JPH0335282A - 自動車模擬運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車運転技能訓練装置等、自動車を走行
させずに運転走行状態を作り出す模擬運転装置に関する
ものである。

（従来の技術〕 従来、この種の！Ｊ直として例えば文献（社団法人自動
車技術会、学術講演会前刷集８５２、昭和６０−１０、
「ドライビングシュミレータを用いた人間−自動車系の
解析集口１）に記載されており、第５図に上記装置を示
す。図において、１は自動車で、２は自動車の各車輪が
乗架され回転するドラム、３はシネフィルムの映写装置
であって、４のスクリーンに道路風景の画像が映し出さ
゛れる。５は映写制御装置である。

上記した装置は、自動車の前方に設けたスクリーン４上
に映し出される道路風景を見ながら、アクセルやブレー
キを操作することにより自動車の模擬走行状態を作り出
すことができる。この際、自動車ｌは回転するドラム２
上を車輪が転勤し前進はしない。

次に模擬運転装置の動作について説明する。運転者が運
転席に座り、エンジンを始動すると、その信号は映写１
１１ｍ装置５に伝達され、スクリーン４上に出発点の道
路風量が映し出される。そして、ブレーキを緩るめアク
セルを踏み込むことにより、自動車ｌが模擬走行状態に
入る。上記映写制御装置５はこの走行状態信号を受け、
走行スピードに対応して映写スピードを上げるように映
写装置３に指示し、これにより運転者はスクリーン４上
の映像の変化により自動車の走行状態を感じとることが
できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の模擬運転装置は以上のように構成されているので
、映写装はは道路風景を撮影したシネフィルムを用いて
いるため、一連の道路風景がくり返し映写されるのみで
、例えば交差点に差しかかったときの右折や左折等が選
択できず、したがって、撮影コースと同じコースしか走
行できない。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、複数の道路風景を撮影した画像データを用い
、運転者が選択したコースを走行可能とし、それぞれの
コースに対応した道路風景を映し出せるようにした自動
車模擬運転装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明に係わる自動車模擬運転装置は、前方のスクリ
ーンに映し出された道路風量の画像を見ながら自動車を
模擬運転する装置において、自動車の模擬運転操作内容
により、上記自動車の走行状態を算出する画像制御手段
と、上記自動車の走行状態に対応した画像データを選択
し、記憶している画像データの中から選択された画像デ
ータを読出す画像記憶手段とを備えたことを特徴とする
。

（作　用〕 この発明においては、運転者が選択したコースを走行す
ると、そのコースに対応した道路風景をスクリーン上に
映し出すことができ、これによって、運転者が実際に道
路を走行している感しを出すことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による模擬運転装置の構成国を示し、図に
おいて、１は自動車、２は自動車の各車輪が乗架され回
転するドラム、１１は画像制御装置で、この装置は自動
車ｌからアクセルやブレーキ等の運転操作信号を受けて
地図上における自動車の仮想的な位置、方向、速度等を
計算し、また、交差点における進路変更の有無を判断し
、そ−の結果から今走行していると思われる道路上に自
車位置を修正すると共に、その位置に対応する道路風景
を映し出すべく画像記憶装置１２に指示を出す機能を有
する。この画像記憶装置１２は画像データを記憶するも
のであるが、ビデオテープ記憶装置のように一本のテー
プ上に順番に記憶し、再生に際しても記憶した順序にし
かできないものとは異なり、任意の位置に記憶されてい
る画像データを即座に読出せるものである０例えば、ビ
デオディスク装置では円板上に同心円状に画像データを
記憶させ、各同心円に独自の番号を付けておき、その番
号を指定することで離れた場所からのデータの読出しを
迅速に行なえる。このような装置を用いることにより、
交差点における右折、左折に対しても模擬運転操作に対
応した画像データ読出しを指示することにより画像投影
装置１３によってスクリーン４上に道路風１ｉｉ！像を
表示することができる。

第２図（ａｌ、（ｂｌは模擬走行する道路地図を示すも
ので、各道路における分岐可能な交差点を決めておき、
全ての走行可能な道路は、走行方向に沿って道路風量を
撮影しておき、このとき、一つの交差点から次の交差点
までの走行道路風景画像を画像記憶単位として区分し、
上記画像記憶装置１２に格納しである。

次に上記画像記憶単位の記憶法を第２図（ａｌの地図に
ついて説明する。Ｓを出発点としＡの方向へ走行すると
き、コースは５−Ａ−Ｂ−Ｃ→Ｓ（以下単に５ＡＢＣ３
と記す）の１コースしかない。

そこで、道路風量画像としては上記の順序に一連の画像
を記憶しておき、記憶したときと同じ順序で再生すれば
よい。

次に第２図（ｂ）の地図のように２つの交差点Ｐ。

Ｑが存在する道路を考える。Ｓを出発点としＰの方向へ
走行し、Ｓに戻るコースを考えると、５ＰＡＢＱＳ、、
５ＰＱＳを基本に５ＰＡＢＱＰＳ、５ＰＱＢＡＰＳまで
の４コースが同一道路を同じ方向に走らないコースで、
さらに５ＰＱＢＡＰＱＳといった８の字走行、５ＰＡＢ
ＱＰＡＢＱＳといった周囲走行など多数の走行コースが
考えられる。

しかし、これらの走行コースに対応する道路風景は地図
上の各道路を正逆の２方向に走行する組合せとなってい
る。すなわち、画像単位としてはＳ→Ｐ、Ｐ−４ＳＳＰ
−Ｑ、Ｑ−４Ｐ、Ｐ→Ａ→Ｂ→Ｑ１Ｑ−Ｂ−４Ａ−４Ｐ
、Ｑ→Ｓ、Ｓ→Ｑの８種の道路風景画像データがあれば
任意の走行コースの道路風景を再現できる。

ここで、この発明の動作を一層明ｉ１にするため、第２
囲い）のコースを走行するときの例を画像記憶装置１２
内のデータ配置と組合せて説明する。第３図は上記画像
記憶装置１２内のデータ配置を示す、なお、第３図では
記憶装置１２内のデータ配置を長方形状に表現したが、
同心円状のデータ配置にも対応させることも可能である
。ここで、ＯＳａは道路上を８点からＡ点に向って走行
したときの画像データ番示し、他のデータも同様に示す
ものとする。

今、５ＰＡＢＱＳのコースを走行したと考えると、３つ
のデータｏｓｒ、Ｄｏｌ、、Ｄｌｌｌをこの順序で読出
せば、このコースの道路風景が再生・できるので第４図
のようなデータ配置の時、上から順に読出せばよい、ま
た別のコース５ＰＱＳを走行したときには、ｒＪｓｐ、
Ｄｐｏ＊口。、が必要なのでデータ読出しに当っては２
回の読出し位置のジャンプが必要となる。なお、前述し
たようにビデオテープ型の装置では、テープの早送り操
作・巻戻し操作が入るため、画像に途切れが生ずるが、
ビデオディスク型のような任意位置読出し可能な装置で
は殆んど影響のない途切れしか生しないので連続再生と
考えてよい。

上記画像制御装置１ｌＩｌｌの一構成例を第４図に示す
０図において、信号ａはハンドル角、ｂはアクセル開度
、Ｃはブレーキ踏力、ｄ１〜ｄ１は変速器のギヤ位置を
示すそれぞれの信号である。

ハンドル角信号ａは積分器２０を通り、方位信号θに変
換されたのち、位置計算部４０に送出される。アクセル
信号すは積分器２１に送られるが、この積分器２１には
ブレーキ信号Ｃがゲート２２を通ったのち、負信号とし
て入力されている。上記積分器２１の出力は比較器２３
で零と比較され、正であるときのみゲート２２が開かれ
、ブレーキ信号Ｃが席分器２１に送られる。この結果、
通常アクセルが踏まれるとその時間積分された速度信号
Ｖに変えられ、速度Ｖが正のときのみ、ブレーキにより
零にまで戻されることになる。一方、変換器のギヤ位置
信号む〜ｄ、は前進／後退判定部３０を経て前進信号ｆ
か、後退信号ｇに変えられ、それぞれゲート２４．２５
の制御信号として使われる。このゲート２４．２５には
同一の速度信号が入力されていて、それぞれの出力は加
算器２６に入力される。このとき、ゲート２５の出力の
み負極性で人力されるので、その結果、加算器２６の出
力は前進のとき正値、後退のときは負債として出力され
上記位置計算部４０に送出される。

この位置計算部４０では速度Ｖを一定時間（例えば１秒
）毎に積分することにより、進んだ互層Δｌに変換した
のち、進行方向θと共に次式により地図上の位置ＸＩ、
　ｙｉに計算される。

Ｘ五　”−Ｘ、−、＋　　Δ　１　−−ａＹｌ”Ｙｔ−
１＋Δ　ｌ　−−θ ただし、Ｌ−＋、　Ｙｔ−ｔ！ｉ計算直前の修正値！（
ｉｔ！ｊ図照合部５０からの出力信号）を示す。

地図照合部５０は位置計算部４０からの位置Ｘ。

Ｙと方向θおよび地図データ５１を得て、それが地図上
のどの道路上を走行しているかを判定する部分である。

アクセルやハンドルの信号は常にいくらかの誤差を含む
ため、地図照合部５ｏに入力される位ｚｘ、ｙは地図上
の道路から多少ずれた位置となっていることがある。し
たがって、一定時間毎に進行方向に合った最も近くの道
路上に位置Ｘ、Ｙを修正し、これを現在位置Ｘ’、Ｙ’
としておいた方がよい、この位置は位置計算部４０にも
戻しておいて次の位置計算における現在位置として使う
必要がある。

画像番号取出部６０は地図照合部５０より現在位置およ
び走行方向を得、それに対応する画像番号を位置・画像
番号対応表６１から取出し、画像番号Ｎとして上記画像
記憶装置１２へ送出する。

なお、実際には現在位置の全てに対応した画像番号が存
在しているとは限らないので、道路を適当な長さの直線
部、円弧部に区切り、その両端部に対応した画像番号の
みを記憶させ、中間においては一定の演算により画体番
号を算出する方が現実的である。

なお、ビデオディスク型の画像記憶装置における画像デ
ータ読出し時間が非常に小さいことから、上記画像記憶
装置を１台だけ用いた場合について説明したが、複雑な
地図等のため相当離れた場所からデータを読出すことも
考えられ、このときには多少データの空白が発生する。

これを除くため離れた場所からデータを読出す必要が生
じた場合、直前の画像データを画像記憶装置に記憶し、
必要な画像データが得られるまでその画像を表示し続け
ることにより画面の空白を防ぐことができる。

また、他の方法として画像記憶装置を複数台用いること
も考えられる。この時は必ずしもビデオディスク型でな
くてもよい０例えば、ある道路を模擬走行中に次に到達
する交差点を抽出し、その交差点で分岐走行する可能性
のある各道路の画像データを各記憶装置で予め選んでお
く、すなわち、データ読取へンドを移動させる等により
いつでも読出し可能な状態にしておく、このようにすれ
ば実際に交差点に到達した右、左折等いずれかの道路が
選ばれると直ちにその道路の画像データを選択した画像
記憶装置に読取指令を出すことにより何ら待ち時間なし
にデータ読出しが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、予め道路風量を
撮影した画像データを用い、運転者が走行する道路に対
応した道路風量を映し出せるようにしたので、従来のよ
うな単調感を解消し、実際に道路を走行しているような
臨場感のある模擬運転が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による自動車模擬運転装置
のｔｌＩｆｉ、図、第２図（ａ）、　（ｂｌは模擬走行
する道路地図の概略図、第３図は画像記憶装置内の画像
データの配置図、第４図は画像制御装置のブロック図、
第５図は従来の自動車模擬運転装置の構成国である。 １・・・自動車、２・・・ドラム、４・・・スクリーン
、１１・・・画像制御装置、１２・・・画像記憶装置、
１３・・・画像投影装置。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前方のスクリーンに映し出された道路風景の画像を見な
   がら自動車を模擬運転する装置において、自動車の模擬
   運転操作内容により、上記自動車の走行状態を算出する
   画像制御手段と、上記自動車の走行状態に対応した画像
   データを選択し、記憶している画像データの中から選択
   された画像データを読出す画像記憶手段とを備えたこと
   を特徴とする自動車模擬運転装置。