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JP2005315999A - Driving simulation method and driving simulator - Google Patents

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JP2005315999A
JP2005315999A JP2004131841A JP2004131841A JP2005315999A JP 2005315999 A JP2005315999 A JP 2005315999A JP 2004131841 A JP2004131841 A JP 2004131841A JP 2004131841 A JP2004131841 A JP 2004131841A JP 2005315999 A JP2005315999 A JP 2005315999A
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JP
Japan
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driving
vehicle
motion component
component data
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004131841A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Asano
陽一 浅野
Nobuyuki Uchida
信行 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Automobile Research Institute Inc
Original Assignee
Japan Automobile Research Institute Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Automobile Research Institute Inc filed Critical Japan Automobile Research Institute Inc
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Abstract

【課題】
映像の質の確保、ユーザの体性感覚の向上、模擬運転の快適性など、これらを満足させることのできるドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータと提供しようとする。
【解決手段】
模擬運転で右折進行または左折進行しているときの操縦データからヨー運動成分データと並進運動成分データとを求め、かつ、このうちのヨー運動成分データに基づき乗員装置11を駆動機構21でヨー運動成分量だけ右回転または左回転させると同時に、映像表示機構31の準備映像を並進運動成分データに基づいて映像表示面32に表示する。
【選択図】図1
【Task】
It is intended to provide a driving simulation method and a driving simulator capable of satisfying these, such as ensuring the quality of video, improving the somatic sensation of the user, and comfort of simulated driving.
[Solution]
The yaw motion component data and the translational motion component data are obtained from the steering data when the vehicle is making a right turn or left turn in the simulated driving, and the occupant device 11 is driven by the drive mechanism 21 based on the yaw motion component data. Simultaneously with the rotation of the component amount to the right or to the left, the preparation image of the image display mechanism 31 is displayed on the image display surface 32 based on the translational motion component data.
[Selection] Figure 1

Description

本発明はドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータに関し、より詳しくは、乗物実験装置・乗物訓練装置・遊園地用乗物装置・遊技用乗物装置などに用いて好適なドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータに関する。   The present invention relates to a driving simulation method and a driving simulator, and more particularly to a driving simulation method and a driving simulator suitable for use in a vehicle experiment apparatus, a vehicle training apparatus, an amusement park vehicle apparatus, a game vehicle apparatus, and the like.

ドライビングシミュレータについては乗物の実験・乗物の訓練・遊園地用の乗物設備・ゲームセンタの乗物遊技機など各種の分野で用いられている。これについては運転装置と駆動機構と映像表示機構とを備えたものが多い。   Driving simulators are used in various fields such as vehicle experiments, vehicle training, amusement park vehicle equipment, and game center vehicle amusement machines. Many of these are provided with a driving device, a drive mechanism, and an image display mechanism.

一般に、車両など移動体の運転を模擬したドライビングシミュレータの場合は、前後運動成分・左右運動成分・上下運動成分などの並進運動成分と、ロール運動成分・ピッチ運動成分・ヨー運動成分などの回転運動成分とで運動成分を規定し、それに基づいてリアルな体感が得られるように工夫している。図5〜図6を参照して以下に述べるのものは、このような着想に基づく従来技術の一例である。   In general, in the case of a driving simulator that simulates the driving of a moving body such as a vehicle, translational motion components such as longitudinal motion components, lateral motion components, vertical motion components, and rotational motion such as roll motion components, pitch motion components, yaw motion components, etc. The movement component is defined by the component, and it is devised so that a realistic experience can be obtained based on it. What is described below with reference to FIGS. 5 to 6 is an example of the prior art based on such an idea.

図5の従来技術で運転装置51は、駆動機構61を介して回転自在に支持されているものである。運転装置51には、ステアリングホイール・アクセルペダル・ブレーキペダルなどを備えた運転席52が設けられている。映像表示機構71は大型のスクリーン72と複数のプロジェクタ73〜77とを主体にして構成されている。これらのうちでは、スクリーン72が運転装置51の前面領域に配置され、これと対応するように複数のプロジェクタ73〜77が配置される。   In the prior art of FIG. 5, the driving device 51 is rotatably supported via a drive mechanism 61. The driving device 51 is provided with a driver seat 52 having a steering wheel, an accelerator pedal, a brake pedal, and the like. The video display mechanism 71 is mainly composed of a large screen 72 and a plurality of projectors 73 to 77. Among these, the screen 72 is arrange | positioned in the front area | region of the driving device 51, and the some projector 73-77 is arrange | positioned corresponding to this.

図5において、運転装置51の運転席52についた操縦者DVが車両に搭乗したという設定で運転を開始し、スクリーン72の映像空間を移動しはじめると、その移動方向や移動速度に対応してスクリーン72の映像が変わり出す。つまり前進であれば景色が後方に流れ、左折進行であれば景色が右前方に流れるというようにスクリーン72の映像が変化する。これは車両の並進運動成分や回転運動成分が車両進行方向と逆行するようにシステム設計されているからであり、ゆえに、各プロジェクタ73〜77からの映像がスクリーン72上でそのように変化する。これと同期して駆動機構61が運転席52を車両の並進方向や回転方向に揺動させたりする。したがって、かかるドライビングシミュレータによるとき、操縦者DVは実際に運転しているかのような体感を得ることができる。   In FIG. 5, when the driver DV on the driver seat 52 of the driving device 51 starts driving with the setting that he / she has boarded the vehicle, and starts to move in the image space of the screen 72, it corresponds to the moving direction and moving speed. The image on the screen 72 changes. In other words, the image on the screen 72 changes so that the scenery flows backward when moving forward, and the scenery flows forward when moving left. This is because the system is designed so that the translational motion component and the rotational motion component of the vehicle run in the direction opposite to the vehicle traveling direction. Therefore, the images from the projectors 73 to 77 change on the screen 72 as such. In synchronization with this, the drive mechanism 61 swings the driver's seat 52 in the translation direction or the rotation direction of the vehicle. Therefore, when using such a driving simulator, the driver DV can feel as if he / she is actually driving.

この種のドライビングシミュレータにおいては、ステアリングやアクセルなどの入力操作に対する車両の運動を演算して並進運動成分や回転運動成分の加速度を求め、当該加速度に基づく駆動機構の作動で運転席を上記のように揺動させる。この際の揺動の方式は大別して二つある。一つは運転装置と映像表示機構とが分離しているものにおいて、演算に基づく運動成分の加速度を再現するために運転席を並進方向と回転方向との両方向へ揺動させ、その後、運転席を中立位置に戻すという制御方式である。他の一つは運転装置と映像表示機構とが一体化されているものにおいて、上記と同じ並進方向の揺動に加え、演算で求められた回転角度を用いて一体構造物(運転装置と映像表示機構)を回転運動させるという制御方式である。スクリーンに映し出す映像について、これを車両進行方向と逆行させて表示する点は、いずれの方式においても同じである。   In this type of driving simulator, the motion of the vehicle in response to an input operation such as steering and accelerator is calculated to obtain the acceleration of the translational motion component and the rotational motion component, and the driver's seat is moved as described above by the operation of the drive mechanism based on the acceleration. Rocks. There are roughly two types of swinging at this time. One is that the driving device and the video display mechanism are separated. In order to reproduce the acceleration of the motion component based on the calculation, the driver's seat is swung in both the translation direction and the rotation direction, and then the driver's seat This is a control method for returning to the neutral position. The other is that the driving device and the video display mechanism are integrated. In addition to the same translational direction swing as described above, an integral structure (the driving device and the video is obtained using the rotation angle obtained by calculation). This is a control method in which the display mechanism is rotated. The point that the image projected on the screen is displayed in the direction opposite to the vehicle traveling direction is the same in any method.

この分野の技術に関しては、下記の特許文献1〜2に開示されたものがある。
特開2003−162213号公報 特表2003−523526号公報
Regarding the technology in this field, there are those disclosed in Patent Documents 1 and 2 below.
JP 2003-162213 A Special table 2003-523526 gazette

上述のドライビングシミュレータにおいて、車両Sが図6のようにP1点からP2方向へと右折するときは、並進運動成分のうちの前後運動成分M11と左右運動成分M21および回転運動成分のうちのヨー回転成分M31が支配的である。このような場合、図5のスクリーン72には、各成分M11・M21・M31と等価で車両Sの進行方向に対して逆向きとなる流れで映像が表示される。すなわち、各成分M11・M21・M31に対応するものが、図5のスクリーン72において、それぞれ逆向きのM12・M22・M32となる。このうちのヨー回転成分M32に基づく映像の流れは、スクリーン72上においてかなり速いものになる。   In the above-described driving simulator, when the vehicle S turns right from the point P1 to the direction P2 as shown in FIG. 6, the longitudinal motion component M11 of the translational motion component, the left-right motion component M21, and the yaw rotation of the rotational motion component The component M31 is dominant. In such a case, an image is displayed on the screen 72 of FIG. 5 in a flow that is equivalent to the components M11, M21, and M31 and that is opposite to the traveling direction of the vehicle S. That is, the components corresponding to the components M11, M21, and M31 are M12, M22, and M32 in the opposite directions on the screen 72 in FIG. Of these, the image flow based on the yaw rotation component M32 is considerably fast on the screen 72.

スクリーン72での速い映像の動きは、その速さゆえ視認しがたいだけでなく、「にじみ」や「ちらつき」など映像の質を劣化させるものである。したがってスクリーン72を見ながら運転する操縦者DVには、眼精疲労など大きな負荷を与え、不快感を高める。それに感受性の強い者などは、この影響で「乗物酔い」のような症状を呈したりする。もちろん実際の車両運転では、右折や左折の際に景色がこのように変わりはしないから、模擬運転そのものも現実のものから乖離していることになる。これはリアリティを欠く要因でもある。   The fast motion of the image on the screen 72 is not only difficult to see due to its speed, but also deteriorates the image quality such as “smear” and “flicker”. Therefore, a large load such as eye strain is given to the driver DV who drives while looking at the screen 72, and uncomfortable feeling is increased. Those who are sensitive to it may develop symptoms such as “motion sickness”. Of course, in actual vehicle driving, the scenery does not change in this way when turning right or left, so the simulated driving itself deviates from the actual one. This is also a factor that lacks reality.

本発明はかかる技術上の課題に鑑み、方向変換時をも含めた映像の質の確保、ユーザの体性感覚の向上、模擬運転の快適性など、これらを満足させることのできるドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータと提供しようとするものである。   In view of such technical problems, the present invention provides a driving simulation method capable of satisfying these, such as ensuring the quality of images including the time of direction change, improving the somatic sensation of the user, and comfort of simulated driving. A driving simulator and something to offer.

本発明の請求項1に記載されたドライビングシミュレーション方法は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項1記載のドライビングシミュレーション方法は、乗員装置と、模擬運転状況に応じて乗員装置を作動させるための駆動機構と、模擬運転状況に応じて準備映像を映像表示面に表示するための映像表示機構とが組み合わされたドライビングシミュレータにおいて、模擬運転で右折進行または左折進行しているときの操縦データからヨー運動成分データと並進運動成分データとを求め、かつ、このうちのヨー運動成分データに基づき乗員装置を駆動機構でヨー運動成分量だけ右回転または左回転させると同時に、映像表示機構の準備映像を並進運動成分データに基づいて映像表示面に表示することを特徴とする。   The driving simulation method described in claim 1 of the present invention is characterized by the following problem solving means in order to achieve the intended purpose. In other words, the driving simulation method according to claim 1 includes an occupant device, a drive mechanism for operating the occupant device according to the simulated driving situation, and an image for displaying the preparation video on the video display surface according to the simulated driving situation. In the driving simulator combined with the display mechanism, the yaw motion component data and the translational motion component data are obtained from the maneuvering data when the vehicle is making a right turn or left turn in simulated driving, and the yaw motion component data of these is obtained. Based on this, the occupant device is rotated right or left by the drive mechanism by the amount of yaw motion component, and at the same time, the preparation image of the image display mechanism is displayed on the image display surface based on the translational motion component data.

本発明の請求項2に係るドライビングシミュレーション方法は、請求項1記載の方法において、乗員装置に装備された操縦機構を介して模擬運転することを特徴とする。     The driving simulation method according to claim 2 of the present invention is characterized in that in the method according to claim 1, a simulation operation is performed via a steering mechanism equipped in an occupant device.

本発明の請求項3に係るドライビングシミュレーション方法は、請求項1または2記載の方法において、陸上乗物・水上乗物・水中乗物・航空乗物・宇宙乗物のうちのいずれかを模擬運転することを特徴とする。   The driving simulation method according to claim 3 of the present invention is characterized in that in the method according to claim 1 or 2, any one of a land vehicle, a water vehicle, an underwater vehicle, an air vehicle, and a space vehicle is simulated. To do.

本発明の請求項4に記載されたドライビングシミュレータは、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項4記載のドライビングシミュレータは、乗員装置と、模擬運転状況に応じて乗員装置を作動させるための駆動機構と、模擬運転状況に応じて準備映像を映像表示面に表示するための映像表示機構との組み合わせからなり、模擬運転しているときの操縦データからヨー運動成分データと並進運動成分データとを求めるための演算手段と、当該演算手段で求めたヨー運動成分データに基づいて駆動機構を回転駆動させるための回転駆動制御系と、当該演算手段で求めた並進運動成分データに基づいて準備映像を映像表示面に表示させるための映像制御系とを備えていることを特徴とする。   The driving simulator according to claim 4 of the present invention is characterized by the following problem solving means for achieving the intended purpose. That is, the driving simulator according to claim 4 includes an occupant device, a drive mechanism for operating the occupant device according to the simulated driving situation, and a video display for displaying a preparation video on the video display surface according to the simulated driving situation. A calculation means for obtaining yaw motion component data and translational motion component data from the control data during simulated driving, and a drive mechanism based on the yaw motion component data obtained by the calculation means A rotational drive control system for rotationally driving the image and a video control system for displaying the prepared video on the video display surface based on the translational motion component data obtained by the computing means.

本発明の請求項6に係るドライビングシミュレータは、請求項4記載のものにおいて、操縦機構が乗員装置に装備されていることを特徴とする。   A driving simulator according to a sixth aspect of the present invention is the driving simulator according to the fourth aspect, wherein the occupant device is equipped with a steering mechanism.

本発明の請求項6に係るドライビングシミュレータは、請求項4または5記載のものにおいて、陸上乗物・水上乗物・水中乗物・航空乗物・宇宙乗物のうちのいずれかの運転を模擬したものであることを特徴とする。   The driving simulator according to claim 6 of the present invention is the driving simulator according to claim 4 or 5, simulating the operation of any one of a land vehicle, a water vehicle, an underwater vehicle, an air vehicle, and a space vehicle. It is characterized by.

本発明に係るドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータは、つぎのような効果を有する。
(1) 模擬運転中の右折進行時または左折進行時、並進運動成分データに基づいてのみ準備映像を映像表示面に表示する。この場合の映像にはヨー運動成分が含まれないから、映像表示面の映像が視認しがたいほどの速さで変化することがなく、映像に「にじみ」や「ちらつき」など質の劣化をともなうこともない。したがって、方向変換の際の映像の質を確保することができる。
(2) 映像の質が保持できるときは、映像表示面を見ながら運転する操縦者に過分の負荷や不快感を与えることがない。したがって模擬運転が快適なものになる。
(3) 模擬運転中の右折進行時または左折進行時、ヨー運動成分データに基づいて乗員席を駆動機構で右回転または左回転させる。しかもこれを並進運動成分データに基づく映像表示と同期して行う。この乗員席の回転は現実に即したものであるからユーザの体性感覚が向上し、模擬運転がよりリアリティのあるものになる。
The driving simulation method and the driving simulator according to the present invention have the following effects.
(1) When making a right turn or left turn during simulated driving, the preparation image is displayed on the image display screen only based on the translational motion component data. Since the image in this case does not include the yaw motion component, the image on the image display surface does not change at such a speed that it is difficult to see, and the quality of the image such as “smear” or “flicker” is deteriorated. There will be no accompaniment. Therefore, it is possible to ensure the quality of the video during the direction change.
(2) When the image quality can be maintained, the driver who drives while looking at the image display surface will not be overloaded or uncomfortable. Therefore, the simulated driving becomes comfortable.
(3) During right turn or left turn during simulated driving, the occupant seat is rotated right or left by the drive mechanism based on the yaw motion component data. In addition, this is performed in synchronism with the video display based on the translational motion component data. Since the rotation of the passenger seat is realistic, the user's somatic feeling is improved and the simulated driving becomes more realistic.

本発明の実施形態として添付の図1〜図4に例示されたドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータは、つぎのようなものである。   The driving simulation method and driving simulator exemplified in FIGS. 1 to 4 attached as an embodiment of the present invention are as follows.

図1〜図3において、11は乗員装置、21は駆動機構、31は映像表示機構、41〜44は演算手段をそれぞれ示すものである。   1-3, 11 is a passenger | crew apparatus, 21 is a drive mechanism, 31 is a video display mechanism, 41-44 shows a calculating means, respectively.

図1〜図3とくに図2〜図3を参照して、乗員装置11は、下面にキャスタ12を有する回転板13と、回転板13上に据え付けられた運転者(操縦者)用の乗員席14と、同じく回転板13上に装備された複数の操縦機構(入力機構)15〜17とを主体にして構成されている。操縦機構15〜17に関して、一つの操縦機構15はステアリング装置、他の一つの操縦機構16はアクセル装置、さらに他の一つの操縦機構17はブレーキ装置である。   1 to 3, and particularly to FIGS. 2 to 3, an occupant device 11 includes a rotating plate 13 having casters 12 on a lower surface, and a driver's (operator) passenger seat installed on the rotating plate 13. 14 and a plurality of control mechanisms (input mechanisms) 15 to 17 that are also mounted on the rotary plate 13. Regarding the steering mechanisms 15 to 17, one steering mechanism 15 is a steering device, the other one steering mechanism 16 is an accelerator device, and the other one steering mechanism 17 is a brake device.

図1〜図3とくに図2を参照して、乗員装置11を回転させるための駆動機構21は、床面などに固定される基板22と、支持台23を介して基板22上に据え付けられたモータ(パルス指令型ACサーボモータ)24とを主体にして構成されている。モータ24の出力軸には、支持台23の天板を貫通した端部に板状の結合部材が取り付けられている。したがって乗員装置11については、モータ24上に被された回転板13がモータ側の結合部材に固定されることでモータ24の出力軸と連結されている。モータ24はもちろん電源に接続されるものであるが、これには回転駆動制御系(モータドライバ)25が付帯している。   1 to 3 and particularly FIG. 2, the drive mechanism 21 for rotating the occupant device 11 is installed on the substrate 22 via the substrate 22 fixed to the floor surface and the support base 23. The motor (pulse command type AC servo motor) 24 is mainly used. A plate-like coupling member is attached to the output shaft of the motor 24 at an end portion that penetrates the top plate of the support base 23. Therefore, the occupant device 11 is connected to the output shaft of the motor 24 by fixing the rotating plate 13 covered on the motor 24 to the coupling member on the motor side. Of course, the motor 24 is connected to a power source, and a rotation drive control system (motor driver) 25 is attached thereto.

図1を参照して、映像表示機構31は映像表示面32と複数のプロジェクタ33〜37とを主体にして構成されている。大型のスクリーンからなる映像表示面32は、乗員装置11の周囲においてその前面から両側面にわたる領域に配置され、各プロジェクタ33〜37は映像表示面32と対応するように配置されている。   Referring to FIG. 1, the video display mechanism 31 is mainly composed of a video display surface 32 and a plurality of projectors 33 to 37. The video display surface 32 composed of a large screen is disposed in a region extending from the front surface to both side surfaces around the occupant device 11, and the projectors 33 to 37 are disposed to correspond to the video display surface 32.

図1に例示された各演算手段41〜44は電子計算機(コンピュータ)からなり、それぞれ所定のプログラムなどを記憶させた回路を有するものである。これらのうちで、演算手段41はメインのものである。メインの演算手段41は乗員装置11の操縦機構15〜17から操縦データ(アクセル操作量・ブレーキ操作量・ステアリング角度など)が入力されたとき、それを用いて当該模擬運転乗物の運動を演算し、その演算結果の一部または全部を他の演算手段に入力する。演算手段(シナリオ計算機)42は演算手段41から並進運動に関する演算結果を受けたとき、演算座標視点からの映像を自身の映像データベース上に計算するというものである。演算手段(映像発生計算機)43はスクリーン32に表示する映像を発生させるためのものである。これは演算手段42の演算結果を受けて作成した映像を各プロジェクタ33〜37へと出力する。演算手段43については、簡略化のため図1で1台のみ示されているが、実際は各プロジェクタ33〜37に対応した数のもの(5台)がある。演算手段(エレクトリックコントロールユニット計算機=ECU計算機)44は、演算手段41から回転運動に関する演算結果を受けたとき、乗員装置11を回転させるためのモータ24に必要なパルス数やパルス速度を演算し、それを回転駆動制御系25に出力する。   Each computing means 41 to 44 illustrated in FIG. 1 is composed of an electronic computer (computer), and has a circuit storing a predetermined program or the like. Of these, the computing means 41 is the main one. When the operation data (accelerator operation amount, brake operation amount, steering angle, etc.) is input from the operation mechanisms 15 to 17 of the occupant device 11, the main calculation means 41 calculates the motion of the simulated driving vehicle using the operation data. Then, a part or all of the calculation result is input to another calculation means. When the calculation means (scenario computer) 42 receives the calculation result related to the translational motion from the calculation means 41, the calculation means 42 calculates the video from the calculation coordinate viewpoint on its own video database. The computing means (image generation computer) 43 is for generating an image to be displayed on the screen 32. This outputs the video created in response to the calculation result of the calculation means 42 to the projectors 33 to 37. Only one arithmetic unit 43 is shown in FIG. 1 for the sake of simplicity, but there are actually a number (five units) corresponding to each projector 33 to 37. When the calculation means (electric control unit computer = ECU computer) 44 receives the calculation result regarding the rotational motion from the calculation means 41, it calculates the number of pulses and the pulse speed necessary for the motor 24 for rotating the occupant device 11, This is output to the rotational drive control system 25.

図1〜図3の実施形態で例示された本発明装置を用いて本発明方法を実施するときは、一例として図4のようになる。   When the method of the present invention is carried out using the device of the present invention illustrated in the embodiment of FIGS. 1 to 3, an example is shown in FIG. 4.

図4でスタートのときは、図1のように乗員装置11の乗員席14についた操縦者DVが当該乗物(たとえば自動車のなど車両)の模擬運転を開始する。具体的にはステアリング装置・アクセル装置・ブレーキ装置などの操縦機構15〜17を操作して運転を開始する。これで図4の各ステップが開始する。   When starting in FIG. 4, as shown in FIG. 1, the operator DV attached to the passenger seat 14 of the occupant device 11 starts a simulated operation of the vehicle (for example, a vehicle such as an automobile). Specifically, the operation is started by operating the steering mechanisms 15 to 17 such as a steering device, an accelerator device, and a brake device. This starts each step of FIG.

図4の第1ステップS1のとき、各操縦機構15〜17の操作量すなわちアクセル操作量・ブレーキ操作量・ステアリング角度などがデータD7としてメインの演算手段41に入力される。図4の第2ステップS2では、演算手段41がデータD7を用いて乗物の運動計算を行い、当該乗物の平面座標やヨー角度を求める。演算手段41は、ここで求めた平面座標をデータD1として演算手段42に入力すると同時に、ヨー角度をデータD4として演算手段44に入力する。   At the first step S1 in FIG. 4, the operation amount of each of the steering mechanisms 15-17, that is, the accelerator operation amount, the brake operation amount, the steering angle, etc. is input to the main calculation means 41 as data D7. In the second step S2 of FIG. 4, the calculation means 41 calculates the motion of the vehicle using the data D7, and obtains the plane coordinates and the yaw angle of the vehicle. The calculation means 41 inputs the plane coordinates obtained here as data D1 to the calculation means 42, and simultaneously inputs the yaw angle as data D4 to the calculation means 44.

図4の第3ステップS3〜第7ステップS7はヨー角度に応じて乗員装置11を回転させるためのものである。すなわち第3ステップS3のとき、演算手段44は、新規入力されたヨー角度データD4と、旧ヨー角度(一つ前のもの)との差分を用いてヨー角度の変化を求め、モータ24の回転角度を決定する。第4ステップS4で演算手段44は、第3ステップS3で求めたモータ回転角度を再現するするために必要なパルス数およびパルス速度をデータD5として算出する。この後の第5ステップS5において、演算手段44は第4ステップS4で求めたデータD5に基づく指令を回転駆動制御系25に出す。すなわち演算手段44は、モータ24を回転させるときのパルス数やパルス速度など、これらについて回転駆動制御系25に指令を出す。第6ステップS6における回転駆動制御系25は、所定の制御電力D6をモータ24に入力する。かくて、第7ステップS7に至ると、モータ24はヨー運動成分量だけ右回転または左回転し、乗員装置11を同方向へ所定速度で所定量だけ回転させる。   The third step S3 to the seventh step S7 in FIG. 4 are for rotating the occupant device 11 according to the yaw angle. That is, at the time of the third step S3, the calculation means 44 obtains a change in the yaw angle using the difference between the newly input yaw angle data D4 and the old yaw angle (the previous one), and rotates the motor 24. Determine the angle. In the fourth step S4, the calculation means 44 calculates the number of pulses and the pulse speed necessary for reproducing the motor rotation angle obtained in the third step S3 as data D5. In the subsequent fifth step S5, the calculation means 44 issues a command based on the data D5 obtained in the fourth step S4 to the rotational drive control system 25. That is, the calculation means 44 issues a command to the rotational drive control system 25 regarding the number of pulses and the pulse speed when the motor 24 is rotated. The rotation drive control system 25 in the sixth step S <b> 6 inputs predetermined control power D <b> 6 to the motor 24. Thus, when the seventh step S7 is reached, the motor 24 rotates clockwise or counterclockwise by the yaw motion component amount, and rotates the occupant device 11 by the predetermined amount at the predetermined speed in the same direction.

一方、模擬運転の開始時点において映像表示面32に表示されている映像は、図4のスタート後に変更される。すなわち、第1ステップS1や第2ステップS2を経てから第3ステップS3と同期する第8ステップS8以降において、映像表示面32の映像が以下のように変更される。もちろん上述した乗員装置11の回転は、映像表示面32の映像空間を移動しているときの右折進行時や左折進行時に行うものであるから、その際の映像表示と同期同調する。   On the other hand, the image displayed on the image display surface 32 at the start of the simulated operation is changed after the start of FIG. That is, after the first step S1 and the second step S2, and after the eighth step S8 synchronized with the third step S3, the video on the video display surface 32 is changed as follows. Of course, the above-described rotation of the occupant device 11 is performed at the time of a right turn or a left turn while moving in the image space of the image display surface 32, and thus is synchronized with the image display at that time.

図4の第8ステップS8では、演算手段41から入力された平面座標データD1を用いて演算手段42が当該平面座標視点の映像を映像データベースから抽出する。それが映像データD2である。演算手段42はこのデータD2を演算手段43へ入力する。図4の第9ステップS9で5台の演算手段43は、映像データD2用いて当該乗物の並進運動を模擬した映像D3を各プロジェクタ33〜37に出力する。図4の第10ステップS10で各プロジェクタ33〜37は、その模擬映像D3をスクリーン32に投射する。かくて、第11ステップS11に至ると、スクリーン32には当該乗物の並進運動を模擬した映像D3が表示される。   In 8th step S8 of FIG. 4, the calculating means 42 extracts the image | video of the said plane coordinate viewpoint from the image | video database using the plane coordinate data D1 input from the calculating means 41. FIG. That is the video data D2. The calculation means 42 inputs this data D2 to the calculation means 43. In the ninth step S9 of FIG. 4, the five arithmetic means 43 output the video D3 simulating the translational motion of the vehicle to the projectors 33 to 37 using the video data D2. In the tenth step S <b> 10 of FIG. 4, the projectors 33 to 37 project the simulated video D <b> 3 onto the screen 32. Thus, when the eleventh step S11 is reached, an image D3 simulating the translational motion of the vehicle is displayed on the screen 32.

本発明での模擬運転の一例が前記図6で述べたようなものであるとき、図1のスクリーン32には、並進運動成分(前後運動成分M11・左右運動成分M21)と逆向きの流れM12・M22で映像が表示されるだけであり、これに回転運動成分が複合することはない。一方、回転運動成分(ヨー回転成分M31)については、乗員装置11が同一方向に回転することで対応している。したがってスクリーン32の映像は「にじみ」や「ちらつき」のない高品質を維持し、操縦者DVに大きな負荷を与えたり不快感を高めたりすることもない。しかも乗員装置11の回転が実際の運転と符合することになるから、模擬運転のリアリティ性も向上する。   When an example of the simulation operation in the present invention is as described in FIG. 6, the screen 32 in FIG. 1 has a flow M12 in the direction opposite to the translational motion component (the longitudinal motion component M11 and the left-right motion component M21). -Only an image is displayed at M22, and a rotational motion component is not combined with this. On the other hand, the rotational movement component (yaw rotation component M31) is dealt with by the occupant device 11 rotating in the same direction. Therefore, the image on the screen 32 maintains high quality without “smear” or “flicker”, and does not give a large load to the operator DV or increase discomfort. Moreover, since the rotation of the occupant device 11 coincides with the actual driving, the reality of the simulated driving is also improved.

本発明の図示の実施形態では、乗員装置11に手動の操縦機構15〜17が装備されている。これにつては自動の操縦機構であっても構わないし、手動操縦機構と自動操縦機構とが併設されても構わない。また、遠隔操作するような場合は、乗員装置11から操縦機構を省略してもよい。   In the illustrated embodiment of the invention, the occupant device 11 is equipped with manual steering mechanisms 15-17. This may be an automatic steering mechanism, or a manual steering mechanism and an automatic steering mechanism may be provided. Further, in the case of remote control, the steering mechanism may be omitted from the occupant device 11.

本発明の図示以外の実施形態についていうと、乗員装置11の乗員席14は複数あってもよく、また、運転者や操縦者以外の者の席たとえば乗客席が併設されていてもよい。遠隔操作するような場合は乗客席のみが乗員装置11に設けられたりする。   Regarding embodiments other than the illustration of the present invention, there may be a plurality of occupant seats 14 of the occupant device 11, and seats of persons other than the driver and the driver, for example, passenger seats may be provided. In the case of remote control, only the passenger seat is provided in the occupant device 11.

本発明の実施形態で用いられる映像表示機構31について、映像表示面32のサイズはとくに問わないし、プロジェクタ33〜37の数も図示例に比して増減することがある。映像表示機構31について、また、液晶画面表示方式・CRT表示方式・プラズマ画面表示方式など任意のものを採用することができる。映像データベースについても、実写に基づくもの・コンピュータグラフィックの技法で作成したもの・これらの両者を併用したものなどが用いられる。   In the video display mechanism 31 used in the embodiment of the present invention, the size of the video display surface 32 is not particularly limited, and the number of projectors 33 to 37 may be increased or decreased as compared to the illustrated example. As the video display mechanism 31, any liquid crystal screen display method, CRT display method, plasma screen display method, or the like can be adopted. Video databases based on live-action images, created using computer graphics techniques, or a combination of both are used.

本発明において模擬運転の対象とする乗物は、陸上乗物(例:自動車などの車両)・水上乗物(例:モータボートやその他の船舶)・水中乗物(例:潜水艦や深海探査機)・航空乗物(例:旅客機や戦闘機など)・宇宙乗物(例:宇宙ロケットや宇宙探査機など)のうちから任意に選択されるものである。これには架空の乗物も含まれる。   Vehicles subject to simulated driving in the present invention include land vehicles (e.g., vehicles such as automobiles), water vehicles (e.g., motor boats and other ships), underwater vehicles (e.g., submarines and deep sea exploration vehicles), and air vehicles. (Example: passenger plane, fighter plane, etc.) ・ Space vehicle (Ex: space rocket, space probe, etc.) is arbitrarily selected. This includes fictitious vehicles.

以上に述べた本発明のドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータは、乗物の実験・乗物の訓練・遊園地用の乗物設備・ゲームセンタの乗物遊技機など各種の分野で用いられる。   The driving simulation method and driving simulator of the present invention described above are used in various fields such as vehicle experiments, vehicle training, amusement park vehicle facilities, and game center vehicle amusement machines.

本発明に係るドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータは、映像の質がよく、疲労感なく快適に用いることができ、リアリティ性の高いものである。したがって、これを乗物の実験・乗物の訓練・遊園地用の乗物設備・ゲームセンタの乗物遊技機などに適用するときは、有用で有益なものとなる。   The driving simulation method and the driving simulator according to the present invention have high image quality, can be used comfortably without feeling of fatigue, and have high reality. Therefore, it is useful and useful when applied to vehicle experiments, vehicle training, amusement park vehicle equipment, game center vehicle amusement machines, and the like.

本発明に係るドライビングシミュレーション方法とドライビングシミュレータの一実施形態を略示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a driving simulation method and a driving simulator according to the present invention. 図1における乗員装置の一部切り欠き側面図である。FIG. 2 is a partially cutaway side view of the occupant device in FIG. 1. 図1における乗員装置の底面図である。It is a bottom view of the passenger | crew apparatus in FIG. 本発明に係るドライビングシミュレーション方法のステップの一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the step of the driving simulation method which concerns on this invention. 従来技術の一例を略示した斜視図である。It is the perspective view which showed schematically an example of the prior art. 模擬運転の一例を解説した図である。It is a figure explaining an example of simulation driving.

符号の説明Explanation of symbols

11 乗員装置
15 操縦機構
16 操縦機構
17 操縦機構
21 駆動機構
22 基板
24 モータ
25 回転駆動制御系
31 映像表示機構
32 映像表示面
33 プロジェクタ
34 プロジェクタ
35 プロジェクタ
36 プロジェクタ
37 プロジェクタ
41 演算手段
42 演算手段
43 演算手段
44 演算手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Passenger apparatus 15 Steering mechanism 16 Steering mechanism 17 Steering mechanism 21 Drive mechanism 22 Substrate 24 Motor 25 Rotation drive control system 31 Video display mechanism 32 Video display surface 33 Projector 34 Projector 35 Projector 36 Projector 37 Projector 41 Calculation means 42 Calculation means 43 Calculation Means 44 Calculation means

Claims (6)

乗員装置と、模擬運転状況に応じて乗員装置を作動させるための駆動機構と、模擬運転状況に応じて準備映像を映像表示面に表示するための映像表示機構とが組み合わされたドライビングシミュレータにおいて、模擬運転で右折進行または左折進行しているときの操縦データからヨー運動成分データと並進運動成分データとを求め、かつ、このうちのヨー運動成分データに基づき乗員装置を駆動機構でヨー運動成分量だけ右回転または左回転させると同時に、映像表示機構の準備映像を並進運動成分データに基づいて映像表示面に表示することを特徴とするドライビングシミュレーション方法。   In a driving simulator in which an occupant device, a drive mechanism for operating the occupant device according to the simulated driving situation, and a video display mechanism for displaying a preparation image on the video display surface according to the simulated driving situation, The yaw motion component data and the translational motion component data are obtained from the steering data when the vehicle is making a right turn or left turn in simulated driving, and the occupant device is driven by the drive mechanism based on the yaw motion component data. The driving simulation method is characterized in that the image prepared by the image display mechanism is displayed on the image display surface based on the translational motion component data at the same time as the image is rotated clockwise or counterclockwise. 乗員装置に装備された操縦機構を介して模擬運転する請求1記載のドライビングシミュレーション方法。   The driving simulation method according to claim 1, wherein the simulation operation is performed via a steering mechanism installed in the occupant device. 陸上乗物・水上乗物・水中乗物・航空乗物・宇宙乗物のうちのいずれかを模擬運転する請求1または2記載のドライビングシミュレーション方法。   The driving simulation method according to claim 1 or 2, wherein one of a land vehicle, a water vehicle, an underwater vehicle, an air vehicle, and a space vehicle is simulated. 乗員装置と、模擬運転状況に応じて乗員装置を作動させるための駆動機構と、模擬運転状況に応じて準備映像を映像表示面に表示するための映像表示機構との組み合わせからなり、模擬運転しているときの操縦データからヨー運動成分データと並進運動成分データとを求めるための演算手段と、当該演算手段で求めたヨー運動成分データに基づいて駆動機構を回転駆動させるための回転駆動制御系と、当該演算手段で求めた並進運動成分データに基づいて準備映像を映像表示面に表示させるための映像制御系とを備えていることを特徴とするドライビングシミュレータ。   It consists of a combination of an occupant device, a drive mechanism for operating the occupant device according to the simulated driving situation, and a video display mechanism for displaying the preparation video on the video display surface according to the simulated driving situation, Computing means for obtaining yaw motion component data and translational motion component data from the steering data when driving, and a rotational drive control system for rotationally driving the drive mechanism based on the yaw motion component data obtained by the computing means And a video control system for displaying a prepared video on the video display surface based on the translational motion component data obtained by the computing means. 操縦機構が乗員装置に装備されている請求1記載のドライビングシミュレータ。   The driving simulator according to claim 1, wherein the steering mechanism is mounted on the occupant device. 陸上乗物・水上乗物・水中乗物・航空乗物・宇宙乗物のうちのいずれかの運転を模擬したものである請求項4または5記載のドライビングシミュレータ。   The driving simulator according to claim 4 or 5, which simulates the operation of any one of a land vehicle, a water vehicle, an underwater vehicle, an air vehicle, and a space vehicle.
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