JP5281447B2 - Sky viewpoint height control method and riding simulation apparatus to which the control method is applied - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の模擬操縦機構の操作者による操縦操作に基づいて、モニタ上に走行情景を映像として表示し、前記操作者に前記車両の走行状態を擬似体験させるライディングシミュレーション装置におけるスカイ視点高さの制御方法及びその制御方法が適用されたライディングシミュレーション装置に関する。 The present invention relates to a sky viewpoint height in a riding simulation apparatus that displays a driving scene as an image on a monitor based on a steering operation by an operator of a simulated steering mechanism of a vehicle, and allows the operator to simulate the driving state of the vehicle. The present invention relates to a control method and a riding simulation apparatus to which the control method is applied.
操作者が二輪車等の模擬操縦機構の各種操縦操作を行うことによるさまざまな走行状態をモニタ上に表示し、操作者に車両の走行状態を擬似体験させるライディングシミュレーション装置が車両の運転教育用等の目的で採用されている。 A riding simulation device that displays various driving conditions on the monitor as a result of the operator performing various maneuvering operations on a simulated steering mechanism such as a motorcycle, and allows the operator to experience the driving condition of the vehicle is used for vehicle driving education, etc. It is adopted for the purpose.
このようなライディングシミュレーション装置では、操作者による模擬操縦(疑似体験走行)後の再生映像のモニタへの表示時に、自車と、自車の前方を走行する他車及びその他の風景が表示された操作モニタ(この操作モニタは、インストラクタ用の通常画面サイズの操作モニタであって、操作者が見ている大画面サイズのモニタとは異なるモニタである。)の下部のファンクションキー(またはタッチパネル画像)より、モニタでの鳥瞰視点の位置を、インストラクタが手動で変更することができる技術が開示されている(特許文献1参照)。 In such a riding simulation device, when the playback image is displayed on the monitor after the simulated maneuvering (pseudo-experience driving) by the operator, the own vehicle, other vehicles traveling in front of the own vehicle, and other scenery are displayed. Function keys (or touch panel images) below the operation monitor (this operation monitor is a normal screen size operation monitor for the instructor and is different from the large screen size monitor that the operator is viewing) Accordingly, a technique is disclosed in which an instructor can manually change the position of a bird's-eye viewpoint on a monitor (see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来のライディングシミュレーション装置では、再生時に、インストラクタ等がモニタ上の走行画面を見ながら画面上に自車及び接近車両との危険状況や地点が常に入るように自車と危険状況地点との距離に応じてファンクションキー等を手動操作してスカイ視点の高さをリアルタイムに調整する必要があり、この調整作業が困難な場合があった。 However, in the above conventional riding simulation device, at the time of playback, the instructor or the like looks at the traveling screen on the monitor so that the dangerous situation or point with the own vehicle and the approaching vehicle always enters the screen. The height of the sky viewpoint must be adjusted in real time by manually operating the function keys according to the distance of the distance, and this adjustment work may be difficult.
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、模擬操縦後の再生時におけるスカイ視点の手動による高さ調節を自動的に行うライディングシミュレーション装置におけるスカイ視点高さの制御方法及びその制御方法が適用されたライディングシミュレーション装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and a sky viewpoint height control method in a riding simulation apparatus that automatically performs manual height adjustment of a sky viewpoint during reproduction after simulated maneuvering and its An object is to provide a riding simulation apparatus to which a control method is applied.
この発明に係るスカイ視点高さの制御方法は、ライディングシミュレーション装置の模擬操縦後の映像再生時における自車上方からのスカイ視点の高さを制御する方法であって、以下の特徴(1)〜(4)を有する。 The sky viewpoint height control method according to the present invention is a method for controlling the sky viewpoint height from above the own vehicle during video reproduction after simulated operation of the riding simulation apparatus, and includes the following features (1) to (4)
(1)所望の地点を設定する過程と、モニタ画面上の所定位置に前記所望の地点を固定し、その所望の地点の垂線上にスカイ視点を配する過程と、前記所望の地点と自車の映像とが前記画面に収まるように前記スカイ視点高さを設定する過程と、を有することを特徴とする。 (1) The process of setting a desired point, the process of fixing the desired point at a predetermined position on the monitor screen, and arranging the sky viewpoint on the perpendicular of the desired point, and the desired point and the vehicle And the step of setting the sky viewpoint height so that the image of the image can fit on the screen.
