KR101596943B1 - 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템은 시뮬레이터가 상하 요동 등의 다차원 운동과 동시에 회전 운동하게 됨에 따라 시뮬레이터 탑승자에게 좀더 다양한 시뮬레이션 환경을 제공해줄 수 있고, 복수개의 착석의자를 갖는 회전식 시뮬레이터가 원형 스크린 벽체 내부에 설치되어 회전하는 시스템의 제공으로 복수의 탑승자가 자신의 영역에서 동일한 시뮬레이션 체험을 제공받게 되어 공간 활용성이 향상될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터는 설치면으로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 모션베이스와; 상기 모션베이스로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 회전판과; 상기 회전판 상부면 둘레를 따라 설치되되, 탑승자의 전방이 반경방향과 일치되도록 설치되는 복수개의 착석의자와; 상기 모션베이스와 회전판 사이에 설치되어 상기 회전판의 회전을 유도하는 회전용 액추에이터와; 상기 모션베이스와 설치면 사이에 설치되어 상기 모션베이스의 운동을 유도하는 복수개의 운동용 액추에이터 및; 상기 회전용 액추에이터와 복수개의 운동용 액추에이터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템{A rotating simulator for multi passangers and its circle structured rotating simulation system}

본 발명은 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 시뮬레이터가 상하 요동 등의 다차원 운동과 동시에 회전 운동하게 됨에 따라 시뮬레이터 탑승자에게 좀더 다양한 시뮬레이션 환경을 제공해줄 수 있고, 복수개의 착석의자를 갖는 회전식 시뮬레이터가 원형 스크린 벽체 내부에 설치되어 회전하는 시스템의 제공으로 복수의 탑승자가 자신의 영역에서 동일한 시뮬레이션 체험을 제공받게 되어 공간 활용성이 향상될 수 있는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

현재 컴퓨터 기술의 비약적인 발달에 힘입어 특정한 환경이나 상황을 시뮬레이션한 가상현실을 다양한 형태의 시뮬레이터로 구현할 수 있게 되었는데, 이와 같이 가상현실을 구현한 시뮬레이터는 비행기, 선박, 차량 등의 조종 실습, 수술 실습과 같은 교육분야, 사격연습, 골프연습과 같은 스포츠 분야 등 다양한 분야에 적용되어 활용되고 있다.

특히, 접근하기 어려운 오지를 탐험하는 내용의 시뮬레이터나, 각종 무기나 비행기구를 사용하여 전투를 수행하는 내용의 시뮬레이터를 구현하여 게임분야에 적용함으로써 여가선용에 활용하려는 기술개발이 현재 활발하게 진행중인데, 이와 같은 게임용 시뮬레이터와 관련하여 본 출원인은 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0111235호 "모션베이스를 구비한 시뮬레이터 및 그 제어방법", 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0394790호 "3차원 체감용 시뮬레이터", 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0528665호 "시뮬레이터"를 출원한 바 있다.

상기와 같은 게임용 시뮬레이터는 게임의 영상에 따라 움직이며 사용자에게 가상현실을 체감하도록 한 것으로, 일반적으로 사용자가 착석하는 의자를 설치한 모션베이스가 액추에이터와 연결되어 움직이는 구성으로 이루어져 비행 시뮬레이션이나 운전 시뮬레이션 등을 구현하게 된다.

그러나, 종래 게임용 시뮬레이터는 단순히 하나의 인원이 모션베이스에 탑승하여 가상현실을 체감하도록 하였으며, 액추에이터의 작동으로 구현되는 모션베이스의 동작도 단순하여 가상현실을 제대로 즐길 수 없는 문제점이 있었다.

(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0111235호 "모션베이스를 구비한 시뮬레이터 및 그 제어방법"

(특허문헌 2) 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0394790호 "3차원 체감용 시뮬레이터"

