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KR101398004B1 - 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치 - Google Patents

사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치 Download PDF

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KR101398004B1
KR101398004B1 KR1020120055855A KR20120055855A KR101398004B1 KR 101398004 B1 KR101398004 B1 KR 101398004B1 KR 1020120055855 A KR1020120055855 A KR 1020120055855A KR 20120055855 A KR20120055855 A KR 20120055855A KR 101398004 B1 KR101398004 B1 KR 101398004B1
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video
vibration
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윤태수
박현우
김기현
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(주)브이아이앰
동서대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 모니터의 영상 속에 나타나는 특수효과를 직/간접적으로 체감할 수 있어 사용자에게 보다 현실감 있고, 입체감있는 영상을 제공할 수 있도록 하기 위한 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치를 제공한다. 특히, 영상과 대응되는 사운드에 따른 진동을 추출하여 모션체어에 전달함으로써 영상에 대한 몰입도를 높일 수 있도록 하기 위한 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치을 제공한다. 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치은 영상콘텐츠를 검색하고, 검색된 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(22)를 지원하기 위한 인터넷 모션서버(20)와; 영상콘텐츠의 영상 및 사운드를 저장하고, 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(32)를 지원하기 위한 브이오디(VOD) 서버(30)와; 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)로부터 제공받은 영상콘텐츠에 대한 영상 및 사운드를 모니터(100)를 통해 출력하고, 영상콘텐츠의 영상 및 사운드에 따른 모션데이터(42)를 생성하기 위한 셋톱박스(40)와; 사용자가 모니터(100)의 영상을 관람할 수 있도록 모니터(100)의 일측에 마련되어 셋톱박스(40)의 모션데이터(42)를 제공받아 영상콘텐츠의 영상과 대응되는 진동을 사용자에게 전달하기 위한 모션체어(50)와; 사용자에 의해 인터넷 모션서버(20)와 브이오디(VOD) 서버(30)에서 영상콘텐츠를 검색 가능하도록 하고, 셋톱박스(40)를 제어하기 위한 컨트롤러(60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치{Coupled Motion and Vibration Management Systems Sound Chair}
본 발명은 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 모니터의 영상 속에 나타나는 특수효과를 직/간접적으로 체감할 수 있어 사용자에게 보다 현실감 있고, 입체감있는 영상을 제공할 수 있도록 하기 위한 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에 관한 것이다.
특히, 영상과 대응되는 사운드에 따른 진동을 추출하여 모션체어에 전달함으로써 영상에 대한 몰입도를 높일 수 있도록 하기 위한 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에 관한 것이다.
근래에 들어와서는 영화를 촬영할 때 입체촬영 장비를 사용함으로써 2차원 영상뿐 아니라 동일한 내용이지만 현실감을 보다 증가시킨 3차원 입체영화가 동시에 개봉되기도 하고 이의 상영을 위한 전문 입체영상관도 생겨나고 있으며, 제한적이긴 하지만 관객들이 현실감을 좀 더 느끼도록 하기 위하여 영상신호에 여러 특수효과 신호를 내장한 후 영상신호에 따라 특수효과가 발생되도록 하여 관객들의 후각을 자극함으로써 보다 영화에 몰입할 수 있는 환경을 제공할 수 있는 방법이 제안되기도 하였다.
또한, 박물관 및 기업홍보관 등에서 방영하는 전시 및 홍보영상의 경우에도 다큐멘터리 형태의 사실전달 위주의 나열식 내용구성보다는 시나리오를 통해 입체 또는 컴퓨터 그래픽 특수 시각효과 등을 적절히 활용한 극을 구성하여 관객들이 영상에 몰입하도록 함으로써 영상 관람 후 자연스레 지식이 습득될 수 있도록 영상시스템을 구성하는 사례가 점차 증가하고 있었다.
이에 따라 시각과 청각에 의존하는 기존의 방식과는 다른 독특하고 다양한 체험을 원하는 현대인의 심리를 반영하여 인간의 오감 중 촉감 즉, 기분 나쁘지 않을 정도의 간단한 신체자극을 통해 관객들이 깜짝 놀라게 하거나 영상내용과 유사한 환경효과를 연출함으로써 더 재미있게 영상물을 관람하고 영화에 몰입할 수 있도록 하는 방법 연구에 대한 필요성이 대두되어 왔으며, 영상물이 가지고 있는 메시지를 관객들에게 효과적으로 전달하고자 하는 노력도 다각도로 진행되고 있었다.
