JP7075741B2 - 四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置 - Google Patents

Description

本発明は、四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置に関する。

特許文献１（自動ブレーキ装置）や特許文献２（自動車用緊急自動ブレーキ装置）など、自動車が障害物へ接近すると、自動で制動がかかる自動ブレーキ装置が実用化されている。また、特許文献３には、自動車運転シュミュレータが記載されている。

特開２００９－２１４７６４号公報 特開平１０－３１５９３８号公報 実開平３－４３６７６号公報

これらの自動ブレーキ装置は、実車に搭載されている。このため、自動ブレーキ装置を搭載した試乗車に、体験者に乗ってもらい、障害物に見立てた発泡スチロールに向かって体験コースを走行するという体験会を行っていた。この場合、試乗車以外に、広い場所、および障害物を用意するがあり、コストや時間がかかっていた。
また、特許文献３の自動車運転シュミュレータは、臨場感にかけている。

本発明の目的は、体験コースや障害物を用意することなく、安全、且つ高い臨場感で自動ブレーキ装置の挙動を体験者に体験させることができる四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置の提供にある。

［請求項１について］
四輪自動車の自動ブレーキ装置は、模擬体験装置の本体部（座席、湾曲枠体、枠体、基台、ユニバーサルジョイント、電動アクチュエータ）と、模擬体験装置の操作部（運転操作機器）と、模擬体験装置の制御部（マイクロコンピュータ、センサ群、姿勢センサ、記憶装置）と、模擬体験装置の視聴覚部（ヘッドマウントディスプレイ、スピーカー）とからなる。

体験者が座る座席は、座部および背部を有する。
湾曲枠体は、座席を枠体上面に載せ、座席を固定している。
断面略Ｕ字状の枠体は、前側延設部、長方形状の板状部、および後側延設部を有し、湾曲枠体の下側に位置する。

長方形状の基台は、枠体の下側に位置し、床に載置される。
ユニバーサルジョイントは、基台の前側中央上面と枠体の板状部の前側下面との間、および枠体の中央上面と湾曲枠体の前側下面との間に配される。

シリンダ状の電動アクチュエータは、基台の後側左上面と枠体の後側延設部の左上部との間、基台の後側右上面と枠体の後側延設部の右上部との間、枠体の板状部の後側左上面と湾曲枠体の後側左上部との間、および枠体の板状部の後側右上面と湾曲枠体の後側右上部との間に配される。
ここで、湾曲枠体と枠体との間を両端が自在継手結合されたコネクトバーで連結し、湾曲枠体とコネクトバーとの結合部と湾曲枠体と電動アクチュエータとの結合部とで形成される三角形の床への投影面内に湾曲枠体と枠体との間に配されるユニバーサルジョイントの投影面が存する。
また、枠体と基台との間を両端が自在継手結合されたコネクトバーで連結し、このコネクトバーと枠体との結合部と枠体と基台に接続される電動アクチュエータとの結合部とで形成される三角形の床への投影面内に枠体と基台との間に配されるユニバーサルジョイントの投影面が存する。

運転操作機器は、少なくとも、ハンドル、シフトレバー、クラッチペダル、アクセルペダル、およびブレーキペダルを含む。これらの運転操作機器は、枠体の前側延設部に設置され、体験者自身による操作が可能である。

センサ群は、ハンドル、シフトレバー、クラッチペダル、アクセルペダル、およびブレーキペダルなどの運転操作機器を体験者が操作した操作量を検出する。

姿勢センサは、ヘッドマウントディスプレイの向きを検出する。
体験者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイには、後述する合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）が表示される。具体的には、車外の風景とともに、仮想の計器群や仮想のハンドルとを有する仮想の運転席が表示され、運転操作機器の操作に連動して、逐次変化する。

記憶装置には、３６０度３Ｄ－ＶＲ動画であるＶＲ動画ファイルやコンピュターグラフィックで作成したＣＧファイルが格納されている。
ＶＲ動画ファイルは、３６０度三次元バーチャルリアリティー動画が撮影可能なカメラを設置した撮影車両で予め現実のコースを走行して動画撮影し、この撮影したＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）に、コンピュターグラフィックで作成した仮想の障害物を組み込んでいる。

