JP2625733B2 - Driving simulator - Google Patents
Driving simulatorInfo
- Publication number
- JP2625733B2 JP2625733B2 JP62163352A JP16335287A JP2625733B2 JP 2625733 B2 JP2625733 B2 JP 2625733B2 JP 62163352 A JP62163352 A JP 62163352A JP 16335287 A JP16335287 A JP 16335287A JP 2625733 B2 JP2625733 B2 JP 2625733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driving
- model
- image
- driving operation
- driver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は運転シミュレータに係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a driving simulator.
模擬運転操作装置の操作に応答して立体映像装置を地
形模型上で移動させ、運転操作に忠実に対応して立体映
像を表示させると共に、模擬運転操作装置の操作に応答
して座標移動される仮想移動体の形状データと地形模型
の形状データとの干渉情報を運転者に伝達することによ
り、現実に極めて近い運転訓練ができるようにした運転
シミュレータである。In response to the operation of the simulated driving operation device, the three-dimensional image device is moved on the terrain model, and the three-dimensional image is displayed corresponding to the driving operation, and the coordinate is moved in response to the operation of the simulated driving operation device. This is a driving simulator capable of performing driving training very close to reality by transmitting interference information between the shape data of the virtual moving object and the shape data of the terrain model to the driver.
自動車や飛行機等の乗物を動かす技術を習得するため
の一つの手段としてドライブシミュレータが用いられて
いる。ドライブシミュレータには本物の乗物と同じよう
に操作することができる運転手段と、乗物から見た風景
を表示す映像表示装置とが設けられており、ドライバー
は表示装置に表示された映像を見ながらハンドルやアク
セルペダル等の運転手段を操作して運転を習得する。2. Description of the Related Art A drive simulator is used as one means for learning a technique for moving a vehicle such as an automobile or an airplane. The drive simulator is provided with driving means that can be operated in the same way as a real vehicle, and a video display device that displays the scenery seen from the vehicle, and the driver can watch the image displayed on the display device To learn driving by operating driving means such as steering wheel and accelerator pedal.
従来のドライブシミュレータは予め撮影した映像を表
示していた。従って表示されている映像と運転手段の操
作状況とが正確に一致していない場合が多い。例えば定
められたコースを片寄って走行している場合でも表示面
には正確に走行している映像が表示される。このため運
転者は表示面を見ているだけでは自分がどのような走行
をしているか判らない。Conventional drive simulators display previously captured images. Therefore, in many cases, the displayed image does not exactly match the operation state of the driving means. For example, even when the vehicle is running on a predetermined course, the moving image is displayed accurately on the display surface. For this reason, the driver does not know what kind of traveling he is just looking at the display surface.
また従来の映像表示装置は平面表示なので奥行感が乏
しい。そのため運転者は距離感をつかむことが難しく、
総じて現実味のある練習を行うことができない。Further, the conventional image display device has a poor depth feeling because it is a flat display. This makes it difficult for drivers to get a sense of distance,
In general, they cannot practice realistically.
本発明は上述の問題点にかんがみ、運転操作に対応し
て運転位置から見た状態に極めて近い表示ができる運転
シミュレータを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a driving simulator capable of displaying a display very close to a state viewed from a driving position in response to a driving operation.
本発明の運転シミュレータは、地形模型3と、地形模
型3上で移動する立体映像用撮像装置2と、模擬運転操
作装置22と、模擬運転操作装置22の操作に応答して撮像
装置2を移動させる駆動装置24と、撮像装置2の出力に
基づいて立体映像を運転操作位置において表示する表示
装置4と、模擬運転操作装置22の操作に応答して座標移
動される仮想移動体の形状データと地形模型の形状デー
タとの干渉情報を運転者に伝達する計算装置(制御部2
3)とを具備する。The driving simulator of the present invention moves the imaging device 2 in response to the operation of the terrain model 3, the three-dimensional image capturing device 2 moving on the terrain model 3, the simulated driving operation device 22, and the simulated driving operation device 22. A driving device 24, a display device 4 for displaying a stereoscopic image at a driving operation position based on the output of the imaging device 2, and a shape data of a virtual moving object whose coordinates are moved in response to an operation of the simulated driving operation device 22. Computing device (control unit 2) that transmits to the driver interference information with the terrain model shape data
3) is provided.
運転操作と立体映像表示の変化とが機械的に対応し、
また仮想移動体の形状データと地形模型の形状データと
の干渉情報を運転者に伝達するので、操作不良を正確に
認識させて、現実に極めて近い運転訓練を行なうことが
できる。The driving operation and the change of the stereoscopic image display correspond mechanically,
Further, since interference information between the shape data of the virtual moving object and the shape data of the terrain model is transmitted to the driver, it is possible to accurately recognize an operation defect and perform a driving training very close to reality.
第1図は本発明の一実施例を示す自動車用ドライブシ
ミュレータの断面図であり、運転装置1、立体カメラ
2、模型3、立体映像表示装置5等によって構成されて
いる。FIG. 1 is a cross-sectional view of an automobile drive simulator showing one embodiment of the present invention, which comprises a driving device 1, a three-dimensional camera 2, a model 3, a three-dimensional image display device 5, and the like.
模型3は運転席の下側に設けられており、第2図の斜
視図に示すように道路10、建物11、踏切12等が形成され
ている。この模型3を電球13で1ケ所から照らして太陽
に近い感じを出している。なお立体カメラ2の先端部に
ライトを設けて照らすようにすれば夜間走行の感じを出
すこともできる。The model 3 is provided below the driver's seat, and has a road 10, a building 11, a railroad crossing 12, and the like as shown in the perspective view of FIG. This model 3 is illuminated from one place with a light bulb 13 to give a feeling close to the sun. If a light is provided at the end of the three-dimensional camera 2 to illuminate it, a feeling of running at night can be obtained.
立体カメラ2は左カメラ14と右カメラ15とで構成さ
れ、各カメラ14、15の撮像面に光ファイバ16、17が取付
けてある。各光ファイバ16、17は模型3の路面近くまで
垂下され、その先端部には対物レンズが進行方向を向い
て配設されている。従って左右のカメラ14、15は光ファ
イバ16、17を介して模型3を自動車の運転席から見る如
くに撮像する。このためカメラ14、15で直接撮像する場
合と比較して模型3を小さく形成することができる。The stereoscopic camera 2 includes a left camera 14 and a right camera 15, and optical fibers 16 and 17 are attached to the imaging surfaces of the cameras 14 and 15. Each of the optical fibers 16 and 17 hangs down near the road surface of the model 3, and an objective lens is disposed at the tip thereof in the traveling direction. Accordingly, the left and right cameras 14 and 15 take images of the model 3 via the optical fibers 16 and 17 as if viewed from the driver's seat of the automobile. For this reason, the model 3 can be made smaller as compared with the case where images are directly taken by the cameras 14 and 15.
表示装置4は例えば第1図に示すように2つのCRT2
0、21とスクリーン(表示面)5とで構成されたプロジ
ェクタである。左右カメラ14、15の映像はCRT20、21に
よって夫々スクリーン5に投射されて1つの映像に重ね
られる。各CRT20、21には偏光方向が異なる例えば円偏
光フィルタ(図示せず)が取付けられており、スクリー
ン5に投射される各映像光は互いに異なる方向に旋回さ
せられる。The display device 4 includes, for example, two CRTs 2 as shown in FIG.
The projector is composed of 0, 21 and a screen (display surface) 5. The images of the left and right cameras 14 and 15 are projected onto the screen 5 by the CRTs 20 and 21, respectively, and are superimposed on one image. For example, a circular polarization filter (not shown) having a different polarization direction is attached to each of the CRTs 20 and 21, and each image light projected on the screen 5 is turned in a different direction.
運転席6に座った運転者7は偏光メガネ8を使用して
スクリーン5に表示された映像を見ながら運転の練習を
行う。便光メガネ8はCRT20、21の偏光フィルタに対応
した左右の偏向フィルタを備え、運転者7は左眼で左カ
メラ14の映像を見ると共に、右眼で右カメラ15の映像を
見るので、スクリーン5に表示された模型3が立体映像
として見える。このため奥行感、即ち距離の感覚を正確
につかむことができる。The driver 7 sitting in the driver's seat 6 practices driving while viewing the image displayed on the screen 5 using the polarized glasses 8. The flight light glasses 8 are provided with left and right deflection filters corresponding to the polarization filters of the CRTs 20 and 21, and the driver 7 views the image of the left camera 14 with the left eye and the image of the right camera 15 with the right eye. The model 3 displayed on 5 is seen as a stereoscopic image. Therefore, a sense of depth, that is, a sense of distance can be accurately grasped.
運転装置1は操作部22、制御部23、駆動機構24で構成
されており、ハンドル26やアクセルペダル27、ブレーキ
ペダル28等の自動車を動かすための運転手段が操作部22
に設けられている。各運転手段26、27、28等の動きがロ
ータリーエンコーダ等のセンサ(図示せず)で検出さ
れ、操作方向や操作量等に対応した電気信号に変換され
て制御部23に与えられる。The driving device 1 includes an operation unit 22, a control unit 23, and a drive mechanism 24. Driving means for moving the vehicle, such as a steering wheel 26, an accelerator pedal 27, and a brake pedal 28, is operated by the operation unit 22.
It is provided in. The movement of each of the driving means 26, 27, 28, and the like is detected by a sensor (not shown) such as a rotary encoder, and is converted into an electric signal corresponding to the operation direction, the operation amount, and the like, and is provided to the control unit 23.
立体カメラを動かすための駆動機構24は模型3の上側
に設けられている。第3図に示すように立体カメラ2は
駆動部38に取付けられており、この駆動部38が立体カメ
ラ2をZ方向32に沿って移動させると共に上下33(仰視
方向)及び左右34方向に首を振らせる。駆動部38は細長
く形成された支持板37に取付けられていて、支持板37の
長手方向に沿うY方向31に移動することができる。支持
板37は模型3の左右両側の上部に設けられたX方向30に
沿う2本のレール35、36間に設けられていて、これらの
レール上をX方向30に沿って移動することができる。従
って駆動機構24は制御部23の制御信号に基づいて立体カ
メラ2を全ての方向に移動させることができると共に、
上下及び左右方向に首を振らせて立体カメラ2が撮像す
る視野を道路の状態や移動状態に合わせることができ
る。A drive mechanism 24 for moving the stereoscopic camera is provided above the model 3. As shown in FIG. 3, the stereoscopic camera 2 is mounted on a drive unit 38, which moves the stereoscopic camera 2 along the Z direction 32, and moves the stereoscopic camera 2 up and down 33 (upward viewing direction) and left and right 34 directions. Shake. The drive unit 38 is attached to a support plate 37 formed in an elongated shape, and can move in the Y direction 31 along the longitudinal direction of the support plate 37. The support plate 37 is provided between the two rails 35 and 36 along the X direction 30 provided on the upper left and right sides of the model 3, and can move along these rails along the X direction 30. . Therefore, the drive mechanism 24 can move the stereoscopic camera 2 in all directions based on the control signal of the control unit 23,
The field of view captured by the stereoscopic camera 2 can be adjusted to the state of the road or the moving state by shaking the head vertically and horizontally.
制御部23はマイクロコンピュータで構成されていて、
操作部22の操作に基いて駆動機構24を制御し、立体カメ
ラ2を模型3上のX方向30やY方向31等に移動させる。
模型3上に形成されている道路10の巾、方向、長さ、曲
率等のデータ及び路肩、建物等の形状データである三次
元データを制御部23に予め記憶させてある。一方、立体
カメラ2の視点に相当する光ファイバ16、17の先端を座
標中心にして、自動車の三次元データを記憶させてい
る。従って運転操作によって仮想自動車を所定コースに
沿って移動させたとき、自動車と路肩や建物等との干渉
を計算で検知することができ、これにより運転操作の誤
りを認知させることができる。The control unit 23 is configured by a microcomputer,
The drive mechanism 24 is controlled based on the operation of the operation unit 22 to move the stereoscopic camera 2 in the X direction 30 and the Y direction 31 on the model 3.
Data such as the width, direction, length, and curvature of the road 10 formed on the model 3 and three-dimensional data that is shape data of a road shoulder, a building, and the like are stored in the control unit 23 in advance. On the other hand, the three-dimensional data of the vehicle is stored with the ends of the optical fibers 16 and 17 corresponding to the viewpoint of the three-dimensional camera 2 as coordinate centers. Therefore, when the virtual vehicle is moved along the predetermined course by the driving operation, the interference between the vehicle and the shoulder of the road, a building, or the like can be detected by calculation, whereby an error in the driving operation can be recognized.
なお立体カメラ2が移動できる範囲をプログラムによ
って制限している。従って運転操作を誤った場合でも立
体カメラ2が建物11等にぶつかる前に動作が停止され、
模型3や立体カメラ2等の損傷が防止される。なお自動
車と建物との干渉が生じた場合には、映像を赤くした
り、或いは衝突音などを発音させるようにしてもよい。The range in which the stereoscopic camera 2 can move is limited by a program. Therefore, even if the driving operation is erroneous, the operation is stopped before the stereoscopic camera 2 hits the building 11 or the like,
Damage to the model 3, the stereoscopic camera 2, and the like is prevented. When interference between the car and the building occurs, the image may be turned red or a collision sound may be emitted.
本実施例のドライブシミュレータは、上記したように
操作部22で立体カメラ2を実際に動かしながら模型3を
撮像し、表示装置4の表示面5に表示している。従って
表示される映像は運転者7が本物の自動車を動かしてい
る時に、その自動車内から見た視野の映像に略対応す
る。即ち、運転操作に対応した位置から見た映像を表示
できるので、例えば運転操作を誤って道路10の側方に立
体カメラ2が偏倚した場合には、表示面5には道路10の
側方から見た映像が表示される。このため運転者7は表
示された映像を見て運転中の自動車の位置を知ることが
でき、本物の自動車を実際に動かして行う練習に近い練
習を行うことができる。また立体映像であるから、距離
感をつかむのが容易であり、左右前方の路肩や障害物の
位置、距離及び自動車の速度等を正確に認識することが
でき、従って実際の運転と殆ど同じ模擬運転操作を行う
ことができる。In the drive simulator of the present embodiment, the model 3 is imaged while the stereoscopic camera 2 is actually moved by the operation unit 22 as described above, and is displayed on the display surface 5 of the display device 4. Therefore, the displayed image substantially corresponds to the image of the field of view seen from inside the vehicle when the driver 7 is moving the real vehicle. That is, since the image viewed from the position corresponding to the driving operation can be displayed, for example, when the stereoscopic camera 2 is shifted to the side of the road 10 by mistake in the driving operation, the display surface 5 is displayed on the display surface 5 from the side of the road 10. The watched video is displayed. Therefore, the driver 7 can see the displayed image to know the position of the car being driven, and can perform a practice similar to the practice performed by actually moving a real car. Also, since it is a three-dimensional image, it is easy to grasp the sense of distance, and it is possible to accurately recognize the position and distance of the left and right road shoulders and obstacles, the speed and the speed of the car, so that the simulation is almost the same as actual driving Driving operation can be performed.
なお画像合成により、実際の自動車のフロントウイン
ド、ウインドフレーム、ボンネット等を重畳して表示さ
せてもよい。またコースから外れて脱輪するなどの操作
不良が生じたときには、自動車の平面図形と共に路肩や
建築物との干渉箇所を画面に表示するようにしてもよ
い。Note that the actual vehicle front window, window frame, hood, and the like may be superimposed and displayed by image synthesis. In addition, when an operation failure such as a departure from the course and a departure from the course occurs, an interference point with a road shoulder or a building may be displayed on the screen together with the plane figure of the automobile.
なお上記模型3を変えることにより他の乗物のシミュ
レータを構成することができる。例えば、模型3を飛行
場とすれば飛行機の離着陸を練習するためのシミュレー
タを構成できる。この場合には、模型3の上部空間に離
着陸の飛行コースを設定し、三次元データとして制御部
23に記憶させる。By changing the model 3, a simulator for another vehicle can be configured. For example, if the model 3 is an airfield, a simulator for practicing takeoff and landing of an airplane can be configured. In this case, a flight course for take-off and landing is set in the space above the model 3, and the control unit is used as three-dimensional data.
Store it in 23.
立体カメラ2には光ファイバ16、17の代わりに、第4
図に示すようにプリズム群40、41を用いることができ
る。また立体カメラ2の本体を固定設置し、光ファイバ
のみを移動させるようにしてもよい。The stereoscopic camera 2 has a fourth
As shown in the figure, prism groups 40 and 41 can be used. Alternatively, the main body of the stereoscopic camera 2 may be fixedly installed, and only the optical fiber may be moved.
本発明の運転シミュレータは上述のように、模擬運転
操作に応答して立体撮像装置を模型上で移動させて運転
操作に対応した立体映像を表示すると共に、模擬運転操
作装置の操作に応答して座標移動される仮想移動体の形
状データと地形模型の形状データとの干渉情報を運転者
に伝達するようにしたので、規定されている進路や障害
物に対する自分の位置、距離、進行速度などを立体映像
の距離感により正確に把握することができ、また干渉情
報により操作不良を正確に認識することができ、極めて
現実に近い運転訓練を行なうことができる。As described above, the driving simulator of the present invention moves the stereoscopic imaging device on the model in response to the simulated driving operation to display a stereoscopic image corresponding to the driving operation, and responds to the operation of the simulated driving operation device. Interference information between the shape data of the virtual moving object whose coordinates are to be moved and the shape data of the terrain model is transmitted to the driver, so the driver can determine his / her position, distance, and traveling speed with respect to the prescribed course and obstacles. It is possible to accurately grasp the sense of distance of the stereoscopic video, and to accurately recognize the operation failure based on the interference information, so that a very realistic driving training can be performed.
第1図は本発明の一実施例を示すドライブシミュレータ
の断面図、第2図は模型の斜視図、第3図は駆動機構の
斜視図、第4図は立体カメラの変形例を示す平面図であ
る。 なお図面に用いた符号において、 1……運転装置 2……立体カメラ 3……模型 4……立体映像表示装置 8……偏光メガネ 10……道路 である。1 is a sectional view of a drive simulator showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a model, FIG. 3 is a perspective view of a drive mechanism, and FIG. 4 is a plan view showing a modification of the stereoscopic camera. It is. In addition, in the code | symbol used for drawing, 1 ... Driving device 2 ... 3D camera 3 ... Model 4 ... 3D image display device 8 ... Polarized glasses 10 ... Road.
Claims (1)
移動させる駆動装置と、 上記撮像装置の出力に基づいて立体映像を運転操作位置
において表示する表示装置と、 上記模擬運転操作装置の操作に応答して座標移動される
仮想移動体の形状データと上記地形模型の形状データと
の干渉情報を運転者に伝達する計算装置とを具備する運
転シミュレータ。A terrain model, an imaging device for stereoscopic video moving on the terrain model, a simulated driving operation device, a driving device for moving the imaging device in response to an operation of the scale driving operation device, A display device that displays a stereoscopic image at a driving operation position based on the output of the imaging device; and a shape data of a virtual moving object and a shape data of the terrain model that are coordinately moved in response to an operation of the simulated driving operation device. And a calculation device for transmitting the interference information to the driver.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62163352A JP2625733B2 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Driving simulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62163352A JP2625733B2 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Driving simulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS647094A JPS647094A (en) | 1989-01-11 |
JP2625733B2 true JP2625733B2 (en) | 1997-07-02 |
Family
ID=15772253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62163352A Expired - Fee Related JP2625733B2 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Driving simulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2625733B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103854533B (en) * | 2012-12-06 | 2017-02-15 | 孙波 | driving simulation method and system |
CN103050027B (en) * | 2012-12-28 | 2015-04-08 | 武汉理工大学 | Driving simulator with stereoscopic vision |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62163352A patent/JP2625733B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS647094A (en) | 1989-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5184956A (en) | Method and device for training in the driving of vehicles | |
US4757380A (en) | Method of causing an observer to get a three-dimensional impression from a two-dimensional representation | |
KR101544524B1 (en) | Display system for augmented reality in vehicle, and method for the same | |
US5584696A (en) | Hang gliding simulation system with a stereoscopic display and method of simulating hang gliding | |
CN103050028A (en) | Driving simulator with stereoscopic vision follow-up function | |
US3283418A (en) | Vehicle trainers | |
US20150331236A1 (en) | A system for a vehicle | |
WO2023071834A1 (en) | Alignment method and alignment apparatus for display device, and vehicle-mounted display system | |
CN107884947A (en) | Auto-stereoscopic mixed reality operation simulation system | |
CN103050027B (en) | Driving simulator with stereoscopic vision | |
KR20170005971A (en) | Training simulator and method for special vehicles using argmented reality technology | |
CN112102680A (en) | Train driving teaching platform and method based on VR | |
JP2011133508A (en) | Scanned type display-device optical system, three-dimensional display device and head-up display device | |
CN110580836A (en) | driving emergency treatment training device and method based on MR | |
CN111915956B (en) | Virtual reality car driving teaching system based on 5G | |
CN111161586A (en) | Rescue vehicle simulation training device and operation method | |
CN102200445B (en) | Real-time augmented reality device and method thereof | |
CN116110270A (en) | Multi-degree-of-freedom driving simulator based on mixed reality | |
Lindemann et al. | A diminished reality simulation for driver-car interaction with transparent cockpits | |
KR101507014B1 (en) | Vehicle simulation system and method to control thereof | |
US3367046A (en) | Visual simulator | |
JP2625733B2 (en) | Driving simulator | |
CN211124495U (en) | Driving emergency disposal training device based on MR | |
JP2015018074A (en) | Vehicle drive simulation device | |
CN1435800A (en) | Digital simulative automobile driving training and testing system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |