WO2021040128A1 - 가상현실 운동 시스템 - Google Patents

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WO2021040128A1
WO2021040128A1 PCT/KR2019/014022 KR2019014022W WO2021040128A1 WO 2021040128 A1 WO2021040128 A1 WO 2021040128A1 KR 2019014022 W KR2019014022 W KR 2019014022W WO 2021040128 A1 WO2021040128 A1 WO 2021040128A1
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ball
hitting
virtual
virtual reality
hit
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PCT/KR2019/014022
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이창규
백상윤
김경호
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이창규
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    • A63B2220/51—Force
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Definitions

  • the present invention relates to a virtual reality exercise system, and more particularly, by hitting an actual ball with a striking member in a small space, it is possible to realize the actual state of hitting the ball in virtual reality, thereby increasing the sense of reality and securing the diversity of opponents. It relates to a virtual reality movement system.
  • baseball is a game in which the catcher receives the baseball thrown by the pitcher and the batter hits the ball to score.
  • the batter When the batter practiced batting, the batter hits the ball when one person threw the ball, or he practiced batting the flying ball using a baseball batting practice device that periodically fires a baseball.
  • the user may hit with a bat using a T-ball in which the ball is fixed on a support of a certain height.
  • a hitting practice field provided with a pitching machine is provided in the related art, but in the case of such a hitting practice field, there is a limit in which it is practically impossible to select a pitch or respond to various environments.
  • the present invention was conceived to solve the above problems, and its object is to enjoy an athletic game in virtual reality by hitting a real ball that is stationary with a striking member or moving with various pitches while wearing a virtual reality (VR) device.
  • VR virtual reality
  • the virtual reality exercise system for achieving the above object is worn by an experienced person, and a virtual reality (VR) device that displays a virtual image of an athletic event using a ball to the experiencer, and the experiencer grips it.
  • the hitting member performing a swing operation, the hitting detection sensor unit installed in the hitting member or the hitting member in order to detect the movement of the hitting member, and the swing of the experienced person based on the detection information sensed from the hitting detection sensor unit
  • a trajectory calculation unit that calculates the hit of the ball included in the virtual image or a virtual trajectory of the hit ball, and provides the virtual image to the virtual reality (VR) device, wherein the virtual image includes the trajectory calculation unit.
  • a control unit including information on the calculated virtual trajectory of the ball, and a contact pad installed on the gripping portion of the hitting member gripped by the experienced by the experienced person to prevent slipping when the experienced person grips the hitting member. .
  • the control unit generates the virtual image so that a virtual image of a striking tool moving corresponding to the striking member is included based on the sensing information provided from the striking sensor.
  • the virtual reality movement system includes a support unit installed at a position adjacent to the experiencer wearing the virtual reality (VR) device, and a hit supported by the support unit so that it can be hit according to the swing of the experiencer. It can be provided with more dragon balls.
  • VR virtual reality
  • the virtual reality exercise system is worn by an experienced person, and includes a virtual reality (VR) device that displays a virtual image of an athletic event to the experience person, and the virtual reality (VR) device.
  • a support unit installed in a position adjacent to the wearer, a hitting ball supported by the support unit, a hitting member gripped by the experienced person to hit the hitting ball supported by the support unit, and the hitting member
  • a ball detection sensor unit that detects the motion of the hitting ball hit by the ball
  • a trajectory calculation unit that calculates a virtual trajectory of the batted ball according to the hit of the experienced person based on the detection information detected from the ball detection sensor unit
  • the virtual image includes a control unit including information on the virtual trajectory of the hitting ball calculated from the trajectory calculating unit.
  • the support unit is a pedestal, fixed to the pedestal, extending in a direction away from the pedestal, the striking ball is fixed to the end, and the striking ball struck by the experiencer is moved, but the impact of the experiencer Thereafter, a support having a predetermined elasticity is provided so that the hitting ball returns to the initial position after a predetermined time elapses.
  • the virtual image is an image of an athletic game in which the batter strikes a ball flying in the direction of the batter from a position spaced apart from the batter, and the support unit supports the hitting ball so that it moves in multiple directions with respect to the experiencer, ,
  • the control unit controls the support unit to move the hitting ball in the direction of the experiencer to correspond to the ball flying in the direction of the batter in the virtual image.
  • the support unit is a pair of first and second supports installed left and right at regular intervals, and first and second supports respectively connected to the first and second supports to allow the strike ball to flow up and down.
  • a front and rear guide bar connected between the up and down guide bars and the first and second up and down guide bars to allow the hitting ball to flow forward and backward, and the front and rear guide bar connected to the front and rear guide bars to allow the hitting ball to flow left and right.
  • a driving motor for guiding the left and right guide members, the first and second upper and lower guide bars, the front and rear guide bars, and the left and right guide members.
  • the left and right guide members are provided with a fixing rod for supporting the hitting ball.
  • the fixing rod is formed to have a predetermined elasticity so as to alleviate the impact caused by the price of the bat.
  • the first and second support plates include first and second support plates that are in close contact with the bottom surface, first and second vertical shafts that are vertically installed on the upper portions of the first and second support plates to rotate according to the driving of the driving motor, and the second support plate. It is provided on the upper portion of the 1, 2 vertical shaft and includes first and second fixing plates for fixing the driving motor.
  • the first and second upper and lower guide bars are connected to first and second upper and lower guide members connected to the first and second supports to guide up and down, and are connected to the first and second upper and lower guide members to rotate according to the driving of the driving motor. It includes first and second horizontal shafts for guiding the front and rear guide bars.
  • the front and rear guide bars are connected to the first and second horizontal shafts of the first and second upper and lower guide bars to guide the front and rear guide members forward and backward according to the rotation of the first and second horizontal shafts, and pass through the front and rear guide members. It is connected to the driving motor and includes a central shaft to guide the left and right guide members while rotating according to the driving of the driving motor.
  • the support unit is provided with a pedestal, and a known branch to which the striking ball is supported at an end thereof, and the striking ball is separated from the known branch by the blow of the experiencer so that the striking ball can fly away.
  • a wire to which the striking ball is fixed, and a drum driving part for rotating the winding drum so that the striking ball separated from the supporting bar can be returned to the supporting bar may be provided.
  • the ball detection sensor unit is provided inside or outside the hitting ball, and is electrically connected to the control unit to determine the impact of the hitting ball or the initial trajectory of the hitting ball hit by the hitting member by an optical principle. Or, it is detected through image processing techniques.
  • the virtual reality movement system further includes a positioning sensor installed on the striking member to detect a contact position of the striking ball with respect to the striking member when the experiencer strikes, and the trajectory calculation unit
  • the virtual trajectory of the batted ball according to the hit of the experienced person may be calculated based on the detection information detected by the ball detection sensor unit and the positioning detection sensor.
  • a plurality of positioning sensors are installed to be spaced apart from each other at predetermined intervals on the striking member so as to accurately detect the striking position of the striking ball with respect to the striking member.
  • the control unit includes a control unit capable of controlling the operating state of the virtual reality (VR) device and the support unit, an operation unit configured to select the speed, direction and type of ball, and select the progress status, and the control unit It includes a monitoring unit that monitors the operating state of the controlled weather reality (VR) device and the air transport robot equipment.
  • VR virtual reality
  • the control unit includes a monitoring unit that monitors the operating state of the controlled weather reality (VR) device and the air transport robot equipment.
  • the hitting result of the ball can be accurately implemented in a virtual reality (VR) device, thereby maximizing a sense of reality in a narrow space. It has the effect of securing the diversity of opponents in the match.
  • VR virtual reality
  • FIG. 1 is an exemplary diagram showing the overall configuration of a virtual reality movement system according to the present invention
  • FIG. 2 is a view showing an embodiment of the virtual reality movement system according to the present invention
  • FIG. 3 is a sectional view showing the inside of the bat of the virtual reality movement system according to the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing a control unit of a virtual reality movement system according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing an implementation state of a virtual reality exercise system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing the overall configuration of a virtual reality exercise system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing an example of a ball detection sensor unit for measuring the impact of the ball in the virtual reality exercise system according to the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view of a support unit of a virtual reality exercise system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the support unit of FIG. 8,
  • FIG. 10 is a view showing an embodiment of the virtual reality movement system according to the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a support unit of the virtual reality baseball game system of FIG. 10.
  • the expression'and/or' is used as a meaning including at least one of the elements listed before and after.
  • the expression'connected/combined' is used as a meaning including direct connection with other components or indirect connection through other components.
  • the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase.
  • elements, steps, operations and elements referred to as'comprising' or'including' as used in the specification mean the presence or addition of one or more other elements, steps, operations and elements.
  • each layer (film), region, pattern, or structure is “on” or “under” of the substrate, each side (film), region, pad or patterns.
  • the description that "is formed in” includes all that are formed directly or through another layer.
  • the standards for the top/top or bottom/bottom of each layer will be described based on the drawings.
  • FIG. 1 and 2 illustrate a virtual reality motion system according to the present invention.
  • the virtual reality sports event system includes a virtual reality (VR) device 100, a support unit 20, a hitting ball 300, a hitting member 400, and a hit detection A sensor unit, a trajectory calculation unit 610, and a control unit 500 are included.
  • VR virtual reality
  • the virtual reality (VR) device 100 is implemented in a head mounted form or a hologram form to output a 3D stereoscopic image.
  • the virtual reality (VR) device 100 that is implemented in the form of a head mount and outputs a 3D stereoscopic image includes the Oculus Rift, Gear VR Innovator Edition S6, and HTC Vibe. (HTC Vive), VR for G3, Morpheus, VR One, and Hololens.
  • the virtual reality (VR) device 100 is not shown in the drawing, a head detection sensor is installed to detect the movement of the head of an experienced person.
