JP6499866B2 - 教育用車両シミュレータシステム - Google Patents

Description

本発明は、自動車運転教育に用いる車両シミュレータシステムに関するものである。

実際の交通環境では、四輪車と二輪車とが同じ環境を共有し、四輪車と二輪車との事故は、二輪車側が死亡事故になるケースが多く、事故を回避する教育のニーズが高い。
従来、自動車運転講習の現場では、四輪車の講習は四輪車シミュレータで、二輪車の講習は二輪車シミュレータで別個に実施していた。そのため、四輪車は二輪車の立場を、二輪車は四輪車の立場を理解する教育が困難であった。また、四輪車の講習と二輪車の講習を平行して実施する場合、それぞれ別の教官が必要であった。

本発明が解決しようとする課題は、自動車運転講習におけるシミュレーションについて、四輪車と二輪車のシミュレータ装置とで同じ模擬環境で講習を受けられるようにすることにある。

請求項１に係る発明は教育用車両シミュレータシステムであって、単独運用可能な１または複数の四輪車シミュレータ装置と単独運用可能な１または複数の二輪車シミュレータ装置とを通信ネットワークにより連接し、各シミュレータ装置は模擬する車両の現在位置を示す現在位置信号（Ｐ１）を他のシミュレータ装置に送り、現在位置（Ｐ２）に存在する前記他のシミュレータ装置の画像生成装置は、前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置が前記現在位置（Ｐ２）に存在する当該他のシミュレータ装置の視点から視認できる場合に、当該他のシミュレータ装置の現在位置（Ｐ２）からの情景とともに前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置に存在する車両の画像を生成して、前記他のシミュレータ装置の表示装置に表示し、四輪二輪混合交通教材を提供することを特徴とするものである。

請求項２に係る教育用車両シミュレータシステムは、単独運用可能な１または複数の四輪車シミュレータ装置と単独運用可能な１または複数の二輪車シミュレータ装置とを通信ネットワークにより連接し、各シミュレータ装置は模擬する車両の現在位置を示す現在位置信号（Ｐ１）を他のシミュレータ装置に送り、現在位置（Ｐ２）に存在する前記他のシミュレータ装置の画像生成装置は、前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置が前記現在位置（Ｐ２）に存在する当該他のシミュレータ装置の視点から視認できる場合に、当該他のシミュレータ装置の現在位置（Ｐ２）からの情景とともに前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置に存在する車両の画像を生成して、前記他のシミュレータ装置の表示装置に表示し、四輪二輪混合交通教材を提供する教育用車両シミュレータシステムであって、
各シミュレーション装置の画像生成装置が生成する画像が、前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置に存在する車両の画像とともにあらかじめ定めたシナリオにしたがって生成された画像であることを特徴とするものである。

請求項３に係る教育用車両シミュレータシステムは、請求項１または２に記載のものにおいて、四輪車シミュレータ装置と二輪車シミュレータ装置とはネットワークへの接続切り離しの切替え手段を備え、切り離しまたは接続により必要なデータを読み込んで単独あるいは集合教育を行うことを特徴とするものである。

請求項４に係る教育用車両シミュレータシステムは、請求項３に記載のものにおいて、四輪車シミュレータ装置と二輪車シミュレータ装置とは電源投入後に切替え手段を切り替えてネットワークへの接続または切り離しにより使用することを特徴とするものである。

請求項１に係る教育用車両シミュレータシステムによると、システムを構成するために、従来の四輪車シミュレータ装置と二輪車シミュレータ装置を用いることができ、四輪車シミュレーションと二輪車シミュレーションとを連接して同時に実行し、教育することができる。また、１つのシミュレータ装置の表示装置に他のシミュレータ装置により移動制御される車両を表示することができ、受講者同士が互いに影響し合い、危険場面を自然に近い環境で発生することができる。四輪自動車講習者は二輪自動車の立場を、二輪自動車講習者は四輪自動車の立場を理解する教育をしやすくなる。また、多くの講習者を１人の教官で教育することが可能となる。四輪車シミュレータと二輪車シミュレータとを連接し、四輪二輪混合交通教材を提供することができる。