(특허문헌 3) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0528665호 "시뮬레이터"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 복수개의 운동용 액추에이터에 의해 상하 요동 등의 다차원 운동을 수행하는 모션베이스 상측에 회전용 액추에이터에 의해 회전 운동하는 회전판이 설치되고, 회전판에 복수개의 착석의자가 설치되어 복수의 탑승자가 탑승하도록 함으로써 시뮬레이터가 상하 요동 등의 다차원 운동과 동시에 회전 운동하게 되어 시뮬레이터 탑승자에게 좀더 다양한 시뮬레이션 환경을 제공해줄 수 있는 새로운 형태의 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 복수개의 착석의자를 갖는 회전식 시뮬레이터가 영상 컨텐츠가 출력되는 원형 스크린 벽체 내부 중앙에 설치되어 회전하거나, 회전하는 회전식 시뮬레이터의 착석한 탑승자가 자신의 머리 부위에 HMD와 같은 휴대용 디스플레이 장치를 착용함으로써 복수의 탑승자가 자신의 영역에서 동일한 시뮬레이션 체험을 제공받게 되어 공간 활용성이 향상될 수 있는 새로운 형태의 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 설치면으로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 모션베이스와; 상기 모션베이스로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 회전판과; 상기 회전판 상부면 둘레를 따라 설치되되, 탑승자의 전방이 반경방향과 일치되도록 설치되는 복수개의 착석의자와; 상기 모션베이스와 회전판 사이에 설치되어 상기 회전판의 회전을 유도하는 회전용 액추에이터와; 상기 모션베이스와 설치면 사이에 설치되어 상기 모션베이스의 운동을 유도하는 복수개의 운동용 액추에이터 및; 상기 회전용 액추에이터와 복수개의 운동용 액추에이터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터에서 상기 회전용 액추에이터는 상기 모션베이스에 회전가능하게 고정되는 회전축과; 상기 회전축 상단부에 수평하게 형성되고, 상기 회전축과 일체로 회전하게 되는 종동기어와; 상기 모션베이스에 고정되는 구동모터와; 상기 구동모터와 연결되되, 모터축이 수직으로 배치되는 감속기와; 상기 감속기의 모터축에 연결되어 수평으로 배치되고, 상기 종동기어와 맞물리게 되는 구동기어를 포함하되, 상기 회전판은 상기 회전축과 종동기어 중에서 선택된 어느 하나와 결합되어 회전하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터에서 상기 회전축은 상기 모션베이스 중앙부에 수직으로 형성되는 회전축 고정하우징에 삽입되되, 상기 회전축 고정하우징의 내부에 배치되는 스러스트 베어링과 레이디얼 베어링에 의해 상기 회전축이 축방향과 반경방향으로 지지되면서 회전하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터에서 상기 회전축 고정하우징의 저면과 측면에는 전원케이블 연결단자가 각각 형성되되, 상기 회전축 고정하우징의 저면에 형성된 전원케이블 연결단자에 외부 전원장치의 전원케이블이 연결되고, 상기 회전축 고정하우징의 측면에 형성된 전원케이블 연결단자에 상기 회전용 액추에이터의 구동모터의 전원케이블이 연결된다.

이와 같은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터는 정해진 크기의 평판으로 이루어지고, 설치면에 정해진 간격으로 설치되는 다수개의 방진고무패드에 의해 지지되어 진동이 설치면으로 전달되지 않도록 하는 지지베이스를 더 포함하되, 상기 복수개의 운동용 액추에이터는 상기 지지베이스와 모션베이스에 양단이 힌지결합되어 상하방향으로 설치되고, 서로 이격되게 설치된 상기 복수개의 운동용 액추에이터 각각의 길이가 변경되면서 상기모션베이스의 운동을 유도하게 되며, 상기 각 운동용 액추에이터는 상기 지지베이스에 고정되는 지지블록과, 상기 지지블록에 힌지결합되고 상부가 개방된 하우징과, 상기 하우징의 하부에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터와 커플링에 의해 연결되고 상기 하우징에 회전가능하게 고정되는 볼스크류와, 상기 하우징에 삽입되어 상기 볼스크류에 삽입된 이동너트와 결합되어 수직이동하고 상기 모션베이스에 끝단이 힌지결합되는 작동축을 포함하여 이루어진다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 원형으로 설치되고, 내주면에 영상 컨텐츠가 출력되는 스크린이 설치되어 있는 원형 스크린 벽체와; 상기 원형 스크린 벽체 내부의 중앙부에 설치되어 탑승자가 탑승하게 되되, 설치면으로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 모션베이스, 상기 모션베이스로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 회전판, 상기 회전판 상부면 둘레를 따라 설치되되, 탑승자의 전방이 반경방향과 일치되도록 설치되는 복수개의 착석의자, 상기 모션베이스와 회전판 사이에 설치되어 상기 회전판의 회전을 유도하는 회전용 액추에이터 및, 상기 모션베이스와 설치면 사이에 설치되어 상기 모션베이스의 운동을 유도하는 복수개의 운동용 액추에이터를 포함하는 회전식 시뮬레이터와; 상기 원형 스크린 벽체의 스크린 상에 영상 컨텐츠를 제공할 수 있고, 상기 스크린에 출력되는 영상 컨텐츠에 연동되는 액추에이터 동작 제어신호를 생성할 수 있으며, 생성된 액추에이터 동작 제어신호에 따라 상기 회전용 액추에이터와 복수개의 운동용 액추에이터의 작동을 제어하게 되는 제어장치를 포함하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템은 상기 탑승자가 머리에 착용하게 되는 안경 형상으로 이루어지고, 탑승자의 시선 전방으로 영상 컨텐츠를 출력시키게 되는 휴대용 디스플레이 장치를 더 포함하여, 상기 제어장치는 상기 휴대용 디스플레이 장치에 영상 컨텐츠를 제공할 수 있고, 상기 휴대용 디스플레이 장치에 출력되는 영상 컨텐츠에 연동되는 액추에이터 동작 제어신호를 생성할 수 있으며, 생성된 액추에이터 동작 제어신호에 따라 상기 회전용 액추에이터와 복수개의 운동용 액추에이터의 작동을 제어하게 된다.