ＣＧファイルは、少なくとも、仮想の計器群と仮想のハンドルとを有する仮想の運転席を備えた仮想の四輪自動車の画像（デジタルデータ）である。

マイクロコンピュータは、演算手段と、ＣＧ画像変化手段と、ＶＲ動画変化手段と、合成手段と、視点変更手段と、効果音生成手段と、アクチュエータ制御手段とを備える。

マイクロコンピュータの演算手段は、センサ群が検出する運転操作機器の各操作量に基づいて、仮想の四輪自動車の走行速度、エンジン回転数、および操舵方向などの挙動を演算する。

マイクロコンピュータのＣＧ画像変化手段は、演算手段が演算した各挙動に基づいて、仮想の運転席を備えた仮想の四輪自動車のＣＧ画像を変化させる。

マイクロコンピュータのＶＲ動画変化手段は、演算手段が演算した仮想の四輪自動車の走行速度に基づいてＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）の再生速度を増減し、仮想の四輪自動車の操舵方向に基づいてＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）の表示方向を変更する。

マイクロコンピュータの合成手段は、逐次変化する、仮想の運転席を備えた仮想の四輪自動車のＣＧ画像と、ＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）とを合成して、合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）を作成する。

マイクロコンピュータの視点変更手段は、姿勢センサが検出するヘッドマウントディスプレイの向きに基づいて、体験者が合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）を観る視点方向を変更する。

マイクロコンピュータの効果音生成手段は、走行速度およびエンジン回転数を含む仮想の四輪自動車の挙動に基づいて効果音を生成してスピーカーへ出力する。
これにより、枠体に配設したスピーカーから、仮想の四輪自動車の挙動に基づく仮想の四輪自動車のエンジン音などの効果音が発せられる。

マイクロコンピュータのアクチュエータ制御手段は、演算手段が演算した仮想の四輪自動車の挙動に基づいて電動アクチュエータ群を制御する。電動アクチュエータ群が作動することにより、体験者が座っている座席が振動したり、前後・左右・上下へ変移したり傾斜したりする。

そして、マイクロコンピュータは、合成ＶＲ動画の再生経過時間が、予め設定しておいた標準再時の経過時間に達すると、ブレーキ稼働量を最大にする自動ブレーキを作動して仮想の四輪自動車を仮想の障害物の手前で停止させる。

仮想の四輪自動車の自動ブレーキが作動すると、電動アクチュエータ群の作動により、実際の四輪自動車の自動ブレーキが作動した時の様に、体験者が座っている座席が振動したり、変移したり傾斜したりする。また、スピーカーからは、実際の四輪自動車の自動ブレーキが作動した時の様に、タイヤのきしみ音やエンジン音の変化などの効果音が発せられる。
また、仮想の四輪自動車の自動ブレーキが作動して仮想の四輪自動車が停止すると、ヘッドマウントディスプレイには、仮想の障害物が目前に迫った状態で合成ＶＲ動画が静止する。

仮想の四輪自動車の自動ブレーキの作動に至るまで、体験者は、ヘッドマウントディスプレイに表示される合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）と、これに連動する座席の挙動と、スピーカーから発せられる効果音とにより、四輪自動車を実際に運転して走行している様な臨場感が得られる。

四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置は、体験コースや障害物を用意することなく、安全、且つ高い臨場感で自動ブレーキ装置の挙動を体験者に体験させることができる。

［請求項２について］
四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置は、ブレーキペダルを体験者自身が操作する際および自動ブレーキが作動する際に、仮想の四輪自動車の仮想タイヤのロックを防止するアンチロックブレーキによる制動と、仮想タイヤのロック防止を行わない制動とが選択可能である。

このため、体験者は、アンチロックブレーキの有無の違いによる、自動ブレーキを含むブレーキ作動時の挙動を体感することができる。

［請求項３について］
四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置は、仮想の運転席を備えた仮想の四輪自動車のＣＧ画像とＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）とを合成した合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）を動画変換手段により通常の合成動画に変換して、基台の前方に設置したディスプレイに表示させている。
なお、通常の合成動画とは、撮影車両で予め動画撮影した現実のコースを走行している動画に、仮想の運転席を備えた仮想の四輪自動車のＣＧ画像と合成した動画である。
このため、次の体験者を含む体験見学者が合成動画を観ることができ、広報効果に優れ、見学者が自分も模擬体験してみようという気になる。