請求項２に係る教育用車両シミュレータシステムによると、あらかじめ定めたシナリオにしたがった画像を生成することで講習者に体験させるべき状況を発生させることができる。

請求項３に係る教育用車両シミュレータシステムによると、各シミュレータ装置は、ネットワークへの接続切り離しの切替え手段により、ネットワークへ接続しているときは同時に教育することができ、切り離している場合は、従来の四輪シミュレータまたは二輪シミュレータを提供することができ、講習の形態、時間割等の事情で従来どおりの単独での教育も実施可能とすることができる。

請求項４に係る教育用車両シミュレータシステムによると、実施する際にシミュレータ装置の電源を投入した後に、ネットワークへの接続または切り離しをするか選択することができる。

教育用車両シミュレータシステムを説明する機能ブロック図である。 四輪車シミュレーション装置及び二輪車シミュレーション装置の内部構成図である。

図１は、本発明による教育用車両シミュレータシステムの１実施例の機能ブロック図である。図１において、１０１は通信回線を構成するネットワーク、１０２はネットワーク１０１の制御をするネットワークコンピュータ、１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄは四輪車シミュレータ装置、１０４ａ，１０４ｂは二輪車シミュレータ装置、１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの画像生成装置、１０６ａ，１０６ｂは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの画像生成装置、１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄは四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを制御するシミュレーションコンピュータ、１０８ａ，１０８ｂは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂを制御するシミュレーションコンピュータ、１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄは四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの表示装置、１１０ａ，１１０ｂは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの表示装置、１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄは四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄをネットワーク１０１に接続切り離しをするための切替手段としてのネットワークスイッチ、１１２ａ，１１２ｂは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂをネットワーク１０１に接続切り離しをするための切替手段としてのネットワークスイッチ、１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄは四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの電源スイッチ、１１４ａ，１１４ｂは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの電源スイッチである。
図２（ａ）に四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄおよび図２（ｂ）に二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの内部構成を示す。
各四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄおよび二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂを同一教室内に設置して、一人の教官により、同一教室内で四輪車シミュレータ装置及び二輪車シミュレータ装置による同時講習が可能である。

各四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄはネットワークスイッチ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄを介してネットワーク１０１に接続可能とし、二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂはネットワークスイッチ１１２ａ，１１２ｂを介してネットワーク１０１に接続可能となり、ネットワーク１０１に接続しているときは、ネットワークコンピュータ１０２との通信により制御を受ける。各四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ及び二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂはネットワークスイッチ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ及び１１２ａ，１１２ｂによりネットワーク１０１から切り離すことにより、接続せずに単独でシミュレータ装置として運用することができる。
なお、各四輪車シミュレータ装置１０３と二輪車シミュレータ装置１０４は、ネットワーク１０１への接続は、電源スイッチ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ及び電源スイッチ１１４ａ，１１４ｂのそれぞれの投入後に、ネットワークスイッチ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ及び１１２ａ，１１２ｂをＯＮにして接続する。電源投入後ネットワークスイッチをＯＮにしない間は各四輪車シミュレータ装置１０３と二輪車シミュレータ装置１０４とネットワークとは切り離されている。
各四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ及び二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂには運転のための操作機器を有し、操作機器の操作により、模擬車両の速度、方向及びその変化による模擬領域に走行する位置が変化する。
四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの各シミュレーションコンピュータ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄは、操作機器の操作状況により各四輪車の位置・速度を計算して、当該四輪車の各車両を区別する車両識別符号とともに現在位置（Ｐｆ）を出力する。
二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの各シミュレーションコンピュータ１０８ａ，１０８ｂは、操作機器の操作状況により各二輪車の位置・速度を計算して、当該二輪車の各車両を区別する車両識別符号とともに現在位置（Ｐｂ）を出力する。
車両識別符号は、各四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの各シミュレーションコンピュータ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ及び二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの各シミュレーションコンピュータ１０８ａ，１０８ｂにより、各車両が区別され、画像生成装置１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ及び画像生成装置１０６ａ，１０６ｂに車両識別符号に応じた車種の画像を生成させる。
四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの画像生成装置１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは、各自車の位置にしたがって、その位置の視点に応じた情景を生成する。
二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの画像生成装置１０６ａ，１０６ｂは、各自車の位置にしたがって、その位置の視点に応じた情景を生成する。当該情景の中には、１つの例えば四輪車シミュレータ装置１０３ａが模擬することにより変化する地物の他に、他の模擬四輪車または二輪車の画像が含まれる。すなわち、その四輪車シミュレータ装置１０３ａの位置（Ｐ１）の視点から見える範囲内にあるかを各四輪車シミュレータ装置１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄと二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂのそれぞれが出力する現在位置（Ｐ２）から認識し、Ｐ１とＰ２との位置関係にしたがった車両の画像を生成する。
各四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ及び二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂは、それぞれに模擬する道路及びそれに付随して表示するに必要な地物の情景のデータを有し、さらに、必要により模擬する道路についてあらかじめ定めたシナリオ例えば危険車両の進入表示、子供の飛び出し、障害物の配置等が表示生成できるようにデータが備えられる。画像生成装置１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ及び二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの画像生成装置１０６ａ，１０６ｂが生成する画像のシナリオは、シミュレーション開始前に教官により選択される。