  • the virtual reality (VR) device 100 is provided with a communication module (not shown) to communicate with the control unit 500.
  • the communication module transmits the detection information of the head sensor to the control unit 500 or receives an image from the control unit 500 using a wired or wireless communication network.
  • the communication module receives sound signals from the control unit 500 and provides them to sound output means such as a speaker of a virtual reality (VR) device.
  • the above-described virtual reality (VR) device outputs a 3D stereoscopic image, selects a mode during a game, and outputs a game result.
  • the support unit 20 is installed in a position adjacent to the experienced person wearing the virtual reality (VR) device 100 to support the hitting ball 300.
  • the support unit 20 includes a pedestal 21 and a support 22 fixed to the pedestal 21.
  • the pedestal 21 is formed in a plate shape having a predetermined thickness, and is fixed to the floor surface of a gymnasium or an experience center where an experienced person exercises. At this time, the pedestal 21 is preferably installed in a location adjacent to the experience location of the experiencer.
  • the support 22 has a lower end fixed to the support 21 and extends a predetermined length upward away from the support 21.
  • a hitting ball 300 is fixed at the upper end of the support 22, and the hitting ball hit by the experienced person moves, but the hitting ball returns to the initial position after a predetermined time elapses after the hit by the experiencer. It is preferable that it is formed of an elastic material such as rubber having a predetermined elasticity.
  • the hitting ball 300 is fixed to the upper end of the support 22 of the support unit 20, and it is preferable that a ball used in an athletic event experienced by an experienced person is applied. In the illustrated example, a baseball ball is applied as the hitting ball 300.
  • the striking ball 300 is not limited thereto, but may be detachably seated on the support 22. May be.
  • the striking member 400 is a striking tool for striking the striking ball 300 in an exercise experienced by an experienced person, and in the illustrated example, a baseball bat is applied.
  • the hitting member 400 is provided with a contact pad (not shown) at the gripping portion of the hitting member gripped by the experienced hitting member so as to prevent the occurrence of slipping when the experienced hitting member grips the hitting member.
  • the hitting member 400 is provided with a hitting detection sensor unit to detect the movement of the hitting member 400 by the swing motion of the experienced person.
  • the hit detection sensor unit is applied with an inertial sensor capable of measuring 3-axis angular velocity data and 3-axis acceleration data of the hitting member 400, but is not limited thereto, and an optical sensor or a vision sensor may be applied.
  • the hit detection sensor is connected to the control unit 500 or the virtual reality (VR) device 100 by wireless or wired, and transmits the detected information to the control unit 500 or the virtual reality (VR) device 100. send.
  • the control unit 500 generates the virtual image so that the image of the virtual hitting tool moving corresponding to the hitting member is included based on the detection information provided from the hitting detection sensor.
  • the hit detection sensor unit is not limited thereto, and may be installed on the hands of the experienced person or gloves worn by the experienced person.
  • the striking member 400 includes a plurality of positioning sensors ( 410) can be installed.
  • the positioning detection sensors 410 are connected to the control unit 500 or the trajectory calculating unit 610 by wireless or wired, and transmit the sensed information to the control unit 500 or the trajectory calculating unit 610.
  • the positioning detection sensors 410 may be installed to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the striking member 400 so that the contact position of the striking ball 300 with respect to the striking member 400 can be more accurately detected.
  • the positioning detection sensors 410 may be installed on the outer circumferential surface of the striking member 400 by applying a thin-film contact sensor capable of detecting an impact.
  • the trajectory calculation unit 610 calculates the hit of the ball included in the virtual image or the virtual trajectory of the hit ball according to the swing of the experiencer based on the detection information detected from the hit detection sensor unit and the positioning sensor 410 .
  • the trajectory calculation unit 610 calculates a time point at which the hitting tool image comes into contact with the ball included in the virtual image as the hitting time point of the ball, and the detection provided by the hitting detection sensor unit and the positioning detection sensor 410 Through the information, information on the speed of the hitting member 400 at the time of hitting the ball and the contact position of the hitting member 400 with respect to the hitting ball 300 is collected. In addition, the trajectory calculation unit 610 calculates a virtual trajectory of the ball hit by the experienced person based on the collected information.
  • the trajectory calculation unit 610 although not shown in the drawing, information on the trajectory of the batted ball according to the movement of the hitting ball 300 after the hit by an experienced person, the hitting ball 300 for the hitting member 400 A data storage unit (not shown) in which information on the trajectory of the batted ball according to the contact position of is stored may be provided.
  • the trajectory calculation unit 610 calculates a virtual trajectory of a batted ball based on the information stored in the data storage unit and information provided from the ball detection sensor unit and the positioning sensor 410.
  • the control unit 500 may control and monitor the virtual reality (VR) device 100 through wireless communication.
  • the control unit 500 is a device for controlling the progress of a virtual reality athletic game, and is included in a smartphone, a desktop computer, a notebook computer, and a wearable device.
  • control unit 500 is based on the information input to the operation unit 520, the trajectory calculation unit 610 or the operation unit, which can select the speed, direction, and type of ball, or the game progress.
  • An image generation unit 540 for generating an image a control unit 510 for transmitting a virtual image generated by the image generation unit 540 to a virtual reality (VR) device 100, and a control unit controlled by the control unit 510 It includes a monitoring unit 530 for monitoring the operating state of the virtual reality (VR) device 100.
  • VR virtual reality
  • the operation unit 520 is preferably an input means such as a keyboard, a mouse, or a joystick so that an experienced person can input the speed, direction, and pitch of the ball, or the progress of the game.
  • the image generation unit 540 provides a virtual image including information on the virtual trajectory of the hitting ball calculated from the trajectory calculation unit 610 to the virtual reality (VR) device 100.
  • the virtual image is applied to a baseball game, which is an athletic game in which the batter strikes a ball flying in the direction of the batter from a position separated from the batter, but is not limited thereto. Any video can be applied.
  • the image generator 540 is a communication device that transmits a virtual image to the virtual reality (VR) device 100 through a wired or wireless communication network, and a database in which information on an image source and an image source is stored. And, a data processing unit for generating a virtual image to be provided to the virtual reality (VR) device 100 based on the virtual trajectory information of the hitting ball of the trajectory calculating unit 610 is provided.
  • control unit receives the virtual trajectory information of the batted ball from the trajectory calculation unit 610 and transmits it to the data processing unit, and transmits the virtual image generated by the data processing unit to the virtual reality (VR) device 100 through the communication device. do.
  • VR virtual reality
  • the communication device communicates with the virtual reality (VR) device 100 through a wired or wireless communication network.
  • the communication device communicates with the head detection sensor installed in the main body of the virtual reality (VR) device 100 and the hit detection sensor installed in the hitting member 400, so that the head movement detection information and the hitting member ( 400) motion information is received.
  • the database stores image sources corresponding to various situations and information on the image sources.
  • As the image source an experience image source for a pitcher's viewpoint looking at the pitcher from at-bats in various baseball stadiums is applied.
  • information on each image source stored in the database includes sound information corresponding to each image source.
  • the data processing unit generates a virtual image based on the image source stored in the database and information on the virtual trajectory of the batted ball calculated from the trajectory calculating unit 610. At this time, the data processing unit generates a virtual image by changing a viewpoint to correspond to a change in the gaze of the experienced person wearing the virtual reality (VR) device 100 based on the detection information of the head sensor received through the communication device.
  • VR virtual reality
  • the data processing unit generate a virtual image so that a virtual baseball that moves corresponding to the virtual trajectory of the batted ball provided from the trajectory calculation unit 610 after the experiencer's strike is displayed.
  • the data processing unit receives the detection information from the hitting detection sensor through the communication device and generates the virtual image so that the virtual hitting tool image moving corresponding to the hitting member is included.
  • the virtual reality exercise system according to the present invention is an embodiment applied to a baseball game, but the virtual reality exercise system is not limited thereto, but as shown in FIG. It can also be applied to athletic events such as follow.
  • the monitoring unit 530 is applied to an output means such as a monitor, and displays a virtual image provided to a virtual reality (VR) device.
  • the monitoring unit 530 may further include a camera capable of photographing an experienced person, and may synthesize and display an image of an experienced person photographed through the camera together with a blank image in a virtual image.
  • the experienced person or the companion of the experienced person inputs a restraint or pitch thrown from the pitcher through the control unit 520 and the game situation.
  • the control unit 500 generates a virtual image based on information input through the manipulation unit 520 and provides it to the virtual reality (VR) device 100.
  • VR virtual reality
  • the experiencer swings while holding the striking member 400 according to the motion of the ball shown in the virtual image.
  • the hitting member 400 hits the hitting ball 300 supported by the support unit 20 according to the swing of the experienced person.
  • the hit detection sensor unit detects the movement of the hitting member 400 according to the user's swing, and transmits the detected information to the trajectory calculation unit 610.
  • the trajectory calculation unit 610 calculates the trajectory of the batted ball based on the information transmitted from the hit detection sensor unit, and transmits the calculated trajectory information to the control unit 500.
  • the control unit 500 generates a virtual image to include the trajectory information of the batted ball provided from the trajectory calculating unit 610 and provides it to the virtual reality (VR) device 100.
  • VR virtual reality
  • the above-described virtual reality exercise system uses the virtual reality (VR) device 100 to display a virtual image of an athletic event to a user, thereby providing a more realistic experience.
  • VR virtual reality
  • FIG. 6 shows a virtual reality exercise system 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the virtual reality movement system 100 further includes a ball detection sensor unit for detecting the motion of the hitting ball hit by the hitting member 400.
  • the virtual reality exercise system 100 may include only a ball detection sensor unit instead of a hit detection sensor unit, or may include both a hit detection sensor unit and a ball detection sensor unit 310.
