FR2844073A1 - Car simulation display calculation process/mechanism having moving object/detector with screen display and image digital words found measuring luminous parameters screen zone - Google Patents
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Abstract
Description
1 28440731 2844073
PROCEDE ET DISPOSITIF DE CALCUL D'UN DELAI D'AFFICHAGE DANS UN SYSTEME DE SIMULATION METHOD AND DEVICE FOR CALCULATING A DISPLAY DELAY IN A SIMULATION SYSTEM
La présente invention concerne un procédé de calcul d'un délai d'affichage The present invention relates to a method for calculating a display delay
dans un système de simulation, et son dispositif associé. in a simulation system, and its associated device.
Plus particulièrement elle concerne un procédé de calcul d'un délai d'affichage dans un simulateur, ce simulateur comprenant un objet en 10 mouvement, des moyens de détection des mouvements de l'objet et des moyens d'affichage sur un écran d'une image illustrant une situation More particularly, it relates to a method for calculating a display delay in a simulator, this simulator comprising a moving object, means for detecting the movements of the object and means for displaying on a screen a image illustrating a situation
simulée résultant de ces mouvements. simulated resulting from these movements.
Actuellement, dans les systèmes de simulation, l'affichage des images 15 présente des retards dus aux temps de traitement des données acquises par les détecteurs de mouvement, et/ou aux temps de calcul des données à émettre pour l'affichage, et/ou aux dispositifs et appareils de Currently, in simulation systems, the display of the images 15 presents delays due to the processing times of the data acquired by the motion detectors, and / or to the calculation times of the data to be transmitted for the display, and / or to devices and appliances
transformation des données et de formation des images sur un écran. transforming data and forming images on a screen.
Ces retards doivent être calculés et pris en compte pour établir la validité These delays must be calculated and taken into account to establish the validity
et la qualité du système de simulation. and the quality of the simulation system.
Pour cela, les systèmes de mesure des délais d'affichage existants effectuent, d'une part, l'analyse des données reçues de l'objet en 25 mouvement, et d'autre part, l'analyse des données émises vers les moyens d'affichage. Cette analyse est réalisée grâce à un système informatique, qui recueille les données relatives aux mouvements de l'objet et qui fournit les signaux aux moyens d'affichage en fonction des données recueillies. Une telle solution permet de mesurer le délai ou le retard entre le mouvement de l'objet et l'émission des données pour l'affichage de l'image, mais elle ne prend, notamment, pas en compte le temps de transmission des données pour l'affichage de l'image sur l'écran, et le délai For this, the existing display delay measurement systems carry out, on the one hand, the analysis of the data received from the moving object, and on the other hand, the analysis of the data transmitted to the means of display. This analysis is carried out using a computer system, which collects the data relating to the movements of the object and which supplies the signals to the display means as a function of the data collected. Such a solution makes it possible to measure the delay or the delay between the movement of the object and the emission of the data for the display of the image, but it does not, in particular, take into account the time of data transmission for the display of the image on the screen, and the delay
nécessaire à la formation de l'image proprement dite. necessary for the formation of the image itself.
De plus cette solution propose un dispositif de mesure intégré dans un simulateur donné, et qui, par conséquent, ne peut être utilisé que sur un In addition, this solution offers a measurement device integrated into a given simulator, and which, therefore, can only be used on a
seul système de simulation.single simulation system.
Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un procédé de 10 mesure du délai d'affichage d'une image dans un simulateur du type décrit précédemment, ce procédé consistant à réaliser un traitement des données To overcome these drawbacks, the invention provides a method for measuring the delay in displaying an image in a simulator of the type described above, this method consisting in performing data processing.
relatives aux mouvements de l'objet et des données relatives à l'image. relating to the movements of the object and the data relating to the image.
Pour cela l'invention propose un procédé de mesure du délai d'affichage 15 d'une image dans un simulateur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que les données relatives à l'image sont obtenues par mesure d'un paramètre lumineux, représentatif de l'état d'au moins une zone de l'écran d'affichage. Selon un autre aspect de l'invention, la mesure du paramètre lumineux est For this, the invention proposes a method for measuring the display delay 15 of an image in a simulator of the type described above, characterized in that the data relating to the image are obtained by measurement of a light parameter, representative the state of at least one area of the display screen. According to another aspect of the invention, the measurement of the light parameter is
réalisée par un capteur d'éclairement. performed by a light sensor.
Dans un autre mode de réalisation, le mouvement de l'objet est provoqué par l'action directe ou indirecte d'un utilisateur sur cet objet. 25 Avantageusement, le capteur d'éclairement est positionné de façon à mesurer le paramètre lumineux dans une zone d'affichage de l'écran dans laquelle toute les conséquences des mouvements de l'objet, pendant la In another embodiment, the movement of the object is caused by the direct or indirect action of a user on this object. Advantageously, the illumination sensor is positioned so as to measure the light parameter in a display area of the screen in which all the consequences of the movements of the object, during the
mesure, peuvent être visualisés.can be viewed.
L'invention propose aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment, comprenant un système informatique de traitement des données, caractérisé en ce que le système informatique est relié à un The invention also provides a device for implementing the method described above, comprising a data processing computer system, characterized in that the computer system is connected to a
capteur d'éclairement qui lui transmet les données relatives à l'image. illumination sensor which transmits the image data to it.
Selon un autre aspect de l'invention, le capteur d'éclairement comporte un cache, permettant de définir le périmètre de ladite zone de l'écran. Selon un aspect particulier de l'invention, le capteur d'éclairement est une photodiode. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la According to another aspect of the invention, the illumination sensor comprises a cover, making it possible to define the perimeter of said area of the screen. According to a particular aspect of the invention, the illumination sensor is a photodiode. Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on
lecture de la description détaillée qui va suivre donnée uniquement à titre reading of the detailed description which will follow given only for
d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés. example and made with reference to the accompanying drawings.
La figure 1 représente un schéma fonctionnel des systèmes de simulation 15 existants. FIG. 1 represents a functional diagram of the existing simulation systems 15.
La figure 2 représente le dispositif objet de l'invention utilisée dans un FIG. 2 represents the device which is the subject of the invention used in a
simulateur de conduite d'un véhicule. vehicle driving simulator.
La figure 1 schématise un système de simulation existant, sur lequel les flèches représentent les relations fonctionnelles entre les différentes entités du système. Les parallélépipèdes 10, 12 et 14 représentent respectivement un objet, qui peut être en mouvement, un moyen de mise en mouvement de cet objet et un capteur de mouvement. Les données de 25 ce dernier sont émises vers un système informatique 16, qui, après traitement, les transmet aux moyens d'affichage 18, pour l'affichage des Figure 1 shows schematically an existing simulation system, on which the arrows represent the functional relationships between the different entities of the system. The parallelepipeds 10, 12 and 14 respectively represent an object, which can be in motion, a means for setting in motion this object and a motion sensor. The latter's data are transmitted to a computer system 16 which, after processing, transmits them to the display means 18, for displaying the
images sur l'écran 20.images on screen 20.
Ce système informatique 16 est aussi prévu pour calculer le temps écoulé 30 entre la réception des données fournies par le capteur de mouvement, et l'émission de celles relatives à l'affichage de l'image. Ce résultat apparaît This computer system 16 is also provided for calculating the time elapsed between the reception of the data supplied by the motion sensor, and the transmission of that relating to the display of the image. This result appears
alors sur le périphérique de visualisation 22. then on the display device 22.
Sur la figure 2, le système de simulation, ou simulateur sur lequel peut être appliqué le procédé objet de l'invention, comprend un objet 24, tel qu'un véhicule automobile, en mouvement dans l'espace. Le mouvement 5 de cet objet est obtenu au moyen d'une plate-forme 26, qui est mobile selon les trois axes de l'espace, et sur laquelle le véhicule, ou une In FIG. 2, the simulation system, or simulator to which the method object of the invention can be applied, comprises an object 24, such as a motor vehicle, in motion in space. The movement 5 of this object is obtained by means of a platform 26, which is movable along the three axes of space, and on which the vehicle, or a
maquette de véhicule, est fixé.vehicle model, is fixed.
Les déplacements de la plate-forme 26 sont déclenchés par une action 10 directe ou indirecte, sur cet objet, d'un conducteur utilisant le simulateur, par exemple, en fonction de l'image représentée sur l'écran, et qui est visible directement par l'utilisateur. Cette action peut être la rotation du volant 28 ou l'appui sur une pédale. Le mouvement simulé doit se rapprocher au maximum de celui produit par une action identique à bord d'un véhicule réel, pour donner l'impression à l'utilisateur d'être impliqué The movements of the platform 26 are triggered by a direct or indirect action, on this object, of a driver using the simulator, for example, depending on the image represented on the screen, and which is visible directly by the user. This action can be the rotation of the steering wheel 28 or the depressing on a pedal. The simulated movement must be as close as possible to that produced by an identical action on board a real vehicle, to give the user the impression of being involved.
dans l'activité simulée représentée à l'écran. in the simulated activity shown on the screen.
Des moyens 30 de détection des mouvements de l'objet, tel que par exemple, un accéléromètre permettent de fournir à chaque instant les 20 composantes de position, de vitesse ou d'accélération du véhicule de Means 30 for detecting the movements of the object, such as, for example, an accelerometer, make it possible to supply the position, speed or acceleration components of the vehicle at all times.
simulation. Ces composantes sont transmises à un système informatique 32, tel que représenté par la flèche F1, qui va traiter ces données. Le système 32 va transmettre, à des moyens d'affichage 34, et comme indiqué par la flèche F2, les signaux nécessaires à l'affichage d'images illustrant 25 une situation simulée en fonction de ces mouvements. simulation. These components are transmitted to a computer system 32, as represented by the arrow F1, which will process this data. The system 32 will transmit, to display means 34, and as indicated by the arrow F2, the signals necessary for the display of images illustrating a simulated situation as a function of these movements.
Les moyens d'affichage 34 utilisés sont ceux utilisés habituellement dans les systèmes de simulation, tels que par exemple, ici un vidéo-projecteur 34 et un écran 36. Ils peuvent aussi être composé d'un moniteur, formé de 30 circuits annexes et d'un écran pour recevoir et afficher l'information. The display means 34 used are those usually used in simulation systems, such as here, for example, a video projector 34 and a screen 36. They can also be composed of a monitor, formed of 30 auxiliary circuits and 'a screen to receive and display information.
Dans ce cas l'écran peut être associé à un tube à rayon cathodique, ou bien être en écran plat à plasma ou à cristaux liquides. Ces moyens d'affichage peuvent aussi être composés d'un casque de réalité virtuelle, formés d'écrans miniaturisés et d'oculaires adaptés Dans le cas d'un système de simulation de conduite d'un véhicule automobile, les images In this case, the screen can be associated with a cathode ray tube, or else be a flat plasma or liquid crystal screen. These display means can also be composed of a virtual reality headset, formed from miniaturized screens and suitable eyepieces In the case of a system for driving a motor vehicle, the images
affichées représentent l'environnement dans lequel le véhicule évolue. displayed represent the environment in which the vehicle operates.
Lorsque l'image est projetée sur l'écran 36, et conformément aux enseignements de l'invention, un capteur d'éclairement 38 enregistre des paramètres lumineux, et fournit, par exemple, une tension proportionnelle à l'éclairement auquel il est soumis. Pour cela, le capteur de mesure 10 d'éclairement 38 est positionné face à une zone déterminée d'affichage de l'écran. Dans le cas o les moyens d'affichage sont composés d'un vidéoprojecteur et d'un écran, le capteur peut être positionné derrière cet écran si ce dernier est suffisamment transparent pour laisser paraître l'image affichée. Le capteur 38 est, par exemple, monté sur un support coulissant permettant les réglages de sa position par rapport à l'écran, selon les trois axes de l'espace. L'ensemble est ici fixé sur un trépied 40 permettant les réglages de la position du capteur 38 selon un axe vertical. 20 Le capteur 38 peut comporter une photodiode 42, ou un groupe de photodiodes qui produit un courant photoélectrique par absorption du When the image is projected on the screen 36, and in accordance with the teachings of the invention, an illumination sensor 38 records light parameters, and supplies, for example, a voltage proportional to the illumination to which it is subjected. For this, the illumination measurement sensor 38 is positioned facing a determined display area of the screen. In the case where the display means are composed of a video projector and a screen, the sensor can be positioned behind this screen if the latter is transparent enough to allow the displayed image to appear. The sensor 38 is, for example, mounted on a sliding support allowing the adjustments of its position relative to the screen, along the three axes of space. The assembly is here fixed on a tripod 40 allowing adjustments of the position of the sensor 38 along a vertical axis. The sensor 38 can comprise a photodiode 42, or a group of photodiodes which produces a photoelectric current by absorption of the
rayonnement optique incident qu'elle reçoit de l'écran. incident optical radiation it receives from the screen.
Le capteur peut être équipé d'un cache destiné, d'une part, à isoler la The sensor can be fitted with a cover intended, on the one hand, to isolate the
photodiode de la lumière ambiante et, d'autre part, à définir le périmètre de l'aire 44 de mesure. Cette zone 44 doit permettre de visualiser toutes les conséquences des mouvements de l'objet, pendant la mesure. Elle sera choisie par approches successives, et fixée à l'issue de plusieurs essais 30 satisfaisants lors d'une phase d'initialisation du procédé selon l'invention. photodiode of ambient light and, on the other hand, to define the perimeter of the measurement area 44. This zone 44 must make it possible to visualize all the consequences of the movements of the object, during the measurement. It will be chosen by successive approaches, and fixed at the end of several satisfactory tests during an initialization phase of the method according to the invention.
Plusieurs méthodes de calcul existent pour déterminer les variations de l'image. Par exemple la méthode nommée " bord - contraste " propose de mesurer les déplacements, sur l'écran d'affichage, d'un périmètre de Several calculation methods exist to determine the variations of the image. For example, the method called "edge - contrast" proposes to measure the displacements, on the display screen, of a perimeter of
surface d'une couleur déterminée.area of a specific color.
Cette méthode nécessite que le capteur d'éclairement 38 visualise une zone 44 contenant deux couleurs distinctes et contrastées. Les données enregistrées par le capteur de lumière seront relatives au déplacement de la limite commune des deux parties colorées et contrastées. 10 Le capteur envoie alors les données au système informatique 32 auquel il est relié, comme représenté par la flèche F3. Le système informatique 32 établit, par calcul, une relation entre les données fournies par le capteur de lumière et celles provenant du détecteur de mouvement, pour 15 déterminer le temps écoulé entre le moment o le conducteur réalise une action, et le moment o la variation correspondante de l'image est This method requires that the illumination sensor 38 displays an area 44 containing two distinct and contrasting colors. The data recorded by the light sensor will relate to the displacement of the common boundary of the two colored and contrasting parts. The sensor then sends the data to the computer system 32 to which it is connected, as represented by the arrow F3. The computer system 32 computes a relationship between the data provided by the light sensor and that from the motion detector, to determine the time elapsed between the moment when the driver performs an action, and the moment when the variation corresponding of the image is
affichée sur l'écran.displayed on the screen.
Par la suite le résultat obtenu est affiché sur l'interface du système 20 informatique. Thereafter, the result obtained is displayed on the interface of the computer system.
Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré, qui n'a été donné qu'à titre d'exemple, et peut s'appliquer à toute sorte de système de simulation, tel qu'un 25 simulateur de vol. It is obvious that the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example, and can be applied to any kind of simulation system, such as a flight simulator.
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2002
- 2002-09-02 FR FR0210820A patent/FR2844073B1/en not_active Expired - Lifetime
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| FR2844073B1 (en) | 2004-12-03 |
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