KR101873232B1

KR101873232B1 - Riding Simulator

Info

Publication number: KR101873232B1
Application number: KR1020160155777A
Authority: KR
Inventors: 도주선
Original assignee: 제이엠아이 (주)
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-07-04
Also published as: KR20180057304A

Abstract

본 발명에 따른 주행 시뮬레이터는 탈것 모형부와, 방위 센서부와, 조작부와, 디스플레이부, 및 제어부를 포함한다. 탈것 모형부는 사용자가 앉을 수 있게 형성된 시트, 및 시트를 Z축 방향으로 상하 진동시킴과 아울러 X축과 Y축 및 Z축을 중심으로 회전시키는 구동계를 구비한다. 방위 센서부는 시트의 자세를 검출한다. 조작부는 사용자로부터 주행 명령이 입력된다. 디스플레이부는 기 설정된 맵의 지형 데이터에 따른 주행 경로를 표시한다. 제어부는 조작부를 통한 주행 명령시 방위 센서부로부터 검출된 시트 자세 정보와 기 설정된 맵의 지형 데이터를 기초로 구동계를 제어하여 시트를 동작시키며, 디스플레이부를 통해 주행 상황을 표시한다.The driving simulator according to the present invention includes a vehicle model unit, an orientation sensor unit, an operation unit, a display unit, and a control unit. The riding model portion includes a seat formed so that the user can sit, and a driving system for vertically vibrating the seat in the Z-axis direction and rotating the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. The orientation sensor unit detects the posture of the seat. The operation unit inputs a running command from the user. The display unit displays the traveling route according to the terrain data of the predetermined map. The control unit controls the driving system on the basis of the seat posture information detected from the orientation sensor unit and the terrain data of the predetermined map at the time of the traveling command through the operation unit, and operates the seat, and displays the driving situation through the display unit.

Description

주행 시뮬레이터{Riding Simulator}A driving simulator {Riding Simulator}

본 발명은 컴퓨팅 시스템의 휴먼 인터페이스, 특히 자전거, 말, 비행기 등과 같은 탈것을 실제로 탑승해서 주행하는 상황에 가깝게 가상으로 체험할 수 있게 하는 주행 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a driving simulator that allows a human interface of a computing system, in particular, a virtual simulator, to experience a virtual driving experience such as a bicycle, a horse, an airplane, or the like.

일반적으로, 주행 시뮬레이터는 비행기, 탱크 등의 조종 훈련용으로 이용되어 왔으며, 최근에는 게임이나 오락용으로 이용되는 가상 현실 시스템에 많이 적용되고 있다. 가상 현실이란 컴퓨터를 이용하여 만들어진 가상 공간(Virtual Environment)안에 인간의 오감(시각, 청각, 촉각, 미각, 후각)을 통한 상호 작용을 실현하여 현실 세계에서의 활동 또는 공간적, 물리적 제약에 의해 직접 경험하지 못하는 상황을 간접 체험할 수 있게 하는 기술이다.In general, a driving simulator has been used for manipulation training of airplanes, tanks, etc., and is recently applied to virtual reality systems used for games and entertainment. VIRTUAL REALITY is the realization of interaction through human senses (visual, auditory, tactile, taste, olfactory) in a virtual environment created by computer, This is a technique that allows you to indirectly experience situations that you can not do.

한편, 일반적으로 널리 사용되는 가상 현실 게임 중 주행 체험 게임은 사용자가 탑승해서 주행하는 상황을 가상으로 체험할 수 있게 한다. 주행 시뮬레이터는 X축, Y축 및 Z축 방향 회전 운동과, 상하 진동 등의 기능이 요구되는데 회전 각도의 범위가 15도 많아야 45도 정도이므로 회전 구동계보다는 오히려 선형 구동계에 가깝다. 이에 따라 주행 시뮬레이터에서는 유압 액츄에이터가 많이 사용되고 있다. 이러한 유압 액츄에이터는 고가일 뿐 아니라 부피가 커서 일반적으로 주행 시뮬레이터는 차지하는 면적과 높이가 크고 고가이다. 이러다 보니 X축, Y축 및 Z축 방향 회전 운동과, 상하 진동 기능 중 일부 기능을 빼서 주행 시뮬레이터 가격을 낮추고 부피도 줄이는 장비들이 일반적으로 많이 사용되고 있다. On the other hand, a driving experience game in a commonly used virtual reality game allows a user to experience a virtual driving situation on board. The driving simulator requires functions such as X-axis, Y-axis and Z-axis rotational motion and up-and-down vibration. The rotational simulator is close to the linear driving system rather than the rotational driving system because the rotational angle range is about 45 degrees at a maximum of 15 degrees. Accordingly, a hydraulic actuator is widely used in a traveling simulator. Such a hydraulic actuator is not only expensive but also bulky, so that the driving simulator generally occupies a large area and height and is expensive. As a result, equipment for lowering the driving simulator price and reducing the volume by subtracting some of the functions of the X, Y, and Z-axis rotational motion and the up-and-down vibration function is commonly used.

제안된 발명은 사용자가 탈것에 탑승해서 주행하는 가상 상황을 더욱 현실감 있게 구현할 수 있는 주행 시뮬레이터를 제공하고자 한다.The proposed invention is intended to provide a driving simulator capable of more realistically implementing a virtual situation in which a user rides on a vehicle.

제안된 발명에 따르면, 부피가 상대적으로 줄어들고 높이가 낮은 주행 시뮬레이터가 달성된다. According to the proposed invention, a traveling simulator having a relatively small volume and a low height is achieved.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 주행 시뮬레이터는 탈것 모형부와, 방위 센서부와, 조작부와, 디스플레이부, 및 제어부를 포함한다. 탈것 모형부는 사용자가 앉을 수 있게 형성된 시트, 및 시트를 Z축 방향으로 상하 진동시킴과 아울러 X축과 Y축 및 Z축을 중심으로 회전시키는 구동계를 구비한다. 방위 센서부는 시트의 자세를 검출한다. 조작부는 사용자로부터 주행 명령이 입력된다. 디스플레이부는 기 설정된 맵의 지형 데이터에 따른 주행 경로를 표시한다. 제어부는 조작부를 통한 주행 명령시 방위 센서부로부터 검출된 시트 자세 정보와 기 설정된 맵의 지형 데이터를 기초로 구동계를 제어하여 시트를 동작시키며, 디스플레이부를 통해 주행 상황을 표시한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a driving simulator including a model unit, an orientation sensor unit, an operation unit, a display unit, and a control unit. The riding model portion includes a seat formed so that the user can sit, and a driving system for vertically vibrating the seat in the Z-axis direction and rotating the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. The orientation sensor unit detects the posture of the seat. The operation unit inputs a running command from the user. The display unit displays the traveling route according to the terrain data of the predetermined map. The control unit controls the driving system on the basis of the seat posture information detected from the orientation sensor unit and the terrain data of the predetermined map at the time of the traveling command through the operation unit, and operates the seat, and displays the driving situation through the display unit.

교류 유도 모터를 사용하고 그 회전 운동을 감속 구조와 크랭크 구조를 통해 여 큰 토크를 내면서도 반응 속도가 적절한 액츄에이터를 구성하였다. 이렇게 제작된 주행 시뮬레이터는 종래 장비들에 비해 부피가 줄어들고 높이가 낮아 이용자들에게 안정감을 제공한다. An AC induction motor was used, and its rotational speed was increased through a deceleration structure and a crank structure to form an actuator suitable for a reaction speed. The traveling simulator thus manufactured has a lower volume and a lower height than conventional equipments, thereby providing a sense of stability to the users.

본 발명에 따르면, 사용자가 탈것에 탑승해서 주행하는 가상 상황을 더욱 현실감 있게 구현할 수 있다. 본 발명에 따르면, 비교적 작은 공간에 설치 가능하고, 이동이 용이하므로, 사용 편의성을 높일 수 있다.According to the present invention, it is possible to more realistically realize a virtual situation in which a user rides on a vehicle and travels. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to install in a relatively small space and to move easily, thus improving usability.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 시뮬레이터에 대한 블록 구성도이다.
도 2는 탈것 모형부의 일 예에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에 있어서, 구동계의 내부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 대한 측면도이다.
도 5는 도 3에 있어서, X축 회전기구 및 Y축 회전기구를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 있어서, Y축 회전기구를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 있어서, X축 회전기구를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 8은 탈것 모형부의 동작 예를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제어부의 보다 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 다중 사용자를 위한 주행 시뮬레이터 시스템의 일 예를 도시한다1 is a block diagram of a driving simulator according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view of an example of a mount model. Fig.
Fig. 3 is a perspective view showing the inside of the driving system in Fig. 2; Fig.
Figure 4 is a side view of Figure 3;
Fig. 5 is a perspective view showing the X-axis rotation mechanism and the Y-axis rotation mechanism in Fig. 3;
Fig. 6 is a perspective view of the Y-axis rotating mechanism shown in Fig. 5. Fig.
Fig. 7 is a perspective view of the X-axis rotation mechanism shown in Fig. 6; Fig.
8 is a block diagram for explaining an example of the operation of the modeling unit.
9 is a block diagram showing a more detailed configuration of the control unit according to the embodiment.
10 shows an example of a driving simulator system for multiple users according to an embodiment

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 시뮬레이터에 대한 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a driving simulator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 시뮬레이터는 탈것 모형부(100)와, 방위 센서부(200)와, 조작부(300)와, 디스플레이부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.1, a driving simulator according to an embodiment of the present invention includes a vehicle model 100, an orientation sensor unit 200, an operation unit 300, a display unit 400, and a control unit 500 .

탈것 모형부(100)는 시트(101) 및 구동계(102)를 구비한다. 탈것 모형부(100)는 자전거, 말, 자동차, 비행기 등과 같은 탈것을 모사한 것일 수 있다. 시트(101)는 사용자가 앉을 수 있게 형성된다. 탈것 모형부(100)가 자전거를 모사한 경우 시트(101)는 자전거 안장 형태일 수 있고, 탈것 모형부(100)가 말을 모사한 경우, 시트(101)는 승마 안장 형태로 이루어질 수 있으며, 탈것 모형부(100)가 자동차나 비행기를 모사한 경우, 시트(101)는 조종석 형태로 이루어질 수 있다.The vehicle model portion 100 includes a seat 101 and a drive system 102. The ride model part 100 may be a model of a vehicle such as a bicycle, a horse, a car, an airplane, or the like. The seat 101 is formed so that the user can sit down. The seat 101 may be in the shape of a bicycle saddle when the ride model part 100 simulates a bicycle and the seat 101 may be in the form of a horse riding saddle when the ride model part 100 simulates a horse, When the vehicle model 100 simulates an automobile or an airplane, the seat 101 may be a cockpit.

구동계(102)는 시트(101)를 Z축 방향으로 상하 진동시킴과 아울러 X축과 Y축 및 Z축을 중심으로 회전시킨다. 여기서, 시트(101)는 X축을 중심으로 좌우 방향으로 회전되며 Y축을 중심으로 전후 방향으로 회전되도록 설정될 수 있다.The driving system 102 vibrates the seat 101 up and down in the Z-axis direction and rotates about the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. Here, the seat 101 may be set to be rotated in the left-right direction around the X-axis and in the front-rear direction about the Y-axis.

이러한 구동계(102)는 사용자가 시트(101)에 앉은 상태에서, 지형의 요철에 따라 상하 진동을 느끼게 하고, 지형의 측면 경사에 따라 좌우 방향 회전을 느끼게 하며, 지형의 오르막과 내리막에 따라 전후 방향 회전을 느끼게 한다. 따라서, 사용자는 탈것 모형부(100)에 탑승하여 가상적인 주행 상황을 느낄 수 있게 된다. 시트(102)는 Y축을 중심으로 좌우 방향으로 회전되며 X축을 중심으로 전후 방향으로 회전되도록 설정될 수도 있다.The driving system 102 allows the user to feel the vertical vibration according to the irregularities of the terrain while sitting on the seat 101 and to feel the lateral rotation in accordance with the side inclination of the terrain, I feel the rotation. Accordingly, the user can feel the virtual driving situation by boarding the mount model unit 100. The seat 102 may be set to rotate in the left-right direction around the Y-axis and rotate in the front-rear direction about the X-axis.

방위 센서부(200)는 시트(101)의 자세를 검출한다. 예컨대, 방위 센서부(200)는 물체의 방위 변화를 측정하는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 방위 센서부(200)로부터 검출된 시트의 자세 정보는 제어부(500)로 제공된다. 그러나, 방위 센서부(200)는 필수적인 것이 아니며, 각각의 구동계에 구비되는 엔코더로 대신하거나, 각 모터의 위치 제어를 통해 대체될 수 있다.The orientation sensor unit 200 detects the orientation of the seat 101. For example, the orientation sensor unit 200 may include a gyro sensor that measures a change in orientation of an object. The attitude information of the seat detected by the orientation sensor unit 200 is provided to the control unit 500. [ However, the orientation sensor unit 200 is not essential, and can be replaced with an encoder provided in each drive system, or can be replaced by position control of each motor.

조작부(300)를 통해 사용자로부터의 주행 명령이 입력된다. 주행 명령은 출발, 가감속 명령, 정지, 조향 명령 등을 포함할 수 있다. 조작부(300)로 입력된 주행 명령은 제어부(500)로 전달된다.A traveling command from the user is inputted through the operating unit 300. [ The driving command may include a start command, an acceleration command, a stop command, a steering command, and the like. The travel command input to the operation unit 300 is transmitted to the control unit 500.

디스플레이부(400)는 기 설정된 맵의 지형 데이터에 따른 주행 경로 상의 경치와, 주행하는 탈것이 오버랩된 영상을 표시한다. 멀티유저 게임과 같이 여러 명의 사용자가 이용하는 경우, 디스플레이부(400)는 다른 탈것들의 현재 위치를 알 수 있도록 현재 사용자의 탈것과 함게 표시할 수 있다. 이와 같이 디스플레이부(400)는 사용자가 탈것에 탑승한 상태에서 주행 경로를 따라 주행하는 가상 상황을 표시할 수 있다.The display unit 400 displays a scene on the traveling route according to the terrain data of the predetermined map and an image in which the traveling vehicle is overlapped. When a plurality of users, such as a multi-user game, use the display unit 400, the display unit 400 may display the current location of other vehicles together with the current user's vehicle. In this way, the display unit 400 can display a virtual situation in which the user travels along the traveling route in the state of being aboard the vehicle.

디스플레이부(400)는 평판 디스플레이로 이루어져 탈것 모형부(100)의 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이부(400)는 지지대(103)에 의해 탈것 모형부(100)에 지지될 수 있다. 다른 예로, 디스플레이부(400)는 헤드 마운트 디스플레이(Head mount display)로 구성될 수 있다. 헤드 마운트 디스플레이는 사용자의 머리나 눈에 장착되어 현장감을 얻을 수 있도록 한 장치이다.The display unit 400 may be a flat display and may be disposed in front of the modeling unit 100. The display unit 400 can be supported by the mount model 103 by the support frame 103. As another example, the display unit 400 may be configured as a head mount display. The head-mounted display is mounted on the user's head or eyes to provide a sense of presence.

제어부(500)는 조작부(300)를 통한 주행 명령시 방위 센서부(200)로부터 검출된 시트 자세 정보와 기 설정된 맵의 지형 데이터를 기초로 구동계(102)를 제어하여 시트(101)를 동작시킨다. 이때, 제어부(500)는 방위 센서부(200)로부터 검출된 시트 자세 정보와 기 설정된 맵의 지형 데이터를 기초로, 맵 상의 시트 위치에서 시트(101)의 목표 방위 값을 산출한 후, 산출된 값에 따른 제어 신호를 구동계(102)로 출력해서 구동계(102)를 제어한다.The control unit 500 controls the driving system 102 to operate the seat 101 based on the seat posture information detected from the orientation sensor unit 200 and the terrain data of the predetermined map at the time of the travel command through the operation unit 300 . At this time, the control unit 500 calculates the target azimuth value of the seat 101 at the seat position on the map based on the seat posture information detected from the azimuth sensor unit 200 and the terrain data of the predetermined map, And outputs a control signal according to the value to the driving system 102 to control the driving system 102.