본 발명에 의한 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템에 의하면, 시뮬레이터가 상하 요동 등의 다차원 운동과 동시에 회전 운동하게 됨에 따라 시뮬레이터 탑승자에게 좀더 다양한 시뮬레이션 환경을 제공해줄 수 있고, 복수개의 착석의자를 갖는 회전식 시뮬레이터가 원형 스크린 벽체 내부에 설치되어 회전하는 시스템의 제공으로 복수의 탑승자가 자신의 영역에서 동일한 시뮬레이션 체험을 제공받게 되어 공간 활용성이 향상될 수 있는

도 1은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터의 기본구성을 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터의 기본구성을 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터의 착석의자 배채구조를 보여주기 위한 도면;
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회전용 액추에이터의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 운동용 액추에이터의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템을 보여주기 위한 블록도;
도 9와 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템을 보여주기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 10에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 시뮬레이터, 액추에이터, 구동모터, 감속기, 기어, 스러스트 베어링, 레이디얼 베어링, HMD 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터(100)는 도 1과 도 2에서와 같이 지지베이스(70), 모션베이스(10), 회전판(20), 복수개의 착석의자(30), 회전용 액추에이터(40), 복수개의 운동용 액추에이터(50), 컨트롤러(60)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

지지베이스(70)는 정해진 크기의 평판으로 이루어지는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 지지베이스(70)는 설치면에 정해진 간격으로 설치되는 다수개의 방진고무패드(80)에 의해 지지되어 진동이 설치면으로 전달되지 않도록 한다.

모션베이스(10)는 설치면에 설치된 지지베이스(70)로부터 상측으로 이격된 위치에 배치된다. 이와 같은 모션베이스(10) 상측으로 회전판(20), 복수개의 착석의자(30), 회전용 액추에이터(40)가 배치된다.

회전판(20)은 모션베이스(10)으로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 것으로, 이와 같은 회전판(20) 상측에 복수개의 착석의자(30)가 설치된다.

복수개의 착석의자(30)는 도 3에서와 같이 회전판(20) 상부면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 탑승자의 전방이 반경방향과 일치되도록 설치된다. 여기서 착석의자(30)는 의자 몸체부(31)와 의자 몸체부(31) 전방에 설치되는 안전손잡이(32)를 포함한다.

이와 같은 안전손잡이(32)는 바(bar) 형태로 이루어져 수평으로 설치되는데, 이에 따라, 착석의자(30)에 착석한 탑승자가 시뮬레이터(100) 작동시 안전손잡이(32)를 잡고 신체의 균형을 잡을 수 있도록 한다. 여기서, 안전손잡이(32)는 회전가능하게 설치되는데, 이에 따라, 탑승자는 안전손잡이(32)를 하측으로 내린 다음 안전손잡이(32)를 잡고 시뮬레이터(100)를 즐기게 되며, 시뮬레이터(100)의 작동이 완료되면 안전손잡이(32)를 상측으로 올린 다음 시뮬레이터(100)로부터 내려오게 된다.

회전용 액추에이터(40)는 모션베이스(10)와 회전판(20) 사이에 설치되어 회전판(20)의 회전을 유도하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 회전용 액추에이터(40)는 도 4 내지 도 6에서와 같이 회전축 고정하우징(46), 회전축(41), 종동기어(42), 구동모터(43), 감속기(44), 구동기어(45)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

회전축 고정하우징(46)은 도 4에서와 같이 모션베이스(10) 중앙부에 수직으로 형성되는 것이다.