이와 같이 영상 속에 나타나는 특수효과를 직/간접적으로 체감할 수 있도록 한 기술은 특허문헌 1의 등록번호 제20-0382343호 "입체적 체감이 가능한 의자시스템", 특허문헌 2의 등록번호 제10-1005320호 "오감체험형 디지털 시네마 시스템"이 제안되어 있다.
이와 같은 종래 기술은 영상 속에 나타나는 특수효과를 직/간접적으로 체감할 수 있도록 하는 효과는 있으나, 영상에 대응하는 사운드와 연동하여 진동할 수 없어 깊은 느낌의 사운드를 체험할 수 없는 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 등록번호 제20-0382343호 "입체적 체감이 가능한 의자시스템" 특허문헌 2 : 등록번호 제10-1005320호 "오감체험형 디지털 시네마 시스템"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로,모니터의 영상 속에 나타나는 특수효과를 직/간접적으로 체감할 수 있어 사용자에게 보다 현실감 있고, 입체감있는 영상을 제공할 수 있도록 하기 위한 새로운 형태의 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 영상과 대응되는 사운드에 따른 진동을 추출하여 모션체어에 전달함으로써 영상에 대한 몰입도를 높일 수 있도록 하기 위한 새로운 형태의 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 영상콘텐츠를 검색하고, 검색된 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(22)를 지원하기 위한 인터넷 모션서버(20)와; 영상콘텐츠의 영상 및 사운드를 저장하고, 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(32)를 지원하기 위한 브이오디(VOD) 서버(30)와; 상기 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)로부터 제공받은 영상콘텐츠에 대한 영상 및 사운드를 모니터(100)를 통해 출력하고, 영상콘텐츠의 영상 및 사운드에 따른 모션데이터(42)를 생성하기 위한 셋톱박스(40)와; 사용자가 모니터(100)의 영상을 관람할 수 있도록 모니터(100)의 일측에 마련되어 상기 셋톱박스(40)의 모션데이터(42)를 제공받아 영상콘텐츠의 영상과 대응되는 진동을 사용자에게 전달하기 위한 모션체어(50)와; 사용자에 의해 상기 인터넷 모션서버(20)와 브이오디(VOD) 서버(30)에서 영상콘텐츠를 검색 가능하도록 하고, 상기 셋톱박스(40)를 제어하기 위한 컨트롤러(60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에서 상기 모션체어(50)는 사용자가 앉을 수 있도록 형성되는 시트(52)와; 상기 시트(52)의 하측에 설치되어 리니어액추에이터(56)에 의해 동작하는 모션축부재(54)와; 상기 리니어액추에이터(56)를 제어하기 위한 모션컨트롤보드(58)를 포함하되; 상기 모션축부재(54)는 상기 리니어액추에이터(56)의 동작에 의해 x축(종방향), y축(횡방향), z축(연직방향)의 3축으로 자유롭게 운동하고, 상기 셋톱박스(40)의 모션데이터(42)를 제공받아 영상콘텐츠의 영상과 대응되는 진동을 상기 시트(52)에 전달하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에서 상기 모션축부재(54)는 상기 시트(52)의 하측 전방의 양측에 설치되는 전방축(542)과; 상기 시트(52)의 하측 후방의 중심측에 설치되는 후방축(544)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에서 상기 셋톱박스(40)의 모션데이터(42)는 영상콘텐츠의 사운드로부터 진동데이터(422)를 생성하고, 상기 진동데이터(422)와 상기 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)를 통해 추출된 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(22, 32)를 병합하여 생성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에서 상기 셋톱박스(40)의 진동데이터(422)는 영상콘텐츠의 사운드로부터 상기 모션체어(50)의 모션축부재(54)의 전방축(542)에 해당하는 진동모션(4222)을 추출하고, 상기 사운드를 모노로 변환하여 상기 모션체어(50)의 모션축부재(54)의 후방축(542)에 해당하는 진동모션(4224)을 추출하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에 의하면, 모니터의 영상 속에 나타나는 특수효과를 직/간접적으로 체감할 수 있어 사용자에게 보다 현실감 있고, 입체감있는 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.
특히, 영상과 대응되는 사운드에 따른 진동을 추출하여 모션체어에 전달함으로써 영상에 대한 몰입도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어에서 사운드의 샘플을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어에서 셋톱박스의 변환프로그램을 도시한 도면,
도 4a 및 도4b는 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어에서 셋톱박스의 진동데이터와 모션코드를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어에서 셋톱박스의 병합프로그램을 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어에서 병합프로그램을 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어에서 모션체어를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 7에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 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.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어(10)는 인터넷 모션서버(20)와, 브이오디(VOD) 서버(30)와, 셋톱박스(40)와, 모션체어(50)와, 컨트롤러(60)를 포함하여 이루어진다.
인터넷 모션서버(20)는 영상콘텐츠를 검색하고, 검색된 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(22)를 지원하기 위한 것이고, 브이오디(VOD) 서버(30)는 영상콘텐츠의 영상 및 사운드를 저장하고, 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(32)를 지원하기 위한 것이다.
한편, 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)를 통해 검색되는 영상콘텐츠는 DVD 파일, AC3 5.1ch, DTS 사운드 파일 등 통상적인 영상콘텐츠를 포함한다.
셋톱박스(40)는 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)로부터 제공받은 영상콘텐츠에 대한 영상 및 사운드를 모니터(100)를 통해 출력하고, 영상콘텐츠의 영상 및 사운드에 따른 모션데이터(42)를 생성하기 위한 것이다. 여기서, 사운드는 주파수, 진폭, 음색 등을 일컫는다.
모션데이터(42)는 영상콘텐츠의 사운드로부터 진동데이터(422)를 생성하고, 이 진동데이터(422)와 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)를 통해 추출된 모션코드(22, 32)를 병합하여 생성되어 진다. 즉, 도 2에서 보는 바와 같이 사운드 샘플을 도 3의 변환프로그램을 통해 도 4a와 같이 진동데이터(422)를 생성하고, 이와 같이 생성된 진동데이터(422)와 도 4b에서 보는 바와 같이 모션코드(22, 32)를 도 5에서 보는 바와 같이 병합프로그램을 통해 병합하여 도 6에서 보는 바와 같은 모션데이터(42)를 생성하게 된다.
여기서, 도 3에 도시된 사운드의 진폭 최대치를 30으로 정하는 것은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모션체어의 모션축부재의 움직임을 고려하여 30으로 정한 것이나, 모션체어의 모션축부재의 움직임에 따라 진폭 최대치를 정할 수 있을 것이다.
또한, 도 5에서 보는 바와 같이 진동데이터와 모션코드를 병합하는 병합프로그램은 상술한 바와 같이 진동데이터와 모션코드에서 모션축부재의 움직임에 따라 최대값은 30으로 하여 두 개의 값을 합성하여 표시한 것이다.
진동데이터(422)는 영상콘텐츠의 사운드로부터 후술하는 모션체어(50)의 모션축부재(54)의 전방축(542)에 해당하는 진동모션(4222)을 추출하고, 사운드를 모노로 변환하여 모션체어(50)의 모션축부재(54)의 후방축(544)에 해당하는 진동모션(4222)을 추출하여 모션코드(22, 32)와 병합되어 모션데이터(42)로 생성되도록 한다.
이와 같이 생성된 모션데이터는 모션체어의 모션축부재에 전달되어 영상콘텐츠의 영상에 대응되는 진동을 모션체어에 전달하게 되어 사용자가 영상을 관람시 몰입할 수 있도록 하는 효과가 있다.
모션체어(50)는 사용자가 모니터(100)의 영상을 관람할 수 있도록 모니터(100)의 일측에 마련되는 것으로, 사용자가 앉을 수 있도록 형성되는 시트(52)와, 시트(52)의 하측에 설치되고, 리니어액추에이터(56)와 실린더에 연결되어 리니어액추에이터(56)에 의해 동작하는 모션축부재(54)와, 모션축부재(54)를 제어하기 위한 모션컨트럴보드(58)를 포함하여 이루어진다. 이때, 모션축부재(54)는 리니어액추에이터(56)의 동작에 의해 x축(종방향), y축(횡방향), z축(연직방향)의 3축으로 자유롭게 운동하도록 형성된다. 즉, 전후, 좌우, 상하 운동, 기울기, 흔들기 및 웨이브의 형태로 운동하게 되는 것이다.
시트(52)는 사용자에게 편안함을 제공하기 위해 내부에 쿠션재가 포함된 소재로 형성되고, 사용자의 안전을 위해 벨트(미도시)가 형성되며, 모션컨트럴보드(58)와 접속되어 모션축부재(54)의 운동을 제어하기 위한 제어기(미도시)가 형성되어 진다. 이때, 벨트는 시트(52)에서 해제 시 자동 정지되도록 구성되어 사용자의 안전 사고를 예방하도록 하고, 제어기는 강, 강/중, 중/약, 약의 4단계로 구성될 수 있을 것이다.
한편, 모션축부재(54)는 시트(52)의 하측 전방의 양측에 설치되는 전방축(542)과, 시트(52)의 하측 후방의 중심측에 설치되는 후방축(544)을 포함하여 이루어진다.