  • the ball detection sensor 310 is installed inside the hitting ball 300 as shown in FIG. 7 to measure the motion of the hitting ball 300 by the hitting ball 300 by the hitting member 400. ) Sensing the impact applied to the hitting ball 300 during hitting, or detecting the moving speed, path, etc. of the hitting ball 300 after hitting by the experienced person. At this time, it is preferable that the acceleration sensor is applied to the ball detection sensor unit 310.
  • a communication unit is provided so that it can be wirelessly connected to the control unit 500 or the trajectory calculation unit 610, and the information sensed through the communication unit is transmitted to the control unit ( 500) or the trajectory calculation unit 610.
  • the ball detection sensor unit 310 is not limited to the illustrated example, and a thin film type impact detection sensor formed to cover the outer circumferential surface of the hitting ball 300 may be applied.
  • the ball detection sensor 310 is an optical sensor or a hitting ball installed at a position opposite to the hitting ball 300 supported by the support unit 20 so as to measure the movement of the hitting ball 300 ( A vision sensor for analyzing the motion of the hitting ball 300 by photographing 300) and analyzing the captured image may be applied.
  • the trajectory calculation unit 610 may calculate a virtual trajectory of the batted ball according to the hit of the experiencer based on the sensing information sensed from the ball detection sensor unit. That is, the trajectory calculation unit 610 calculates the virtual trajectory of the batted ball according to the hit of the experiencer based on the sensing information detected from the ball detection sensor unit, the hit detection sensor unit, and the positioning sensor 410.
  • the trajectory calculation unit 610 includes information on the trajectory of the batting ball according to the movement of the striking ball 300 after the hit by the experienced person, and the batting ball according to the contact position of the striking ball 300 to the striking member 400 And a data storage unit (not shown) in which information on the trajectory of is stored.
  • the trajectory calculation unit 610 calculates a virtual trajectory of a batted ball based on the information stored in the data storage unit and information provided from the ball detection sensor unit and the positioning sensor 410.
  • the virtual reality movement system 100 configured as described above calculates the virtual trajectory of the batted ball based on the motion information of the hitting ball 300 hit by the hitting member 400 through the ball detection sensor unit 310 There is an advantage in that the virtual trajectory of the batted ball can be more accurately calculated.
  • FIGS. 8 and 9 a support unit 30 according to another embodiment of the present invention is shown.
  • the support unit 30 is provided with a pedestal 31 and a known branch that is installed on the pedestal 31 and at the end of which the striking ball is supported, and the striking ball is A support bar 32 that is detachably supported by the hitting ball on the known branch so that it can be separated from the known branch and fly away, and a winding drum 33 rotatably installed on the support bar 32 or the pedestal 31 ) And, a wire 34 wound on the winding drum 33, installed on the support bar 32 so as to pass through the known branch of the support bar 32, and fixed with the hitting ball at an end thereof, and the A drum driving part 35 for rotating the winding drum 33 is provided so that the hitting ball separated from the support bar 32 can be returned to the support bar 32.
  • the pedestal 31 is formed in a plate shape having a predetermined thickness, and is fixed to the floor surface of a gymnasium or experience center where an experienced person exercises. At this time, the pedestal 31 is preferably installed in a location adjacent to the experience location of the experienced person.
  • the support bar 32 is fixed to the center of the pedestal 31, a vertical extension member 36 extending a predetermined length upward from the pedestal 31, and a fixing member 37 fixed to the upper end of the vertical extension member 36. ), and a left and right extension member 38 that is fixed to one side of the fixing member 37 and extends in the left and right directions so that one end thereof is adjacent to an experienced person wearing a virtual reality (VR) device.
  • VR virtual reality
  • the fixing member 37 extends a predetermined length in the left and right direction, and a first inner space is formed therein so that the wire 34 can pass. It is preferable that the first inner space is formed to penetrate both side surfaces of the fixing member 37.
  • the installation box 39 is fixed to the other side of the fixing member 37 so that the winding drum 33 can be installed.
  • the installation box 39 is provided with a receiving space in which the winding drum 33 is accommodated.
  • the left and right extension members 38 are fixed to one side of the fixing member 37 at the other end, and a known branch is provided on one end of which the ball for striking is supported.
  • the known sheet may be formed to be concave to correspond to the curvature of the outer circumferential surface of the hitting ball.
  • the left and right extension members 38 are provided with a second inner space communicating with the first inner space of the fixing member 37 so that the wire 34 can pass therethrough.
  • the second inner space is preferably formed to penetrate through one end surface of the left and right extension members 38 so that the wire 34 can pass through a known branch (not shown).
  • the left and right extension members 38 are moved by the hit by the hitting member 400, but have a predetermined elasticity to return to the initial position after a predetermined period of time after the hit by the experienced person, an elastic material such as a spring. Is formed by
  • the winding drum 33 is rotatably installed inside the installation box 39, and one end of the wire 34 is wound a plurality of times on the outer circumferential surface.
  • One end of the wire 34 is wound on the outer circumferential surface of the winding drum 33, and the other end is fixed to the hitting ball 300 by passing through the fixing member 37 and the left and right extension members 38.
  • the drum driving unit 35 is a rotary motor (not shown) that is connected to the rotation shaft of the winding drum 33 to rotate the winding drum 33, and a switch installed on the upper surface of the pedestal 31 so that the experienced person can input a return signal. (41) And, when a return signal is input through the switch 41, the wire 34 can be wound around the winding drum 33 so that the hitting ball 300 returns to one end of the left and right extension members 38. It includes an operation control unit (not shown) for operating the rotary motor.
  • the hitting ball 300 is separated from the left and right extension members 38 and flies. At this time, the wire 34 is unwound from the winding drum 33.
  • the operation control unit operates the rotary motor to rotate the winding drum 33 so that the wire 34 is wound.
  • the hitting ball 300 is moved by the wire 34 wound on the winding drum 33 and is positioned at one end of the left and right extension members 38, which are the initial positions.
  • the support unit 30 is not in a state in which the striking ball 300 is fixed to the left and right extension members 38 but can be separated by striking, so that the movement of the striking ball 300 hit by the experienced It is relatively similar to the movement, so that the trajectory calculation unit 610 can increase the accuracy in calculating the hitting trajectory, and the hitting ball 300 is easily initialized after the hit by the winding drum 33 that winds up the wire 34. There is an advantage of being able to return to the position.
  • the support unit 200 includes a first support 210, a second support 210a, a first vertical guide bar 220, and a second vertical guide bar 220a.
  • a driving motor M
  • the first and second supports 210 and 210a are installed in a pair of front and rear at a predetermined interval on the left and right sides.
  • the first support 210 is provided at a predetermined interval in front and rear, and the second support 210a is parallel to the first support 210 provided in front and rear on the side of the first support 210 Is provided at regular intervals back and forth.
  • the first support 210 is provided with a first support plate 211 in close contact with the bottom surface, and a first vertical shaft rotated by driving a driving motor M above the first support plate 211 ( 212) is provided, and a first fixing plate 213 to which a driving motor M for rotating the first vertical shaft 212 is fixed is provided above the first vertical shaft 212.
  • the second support 210a is provided with a second support plate 211a in close contact with the bottom surface, and a second vertical shaft rotated by driving a driving motor M above the second support plate 211a. 212a) is provided, and a second fixing plate 213a to which a driving motor M for rotating the second vertical shaft 212a is fixed is provided on the second vertical shaft 212a.
  • the first vertical guide bar 220 is connected between the first support 210 provided in the front and rear, and is guided up and down according to the rotation of the vertical shaft 212 rotated by the driving of the driving motor M. You can move (300) up and down.
  • first up and down guide bar 220 is provided with a first up and down guide member 221 connected to the first support 210 and guided up and down by rotation of the first vertical shaft 212, and the first 1 A first horizontal shaft 222 connected to the upper and lower guide members 221 and connected to the driving motor M to rotate according to the driving of the driving motor M is provided.
  • the second vertical guide bar (220a) is connected between the second support (210a) provided in the front and rear, the upper and lower guide according to the rotation of the second vertical shaft (212a) rotated by the drive of the driving motor (M). It becomes possible to move the ball 300 up and down.
  • the second upper and lower guide bar 220a is provided with a second upper and lower guide member 221a connected to the second support 210a and guided up and down by rotation of the second vertical shaft 212a.
  • a second horizontal shaft 222a connected to the upper and lower guide members 221a and connected to the driving motor M to rotate according to the driving of the driving motor M is provided.
  • first and second vertical shafts 212 and 212a rotated by the driving of the driving motor M
  • first and second vertical shafts 212 and 212a The first and second horizontal shafts 222 and 222a are rotated by rising and falling to move the hitting ball 300 up and down, and the front and rear guide bars 230 described below are rotated by the driving of the driving motor M. It is possible to move the ball for hitting 300 forward and backward by moving forward and backward.
  • the front-rear guide bar 230 is connected between the first up-and-down guide bar 220 and the second up-and-down guide bar 220a to be guided back and forth to move the hitting ball 300 forward and backward.
  • front and rear guide bars 230 are connected to the first and second horizontal shafts 222 and 222a of the first and second upper and lower guide bars 220 and 220a, respectively, by rotation of the first and second horizontal shafts 220 and 220a.
  • a front and rear guide member 231 is provided, and a central shaft 232 that is connected to a driving motor M between the front and rear guide members 231 and rotates by driving of the driving motor M is provided. You lose.
  • the left and right guide members 240 are connected to the central shaft 232 of the front and rear guide bars 230 and move to the left and right according to the rotation of the central shaft 232 to move the hitting ball 300 to the left and right. .
  • a fixing rod 250 is installed on the left and right guide members 240 to hold the hitting ball 300.
  • the fixing rod 250 is provided with an elastic synthetic resin material such as rubber or a spring so as to mitigate the impact caused by the hitting of the hitting member 400 and return the hitting ball 300 to its original position.