この特徴(1)を有する発明によれば、自車位置が所望の地点から離れている場合には、画面に表示される範囲を広くするために(画面に表示される映像を縮小するために)スカイ視点高さが自動的に高くなり、自車が所望の地点に近づくにつれて画面に表示される範囲を狭くするために(画面に表示される映像を拡大するために)スカイ視点高さが自動的に低くなるので、模擬操縦後の映像再生時に自車上方からのスカイ視点高さの手動による調節が不要になる。なお、所望の地点の画面上の表示位置は、画面の中心位置とすることが好ましい。 According to the invention having the feature (1), when the vehicle position is far from a desired point, in order to widen the range displayed on the screen (to reduce the image displayed on the screen). ) Sky viewpoint height is automatically increased, and the sky viewpoint height is reduced (in order to enlarge the image displayed on the screen) to narrow the range displayed on the screen as the vehicle approaches the desired point. Since it automatically lowers, manual adjustment of the sky viewpoint height from above the host vehicle is not required during video playback after simulated maneuvering. Note that the display position of the desired point on the screen is preferably the center position of the screen.
(2)上記特徴(1)を有する発明において、スカイ視点高さをhとし、前記所望の地点から自車位置までの距離をdとし、前記スカイ視点から前記自車を見る所定視野角をθcとするとき、前記スカイ視点高さhを、h=d×tan{(π/2)−θc}で制御することで、スカイ視点高さhを、前記式により簡単に求めることができる。 (2) In the invention having the feature (1), the sky viewpoint height is h, the distance from the desired point to the vehicle position is d, and the predetermined viewing angle for viewing the vehicle from the sky viewpoint is θc. When the sky viewpoint height h is controlled by h = d × tan {(π / 2) −θc}, the sky viewpoint height h can be easily obtained from the above equation.
(3)上記の特徴(2)を有する発明において、前記スカイ視点高さhが、第1所定高さ以上の場合には、前記スカイ視点高さhを映像が縮小されすぎないよう第1所定高さに固定し、前記第1所定高さより低い第2所定高さまでの間では前記スカイ視点高さhを式h=d×tan{(π/2)−θc}に基づき可変制御(下降制御)し、前記スカイ視点高さhが前記第2所定高さ以下の場合には映像が拡大されすぎないよう前記スカイ視点高さhを前記第2所定高さに固定することを特徴とする。 (3) In the invention having the above feature (2), when the sky viewpoint height h is equal to or higher than a first predetermined height, the sky viewpoint height h is set to a first predetermined value so that the video is not reduced too much. The sky viewpoint height h is variably controlled based on the equation h = d × tan {(π / 2) −θc} (downward control) between a fixed height and a second predetermined height lower than the first predetermined height. The sky viewpoint height h is fixed to the second predetermined height so that the image is not enlarged too much when the sky viewpoint height h is equal to or less than the second predetermined height.
このようにすれば、画像が不必要に拡大縮小されることがなくなる。すなわち、自動下降するスカイ視点高さhの制限を上下に設けることで、スカイ視点と自車との間の距離が遠くなりすぎたり、近くなりすぎたりして周囲の環境等が把握しにくくなることを防止することができる。なお、スカイ視点高さhを高い方のの制限高さである第1所定高さに固定している場合に自車の映像が画面範囲外となったときには、その旨を警告することが好ましい。 In this way, the image is not unnecessarily enlarged or reduced. In other words, by automatically setting the sky viewpoint height h that descends vertically, the distance between the sky viewpoint and the vehicle becomes too far or too close, making it difficult to grasp the surrounding environment. This can be prevented. When the sky viewpoint height h is fixed at the first predetermined height, which is the higher limit height, it is preferable to warn that when the vehicle image is out of the screen range. .
(4)上記の特徴(3)を有する発明において、前記第1所定高さは90[m]±20[m]の範囲、前記第2所定高さは、30[m]±10[m]の範囲に設定することを特徴とする。経験的にこの高さ範囲に抑えることで、自車が不必要に拡大縮小され過ぎずに画像が見やすくなる。 (4) In the invention having the feature (3), the first predetermined height is in a range of 90 [m] ± 20 [m], and the second predetermined height is 30 [m] ± 10 [m]. It is characterized by being set in the range of. By empirically limiting to this height range, the vehicle can be easily viewed without being unnecessarily enlarged or reduced.
また、この発明に係るライディングシミュレーション装置は、スカイ視点モニタ機能を備え、模擬操縦後の映像再生時における自車上方からのスカイ視点の高さを制御するライディングシミュレーション装置であって、所望の地点を設定する入力部と、モニタ画面上所定の位置に前記所望の地点を固定し、その所望の地点の垂線上でスカイ視点を移動させるスカイ視点制御部と、を備え、前記スカイ視点制御部は、前記所望の地点と自車の映像が前記画面に収まるように上記スカイ視点高さを自動設定することを特徴とする。 A riding simulation apparatus according to the present invention is a riding simulation apparatus that has a sky viewpoint monitoring function and controls the height of the sky viewpoint from above the own vehicle during video reproduction after simulated maneuvering. An input unit to set, and a sky viewpoint control unit that fixes the desired point at a predetermined position on the monitor screen and moves the sky viewpoint on the perpendicular of the desired point, the sky viewpoint control unit, The sky viewpoint height is automatically set so that the video of the desired point and the vehicle fits on the screen.
この発明によれば、自車が所望の地点から離れている場合には、画面に表示される範囲を広くするために(画面に表示される映像を縮小するために)スカイ視点高さが自動的に高くなり、自車が所望の地点に近づくにつれて画面に表示される範囲を狭くするために(画面に表示される映像を拡大するために)スカイ視点高さが自動的に低くなるので、模擬操縦後の映像再生時に自車上方からのスカイ視点高さの手動による調節が不要になる。なお、所望の地点は、画面の中心位置とすることができる。 According to the present invention, when the vehicle is away from a desired point, the sky viewpoint height is automatically set to widen the range displayed on the screen (to reduce the image displayed on the screen). The sky viewpoint height automatically decreases to narrow the range displayed on the screen as the vehicle approaches the desired point (to enlarge the image displayed on the screen) Manual adjustment of the sky viewpoint height from the top of the vehicle is no longer necessary during video playback after simulated maneuvering. Note that the desired point can be the center position of the screen.
この発明によれば、模擬操縦後の映像再生時における自車上方からのスカイ視点が自動で調整されるので、手動による高さ調節を不要にすることができ使い勝手が向上する。又、利便性も増す。 According to the present invention, since the sky viewpoint from above the own vehicle is automatically adjusted when the image is reproduced after the simulated maneuvering, the height adjustment by manual operation can be eliminated and the usability is improved. In addition, convenience is increased.
以下、この発明に係るスカイ視点高さの制御方法を実施するライディングシミュレーション装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a riding simulation apparatus that performs a sky viewpoint height control method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、この実施形態に係るライディングシミュレーション装置10の全体構成説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the overall configuration of a
ライディングシミュレーション装置10は、床面34に設置されている制御機構12と、この制御機構12に対し連結機構14を介して着脱自在なモーションユニット部16と、前記制御機構12に対して通信線200で接続されるコンピュータ202を含むパーソナルコンピュータ等からなるインストラクタ装置(制御卓ともいう。)201と、を備える。
The
モーションユニット部16は、連結機構14を介して制御機構12に着脱自在な基台26を備え、この基台26上に操作者28が操作可能な自動二輪車の模擬操縦機構30と、この模擬操縦機構30を実際の二輪車の挙動に則して駆動する駆動機構32とが装着される。駆動機構32は、ピッチモータ50、ロールモータ58およびステアリングモータ62により構成される。
The
基台26上に支持枠42が設けられ、この支持枠42の上部側には、車幅方向に延びるピッチ軸44(図2も参照)を介して模擬操縦機構30の車体46が前後方向(ピッチ方向)に揺動自在に支持される。また、支持枠42には、支点48を中心に揺動自在なピッチモータ50が支持され、このピッチモータ50に連結されたねじ軸52には、車体46に揺動自在に支持されたナット54が螺合する。さらに、支持枠42には、水平方向にロール軸56を有するロールモータ58が支持され、このロールモータ58の図示しない出力軸に車体46が係合する。
A
模擬操縦機構30のハンドル60は、ステアリングモータ62の回転軸64に直結されており、ステアリングモータ62を介して操作者28のハンドル60の回動操作に対応する反力を付与する。
The
一方、制御機構12は、ミニコンピュータ等の制御回路18と、CGI(computer generated image)発生装置23と、を収容する本体部19と、この本体部19の上部に設けられるモニタ24を収容するモニタボックス20とを備えている。
On the other hand, the
図2に示すように、モニタボックス20は、制御回路18に接続される左右のスピーカユニット22(図3も参照)を組み込むとともに、スクリーンを有する投写型のモニタ24を有する。
As shown in FIG. 2, the
このモニタ24とCGI発生装置23とからモニタ装置25が構成され(図1参照)、モニタ装置25は、モニタ24上に走行路を含む種々の走行状態を表示する。
The
この場合、CGI発生装置23は、図1のブロック回路図に示すように、モーションユニット部16から制御回路18を通じて伝達される情報およびコンピュータ202から伝達される情報(指令も含む。)に応じて自身のコンピュータ(CPU、ROM、RAM、ハードディスク等の大容量記憶装置等を含む。)により、モニタ24に動体(他車302等)および静体(例えば、信号機、風景、走行路)の動きのパターンを迅速に表示する。
In this case, as shown in the block circuit diagram of FIG. 1, the
ここで、CGI発生装置23に対して制御回路18を通じて伝達される情報とは、基本的には、モーションユニット部16を構成する模擬操縦機構30の挙動に係わる、現在位置データ、現在ヨーデータ、現在速度データ、現在加速度データ、現在ピッチ動データ、現在ロール動データ、各種スイッチやセンサからのデータであり、模擬操縦時において、これらのデータが時々刻々入力されるのに応じて、CGI発生装置23は、予め記憶されている風景を含む走行路の映像情報を発生するとともに、その走行路上に、予め移動経路、移動速度、車種等が決定されている他車302の映像情報を発生する。なお、通常、模擬操縦時には、図4Bに示した自車視点MV(自車301はモニタ24、操作モニタ205には非表示)、換言すれば操作者28の視点での映像情報が発生される。
Here, the information transmitted to the
モニタ24上に表示される映像は、CGI発生装置23から通信線200を介してNTSC信号としてインタフェース215を通じてコンピュータ202にも供給され、インストラクタ用として操作モニタ205上にも表示される。
The video displayed on the
インストラクタ装置201は、制御機構12に対してホストコンピュータとして動作するコンピュータ202と、このコンピュータ202に接続される、入力部としてのキーボード203、マウス204と、表示手段である液晶モニタ等の操作モニタ205とを備えている。
The
インストラクタ装置201を構成するコンピュータ202は、制御、判断、計算手段等として機能するとともに、キーボード203等を利用して視点OPを設定する。
The
なお、映像再生時に設定可能な視点OPは、図4Aに示すような自車301の後方の鳥瞰位置から自車301を含む他車302等、進行方向前方を見る鳥瞰視点(バード視点)BVと、図4Bに示すような自車301の進行方向前方を見る自車視点MV(自車301はモニタには表示されない。)と、図4Cに示すような他車302の運転者から自車301を見る他車視点OVと、図4Dに示すような自車301の真上(鉛直上方)から自車301等を見るスカイ視点SVと、がある。
Note that the viewpoint OP that can be set at the time of video playback is a bird's-eye viewpoint (bird viewpoint) BV that looks forward in the traveling direction from a bird's-eye position behind the
設定された視点OPは、インタフェース215および制御回路18を通じてCGI発生装置23に供給される。CGI発生装置23は、設定された視点OPに基づいて映像(画像)を変換し、モニタ24に表示するとともに、インタフェース215を通じて同一の画像を操作モニタ205上にも表示させる。
The set viewpoint OP is supplied to the
CPU206(スカイ視点制御部)に接続されるバス220には、OS等の制御プログラム等を格納するROM(読出専用メモリ)207と、RAM(ランダムアクセスメモリ)であるメインメモリ208と、自車、他車、信号機等の模擬操縦時(疑似体験走行時)における走行情報データ等が走行情報記憶領域211に格納されるとともに制御回路18からインタフェース215を通じて供給される信号入力に応じた各種処理を行うプログラムが格納されるハードディスク209の他、インタフェース215通じてCGI発生装置23と、インタフェース216を通じてデータ・設定・指令等を入力するキーボード203及びマウス204と、インタフェース217を介して入力した映像を表示する操作モニタ205と、が接続されている。
A
図5は、予め制御回路18に格納され、その制御回路18を通じてインストラクタ装置201のハードディスク110にコピー格納され予め決定されている複数の指導場面を有する一例としての地図を含む走行経路(走行経路データ)120を示している。この走行経路120の映像は、例えば、模擬操縦開始時、映像再生開始時等にモニタ24及び操作モニタ205のいずれにも表示される。
FIG. 5 shows a travel route (travel route data) including an example map having a plurality of guidance scenes that are stored in the
この走行経路120は、スタート地点151からゴール地点152までに、8箇所の指導場面131〜138を有している。
The
最初の指導場面131は、歩行者の横断体験場面である。次の指導場面132は、車の陰からの出合頭体験場面である。指導場面133は、先行車の急停止体験場面である。指導場面134は、対向右折車体験場面である。指導場面135はいわゆるサンキュー事故体験場面である。指導場面136は、停止車両のドア開き体験場面である。指導場面137は、対向車との衝突体験場面である。最後の指導場面138は、対向車のはみ出し体験場面である。
The
なお、模擬操縦開始時にモニタ24上に表示される画面には、「歩行者の横断」、「先行車の急停止」・・・等のコメントは表示されなく、地図と、スタート地点151からゴール地点152までの太い実線で示す走行路122とが表示される。
In addition, comments such as “pedestrian crossing”, “sudden stop of the preceding vehicle”, etc. are not displayed on the screen displayed on the
ライディングシミュレーション装置10は、インストラクタ装置201を通じて設定された走行路122を操作者28が模擬操縦機構30に乗って模擬操縦走行中、操作者28による模擬操縦機構30のハンドル60の操作、スロットルグリップ63等の種々の操作が行われるたびに、制御回路18からリアルタイムに模擬操縦機構30を含むモーションユニット部16の現在の挙動情報データがCGI発生装置23に供給されることで、モニタ24に模擬操縦機構30の走行状態に基づいた他車302と、風景との映像を含む走行経路の映像、いわゆるシミュレーション(模擬走行)状況の映像がリアルタイムに表示されるため、操作者28は、実車によるものと同等の走行感覚を得ることができる。
The riding
このシミュレーション状況の映像は、上述したように、インストラクタ装置201の操作モニタ205上にも同様に表示されるとともに、シミュレーション状況のデータがインストラクタ装置201の走行情報記憶領域211に時系列的に逐一記憶される。
As described above, the simulation situation video is displayed on the operation monitor 205 of the
シミュレーション状況のデータは、模擬操縦機構30(自車)の位置・走行状態、信号機の状態、他車の位置・走行状態等を示すデータである。 The simulation status data is data indicating the position / running state of the simulated control mechanism 30 (own vehicle), the state of a traffic light, the position / running state of another vehicle, and the like.
このため、模擬操縦走行終了後に、インストラクタ装置201の走行情報記憶領域211に記憶されたシミュレーション状況のデータに基づきCGI発生装置23で発生した映像をモニタ24および操作モニタ205上に映像再生(いわゆるリプレイ)することができる。
For this reason, after the simulated maneuvering is completed, the video generated by the
そして、この映像再生時に、インストラクタがマウス204、キーボード203あるいは操作モニタ205上のタッチパネルを操作して再生画面を適宜、静止、あるいは視点OP(鳥瞰視点BV、自車視点MV、他車視点OV、スカイ視点SV)を変更等させながら、操作者28に対しアドバイスを行うことで操作者28を的確に指導することができる。
Then, at the time of this video playback, the instructor operates the
映像表示について簡単に説明すると、図6のXYZ直交座標系において、ワールド座標系(Xw、Yw、Zwとする。)に配置される自車301のモデル(図示)と、他車302のモデル(不図示)と、走行経路120上の風景、ビル、道路等の各モデル(不図示)とが、それらのモデルを撮影する仮想カメラCRの視点OP(図6では鳥瞰視点BV)に応じてモデル座標系からワールド座標系に画像変換され、モニタ24及び操作モニタ205に表示されるが、従来のライディングシミュレーション装置において、仮想カメラCRの視点OP(鳥瞰視点BV、自車視点MV、他車視点OV、スカイ視点SV)は、自車301の走行路122上の移動に応じて予め定められた視点OPから自車301の移動に追従してワールド座標系(通常、Zw座標が固定され、Xw座標、Yw座標が変化する。)上を移動していた。
The video display will be briefly described. In the XYZ orthogonal coordinate system of FIG. 6, the model (illustrated) of the
しかし、この実施形態に係るライディングシミュレーション装置10では、自車上方からのスカイ視点SVにおいては、特定状況下において、スカイ視点SV発生用の仮想カメラCRのワールド座標系上のXw座標とYw座標が固定され、Zw座標のみが変化するように構成(制御)される。
However, in the riding
この実施形態のライディングシミュレーション装置10は、基本的には以上のように構成されかつ動作するものであり、次にA.模擬操縦時の概要動作及びB.映像再生動作の順に説明する。
The riding
A.模擬操縦時の概要動作
ライディングシミュレーション装置10の電源を投入し、モニタ24または操作モニタ205上の初期画面(不図示)において走行経路120(走行路122)を選択した後、操作者28による模擬操縦が実施される。
A. Outline Operation during Simulated Maneuvering After turning on the power of the riding
模擬操縦時に、操作者28がスロットルグリップ63やフロントブレーキレバー97等を操作することで、スロットル開度センサ、フロントブレーキ圧センサ等の出力信号が制御回路18により取り込まれる。
When the
このように、操作者28による種々の操作が行われたとき、制御回路18及びCGI発生装置23は各種センサから取り込んだデータに対応してリアルタイムに自車301の走行状態を演算しこの走行状態に基づく自車視点MVによる他車302等の映像を、風景(ビルディングや走行道路)の映像とともにモニタ24上に表示する。また、制御回路18は、映像表示時に、対応する効果音をスピーカユニット22から出力する。
As described above, when various operations are performed by the
このようにして、操作者28は、模擬操縦操作時(シミュレーション時)において、実車による走行に近い走行感覚を得ることができる。
In this way, the
なお、模擬操縦操作時に映像および音声を発生させる基礎情報として用いられた自車301の位置、他車302の位置、信号機状況、指導場面131〜137の番号、およびこれらの基礎情報に関連して得られた指導場面131〜137の走行結果等が、時系列でRAM208を介しハードディスク209の走行情報記憶領域211に記憶される。
In addition, in relation to the position of the
B.映像再生動作
次に、模擬操縦操作終了後(擬似体験走行終了後)の映像再生動作について、図7のフローチャートを参照して説明する。
B. Video Playback Operation Next, the video playback operation after the end of the simulated maneuvering operation (after the end of the simulated experience traveling) will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、ステップS1において、インストラクタは、マウス204等の入力装置を使用し、所望の視点OP、この場合には、スカイ視点SV、を行うとする所望の地点Dpを走行経路120を利用して設定する。
First, in step S1, the instructor uses the input device such as the
この場合、映像再生動作の開始前の初期画面では、例えば、図5に示す走行経路120がモニタ205に表示されるので、この実施形態では、「対向車との衝突体験場面」である指導場面137の発生位置を所望の地点Dpに設定する。
In this case, on the initial screen before the start of the video playback operation, for example, the
このとき、ステップS2において、所望の地点Dpをモニタ24(操作モニタ205)の画面上の所定の位置、例えば中心位置(この位置もマウス204等の入力部を用いて画面上の任意の位置に設定可能であり、ディフォルト設定では画面上の中心位置)に設定する。 At this time, in step S2, the desired point Dp is set to a predetermined position on the screen of the monitor 24 (operation monitor 205), for example, the center position (this position is also set to an arbitrary position on the screen using the input unit such as the mouse 204). It can be set, and in the default setting, it is set to the center position on the screen).