本発明の実施例１に係る四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置を後方から見た斜視図である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置を右方向から見た横面図である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置を上方向から見た上面図である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置を後方向から見た背面図である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置のフレーム構造を示す模式図である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置のブロック図である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置のディスプレイに映し出される合成動画の各一瞬であり、仮想の四輪自動車が発進した直後の説明図（ａ）、途中半ばの説明図（ｂ）、自動ブレーキが掛かる直前の説明図（ｃ）である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置において、自動ブレーキが掛かって仮想の四輪自動車が障害物の手前で停止する直前であり、仮想の四輪自動車の後方に視点が有る状態の説明図（ａ）、仮想の四輪自動車の横方に視点が有る状態（ｂ）の説明図である。 その四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置のディスプレイに映し出される合成動画の一瞬であり、自動ブレーキが掛かって仮想の四輪自動車が障害物の手前で停止した状態の説明図である。

四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置は、模擬体験装置の、本体部（座席、湾曲枠体、枠体、基台、ユニバーサルジョイント、電動アクチュエータ）と、操作部（運転操作機器）と、制御部（マイクロコンピュータ、センサ群、姿勢センサ、記憶装置）と、視聴覚部（ヘッドマウントディスプレイ、スピーカー）とを備える。

四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置において、センサ群が検出する運転操作機器の各操作量に基づいて仮想の四輪自動車の走行速度、エンジン回転数、および操舵方向などの挙動をマイクロコンピュータの演算手段が演算し、演算手段が演算した仮想の四輪自動車の走行速度に基づいてＶＲ動画の再生速度をマイクロコンピュータのＶＲ動画変化手段が増減し、演算手段が演算した操舵方向に基づいてＶＲ動画の表示方向をマイクロコンピュータのＶＲ動画変化手段が変更するとともに、演算手段が演算した各挙動に基づいて仮想の四輪自動車の運転席のＣＧ画像をマイクロコンピュータのＣＧ画像変化手段が変化させる。

そして、逐次変化する仮想の四輪自動車の仮想の運転席のＣＧ画像とＶＲ動画とを合成して合成ＶＲ動画をマイクロコンピュータの合成手段が作成し、姿勢センサが検出するヘッドマウントディスプレイの向きに基づいて、体験者が合成ＶＲ動画を観る視点方向をマイクロコンピュータの視点変更手段が変更する。
また、走行速度およびエンジン回転数を含む仮想の四輪自動車の挙動に基づいてマイクロコンピュータの効果音生成手段が効果音を生成してスピーカーへ出力する。

演算手段が演算した仮想の四輪自動車の挙動に基づいて電動アクチュエータ群をマイクロコンピュータのアクチュエータ制御手段が制御する。電動アクチュエータ群が作動することにより、体験者が座っている座席が振動したり、前後・左右・上下へ変移したり傾斜したりする。

そして、マイクロコンピュータは、合成ＶＲ動画の再生経過時間が、予め設定しておいた標準再時の経過時間に達すると、ブレーキ稼働量を最大にする自動ブレーキを作動して仮想の四輪自動車を仮想の障害物の手前で停止させる。

仮想の四輪自動車の自動ブレーキが作動すると、電動アクチュエータ群の作動により、実際の四輪自動車の自動ブレーキが作動した時の様に、体験者が座っている座席が振動したり、前後・左右・上下へ変移したり傾斜したりする。また、実際の四輪自動車の自動ブレーキが作動した時の様に、タイヤのきしみ音やエンジン音が変化した効果音がスピーカーから発せられる。

また、仮想の四輪自動車の自動ブレーキが作動して仮想の四輪自動車が停止すると、ヘッドマウントディスプレイには、仮想の障害物が目前に迫った状態で合成ＶＲ動画が静止する。
四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置は、実物の体験コースや障害物を用意することなく、安全、且つ高い臨場感で自動ブレーキ装置の挙動を体験者に体験させることができる。

本発明の実施例１に係る四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置Ａ（請求項１、２、３に対応）を、図１～図８に基づいて説明する。
図１に示す四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置Ａは、本体部（座席１１、湾曲枠体１２、枠体１３、基台１４、ユニバーサルジョイント１５、電動アクチュエータ１６）と、操作部（運転操作機器２）と、制御部（制御用コンピュータ３、センサ群４、姿勢センサ５、記憶装置６）と、視聴覚部（ヘッドマウントディスプレイ７、スピーカー８、ディスプレイ９）とにより構成される。

体験者Ｔが座るための座席１１は、体験者Ｔの臀部及び脚部を支える座部１１１と、背中を支える背部１１２とを有する。
湾曲枠体１２は、湾曲する左右の側部材１２１、１２２と、側部材１２１、１２２の後端を連結する水平連結棒１２３と、側部材１２１、１２２の中間を連結する中間連結棒（図示せず）とを有し、枠体上面に載せた座席１１を固定している。

断面略Ｕ字状を呈する枠体１３は、長方形状の板状部１３１と、前側延設部１３２と、後側延設部１３３とを有し、湾曲枠体１２の下側に位置する。

長方形状の基台１４は、枠体１３の下側に位置し、床Ｆに載置される。
この基台１４の後部には、延設片付きのコーナー部材１４１、１４２（三角形状）が溶接されている。

ユニバーサルジョイント１５は、基台１４の前側中央上面と枠体１３の板状部の前側下面との間、および枠体１３の中央上面と湾曲枠体１２の前側下面との間に配されている。

シリンダ状の電動アクチュエータ１６は、基台１４の左側のコーナー部材１４１の延設片（後側左上面）と枠体１３の後側延設部１３３の左上部との間、基台１４の右側のコーナー部材１４２の延設片（後側右上面）と枠体１３の後側延設部１３３の右上部との間、枠体１３の板状部１３１の後側左上面と湾曲枠体１２の側部材１２１の上部（後側左上部）との間、および枠体１３の板状部１３１の後側右上面と湾曲枠体１２の側部材１２２の上部（後側右上部）との間に配されている。
また、湾曲枠体１２と枠体１３との間を両端が自在継手結合されたコネクトバーで連結し、湾曲枠体１２とコネクトバーとの結合部と湾曲枠体１２と電動アクチュエータ１６との結合部とで形成される三角形の床への投影面内に湾曲枠体１２と枠体１３との間に配されるユニバーサルジョイント１５の投影面が存する。
また、枠体１３と基台１４との間を両端が自在継手結合されたコネクトバーで連結し、このコネクトバーと枠体１３との結合部と枠体１３と基台１４に接続される電動アクチュエータ１６との結合部とで形成される三角形の床への投影面内に枠体１３と基台１４との間に配されるユニバーサルジョイント１５の投影面が存する。

運転操作機器２は、ハンドル２１、シフトレバー２２、クラッチペダル２３、アクセルペダル２４、およびブレーキペダル２５であり、枠体１３の前側延設部１３２の近傍に配設されており、何れも、体験者Ｔによる操作が可能である。

上記の運転操作機器２のハンドル２１、シフトレバー２２、クラッチペダル２３、アクセルペダル２４、およびブレーキペダル２５には、体験者Ｔが操作した操作量を検出するためのセンサ群４（センサ４１、４２、４３、４４、４５）が取り付けられている。
これらセンサセンサ４１、４２、４３、４４、４５の各出力は、インターフェイス（図示せず）を介して、制御用コンピュータ３のマイクロコンピューター３１へ入力される。

これら、運転操作機器２（ハンドル２１、シフトレバー２２、クラッチペダル２３、アクセルペダル２４、ブレーキペダル２５）は、反力モーター、バネ、または油圧等を用いて、体験者Ｔが操作する際に適度な手応えが有る構成が好ましい。
なお、設定スイッチ３０は、所望の車種（諸元が異なる複種類の四輪自動車から一つ）と、所望の走行条件（例：ＡＢＳ ＯＮ／ＯＦＦ）とを設定するためのものである。

仮想の四輪自動車のエンジン音などの効果音を出すためのスピーカー８、８は、基台１４のコーナー部材１４１、１４２から立設する円柱８０の上部に配設されている。

制御用コンピュータ３は、マイクロコンピューター（ＣＰＵ）３１、記憶装置（ＨＤＤ）６、メモリー等を備え、床Ｆに設置されている。
ヘッドマウントディスプレイ７の姿勢（向き）を検出するための姿勢センサ５は、ディスプレイ９の上部に設置されている。