모션컨트롤보드(58)는 셋톱박스(40)와 통신하기 위한 통신모듈과, 모션축부재와 각각 연결되어 모션축부재(54)를 구동하고 제어하기 위한 중앙처리장치를 포함하여 이루어지되, 게임시뮬레이터와 같이 실시간으로 사용자의 입력에 따라 움직임을 생성해야 하는 인터랙티브 모드와, 영상콘텐츠와 같이 영상 내의 움직임이 미리 정해진 궤도를 따라 움직이는 비인터랙티브 모드를 동시에 지원하도록 한다.
한편, 모션컨트롤보드(58)는 TCP/UDP의 통신 속도 향상을 위해 이더넷 모듈이 탑재된 MCU가 내장되어 있다. 이와 같이 이더넷 모듈이 탑재된 MCU를 사용하는 것은 종래 MCU는 이더넷 모듈이 없어 통상의 통신 모듈을 탑재하겨 SPI로 연결사용하기 때문에 통신 속도가 저하되고, TCP/UDP 상호간의 변경이 어려운 문제점이 있기 때문이다.
한편, 셋톱박스(40)와 모션컨트롤보드(58)는 모션체어(50)가 하나로 구성될 시 RS-232C 방식으로 통신하지만, 복수의 모션체어(50)가 설치되면 RS-485 방식을 통해 통신이 가능하도록 구성되어 진다. 이는 RS-232C는 근거리용으로 사용(대략 10~15m)하며, RS-485는 대략 1~1.5 km분리하여 사용이 가능하고, 멀티 드롭 방식(직,병렬 결선으로 40~50개로 연결 사용)으로 사용 가능하기 때문이다.
이와 같이 모션체어를 모션축부재에 의해 3축으로 자유롭게 운동하도록 함으로써 사용자에게 보다 현실감 있고, 입체감 있는 영상을 제공할 수 있도록 있을 것이다.
컨트롤러(60)는 사용자에 의해 인터넷 모션서버(20)와 브이오디(VOD) 서버(30)에서 영상콘텐츠를 검색 가능하도록 하고, 셋톱박스(40)를 제어하기 위한 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치에 의하면, 모니터의 영상 속에 나타나는 특수효과를 직/간접적으로 체감할 수 있어 사용자에게 보다 현실감 있고, 입체감있는 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.
특히, 영상과 대응되는 사운드에 따른 진동을 추출하여 모션체어에 전달함으로써 영상에 대한 몰입도를 높일 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치을 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 : 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치
20 : 인터넷 모션서버 22, 32 : 모션서버
30 : 브이오디(VOD) 서버 40 : 셋톱박스
42 : 모션데이터 422 : 진동데이터
4222 : 진동모션 50 : 모션체어
52 : 시트 54 : 모션축부재
542 : 전방축 544 : 후방축
56 : 리니어컨트롤러 58 : 모션컨트롤보드
60 : 컨트롤러

Claims (5)

  1. 영상콘텐츠를 검색하고, 검색된 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(22)를 지원하기 위한 인터넷 모션서버(20)와;
    영상콘텐츠의 영상 및 사운드를 저장하고, 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(32)를 지원하기 위한 브이오디(VOD) 서버(30)와;
    상기 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)로부터 제공받은 영상콘텐츠에 대한 영상 및 사운드를 모니터(100)를 통해 출력하고, 영상콘텐츠의 영상 및 사운드에 따른 모션데이터(42)를 생성하기 위한 셋톱박스(40)와;
    사용자가 모니터(100)의 영상을 관람할 수 있도록 모니터(100)의 일측에 마련되어 상기 셋톱박스(40)의 모션데이터(42)를 제공받아 영상콘텐츠의 영상과 대응되는 진동을 사용자에게 전달하기 위한 모션체어(50)와;
    사용자에 의해 상기 인터넷 모션서버(20)와 브이오디(VOD) 서버(30)에서 영상콘텐츠를 검색 가능하도록 하고, 상기 셋톱박스(40)를 제어하기 위한 컨트롤러(60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 셋톱박스(40)의 모션데이터(42)는 영상콘텐츠의 사운드로부터 진동데이터(422)를 생성하고, 상기 진동데이터(422)와 상기 인터넷 모션서버(20) 및 브이오디(VOD) 서버(30)를 통해 추출된 영상콘텐츠의 영상에 대한 모션코드(22, 32)를 병합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 사운드 연동형 진동 모션체어 운용장치.
  5. 삭제
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