅 장치의 기능 블럭도이다.
도 8을 참조하면, VR 장치, 시뮬레이션 장치 등으로 명명될 수도 있는 컴퓨팅 장치(200)는 수신부(210), 캘리브레이션부(220), 및 감지부(230)를 포함한다. 실시예에 따라, 컴퓨팅 장치(200)는 저장부(240)를 더 포함할 수 있다.
수신부(210)는 장갑(100)으로부터 전압 데이터를 수신할 수 있다. 전압 데이터는 미리 정해진 시간 간격으로 장갑(100)에 의해 감지되고 송신될 수 있다. 수신된 전압 데이터는 저장부(240)에 저장될 수 있다.
캘리브레이션부(220)는 손가락 움직임 동작을 감지하기 위한 캘리브레이션 동작을 수행할 수 있다. 즉, 캘리브레이션부(220)은 감지 동작에 필요한 정보, 예컨대 각 감지 장치(또는 각 압전 부재)의 전압 평균값, 최대 전압값, 및 이득(가중치 등으로 명명될 수 있음) 중 적어도 하나를 산출할 수 있다. 산출된 정보는 감지부(230)의 감지 동작에 이용될 수 있다.
장갑(100)으로부터 전송된 전압 데이터는 압전 필름의 변화량(또는 변성량)에 따라 일정 전압을 기준으로 변화하게 된다. 수신된 전압 데이터에 기초하여 손가락 관절 각도 변화를 산출하기 위해서는 적분 과정이 필요하고, 적분 과정을 수행하기 전에 전압 데이터의 평균값(전압 평균값)을 차감하여야 한다.
전압 평균값은 착용된 장갑(100)이 일정 시간 동안 움직이지 않는 상태에서 수신된 전압 데이터의 평균으로 산출될 수 있다. 또한, 가상 환경을 실행할 동안에 적분값이 상승하면 평균 값을 높이고, 반대로 적분값이 하강하면 전압 평균값을 낮춰서 적분값이 손의 변화에 민감하게 변화하지 않도록 조정될 수 있다. 이러한 조정 동작은 후술되는 감지부(230)에 의해 수행될 수 있다.
캘리브레이션부(220)는 적분 결과로부터 손가락의 관절 각도를 도출하는 과정에서 이용되는 이득 및/또는 최대 전압값을 산출할 수 있다. 이득은 캘리브레이션부(220)에 의해 산출된 최대 전압값에 기초하여 계산될 수 있다. 실시예에 따라, 이득은 캘리브레이션부(220)와 감지부(230) 중 어느 하나에 의해 계산될 수 있다.
구체적으로, 적분 결과를 관절 각도로 나타내기 위해서는 각 손가락 관절이 보여줄 수 있는 최대 각도(또는 최소 각도)가 그 관절을 감지하는 감지 장치(또는 압전 부재)의 최대 전압 출력과 동일하도록 이득을 주어야 한다. 따라서, 캘리브레이션부(220)는 착용된 장갑(100)의 각 압전 부재가 낼 수 있는 최대 전압값을 (수신부(210)를 경유하여) 획득할 수 있다. 최대 전압값은 신전-굴곡 움직임의 경우 손가락을 최대한으로 굽힌 상태에서 수신되는 복수의 전압값 중 가장 큰 값이 될 수 있다. 또한, 외전-내전 움직임의 경우에는 내전 상태가 압전 필름의 가장 큰 변화를 유도하기 때문에, 최대 전압값은 손가락을 최대한으로 좁힌 상태에서 수신되는 복수의 전압값 중 가장 큰 값이 될 수 있다.
이득은 각 관절이 최대로 굽혀질 수 있는 각도(또는 최대로 좁혀질 수 있는 (내전) 각도)를 최대 전압값으로 나누어 도출된 값일 수 있다.
감지부(230)는 손가락 움직임(관절 각도)에 대응하는 전압 변화량을 도출할 수 있다. 이를 위해, 감지부(230)는 전압 데이터에 대한 적분 동작을 수행할 수 있다. 적분은 수신되는 전압 데이터에서 전압 평균값을 차감한 값을 대상으로 수행되고, 수학식 1을 이용하여 수행될 수 있다.
[수학식 1]
수학식 1에서, 는 적분값, Rin은 부하저항(인터페이스 보드, 예컨대 통신부(130)의 부하저항을 의미할 수 있음), Cp는 압전 필름의 캐피시턴스, Vload는 수신된 전압 데이터, 는 하나의 전압 데이터가 전송된 시간 간격(또는 하나의 전압 데이터가 감지되는 시간 간격), tn은 지금까지 측정된 시간(즉, 현재 시점 또는 측정 시간)을 나타낸다. 또한, 수학식 1의 적분 방식은 rectangular rule을 사용하였다.
감지부(230)는 적분 결과로부터 각 관절의 관절 각도를 산출할 수 있다. 적분값을 관절 각도로 나타내기 위해서는 각 손가락 관절이 보여줄 수 있는 최대 각도가 그 관절을 감지하는 압전 부재의 최대 전압값과 동일하도록 이득을 주어야 한다. 따라서, 감지부(230)는 적분값에 이득을 곱함으로써 각 관절의 관절 각도를 산출할 수 있다.
또한, 감지부(230)는 측정된 관절 각도를 가상 현실 상의 가사의 손에 반영하고, 측정된 관절 각도가 반영된 가상의 손을 컴퓨팅 장치(200)에 포함되는 디스플레이 장치를 통해 디스플레이할 수도 있다.
가상의 손은 가상 현실 상의 아바타의 손 등을 의미할 수 있다. 도 10에는 VR 연동 장갑이 사용자의 손 움직임을 감지하여, 가상 환경의 가상의 손이 사용자의 손과 동일하도록 디스플레이되는 예가 도시되어 있다.
저장부(240)에는 컴퓨팅 장치(200)의 동작을 위한 OS(Operation Systme), 응용 프로그램 등이 저장되어 있을 수 있다. 또한, 저장부(24)에는 수신부(210)에 의해 수신된 전압 데이터, 캘리브레이션부(220)에 의한 캘리브레이션 동작의 결과, 감지부(230)에 의한 감지 결과 등이 저장될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 집합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPA(Field Programmable array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(Operation System, OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(Processing Element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(Parallel Processor)와 같은, 다른 처리 구성(Processing Configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(Computer Program), 코드(Code), 명령(Instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(Collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성 요소(Component), 물리적 장치, 가상 장치(Virtual Equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(Signal Wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(Embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical Media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 시스템
100 : 장갑
200 : 컴퓨팅 시스템

Claims (14)

  1. 장갑 본체; 및
    감지 장치를 포함하고,
    상기 감지 장치는,
    내부에 수용 공간이 마련된 하우징;
    일측이 상기 수용 공간의 일 측에 고정되는 압전 부재; 및
    상기 압전 부재에 연결되고 상기 하우징의 타 측에 구비된 홀을 통해 연장 형성된 와이어를 포함하고,
    상기 와이어는 상기 장갑 본체에 포함된 복수의 손가락 들 중 어느 하나의 손가락에 부착된,
    VR(Virtual Reality) 연동 장갑.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압전 부재의 일측은 탄성을 갖는 와이어를 통해 상기 수용 공간의 일 측에 고정되는,
    VR 연동 장갑.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압전 부재는,
    기판;
    일 측이 상기 기판 상에 부착된 압전 필름; 및
    일 측이 상기 압전 필름의 타 측 상에 부착된 필름을 포함하고,
    상기 와이어는 상기 필름의 타 측에 부착된.
    VR 연동 장갑.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압전 부재는 상기 압전 필름의 일 측에 부착된 기판 전극을 더 포함하고,
    상기 기판 전극은 전도성 와이어와 전기적으로 접속된,
    VR 연동 장갑.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 VR 연동 장갑은 통신부를 더 포함하고,
    상기 통신부는 상기 전도성 와이어로부터 전달되는 전기적 신호를 외부의 컴퓨팅 장치로 전송하는,
    VR 연동 장갑.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 압전 부재는 상기 압전 필름의 적어도 일부를 덮은 상태에서 상기 기판에 부착된 커버를 더 포함하고,
    상기 커버와 상기 기판은 상기 압전 필름의 두께보다 큰 두께를 갖는 PET 테이프를 이용하여 부착된,
    VR 연동 장갑.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 손가락들 중 어느 하나의 손가락의 신전-굴곡 움직임을 감지하기 위하여, 상기 와이어는 상기 어느 하나의 손가락의 마디에 부착된,
    VR 연동 장갑.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 손가락들 중 엄지 손가락과 검지 손가락 사이의 외전-내전 움직임을 감지하기 위하여, 상기 와이어는 상기 엄지 손가락의 첫마디에 부착된,
    VR 연동 장갑.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 손가락들 중 검지 손가락과 중지 손가락의 외전-내전 움직임을 감지하기 위하여, 상기 와이어는 상기 검지 손가락의 첫마디에 부착된,
    VR 연동 장갑.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 VR 연동 장갑은
    복수의 감지 장치들을 포함하고,
    상기 복수의 감지들 각각은 적어도 하나의 압전 부재를 수용하고,
    각각이 복수의 압전 부재들 각각과 연결된 복수의 와이어들 중 3개의 와이어들은 검지 손가락의 신전-굴곡 움직임을 감지하기 위하여 상기 검지 손가락의 각 마디에 연결되고,
    상기 복수의 와이어들 중 다른 3개의 와이어들은 중지 손가락의 신전-굴곡 움직임을 감지하기 위하여 상기 중지 손가락의 각 마디에 연결되는,
    VR 연동 장갑.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 와이어들 중 제1 와이어는 검지 손가락의 외전-내전 움직임을 감지하기 위하여 상기 검지 손가락의 첫마디에 연결되고,
    상기 복수의 와이어들 중 제2 와이어는 엄지 손가락의 외전-내전 움직임을 감지하기 위하여 상기 엄지 손가락의 첫마디에 연결되는,
    VR 연동 장갑.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 와이어는 상기 장갑 본체가 사용자에 의해 착용된 상태에서 미리 정해진 인장력이 가해지도록 부착되는,
    VR 연동 장갑.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 와이어는 검지 손가락과 중지 손가락을 최대한 벌린 상태에서 상기 검지 손가락의 첫마디에 부착되는,
    VR 연동 장갑.
  14. 제12항에 있어서,
    상가 와이어는 엄지 손가락과 검지 손가락을 최대한 벌린 상태에서 상기 엄지 손가락의 첫마디에 부착되는,
    VR 연동 장갑.
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KR100252082B1 (ko) 1997-10-29 2000-04-15 윤종용 손동작 감지장치
KR101835097B1 (ko) 2016-08-26 2018-03-08 한국과학기술연구원 압전 소자를 이용한 웨어러블 인터페이스 장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100252082B1 (ko) 1997-10-29 2000-04-15 윤종용 손동작 감지장치
KR101835097B1 (ko) 2016-08-26 2018-03-08 한국과학기술연구원 압전 소자를 이용한 웨어러블 인터페이스 장치
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