記憶装置６には、ＯＳ、各種ドライバー、および体験装置制御ソフトなどがインストールされ、ＶＲ動画ファイルおよびＣＧファイルが格納されている。
ＶＲ動画ファイルは、３６０度三次元バーチャルリアリティー動画が撮影可能なビデオカメラを設置した撮影車両で予め現実のコースを所定の走行パターンで走行して動画撮影し、コンピュターグラフィックで作成した仮想の障害物（箱状のもの）を組み込んだＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）のデータである。

ＣＧファイルは、ブレーキランプが付いた車両外観および車内インテリア画像に加え、仮想の計器群、仮想のハンドル、仮想のハンドルを持つ手などの仮想の運転席を含む仮想の四輪自動車の画像をコンピュターグラフィックで作成したものである。
なお、仮想の計器類、ハンドル、ハンドルを持つ手、ブレーキランプなどは、マイクロコンピューター３１により表示内容の変化が可能である。

ヘッドマウントディスプレイ７は、体験者Ｔの頭部にベルトにより装着され、合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）が投影される。この合成ＶＲ動画は、現実のコースに仮想の障害物を組み込んだＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）と、仮想の四輪自動車のＣＧ画像とを合成したもので、左眼用と左眼用に最適化されている。

また、基台１４の前方には、次の体験者を含む体験見学者が視覚可能なディスプレイ９が設置され、動画変換手段９１により合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）を通常の合成動画に変換した映像が表示される。

なお、図７の（ａ）は仮想の四輪自動車が発進した直後の合成動画を現した説明図であり、図７の（ｂ）は途中半ばの合成動画を現した説明図であり、図７の（ｃ）は自動ブレーキが掛かる直前の合成動画を現した説明図である。

マイクロコンピューター３１は、記憶装置６に格納された体験装置制御ソフトに従って動作し、両者により、演算手段３２、ＣＧ画像変化手段３３、ＶＲ動画変化手段３４、合成手段３５、視点変更手段３６、効果音生成手段３７、アクチュエータ制御手段３８を担っている。

マイクロコンピューター３１の演算手段３２は、設定スイッチ３０で設定した車種および各種走行条件と、変更センサ４群（センサ４１、４２、４３、４４、４５）が検出する運転操作機器２（ハンドル２１、シフトレバー２２、クラッチペダル２３、アクセルペダル２４、ブレーキペダル２５）の各操作量とに基づいて仮想の四輪自動車の挙動（走行速度、エンジン回転数、操舵方向など）を演算する。

マイクロコンピューター３１のＣＧ画像変化手段３３は、演算手段３２が演算した仮想の四輪自動車の挙動に基づいて、仮想の運転席などの仮想の四輪自動車のＣＧ画像を変化させる。

マイクロコンピューター３１のＶＲ動画変化手段３４は、演算手段３２が演算した仮想の四輪自動車の走行速度に基づいてＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）の再生速度を増減し、仮想の四輪自動車の操舵方向に基づいてＶＲ動画の表示方向を変更する。

マイクロコンピューター３１の合成手段３５は、逐次変化する仮想の四輪自動車のＣＧ画像とＶＲ動画とを合成して合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）を作成する。

マイクロコンピューター３１の視点変更手段３６は、姿勢センサ５が検出するヘッドマウントディスプレイ７の向きに基づいて、上記合成ＶＲ動画を体験者Ｔに見せる視点方向を変更する。

マイクロコンピューター３１の効果音生成手段３７は、走行速度およびエンジン回転数を含む仮想の四輪自動車の挙動に基づいて効果音を生成し、スピーカー８へ出力する。

マイクロコンピューター３１のアクチュエータ制御手段３８は、演算手段３２が演算した仮想の四輪自動車の挙動に基づいて電動アクチュエータ１６群を制御し、座席１１を振動させたり、座席１１を前後・左右・上下へ変移させたり傾斜させたりする。

マイクロコンピュータ３１の合成手段３５は、逐次変化する、仮想の運転席を備えた仮想の四輪自動車のＣＧ画像と、ＶＲ動画（３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）とを合成して、合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）を作成する。