  • the driving motor M includes the first and second vertical shafts 212 and 212a of the first and second supports 210 and 210a, and the first and second horizontal shafts 222 and 222a of the first and second vertical guide bars 220 and 220a. ) And, respectively, connected to the central shaft 232 of the front and rear guide bar 230 to rotate the first and second vertical shafts 212 and 212a, the first and second horizontal shafts 222 and 222a, and the central shaft 232 (300) can be moved up/down, left/right, and forward/backward.
  • control unit 510 of the control unit 500 controls the support unit 200 to move the hitting ball 300 in the direction of the experiencer corresponding to the ball flying in the direction of the batter in the virtual image. It is desirable.
  • a 3D virtual image is implemented in the virtual reality (VR) device 100 under the control of the control unit 500.
  • the position and operation of the striking member 400 held by the user to the virtual reality (VR) device 100 may be equally applied.
  • the drive motor M of the support unit 200 is driven according to a signal from the control unit 510.
  • the first and second supports 210 and 210a, the first and second upper and lower guide bars 220 and 220a, the front and rear guide bars 230, and the left and right guide members 240 are operated according to the control signals, respectively, and are connected to the fixing rod 250. It is to transfer the dragon ball (300).
  • the position to which the striking ball 300 connected to the support unit 200 is transported is applied in the same manner as the virtual ball position shown in the virtual reality (VR) device 100.
  • the control unit 510 controls it to be the same as the actual ball in the virtual environment of the virtual reality (VR) device 100.
  • the applied virtual ball hitting state is realized.
  • the impact is alleviated by the fixing rod 250 made of an elastic synthetic resin material or spring, so that the striking ball 300 returns to its original position. .
  • the actual striking ball 300 is transferred through the support unit 200 located at a short distance, while the striking member (
  • VR virtual reality
  • the striking member By being able to hit the ball 300 for hitting with 400), it is possible to implement a realistic game even in a narrow space, thereby reducing cost, and not only baseball, but also various ball games and hand or hand hitting the ball with tools such as table tennis, etc. It can be applied to a martial arts event that hits people or objects using gloves, and it is possible to increase training efficiency.

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Abstract

본 발명은 가상현실 운동 시스템에 관한 것으로서, 체험자가 착용하는 것으로서, 상기 체험자에게, 공을 사용하는 운동경기에 대한 가상영상을 디스플레이하는 가상현실(VR) 기기와, 상기 체험자가 파지하여 스윙동작을 수행하는 타격부재와, 상기 타격부재의 움직임을 감지하기 위해 상기 체험자 또는 상기 타격부재에 설치된 타격 감지 센서부와, 상기 타격 감지 센서부로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 스윙에 따른 상기 가상영상에 포함된 공의 타격 또는 타격된 공의 가상 궤적을 산출하는 궤적 산출부와, 상기 가상현실(VR)기기로 상기 가상영상을 제공하는 것으로서, 상기 가상영상에는 상기 궤적 산출부로부터 산출된 공의 가상궤적에 대한 정보가 포함되는 컨트롤 유닛을 구비한다. 이상에서와 같이 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템에 의하면, 실제 타격부재로 타격용 공을 타격하면 가상현실(VR) 기기에 공의 타격 지점이 정확하게 구현될 수 있도록 함으로써 좁은 공간에서 현실감을 최대화하면서 다양한 상대를 체험할 수 있는 효과가 있다.

Description

가상현실 운동 시스템
본 발명은 가상현실 운동 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작은 공간에서 실제 공을 타격부재로 타격하여 실제 공의 타격상태를 가상현실로 구현할 수 있어 현실감은 높이고 시합 상대방의 다양성도 확보할 수 있는 가상현실 운동 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 야구는 투수가 던진 야구공을 포수가 받고 타자가 공을 타격하여 득점하는 경기이다.
타자가 타격연습을 할 때는 한 사람이 공을 던져주면 타자가 공을 타격하거나, 또는 야구공을 주기적으로 발사하도록 된 야구 타격 연습 장치를 이용하여 날아오는 공을 타격 연습하였다.
또는, 사용자가 초보자, 여성, 또는 아동인 경우, 일정 높이의 지지대 위에 공이 고정되어 있는 티볼을 이용하여 방망이로 타격하기도 하였다.
이렇게 야구는 소정의 인원과 비교적 넓은 공간을 필요로 하기 때문에 일반인들이 야구 경기를 자유롭게 즐기기에는 인적, 시공간적 제약이 존재한다.
이를 해결하기 위하여 종래에는 피칭 머신을 구비하는 타격 연습장이 제공되기도 하는데, 이러한 타격 연습장의 경우 구종의 선택이나 다양한 환경에의 대응이 사실상 불가능한 한계가 있었다.
또한, 타격 일변도의 게임이 진행되기 때문에 스트라이크나 아웃 또는 점수의 획득과 같은 실재감과 재미가 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 종래에는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-016868호와 같이 실내 스크린 야구장이 설치 운용되고 있는데, 이러한 실내 스크린 야구장은 설치 공간이 넓어 초기 투자 비용과 월 유지비가 과다하게 소요되며, 이를 줄이기 위해 투구 거리를 짧게 하면 현실적으로 타격 연습의 효율성이 떨어지고 투구의 구종이 극히 제한된다.
추가로, 종래의 실내 스크린 야구장은 비전이나 광학센서를 이용하다 보니 센서들이 비교적 고가이므로 많은 제작비가 소요되고, 타구의 패턴에 따라 안타나 홈런이라는 결과가 제시되어 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 가상현실(VR) 기기를 착용한 상태에서 타격부재로 정지되어 있거나 다양한 구종으로 움직이는 실제 공을 타격하여 가상현실에서 운동 경기를 즐길 수 있게 됨으로써 좁은 공간에 설치가 가능하며 실제 규격과 같은 투구 거리를 시각적으로 제시하고, 시합 상대의 다양성을 확보하여 지속적인 흥미를 유발할 수 있는 가상현실 운동 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템은 체험자가 착용하는 것으로서, 상기 체험자에게, 공을 사용하는 운동경기에 대한 가상영상을 디스플레이하는 가상현실(VR) 기기와, 상기 체험자가 파지하여 스윙동작을 수행하는 타격부재와, 상기 타격부재의 움직임을 감지하기 위해 상기 체험자 또는 상기 타격부재에 설치된 타격 감지 센서부와, 상기 타격 감지 센서부로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 스윙에 따른 상기 가상영상에 포함된 공의 타격 또는 타격된 공의 가상 궤적을 산출하는 궤적 산출부와, 상기 가상현실(VR)기기로 상기 가상영상을 제공하는 것으로서, 상기 가상영상에는 상기 궤적 산출부로부터 산출된 공의 가상궤적에 대한 정보가 포함되는 컨트롤 유닛과, 상기 체험자가 상기 타격부재를 파지시 미끄럼 발생을 방지할 수 있도록 상기 체험자가 파지하는 타격부재의 파지부분에 설치되는 접촉패드를 구비한다.
상기 컨트롤 유닛은 상기 타격 감지센서로부터 제공되는 감지정보를 토대로 상기 타격부재에 대응되게 움직이는 가상의 타격도구 이미지가 포함되도록 상기 가상영상을 생성한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템은 상기 가상현실(VR)기기를 착용한 체험자에 인접된 위치에 설치되는 지지유닛과, 상기 체험자의 스윙에 따라 타격될 수 있도록 상기 지지유닛에 지지되는 타격용 공을 더 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 운동 시스템은 체험자가 착용하는 것으로서, 상기 체험자에게 운동경기에 대한 가상영상을 디스플레이하는 가상현실(VR) 기기와, 상기 가상현실(VR)기기를 착용한 체험자에 인접된 위치에 설치되는 지지유닛과, 상기 지지유닛에 지지되는 타격용 공과, 상기 지지유닛에 지지된 타격용 공을 타격하기 위해 상기 체험자가 파지하는 타격부재와, 상기 타격부재에 의해 타격된 상기 타격용 공의 움직임을 감지하는 공 감지센서부와, 상기 공 감지 센서부로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 타격에 따른 타구의 가상 궤적을 산출하는 궤적 산출부와, 상기 가상현실(VR)기기로 상기 가상영상을 제공하는 것으로서, 상기 가상영상에는 상기 궤적 산출부로부터 산출된 타구의 가상궤적에 대한 정보가 포함되는 컨트롤 유닛을 구비한다.
상기 지지유닛은 받침대와, 상기 받침대에 고정되는 것으로서, 상기 받침대로부터 멀어지는 방향으로 연장되고, 단부에 상기 타격용 공이 고정되며, 상기 체험자에 의해 타격된 상기 타격용 공이 움직이되, 상기 체험자의 타격 이후 소정시간 경과 후 상기 타격용 공이 초기 위치로 복귀되도록 소정의 탄성을 갖는 지지대를 구비한다.
상기 가상영상은 타자로부터 이격된 위치에서 상기 타자 방향으로 날아오는 공을 상기 타자가 타격하는 운동 경기에 대한 영상이고, 상기 지지유닛은 상기 체험자에 대해 다방향으로 이동되도록 상기 타격용 공을 지지하고, 상기 컨트롤 유닛은 상기 가상영상에서 상기 타자 방향으로 날아오는 공에 대응되게 상기 타격용 공을 상기 체험자 방향으로 이동되도록 상기 지지유닛을 제어한다.
상기 지지유닛은 일정 간격을 두고 좌,우로 설치되는 한 쌍씩의 제1,2지지대와, 상기 제1,2지지대에 각각 연결되어 상기 타격용 공을 상,하로 유동시킬 수 있도록 하는 제1,2상하가이드바와, 상기 제1,2상하가이드바 사이에 연결되어 상기 타격용 공을 앞,뒤로 유동시킬 수 있도록하는 전후가이드바와, 상기 전후가이드바에 연결되어 상기 타격용 공을 좌,우로 유동시킬 수 있는 좌우가이드부재와, 상기 제1,2상하가이드바와 전후가이드바 및 좌우가이드부재를 가이드시키기 위한 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 좌우가이드부재에는 상기 타격용 공을 지지하는 고정봉이 설치되어 있다.
상기 고정봉은 배트의 가격에 의한 충격을 완화시킬 수 있도록 소정의 탄성을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1,2지지대는 바닥면에 밀착되는 제1,2받침판과, 상기 제1,2받침판의 상부에 수직으로 설치되어 구동모터의 구동에 따라 회전되는 제1,2수직샤프트와, 상기 제1,2수직샤프트의 상부에 구비되어 구동모터를 고정시키기 위한 제1,2고정판을 포함한다.
상기 제1,2상하가이드바는 상기 제1,2지지대에 연결되어 상,하 가이드되는 제1,2상하가이드부재와, 상기 제1,2상하가이드부재에 연결되어 구동모터의 구동에 따라 회전되면서 전후가이드바를 가이드시키는 제1,2수평샤프트를 포함한다.
상기 전후가이드바는 상기 제1,2상하가이드바의 제1,2수평샤프트에 연결되어 제1,2수평샤프트의 회전에 따라 전,후로 가이드되는 전후가이드부재와, 상기 전후가이드부재를 관통하여 구동모터에 연결되어 구동모터의 구동에 따라 회전되면서 좌우가이드부재를 가이드시킬 수 있도록 하는 중앙샤프트를 포함한다.
상기 지지유닛은 받침대와, 상기 받침대에 설치되며, 단부에 상기 타격용 공이 지지되는 공지지부가 마련되되, 상기 체험자의 타격에 의해 상기 타격용 공이 상기 공지지부로부터 분리되어 날아갈 수 있도록 상기 타격용 공이 상기 공지지부에 분리가능하게 지지되는 지지바와, 상기 지지바 또는 받침대에 회전가능하게 설치되는 권취드럼과, 상기 권취드럼에 권취되며, 상기 지지바의 공지지부를 통과하도록 상기 지지바에 설치되고, 단부에 상기 타격용 공이 고정된 와이어와, 상기 지지바로부터 분리된 상기 타격용 공이 상기 지지바로 복귀될 수 있도록 상기 권취드럼을 회전시키는 드럼 구동부를 구비할 수도 있다.
상기 공 감지 센서부는 상기 타격용 공의 내부 또는 외부에 마련되며, 상기 컨트롤 유닛과 전기적으로 연결되어 상기 타격부재에 의해 타격되는 상기 타격용 공의 충격 내지는 타격용 공의 초기 궤적을 광학 원리에 의해 혹은 영상 처리 기법을 통해 감지한다.
한편, 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템은 상기 타격부재에 설치되어 상기 체험자가 타격시 상기 타격부재에 대한 상기 타격용 공의 접촉 위치를 감지하는 포지셔닝 감지센서를 더 구비하고, 상기 궤적 산출부는 상기 공 감지 센서부 및 포지셔닝 감지센서로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 타격에 따른 타구의 가상 궤적을 산출할 수도 있다.
상기 포지셔닝 감지센서는 상기 타격부재에 대한 상기 타격용 공의 타격 위치를 정확하게 감지할 수 있도록 복수개가 상기 타격부재에 소정의 간격으로 상호 이격되게 설치되는 것이 바람직하다.
*상기 컨트롤유닛은 상기 가상현실(VR) 기기 및 지지유닛의 작동상태를 제어할 수 있는 제어부와, 상기 공의 속도와 방향 및 구종을 선택하고 진행상황을 선택할 수 있도록 하는 조작부와, 상기 제어부에서 제어된 기상현실(VR) 기기와 공이송 로봇 장비의 작동상태를 모니터링하는 모니터링부를 포함한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템에 의하면, 실제 타격부재로 타격용 공을 타격하면 가상현실(VR) 기기에 공의 타격 결과가 정확하게 구현될 수 있도록 함으로써 좁은 공간에서 현실감을 최대화하면서 시합 상대의 다양성도 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템의 전체 구성을 도시한 예시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템의 실시상태를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템의 배트 내부를 도시한 절단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템의 컨트롤 유닛을 도시한 구성도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 운동 시스템의 실시 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 운동 시스템의 전체 구성을 도시한 예시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템의 공의 타격 충격을 측정하는 공 감지 센서부의 일 예를 도시한 예시도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 운동 시스템의 지지유닛에 대한 사시도이고,
도 9는 도 8의 지지유닛에 대한 단면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템의 실시상태를 나타낸 도면이고,
도 11은 도 10의 가상현실 야구경기 시스템의 지지유닛을 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.
또한, '제1,제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가상현실 운동 경기 시스템은 가상현실(VR) 기기(100)와, 지지유닛(20)와, 타격용 공(300)과, 타격부재(400)와, 타격 감지 센서부와, 궤적 산출부(610)와, 컨트롤 유닛(500)을 포함하게 된다.
상기 가상현실(VR) 기기(100)는 헤드 마운트(Head Mounted) 형태 또는 홀로그램 형태로 구현되어 3차원 입체 영상을 출력한다.
또한, 헤드 마운트 형태로 구현되어 3차원 입체 영상을 출력하는 가상현실(VR) 기기(100)로는 오큘러스 리프트(Oculus Rift), 기어 VR 이노베이터 에디션 포 S6(Gear VR Innovator Edition S6), HTC 바이브(HTC Vive), VR for G3, 모피어스(Morpheus), VR 원(VR One), 홀로렌즈(Hololens) 등이 있다.
상기 가상현실(VR)기기(100)는 도면에 도시되진 않았지만, 체험자의 머리 움직임을 감지할 수 있도록 머리 감지 센서가 설치되어 있다. 또한, 상기 가상현실(VR) 기기(100)는 컨트롤 유닛(500)과 통신할 수 있도록 통신모듈(미도시)이 마련되어 있다. 상기 통신모듈은 유선 또는 무선 통신망을 이용하여 상기 머리 감지 센서의 감지정보를 컨트롤 유닛(500)으로 전송하거나 컨트롤 유닛(500)으로부터 영상을 제공받는다. 또한, 통신모듈은 컨트롤 유닛(500)으로부터 음향신호를 전달받아 가상현실(VR)기기의 스피커와 같은 음향출력수단에 제공한다.
상술된 가상현실(VR)기기는 3차원 입체 영상을 출력, 경기 진행시 모드 선택 및 경기 결과 출력 등을 수행하게 된다.
지지유닛(20)은 상기 가상현실(VR)기기(100)를 착용한 체험자에 인접된 위치에 설치되어 타격용 공(300)을 지지한다. 지지유닛(20)은 받침대(21) 및 상기 받침대(21)에 고정된 지지대(22)를 구비한다.
받침대(21)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 체험자가 운동을 실시하는 체육관이나 체험장의 바닥면에 고정된다. 이때, 받침대(21)는 체험자의 체험위치에 인접된 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
지지대(22)는 받침대(21)에 하단부가 고정되며, 받침대(21)로부터 멀어지는 상방으로 소정길이 연장되다. 또한, 지지대(22)의 상단부에는 타격용 공(300)이 고정되는데, 상기 체험자에 의해 타격된 상기 타격용 공이 움직이되, 상기 체험자의 타격 이후 소정시간 경과 후 상기 타격용 공이 초기 위치로 복귀되도록 소정의 탄성을 갖는 고무와 같은 탄성소재로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 타격용 공(300)은 지지유닛(20)의 지지대(22) 상단부에 고정되며, 체험자가 체험하는 운동 경기에 사용되는 공이 적용되는 것이 바람직하다. 도시된 예에서는 상기 타격용 공(300)으로 야구공이 적용된다.
한편, 상술된 실시 예에서는 타격용 공(300)이 지지대(22)의 상단에 고정된 상태를 설명하였으나, 타격용 공(300)은 이에 한정하는 것이 아니라 지지대(22)에 분리가능하게 안착될 수도 있다.
상기 타격부재(400)는 체험자가 체험하는 운동에서 타격용 공(300)을 타격하기 위한 타격도구로서, 도시된 예에서는 야구 배트가 적용된다. 또한, 타격부재(400)는 상기 체험자가 상기 타격부재를 파지시 미끄럼 발생을 방지할 수 있도록 상기 체험자가 파지하는 타격부재의 파지부분에 접촉패드(미도시)가 설치되어 있다.
한편, 도면에 도시되진 않았지만, 타격부재(400)에는 상기 체험자의 스윙 동작에 의한 상기 타격부재(400)의 움직임을 감지하기 위해 타격 감지센서부가 설치되어 있다.
상기 타격 감지센서부는 타격부재(400)의 3축 각속도 데이터 및 3축 가속도 데이터를 측정할 수 있는 관성센서가 적용되나 이에 한정하는 것이 아니라 광학센서 또는 비전센서가 적용될 수도 있다. 또한, 상기 타격 감지센서는 무선 또는 유선에 의해 컨트롤 유닛(500) 또는 가상현실(VR)기기(100)에 연결되어 감지된 정보를 컨트롤 유닛(500) 또는 가상현실(VR)기기(100)에 전송한다. 이때, 컨트롤 유닛(500)은 타격 감지센서로부터 제공되는 감지정보를 토대로 상기 타격부재에 대응되게 움직이는 가상의 타격도구 이미지가 포함되도록 상기 가상영상을 생성한다.
한편, 상술된 실시 예에서는 타격 감지센서부가 타격부재(400)에 설치된 구조를 설명하였으나, 타격 감지센서부는 이에 한정하는 것이 아니라 체험자의 손이나 체험자가 착용한 장갑에 설치될 수도 있다.
또한, 타격부재(400)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 체험자가 타격시 상기 타격부재(400)에 대한 상기 타격용 공(300)의 접촉 위치를 감지할 수 있도록 다수의 포지셔닝 감지센서(410)가 설치될 수 있다. 상기 포지셔닝 감지센서(410)들은 무선 또는 유선에 의해 컨트롤 유닛(500) 또는 궤적 산출부(610)에 연결되어 감지된 정보를 컨트롤 유닛(500) 또는 궤적 산출부(610)에 전송한다.
또한, 상기 포지셔닝 감지센서(410)들은 타격부재(400)에 대한 타격용 공(300)의 접촉위치를 보다 정확하게 감지할 수 있도록 타격부재(400)의 길이방향을 따라 상호 이격되게 설치될 수 있다. 한편, 도면에 도시되진 않았지만, 포지셔닝 감지센서(410)들은 충격을 감지할 수 있는 박막형 접촉 센서가 적용되어 타격부재(400)의 외주면에 설치될 수도 있다.
궤적 산출부(610)는 상기 타격 감지 센서부 및 포지셔닝 감지센서(410)로부터 감지된 감지정보를 토대로 체험자의 스윙에 따른 상기 가상영상에 포함된 공의 타격 또는 타격된 공의 가상 궤적을 산출한다.
상기 궤적 산출부(610)는 가상영상에서, 타격도구 이미지가 가상영상에 포함된 공에 접촉되는 시점을 공의 타격 시점으로 산출하고, 상기 타격 감지 센서부 및 포지셔닝 감지센서(410)로부터 제공된 감지정보를 통해 상기 공의 타격 시점에서의 타격부재(400)의 속도, 타격용 공(300)에 대한 타격부재(400)의 접촉 위치에 대한 정보를 수집한다. 또한, 궤적 산출부(610)는 수집된 정보를 토대로 체험자에 의해 타격된 공의 가상 궤적을 산출한다.
한편, 궤적 산출부(610)는 도면에 도시되진 않았지만, 체험자에 의한 타격 이후 타격용 공(300)의 움직임에 따른 타구의 궤적에 대한 정보, 타격부재(400)에 대한 타격용 공(300)의 접촉위치에 따른 타구의 궤적에 대한 정보가 저장된 데이터 저장부(미도시)를 구비할 수도 있다. 상기 궤적 산출부(610)는 상기 데이터 저장부에 저장된 정보와 공 감지 센서부 및 포지셔닝 감지센서(410)로부터 제공받은 정보를 토대로 타구의 가상궤적을 산출한다.
상기 컨트롤 유닛(500)은 가상현실(VR) 기기(100)를 무선 통신 제어하고 모니터링할 수 있게 된다. 상기 컨트롤 유닛(500)은 가상현실 운동 경기 진행을 제어하는 장치로서, 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 및 웨어러블(Wearable) 기기 등에 포함된다.
도 4에서 도시된 바와 같이 상기 컨트롤 유닛(500)은 공의 속도, 방향 및 구종 또는 경기 진행상황을 선택할 수 있는 조작부(520)와, 궤적 산출부(610) 또는 조작부에 입력된 정보를 토대로 가상영상을 생성하는 영상생성부(540)와, 영상생성부(540)에서 생상된 가상영상을 가상현실(VR)기기(100)에 전송하는 제어부(510)와, 상기 제어부(510)에서 제어된 가상현실(VR) 기기(100)의 작동상태를 모니터링하는 모니터링부(530)를 포함하게 된다.
상기 조작부(520)는 공의 속도, 방향 및 구종 또는 경기 진행상황을 체험자가 입력할 수 있도록 키보드, 마우스 또는 조이스틱과 같은 입력수단이 적용되는 것이 바람직하다.
영상생성부(540)는 상기 가상현실(VR)기기(100)로 상기 궤적 산출부(610)로부터 산출된 상기 타구의 가상 궤적에 대한 정보가 포함된 가상영상을 제공한다. 이때, 가상영상은 타자로부터 이격된 위치에서 상기 타자 방향으로 날아오는 공을 상기 타자가 타격하는 운동경기인 야구 경기가 적용되나, 이에 한정하는 것이 아니라 체험자가 공을 타격하여 경기를 진행하는 스포츠에 대한 영상이면 무엇이든 적용 가능하다.
상기 영상생성부(540)는 도면에 도시되진 않았지만, 유선 또는 무선통신망을 통해 가상현실(VR)기기(100)로 가상영상을 전송하는 통신기기와, 영상 소스 및 영상 소스에 대한 정보가 저장된 데이터베이스와, 궤적 산출부(610)의 타구의 가상궤적 정보를 토대로 가상현실(VR)기기(100)로 제공될 가상영상을 생성하는 데이터 처리부를 구비한다.
이때, 제어부는 궤적 산출부(610)로부터 타구의 가상궤적 정보를 제공받아 데이터 처리부에 전달하고, 데이터 처리부에 의해 생성된 가상영상을 상기 통신기기를 통해 가상현실(VR)기기(100)로 전달한다.
통신기기는 유선 또는 무선 통신망을 통해 가상현실(VR)기기(100)와 통신한다. 또한, 통신기기는 가상현실(VR)기기(100)의 본체에 설치된 머리 감지 센서 및 타격부재(400)에 설치된 타격 감지센서와도 통신하여 머리 감지 센서로부터 체험자의 머리 움직임 감지 정보 및 타격부재(400)의 움직임 정보를 수신한다.
데이터베이스는 다양한 상황에 대응되는 영상 소스와, 영상 소스에 대한 정보가 저장되어 있다. 상기 영상 소스는 다양한 야구 경기장의 타석에서 투수를 바라보는 투수의 시점에 대한 체험 영상 소스 등이 적용된다. 또한, 데이터베이스에 저장된 각 영상 소스들에 대한 정보에는 각 영상 소스에 대응되는 음향정보가 포함된다.
데이터 처리부는 데이터 베이스에 저장된 영상 소스 및 궤적 산출부(610)로부터 산출된 타구의 가상궤적에 대한 정보를 토대로 가상영상을 생성한다. 이때, 데이터 처리부는 통신기기를 통해 수신된 머리 감지 센서의 감지정보를 토대로 상기 가상현실(VR)기기(100)를 착용한 체험자의 시선 변화에 대응되게 시점을 변경하여 가상영상을 생성한다.
또한, 데이터 처리부는 체험자의 타격 이후에 궤적 산출부(610)로부터 제공받은 타구의 가상궤적에 대응되게 움직이는 가상의 야구공이 표시되도록 가상영상을 생성하는 것이 바람직하다.
한편, 데이터 처리부는 상기 통신기기를 통해 타격 감지센서로부터 감지정보를 제공받아 타격부재에 대응되게 움직이는 가상의 타격도구 이미지가 포함되도록 상기 가상영상을 생성하는 것이 바람직하다.
한편, 도시된 예에서는 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템은 야구 경기에 적용된 실시 예가 도시되어 있으나, 가상현실 운동 시스템은 이에 한정하는 것이 아니라 도 5에 도시된 바와 같이 골프 또는 케이트볼, 크리켓, 패세팔로와 같은 운동 경기에 적용될 수도 있다.
또한, 모니터링부(530)는 모니터와 같은 출력수단이 적용되며, 가상현실(VR)기기로 제공되는 가상영상을 표시한다. 또한, 모니터링부(530)는 도면에 도시되진 않았지만, 체험자를 촬영할 수 있는 카메라를 더 구비하고, 카메라를 통해 촬영된 체험자의 영상을 가상영상에서의 공 영상과 함께 합성하여 표시할 수도 있다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템의 작동을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 체험자 또는 체험자의 동행인은 조작부(520)를 통해 투수로부터 투구되는 구속 또는 구종과 경기상황 등을 입력한다. 컨트롤 유닛(500)는 조작부(520)를 통해 입력된 정보를 토대로 가상영상을 생성하여 가상현실(VR)기기(100)에 제공한다.
체험자는 가상영상에서 나타난 공의 움직임에 따라 타격부재(400)를 파지한 상태로 스윙한다. 이때, 체험자의 스윙에 따타 타격부재(400)가 지지유닛(20)에 지지된 타격용 공(300)을 타격한다. 타격 감지 센서부는 체험자의 스윙에 따른 타격부재(400)의 움직임을 감지하고, 감지된 정보를 궤적 산출부(610)에 전송한다. 궤적 산출부(610)는 타격 감지 센서부로부터 전송된 정보를 토대로 타구의 궤적을 산출하고, 산출된 궤적 정보를 컨트롤 유닛(500)에 전송한다. 컨트롤 유닛(500)은 궤적 산출부(610)로부터 제공받은 타구의 궤적 정보가 포함되도록 가상영상을 생성하여 가상현실(VR)기기(100)에 제공한다.
상술된 된 본 발명에 따른 가상현실 운동 시스템은 가상현실(VR)기기(100)를 사용하여 운동경기에 대한 가상영상을 체험자에게 디스플레이하므로 보다 현실감이 높은 체험을 제공할 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 6에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가상현실 운동 시스템(100)이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 가상현실 운동 시스템(100)은 상기 타격부재(400)에 의해 타격된 상기 타격용 공의 움직임을 감지하는 공 감지센서부를 더 구비한다. 이때, 가상현실 운동 시스템(100)은 타격 감지 센서부 대신에 공 감지센서부만을 구비하거나 타격 감지 센서부 및 공 감지센서부(310)를 모두 구비할 수도 있다.