単独でシミュレータ装置を作動させる場合は、四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄまたは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの電源スイッチ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃまたは１１３ｄもしくは１１４ａ，１１４ｂをＯＮとし、ネットワークスイッチ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄおよびネットワークスイッチ１１２ａ，１１２ｂをＯＦＦとしてネットワーク１０１から切り離して、教官の操作または教官からの指示により、必要なデータを読み込んでシミュレーション動作を行う。

集合教習を行う場合は、集合教育に参加する四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄまたは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂの電源スイッチ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃまたは１１３ｄもしくは１１４ａ，１１４ｂをＯＮとし、当該四輪車シミュレータ装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄまたは二輪車シミュレータ装置１０４ａ，１０４ｂのネットワークスイッチ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄまたはネットワークスイッチ１１２ａ，１１２ｂをＯＮとしてネットワーク１０１に接続して、教官の操作または教官からの指示により、必要なデータを読み込んでシミュレーション動作を行う。
各四輪車シミュレータ装置１０３ａ（もしくは１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ）または二輪車シミュレータ装置１０４ａ（もしくは１０４ｂ）は、各シミュレータ装置が模擬する車両が走行する模擬地形上の現在位置（Ｐｉ）を計算する。この現在位置（Ｐｉ）は、ネットワーク１０１を介してネットワークコンピュータ１０２に送られ、他の各四輪車シミュレータ装置１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄおよび二輪車シミュレータ装置１０４ｂに送られる。画像生成装置１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄまたは画像生成装置１０６ａ，１０６ｂは、計算された現在位置（Ｐｉ）における視点から見える情景を位置移動に応じて変化する情景とともに生成し、表示装置１０９ａ（１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄ）または表示装置１１０ａ（１１０ｂ）に生成された情景の画像を表示する。教習生は、この画像を目視して運転操作をする。
他の各四輪車シミュレータ装置１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄおよび二輪車シミュレータ装置１０４ｂにおいても、同様にその装置が模擬する車両の現在位置（Ｐｊ）の視点からの情景を生成する。このとき、当該車両の現在位置（Ｐｊ）の視点から見える範囲内に、前記車両の位置信号（Ｐｉ）により示される位置があるときは、画像生成装置は当該位置信号（Ｐｉ）とともに送られた車両識別符号の車両を当該位置に車両を生成して表示装置により表示する。
この走行状況を図1のコンピュータ仮想空間内の模擬車両として破線矩形内に表示する。四輪車シミュレーション装置１０３ａは走行車１、四輪車シミュレーション装置１０３ｂは走行車５、四輪車シミュレーション装置１０３ｃは走行車９、および四輪車シミュレーション装置１０３ｄは走行車１６を模擬し、二輪車シミュレーション装置１０４ａは走行車４および二輪車シミュレーション装置１０４ｂは走行車１２をそれぞれ模擬している。
各教習生は、自己の車両操作による情景変化だけでなく、他の車両について他の教習生の操作による車両の運動を体感することができる。また、教官の選択により、各教習生は、あらかじめ定めたシナリオにしたがって生成された画像を見て、種々の状況を体感することができる。
四輪車は二輪車の立場を、二輪車は四輪車の立場を理解することができ、一人の教官により、四輪車の講習と二輪車の講習を平行して実施することができる。

二輪車シミュレーション装置に互いの二輪車シミュレーション装置が連接する機能を設け、二輪車シミュレーション装置同士の集合講習をすることも可能であり、四輪車シミュレーション装置に互いの四輪車シミュレーション装置が連接する機能を設け、四輪車シミュレーション装置同士の集合講習をすることも可能である。また、四輪車シミュレーション装置同士が連接するシステムに、二輪車シミュレーション装置が連接する機能を設けるようにしてもよく、二輪車シミュレーション装置同士が連接するシステムに、四輪車シミュレーション装置を連接する機能を設けるようにしてもよい。

１０１ ネットワーク
１０２ ネットワークコンピュータ
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ 四輪車シミュレータ装置
１０４ａ，１０４ｂ 二輪車シミュレータ装置
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ 画像生成装置
１０６ａ，１０６ｂ 画像生成装置
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ シミュレーションコンピュータ
１０８ａ，１０８ｂ シミュレーションコンピュータ
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄ 表示装置
１１０ａ，１１０ｂ 表示装置
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ ネットワークスイッチ
１１２ａ，１１２ｂ ネットワークスイッチ
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ 電源スイッチ
１１４ａ，１１４ｂ 電源スイッチ

Claims (4)

1. 単独運用可能な１または複数の四輪車シミュレータ装置と単独運用可能な１または複数の二輪車シミュレータ装置とを通信ネットワークにより連接し、各シミュレータ装置は模擬する車両の現在位置を示す現在位置信号（Ｐ１）を他のシミュレータ装置に送り、現在位置（Ｐ２）に存在する前記他のシミュレータ装置の画像生成装置は、前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置が前記現在位置（Ｐ２）に存在する当該他のシミュレータ装置の視点から視認できる場合に、当該他のシミュレータ装置の現在位置（Ｐ２）からの情景とともに前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置に存在する車両の画像を生成して、前記他のシミュレータ装置の表示装置に表示し、四輪二輪混合交通教材を提供することを特徴とする教育用車両シミュレータシステム。
2. 単独運用可能な１または複数の四輪車シミュレータ装置と単独運用可能な１または複数の二輪車シミュレータ装置とを通信ネットワークにより連接し、各シミュレータ装置は模擬する車両の現在位置を示す現在位置信号（Ｐ１）を他のシミュレータ装置に送り、現在位置（Ｐ２）に存在する前記他のシミュレータ装置の画像生成装置は、前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置が前記現在位置（Ｐ２）に存在する当該他のシミュレータ装置の視点から視認できる場合に、当該他のシミュレータ装置の現在位置（Ｐ２）からの情景とともに前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置に存在する車両の画像を生成して、前記他のシミュレータ装置の表示装置に表示し、四輪二輪混合交通教材を提供する教育用車両シミュレータシステムであって、
   各シミュレーション装置の画像生成装置が生成する画像が、前記現在位置信号（Ｐ１）の現在位置に存在する車両の画像とともにあらかじめ定めたシナリオにしたがって生成された画像であることを特徴とする教育用車両シミュレータシステム。
3. 四輪車シミュレータ装置と二輪車シミュレータ装置とはネットワークへの接続切り離しの切替え手段を備え、切り離しまたは接続により必要なデータを読み込んで単独あるいは集合教育を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の教育用車両シミュレータシステム。
4. 四輪車シミュレータ装置と二輪車シミュレータ装置とは電源投入後に切替え手段を切り替えてネットワークへの接続または切り離しにより使用することを特徴とする請求項３に記載の教育用車両シミュレータシステム。
   
   
   

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