マイクロコンピュータ３１は、合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）の再生経過時間が、予め設定しておいた標準再生時の経過時間に達すると、ブレーキ稼働量を最大にする自動ブレーキを作動させ、仮想の四輪自動車は仮想の障害物の手前で停止する。

本実施例では、標準再生（＝撮影時の録画速度）で合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）を再生した場合には、３分であり、ブレーキ操作量を最大にする自動ブレーキを作動する標準再生時の経過時間を２分４０秒に設定している。

具体的には、撮影車両と同じ走行パターンで仮想の四輪自動車を走行させた場合は、２分４０秒で自動ブレーキが作動する。また、撮影車両の倍の走行パターンで仮想の四輪自動車を走行させた場合は、１分２０秒で自動ブレーキが作動する。

仮想の四輪自動車の自動ブレーキが作動すると、電動アクチュエータ６群の作動により、実際の四輪自動車の自動ブレーキが作動した時の様に、体験者Ｔが座っている座席１１が振動したり、前後・左右・上下へ変移したり傾斜したりする。また、実際の四輪自動車の自動ブレーキが作動した時の様に、タイヤのきしみ音やエンジン音が変化した効果音がスピーカー８から発せられる。
図８の（ａ）は、自動ブレーキが掛かって障害物の手前で停止する直前で仮想の四輪自動車の後方に視点が有る状態でのディスプレイ９に映る合成動画であり、図８の（ｂ）は、仮想の四輪自動車の横方に視点が有る状態でのディスプレイ９に映る合成動画である。

仮想の四輪自動車の自動ブレーキが作動して仮想の四輪自動車が停止すると、ヘッドマウントディスプレイ７には、仮想の障害物が目前に迫った状態で投影中の合成ＶＲ動画が静止する。
図９は、自動ブレーキが掛かって仮想の四輪自動車が障害物の手前で停止した状態でのディスプレイ９に映る合成動画である。

なお、仮想の四輪自動車の自動ブレーキの作動に至るまで、体験者Ｔは、ヘッドマウントディスプレイ７に投影される合成ＶＲ動画（合成３６０度３Ｄ－ＶＲ動画）と、これに連動する座席の挙動と、スピーカー８から発せられる効果音とにより、四輪自動車を実際に運転して走行している様な臨場感が得られる。

四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置Ａは、実物の体験コースや障害物を用意することなく、安全、且つ高い臨場感で自動ブレーキ装置の挙動を体験者に体験させることができる。

Ａ 四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置
Ｔ 体験者
２ 運転操作機器
５ 姿勢センサ
６ 記憶装置
７ ヘッドマウントディスプレイ
８ スピーカー
９ ディスプレイ
１１ 座席
１２ 湾曲枠体
１３ 枠体
１４ 基台
１５ ユニバーサルジョイント
１６ 電動アクチュエータ
２１ ハンドル
２２ シフトレバー
２３ クラッチペダル
２４ アクセルペダル
２５ ブレーキペダル
３１ マイクロコンピュータ
３２ 演算手段
３３ ＣＧ画像変化手段
３４ ＶＲ動画変化手段
３５ 合成手段
３６ 視点変更手段
３７ 効果音生成手段
９１動画変換手段
１１１ 座部
１１２ 背部
１３２ 前側延設部
１３１ 板状部
１３３ 後側延設部
４１～４５ センサ

Claims (3)