회전축(41)은 회전축 고정하우징(46)에 삽입되어 모션베이스(10)에 회전가능하게 고정된다. 여기서, 회전축 고정하우징(46)의 내부에는 스러스트 베어링(461)과 레이디얼 베어링(462)이 배치되는데, 회전축(41)은 스러스트 베어링(461)과 레이디얼 베어링(462)에 의해 축방향과 반경방향으로 지지되면서 회전하게 된다.

종동기어(42)는 회전축(41) 상단부에 수평하게 형성되는 것으로, 회전축(41)과 일체로 회전하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 종동기어(42)는 링기어(421)로 이루어지고, 링기어(421)가 결합되는 원판체(422)가 회전축(41)과 일체과 결합되면서 회전축(41)에 고정된다.

구동모터(43)와 감속기(44)는 모션베이스(10)에 고정되는 것으로, 감속기(44)는 구동모터(43)와 연결되고 모터축(441)이 수직으로 배치된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 회전용 액추에이터(40)는 구동모터(43)와 감속기(44)가 모션베이스(10) 저면에 설치되는 고정브래킷(49)에 결합되어 모션베이스(10) 저면에 배치되도록 하여 모션베이스(10)와 회전판(20) 사이 이격거리가 최소화되면서 회전판(20)의 운동이 안정화되도록 한다.

구동기어(45)는 감속기(44)의 모터축(441)에 연결되어 수평으로 배치되는 것으로, 종동기어(42)와 맞물려 종동기어(42)로 회전력을 전달하게 된다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 회전용 액추에이터(40)는 링기어(421)로 이루어진 종동기어(42) 내부에 스퍼 기어로 된 구동기어(45)가 배치되는 구성을 가져 안정성과 구동성이 향상되도록 한다.

여기서, 회전판(20)은 회전축(41)이나 종동기어(42)와 결합되어 일체로 회전하게 되는데, 본 발명의 실시예에 따른 회전판(20)은 회전축(41) 상단과 결합되어 회전하게 된다.

한편, 회전축 고정하우징(46)의 저면과 측면에는 전원케이블 연결단자(47a)(47b)가 각각 형성되어 있는데, 회전축 고정하우징(46)의 저면에 형성된 전원케이블 연결단자(47a)에는 외부 전원장치의 전원케이블(110)이 연결되고, 회전축 고정하우징(46)의 측면에 형성된 전원케이블 연결단자(47b)에는 회전용 액추에이터(40)의 구동모터(43)의 전원케이블(48)이 연결된다.

복수개의 운동용 액추에이터(50)는 모션베이스(10)와 지지베이스(70) 사이에 설치되어 모션베이스(10)의 운동을 유도하게 되는 것으로, 각 운동용 액추에이터(50)는 지지베이스(70)와 모션베이스(10)에 양단이 힌지결합되어 상하방향으로 설치되고, 서로 이격되게 설치된 복수개의 운동용 액추에이터(50) 각각의 길이가 변경되면서 모션베이스(10)의 운동을 유도하게 된다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 운동용 액추에이터(50)는 볼스크류형 액추에이터(52)로 이루어질 수 있는데, 이와 같은 볼스크류형 액추에이터(52)는 도 7에서와 같이 지지베이스(70)에 고정되는 지지블록(521), 지지블록(521)에 힌지결합되고 상부가 개방된 하우징(522), 하우징(522)의 하부에 설치되는 서보모터(523), 서보모터(523)와 커플링에 의해 연결되고 하우징(522)에 회전가능하게 고정되는 볼스크류(525), 하우징(522)에 삽입되어 볼스크류(525)에 삽입된 이동너트(524)와 결합되어 수직이동하고 모션베이스(10)에 끝단이 힌지결합되는 작동축(526)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

컨트롤러(60)는 회전용 액추에이터(40)와 복수개의 운동용 액추에이터(50)의 작동을 제어하는 것으로, 이를 통해 복수개의 착석의자(30)에 착석한 탑승자는 상하 요동 등의 다차원 운동과 동시에 회전 운동을 제공받으며, 좀더 다양한 시뮬레이션 환경을 즐길수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터(100)를 사용한 본 발명의 실시예에 다른 원형 구조 시뮬레이션 시스템은 도 8 내지 도 10에서와 같이 원형 스크린 벽체(200), 회전식 시뮬레이터(100), 휴대용 디스플레이 장치(400), 제어장치(300)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

원형 스크린 벽체(200)는 도 9와 도 10에서와 같이 원형으로 설치되는 것으로, 내주면에 스크린(210)이 설치되어 영상 컨텐츠가 출력되도록 한다.

회전식 시뮬레이터(100)는 원형 스크린 벽체(200) 내부의 중앙부에 설치되어 복수의 탑승자가 탑승하게 되는 것으로, 이와 같은 회전식 시뮬레이터(100)로는 전술된 본 발명의 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터(100)가 사용될 수 있다.

휴대용 디스플레이 장치(400)는 탑승자가 머리에 착용하게 되는 안경 형상으로 이루어지는 것으로, 탑승자의 시선 전방으로 영상 컨텐츠를 출력시키게 된다. 이와 같은 휴대용 디스플레이 장치(400)로는 HMD(410)가 사용될 수 있다.

제어장치(300)는 원형 스크린 벽체(200)의 스크린(210)이나 휴대용 디스플레이 장치(400)에 영상 컨텐츠를 제공할 수 있는 것으로, 도 9에서와 같이 스크린(210)에 출력되는 영상 컨텐츠에 연동되는 액추에이터 동작 제어신호를 생성하여 생성된 액추에이터 동작 제어신호에 따라 회전용 액추에이터(40)와 복수개의 운동용 액추에이터(50)의 작동을 제어하거나, 도 10에서와 같이 휴대용 디스플레이 장치(400)에 출력되는 영상 컨텐츠에 연동되는 액추에이터 동작 제어신호를 생성하여 생성된 액추에이터 동작 제어신호에 따라 회전용 액추에이터(40)와 복수개의 운동용 액추에이터(50)의 작동을 제어하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터(100) 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템은 복수개의 운동용 액추에이터(50)에 의해 상하 요동 등의 다차원 운동을 수행하는 모션베이스(10) 상측에 회전용 액추에이터(40)에 의해 회전 운동하는 회전판(20)이 설치되고, 회전판(20)에 복수개의 착석의자(30)가 설치되어 복수의 탑승자가 탑승하도록 함으로써 시뮬레이터(100)가 상하 요동 등의 다차원 운동과 동시에 회전 운동하게 되어 시뮬레이터 탑승자에게 좀더 다양한 시뮬레이션 환경을 제공해줄 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터(100) 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템은 복수개의 착석의자(30)를 갖는 회전식 시뮬레이터(100)가 영상 컨텐츠가 출력되는 원형 스크린 벽체(200) 내부 중앙에 설치되어 회전하거나, 회전하는 회전식 시뮬레이터(100)의 착석한 탑승자가 자신의 머리 부위에 HMD(410)와 같은 휴대용 디스플레이 장치(400)를 착용함으로써 복수의 탑승자가 자신의 영역에서 동일한 시뮬레이션 체험을 제공받게 되어 공간 활용성이 향상될 수 있게 된다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터 및 그를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10 : 모션베이스 20 : 회전판
30 : 착석의자 31 : 의자 몸체부
32 : 안전손잡이 40 : 회전용 액추에이터
41 : 회전축 42 : 종동기어
421 : 링기어 422 : 원판체
43 : 구동모터 44 : 감속기
441 : 모터축 45 : 구동기어
46 : 회전축 고정하우징 461 : 스러스트 베어링
462 : 레이디얼 베어링 47a, 47b : 전원케이블 연결단자
48, 110 : 전원케이블 49 : 고정브래킷
50 : 운동용 액추에이터 52 : 볼스크류형 액추에이터
521 : 지지블록 522 : 하우징
523 : 서보모터 524 : 이동너트
525 : 볼스크류 526 : 작동축
60 : 컨트롤러 70 : 지지베이스
80 ; 방진고무패드 100 : 회전식 시뮬레이터
200 : 원형 스크린 벽체 210 : 스크린
300 : 제어장치 400 : 휴대용 디스플레이 장치
410 : HMD

Claims (7)

1. 설치면으로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 모션베이스와;
   상기 모션베이스로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 회전판과;
   상기 회전판 상부면 둘레를 따라 설치되되, 탑승자의 전방이 반경방향과 일치되도록 설치되는 복수개의 착석의자와;
   상기 모션베이스와 회전판 사이에 설치되어 상기 회전판의 회전을 유도하는 회전용 액추에이터와;
   상기 모션베이스와 설치면 사이에 설치되어 상기 모션베이스의 운동을 유도하는 복수개의 운동용 액추에이터 및;
   상기 회전용 액추에이터와 복수개의 운동용 액추에이터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하되,
   상기 회전용 액추에이터는 상기 모션베이스에 회전가능하게 고정되는 회전축과; 상기 회전축 상단부에 수평하게 형성되고, 상기 회전축과 일체로 회전하게 되는 종동기어와; 상기 모션베이스에 고정되는 구동모터와; 상기 구동모터와 연결되되, 모터축이 수직으로 배치되는 감속기와; 상기 감속기의 모터축에 연결되어 수평으로 배치되고, 상기 종동기어와 맞물리게 되는 구동기어를 포함하고, 상기 회전판은 상기 회전축과 종동기어 중에서 선택된 어느 하나와 결합되어 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 회전축은 상기 모션베이스 중앙부에 수직으로 형성되는 회전축 고정하우징에 삽입되되,
   상기 회전축 고정하우징의 내부에 배치되는 스러스트 베어링과 레이디얼 베어링에 의해 상기 회전축이 축방향과 반경방향으로 지지되면서 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 회전축 고정하우징의 저면과 측면에는 전원케이블 연결단자가 각각 형성되되,
   상기 회전축 고정하우징의 저면에 형성된 전원케이블 연결단자에 외부 전원장치의 전원케이블이 연결되고, 상기 회전축 고정하우징의 측면에 형성된 전원케이블 연결단자에 상기 회전용 액추에이터의 구동모터의 전원케이블이 연결되는 것을 특징으로 하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터.
5. 제 1항에 있어서,
   정해진 크기의 평판으로 이루어지고, 설치면에 정해진 간격으로 설치되는 다수개의 방진고무패드에 의해 지지되어 진동이 설치면으로 전달되지 않도록 하는 지지베이스를 더 포함하되,
   상기 복수개의 운동용 액추에이터는 상기 지지베이스와 모션베이스에 양단이 힌지결합되어 상하방향으로 설치되고, 서로 이격되게 설치된 상기 복수개의 운동용 액추에이터 각각의 길이가 변경되면서 상기모션베이스의 운동을 유도하게 되며,
   상기 각 운동용 액추에이터는 상기 지지베이스에 고정되는 지지블록과, 상기 지지블록에 힌지결합되고 상부가 개방된 하우징과, 상기 하우징의 하부에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터와 커플링에 의해 연결되고 상기 하우징에 회전가능하게 고정되는 볼스크류와, 상기 하우징에 삽입되어 상기 볼스크류에 삽입된 이동너트와 결합되어 수직이동하고 상기 모션베이스에 끝단이 힌지결합되는 작동축을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터.
6. 원형으로 설치되고, 내주면에 영상 컨텐츠가 출력되는 스크린이 설치되어 있는 원형 스크린 벽체와;
   상기 원형 스크린 벽체 내부의 중앙부에 설치되어 탑승자가 탑승하게 되되, 설치면으로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 모션베이스, 상기 모션베이스로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 회전판, 상기 회전판 상부면 둘레를 따라 설치되되, 탑승자의 전방이 반경방향과 일치되도록 설치되는 복수개의 착석의자, 상기 모션베이스와 회전판 사이에 설치되어 상기 회전판의 회전을 유도하는 회전용 액추에이터 및, 상기 모션베이스와 설치면 사이에 설치되어 상기 모션베이스의 운동을 유도하는 복수개의 운동용 액추에이터를 포함하는 회전식 시뮬레이터와;
   상기 원형 스크린 벽체의 스크린 상에 영상 컨텐츠를 제공할 수 있고, 상기 스크린에 출력되는 영상 컨텐츠에 연동되는 액추에이터 동작 제어신호를 생성할 수 있으며, 생성된 액추에이터 동작 제어신호에 따라 상기 회전용 액추에이터와 복수개의 운동용 액추에이터의 작동을 제어하게 되는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 탑승자가 머리에 착용하게 되는 안경 형상으로 이루어지고, 탑승자의 시선 전방으로 영상 컨텐츠를 출력시키게 되는 휴대용 디스플레이 장치를 더 포함하여,
   상기 제어장치는 상기 휴대용 디스플레이 장치에 영상 컨텐츠를 제공할 수 있고, 상기 휴대용 디스플레이 장치에 출력되는 영상 컨텐츠에 연동되는 액추에이터 동작 제어신호를 생성할 수 있으며, 생성된 액추에이터 동작 제어신호에 따라 상기 회전용 액추에이터와 복수개의 운동용 액추에이터의 작동을 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 복수 인원 탑승용 회전식 시뮬레이터를 사용한 원형 구조 시뮬레이션 시스템.

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