KR20170006315A - 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 - Google Patents

현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20170006315A
KR20170006315A KR1020150096369A KR20150096369A KR20170006315A KR 20170006315 A KR20170006315 A KR 20170006315A KR 1020150096369 A KR1020150096369 A KR 1020150096369A KR 20150096369 A KR20150096369 A KR 20150096369A KR 20170006315 A KR20170006315 A KR 20170006315A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
ship
simulator
interface
user
Prior art date
Application number
KR1020150096369A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101770026B1 (ko
Inventor
이상길
남경태
최수영
이영근
Original Assignee
(주) 지씨에스씨
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 지씨에스씨 filed Critical (주) 지씨에스씨
Priority to KR1020150096369A priority Critical patent/KR101770026B1/ko
Publication of KR20170006315A publication Critical patent/KR20170006315A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101770026B1 publication Critical patent/KR101770026B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/06—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of ships, boats, or other waterborne vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

본 발명은 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스에 관한 것으로, 사용자가 탑승하는 운전석(Cockpit)에 구비되어 사용자가 조작하는 조작기기와, 상기 조작기기로부터 사용자의 조작신호를 입력받고 선박의 상태정보를 상기 조작기기로 전송하는 인터페이스 유니트와, 상기 운전석(Cockpit)의 하부에 구비되어 실제 소형 선박의 모션을 구현하는 모션 플렛폼과, 상기 인터페이스 유니트로부터 상기 조작기기로부터 사용자의 조작신호가 수신되면 상기 조작신호에 따라 상기 인터페이스 유니트로 상기 조작기기로 출력가능한 상기 상태정보를 출력하며 상기 모션 플렛폼의 제어신호를 출력하는 운영콘솔로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스는 소형 선박 시뮬레이터에서의 현실감 증대를 위하여 조종석(Cockpit) Interface기술과 시뮬레이터에 내장 되어있는 H/W장치(키(조종휠), 엔진 콘트롤러, 계기판, LED버튼)를 케이블로 연결하여 인터페이스 유니트로 송수신하여 운영콘솔에 전송하여 모션 플랫폼에 동작하는 H/W Interface기술을 적용하여 실제 소형 선박의 조종석을 구현함으로서, 사용자가 조작시 실제선박의 조종시와 유사하도록 현실감을 증대시킬 수 있다.

Description

현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 {Operation Equipment Interface of A Small Ship Simulator for Increasing Reality}
본 발명은 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 사용자가 시뮬레이터에서의 소형 선박을 조종하는 경우 실제 소형 선박에서의 조작법과 현실감 증대를 위하여 키(조종휠)와 엔진 콘트롤러와 계기판(RPM,SPEED,FUEL,BATTERY), LED버튼과 같은 조작기기로부터 실시간으로 송수신되는 데이터들을 현실감을 증대할 수 있도록 전송하는 인터페이스 유니트에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 해상에서의 안전 운전을 위해 실제와 유사한 환경으로 구현된 모의 조종 훈련 장치인 시뮬레이터를 이용하여 교육생에 대한 운전과 조작방법 등에 대한 훈련을 실시한다.
이러한 선박 항해용 시뮬레이터의 일 예로 등록특허 제10-1155603호인 선박용 자동조타 항해 시뮬레이터, 특허공고 제 93-007743호인 선상조종 시뮬레이터 등이 제안된 바 있다.
상기 등록특허 제10-1155603호의 선박용 자동조타 항해 시뮬레이터는, 시뮬레이션의 종류를 선택하는 시뮬레이션 모드 선택부와, 상기 시뮬레이션 시간설정과 시작/멈춤/종료를 선택할 수 있으며, 상기 시뮬레이션 시간을 표시하는 시뮬레이터연산부와, 상기 시뮬레이션의 통신 환경과 선박의 항해 정보에 대한 초기값을 설정하며, 상기 선박의 항해 경로를 설정하는 환경 설정부와, 상기 시뮬레이션 모드 선택부, 시뮬레이터 연산부 및 환경 설정부를 통해 선택된 정보들을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 시뮬레이션 모드 선택부의 모드 선택에 따라 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 특허공고 제 93-007743호의 선상조종 시뮬레이터는 하드디스크, 키보드 및 디지타이져와 프린터등의 출력장치를 갖는 소형컴퓨터에서 그래픽카드를 경유 선장실에 설치된 모니터에 연결하고 조타기와 타각표시기에 설치한 타각센서, 엔진텔레그래프와 엔진속도표시기에 설치한 엔진속도센서 및 7개의 예선/스러스터제어기와 작용력표시기에 설치한 예선스러스터센서를 A/D 신호변환기에 연결하며 A/D 신호변환기는 소형컴퓨터에 연결시킴으로서, 조타기, 타각표시기의 타각센서가 아나로그 타각신호를 감지하여 A/D 신호변환기에 보내고 또 엔진텔레그래프, 엔진속도표시기의 엔진속도센서가 아나로그 엔진속도신호를 감지하여 A/D 신호변환기에 보내며 또 7개의 예선/스러스터제어기, 작용력표시기의 예선, 스러스터센서가 아나로그 예선/스러스터 신호를 감지하여 A/D신호변환기에 보내면 그 신호와 함께 키보드와 디지타이져를 사용하여 입력한 바람, 파도,조류의 자료 및 항만자료를 이용하여 소형컴퓨터에서 실시한 선체운동을 계산하고 선체운용상태를 확인하여 하드디스크에 기록함과 동시 그래픽카드를 경유, 선장실이 2차원 컴퓨터 화면인 모니터에 현재선박의 위치표시 및 각종 계기에 현재 운항상태를 표시하게 하여 선장이 선박상태를 파악하고 환경조건을 고려하여 운항을 계속하여 다음 단계의 시뮬레이션을 실시하거나 정지하여 일단 종료할 수 있게 함을 특징으로 한다.
그런데 이상의 기존의 선박 조종 시뮬레이터는 교육 내용을 디스플레이부 또는 모니터를 통해 표시해주는 단순한 기능만을 수행하여 현실감이 떨어질 뿐만 아니라 소형 선박의 조정 훈련에 적합한 사용자 인터페이스를 제공하지 못해 훈련에 어려움이 있다.
또한, 최근 해양레저 스포츠 인구증가와 관심의 증가 및 해양레저 산업의 성장의 확대로 인한 선박면허에 관한 관심이 높아지고 있음에도 불구하고, 계절에 따라 제한되는 환경적 요인, 선박면허 시험장의 제한된 장소 및 시험장의 개수, 수중에서의 안전성을 고려한 시뮬레이터의 인터페이스의 개발 역시 이루어지지 않고 있는 실정이다.
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 소형 선박 시뮬레이터에서의 현실감 증대를 위하여 조종석(Cockpit)에 내장 되는 키(조종휠), 엔진 콘트롤러, 계기판, LED버튼과 같은 조작기기와 모션 플랫폼의 동작을 제어하는 운영콘솔에 전송하는 인터페이스 유니트와의 데이터 송수신 인터페이스 기술을 이용해 실제 소형 선박의 조종석과 유사한 환경을 구현하여 사용자의 현실감 증대뿐만 아니라 소형 선박 운전면허 취득, 연습을 위하여 도움을 줄 수 있는 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히 본 발명은 소형 선박 시뮬레이터를 사용시 운전석(Cockpit)의 키(조종휠), 엔진 콘트롤러, 계기판, LED버튼과 같은 조작기기로부터 송수신되는 데이터를 현실감을 증대할 수 있도록 송수신할 수 있는 인터페이스를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 운전석의 조작기기를 조작시 인터페이스 유니트에서 운영콘솔에 조작정보를 전송하여 모션 플랫폼을 동작시켜 실제 소형 선박의 조종석을 구현함으로서, 사용자에게 현실감 증대뿐만 아니라 소형 선박 운전면허 취득 및 연습에 도움을 줄 수 있는 인터페이스를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
사용자가 탑승하는 운전석(Cockpit)에 구비되어 사용자가 조작하는 조작기기와, 상기 조작기기로부터 사용자의 조작신호를 입력받고 선박의 상태정보를 상기 조작기기로 전송하는 인터페이스 유니트와, 상기 운전석(Cockpit)의 하부에 구비되어 실제 소형 선박의 모션을 구현하는 모션 플렛폼과, 상기 인터페이스 유니트로부터 상기 조작기기로부터 사용자의 조작신호가 수신되면 상기 조작신호에 따라 상기 인터페이스 유니트로 상기 조작기기로 출력가능한 상기 상태정보를 출력하며 상기 모션 플렛폼의 제어신호를 출력하는 운영콘솔로 구성되는 것을 특징으로 하는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트를 제공한다.
이때, 상기 운전석(Cockpit)은 실제 소형선박의 운전석과 유사하게 제작되는 운전석 본체와, 상기 운전석 본체 전방에 구비되는 조작기기로 구성되며; 상기 조작기기는 선박의 방향과 엔진 출력을 조절할 수 있는 휠과 엔진 콘트롤러가 구비되는 조작부와, 시간(Hour), 연료량(Fuel), 배터리 전압(Battery Voltage), 엔진 RPM, 주행속도를 표시하는 복수의 게이지가 구비되는 계기부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 운전석 본체에는 사용자의 운전에 따른 가상 선박의 항해 모션을 디스플레이하는 모니터가 일체로 구비되거나 또는 운전석(Cockpit) 전방에 스탠드에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조작기기는 조작신호를 인터페이스 유니트로 출력하는 조작부와, 상기 인터페이스 유니트로 부터 상태정보를 입력받아 표시하는 복수의 게이지로 이루어지는 계기부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 인터페이스 유니트는 상기 조작기기로부터 조작신호를 입력받는 신호입력부와, 상기 조작기기로 상태정보를 전송하는 신호출력부와, 상기 운영콘솔로 상기 조작신호를 전송하고 상기 운영콘솔로부터 상기 조작기기의 상태정보를 수신하는 데이터통신부와, 상기 조작신호 및 상태정보의 입출력 및 송수신을 제어하는 인터페이스 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 조작부는 휠과 엔진 콘트롤러와 LED버튼을 포함하여 구성되며, 상기 계기부는 복수의 게이지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스는 소형 선박 시뮬레이터에서의 현실감 증대를 위하여 조종석(Cockpit) Interface기술과 시뮬레이터에 내장 되어있는 H/W장치(키(조종휠), 엔진 콘트롤러, 계기판, LED버튼)를 케이블로 연결하여 인터페이스 유니트로 송수신하여 운영콘솔에 전송하여 모션 플랫폼에 동작하는 H/W Interface기술을 적용하여 실제 소형 선박의 조종석을 구현함으로서, 사용자가 조작시 실제선박의 조종시와 유사하도록 현실감을 증대시킬 수 있다.
특히 본 발명에 따르면 실제선박의 조종시와 유사 소형 선박 운전면허 취득, 연습을 위하여 도움을 줄 수 있고, 가상 시뮬레이터가 아닌 실제 소형 선박의 내부구조 및 장치들을 실제와 같이 구현하여 케이블을 통해 신호 및 데이터를 실시간으로 송수신하여 사용자의 현실감을 증대시킴은 물론, 실제 움직임을 구현하기 위하여 모션 플랫폼에 동작시켜 실제 선박의 움직임에 가깝게 구현하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 기존의 해양레저에서 소형 선박 조종 운전면허 취득이나 연습을 위하여 제한적인 요소(날씨, 장소, 접근의 용이성 여부 등)들을 극복하여 육상에서의 훈련을 수행할 수 있도록 인터페이스 기술과 함께 여러 플랫폼과 연계를 하여 일반인들의 해양레저 접근을 용이하게 함은 물론, 해양레저 산업의 발전에도 많은 도움을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 다양한 예들을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스의 전체 시스템 구성도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기들을 도시한 도면들이다.
도 4는 본 발명에 따른 인터페이스 유니트의 상세 구성도이다.
이하 본 발명에 따른 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스는, 소형 선박 운전을 위한 시뮬레이터(1)의 운전석(Cockpit)(10)에 구비되는 조작기기(100)의 현실감 증대를 위해 실제 소형 선박의 내부를 직접 구성하고 디자인하여 사용자가 편리하고, 안전성이 있으며, 선박을 조종하는데 있어 실시간으로 변하는 데이터 값들을 시각적으로 보기 위한 휠(방향키)(112), 엔진 콘트롤러(114), LED버튼(116), 게이지(122) 등의 조작기기(100)가 운전석(Cockpit)(10)으로 부터 조작신호가 입력되면 인터페이스 유니트(200)를 통해 운영콘솔(300)로 전송하여 운영콘솔(300)이 실제 소형 선박의 모션데이터를 출력하여 모션 플랫폼(400)을 구동하여 실제 소형 선박의 항해 모션을 구현하도록 한다.
본 발명에서는 조작기기(100)라 함은 상기 운전석(Cockpit)(10)에 구비되는 휠(방향키)(112), 엔진 콘트롤러(114), LED버튼(116), 게이지(122) 등과 같이 사용자가 조작하고 그 조작상태를 확인할 수 있도록 운전석(Cockpit)(10)에 구비되는 하드웨어를 포함하는 개념이다.
이와 같은 본 발명에 따른 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스는 실제 소형선박의 운전석과 유사하게 제작되며 사용자가 탑승하는 운전석(Cockpit)(10)에 구비되어 사용자가 조작하는 조작기기(100)와, 상기 조작기기(100)로부터 사용자의 조작신호를 입력받고 선박의 상태정보를 상기 조작기기(100)로 전송하는 인터페이스 유니트(200)와, 상기 운전석(Cockpit)(10)의 하부에 구비되어 실제 소형 선박의 모션을 구현하는 모션 플렛폼(300)과, 상기 인터페이스 유니트(200)로부터 상기 조작기기(100)로부터 사용자의 조작신호가 수신되면 상기 조작신호에 따라 상기 인터페이스 유니트(200)로 상기 조작기기(100)로 출력가능한 상기 상태정보를 출력하며 상기 모션 플렛폼(300)의 제어신호를 출력하는 운영콘솔(400)로 구성된다.
이때, 상기 운영콘솔(400)은 상기 조작기기(100)의 사용자 조작에 따라 수신되는 조작신호에 설정된 선박 운동방정식을 적용하여 실제 소형 선박의 모션데이터를 출력하여 상기 모션 플렛폼(300)을 구동하여 실제 소형 선박의 항해 모션을 구현함이 바람직하다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 다양한 형태의 시뮬레이터를 도시한 도면이다. 이때, 시뮬레이터 운전석(Cockpit)(10)은 사용자의 입장에서 실제 선박과 유사하게 설계하여 사용자의 편리성과 안전성을 고려하여 제작함이 바람직하다.
도 1을 참고하면 운전석(Cockpit)(10)은 운전석 본체(12)와, 상기 운전석 본체(12) 전방에 구비되는 조작기기(100)로 구성된다. 상기 조작기기(100)는 선박의 방향과 엔진 출력을 조절할 수 있는 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114)가 구비되는 조작부(110)와, 시간(Hour), 연료량(Fuel), 배터리 전압(Battery Voltage), 엔진 RPM, 주행속도 등을 표시하는 복수의 게이지(122)가 구비되는 계기부(120)로 구성된다.
그리고 상기 운전석 본체(12) 본체 정면에는 사용자의 운전에 따른 가상 선박의 항해 모션을 디스플레이하는 모니터(20)가 더 구비된다.
이때, 상기 모니터(20)는 인터페이스 유니트(200)로부터 데이터를 전송받아 디스플레이함도 가능하지만, 운영콘솔(400)로부터 직접 데이터를 전송받아 디스플레이함이 바람직하다. 이와 같은 모니터(20)는 도 1a에 도시된 바와 같이 운전석(Cockpit)(10) 전방에 별개로 스탠드(22)에 하나 이상이 고정 설치되는 구조로 이루어지거나 도 1b 및 도1c에서와 같이 운전석 본체(12)에 일체로 구비될 수 있다.
또한, 도 1a 및 도1c에 도시된 바와 같이 운전석 본체(12)의 중앙에 구비되어 사용자가 직접 앉을 수 있는 좌석(14)이 구비되거나 또는 도 1b에서와 같이 운전석 본체(12)에 좌석(14)이 구비되지 않을 수도 있다.
한편, 상기 조작부(110)의 조작신호는 인터페이스 유니트(200)로 입력되어 운영콘솔(400)로 전송되며, 상기 운영콘솔(400)에서 인터페이스 유니트(300)로 전송된 선박의 상태정보는 각각의 게이지(122)에 해당하는 상태정보를 출력하게 된다. 이 경우 상기 계기부(120)의 게이지(122)들은 DC (0V~10V Level) 출력, Hour, Fuel, Battery Voltage를 표시하며, Trim 데이터, RPM 등을 표시한다. 그리고 상기 조작부(110)에는 버튼 입력 및 그 작동 상태를 표시하는 복수의 LED버튼(116)이 더 구비된다.
이때, 상기 조작부(110)의 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114)는 사용자가 작동시에 디지털 데이터 형태의 조작신호를 인터페이스 유니트(200)로 출력하는 디지털장비로 이루어질 수 있고, 상기 LED버튼(116)은 누름식 버튼과 LED로 이루어질 수 있다. 이 경우 LED버튼(116)을 누르면 디지털데이터를 인터페이스 유니트(200)로 출력하고 점등을 위한 상태정보 역시 인터페이스 유니트(200)로부터 디지털데이터 형태로 수신하여 점등된다. 즉, 상기 조작부(110)의 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114) 및 복수의 LED버튼(116)은 인터페이스 유니트(200)와 와이어케이블로 연결되어 디지털 데이터 형태로 조작신호와 상태정보를 송수신한다. 물론 상기 조작부(110)의 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114)가 사용자가 작동시에 아날로그 데이터 형태의 조작신호를 인터페이스 유니트(200)로 출력하는 아날로그장비로 이루어는 경우 상기 조작부(110)의 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114)는 인터페이스 유니트(200)에 아날로그 데이터 형태로 조작신호를 송수신한다.
또한 상기 계기부(120)는 시간(Hour), 연료량(Fuel), 배터리 전압(Battery Voltage), 엔진 RPM, 주행속도 등을 표시하는 복수의 게이지(122)가 아날로그 게이지만으로 구성하는 경우 인터페이스 유니트(200)로부터 아날로그데이터 형태의 상태정보를 수신한다. 물론 상기 계기부(120)의 게이지(122)들이 디지털계기만으로 구성하는 경우 상기 인터페이스 유니트(200)로부터 디지털 데이터 형태의 상태정보를 수신함은 당연하다.
물론 상기 운전석(Cockpit)(20)에는 네비게이션(130)을 구비하여 선박의 이동 상황 및 위치정보를 디스플레이함도 바람직하다. 이 경우 상기 네비게이션(130)은 가상의 노선 또는 선박의 이동 상태와 같은 항해정보를 디스플레이할 수 있고, 필요에 따라서는 가상의 항해정보를 운영콘솔(400)로부터 유무선으로 수신하거나 또는 상기 인터페이스 유니트(200)를 통해 수신하여 디스플레이할 수 있다.
한편, 상기 인터페이스 유니트(200)는 조작기기(100)와 운영콘솔(400) 및 모션 플랫폼(300)간의 데이터 교환 및 신호 체계를 단일화하는 기능을 수행한다.
이와 같은 인터페이스 유니트(200)는 상기 조작기기(100)로부터 조작신호를 입력받는 신호입력부(210)와, 상기 조작기기(100)로 상태정보를 전송하는 신호출력부(220)와, 상기 운영콘솔(400)로 상기 조작신호를 전송하고 상기 운영콘솔(400)로부터 상기 조작기기(100)의 상태정보를 수신하는 데이터통신부(230)와, 상기 조작신호 및 상태정보의 입출력 및 송수신을 제어하는 인터페이스 제어부(240)로 구성된다.
이 경우 상기 신호입력부(210)는 입력되는 조작신호가 아날로그 데이터 형태이면 디지털 데이터 형태의 조작신호로 변환하는 A/D변환모듈을 더 포함함이 바람직하다.
또한, 상기 신호출력부(220)는 출력되는 상태정보가 아날로그 형태의 게이지(122)와 같이 아날로그 데이터 형태이면 디지털 데이터 형태의 상태정보를 아날로그 데이터 형태로 변환하는 D/A변환모듈을 더 포함함이 바람직하다.
이와 같은 인터페이스 유니트(200)는 조작기기(100)로부터 조작신호가 입력되면 운영콘솔(300)로 입력하고, 그에 따라 상기 운영콘솔(400)은 모션 플랫폼(300) 제어를 위한 제어신호와 상기 조작기기(100)로의 출력을 위한 상태정보를 출력한다.
이에 인터페이스 유니트(200)에서 데이터들을 입출력되는 신호 및 정보의 입출력 제어를 통해 데이터를 송수신하여 사용자가 실시간으로 자신이 조종하는 소형 선박을 실제 선박과 유사하게 조종을 하여 현실감을 증대시켜 준다.
이때, 상기 인터페이스 유니트(200)와 연결되는 조작기기(100) 중 키(조종휠)(112)와 엔진 콘트롤러(114)는 와이어 케이블을 연결되고 케이블 끝에 센서가 부착되어 있어서 센서를 통하여 아날로그 출력 값(전압)을 인터페이스 유니트에 전달하도록 하고, LED버튼(116)의 경우는 스위치가 연결되어 있어 버튼의 ON/OFF에 따라 디지털 신호(0 또는 1)를 출력하여 인터페이스 유니트(200)에 전달함이 바람직하며, 계기부(120)의 게이지들은 인터페이스 유니트(200)를 통하여 변환된 데이터를 수신하여 각각의 게이지(122)에 맞는 값으로 출력한다.
한편, 상기 모션 플랫폼(300)은 베이스 프레임(310)의 상면에 피스톤(322)을 신장시키는 복수의 액츄에이터(320)가 구비되고, 상기 피스톤(322)의 단부에는 상부프레임(330)이 장착되는 구조로서 모사가 가능한 자유도 수는 적어도 6자유도 이상이 적용되고, 모션은 롤링, 피칭, 요, 히브, 스웨이 및 서지모션의 적용이 가능해야 한다. 이때, 상기 엑츄에이터는 서보모터 방식을 채용하거나 또는 실린더방식을 채용할 수 있다.
물론 상기 상부프레임(330)에는 상기 운전석(Cockpit)(10)이 일체로 고정됨은 당연하다.
또한, 상기 모션 플렛폼(300)은 운영콘솔(400)에 의해 구동이 제어되는 것으로, 상기 운영콘솔(400)은 상기 인터페이스 유니트(200)를 통해 전송되는 사용자의 조작신호에 설정된 선박 운동방정식을 적용하여 실제 소형 선박의 모션데이터를 출력하여 상기 모션 플렛폼(300)을 구동함으로서 사용자가 실제 소형 선박을 조정하는 것과 같은 현실감을 느끼게 한다.
그리고 상기 운전석(Cockpit)(10)은 모션 플렛폼(300)의 모션 구현에 따른 모션을 수행하므로 운영콘솔(400)은 상기 운전석(Cockpit)(10)과는 별개의 외부에 설치함이 바람직하다.
이상의 도 1 내지 도 4에 도시된 소형 선박 시뮬레이터는 모션 플렛폼(300)의 상부에 운전석(Cockpit)(10)이 일체로 결합된 상태로서, 사용자가 운전석(Cockpit)(10)에 탑승하여 조작부(110)의 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114) 및 LED버튼(116)을 조작하면 조작신호는 인터페이스 유니트(200)로 입력되어 운영콘솔(400)로 전송되며, 운영콘솔(400)은 조작신호를 기반으로 운전석(Cockpit)(10)의 게이지(122) 및 LED버튼(116)의 점등을 위한 상태정보와 모션 플랫폼(300)의 구동제어를 위한 제어신호를 생성 및 출력한다.
이에 따라 상기 게이지(122) 및 LED버튼(116)의 점등을 위한 상태정보는 인터페이스 유니트(200)를 통해 운전석(Cockpit)(10)의 해당 게이지(122) 및 LED버튼(116)로 출력되며, 모션 플랫폼(300)를 구동시키게 된다.
이 경우 상기 운영콘솔(400)은 모션 플랫폼(200)의 제한 값을 적용하여 제한 값 이상의 데이터 값이 나올 경우 움직임의 제한을 설정하여 사용자의 안전성을 확보함이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
10: 운전석(Cockpit) 12: 운전석 본체
20: 모니터 100: 조작기기
110: 조작부 120: 계기부
200: 인터페이스 유니트 220: 신호출력부
230: 데이터통신부 240: 인터페이스 제어부
300: 모션 플렛폼 400: 운영콘솔
210: 신호입력부

Claims (6)

  1. 사용자가 탑승하는 운전석(Cockpit)(10)에 구비되어 사용자가 조작하는 조작기기(100)와, 상기 조작기기(100)로부터 사용자의 조작신호를 입력받고 선박의 상태정보를 상기 조작기기(100)로 전송하는 인터페이스 유니트(200)와, 상기 운전석(Cockpit)(10)의 하부에 구비되어 실제 소형 선박의 모션을 구현하는 모션 플렛폼(300)과, 상기 인터페이스 유니트(200)로부터 상기 조작기기(100)로부터 사용자의 조작신호가 수신되면 상기 조작신호에 따라 상기 인터페이스 유니트(200)로 상기 조작기기(100)로 출력가능한 상기 상태정보를 출력하며 상기 모션 플렛폼(300)의 제어신호를 출력하는 운영콘솔(400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 운전석(Cockpit)(10)은 실제 소형선박의 운전석과 유사하게 제작되는 운전석 본체(12)와, 상기 운전석 본체(12) 전방에 구비되는 조작기기(100)로 구성되며;
    상기 조작기기(100)는 선박의 방향과 엔진 출력을 조절할 수 있는 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114)가 구비되는 조작부(110)와, 시간(Hour), 연료량(Fuel), 배터리 전압(Battery Voltage), 엔진 RPM, 주행속도를 표시하는 복수의 게이지(122)가 구비되는 계기부(120)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 운전석 본체(12)에는 사용자의 운전에 따른 가상 선박의 항해 모션을 디스플레이하는 모니터(20)가 일체로 구비되거나 또는 운전석(Cockpit)(10) 전방에 스탠드(22)에 구비되는 것을 특징으로 하는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 조작기기(100)는 조작신호를 인터페이스 유니트(200)로 출력하는 조작부(110)와, 상기 인터페이스 유니트(200)로 부터 상태정보를 입력받아 표시하는 복수의 게이지(122)로 이루어지는 계기부(120)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스 유니트(200)는 상기 조작기기(100)로부터 조작신호를 입력받는 신호입력부(210)와, 상기 조작기기(100)로 상태정보를 전송하는 신호출력부(220)와, 상기 운영콘솔(400)로 상기 조작신호를 전송하고 상기 운영콘솔(400)로부터 상기 조작기기(100)의 상태정보를 수신하는 데이터통신부(430)와, 상기 조작신호 및 상태정보의 입출력 및 송수신을 제어하는 인터페이스 제어부(440)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 조작부(110)는 휠(112)과 엔진 콘트롤러(114)와 LED버튼(116)을 포함하여 구성되며, 상기 계기부(120)는 복수의 게이지(122)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트.
KR1020150096369A 2015-07-07 2015-07-07 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 KR101770026B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150096369A KR101770026B1 (ko) 2015-07-07 2015-07-07 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150096369A KR101770026B1 (ko) 2015-07-07 2015-07-07 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170006315A true KR20170006315A (ko) 2017-01-18
KR101770026B1 KR101770026B1 (ko) 2017-08-31

Family

ID=57991937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150096369A KR101770026B1 (ko) 2015-07-07 2015-07-07 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101770026B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113284393A (zh) * 2021-04-29 2021-08-20 广西玉柴机器股份有限公司 一种驾驶模拟器的处理方法及装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240034532A (ko) 2022-09-07 2024-03-14 (주)세이프텍리서치 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4558399B2 (ja) * 1996-07-25 2010-10-06 株式会社セガ 遊戯装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113284393A (zh) * 2021-04-29 2021-08-20 广西玉柴机器股份有限公司 一种驾驶模拟器的处理方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101770026B1 (ko) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5240416A (en) Simulator apparatus employing actual craft and simulators
US10529248B2 (en) Aircraft pilot training system, method and apparatus for theory, practice and evaluation
US5009598A (en) Flight simulator apparatus using an inoperative aircraft
US8333592B2 (en) Video-captured model vehicle simulator
CN201210356Y (zh) 基于立体全景的虚拟船舶驾驶系统
US10339828B2 (en) Operator training and maneuver refinement system for powered aircraft
US3486242A (en) Assault boat coxswain trainer
US10553127B1 (en) Dynamic motion seat
US20150302756A1 (en) Method and device for the combined simulation and control of remote-controlled vehicles using a user-friendly projection system
KR102097180B1 (ko) 증강현실 기술을 이용한 특수 차량 훈련용 시뮬레이터시스템 및 그 방법
CN102663921A (zh) 船舶驾驶与操作多通道多屏幕三维立体沉浸式仿真系统
KR101493614B1 (ko) 증강현실기술 기반 가상선교시스템을 이용한 선박운항시뮬레이터 및 이를 이용한 선박운항시뮬레이션 구현방법
CN210402801U (zh) 一种标准动车组司机驾驶培训模拟实训平台
CN106898184A (zh) 一种游艇仿真训练模拟器
KR101770026B1 (ko) 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스
KR20150073187A (ko) 원격 제어식 운송수단의 시뮬레이션과 제어를 조합하여 수행하기 위한 방법 및 장치
KR20200032854A (ko) Vr hmd와 모니터 방식을 동시 적용하는 다목적 차량용 멀티모드 주행 시뮬레이터
KR101814869B1 (ko) 실 선박 운동방정식을 적용한 소형 선박 시뮬레이터
GB2504268A (en) Vehicle simulator
CN201978498U (zh) 多功能体验式遥控系统
KR200434822Y1 (ko) 고소작업대 교육용 시뮬레이터
KR20180120887A (ko) 요트 실감 체험을 위한 시뮬레이터용 풍동 제어시스템
KR101789307B1 (ko) 모터보트 조종을 위한 가상 훈련시스템
JPH0887233A (ja) 操船シミュレータ
Miller et al. The potential application of virtual reality based simulators to shiphandling and marine operations

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right