1. 座部および背部を有し、体験者が座るための座席と、
   枠体上面に載せた前記座席を固定する湾曲枠体と、
   前側延設部、長方形状の板状部、および後側延設部を有し、前記湾曲枠体の下側に位置する断面略Ｕ字状の枠体と、
   該枠体の下側に位置し、床に載置される長方形状の基台と、
   該基台の前側中央上面と前記枠体の前記板状部の前側下面との間、および前記枠体の中央上面と前記湾曲枠体の前側下面との間に配されるユニバーサルジョイントと、
   前記基台の後側左上面と前記枠体の後側延設部の左上部との間、前記基台の後側右上面と前記枠体の後側延設部の右上部との間、前記枠体の板状部の後側左上面と前記湾曲枠体の後側左上部との間、および前記枠体の板状部の後側右上面と前記湾曲枠体の後側右上部との間に配されるシリンダ状の電動アクチュエータと、
   少なくとも、ハンドル、シフトレバー、クラッチペダル、アクセルペダル、およびブレーキペダルを含み、前記枠体の前記前側延設部に設置され、前記体験者による操作が可能な運転操作機器と、
   前記ハンドル、シフトレバー、クラッチペダル、アクセルペダル、およびブレーキペダルなどの運転操作機器を前記体験者が操作した操作量を検出するセンサ群と、
   前記枠体に配設され、少なくとも仮想の四輪自動車のエンジン音などの効果音を出すためのスピーカーと、
   ３６０度三次元バーチャルリアリティー動画が撮影可能なカメラを設置した撮影車両で予め現実のコースを走行して動画撮影し、コンピュターグラフィックで作成した仮想の障害物を組み込んだＶＲ動画ファイル、および少なくとも仮想の計器群とハンドルとを有する仮想の運転席を備えた仮想の四輪自動車の画像をコンピュターグラフィックで作成したＣＧファイルを格納した記憶装置と、
   前記体験者の頭部に装着し、後述する合成ＶＲ動画が表示されるヘッドマウントディスプレイと、
   該ヘッドマウントディスプレイの向きを検出する姿勢センサと、
   センサ群が検出する前記運転操作機器の各操作量に基づいて少なくとも前記仮想の四輪自動車の走行速度、エンジン回転数、操舵方向の挙動を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した各挙動に基づいて少なくとも仮想の運転席の前記仮想の四輪自動車のＣＧ画像を変化させるＣＧ画像変化手段と、前記演算手段が演算した前記仮想の四輪自動車の走行速度に基づいてＶＲ動画の再生速度を増減し前記仮想の四輪自動車の操舵方向に基づいて前記ＶＲ動画の表示方向を変更するＶＲ動画変化手段と、逐次変化するＣＧ画像および上記ＶＲ動画を合成して合成ＶＲ動画を作成する合成手段と、前記姿勢センサが検出するヘッドマウントディスプレイの向きに基づいて前記体験者が上記合成ＶＲ動画を観る視点方向を変更する視点変更手段と、走行速度およびエンジン回転数を含む前記仮想の四輪自動車の挙動に基づいて前記効果音を生成して前記スピーカーへ出力する効果音生成手段と、前記演算手段が演算した前記仮想の四輪自動車の挙動に基づいて電動アクチュエータ群を制御するアクチュエータ制御手段とを備えるマイクロコンピュータとを備え、
   該マイクロコンピュータは、前記合成ＶＲ動画の再生経過時間が、予め設定しておいた標準再生時の経過時間に達すると、ブレーキ稼働量を最大にする自動ブレーキを作動して前記仮想の四輪自動車を前記仮想の障害物の手前で停止させ、
   前記湾曲枠体と前記枠体との間を両端が自在継手結合されたコネクトバーで連結し、
   前記湾曲枠体と前記コネクトバーとの結合部と前記湾曲枠体と前記電動アクチュエータとの結合部とで形成される三角形の床への投影面内に前記湾曲枠体と前記枠体との間に配されるユニバーサルジョイントの投影面が存し、
   前記枠体と前記基台との間を両端が自在継手結合されたコネクトバーで連結し、
   このコネクトバーと前記枠体との結合部と前記枠体と前記基台に接続される電動アクチュエータとの結合部とで形成される三角形の床への投影面内に前記枠体と前記基台との間に配されるユニバーサルジョイントの投影面が存することを特徴とする四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置。
2. 前記ブレーキペダルを体験者自身が操作する際および前記自動ブレーキが作動する際に、前記仮想の四輪自動車の仮想タイヤのロックを防止するアンチロックブレーキによる制動と、仮想タイヤのロック防止を行わない制動とが選択可能であることを特徴とする請求項１に記載の四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置。
3. 次の体験者を含む体験見学者が視覚可能なディスプレイを前記基台の前方に設置し、
   動画変換手段により前記合成ＶＲ動画を通常の合成動画に変換した合成動画を前記ディスプレイに表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の四輪自動車の自動ブレーキ模擬体験装置。

Images