공 감지 센서부(310)는 도 7에 도시된 바와 같이 타격용 공(300) 내부에 설치되어 타격용 공(300)의 움직임을 측정할 수 있도록 타격부재(400)에 의한 타격용 공(300) 타격시 타격용 공(300)에 인가되는 충격을 감지하거나 체험자의 타격 이후의 타격용 공(300)의 이동 속도, 경로 등을 감지한다. 이때, 공 감지 센서부(310)는 가속도 센서가 적용되는 것이 바람직하다. 또한, 공 감지 센서부(310)는 도면에 도시되진 않았지만, 컨트롤 유닛(500) 또는 궤적 산출부(610)와 무선으로 연결될 수 있도록 통신부가 마련되어 있으며, 상기 통신부를 통해 감지된 정보를 컨트롤 유닛(500) 또는 궤적 산출부(610)로 전송한다.
한편, 공 감지 센서부(310)는 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 타격용 공(300)의 외주면을 덮도록 형성된 박막형 충격 감지 센서가 적용될 수도 있다. 또한, 공 감지 센서부(310)는 타격용 공(300)의 움직임을 측정할 수 있도록 지지유닛(20)에 지지된 타격용 공(300)에 대향되는 위치에 설치된 광학센서 또는 타격용 공(300)을 촬영하여 촬영된 영상을 분석하여 타격용 공(300)의 움직임을 분석하는 비전센서가 적용될 수도 있다.
이때, 궤적 산출부(610)는 공 감지 센서부로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 타격에 따른 타구의 가상 궤적을 산출할 수 있다. 즉, 궤적 산출부(610)는 상기 공 감지 센서부, 타격 감지센서부 및 포지셔닝 감지센서(410)로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 타격에 따른 타구의 가상 궤적을 산출한다.
한편, 궤적 산출부(610)는 체험자에 의한 타격 이후 타격용 공(300)의 움직임에 따른 타구의 궤적에 대한 정보, 타격부재(400)에 대한 타격용 공(300)의 접촉위치에 따른 타구의 궤적에 대한 정보가 저장된 데이터 저장부(미도시)를 구비한다. 상기 궤적 산출부(610)는 상기 데이터 저장부에 저장된 정보와 공 감지 센서부 및 포지셔닝 감지센서(410)로부터 제공받은 정보를 토대로 타구의 가상궤적을 산출한다.
상술된 바와 같이 구성된 상기 가상현실 운동 시스템(100)은 공 감지센서부(310)를 통해 타격부재(400)에 의해 타격된 타격용 공(300)의 움직임 정보를 토대로 타구의 가상궤적을 산출하므로 타구의 가상궤적을 보다 정확하게 산출할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 8 및 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 지지유닛(30)이 도시되어 있다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 지지유닛(30)은 받침대(31)와, 상기 받침대(31)에 설치되며, 단부에 상기 타격용 공이 지지되는 공지지부가 마련되되, 상기 체험자의 타격에 의해 상기 타격용 공이 상기 공지지부로부터 분리되어 날아갈 수 있도록 상기 타격용 공이 상기 공지지부에 분리가능하게 지지되는 지지바(32)와, 상기 지지바(32) 또는 받침대(31)에 회전가능하게 설치되는 권취드럼(33)과, 상기 권취드럼(33)에 권취되며, 상기 지지바(32)의 공지지부를 통과하도록 상기 지지바(32)에 설치되고, 단부에 상기 타격용 공이 고정된 와이어(34)와, 상기 지지바(32)로부터 분리된 상기 타격용 공이 상기 지지바(32)로 복귀될 수 있도록 상기 권취드럼(33)을 회전시키는 드럼 구동부(35)를 구비한다.
받침대(31)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 체험자가 운동을 실시하는 체육관이나 체험장의 바닥면에 고정된다. 이때, 받침대(31)는 체험자의 체험위치에 인접된 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
지지바(32)는 받침대(31)의 중앙에 고정되며, 받침대(31)로부터 상방으로 소정길이 연장된 상하연장부재(36)와, 상하연장부재(36)의 상단부에 고정된 고정부재(37)와, 상기 고정부재(37)에 일측에 고정되며, 일단부가 가상현실(VR)기기를 착용한 체험자에 인접되도록 좌우방향으로 연장된 좌우연장부재(38)를 구비한다.
고정부재(37)는 좌우방향으로 소정길이 연장되며, 내부에 와이어(34)가 통과할 수 있도록 제1내부공간이 형성된다. 상기 제1내부공간은 고정부재(37)의 양측면을 관통되게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 고정부재(37)의 타측에는 권취드럼(33)이 설치될 수 있도록 설치박스(39)가 고정되어 있다. 상기 설치박스(39)는 내부에 권취드럼(33)이 수용되는 수용공간이 마련된다.
좌우연장부재(38)는 타단부가 고정부재(37)의 일측면에 고정되며, 일단면에는 타격용 공이 지지되는 공지지부가 마련된다. 상기 공지지부는 도면에 도시되진 않았지만, 타격용 공의 외주면 곡률에 대응되게 오목하게 형성될 수도 있다.
한편, 좌우연장부재(38)는 내부에 와이어(34)가 통과될 수 있도록 고정부재(37)의 제1내부공간에 연통되는 제2내부공간이 마련된다. 이때, 상기 제2내부공간은 와이어(34)가 공지지부(미도시)를 통과할 수 있도록 좌우연장부재(38)의 일단면에 관통되게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 좌우연장부재(38)는 상기 타격부재(400)에 의한 타격에 의해 움직이되, 상기 체험자의 타격 이후 소정시간 경과 후 초기 위치로 복귀되도록 소정의 탄성을 갖는 고무, 스프링과 같은 탄성소재로 형성된다.
권취드럼(33)은 설치박스(39) 내부에 회전가능하게 설치되며, 외주면에 와이어(34)의 일단부가 다수회 권취되어 있다. 와이어(34)는 일단부는 권취드럼(33)의 외주면에 권취되며, 타단부는 고정부재(37) 및 좌우연장부재(38)를 통과하여 타격용 공(300)에 고정된다.
드럼 구동부(35)는 권취드럼(33)의 회전축에 연결되어 권취드럼(33)을 회전시키는 회전모터(미도시), 받침대(31)의 상면에 설치되어 체험자가 복귀신호를 입력할 수 있는 스위치(41)와, 상기 스위치(41)를 통해 복귀신호가 입력되면 타격용 공(300)이 좌우연장부재(38)의 일단부에 복귀하도록 와이어(34)가 권취드럼(33)에 감길 수 있도록 상기 회전모터를 작동시키는 작동컨트롤부(미도시)를 구비한다.
상술된 바와 같이 구성된 지지유닛(30)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 체험자가 타격부재(400)를 이용하여 타격용 공(300)을 타격하면, 타격용 공(300)은 좌우연장부재(38)로부터 분리되어 날아간다. 이때, 와이어(34)는 권취드럼(33)으로부터 권출된다. 체험자가 스윙을 완료한 다음, 다음 타격을 위해 스위치(41)를 조작하여 복귀신호를 입력하면, 작동컨트롤부는 회전모터를 작동시켜 와이어(34)가 권취되게 권취드럼(33)을 회전시킨다. 권취드럼(33)에 권취되는 와이어(34)에 의해 타격용 공(300)은 이동되어 초기위치인 좌우연장부재(38)의 일단부에 위치한다.
상기 지지유닛(30)은 타격용 공(300)이 좌우연장부재(38)에 고정된 상태가 아니라 타격에 의해 분리될 수 있으므로 체험자에 의해 타격된 타격용 공(300)의 움직임이 실제 타구의 움직임과 비교적 유사하여 궤적 산출부(610)가 타구 궤적을 산출하는데 정확성을 높을 수 있고, 와이어(34)를 권취하는 권취드럼(33)에 의해 타격 이후에 타격용 공(300)을 용이하게 초기위치로 복귀시킬 수 있는 장점이 있다.
도 10 내지 도 11에서와 같이, 상기 지지유닛(200)는 제1지지대(210)와, 제2지지대(210a)와, 제1상하가이드바(220)와, 제2상하가이드바(220a)와, 전후가이드바(230)와, 좌우가이드부재(240)와, 구동모터(M)를 포함하게 된다.
상기 제1,2지지대(210,210a)는 좌,우에 일정 간격을 두고 앞,뒤로 한 쌍씩 설치되어지게 된다.
즉, 상기 제1지지대(210)가 앞,뒤로 일정 간격을 두고 구비되며, 상기 제1지지대(210)의 측부에 앞,뒤로 구비된 제1지지대(210)와 평행되게 제2지지대(210a)가 앞,뒤로 일정 간격을 두고 구비되어지게 된다.
또한, 상기 제1지지대(210)는 바닥면에 밀착되는 제1받침판(211)이 구비되며, 상기 제1받침판(211)의 상부에 구동모터(M)의 구동으로 회전되는 제1수직샤프트(212)가 구비되고, 상기 제1수직샤프트(212)의 상부에 제1수직샤프트(212)를 회전시키기 위한 구동모터(M)가 고정되는 제1고정판(213)이 구비되어지게 된다.
또한, 상기 제2지지대(210a)는 바닥면에 밀착되는 제2받침판(211a)이 구비되며, 상기 제2받침판(211a)의 상부에 구동모터(M)의 구동으로 회전되는 제2수직샤프트(212a)가 구비되고, 상기 제2수직샤프트(212a)의 상부에 제2수직샤프트(212a)를 회전시키기 위한 구동모터(M)가 고정되는 제2고정판(213a)이 구비되어지게 된다.
상기 제1상하가이드바(220)는 앞,뒤로 구비된 제1지지대(210) 사이에 연결되어 구동모터(M)의 구동으로 회전되는 수직샤프트(212)의 회전에 따라 상,하 가이드되어 공(300)을 상,하로 움직일 수 있게 된다.
또한, 상기 제1상하가이드바(220)는 제1지지대(210)에 연결되어 제1수직샤프트(212)의 회전으로 상,하 가이드되는 제1상하가이드부재(221)가 구비되며, 상기 제1상하가이드부재(221)에 연결되고 구동모터(M)와 연결되어 구동모터(M)의 구동에 따라 회전되는 제1수평샤프트(222)가 구비되어지게 된다.
상기 제2상하가이드바(220a)는 앞,뒤로 구비된 제2지지대(210a) 사이에 연결되어 구동모터(M)의 구동으로 회전되는 제2수직샤프트(212a)의 회전에 따라 상,하 가이드되어 공(300)을 상,하로 움직일 수 있게 된다.
또한, 상기 제2상하가이드바(220a)는 제2지지대(210a)에 연결되어 제2수직샤프트(212a)의 회전으로 상,하 가이드되는 제2상하가이드부재(221a)가 구비되며, 상기 제2상하가이드부재(221a)에 연결되고 구동모터(M)와 연결되어 구동모터(M)의 구동에 따라 회전되는 제2수평샤프트(222a)가 구비되어지게 된다.
즉, 상기 구동모터(M)의 구동으로 회전되는 제1,2수직샤프트(212,212a)의 회전에 의해 제1,2상하가이드부재(221,221a)가 제1,2수직샤프트(212,212a)를 따라 승,하강하여 타격용 공(300)을 상,하로 이동시키며, 상기 구동모터(M)의 구동으로 제1,2수평샤프트(222,222a)가 회전되어 하기에 설명된 전후가이드바(230)를 전,후진시켜 타격용 공(300)을 전,후로 이동시킬 수 있게 된다.
상기 전후가이드바(230)는 제1상하가이드바(220)와 제2상하가이드바(220a) 사이에 연결되어 앞,뒤로 가이드되면서 타격용 공(300)을 전,후로 이동시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 전후가이드바(230)는 제1,2상하가이드바(220,220a)의 제1,2수평샤프트(222,222a)에 각각 연결되어 제1,2수평샤프트(220,220a)의 회전에 의해 전,후로 가이드되는 전후가이드부재(231)가 구비되며, 상기 전후가이드부재(231) 사이에 구동모터(M)와 연결되어 구동모터(M)의 구동으로 회전되는 중앙샤프트(232)가 구비되어지게 된다.
상기 좌우가이드부재(240)는 전후가이드바(230)의 중앙샤프트(232)에 연결되어 중앙샤프트(232)의 회전에 따라 좌,우로 이동되면서 타격용 공(300)을 좌,우로 이동시키게 된다.
상기의 좌우가이드부재(240)에는 타격용 공(300)을 잡아줄 수 있도록 고정봉(250)이 설치되어지게 된다.
상기 고정봉(250)은 타격부재(400)의 타격에 의한 충격을 완화시키고 타격용 공(300)을 원위치로 복귀시킬 수 있도록 고무와 같은 탄성의 합성수지 재질 또는 스프링으로 구비되어지게 된다.
상기 구동모터(M)는 제1,2지지대(210,210a)의 제1,2수직샤프트(212,212a)와, 제1,2상하가이드바(220,220a)의 제1,2수평샤프트(222,222a)와, 전후가이드바(230)의 중앙샤프트(232)에 각각 연결되어 제1,2수직샤프트(212,212a)와 제1,2수평샤프트(222,222a) 및 중앙샤프트(232)를 회전시켜 공(300)을 상/하, 좌/우, 전/후로 이동시킬 수 있게 된다.
이때, 컨트롤 유닛(500)의 제어부(510)는 상기 가상영상에서 상기 타자 방향으로 날아오는 공에 대응되게 상기 타격용 공(300)을 상기 체험자 방향으로 이동되도록 상기 지지유닛(200)을 제어하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 시스템으로 이루어진 본 발명의 가상현실 야구경기 시스템에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.
상기 가상현실(VR) 기기(100)를 사용자가 착용하고 타격부재(400)를 잡은 상태에서 컨트롤 유닛(500)의 제어에 따라 가상현실(VR) 기기(100)에 3D 가상 영상을 구현시키게 된다.
이때, 상기 가상현실(VR) 기기(100)에 사용자가 잡고 있는 타격부재(400)의 위치 및 동작이 동일하게 적용될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 조작부(520)를 조작하여 지지유닛(200)에 연결된 공의 속도와 방향 및 구종을 선택하면 제어부(510)의 신호에 따라 지지유닛(200)의 구동모터(M)가 구동되면서 제1,2지지대(210,210a)와 제1,2상하가이드바(220,220a) 및 전후가이드바(230), 좌우가이드부재(240)가 각각 제어 신호에 맞게 작동되어 고정봉(250)에 연결된 타격용 공(300)을 이송시키게 된다.
또한, 상기 지지유닛(200)에 연결된 타격용 공(300)이 이송된 위치가 가상현실(VR) 기기(100)에 나타난 가상의 공 위치와 동일하게 적용되어 진다.
이와 같이, 상기 컨트롤러(500)의 제어에 따라 사용자와 근거리에 위치된 지지유닛(200)가 작동되어 실제의 타격용 공(300)이 조작부(520)의 조작에 맞춰 이송되면 사용자는 가상현실(VR) 기기(100)에 구현된 가상의 공을 보고 타격부재(400)를 휘두르게 된다.
그리고, 상기 타격부재(400)를 휘둘러 실제의 타격용 공(300)을 타격부재(400)로 타격하면 상기 충격감지부(310) 및 포지셔닝 감지센서(410)에서 타격용공(300)의 타격 및 타격부재(400)의 타격 위치를 감지하며, 감지된 신호를 컨트롤 유닛(500)으로 보내게 되면 제어부(510)에서 제어하여 가상현실(VR) 기기(100)의 가상환경에서 실제의 공과 동일하게 적용된 가상 공의 타격상태를 구현시키게 된다.
이와 함께, 상기 타격부재(400)로 타격용 공(300)을 타격시 탄성의 합성수지 재질 또는 스프링으로 이루어진 고정봉(250)에 의해 충격이 완화되면서 타격용 공(300)이 원위치로 복귀하게 된다.
따라서, 사용자가 가상현실(VR) 기기(100)를 착용한 상태에서 타격부재(400)를 잡고 근거리에 위치된 지지유닛(200)를 통해 실제의 타격용 공(300)이 이송되면서 타격부재(400)로 타격용 공(300)을 타격할 수 있게 됨으로써 좁은 공간에서도 실제와 같은 경기를 구현할 수 있어 비용을 줄일 수 있으며 야구뿐만 아니라 탁구나 테니스 등과 같이 도구로 공을 때리는 다양한 구기 종목과 손 혹은 글러브를 이용하여 사람이나 물건을 때리는 격투기 종목에도 적용이 가능하고 훈련효율을 높일 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (5)

  1. 체험자가 착용하는 것으로서, 상기 체험자에게, 공을 사용하는 운동경기에 대한 가상영상을 디스플레이하는 가상현실(VR) 기기;
    상기 체험자가 파지하여 스윙동작을 수행하는 타격부재;
    상기 타격부재의 움직임을 감지하기 위해 상기 체험자 또는 상기 타격부재에 설치된 타격 감지 센서부;
    상기 타격 감지 센서부로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 스윙에 따른 상기 가상영상에 포함된 공의 타격 또는 타격된 공의 가상 궤적을 산출하는 궤적 산출부;
    상기 가상현실(VR)기기로 상기 가상영상을 제공하는 것으로서, 상기 가상영상에는 상기 궤적 산출부로부터 산출된 공의 가상궤적에 대한 정보가 포함되는 컨트롤 유닛; 및
    상기 체험자가 상기 타격부재를 파지시 미끄럼 발생을 방지할 수 있도록 상기 체험자가 파지하는 타격부재의 파지부분에 설치되는 접촉패드;를 구비하는,
    가상현실 운동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤 유닛은 상기 타격 감지 센서부로부터 제공되는 감지정보를 토대로 상기 타격부재에 대응되게 움직이는 가상의 타격도구 이미지가 포함되도록 상기 가상영상을 생성하는,
    가상현실 운동 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가상현실(VR)기기를 착용한 체험자에 인접된 위치에 설치되는 지지유닛; 및
    상기 체험자의 스윙에 따라 타격될 수 있도록 상기 지지유닛에 지지되는 타격용 공;을 더 구비하는,
    가상현실 운동 시스템.
  4. 체험자가 착용하는 것으로서, 상기 체험자에게 운동경기에 대한 가상영상을 디스플레이하는 가상현실(VR) 기기;
    상기 가상현실(VR)기기를 착용한 체험자에 인접된 위치에 설치되는 지지유닛;
    상기 지지유닛에 지지되는 타격용 공;
    상기 지지유닛에 지지된 타격용 공을 타격하기 위해 상기 체험자가 파지하는 타격부재;
    상기 타격부재에 의해 타격된 상기 타격용 공의 움직임을 감지하는 공 감지센서부;
    상기 공 감지 센서부로부터 감지된 감지정보를 토대로 상기 체험자의 타격에 따른 타구의 가상 궤적을 산출하는 궤적 산출부; 및
    상기 가상현실(VR)기기로 상기 가상영상을 제공하는 것으로서, 상기 가상영상에는 상기 궤적 산출부로부터 산출된 타구의 가상궤적에 대한 정보가 포함되는 컨트롤 유닛;을 구비하는,
    가상현실 운동 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 지지유닛은
    받침대; 및
    상기 받침대에 고정되는 것으로서, 상기 받침대로부터 멀어지는 방향으로 연장되고, 단부에 상기 타격용 공이 고정되며, 상기 체험자에 의해 타격된 상기 타격용 공이 움직이되, 상기 체험자의 타격 이후 소정시간 경과 후 상기 타격용 공이 초기 위치로 복귀되도록 소정의 탄성을 갖는 지지대;를 구비하는,
    가상현실 운동 시스템.
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