そして、そのステップS2において、図8Aに示すように、その所望の地点Dpの垂線上90[m]の位置(第1所定高さh1=90[m])に仮想カメラCRのスカイ視点SVを配置する。 Then, in step S2, as shown in FIG. 8A, the sky viewpoint SV of the virtual camera CR is placed at a position 90 [m] above the perpendicular of the desired point Dp (first predetermined height h1 = 90 [m]). Deploy.
この場合、図8Aに示すように、スカイ視点SVの高さ(スカイ視点高さ)hは、×印で示す所望の地点Dpから自車301の位置までの距離をdとし、スカイ視点高さhから自車301の位置までの所定視野角をθcとするとき、次の(1)式により求めることができる。
h=d×tan{(π/2)−θc} …(1)
In this case, as shown in FIG. 8A, the height (sky viewpoint height) h of the sky viewpoint SV is the distance from the desired point Dp indicated by the mark x to the position of the
h = d × tan {(π / 2) −θc} (1)
なお、所定視野角θcは、仮想カメラCRの視野角{この実施形態では0.61rad(35度)}よりも僅かに小さいθc=0.52rad(30度)に設定している。所定視野角θcもマウス204等により可変して設定することができる。
The predetermined viewing angle θc is set to θc = 0.52 rad (30 degrees) slightly smaller than the viewing angle of the virtual camera CR (in this embodiment, 0.61 rad (35 degrees)). The predetermined viewing angle θc can also be variably set with the
なお、図8Aでは、分かり易さを考慮し、自車301及び他車302を描いているが、通常、ステップS2の所望の地点Dp上、スカイ視点高さh=h1の位置にスカイ視点SVを配置した際には、自車301及び他車302は、視界範囲の外にある。映像再生時に、走行路122上を自車301が第1所定高さh1のスカイ視点SVの視界範囲である距離d1の地点まで進行してきたときに、モニタ24及び操作モニタ205の画面内の周縁部から自車301の映像が現れる。
In FIG. 8A, the self-
ここで、所望の地点Dpから自車301の位置までの距離dは、所定視野角θc、スカイ視点高さhのときの所望の地点Dpからの視野範囲とみることもできるので、スカイ視点高さhがh=90[m]のとき、所望の地点Dpからの視野範囲d1は、d1=h/tan{(π/2)−θc}=90[m]/1.74=51[m]になる。
Here, the distance d from the desired point Dp to the position of the
そこで、ステップS3において、図示しないインストラクタによる所定の操作により模擬操縦の映像再生動作が開始されると、CPU206により、走行情報記憶領域211に記憶されている内容がRAM208に転送され、CPU206による高速での読み出しが可能な状態となる。
Therefore, in step S3, when the video reproduction operation of the simulated operation is started by a predetermined operation by an instructor (not shown), the content stored in the travel
そして、スタート地点151からの鳥瞰視点BVによる映像がモニタ24及び操作モニタ205上に表示される。また、同時に、モニタ24及び操作モニタ205内の子画面等で表示される走行路122上に自車301の現在位置が輝点等で表示される。
Then, an image from the bird's eye viewpoint BV from the
そして、上記のスカイ視点高さhが第1所定高さh1=90[m]のとき、所望の地点Dpからの視野範囲内の距離の位置は、所望の地点Dpから半径51[m]の円を描くことにより認識できるので、映像再生開始時に、その視野範囲d1=51[m]の円内へ自車301が進入する直前の位置(地点)からスカイ視点SVによる映像再生を開始、あるいは鳥瞰視点BVによる映像再生を開始するようにすることもできる。
When the sky viewpoint height h is the first predetermined height h1 = 90 [m], the position of the distance within the visual field range from the desired point Dp is the radius 51 [m] from the desired point Dp. Since it can be recognized by drawing a circle, at the start of video playback, video playback from the sky viewpoint SV is started from a position (point) immediately before the
スタート地点151からのステップS4による鳥瞰視点BVでの映像再生あるいは所望の位置(上記視野範囲d1へ自車301が進入する直前の位置の手前)からのステップS4による鳥瞰視点BVでの映像再生を開始した後、自車301の位置が第1所定高さh1で計算されるスカイ視点SVの視野範囲d1=51[m]内に進入すると、ステップS3での判定が肯定的となる。
Video playback at the bird's-eye viewpoint BV from the
このとき以降、ステップS5において、自車301と所望の地点Dp間の距離dを上記の(1)式に代入して、自車301の所望の地点Dpまでの距離dに応じてスカイ視点高さhを自動的に下降させる。下降速度は、自車301の実際の速度に応じて決定されるが、下降速度を遅くするスローモーション再生や下降速度を速くする高速再生とすることもできる。もちろんリバース再生を行うこともできる。このようにスカイ視点高さhを自動的に降下させることで、衝突に至る直前までの映像を的確に観察することができる。
Thereafter, in step S5, the distance d between the
ステップS5の仮想カメラCR(スカイ視点SV)の矢印に示す地上方向への自動下降処理中に、仮想カメラCR(スカイ視点SV)が所望の地点Dpで降下しすぎると画像が拡大されすぎて衝突の状況が判断しにくくなるので、スカイ視点高さhが30[m](第2の所定高さh2)以下の高さになったら、ステップS6において、スカイ視点SVの高さhを第2の所定高さh=h2=30[m]に固定し、それ以上に下降しないように設定する。 During the automatic descent process in the ground direction indicated by the arrow of the virtual camera CR (sky viewpoint SV) in step S5, if the virtual camera CR (sky viewpoint SV) descends too much at the desired point Dp, the image is enlarged and collides. Therefore, if the sky viewpoint height h becomes 30 [m] (second predetermined height h2) or less, the height h of the sky viewpoint SV is set to the second height h in step S6. The predetermined height h is fixed at h = h2 = 30 [m], and is set so as not to descend further.
そうすると、図8Bに示すように、所望の地点Dpで自車301と他車302が衝突した状況を経験的にちょうどよい高さ、この実施例では、第2の所定高さh2=30[m]の高さでモニタ24(操作モニタ205)上で観察することができる。
Then, as shown in FIG. 8B, the situation where the
なお、所望の地点Dpを過ぎてから自車301が僅かな距離(上記の視野範囲d1=51[m]に比較して短い距離、例えば視野範囲d2に対応する距離である17[m])移動したとき、視点OPがスカイ視点SVから鳥瞰視点BVに切り替えられて映像再生を継続するようにしてもよい。
Note that the
以上説明したように、上述した実施形態に係るライディングシミュレーション装置10におけるスカイ視点高さhの制御方法は、ライディングシミュレーション装置10の模擬操縦後の映像再生時における自車上方からのスカイ視点SVの高さhを制御する方法であって、モニタ24及び操作モニタ205の画面上に表示させた走行経路120又は「対向車との衝突」等のコメントが表示された指導場面131〜138の表(不図示)等からスカイ視点SVで映像再生を行おうとする所望の地点Dpをマウス204等の入力装置を用いて設定する過程(ステップS1)と、モニタ24及び操作モニタ205画面上の所定位置、例えば中央位置に前記所望の地点Dpを固定し、その所望の地点Dpの垂線上にスカイ視点SVを配する過程(ステップS2)と、所望の地点Dpと自車301の映像とが画面に収まるようにスカイ視点高さhを自動設定する過程(ステップS5)と、を有することを特徴とする。
As described above, the control method of the sky viewpoint height h in the riding
この特徴によれば、自車301の位置である距離dが所望の地点Dpから離れている場合には、画面に表示される範囲を広くするために(画面に表示される映像を縮小するために)スカイ視点高さhが自動的に高くなり、自車301が所望の地点Dpに近づくにつれて画面に表示される範囲を狭くするために(画面に表示される映像を拡大するために)スカイ視点高さhが自動的に低くなるので、模擬操縦後の映像再生時にスカイ視点高さhの手動による調節が不要になる。
According to this feature, when the distance d that is the position of the
なお、スカイ視点高さhが、第1所定高さh1以上の場合には、スカイ視点高さhを映像が縮小されすぎないよう第1所定高さh1に固定し、第1所定高さh1より低い第2所定高さh2までの間では自車301がモニタ24(操作モニタ205)の画面の縁部等に配されるようにスカイ視点高さhを自動可変(通常、自動降下)制御し、スカイ視点高さhが第2所定高さh2以下の場合には映像が拡大されすぎないようスカイ視点高さhを第2所定高さh2に固定することで、自車301等の映像が不必要に拡大縮小されることがなくなる。
When the sky viewpoint height h is equal to or higher than the first predetermined height h1, the sky viewpoint height h is fixed to the first predetermined height h1 so that the video is not reduced too much, and the first predetermined height h1. The sky viewpoint height h is automatically variable (normally, automatic descent) control so that the
このように、上下にスカイ視点SVの高さhの制限を設けることで、スカイ視点SVと自車301との間の距離が遠くなりすぎたり、近くなりすぎたりして周囲の環境等が把握しにくくなることを防止することができる。
In this way, by providing a restriction on the height h of the sky viewpoint SV above and below, the distance between the sky viewpoint SV and the
なお、スカイ視点高さhを第1所定高さh1に固定した場合に自車301の映像が画面範囲外となったとき、その旨をスピーカユニット22あるいは画面表示で警告する(「自車301は、映像範囲外に存在しています。」等)ことが好ましい。
In addition, when the sky viewpoint height h is fixed to the first predetermined height h1, and the video of the
経験的に、第1所定高さh1はh1=90[m]±20[m]の範囲、第2所定高さh2は、h2=30[m]±10[m]の範囲に設定することで、自車301等の画像が不必要に拡大縮小され過ぎずにちょうどよい大きさで画像を見ることができる。
Empirically, the first predetermined height h1 is set in a range of h1 = 90 [m] ± 20 [m], and the second predetermined height h2 is set in a range of h2 = 30 [m] ± 10 [m]. Thus, the image of the
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.
10…ライディングシミュレーション装置 16…モーションユニット部
18…制御回路 23…CGI発生装置
24…モニタ 28…操作者
30…模擬操縦機構 120…走行経路
122…走行路 131〜138…指導場面
201…インストラクタ装置 202…コンピュータ
205…操作モニタ 301…自車
302…他車 BV…鳥瞰視点
CR…カメラ MV…自車視点
OV…他車視点 SV…スカイ視点
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記映像再生時に、インストラクタ装置(201)が走行経路(120)上の所望の地点を設定する過程と、
モニタ画面上の所定位置に前記所望の地点を固定し、その所望の地点の垂線上にスカイ視点を配し、前記スカイ視点高さを、前記所望の地点からの視野範囲が第1の視野範囲(d1)となる第1所定高さ(h1)に設定する過程と、
映像再生中に、前記自車が前記スカイ視点の前記第1の視野範囲(d1)に進入したとき、前記自車の前記所望の地点までの距離に応じて前記スカイ視点高さを第2の視野範囲(d2)に対応する第2所定高さ(h2)まで自動的に下降させる過程と、
を有することを特徴とするスカイ視点高さの制御方法。 A method for controlling the sky viewpoint height from the vehicle upper side at La Lee loading simulation apparatus (10) during video playback after simulated maneuver,
Wherein during video reproduction, the steps of i constructor unit (201) sets the desired point on the travel route (120),
The desired point is fixed at a predetermined position on the monitor screen, a sky viewpoint is arranged on the perpendicular of the desired point, and the sky viewpoint height is defined as a visual field range from the desired point as a first visual field range. Setting the first predetermined height (h1) to be (d1);
When the vehicle enters the first visual field range (d1) of the sky viewpoint during the video reproduction, the sky viewpoint height is set to a second value according to the distance to the desired point of the vehicle. Automatically lowering to a second predetermined height (h2) corresponding to the visual field range (d2);
A sky viewpoint height control method characterized by comprising:
前記所望の地点は、前記走行経路(120)上に予め決定されている指導場面(131〜138)の位置に設定する
ことを特徴とするスカイ視点高さの制御方法。 In the sky viewpoint height control method according to claim 1,
The sky viewpoint height control method, wherein the desired point is set at a position of a predetermined guidance scene (131 to 138) on the travel route (120) .
前記スカイ視点高さをhとし、前記所望の地点から自車までの距離をdとし、前記スカイ視点から前記自車を見る所定視野角をθcとするとき、前記スカイ視点高さhを、
h=d×tan{(π/2)−θc}
で制御することを特徴とするスカイ視点高さの制御方法。 In the sky viewpoint height control method according to claim 1 or 2,
When the sky viewpoint height is h, the distance from the desired point to the vehicle is d, and the predetermined viewing angle for viewing the vehicle from the sky viewpoint is θc, the sky viewpoint height h is
h = d × tan {(π / 2) −θc}
Sky viewpoint height control method characterized by controlling with.
前記第1所定高さ(h1)は90[m]±20[m]の範囲、前記第2所定高さ(h2)は、30[m]±10[m]の範囲に設定する
ことを特徴とするスカイ視点高さの制御方法。 The sky viewpoint height control method according to any one of claims 1 to 3,
The first predetermined height (h1) is set in a range of 90 [m] ± 20 [m], and the second predetermined height (h2) is set in a range of 30 [m] ± 10 [m]. The sky viewpoint height control method.
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