JP2625733B2 - 運転シミュレータ - Google Patents
運転シミュレータInfo
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- JP2625733B2 JP2625733B2 JP62163352A JP16335287A JP2625733B2 JP 2625733 B2 JP2625733 B2 JP 2625733B2 JP 62163352 A JP62163352 A JP 62163352A JP 16335287 A JP16335287 A JP 16335287A JP 2625733 B2 JP2625733 B2 JP 2625733B2
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- Japan
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- driving
- model
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- driving operation
- driver
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は運転シミュレータに係る。
模擬運転操作装置の操作に応答して立体映像装置を地
形模型上で移動させ、運転操作に忠実に対応して立体映
像を表示させると共に、模擬運転操作装置の操作に応答
して座標移動される仮想移動体の形状データと地形模型
の形状データとの干渉情報を運転者に伝達することによ
り、現実に極めて近い運転訓練ができるようにした運転
シミュレータである。
形模型上で移動させ、運転操作に忠実に対応して立体映
像を表示させると共に、模擬運転操作装置の操作に応答
して座標移動される仮想移動体の形状データと地形模型
の形状データとの干渉情報を運転者に伝達することによ
り、現実に極めて近い運転訓練ができるようにした運転
シミュレータである。
自動車や飛行機等の乗物を動かす技術を習得するため
の一つの手段としてドライブシミュレータが用いられて
いる。ドライブシミュレータには本物の乗物と同じよう
に操作することができる運転手段と、乗物から見た風景
を表示す映像表示装置とが設けられており、ドライバー
は表示装置に表示された映像を見ながらハンドルやアク
セルペダル等の運転手段を操作して運転を習得する。
の一つの手段としてドライブシミュレータが用いられて
いる。ドライブシミュレータには本物の乗物と同じよう
に操作することができる運転手段と、乗物から見た風景
を表示す映像表示装置とが設けられており、ドライバー
は表示装置に表示された映像を見ながらハンドルやアク
セルペダル等の運転手段を操作して運転を習得する。
従来のドライブシミュレータは予め撮影した映像を表
示していた。従って表示されている映像と運転手段の操
作状況とが正確に一致していない場合が多い。例えば定
められたコースを片寄って走行している場合でも表示面
には正確に走行している映像が表示される。このため運
転者は表示面を見ているだけでは自分がどのような走行
をしているか判らない。
示していた。従って表示されている映像と運転手段の操
作状況とが正確に一致していない場合が多い。例えば定
められたコースを片寄って走行している場合でも表示面
には正確に走行している映像が表示される。このため運
転者は表示面を見ているだけでは自分がどのような走行
をしているか判らない。
また従来の映像表示装置は平面表示なので奥行感が乏
しい。そのため運転者は距離感をつかむことが難しく、
総じて現実味のある練習を行うことができない。
しい。そのため運転者は距離感をつかむことが難しく、
総じて現実味のある練習を行うことができない。
本発明は上述の問題点にかんがみ、運転操作に対応し
て運転位置から見た状態に極めて近い表示ができる運転
シミュレータを提供することを目的とする。
て運転位置から見た状態に極めて近い表示ができる運転
シミュレータを提供することを目的とする。
本発明の運転シミュレータは、地形模型３と、地形模
型３上で移動する立体映像用撮像装置２と、模擬運転操
作装置22と、模擬運転操作装置22の操作に応答して撮像
装置２を移動させる駆動装置24と、撮像装置２の出力に
基づいて立体映像を運転操作位置において表示する表示
装置４と、模擬運転操作装置22の操作に応答して座標移
動される仮想移動体の形状データと地形模型の形状デー
タとの干渉情報を運転者に伝達する計算装置（制御部2
3）とを具備する。
型３上で移動する立体映像用撮像装置２と、模擬運転操
作装置22と、模擬運転操作装置22の操作に応答して撮像
装置２を移動させる駆動装置24と、撮像装置２の出力に
基づいて立体映像を運転操作位置において表示する表示
装置４と、模擬運転操作装置22の操作に応答して座標移
動される仮想移動体の形状データと地形模型の形状デー
タとの干渉情報を運転者に伝達する計算装置（制御部2
3）とを具備する。
運転操作と立体映像表示の変化とが機械的に対応し、
また仮想移動体の形状データと地形模型の形状データと
の干渉情報を運転者に伝達するので、操作不良を正確に
認識させて、現実に極めて近い運転訓練を行なうことが
できる。
また仮想移動体の形状データと地形模型の形状データと