또한, 제어부(500)는 디스플레이부(400)를 통해 주행 상황을 표시한다. 예컨대, 맵은 여러 종류로 마련되어 메모리부(600)에 저장될 수 있다. 각각의 맵은 3차원 지형 데이터를 갖는다. 맵은 실제적인 맵 또는 인위적인 맵일 수 있다. 사용자가 조작부(300)를 통해 원하는 맵을 선택하면, 제어부(500)는 선택된 맵의 지형 데이터를 메모리부(600)로부터 제공받을 수 있다. 다른 예로, 맵은 외부 저장장치에 저장되어 제어부(500)로 제공될 수도 있다.In addition, the control unit 500 displays the driving situation through the display unit 400. [ For example, the maps may be prepared in various types and stored in the memory unit 600. Each map has three-dimensional terrain data. The map may be a real map or an artificial map. When the user selects a desired map through the operation unit 300, the control unit 500 can receive the terrain data of the selected map from the memory unit 600. As another example, the map may be stored in an external storage device and provided to the control unit 500. [

제어부(500)는 제공받은 맵의 지형 데이터를 렌더링(rendering)해서 디스플레이부(400)의 화면에 3차원 화상으로 표시할 수 있다. 이때, 제어부(500)는 조작부(300)를 통해 입력되는 출발, 가감속, 정지 조향 명령 등에 따른 시트(101)의 위치 및 자세 정보를 맵의 지형 데이터에 반영하여 디스플레이부(400)의 화면 상에 주행 상황을 표시할 수 있다.The control unit 500 may render the terrain data of the provided map and display the terrain data on the screen of the display unit 400 as a three-dimensional image. At this time, the controller 500 reflects the position and attitude information of the seat 101 according to the start, acceleration, deceleration, and stop steering commands inputted through the operation unit 300 to the topographical data of the map, The driving situation can be displayed.

전술한 바와 같이, 주행 시뮬레이터는 사용자가 탈것 모형부(100)에 탑승하여 주행 상황을 디스플레이부(400)를 통해 보면서 몸으로 느낄 수 있게 하므로, 사용자가 탈것에 탑승해서 주행하는 가상 상황을 더욱 현실감 있게 구현할 수 있다.As described above, the driving simulator enables the user to ride on the mount model part 100 and feel the traveling state through the display unit 400 while feeling the body, so that the virtual simulator, Can be implemented.

한편, 일 예로, 구동계(102)는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 여기서, 도 3은 도 2에 있어서, 구동계(102)의 내부를 도시한 사시도이다. 도 4는 도 3에 대한 측면도이다. 도 5는 도 3에 있어서, X축 회전기구(120) 및 Y축 회전기구(130)를 도시한 사시도이다. 도 6은 도 5에 있어서, Y축 회전기구(130)를 발췌하여 도시한 사시도이다. 도 7은 도 6에 있어서, X축 회전기구(120)를 발췌하여 도시한 사시도이다.Meanwhile, as an example, the driving system 102 may be configured as shown in FIGS. Here, FIG. 3 is a perspective view showing the inside of the driving system 102 in FIG. Figure 4 is a side view of Figure 3; 5 is a perspective view showing the X-axis rotation mechanism 120 and the Y-axis rotation mechanism 130 in FIG. FIG. 6 is a perspective view showing the Y-axis rotating mechanism 130 taken in FIG. Fig. 7 is a perspective view of the X-axis rotation mechanism 120 taken in Fig. 6.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 구동계(102)는 시트(101)를 Z축 방향으로 상하 진동시키는 Z축 승강기구(110)와, Z축 승강기구(110)를 X축을 중심으로 회전시키는 X축 회전기구(120)와, X축 회전기구(120)를 Y축을 중심으로 회전시키는 Y축 회전기구(130), 및 Y축 회전기구(130)를 Z축을 중심으로 회전시키는 Z축 회전기구(140)를 포함한다. Z축 승강기구(110)와, X축 회전기구(120)와, Y축 회전기구(130), 및 Z축 회전기구(140)는 제어부(500)에 의해 독립적으로 제어되어, 시트(101)를 복합적으로 운동시킬 수 있다.3 to 7, the driving system 102 includes a Z-axis elevating mechanism 110 for vertically oscillating the seat 101 in the Z-axis direction, a X-axis elevating mechanism 110 for rotating the Z- A Y axis rotation mechanism 130 for rotating the X axis rotation mechanism 120 about the Y axis and a Z axis rotation mechanism for rotating the Y axis rotation mechanism 130 about the Z axis 140). The Z-axis elevating mechanism 110, the X-axis rotating mechanism 120, the Y-axis rotating mechanism 130 and the Z-axis rotating mechanism 140 are independently controlled by the controller 500, As shown in FIG.

상술하면, 도 4에 도시된 바와 같이, Z축 회전기구(140)는 베이스 프레임(141), 및 Z축 회전용 모터(142)를 포함할 수 있다. 베이스 프레임(141)은 Z축 회전용 모터(142)를 지지한다. 베이스 프레임(141)은 하부에 발판(141a)들이 장착될 수 있다. 발판(141a)들은 지면에 맞닿아 탈것 모형부(100)를 지지한다. 발판(141a)들은 각 하부에 방진 패드를 구비함으로써, 탈것 모형부(100)의 동작시 진동을 저감시킬 수 있다.4, the Z-axis rotation mechanism 140 may include a base frame 141 and a Z-axis rotation motor 142. The Z- The base frame 141 supports the Z-axis turning motor 142. The base frame 141 may be mounted with a foot plate 141a. The foot plates (141a) abut against the ground to support the ride model part (100). The foot plates 141a are provided with the vibration damping pads at the lower portions thereof, so that the vibrations during operation of the vehicle model 100 can be reduced.

Z축 회전용 모터(142)의 몸체는 베이스 프레임(141) 상에 고정된다. Z축 회전용 모터(142)는 회전 테이블(131)을 회전시킨다. Z축 회전용 모터(142)의 회전력은 기어 세트(143)를 통해 고토크로 변환되어 회전 테이블(131)로 전달될 수 있다. Z축 회전용 모터(142)의 구동 축이 수평으로 위치된 경우, 기어 세트(143)는 웜 기어 또는 베벨 기어를 포함하여 구성될 수 있다. 회전 테이블(131)의 회전 위치는 위치 센서에 의해 감지되어 제어될 수 있다. Z축 회전용 모터(142)는 교류 유도 모터로 이루어질 수 있다.The body of the Z-axis turning motor 142 is fixed on the base frame 141. The Z-axis turning motor 142 rotates the rotary table 131. The rotational force of the Z-axis turning motor 142 can be converted into high torque through the gear set 143 and transmitted to the rotary table 131. When the drive shaft of the Z-axis turning motor 142 is positioned horizontally, the gear set 143 may be configured to include a worm gear or a bevel gear. The rotational position of the rotary table 131 can be sensed and controlled by the position sensor. The Z-axis turning motor 142 may be an AC induction motor.

그리고, Z축 승강기구(110)는 Z축 승강용 모터(111)와, Z축 승강용 스크류(112)와, Z축 승강 블록(113), 및 Z축 승강용 가이드(114)를 포함할 수 있다. Z축 승강용 모터(111)는 X축 회전기구(120)에 장착된다. 예컨대, Z축 승강용 모터(111)의 몸체는 X축 회전용 틸팅 블록(121) 상에 브래킷에 의해 고정될 수 있다. Z축 승강용 모터(111)는 교류 유도 모터 등으로 이루어질 수 있다.The Z-axis elevating mechanism 110 includes a Z-axis elevating motor 111, a Z-axis elevating screw 112, a Z-axis elevating block 113, and a Z-axis elevating guide 114 . The Z-axis elevating motor 111 is mounted on the X-axis rotating mechanism 120. For example, the body of the Z-axis lifting motor 111 may be fixed to the X-axis turning tilting block 121 by a bracket. The Z-axis elevating motor 111 may be an AC induction motor or the like.

Z축 승강용 스크류(112)는 Z축 방향으로 연장된 상태로 Z축 승강용 모터(111)의 회전력을 제공받아 회전한다. Z축 승강용 모터(111)의 회전력은 전술한 기어 세트(115)를 통해 고토크로 변환되어 Z축 승강용 스크류(112)로 전달될 수 있다.The Z-axis lifting screw 112 extends in the Z-axis direction and is rotated by the rotational force of the Z-axis lifting motor 111. [ The rotational force of the Z-axis lifting motor 111 can be converted into high torque through the gear set 115 and transmitted to the Z-axis lifting screw 112.

Z축 승강 블록(113)은 시트(101)에 고정된 상태로 Z축 승강용 스크류(112)에 나사 결합되어 Z축 승강용 스크류(112)의 정역회전에 따라 승강하여 시트(101)를 승강시킨다. Z축 승강 블록(113)의 승강 왕복 범위는 리미트 센서들에 의해 제한될 수 있으며, Z축 승강 블록(113)의 원점은 원점 센서에 의해 세팅될 수 있다.The Z-axis elevating block 113 is screwed to the Z-axis elevating screw 112 in a state of being fixed to the seat 101 and is lifted and lowered in accordance with the normal and reverse rotation of the Z-axis elevating screw 112, . The range of the ascending / descending movement of the Z-axis ascending / descending block 113 may be limited by the limit sensors, and the origin of the Z-axis ascending / descending block 113 may be set by the origin sensor.

Z축 승강용 가이드(114)는 Z축 승강 블록(113)의 승강을 안내한다. Z축 승강용 가이드(114)는 Z축 방향으로 각각 연장된 복수의 가이드 봉들을 포함할 수 있다. 가이드 봉들은 Z축 승강 블록(113)의 가이드 홀들을 각각 관통하여 Z축 승강 블록(113)의 승강을 안내한다.The Z-axis elevating guide 114 guides the Z-axis elevating block 113 to move up and down. The Z-axis elevating guide 114 may include a plurality of guide bars each extending in the Z-axis direction. The guide rods pass through the guide holes of the Z-axis lift block 113 to guide the Z-axis lift block 113 up and down.

도 5와 함께 도 6을 함께 참조하면, Y축 회전기구(130)는 회전 테이블(131)과, Y축 회전용 틸팅 블록(132)과, Y축 회전용 모터(133), 및 Y축 회전용 동력 전달기(134)를 포함할 수 있다. 회전 테이블(131)은 Z축 회전기구(140)에 의해 Z축을 중심으로 회전한다. Y축 회전용 틸팅 블록(132)은 회전 테이블(131) 상에 Y축을 중심으로 회전하도록 결합된다. Y축 회전용 틸팅 블록(132)은 회전 테이블(131) 상의 지지 블록(131a)에 힌지 결합될 수 있다. Y축 회전용 모터(133)는 회전 테이블(131) 상에 장착된다. Y축 회전용 모터(133)는 몸체가 회전 테이블(131) 상에 고정된다. Y축 회전용 모터(133)는 교류 유도 모터 등으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 6 together with FIG. 5, the Y-axis rotation mechanism 130 includes a rotation table 131, a Y-axis rotation tilting block 132, a Y-axis rotation motor 133, A dedicated power feeder 134 may be included. The rotation table 131 rotates about the Z axis by the Z axis rotation mechanism 140. The Y-axis turning tilting block 132 is coupled to rotate on the rotary table 131 about the Y-axis. The Y-axis turning tilting block 132 may be hinged to the support block 131a on the rotary table 131. [ The Y-axis turning motor 133 is mounted on the rotary table 131. The body of the Y-axis turning motor 133 is fixed on the rotary table 131. The Y-axis rotation motor 133 may be an AC induction motor or the like.

Y축 회전용 동력전달기(134)는 Y축 회전용 모터(133)의 회전력을 제공받아 Y축 회전용 틸팅 블록(132)을 틸팅시킨다. 따라서, 시트(101)는 Y축을 중심으로 회전할 수 있다. Y축 회전용 동력전달기(134)는 Y축 회전용 스크류(134a)와, Y축 회전용 승강 블록(134b)과, Y축 회전용 가이드(134c)와, Y축 회전용 레버(134d)를 포함할 수 있다. Y축 회전용 스크류(134a)는 Z축 방향으로 연장된 상태로 Y축 회전용 모터(133)의 회전력을 제공받아 회전한다. Y축 회전용 모터(133)의 회전력은 전술한 예와 같은 기어 세트(135)를 통해 고토크로 변환되어 Y축 회전용 스크류(134a)로 전달될 수 있다.The Y-axis rotation power feeder 134 receives the rotation force of the Y-axis rotation motor 133 and tilts the Y-axis rotation tilting block 132. Accordingly, the sheet 101 can rotate about the Y axis. The Y-axis rotation power feeder 134 includes a Y-axis rotation screw 134a, a Y-axis rotation lift block 134b, a Y-axis rotation guide 134c, a Y-axis rotation lever 134d, . &Lt; / RTI > The Y-axis turning screw 134a is rotated in response to the rotational force of the Y-axis turning motor 133 while being extended in the Z-axis direction. The rotational force of the Y-axis turning motor 133 can be converted into high torque through the gear set 135 as described above and transmitted to the Y-axis turning screw 134a.

Y축 회전용 승강 블록(134b)은 Y축 회전용 스크류(134a)에 나사 결합되어 Y축 회전용 스크류(134a)의 정역회전에 따라 승강한다. Y축 회전용 승강 블록(134b)의 승강 왕복 범위는 리미트 센서들에 의해 제한될 수 있다. 또한, Y축 회전용 승강 블록(134b)의 원점은 원점 센서에 의해 세팅될 수 있다. 리미트 센서들 및 원점 센서는 광학식 또는 홀 소자 방식 등의 다양한 방식의 센서로 구성될 수 있다.The Y-axis rotation elevation block 134b is screwed to the Y-axis rotation screw 134a and moves up and down according to the normal and reverse rotation of the Y-axis rotation screw 134a. The range of the ascending and descending of the Y-axis-rotation elevation block 134b can be limited by the limit sensors. Further, the origin of the Y-axis-rotation elevation block 134b can be set by the origin sensor. The limit sensors and the origin sensor may be composed of various types of sensors such as an optical or a hall element type.

Y축 회전용 가이드(134c)는 Y축 회전용 승강 블록(134b)의 승강을 안내한다. Y축 회전용 가이드(134c)는 전술한 예와 같이, Z축 방향으로 각각 연장된 복수의 가이드 봉들을 포함할 수 있다.The Y-axis rotation guide 134c guides the lifting and lowering of the Y-axis rotation lift block 134b. The Y-axis rotation guide 134c may include a plurality of guide rods each extending in the Z-axis direction, as in the above-described example.

Y축 회전용 레버(134d)는 일단이 Y축 회전용 틸팅 블록(132)에 고정되고 타단이 Y축 회전용 승강 블록(134b)에 Y축을 중심으로 회전 가능하게 힌지 결합되어, Y축 회전용 승강 블록(134b)의 승강에 따라 Y축 회전용 틸팅 블록(132)을 틸팅시킨다.The Y-axis rotation lever 134d has one end fixed to the Y-axis rotation tilting block 132 and the other end hinged to the Y-axis rotation lift block 134b so as to be rotatable about the Y- The Y-axis turning tilting block 132 is tilted as the elevating block 134b is lifted or lowered.

도 5와 함께 도 7을 함께 참조하면, X축 회전기구(120)는 X축 회전용 틸팅 블록(121)과, X축 회전용 모터(122), 및 X축 회전용 동력전달기(123)를 포함할 수 있다. X축 회전용 틸팅 블록(121)은 Y축 회전용 틸팅 블록(132)에 X축을 중심으로 회전하도록 힌지 결합되고 Z축 승강기구(110)에 고정된다. X축 회전용 모터(122)는 회전 테이블(131) 상에 장착된다. X축 회전용 모터(122)는 몸체가 회전 테이블(131) 상에 고정된다. X축 회전용 모터(122)는 교류 유도 모터 등으로 이루어질 수 있다. 7, the X-axis rotation mechanism 120 includes an X-axis rotation tilting block 121, an X-axis rotation motor 122, and an X-axis rotation power transmission 123, . &Lt; / RTI > The X-axis turning tilting block 121 is hinged to the Y-axis turning tilting block 132 so as to rotate around the X-axis and fixed to the Z-axis elevating tool 110. The X-axis turning motor 122 is mounted on the rotary table 131. The body of the X-axis turning motor 122 is fixed on the rotary table 131. The X-axis rotation motor 122 may be an AC induction motor or the like.

X축 회전용 동력전달기(123)는 X축 회전용 모터(122)의 회전력을 제공받아 X축 회전용 틸팅 블록(121)을 틸팅시킨다. 따라서, 시트(101)는 X축을 중심으로 회전할 수 있다. X축 회전용 동력전달기(123)는 X축 회전용 스크류(123a)와, X축 회전용 승강 블록(123b)과, X축 회전용 가이드(123c)와, X축 회전용 구동 레버(123d), 및 X축 회전용 종동 레버(123e)를 포함할 수 있다.The X-axis rotating power feeder 123 receives the rotational force of the X-axis rotating motor 122 to tilt the X-axis rotating tilting block 121. Therefore, the sheet 101 can rotate around the X-axis. The X-axis rotation power feeder 123 includes an X-axis rotation screw 123a, an X-axis rotation elevation block 123b, an X-axis rotation guide 123c, an X-axis rotation drive lever 123d ), And an X-axis turning driven lever 123e.

X축 회전용 스크류(123a)는 Z축 방향으로 연장된 상태로 X축 회전용 모터(122)의 회전력을 제공받아 회전한다. X축 회전용 모터(122)의 회전력은 전술한 예와 같은 기어 세트(124)를 통해 고토크로 변환되어 X축 회전용 스크류(123a)로 전달될 수 있다. X축 회전용 승강 블록(123b)은 X축 회전용 스크류(123a)에 나사 결합되어 X축 회전용 스크류(123a)의 정역회전에 따라 승강한다. X축 회전용 승강 블록(123b)의 승강 왕복 범위는 리미트 센서들에 의해 제한될 수 있으며, X축 회전용 승강 블록(123b)의 원점은 원점 센서에 의해 세팅될 수 있다.The X-axis turning screw 123a extends in the Z-axis direction and rotates by receiving the rotational force of the X-axis turning motor 122. The rotational force of the X-axis turning motor 122 can be converted into high torque through the gear set 124 as described above and transmitted to the X-axis turning screw 123a. The X-axis-rotation elevating block 123b is screwed to the X-axis turning screw 123a and moves up and down according to the normal and reverse rotation of the X-axis turning screw 123a. The range of ascending and descending of the X-axis-rotation elevation block 123b may be limited by the limit sensors, and the origin of the X-axis-rotation elevation block 123b may be set by the origin sensor.

X축 회전용 가이드(123c)는 X축 회전용 승강 블록(123b)의 승강을 안내한다. X축 회전용 가이드(123c)는 전술한 예들과 같이, Z축 방향으로 각각 연장된 복수의 가이드 봉들을 포함할 수 있다.The X-axis rotation guide 123c guides the lifting and lowering of the X-axis rotation elevating block 123b. The X-axis rotation guide 123c may include a plurality of guide rods each extending in the Z-axis direction, as in the above-described examples.

X축 회전용 구동 레버(123d)는 일단이 X축 회전용 승강 블록(123b)에 Y축을 중심으로 회전 가능하게 힌지 결합된다. X축 회전용 구동 레버(123d)의 일단은 Y축 회전용 틸팅 블록(132)의 틸팅 동작시 Y축을 중심으로 회전함에 따라 Y축 회전용 틸팅 블록(132)의 틸팅 동작이 구속되지 않게 한다.One end of the X-axis rotation drive lever 123d is hinged to the X-axis rotation lift block 123b so as to be rotatable about the Y-axis. One end of the X-axis rotation drive lever 123d rotates around the Y-axis in the tilting operation of the Y-axis rotation tilting block 132 so that the tilting operation of the Y-axis rotation tilting block 132 is not constrained.

X축 회전용 종동 레버(123e)는 일단이 X축 회전용 틸팅 블록(121)에 고정되고 타단이 X축 회전용 구동 레버(123d)에 조인트 베어링(123f)에 의해 결합되어 X축 회전용 승강 블록(123b)의 승강에 따라 X축 회전용 구동 레버(123d)와 함께 X축 회전용 틸팅 블록(121)을 틸팅시킨다. X축 회전용 틸팅 블록(121)의 틸팅 동작시, 조인트 베어링(123f)은 X축 회전용 구동 레버(123d)에 대해 X축 회전용 종동 레버(123e)의 각도 및 길이가 가변될 수 있게 함으로써, X축 회전용 종동 레버(123e)가 원활하게 동작할 수 있게 한다.The X-axis turning driven lever 123e has one end fixed to the X-axis turning tilting block 121 and the other end coupled to the X-axis turning drive lever 123d by the joint bearing 123f, The X-axis turning tilting block 121 is tilted together with the X-axis turning drive lever 123d in accordance with the ascending and descending of the block 123b. In the tilting operation of the X-axis turning tilting block 121, the joint bearing 123f allows the angle and length of the X-axis turning driven lever 123e to be varied with respect to the X-axis turning drive lever 123d , So that the X-axis rotation driven lever 123e can smoothly operate.

전술한 구동계(102)는 모터를 기반으로 한 메커니즘을 가지므로, 비교적 높이가 낮게 구성되어 탈것 모형부(100)를 소형화할 수 있다. 따라서, 주행 시뮬레이터는 비교적 작은 공간에 설치 가능하고, 이동이 용이하므로, 사용 편의성을 높일 수 있다.Since the driving system 102 described above has a mechanism based on a motor, the driving system 102 is configured to have a relatively low height, so that the vehicle model 100 can be downsized. Therefore, the driving simulator can be installed in a relatively small space, and is easy to move, so that the usability can be improved.

한편, 도 1 및 도 8을 참조하면, 탈것 모형부(100)가 자전거를 모사한 예의 경우, 조작부(300)는 핸들 조작기(310)와, 브레이크 조작기(320), 및 페달 조작기(330)를 포함한다.1 and 8, the operating unit 300 includes a handle operating unit 310, a brake operating unit 320, and a pedal operating unit 330, .

핸들 조작기(310)는 핸들(311) 및 핸들 센서(312)를 구비한다. 핸들(311)은 탈것 모형부(100)의 지지대(103)에 좌우로 회전 가능하게 결합된다. 사용자는 핸들(311)을 손으로 잡고서 좌우로 회전시킴에 따라 조향 명령이 제어부(500)로 입력되게 할 수 있다. 지지대(103)는 Z축 승강 블록(113)에 고정됨으로써, 시트(101)의 상하 진동시 핸들(311)이 함께 상하 진동할 수 있게 한다. The handle actuator 310 has a handle 311 and a handle sensor 312. The handle 311 is rotatably coupled to the support 103 of the mount model 100 from side to side. The user can hold the handle 311 by hand and turn it to the left or right so that the steering command can be inputted to the control unit 500. [ The support base 103 is fixed to the Z-axis lift block 113, so that the handle 311 can vibrate up and down together when the seat 101 vibrates up and down.

핸들 센서(312)는 핸들(311)의 회전각을 검출하여 제어부(500)로 제공한다. 제어부(500)는 핸들 센서(312)로부터 감지된 조향 정보를 맵의 지형 데이터의 처리에 반영하여 디스플레이부(400)의 화면 상에 방향 전환 결과를 표시할 수 있다. 핸들 센서(312)는 통상적인 각도 센서 등으로 이루어질 수 있다. 제어부(500)는 조향 정보에 따라 다음 진행 위치를 산출하여 맵의 지형 데이터를 읽어 들이고 읽어 들인 지형 데이터에 따라 시트(101)의 구동을 제어하며, 다른 한편으로는 디스플레이부(400)의 화면 표시를 제어한다. The handle sensor 312 detects the rotation angle of the handle 311 and provides it to the control unit 500. The control unit 500 may reflect the steering information sensed by the steering wheel sensor 312 to the processing of the terrain data of the map and display the direction change result on the screen of the display unit 400. [ The handle sensor 312 may be a conventional angle sensor or the like. The control unit 500 calculates the next traveling position according to the steering information, reads the terrain data of the map, controls the driving of the seat 101 according to the read terrain data, and on the other hand, .

브레이크 조작기(320)는 브레이크 레버(321), 및 브레이크 센서(322)를 구비한다. 브레이크 레버(321)는 핸들(311)에 장착된다. 브레이크 레버(321)는 핸들(311)의 좌,우측에 하나씩 장착될 수 있다. 브레이크 레버(321)는 핸들(311)에 피벗 동작 가능하게 결합될 수 있다. 브레이크 센서(322)는 브레이크 레버(321)의 작동 여부를 검출하여 제어부(500)로 제공한다. 제어부(500)는 브레이크 센서(321)로부터 감지된 정보를 처리하여, 브레이크 레버(321)가 조작된 정도, 즉 변위에 비례하여 페달(331)의 휠에 설치된 디스크 브레이크를 제어한다. 브레이크를 밟으면 그에 비례하여 페달링이 힘들어진다. 한편으로, 맵의 지형 데이터의 처리에 반영하여 디스플레이부(400)의 화면 상에 주행을 정지하도록 표시할 수 있다. 브레이크 센서(321)는 광학방식 혹은 자기 방식 혹은 기계 방식의 엔코더 등 변위 센서로 이루어질 수 있다.The brake actuator 320 includes a brake lever 321, and a brake sensor 322. The brake lever 321 is mounted on the handle 311. The brake lever 321 can be mounted on the left and right sides of the handle 311 one by one. The brake lever 321 can be pivotally coupled to the handle 311. [ The brake sensor 322 detects the operation of the brake lever 321 and provides it to the control unit 500. The control unit 500 processes the information sensed by the brake sensor 321 and controls the disc brake installed on the wheel of the pedal 331 in proportion to the degree of operation of the brake lever 321, that is, the displacement. If you step on the brake, pedaling becomes difficult in proportion to it. On the other hand, the map can be displayed so as to stop traveling on the screen of the display unit 400 by being reflected in the processing of the terrain data. The brake sensor 321 may be formed of a displacement sensor such as an optical type, magnetic type, or mechanical type encoder.

페달 조작기(330)는 페달(331), 및 페달 센서(332)를 구비한다. 페달(331)은 지지대(103)에 회전 가능하게 결합된다. 사용자는 페달(331)을 발로 밟고서 회전시킴에 따라 출발 및 가감속 명령이 제어부(500)로 입력되게 할 수 있다. 페달 센서(332)는 페달(331)의 회전속도를 검출하여 제어부(500)로 제공한다. 제어부(500)는 핸들 센서(332)로부터 감지된 정보를 맵의 지형 데이터에 반영하여 디스플레이부(400)의 화면 상에 출발 및 가감속 결과를 표시할 수 있다.The pedal actuator 330 has a pedal 331, and a pedal sensor 332. The pedal 331 is rotatably coupled to the support 103. The user can cause the control unit 500 to input the start and acceleration / deceleration commands as the pedal 331 is stepped on and rotated. The pedal sensor 332 detects the rotational speed of the pedal 331 and provides it to the control unit 500. The control unit 500 may reflect the sensed information from the steering wheel sensor 332 to the terrain data of the map and display the start and acceleration / deceleration results on the screen of the display unit 400. [

페달 센서(332)는 로터리 엔코더나 속도 센서 등으로 이루어질 수 있다. 페달 조작기(330)는 디스크 브레이크를 더 포함할 수 있다. 디스크 브레이크는 사용자의 브레이크 조작에 추가하여, 지형을 반영하여 제어될 수 있다. 지형이 오르막일 경우, 시트(101)의 기울기를 제어함에 추가하여 디스크 브레이크를 구동함으로써 페달링에 더 큰 부하를 가할 수 있다. The pedal sensor 332 may be a rotary encoder, a speed sensor, or the like. The pedal actuator 330 may further include a disc brake. In addition to the user's braking operation, the disc brake can be controlled to reflect the terrain. When the terrain is uphill, in addition to controlling the inclination of the seat 101, a greater load can be applied to the pedaling by driving the disc brake.

조작부(300)는 기어변속 조작기(340), 및 토크 조절기(350)를 더 포함할 수 있다. 기어변속 조작기(340)는 기어변속 키(341), 및 기어변속 센서(342)를 구비할 수 있다. 기어변속 키(341)는 핸들(311)에 장착된다. 기어변속 센서(342)는 기어변속 키(341)의 작동에 따른 변속 단계를 검출하여 제어부(500)로 제공한다.The operation portion 300 may further include a gear shift actuator 340, and a torque adjuster 350. The gear shift actuator 340 may include a gear shift key 341 and a gear shift sensor 342. The gear shift key 341 is mounted on the handle 311. The gear shift sensor 342 detects a gear shift step corresponding to the operation of the gear shift key 341 and provides the detected gear shift step to the control unit 500.

토크 조절기(350)는 기어변속 조작기(340)에 의한 변속 단계에 따라 페달(331)의 토크를 조절하도록 제어부(500)에 의해 제어된다. 따라서, 사용자는 기어변속 조작에 따른 결과를 체감할 수 있게 된다. 조작부(300)는 맵 선택, 전원 온/오프 등의 명령을 입력하기 위해 핸들(311)에 장착되는 메뉴 키(360)들을 더 포함할 수 있다.The torque regulator 350 is controlled by the control unit 500 to adjust the torque of the pedal 331 in accordance with the shifting operation of the gear shift actuator 340. [ Therefore, the user can experience the result of the gear shifting operation. The operation unit 300 may further include menu keys 360 mounted on the handle 311 to input commands such as map selection, power on / off, and the like.

일 양상에 따르면, 제안된 발명은 구동계의 각각의 회전기구 및 승강기구들을 구동하는 드라이버 프로그램을 제공한다. 게임 등 응용프로그램의 개발자들은 이 드라이버 프로그램을 이용하여 구동계를 손쉽게 다룰 수 있다. According to one aspect, the proposed invention provides a driver program for driving each of the rotation mechanisms and lift assemblies of the drive system. Developers of applications such as games can use this driver program to easily handle the driveline.

도 9는 일 실시예에 따른 제어부의 보다 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 제어부(500)는 컴퓨터 프로그램과 데이터가 저장되는 메모리와, 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하는 마이크로프로세서를 포함하여 구성된다. 도면에서 각각의 기능 블록들은 컴퓨터 프로그램에 있어서 일련의 명령어들에 대응될 수 있다.9 is a block diagram showing a more detailed configuration of the control unit according to the embodiment. The control unit 500 includes a memory for storing computer programs and data, and a microprocessor for executing a computer program stored in the memory. Each functional block in the figure may correspond to a series of instructions in a computer program.

이 컴퓨터 프로그램은 X축 회전기구를 구동하는 X축 드라이버(511), Y축 회전기구를 구동하는 Y축 드라이버(513), Z축 회전기구를 구동하는 Z축 드라이버(515), Z축 승강 기구를 상하 진동 구동하는 진동 드라이버(517)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 브레이크 구동하는 브레이크 드라이버(519)를 더 포함할 수 있다. 이러한 드라이버들(511, 513, 515, 517, 519)은 응용 프로그램들과 인터페이스되어 대응하는 모터 등의 하드웨어를 직접 제어한다.The computer program includes an X axis driver 511 for driving the X axis rotation mechanism, a Y axis driver 513 for driving the Y axis rotation mechanism, a Z axis driver 515 for driving the Z axis rotation mechanism, And a vibration driver 517 for driving the vibration motor 517 up and down. The computer program may further include a brake driver 519 for brake-driving. These drivers 511, 513, 515, 517, and 519 are interfaced with application programs to directly control hardware such as a corresponding motor.

일 양상에 따라, 제어부(500)는 주행 시뮬레이션부(531)와 구동 시뮬레이션부(533) 및 주행 표시 제어부(535)를 포함한다. 주행 시뮬레이션부(531)는 조작부(300)로부터 입력되는 주행 명령에 따라 주행 방향 및 주행 속도를 파악하여 그에 따라 맵 상에서 현재 위치를 계산한다. 3D 맵(550)은 3D로 언덕, 하천, 다리, 건물, 웅덩이, 바위, 나무 등의 지형 지물을 데이터베이스로 저장한다. 폴리곤의 지형 지물 정보와 함께 표면에 요철 정보가 저장될 수 있다. 요철 정보는 진동 드라이버(517)를 구동할 정도의 정밀도만 있으면 된다. 예를 들어, 요철 정보는 단순히 진동의 폭에 관련된 숫자 정보일 수 있다.According to an aspect, the control unit 500 includes a driving simulation unit 531, a driving simulation unit 533, and a traveling display control unit 535. [ The driving simulation unit 531 grasps the traveling direction and the traveling speed according to the traveling command inputted from the operating unit 300 and calculates the current position on the map accordingly. The 3D map 550 stores 3D objects such as hills, rivers, bridges, buildings, puddles, rocks, and trees as a database. The uneven information can be stored on the surface together with the topographic information of the polygon. The concavity and convexity information need only be accurate enough to drive the vibration driver 517. For example, the ridge information may simply be numerical information related to the width of the vibration.

자전거에서의 페달링이나 자동차의 가속 페달 변위 등으로부터 맵의 이동량이 계산된다.The amount of movement of the map is calculated from the pedaling on the bicycle or the accelerator pedal displacement of the automobile.

구동 시뮬레이션부(533)는 주행 시뮬레이션부(531)에서 계산된 현재 위치의 맵의 지형 데이터로부터 X,Y,Z축 방향 회전량과 진동량을 계산하고 그에 따라 상기 드라이버들(511, 513, 515, 517, 517)을 호출하여 구동계(102)를 구동한다. 현재 위치에서 지형 정보가 3D 맵(550)으로부터 추출되고, 주변 지물과의 충돌(collision) 여부가 계산된다. 충돌은 폴리곤의 경계인 평면들의 위치 관계로부터 계산된다. 현재 위치에서 지형에 따라 자전거, 자동차 등 탈것의 자세가 결정되고 현재 자세와의 차분 값으로부터 각 방향의 모터의 구동값이 산출된다.The driving simulation unit 533 calculates the amount of rotation and the amount of vibration in the X, Y, and Z axes from the topographic data of the map of the current position calculated by the driving simulation unit 531, , 517, 517) to drive the driving system 102. At the current location, the terrain information is extracted from the 3D map 550 and a collision with surrounding objects is calculated. The collision is calculated from the positional relationship of the planes that are the boundaries of the polygon. The posture of the vehicle such as a bicycle or a car is determined according to the terrain at the current position, and the drive value of the motor in each direction is calculated from the difference value with the current posture.

주행 표시 제어부(535)는 주행 시뮬레이션부(531)에서 계산된 현재 위치 주변에 해당하는 맵 데이터를 읽어 들이고, 구동 시뮬레이션부(533)에서 계산된 탈것의 자세에 따라 탈것의 이미지를 생성하여 맵에 디스플레이부(400)에 표시될 표시 정보를 생성한다. The driving display control unit 535 reads the map data corresponding to the current position calculated by the driving simulation unit 531 and generates an image of the vehicle according to the attitude of the vehicle calculated by the driving simulation unit 533, And generates display information to be displayed on the display unit 400.

또 다른 양상에 따르면, 제안된 발명은 통신망을 통해 타 이용자들이 이용하는 타 탈것들과 연동하여 동작할 수 있다. 도 10은 일 실시예에 따른 다중 사용자를 위한 주행 시뮬레이터 시스템의 일 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 동일한 공간 내 혹은 공간적으로 이격된 장소에 다수의 시뮬레이터 장치들(31, 33, 35, 37)이 설치된다. 이들 다수의 시뮬레이터 장치들(31, 33, 35, 37)은 통신 네트워크를 통해 연결된다. 게임서버(10)는 동일한 게임을 즐기는 시뮬레이터 장치들(31, 33, 35, 37)을 그룹핑하고, 각 그룹별로 게임 데이터를 교환하도록 처리한다. According to another aspect, the proposed invention can operate in conjunction with other vehicles used by other users through a communication network. FIG. 10 shows an example of a driving simulator system for a multi-user according to an embodiment. As shown in the figure, a plurality of simulator devices 31, 33, 35, and 37 are installed in the same space or at a space apart from each other. The plurality of simulator devices 31, 33, 35, and 37 are connected through a communication network. The game server 10 groups the simulator devices 31, 33, 35, and 37 that enjoy the same game, and processes the game data for each group to exchange.

사용자들은 시뮬레이터 장치를 사용하여 새로운 게임 그룹을 생성한다. 다른 사용자들이 이 새로운 게임 그룹에 조인하기 위해 시뮬레이터 장치를 실행하고 자신의 탈것의 모델을 선택한다. 게이머의 화면에는 동일한 그룹에 속한 탈 것들이 모두 표시되어 함께 라이딩을 즐길 수 있다. Users create a new game group using the simulator device. Other users run the simulator device to join this new game group and select their own model of ride. On the gamer's screen, all rides belonging to the same group are displayed, so you can enjoy riding together.

일 양상에 따라, 주행 시뮬레이터는 통신부(700)를 더 포함하고 주행 표시 제어부(535)는 통신부(700)를 통해 타 이용자의 탈것의 현재 위치와 탈것의 이미지 정보를 수신하여 맵에 중첩하여 표시하는 다중 이용자 표시부(537)를 더 포함할 수 있다. 탈것의 이미지 정보는 3D 정보일 수 있다. 각 탈 것 객체간의 충돌이 시뮬레이션될 수 있다.According to an aspect, the driving simulator further includes a communication unit 700, and the driving display control unit 535 receives the current position of the vehicle of another user and the image information of the vehicle through the communication unit 700, displays the image on the map And may further include a multi-user display unit 537. The image information of the mount can be 3D information. The collision between each ride object can be simulated.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

100..탈것 모형부 101..시트
102..구동계 110..Z축 승강기구
120..X축 회전기구 130..Y축 회전기구
140..Z축 회전기구 200..방위 센서부
300..조작부 310..핸들 조작기
320..브레이크 조작기 330..페달 조작기
340..기어변속 조작기 350..토크 조절기
400..디스플레이부 500..제어부100 .. The model part 101 .. sheet
102 ..Drive system 110..Z axis lift mechanism
120..X axis rotation mechanism 130..Y axis rotation mechanism
140 ..Z axis rotating mechanism 200 .. direction sensor part
300 .. operating section 310 .. handle operating section
320 .. Brake actuator 330 .. Pedal actuator
340 .. Gear shifting actuator 350 .. Torque adjuster
400. Display unit 500. Control unit

Claims

사용자가 앉을 수 있게 형성된 시트, 및 상기 시트를 Z축 방향으로 상하 진동시킴과 아울러 X축과 Y축 및 Z축을 중심으로 회전시키는 구동계를 구비하는 탈것 모형부;
사용자로부터 주행 명령이 입력되는 조작부;
기 설정된 맵의 지형 데이터에 따른 주행 경로와 탈것이 오버랩된 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
상기 조작부를 통한 주행 명령시 기 설정된 맵의 지형 데이터를 기초로 상기 구동계를 제어하여 지형에 맞추어 탈것이 움직이도록 상기 시트를 구동시키며, 상기 디스플레이부를 통해 주행 상황을 표시하는 제어부를 포함하며,
상기 구동계는,
상기 시트를 Z축 방향으로 상하 진동시키는 Z축 승강기구와,
상기 Z축 승강기구를 X축을 중심으로 회전시키는 X축 회전기구와,
상기 X축 회전기구를 Y축을 중심으로 회전시키는 Y축 회전기구, 및
상기 Y축 회전기구를 Z축을 중심으로 회전시키는 Z축 회전기구를 포함하며;
상기 Y축 회전기구는,
상기 Z축 회전기구에 의해 Z축을 중심으로 회전하는 회전 테이블과,
상기 회전 테이블 상에 Y축을 중심으로 회전하도록 결합된 Y축 회전용 틸팅 블록과,
상기 회전 테이블 상에 장착된 Y축 회전용 모터, 및
상기 Y축 회전용 모터의 회전력을 제공받아 상기 Y축 회전용 틸팅 블록을 틸팅시키는 Y축 회전용 동력전달기를 포함하며;
상기 X축 회전기구는,
상기 Y축 회전용 틸팅 블록에 X축을 중심으로 회전하도록 결합되고 상기 Z축 승강기구에 고정되는 X축 회전용 틸팅 블록과,
상기 회전 테이블 상에 장착된 X축 회전용 모터, 및
상기 X축 회전용 모터의 회전력을 제공받아 상기 X축 회전용 틸팅 블록을 틸팅시키는 X축 회전용 동력전달기를 포함하는 주행 시뮬레이터.And a driving system for vertically vibrating the sheet in the Z-axis direction and rotating the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis around the Z-axis;
An operation unit for inputting a running command from a user;
A display unit for displaying an image in which the driving route and the vehicle overlap according to the terrain data of the predetermined map; And
And a control unit for controlling the driving system based on the terrain data of the predetermined map at the time of a driving command through the operation unit to drive the seat so that the vehicle moves in accordance with the terrain,
The drive system includes:
A Z-axis elevating mechanism for vertically oscillating the sheet in the Z-axis direction,
An X-axis rotating mechanism for rotating the Z-axis elevating mechanism about the X-axis,
A Y-axis rotation mechanism for rotating the X-axis rotation mechanism about the Y-axis, and
And a Z-axis rotation mechanism for rotating the Y-axis rotation mechanism about the Z-axis;
The Y-
A rotary table which rotates about the Z axis by the Z axis rotation mechanism,
A Y-axis rotation tilting block coupled to the rotary table so as to rotate about a Y-axis,
A Y-axis rotation motor mounted on the rotary table, and
And a Y-axis power transmission unit for receiving the rotation force of the Y-axis rotation motor to tilt the Y-axis rotation tilting block;
The X-
An X-axis turning tilting block coupled to the Y-axis turning tilting block so as to rotate about an X-axis and fixed to the Z-axis elevating mechanism,
An X-axis rotation motor mounted on the rotary table, and
And an X-axis power transmission unit that receives the rotation force of the X-axis rotation motor and tilts the X-axis rotation tilting block.

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제1항에 있어서,
상기 제어부는 컴퓨터 프로그램과 데이터가 저장되는 메모리와, 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하는 마이크로프로세서를 포함하고,
컴퓨터 프로그램은:
X축 회전기구를 구동하는 X축 드라이버;
Y축 회전기구를 구동하는 Y축 드라이버;
Z축 회전기구를 구동하는 Z축 드라이버;
Z축 승강기구를 상하 진동 구동하는 진동 드라이버;
조작부로부터 입력되는 주행 명령에 따라 주행 방향 및 주행 속도를 파악하여 그에 따라 맵 상에서 현재 위치를 계산하는 주행 시뮬레이션부;
상기 주행 시뮬레이션부에서 계산된 현재 위치의 맵의 지형 데이터로부터 X,Y,Z축 방향 회전량과 진동량을 계산하고 그에 따라 상기 드라이버들을 호출하여 구동계를 구동하는 구동 시뮬레이션부; 및
상기 주행 시뮬레이션부에서 계산된 현재 위치 주변에 해당하는 맵 데이터를 읽어 들이고, 상기 구동 시뮬레이션부에서 계산된 탈것의 자세에 따라 탈것의 이미지를 생성하여 맵에 중첩하여 상기 디스플레이부로의 표시 정보를 생성하는 주행 표시 제어부;를 포함하는 주행 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The control unit includes a memory for storing a computer program and data, and a microprocessor for executing a computer program stored in the memory,
The computer program is:
An X-axis driver for driving the X-axis rotation mechanism;
A Y-axis driver for driving the Y-axis rotation mechanism;
A Z-axis driver for driving the Z-axis rotation mechanism;
A vibration driver for vertically vibrating the Z-axis elevating mechanism;
A running simulator for recognizing a running direction and a running speed according to a running command inputted from an operation unit and calculating a current position on the map accordingly;
A driving simulation unit for calculating the amount of rotation and the amount of vibration in the X, Y and Z axes from the topographic data of the map of the current position calculated by the driving simulation unit, and driving the driving system by calling the drivers accordingly; And
The map data corresponding to the current position calculated in the driving simulation unit is read and the image of the mount is generated according to the posture of the vehicle calculated in the driving simulation unit and superimposed on the map to generate display information to the display unit And a driving display control unit.

제3항에 있어서,
상기 주행 시뮬레이션부는 통신부;를 더 포함하고
상기 주행 표시 제어부는:
통신부를 통해 타 이용자의 탈것의 현재 위치와 탈것의 이미지 정보를 수신하여 맵에 중첩하여 표시하는 다중 이용자 표시부를 더 포함하는 주행 시뮬레이터.The method of claim 3,
The traveling simulator further includes a communication unit
The running display control unit includes:
And a multi-user display unit for receiving the current position of the ride of another user and the image information of the ride through the communication unit and superimposing and displaying the image information on the map.

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제1항에 있어서,
상기 Y축 회전용 동력전달기는,
Z축 방향으로 연장된 상태로 상기 Y축 회전용 모터의 회전력을 제공받아 회전하는 Y축 회전용 스크류와,
상기 Y축 회전용 스크류에 나사 결합되어 상기 Y축 회전용 스크류의 정역회전에 따라 승강하는 Y축 회전용 승강 블록과,
상기 Y축 회전용 승강 블록의 승강을 안내하는 Y축 회전용 가이드, 및
일단이 상기 Y축 회전용 틸팅 블록에 고정되고 타단이 상기 Y축 회전용 승강 블록에 Y축을 중심으로 회전 가능하게 힌지 결합되어 상기 Y축 회전용 승강 블록의 승강에 따라 상기 Y축 회전용 틸팅 블록을 틸팅시키는 Y축 회전용 레버를 포함하며;
상기 X축 회전용 동력전달기는,
Z축 방향으로 연장된 상태로 상기 X축 회전용 모터의 회전력을 제공받아 회전하는 X축 회전용 스크류와,
상기 X축 회전용 스크류에 나사 결합되어 상기 X축 회전용 스크류의 정역회전에 따라 승강하는 X축 회전용 승강 블록과,
상기 X축 회전용 승강 블록의 승강을 안내하는 X축 회전용 가이드와,
일단이 상기 X축 회전용 승강 블록에 Y축을 중심으로 회전 가능하게 힌지 결합되는 X축 회전용 구동 레버, 및
일단이 상기 X축 회전용 틸팅 블록에 고정되고 타단이 상기 X축 회전용 구동 레버에 조인트 베어링에 의해 결합되어 상기 X축 회전용 승강 블록의 승강에 따라 상기 X축 회전용 구동 레버와 함께 상기 X축 회전용 틸팅 블록을 틸팅시키는 X축 회전용 종동 레버를 포함하는 주행 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The Y-axis power transmission unit includes:
A Y-axis rotation screw that rotates while receiving a rotational force of the Y-axis rotation motor in a state of being extended in the Z-axis direction,
A Y-axis rotation elevating block that is screwed to the Y-axis rotation screw and moves up and down according to forward and reverse rotation of the Y-
A Y-axis rotation guide for guiding the elevation block for the Y-axis rotation;
And the other end is hinged to the Y-axis rotation-purpose lift block so as to be rotatable about the Y-axis so that the Y-axis rotation tilting block And a Y-axis rotation lever for tilting the Y-axis rotation lever;
The X-axis power transmission unit includes:
An X-axis turning screw that is rotated in response to a rotational force of the X-axis rotating motor while extending in the Z-axis direction,
An X-axis rotation elevating block which is screwed to the X-axis rotating screw and moves up and down according to forward and reverse rotation of the X-axis rotating screw;
An X-axis rotation guide for guiding the elevation block for the X-axis rotation,
An X-axis rotation drive lever whose one end is hingedly coupled to the X-axis rotation dedicated lift block so as to be rotatable about a Y-axis, and
Axis rotation tilting block and the other end is coupled to the X-axis rotation drive lever by a joint bearing so that the X-axis rotation driving block and the X- A driving simulator including an X-axis driven driven lever for tilting the tilting block for axle rotation.

제1항에 있어서,
상기 Z축 승강기구는,
상기 X축 회전기구에 장착되는 Z축 승강용 모터와,
Z축 방향으로 연장된 상태로 상기 Z축 승강용 모터의 회전력을 제공받아 회전하는 Z축 승강용 스크류와,
상기 시트에 고정된 상태로 상기 Z축 승강용 스크류에 나사 결합되어 상기 Z축 승강용 스크류의 정역회전에 따라 승강하여 상기 시트를 승강시키는 Z축 승강 블록, 및
상기 Z축 승강 블록의 승강을 안내하는 Z축 승강용 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The Z-
A Z-axis elevating motor mounted on the X-axis rotating mechanism,
A Z-axis elevating screw which is rotated in response to a rotational force of the Z-axis elevating motor while being extended in the Z-axis direction,
A Z-axis ascending / descending block screwed to the Z-axis ascending screw in a state of being fixed to the sheet and moving up and down according to normal and reverse rotation of the Z-
And a Z-axis elevating guide for guiding the elevation of the Z-axis elevating block.

제1항에 있어서,
상기 시트는 X축을 중심으로 좌우 방향으로 회전되며 Y축을 중심으로 전후 방향으로 회전되는 주행 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein the seat is rotated in the left-right direction about the X-axis and is rotated in the front-rear direction about the Y-axis.

제1항에 있어서,
상기 조작부는,
상기 탈것 모형부의 지지대에 좌우로 회전 가능하게 결합되는 핸들, 및 상기 핸들의 회전각을 검출하여 상기 제어부로 제공하는 핸들 센서를 구비하는 핸들 조작기;
상기 핸들에 장착되는 브레이크 레버, 및 상기 브레이크 레버의 작동 여부를 검출하여 상기 제어부로 제공하는 브레이크 센서를 구비하는 브레이크 조작기; 및
상기 지지대에 회전 가능하게 결합되는 페달, 및 상기 페달의 회전속도를 검출하여 상기 제어부로 제공하는 페달 센서를 구비하는 페달 조작기;
를 포함하는 주행 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein,
A steering wheel manipulator having a steering wheel rotatably coupled to the support of the mount model to the left and right and a steering wheel sensor for detecting the rotational angle of the steering wheel and providing the steering wheel to the control unit;
A brake lever mounted on the handle, and a brake sensor for detecting whether the brake lever is operated and providing the brake lever to the control unit; And
A pedal actuator rotatably coupled to the support, and a pedal sensor for detecting the rotational speed of the pedal and providing the pedal sensor to the control unit;
And a driving simulator.

제9항에 있어서,
상기 핸들에 장착되는 기어변속 키, 및 상기 기어변속 키의 작동에 따른 변속 단계를 검출하여 상기 제어부로 제공하는 기어변속 센서를 구비하는 기어변속 조작기; 및
상기 기어변속 조작기에 의한 변속 단계에 따라 상기 페달의 토크를 조절하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 토크 조절기;
를 더 포함하는 주행 시뮬레이터.10. The method of claim 9,
A gearshift selector mounted on the handle, and a gearshift sensor for detecting a gearshift according to the operation of the gearshift selector and providing the gearshift sensor to the controller; And
A torque regulator controlled by the control unit to adjust a torque of the pedal according to a shifting operation of the gear shift actuator;
Further comprising: