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JP3762884B2 - 走行シミュレーション装置の障害物設定装置 - Google Patents
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JP3762884B2 - 走行シミュレーション装置の障害物設定装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員の運転操作に応じて模擬車体の姿勢制御を行う走行シミュレーション装置において、モニタに表示される障害物を設定するための障害物設定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、乗員の模擬操作により模擬車体を動作させる走行シミュレーション装置が採用されている。一般的に、この種の走行シミュレーション装置は、例えば、二輪車や四輪の教習に使用されている。実車走行時に懸念される事故パターン(障害パターン)を走行シミュレーション装置により体験させることにより、実車運転を行う際に、十分な危険予知や危険予測を心掛けるように指導するためである。
【0003】
しかしながら、教習に使用されているシミュレーション用ソフトでは、模擬車体の運転環境が予め設定されており、この運転環境内で発生する事故パターンは、常に、同じ場所となっている。このため、上記の教習を一度体験したり、他人の教習を見たりすると、事故パターンが認知されてしまい、教習の効果がさほど得られないという問題が指摘されている。
【0004】
そこで、本出願人は、モニタに表示される、模擬車体に関する一連の運転環境を、複数のパラメータに分解して各パラメータ毎に複数種類ずつ個々に記憶する記憶手段と、各パラメータについて選択させた種類のデータを記憶手段から読み込み一連の運転環境を組み立てる編集手段とを有する走行シミュレーション装置の運転環境編集装置を提案している(特開平8−254945号公報)。これにより、多数の運転環境を編集することができるとともに、自由に運転環境の編集内容を修正することが可能になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、運転教習では、学習すべき基本要件が決定されており、運転環境の安易な変更が制限されている。しかも、上記の従来技術では、任意に運転環境を組み立て自在となっていても、教習ソフトの作成には専門性および多くの時間が必要であるという問題がある。
【0006】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な工程および構成で、障害物の設定作業を容易かつ短時間で遂行することが可能な走行シミュレーション装置の障害物設定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る走行シミュレーション装置の障害物設定装置では、模擬車体の運転環境に関するシナリオデータを記憶するシナリオデータ記憶部と、前記シナリオデータ内の障害パターンに含まれている障害物の有無を設定変更するとともに、該障害パターンに指定された配置範囲内の任意の位置における前記障害物の位置を設定変更可能な障害物設定部と、前記設定された障害物の情報に基づいて、前記シナリオデータの映像を作成する映像作成部と、前記障害物の有無および前記障害物の位置を設定変更する端末とを備え、前記障害物設定部は、前記端末の画面上で、前記障害物の有無を選択する手段と、前記障害パターンを示す画像の道路上の障害物の位置を変位させるポジションコントロール手段とを有することを特徴とする。
【0008】
これにより、所望の障害パターン内で障害物の有無や位置の設定が任意に変更可能になるとともに、1つのシナリオデータであっても、バリエーションの増大が容易に図られる。従って、簡単な工程および構成で、障害物の設定作業が容易かつ短時間で行われ、しかも、汎用性の向上を図ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係る障害物設定装置を実施するための二輪車のライディングシミュレーション装置(走行シミュレーション装置)10の概略斜視説明図であり、図2は、このライディングシミュレーション装置10の概略側面図である。
【0010】
ライディングシミュレーション装置10は、乗員12が運転操作を行う模擬車体14と、前記模擬車体14の運転環境を映像として表示するモニタ16と、オペレータ(例えば、教官)18が各種入力操作(後述する障害物設定操作を含む)を行うコンピュータ等の端末20とを備える。
【0011】
模擬車体14は、基台22上に車長方向(矢印A方向)に延在するロール軸24の回りと、車幅方向(矢印B方向)に延在するピッチ軸26の回りとの2軸の回転自由度をもって支持されるメインフレーム28を備える。メインフレーム28の車長方向後方には、乗員12が着座するためのシート30とステップ32とが設けられるとともに、前記メインフレーム28の車長方向前方には、ステアリング軸34が回転自在に支持される。
【0012】
ステアリング軸34の上端にハンドル36が取り付けられており、前記ステアリング軸34の下端部にステアリングモータ38が連結される。ハンドル36には、ステアリングモータ38を介して運転状態に応じた操行負荷が与えられるように構成されている。
【0013】
模擬車体14には、ロール軸24の軸線方向にオフセットした位置に、このロール軸24の軸線を含みピッチ軸26に直交する面に関して対称に左右一対の直動アクチュエータ40、40が配設される。各直動アクチュエータ40は、サーボモータの作用下にボールねじ41に沿って矢印C方向に進退可能な中空状のアクチュエータ本体部42を備えるとともに、前記アクチュエータ本体部42が自在継手44を介してメインフレーム28に連結されている。
【0014】
ハンドル36には、乗員12が行うアクセルの操作量やフロントブレーキの操作力を検知する各種センサが内蔵され、シート30には、前記乗員12の体重の移動方向および移動量を検知するセンサが取り付けられ、さらに前記ステップ32の近傍には、リアブレーキの操作力やシフトチェンジ操作を検知するセンサが設けられている。
【0015】
これら各種センサからの検知信号は、図3に示すように、演算処理装置60により処理されるものであり、この演算処理装置60を介して一対の直動アクチュエータ40およびステアリングモータ38が駆動制御されることにより、模擬車体14の姿勢が制御される。
【0016】
演算処理装置60は、シナリオデータ記憶部である教習シナリオデータベース62から運転環境に関するシナリオデータが入力される映像作成部64を備える。映像作成部64には、他の車両や歩行者の動きを乱数に基づいて制御するために乱数発生部66が接続されるとともに、市街地の風景や他の車両および歩行者等の映像データを記憶する映像データベース68が接続される。
【0017】
映像作成部64は、映像データベース68から市街地の風景や他の車両および歩行者等の映像データを呼び出し、この映像データを乗員12から見た映像に変換してモニタ16に表示する形式に合成した後、映像制御部70に出力する。この映像制御部70には、動作演算部72から模擬車体14の姿勢に応じた映像補正信号が入力される。例えば、コーナーリング時には模擬車体14を傾けるが、この模擬車体14では遠心力が生じないため映像を該模擬車体14とは反対方向に傾けて乗員12にこの模擬車体14が大きく傾いたものと錯覚させるためである。
【0018】
模擬車体14が凍結部分や浮き砂の部分を走行する際には、この模擬車体14の姿勢を不安定にしたり、制動距離を長くしたりする必要があるため、前記模擬車体14の姿勢を制御する姿勢制御部74には、映像作成部64から姿勢補正信号が出力される。
【0019】
演算処理装置60は、本実施形態に係る障害物設定装置としての機能を有しており、教習シナリオデータベース62から読み込まれるシナリオデータ内の障害パターンに含まれている障害物の有無を設定するとともに、該障害パターンに指定された配置範囲内の任意の位置に前記障害物の位置を設定可能な障害物設定部76を備えている。
【0020】
このように構成されるライディングシミュレーション装置10の動作について、以下に説明する。
【0021】
直動アクチュエータ40では、一対のアクチュエータ本体部42を同時に上昇または下降させると、模擬車体14には、ピッチ軸26を支点とした前上がりまたは前下がりの回動、すなわち、ピッチ動作が与えられる。一方、両直動アクチュエータ40のアクチュエータ本体部42を互いに上下反対方向に移動させると、模擬車体14には、ロール軸24を支点とした横方向の回動、すなわち、ロール動作が与えられる。
【0022】
そこで、乗員12はモニタ16に表示される運転環境に基づいて、模擬車体14の運転操作を行う。演算処理装置60では、教習シナリオデータベース62に記憶されているシナリオデータが映像作成部64に読み込まれるとともに、この映像作成部64には、乱数発生部66から他の車両や歩行者の動きを乱数に基づいて制御するために乱数が入力される。
【0023】
さらに、映像作成部64には、映像データベース68から市街地の風景や他の車両および歩行者等の映像データが読み込まれ、この映像データが乗員12から見た映像に変換されて映像制御部70に出力される。この映像制御部70では、動作演算部72から映像補正信号が入力され、この映像補正信号により補正された画像信号がモニタ16に出力されて、このモニタ16に運転環境が映像として表示される。
【0024】
モニタ16に表示される運転環境に関するシナリオデータには、種々の障害パターンが指定されている。例えば、図4に示す端末画面78には、高速道路における走行環境において、他車の合流K1、追い越しK2、路上面の落下物K3、出口カーブでの減速K4、ゲートへの進入K5、ゲート出口の通過K6、本線への合流K7、渋滞中の対応K8、故障車の回避K9およびトラックの追い越しK10等の障害パターンが設定されている。
【0025】
例えば、渋滞中の対応K8では、図5に示すように、モニタ16に渋滞映像80が表示されており、高速道路81上に霧が発生している中、ハザード82を点灯して停車しているトラック(障害物)84が道を塞いでいるシーンが表示されている。なお、渋滞映像80中には、左後方視界86Lおよび右後方視界86Rが表示されている。
【0026】
次いで、渋滞中の対応K8を用いて、本発明の実施形態に係る障害物設定装置の作用について、以下に説明する。
【0027】
オペレータ18は、端末20であるコンピュータを操作し、図4に示す端末画面78の渋滞中の対応K8にカーソル88を重ねるようにマウス90(図1参照)を操作する。そして、この位置でマウス90をクリックすることにより、障害パターンが渋滞中の対応K8に指定される(図6中、ステップS1)。
【0028】
このため、端末画面78には、図7に示すように、障害パターン画像92と障害物設定画像94とが表示される。この障害パターン画像92では、障害物であるトラック84が、高速道路81上に位置P1から位置P2の間に任意に設定可能である。この位置P1、P2間は、例えば、80kmで20秒程度走行する距離に対応している。
【0029】
そこで、まず、オペレータ18は、マウス90を操作して障害物設定画像94中の障害物有り表示98または障害物無し表示100のいずれかを設定する(ステップS2)。ここで、障害物有り表示98が設定されると(ステップS3中、YES)、障害物であるトラック84が位置P1、P2間の任意の位置にポジションコントロール102を操作して設定される(ステップS4)。これにより、渋滞中の対応K8における障害物設定作業が完了する。そして、ステップS5に進んで、他の障害パターンの指定が必要に応じて行われ、オペレータ18によるシナリオデータ中の障害パターンの変更作業が終了する。
【0030】
図3に示すように、端末20による入力信号は障害物設定部76に送られ、この障害物設定部76では、障害物の有無や位置に係る情報が設定され、実際の映像座標に変換されて映像作成部64に送られる。この映像作成部64では、シナリオデータ中のトラック84等の障害物の有無および/または位置変更を行い、映像制御部70からモニタ16にその変更映像を表示させる。
【0031】
このように、本実施形態では、模擬車体14の運転環境に関するシナリオデータに含まれる障害パターンを指定し、指定されたこの障害パターンに含まれる障害物(トラック84等)の有無を設定するとともに、必要に応じて前記障害パターンに指定された配置範囲内の任意の位置に前記障害物の位置を設定している。
【0032】
このため、所望の障害パターン内で障害物の有無や位置が任意に変更可能になるとともに、1つのシナリオデータであっても、バリエーションの増大を容易に図ることができるという効果が得られる。
【0033】
これにより、予め複数種類の教習ソフトを制作する際のような専門性を要したり、多くの時間を要するようなことがなく、簡単な工程および構成で、障害物の設定作業が容易かつ短時間で行われ、しかも汎用性の向上を図ることが可能になるという利点が得られる。
【0034】
なお、本実施形態では、二輪車のライディングシミュレーション装置10を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、四輪車のドライビングシミュレーション装置等にも適用することができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明に係る走行シミュレーション装置の障害物設定装置では、所望の障害パターン内で障害物の有無や位置の設定が任意に変更可能となるとともに、1つのシナリオデータであっても、バリエーションの増大が図られる。従って、簡単な工程および構成で、障害物の設定作業が容易かつ短時間で行われ、しかも、汎用性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る障害物設定装置を実施するための二輪車のライディングシミュレーション装置の概略斜視説明図である。
【図2】 前記ライディングシミュレーション装置の概略側面図である。
【図3】 本発明に係る障害物設定装置としての機能を有する演算処理装置の構成説明図である。
【図4】 端末画面に表示される高速道路での障害パターンの説明図である。
【図5】 前記端末画面に表示される渋滞中の対応に関連して、モニタに表示される渋滞映像の説明図である。
【図6】 前記障害物設定装置の動作を示すフローチャートである。
【図7】 前記障害物設定装置における障害パターン画像および障害物設定画像の説明図である。
【符号の説明】
10…ライディングシミュレーション装置
12…乗員 14…模擬車体
16…モニタ 18…オペレータ
20…端末 24…ロール軸
26…ピッチ軸 28…メインフレーム
38…ステアリングモータ 40…直動アクチュエータ
60…演算処理装置 62…教習シナリオデータベース
64…映像作成部 66…乱数発生部
68…映像データベース 70…映像制御部
72…動作演算部 74…姿勢制御部
76…障害物設定部

Claims (1)

  1. 乗員の運転操作に応じて模擬車体の姿勢制御を行う走行シミュレーション装置において、モニタに表示される障害物を設定するための障害物設定装置であって、
    前記模擬車体の運転環境に関するシナリオデータを記憶するシナリオデータ記憶部と、
    前記シナリオデータ内の障害パターンに含まれている障害物の有無を設定変更するとともに、該障害パターンに指定された配置範囲内の任意の位置における前記障害物の位置を設定変更可能な障害物設定部と、
    前記設定された障害物の情報に基づいて、前記シナリオデータの映像を作成する映像作成部と、
    前記障害物の有無および前記障害物の位置を設定変更する端末とを備え、
    前記障害物設定部は、前記端末の画面上で、前記障害物の有無を選択する手段と、前記障害パターンを示す画像の道路上の障害物の位置を変位させるポジションコントロール手段とを有することを特徴とする走行シミュレーション装置の障害物設定装置
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