の干渉情報を運転者に伝達するので、操作不良を正確に
認識させて、現実に極めて近い運転訓練を行なうことが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す自動車用ドライブシ
ミュレータの断面図であり、運転装置１、立体カメラ
２、模型３、立体映像表示装置５等によって構成されて
いる。
ミュレータの断面図であり、運転装置１、立体カメラ
２、模型３、立体映像表示装置５等によって構成されて
いる。
模型３は運転席の下側に設けられており、第２図の斜
視図に示すように道路10、建物11、踏切12等が形成され
ている。この模型３を電球13で１ケ所から照らして太陽
に近い感じを出している。なお立体カメラ２の先端部に
ライトを設けて照らすようにすれば夜間走行の感じを出
すこともできる。
視図に示すように道路10、建物11、踏切12等が形成され
ている。この模型３を電球13で１ケ所から照らして太陽
に近い感じを出している。なお立体カメラ２の先端部に
ライトを設けて照らすようにすれば夜間走行の感じを出
すこともできる。
立体カメラ２は左カメラ14と右カメラ15とで構成さ
れ、各カメラ14、15の撮像面に光ファイバ16、17が取付
けてある。各光ファイバ16、17は模型３の路面近くまで
垂下され、その先端部には対物レンズが進行方向を向い
て配設されている。従って左右のカメラ14、15は光ファ
イバ16、17を介して模型３を自動車の運転席から見る如
くに撮像する。このためカメラ14、15で直接撮像する場
合と比較して模型３を小さく形成することができる。
れ、各カメラ14、15の撮像面に光ファイバ16、17が取付
けてある。各光ファイバ16、17は模型３の路面近くまで
垂下され、その先端部には対物レンズが進行方向を向い
て配設されている。従って左右のカメラ14、15は光ファ
イバ16、17を介して模型３を自動車の運転席から見る如
くに撮像する。このためカメラ14、15で直接撮像する場
合と比較して模型３を小さく形成することができる。
表示装置４は例えば第１図に示すように２つのCRT2
0、21とスクリーン（表示面）５とで構成されたプロジ
ェクタである。左右カメラ14、15の映像はCRT20、21に
よって夫々スクリーン５に投射されて１つの映像に重ね
られる。各CRT20、21には偏光方向が異なる例えば円偏
光フィルタ（図示せず）が取付けられており、スクリー
ン５に投射される各映像光は互いに異なる方向に旋回さ
せられる。
0、21とスクリーン（表示面）５とで構成されたプロジ
ェクタである。左右カメラ14、15の映像はCRT20、21に
よって夫々スクリーン５に投射されて１つの映像に重ね
られる。各CRT20、21には偏光方向が異なる例えば円偏
光フィルタ（図示せず）が取付けられており、スクリー
ン５に投射される各映像光は互いに異なる方向に旋回さ
せられる。
運転席６に座った運転者７は偏光メガネ８を使用して
スクリーン５に表示された映像を見ながら運転の練習を
行う。便光メガネ８はCRT20、21の偏光フィルタに対応
した左右の偏向フィルタを備え、運転者７は左眼で左カ
メラ14の映像を見ると共に、右眼で右カメラ15の映像を
見るので、スクリーン５に表示された模型３が立体映像
として見える。このため奥行感、即ち距離の感覚を正確
につかむことができる。
スクリーン５に表示された映像を見ながら運転の練習を
行う。便光メガネ８はCRT20、21の偏光フィルタに対応
した左右の偏向フィルタを備え、運転者７は左眼で左カ
メラ14の映像を見ると共に、右眼で右カメラ15の映像を
見るので、スクリーン５に表示された模型３が立体映像
として見える。このため奥行感、即ち距離の感覚を正確
につかむことができる。
運転装置１は操作部22、制御部23、駆動機構24で構成
されており、ハンドル26やアクセルペダル27、ブレーキ
ペダル28等の自動車を動かすための運転手段が操作部22
に設けられている。各運転手段26、27、28等の動きがロ
ータリーエンコーダ等のセンサ（図示せず）で検出さ
れ、操作方向や操作量等に対応した電気信号に変換され
て制御部23に与えられる。
されており、ハンドル26やアクセルペダル27、ブレーキ
ペダル28等の自動車を動かすための運転手段が操作部22
に設けられている。各運転手段26、27、28等の動きがロ
ータリーエンコーダ等のセンサ（図示せず）で検出さ
れ、操作方向や操作量等に対応した電気信号に変換され
て制御部23に与えられる。
立体カメラを動かすための駆動機構24は模型３の上側
に設けられている。第３図に示すように立体カメラ２は
駆動部38に取付けられており、この駆動部38が立体カメ
ラ２をＺ方向32に沿って移動させると共に上下33（仰視
方向）及び左右34方向に首を振らせる。駆動部38は細長
く形成された支持板37に取付けられていて、支持板37の
長手方向に沿うＹ方向31に移動することができる。支持
板37は模型３の左右両側の上部に設けられたＸ方向30に
沿う２本のレール35、36間に設けられていて、これらの
レール上をＸ方向30に沿って移動することができる。従
って駆動機構24は制御部23の制御信号に基づいて立体カ
メラ２を全ての方向に移動させることができると共に、
上下及び左右方向に首を振らせて立体カメラ２が撮像す
る視野を道路の状態や移動状態に合わせることができ
る。
に設けられている。第３図に示すように立体カメラ２は
駆動部38に取付けられており、この駆動部38が立体カメ
ラ２をＺ方向32に沿って移動させると共に上下33（仰視
方向）及び左右34方向に首を振らせる。駆動部38は細長
く形成された支持板37に取付けられていて、支持板37の
長手方向に沿うＹ方向31に移動することができる。支持
板37は模型３の左右両側の上部に設けられたＸ方向30に
沿う２本のレール35、36間に設けられていて、これらの
レール上をＸ方向30に沿って移動することができる。従
って駆動機構24は制御部23の制御信号に基づいて立体カ
メラ２を全ての方向に移動させることができると共に、
上下及び左右方向に首を振らせて立体カメラ２が撮像す
る視野を道路の状態や移動状態に合わせることができ
る。
制御部23はマイクロコンピュータで構成されていて、
操作部22の操作に基いて駆動機構24を制御し、立体カメ
ラ２を模型３上のＸ方向30やＹ方向31等に移動させる。
模型３上に形成されている道路10の巾、方向、長さ、曲
率等のデータ及び路肩、建物等の形状データである三次
元データを制御部23に予め記憶させてある。一方、立体
カメラ２の視点に相当する光ファイバ16、17の先端を座
標中心にして、自動車の三次元データを記憶させてい
る。従って運転操作によって仮想自動車を所定コースに
沿って移動させたとき、自動車と路肩や建物等との干渉
を計算で検知することができ、これにより運転操作の誤
りを認知させることができる。
操作部22の操作に基いて駆動機構24を制御し、立体カメ
ラ２を模型３上のＸ方向30やＹ方向31等に移動させる。
模型３上に形成されている道路10の巾、方向、長さ、曲
率等のデータ及び路肩、建物等の形状データである三次
元データを制御部23に予め記憶させてある。一方、立体
カメラ２の視点に相当する光ファイバ16、17の先端を座
標中心にして、自動車の三次元データを記憶させてい
る。従って運転操作によって仮想自動車を所定コースに
沿って移動させたとき、自動車と路肩や建物等との干渉
を計算で検知することができ、これにより運転操作の誤
りを認知させることができる。
なお立体カメラ２が移動できる範囲をプログラムによ
って制限している。従って運転操作を誤った場合でも立
体カメラ２が建物11等にぶつかる前に動作が停止され、
模型３や立体カメラ２等の損傷が防止される。なお自動
車と建物との干渉が生じた場合には、映像を赤くした
り、或いは衝突音などを発音させるようにしてもよい。
って制限している。従って運転操作を誤った場合でも立
体カメラ２が建物11等にぶつかる前に動作が停止され、
模型３や立体カメラ２等の損傷が防止される。なお自動
車と建物との干渉が生じた場合には、映像を赤くした
り、或いは衝突音などを発音させるようにしてもよい。
本実施例のドライブシミュレータは、上記したように
操作部22で立体カメラ２を実際に動かしながら模型３を
撮像し、表示装置４の表示面５に表示している。従って
表示される映像は運転者７が本物の自動車を動かしてい
る時に、その自動車内から見た視野の映像に略対応す
る。即ち、運転操作に対応した位置から見た映像を表示
できるので、例えば運転操作を誤って道路10の側方に立
体カメラ２が偏倚した場合には、表示面５には道路10の
側方から見た映像が表示される。このため運転者７は表
示された映像を見て運転中の自動車の位置を知ることが
でき、本物の自動車を実際に動かして行う練習に近い練
習を行うことができる。また立体映像であるから、距離
感をつかむのが容易であり、左右前方の路肩や障害物の
位置、距離及び自動車の速度等を正確に認識することが
でき、従って実際の運転と殆ど同じ模擬運転操作を行う
ことができる。
操作部22で立体カメラ２を実際に動かしながら模型３を
撮像し、表示装置４の表示面５に表示している。従って
表示される映像は運転者７が本物の自動車を動かしてい
る時に、その自動車内から見た視野の映像に略対応す
る。即ち、運転操作に対応した位置から見た映像を表示
できるので、例えば運転操作を誤って道路10の側方に立
体カメラ２が偏倚した場合には、表示面５には道路10の
側方から見た映像が表示される。このため運転者７は表
示された映像を見て運転中の自動車の位置を知ることが
でき、本物の自動車を実際に動かして行う練習に近い練
習を行うことができる。また立体映像であるから、距離
感をつかむのが容易であり、左右前方の路肩や障害物の
位置、距離及び自動車の速度等を正確に認識することが
でき、従って実際の運転と殆ど同じ模擬運転操作を行う
ことができる。
なお画像合成により、実際の自動車のフロントウイン
ド、ウインドフレーム、ボンネット等を重畳して表示さ
せてもよい。またコースから外れて脱輪するなどの操作
不良が生じたときには、自動車の平面図形と共に路肩や
建築物との干渉箇所を画面に表示するようにしてもよ
い。
ド、ウインドフレーム、ボンネット等を重畳して表示さ
せてもよい。またコースから外れて脱輪するなどの操作
不良が生じたときには、自動車の平面図形と共に路肩や
建築物との干渉箇所を画面に表示するようにしてもよ
い。
なお上記模型３を変えることにより他の乗物のシミュ
レータを構成することができる。例えば、模型３を飛行
場とすれば飛行機の離着陸を練習するためのシミュレー
タを構成できる。この場合には、模型３の上部空間に離
着陸の飛行コースを設定し、三次元データとして制御部
23に記憶させる。
レータを構成することができる。例えば、模型３を飛行
場とすれば飛行機の離着陸を練習するためのシミュレー
タを構成できる。この場合には、模型３の上部空間に離
着陸の飛行コースを設定し、三次元データとして制御部
23に記憶させる。
立体カメラ２には光ファイバ16、17の代わりに、第４
図に示すようにプリズム群40、41を用いることができ
る。また立体カメラ２の本体を固定設置し、光ファイバ
のみを移動させるようにしてもよい。
図に示すようにプリズム群40、41を用いることができ
る。また立体カメラ２の本体を固定設置し、光ファイバ
のみを移動させるようにしてもよい。
本発明の運転シミュレータは上述のように、模擬運転
操作に応答して立体撮像装置を模型上で移動させて運転
操作に対応した立体映像を表示すると共に、模擬運転操
作装置の操作に応答して座標移動される仮想移動体の形
状データと地形模型の形状データとの干渉情報を運転者
に伝達するようにしたので、規定されている進路や障害
物に対する自分の位置、距離、進行速度などを立体映像
の距離感により正確に把握することができ、また干渉情
報により操作不良を正確に認識することができ、極めて
現実に近い運転訓練を行なうことができる。
操作に応答して立体撮像装置を模型上で移動させて運転
操作に対応した立体映像を表示すると共に、模擬運転操
作装置の操作に応答して座標移動される仮想移動体の形
状データと地形模型の形状データとの干渉情報を運転者
に伝達するようにしたので、規定されている進路や障害
物に対する自分の位置、距離、進行速度などを立体映像
の距離感により正確に把握することができ、また干渉情
報により操作不良を正確に認識することができ、極めて
現実に近い運転訓練を行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例を示すドライブシミュレータ
の断面図、第２図は模型の斜視図、第３図は駆動機構の
斜視図、第４図は立体カメラの変形例を示す平面図であ
る。 なお図面に用いた符号において、 １……運転装置 ２……立体カメラ ３……模型 ４……立体映像表示装置 ８……偏光メガネ 10……道路 である。
の断面図、第２図は模型の斜視図、第３図は駆動機構の
斜視図、第４図は立体カメラの変形例を示す平面図であ
る。 なお図面に用いた符号において、 １……運転装置 ２……立体カメラ ３……模型 ４……立体映像表示装置 ８……偏光メガネ 10……道路 である。
Claims (1)
- 【請求項１】地形模型と、 上記地形模型上で移動する立体映像用撮像装置と、 模擬運転操作装置と、 上記規模運転操作装置の操作に応答して上記撮像装置を
移動させる駆動装置と、 上記撮像装置の出力に基づいて立体映像を運転操作位置
において表示する表示装置と、 上記模擬運転操作装置の操作に応答して座標移動される
仮想移動体の形状データと上記地形模型の形状データと
の干渉情報を運転者に伝達する計算装置とを具備する運
転シミュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163352A JP2625733B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 運転シミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163352A JP2625733B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 運転シミュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS647094A JPS647094A (en) | 1989-01-11 |
| JP2625733B2 true JP2625733B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=15772253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62163352A Expired - Fee Related JP2625733B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 運転シミュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2625733B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103854533B (zh) * | 2012-12-06 | 2017-02-15 | 孙波 | 驾驶模拟方法及系统 |
| CN103050027B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-04-08 | 武汉理工大学 | 具有立体视觉的驾驶模拟器 |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62163352A patent/JP2625733B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS647094A (en) | 1989-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |