JPH03145687A - 訓練装置 - 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】 発−唾〃背−景 本発明は、陸」１用の車両のための運転者訓練テスｌ〜
装置に関し、特に、複雑な、あるいは重量を有する、あ
るいは大型の車両、例えばトラクタトレーラ、バス及び
種々の軍用車両の運転者を訓練およびテストするための
改良型装置に関するものである。本発明の目的の１つは
、種々の複雑な、あるいは重量を有する、あるいは大型
の陸上車両の操縦をシミュレートするのに容易に適用て
きるシミュレータシステムを提供することである。以下
、本発明をトラクタ・トレーラのシミュレーションに関
連して説明するが、本発明の主要原理が種々の他の陸」
１川車両に適用されることは明らかてあろう。

トラクタ・トレーラ運転者の完全な訓練には、自動車の
運転において経験されるものとは極めて異なる種々の状
況が包含されている。始動及び停止には、自動車におい
ては経験されないファクターか包含される。荷積ドック
までの１〜レーラの後退は、熟練者が行う場合は簡単に
見えるが、はとんどの運転者にとって多くの練習が必要
である。

経験豊富な運転者により通常実施される並列駐車、ジャ
ックナイフ型駐車、及び他の操縦には、多くの運転者が
そのような作業を上手に実施できるようになるまでに、
多大な訓練時間が必要である。

ｌ・ラクタとトレーラとの間の第５車輪連結部ないし関
節型連結部か、トラクタ・トレーラ結合体の操縦を複雑
にしており、その種の車両の操縦においては、より一般
的な車両、例えば通常の自動車において要求されるより
極めて多くの訓練又は練習が必要になる。予め撮影され
た情景、あるいは「前もって用意された」情景を投影す
ることにより、Ｉ・ラクタ　トレーラの操縦の有用な訓
練を提供することが可能である。その種の訓練システム
の一例が、米国特許第４，８４６，６８６号明細書に示
されている。しかし、訓練はそれが「相互作用的１てあ
れば、即ち、被訓練者の制御操作が、被訓練者に与えら
れる視覚合図を適切に変更させる場合には、極めて有効
であることか、古くから良くぐ知られている。高度に相
互作用的な訓練装置が、パイロット及び宇宙飛行士を訓
練するために提供されているか、それには莫大な費用が
かかる。本発明の一目的は、１〜ラクタ・１〜レーラ及
び他の重量陸上車両の運転者を訓練するための、経済的
な相互作用的方法及び装置を提供することにある。

九昆技査深１１ 疑似（ｄｕｍｍｙ　）制御ステーションにおける被訓練
者に対して、ビデオカメラ（このビデオカメラの位置や
姿勢は被訓練者により制御される）により映されたビデ
オ情景を投影するという一般的な概念は、１９５０年代
あるいはそれより早期のものであり、すでに旧式のもの
となっている。１９５０年代の航空機シミュレータにお
いて、疑似航空機制御装置の被訓練者（パイロット及び
副パイロット）の操作によって空港モデルに対する位置
及び姿勢が制御されるビデオカメラが、ビデオ画像を伝
送し、その画像は投影されて被訓練パイロットにより観
察されるようにしていた。実際の航空機において訓練を
行う場合には極めて高額の費用がかかるため、シミュレ
ータのためのビデオシステムに高いコストがかかつても
許容されていた。航空機訓練を有効に行うために、航空
機シミュレータにおいては、高度が極めて広い範囲にわ
たって、即ち数千フィーＩ・の高さから、パイロットの
視界が滑走路からほんの１０フイートの高さとなる所ま
で描写されることが必要であった。実用サイズの空港モ
デルにおいて前述のような変動に適応する光学システム
を装備するには、困難な問題がある。この種のシステム
において、通常用いられるスケーリング又は拡大率は、
シミュレートされる航空機が着陸を行う場合、パイロッ
トの視覚を表示するレンズが、地勢モデルの上方のほん
の数分の１インチの位置まで駆動されることを要件にし
ている。

しかし、モデル、との衝突によるレンズの損傷がしばし
ば発生していた。また、必要とされる大きな縮尺の利用
により、バックラッシュが存在する場合、あるいはシス
テム力学が制限される場合に、視覚表示に非現実的な「
ジャンプ」を生じる可能性がある。この種のｒＴＶカメ
ラ・モデル」視覚表示システムに関連する問題点が、他
のタイプの視覚表示システム、例えば可変アナモルフィ
ック撮影システム、そして最近では、コンピュータ発生
画像ディスプレイを開発する出発点となった。

一 コンピュータ発生画像ディスプレイは、コストが極めて
高く、現実的詳細がほとんど得られない、という特徴を
有している。「カメラ・モデル」システムは、多年にわ
たってほとんど利用されていなかった。

１１１月１鷹 多くの陸上用車両に関連して訓練が必要になる最も重要
な作業においては、航空機シミュレーションにおいて要
求されるような大きな尺度の拡大変化を必要としない、
ということが認識されており、これが本発明の一概念と
なっている。パイロットの目の高度は航空機シミュレー
ションにおいては、例えば１８３０ｍ（６０００ｆｔ、
）から３　ｍ（Ｌｏｆｔ、）まで（即ち、比は６００）
変化するが、本発明では、そのような変化は陸上用車両
の訓練装置においては不要であることが認識されており
、その高度変化は零か、あるいは無視できる。また、ト
ラクタ・トレーラあるいは類似車両の運転に熟達するた
めに繰返し練習されるべき手順の多くの部分は、航空機
の手順とは極めて相違していることも認識されており、
“短距離“′での操作手順である。トラクタ・１〜レー
ラの被訓練者は、高速道路を１マイルあるいは２マイル
走行する現実的シミュレーションによりある程度の利益
を得ることができるが、練習にとって必要な作業は、運
転者がトラクタ・トレーラを比較的小さい空間、例えば
小さいトラックターミナル又は工場構内において操縦し
なければならない時に遭遇するような作業である。トラ
クタ・トレーラの高速道路走行には、主としてハンドル
操作、及び車線に対する自車両の位置及び他車両の存在
に関する注意が包含される。通常の自動車の高速道路走
行にも同様な注意が払われる。

トラクタ・トレーラの運転を訓練される者は、全員ては
ないとしてもそのほとんどの者が、既に自動車を□運転
する訓練を受けているから、高速道路走行における訓練
は、いわゆる「短距離」操縦において必要とされるもの
に比較して、それ程必要とはされない。短距離操縦には
主として、（、）始動及び停止、（ｂ）直線後退、（ｃ
）　ドックへの直進後退、（ｃｌ）右寄り及び左寄り後
退、（ｅ）左及び右０ 並列駐車、（ｆ）前進中の左及び右旋回、（ｇ）後退又
は逆進中の左及び右旋回、（１１）狭い通路でのドック
への後退、及び（ｉ）運転者には見えないドックへの後
退、が含まれる。

本発明の別の重要な概念において、被訓練者に提示され
る視覚ディスプレイは相互作用的細部を組み入れており
、これは模擬車両の後方部分の視界を含んでいる。航空
機の操縦には、たとえあったとしても、パイロッ）・に
よる後方視界が含まれることは極めてまれであり、逆に
トラクタ・トレーラの運転者の訓練においては、後方視
界がしばしば前方視界より重要になる傾向がある。

本発明において、車両の高度はほとんど変化する必要が
ないから、従来の航空機シミュレータにおいては得られ
ないタイプのいくつかの重要な視覚情報が、極めて合理
的なコストで容易に得られ、かつ被訓練者により観察さ
れるように投影され得る。

本発明の一概念において、被訓練者により制御されるミ
ニチュア車両の部分のカメラ視界が、被訓練者により観
察されるように投影される。例えば、被訓練者が疑似１
〜ラクタ　ｌ−レークを被訓練者用ステーションから操
縦する場合、彼はトラクタ運転台の風防カラスを介して
運転者がほぼ前方に見えることになる情景変化を観察し
、かつ同様の移動か実際のトラクタ　１−レークにおい
て行われた場合に、運転者が１つ又は２つのバックミラ
ーにより、あるいはその周囲に観察することになるもの
を観察することができる。

本発明の性質及び目的を完全に理解するため、図面に沿
っての以下の詳細な説明を参照されたい。

好適な　層側の・細を説明 まず第１図及び第２図を参照すると、図示の組立体は運
転台室１０を包含し、その内部は典型的なｌ・ラクタ運
転台の内部に似せた設備が設けられている。運転台室１
０内には運転者又は被訓練者用ステーションが設けられ
、そこにはシート１１と、他の種々の疑似制御装置とか
包含されており、かかる疑似制御装置とは、例えはシミ
ュレ−１・用又は疑似ステアリングホイール１２や疑似
ギアシフ１〜し１］ バー１３、及び運転者訓練装置において通常の種々の他
の疑似制御装置（例えばアクセルペダル、ブレーキペダ
ル、ラッチペダル）等をいう。ギアシフ１ル操作は、多
くの１へラックの運転において重要なものである。例え
ば、疑似の１０段手動変速制御を本発明の実施例に含ん
でも良く、あるいは５段自動変速制御を別の実施例に含
んでも良い６更に、本発明の運転台室１０は望ましくは
、手動及び自動の両疑似変速制御装置を包含するもので
あり、被訓練者は両システムにおりる熟達を達成するこ
とができる。これまで述べた制御装置に加えて、被訓練
者用ステーションは通常、実際のトラックにおける以下
のタイプのスイッチ類、即ち、ヘッドライ１へスイッチ
、トレーラ走行ライＩ・スイッチ、エンジン停止スイッ
チ、１ヘレーラ空気供給スイツチ、装置駐車ブレーキ、
ターンシグナルフラッシャ用スイッチ及びイグニッショ
ンスイッチ、に対応する種々の疑似スイッチを包含する
。運転台は更に複数の疑似表示装置、例えば速度計、タ
コメータ、燃料計、電流計、油圧計、温度計、空気圧２ 計、油圧ライ１〜及び他の種々の表示装置を包含する。

第２図において、インストラクタ−により臨時に利用さ
れる第２シート１５が示されている。本発明の一実施例
において、被訓練者用ステーションは、本願出願人によ
り広範に販売されているＬ２２５型運転者訓練シスデム
に類似している。

疑似制御装置及び疑似表示装置は、運転者訓練システム
のマイクロコン１ヘローラに連結されている。

運転者訓練システムからの信号は運転台室１０内の疑似
表示装置を駆動し、またシステムからの信号はミニチュ
ア車両Ｖ（第４図及び第５図）を制御するように送信さ
れる。第１５図は既知の形態の運転者訓練装置を示すも
のである。運転者訓練装置のマイクロコン１〜ローラか
らの出力信号は、簡単なブロックで示される既知のイン
タフェース回路を介して、ミニチュアトラックＶ内の種
々の回路にり−えられる。インタフェース回路は、周知
技術に従って、バッファリング及び電圧レベルシフトを
もならす。この実施例において、図示されるステアリン
グサーホと、牽引又は駆動モータと、３ ４ ギア選択サーボモータとはすべて、ウェディコ・トイ（
Ｗｅｄｉｃｏ　ｔｏｙ）の標準部品であり、通常は無線
制御される。本発明の目的のために、ミニチュア車両外
でクラッチ及びブレーキ機能を提供すべく、電気機械式
クラッチ・ブレーキ装置が付加されている。クラッチ・
ブレーキ装置は、ニューシャーシー州、スプリングフィ
ールドのエレクトロイド会社（Ｅｌｅｃｔｒｏｉｄ　Ｃ
ｏｍｐａｎｙ）によるモデルＵＣＢ１２ＣＣ−４−４−
１２Ｖ装置から構成されている。運転者訓練装置の運転
制御装置の操作を検出すると共に、疑似表示装置及び類
似装置に適切な出力信号を提供するための多くの他の技
術が、本発明に関連して利用することができる。運転者
訓練装置からの信号は、架空ケーブル線を介してミニチ
ュア車両Ｖに送られることが後述されているが、単一又
は複数の前記信号が、単一又は複数の無線結合を介して
、例えば所定制御装置に関して所定周波数を用いて、あ
るいは多重化（マルチプレックス）により、所定周波数
が複数の制御装置を処理するようにして、ミニチュア車
両に送信され得ることは当業者にとり明らかであろう。

単一の無線周波数を利用することにより、単一又は複数
のデジタルワードの直列ビットが、ミニチュア車両に容
易に送信され、そこで検出されて、車両を制御するため
に用いられる。このような直列伝送に必要な技術は、パ
ーソナルコンピュータに用いられるシリアルリンクにデ
ータを送信するために、広範に利用されている。ミニチ
ュア車両に伝送されるバイト又はワードは、当業者にと
り明らかなように、複数グループのプール（オン・オフ
）関数、又はモータ速度のような単一関数を制御する。

運転台室１０の前部は、風防ガラスを模倣した開放窓空
間１６を包含するように図示されている。本発明の実施
中、シート１１に着席した被訓練者は、疑似風防ガラス
開口１６を介して前方情景を観察したり、あるいは側方
及び／又は後方を観察したりしながら、前述の疑似制御
装置を操作する。被訓練者により観察される前方情景は
、ＴＰＡ及びＴＰＢで示されるテレビジョン投影機によ
り、スフ５ ６ リーン５上に投影される。風防ガラス開口１６を介して
スクリーン５上で見られるシミュレート中央視界又は前
方視界に加えて、被訓練者は窓１９ａ（第２図）に配置
された左側ディスプレイ、及び第１図と第２図には示さ
れていないがほぼ類似の右側ディスプレイ１９ｂを観察
できる。ディスプレイ１９ａ、１９ｂは、第１図と第２
図のハウジング２１ａ、２１ｂ内に配置されたビデオモ
ニター（第３Ａ図の符号２０ａ、２０ｂ）により作成さ
れる。尚、ハウジング２１ａは第１図及び第２図に示さ
れていない。ディスプレイ１９ａ、１９ｂは、運転者が
トラクタの運転台の左側及び右側窓を介して見ることが
できるものにほぼに対応しているが、特に、これらのデ
ィスプレイが、変化する後方視界ミラー又は後方視界反
射装置ディスプレイを包含することが重要である。

第３Ａ図の平面図において、スクリーン５は折れ曲がり
スクリーンとして示され、２つのセクション５ａ、５ｂ
を有し、そこに２つのビデオプロジェクタ−ＴＰＡ、Ｔ
ＰＢがそれぞれ垂直に投影を行う。被訓練者の視点はＤ
ＰＯＶで示されている。この実施例において、各スクリ
ーン５ａ、５ｂは約２０３ｃｍ（８０ｉｎ、　）の幅を
有すると共に、運転台室１０の疑似風防ガラス１６から
約２６９ｃｍ（１０６ｉｎ、）　、そしてその関連プロ
ジェクタ−から約３３７ｃｍ（１３２，６ｉｎ、　）離
れた位置に配置される。また、各プロジェクタ−ＴＰＡ
、ＴＰＢは’／ニーのモデルＶ　Ｐ　ｔｌ　＝　１０４
１　Ｑ　／　１０４１ＱＭカラービデオプロジェクタ−
からなる。モニター２Ｑａ、２０ｂは、例えば、合衆国
において広範に販売されている、２５インチ型パナソニ
ック・カラーテレビジョンモニター（モデルＮｏ、　Ｃ
ＴＬ−２５８０５）からなる。２つのプロジェクタ−は
第１図〜第１２図において、前方視界を形成させるため
に用いられるものとして示されているが、その代わりに
単一あるいは３つ（又はそれ以上）のプロジェクタ−を
利用することができること、そして当然にそれぞれの場
合に適切な数量の関連カメラが用いられ得ることは明ら
かであろう。

窓１６ａ、１６ｂ、１９ａ及び１９１〕のための４つの
ディスプレイを作成するために必要なビデオ信号は、ミ
ニチュア車両Ｖの運転台部分内に保持される４つ７ ８ のビデオカメラＶＣ−１〜ＶＣ−４（第５図及び第６図
）により提供される。

第４図及び第５図に示されると共に、本発明の実施例に
おいて用いられる例示のミニチュア車両Ｖは、ドイツ（
西独）、ラッパータル、ウェディコ・テクニーク社（Ｗ
ｅｄｉｃｏ　Ｔｅｃｂｎｉｋ　Ｇｍｂｌｌ　）から入手
てきるモデル３６２型３車軸シヤーシ、モデル２０５ｒ
　ＦｒｅｉＨｈｔｌｉｎｅｒ（登録商標）」運転台、及
びモデル０１０トレーラを有している。これらのモデル
要素は、実際のフルサイズの対応構造物に比較して、１
：１６の縮尺で構成されており、同一の縮尺が以下で説
明するジオラマ又は地勢モデルの構成に用いられる。電
気制御されると共に電気駆動される異なるタイプの広範
な模型車両がウェディコ社から入手でき、その多くは無
線操縦玩具として利用されるものである。他の多くのタ
イプの電気駆動模型車両が、多くの他の車両の運転の現
実的な訓練を提供するために形成され得ることは、明ら
かであろう。

前述の縮尺１：１６は本発明において何ら重要なものて
はない。しかし、航空機カメラ　モデルシステムにおい
て用いられるものより極めて小さい尺度変化を利用する
ことにより、極めて少ない費用で極めて現実的なディス
プレイが可能になることに注意すべきである。

４つのヒデオカメラＶＣ−１〜ＶＣ−４のレンズ胴又は
カメラヘッドと、そこに連結されたセンザ部分とは、ミ
ニチュア車両■の運転台部分に配置され、各カメラは異
なる方向に向けられている。カメラＶＣ−１の視界は、
車両■のトラクタに取り付けられたミニチュアバックミ
ラー又は反射装置２２ａを含み、またカメラＶＣ−４の
視界は、第４図には示されない同様のバックミラー又は
反射装置２２ｂを含んでいる。一つの適切な形態のカメ
ラは、ニューシャーシー州、セコ−カス、パナソニック
工業会社（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ
　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手できるモデルＣＰ−ＣＤ　
Ｉ工業用カラーＣＣＤカメラである。

この種のビデオカメラは、そのヘッドの径及び長さがそ
れぞれ、わず力司７＋ｎ＋ｎ　（０，６７ｉｎ、　）及
び４８　Ｉｌｌ　ｍ（１，８７ｉｎ、）てあり、１３８
ｍｍ（５，３８ｉｎ、）Ｘ　４４ｍ１１（１，６５９ ｉｎ、）Ｘ　１６９ＩＩ１ｍ（６，６３ｉｎ、）の寸法
を有する近く（２菌以内）のカメラ制御ユニットにケー
ブル接続されている。第４図及び第５図のミニチュア車
両において、４つの小型カメラヘッドＶＣ−１〜ＶＣ−
４はミニチュア運転台部分に保持されるが、４つのカメ
ラ制御ユニッＩ・は車両■のミニチュアトレーラ部分２
４．２４に保持され、カメラヘッドは各カメラ制御ユニ
ッＩ・に対して、第５図にＷて示されるワイヤーを介し
て連結される。カメラヘッドが小型サイズであることが
、小型ミニチュア車両及び小型地勢モデルの利用に対し
て、したがって経済性に対して大きく寄与している。ま
た、車両Ｖのトレーラ部分はバッテリ２５を包含し、こ
れは、ビデオカメラを初めとして、モータ及びミニチュ
ア車両Ｖ外の他の電気装置に給電するために用いられる
。この実施例において、バッテリ２５は通常の鉛−酸型
オートパイ用バッテリとした。

第４図及び第５図において、ケーブルＣＢは車両Ｖのト
レーラ部分から垂直に延びるように示されている。ケー
ブルは運転者訓練システムから、０ ミニチュア車両のモータ、スイッチ及びライｌ−を制御
する信号を送り、かつ４つのビデオカメラからビデオプ
ロジェクタ−及びモニターへ、ビデオ信号を送る。ケー
ブルＣＢは、カメラＶＣ−１及びＶＣ４の視界の範囲内
に現れることがないように、ほぼ上方に向けて保持され
なければならないが、車両Ｖは地勢モデルの範囲内を移
動できなければならない。ケーブルを適切に保持するた
めの技術としては色々とあり、容易に適用可能である。

例えば、一対のＸ、Ｙキャリッジをデカルｌ−座標内で
移動させ、実質的に車両Ｖのトレーラ部分の真上のケー
ブル長さを維持するようにしても良く、あるいはまた、
半径方向に移動するキャリッジを有する回転アームによ
り、極座標において同一機能を提供するようにしても良
い。これらの構成については第１３図及び第１４図に関
連して後述する。

第３Ｂ図の平面図は、ジオラマまたは地勢モデルの例示
的形態を示している。同一の例示形態の地勢モデルが第
９図に等角投影図法で示されている。尚、ミニチュア−
１〜ラクク　１ヘレーラＶは異１ ２ なる位置に配置されている。

第３Ｂ図の例示モデルは、５．７９ｍＸ　４．５７ｍ（
２２８ｉｎ。

Ｘ　１８０ｉｎ、）の大きさを有し、ベニヤ合板上で構
成されている。１：１６の縮尺率により、これは９２．
６６ｍＸ７３．１５ｍ　（３０４ｆｔ、ｘ２０４ｆｔ、
）の空間をシミュレートすることになる。第３Ｂ図にお
いてＳＷの符号をイ１けた細い領域は歩道を表し、ＧＲ
の符号を付けた細い領域は芝生領域を表し、ＳＴＲの符
号を付けた領域は街路領域を表し、そしてＢＬＤＧの符
号を付けた領域は建物を表し、またＢＷの符号を付けた
壁の長さ部分は建物の壁を表している。

もちろん、シミュレートされる建物の壁の高さは、プロ
ジェクタ−ＴＰＡ、ＴＰＢ及びモニター２０ａ、２０ｂ
により示される任意の情景において、被訓練者により観
察される部分を越える必要はない。

複数のモデル自動車ＣＡ、ＣＡがモデル上に配置された
状態が示されており、ミニチュア車両■は被訓練者によ
り制御される。また、第２の縮尺モデル車両■２は、被
訓練者による制御は行われていない。モデル自動車ＣＡ
及びモデルトラックｖ２は、その数量を容易に変更する
ことができ、あるいはまた、被訓練者が熟達するように
種々の運転作業の困難性を増大するため、モデル上を手
で移動させることもできる。モデルトラック■２は指導
者により遠隔操作されるように構成されており、通常は
モデル車両■２は極めて単純な動きで作動する。車両Ｖ
２が車両■と衝突するような方向へ移動される場合、車
両■を制御する被訓練者は、衝突を避ける方法に関して
有効な練習となる。

シミュレートされた建物の一つに平行に延びる縮尺モデ
ル壁ＷＡは、ＡＤの位置にいわゆる「袋小路ドック」を
形成し、トレーラを壁ＷＡ又は建物にこすることなく、
なおかつトレーラをドックＡＤに過度の速度で衝突させ
ることなく、運転者がそのトラック　トレーラを極めて
狭い空間内で後退させて、トレーラの後端部をドックＡ
Ｄに隣接して位置決めさせなければならない状況を提供
している。第２の壁ＡＷは屈曲されて、２つの段形荷積
ドックＡｌ、Ａ２を提供するように示され３ ており、複数の平行荷積ドックがＤ１〜Ｄ５にシミュレ
ートされている。ジオラマは簡単にするため、車両■が
移動する場所が平坦な空間だけであるものとして示され
ているが、傾斜を有するシミュレートされた細長い道路
及び走行道路を包含して、被訓練者がドックへ向けて下
り斜面を後退し、或は斜面における始動及び停止の訓練
を行う、という通常の作業について熟練できるようにす
ることもできる。

ジオラマ又は地勢モデルは通常、日中の運転条件のシミ
ュレーションを容易にするため、多量の頭上ライトが注
がれているが、被訓練者が日中の操縦課題と共に薄暮又
は夜間の操縦課題を経験できるように、頭上ライトの光
量は指導者により制御され得るようにすることが好まし
い。

更に、地勢モデルに関連する荷積ドック構造及び類似モ
デル構造は、重要な訓練を提供するため指導者により制
御され得る種々の特徴を包含することができる。例えば
、ジオラマ地勢モデル上の疑似ライトは通常、被訓練者
が荷積ドックに向け４ て後退する場合に、被訓練者の運転作業の困難性を増大
する追加ライトにより、被訓練者に試練を与えるための
ものである。

前述した例示実施例において、４つのビデオカメラが被
訓練者の目の位置、及びミニチュア車両のミニチュアバ
ックミラーに対して向けられている状態が、第６図、第
７図及び第８図の平面図、正立面図及び開立面図に示さ
れる。もちろん、これらの図面に示される角度及び他の
寸法は、本発明の種々の実施例において変更され得る。

有効な実施例において、各寸法は以下のとおりである：
ミニチュア自動車幅Ｗ 制御カメラ角度ａ 外側カメラ角度ａ２ モニター角度ａ６ 距離ｄ２ 投影システム角度ａ７ ミラー角度ａ。

ミラー幅に １５．５６ｃｍ　（６，１２５ｉｎ、）２４″ ２１゜ ２２゜ ２５．４ｃｍ　（１ｏｉｎ、） ７８゜ ３０゜ ２．２５ｃｍ　（０，９０ｉｎ、） ５ ６ ミラー長手方向位置Ｘ　、　　３．０５ｃｍ　（＋、、
２０ｉｎ移動量Ｘ２０〜２．５４ｃｍ　（１，０Ｏｉｎ
、）ミラー横位置ｙ　１１．６５ｃｍ　（０，６５ｉｎ
半径ｒ、　　　　　　　　　２．４５ｃｍ　（０，９０
ｉｎ半径ｒ　２　　　　　　　　　５．２１ｃｍ　（１
，１０ｉｎミラ一垂直位置ｚ　、　　　　１．２７ｃｍ
　（０，５０ｉｎ力メラ垂直位置ｚ　２　　　３．５６
ｃｍ　（１，２０ｉｎ。

角度ａ、１０゜ 角度ａ５１０゜ ミラー長さｚ　３３．８１ｃ＋ｎ　（１，５ｉｎ、　）
本発明の最も簡単なモードの一つにおいて、モデルは」
ニガから、全体的に一様に明るく照明されて、明るい曇
り状況において見られる情景に似たディスプレイが提供
される。照明は視覚減少状況をシミュレ−１〜するため
に、減光され得る。

本発明のいくつかの重要な特徴は、第３Ｂ図と相互に関
連される第９図、第１０図、第１１図、第１．１．　Ａ
図、第１．　Ｉ　Ｂ図、第１２図、第１２Ａ図及び第１
２　Ｂ図を相互に考察することにより認識されるてあろ
う。

第９図及び第１０図に車両Ｖの運転台が示されており、
図示の状態ては、運転台から直線前方の情景（第１０図
においてライン５１）は、段形積載ドックＡ１、Ａ２の
左側にほぼ向けられている。

う、イン５２に沿う左方視界は静止ジオラマ対象物、例
えば第９図、第１０図及び第１．］、Ａ図に示されるモ
デル自動車ＣＡ　３７’、：けでなく、第１１．　Ａ図
に符号５３て示されるように左側バックミラーに表示さ
れる物体をも含んている。符号５３において観察される
情景は、第１０図においてライン５５に沿って入射され
るものであることは勿論である。そこには建物隅部Ｃ○
（第１０図及び第１．］、］Ａ）、及び車両Ｖのトレー
ラの前左隅部６１が包含される。

第１０図においてライン５４に沿う右方視界は、複数の
並列荷積ドック（ＤＩ〜Ｄ５）だけてなく、第１．１．
　Ｂ図に示されるように駐車車両Ｖ２の一部をも含んで
いる。第１１．　Ａ図及び第１１Ｂ図の左方及び右方視
界が、極めて相違する車両■のトレーラ部分の量を示し
ていることが重要てあり、Ｉ・７ レークの中心線に対して運転台が時計方向く第１０図に
おいて）に向くことにより、第１１．　Ａ図において観
察されるより多くの１ヘレーラが、第１１Ｂ図において
観察されるようになる。

第３Ｂ図において、車両Ｖの運転台はｌ・レークに対し
て「直線状」に整合した状態で示されている。被訓練者
に提示される左及び右モニター（又は側方窓）は、第１
２Ａ図の左方視界を第１２Ｂ図の右方視界に比較するこ
とにより明白であるように、極めて異なる情景を示して
いる。しかし、訓練されるトラクタ・トレーラ操縦者に
とって重要なことは、第１２Ａ図のバックミラーにおい
て視覚されるトレーラの量は、これらバックミラーが何
を包含するかに関係なく、第１．２　Ｂ図のバックミラ
ーにおいて視覚されるＩ・レークの量に等しいことであ
る。操縦者はしばしば、これら２つの後方視界ディスプ
レイ（バックミラー）間の相違又は類似性について、ス
テアリングを単独で評価しなければならない。しかし同
時に、彼は後方視界ディスプレイの外側及びそれを包囲
する可視デ８ 一部に、注意深く注目することが必要である。運転台及
び１〜レーラのいずれかが禁止領域へ走行していく場合
には、運転台をトレーラに整合した状態に保つことは余
り良いことではない。はとんどの１〜ラクタ・トレーラ
の操縦には、前方又は側方視界と２つのバックミラーの
視界とを相互に組み合わせることが重要であり、その組
合せについての相互作用的シミュレーションを提供する
ことが、本発明の顕著な新規て重要な特徴である。

従来の視覚ディスプレイシステムにおいては提供するこ
とが実質的に不可能である（あるいは提供することが極
めて高コス１〜となる）、いくつかの重要な視覚合図が
、本発明の装置により容易に提供される。−例として、
トラクタ・Ｉ・レークの運転者が建物又は他の構造物方
向に後退する場合、１〜レーラが建物壁に投げかける影
の移動が、建物方向へのトレーラの進行を表示し、これ
はおそらく運転者の助りになるであろう。他方、影は運
転者が注意深くモニタリングしなければならないＩ・レ
ークの端部を不明瞭にする可能性があり、それ９ ０ が操縦を困難にするものでもある。即ち、本発明の別の
特徴は、実際に発生する影の効果が現実的かつ経済的に
シミュレ−１・され得ることである。

被訓練者ステーションにおける制御装置には単−又は複
数のライトスイッチが包含され、それにより被訓練者は
車両■のヘッドライトをスイッチオンし、また車両■の
トレーラのライトをスイッチオンすることができる。ト
ラクタ・トレーラを後退させる場合に壁又は荷積ドック
に対してトレーラのライトにより投影されるパターンを
、バックミラーを介して観察することが、夜間にトラク
タ・トレーラを後退させる場合の唯一の実用的方法であ
ろう。ブレーキライトは通常、運転者がブレーキペダル
を押圧する時に点灯する。バックミラーを介して観察さ
れる荷積ドックからの前記ライトの反射は、運転者が車
両を疑似荷積ドック方向に後退させる場合に、重要な可
視合図になり得る。

ケーブルＣＢはミニチュア１ヘレーラＶＴから上方へ延
びることにより、いかなるビデオカメラによってもバッ
クミラーを介して観察されることなく、またケーブルは
ある程度のたるみを有して延びているから、ミニチュア
車両■の移動を妨げることはない。ケーブルは通常、そ
れぞれのビデオカメラ、及び所定数の制御ワイヤーに連
結される、４あるいは所定数の同軸ケーブルを包含する
。制御ワイヤーは駆動モータを停止、始動及び回転させ
、かつクラッチ、ステアリングホイール及びブレーキを
操作するように連結される。本発明のいくつかの実施例
においては、車両■のミニチュアヘッドライト及び走行
ライトを点灯させる制御ワイヤーを設けることができる
。

ジオラマ地勢モデルの上方に形成され得る頭上空間が、
地勢モデルの長さ及び幅に対して十分に大きい場合は、
ケーブルＣＢは固定頭上位置から車両■まで、少しのた
るみを有して下方へ延設させることができると共に、車
両を地勢モデルの全体にわたって移動させることができ
る。適用例によっては、地勢モデルの上方に形成される
頭上空間がほとんど無い場合があるが、その場合は、ケ
１ −プルＣＢは第１３図に示される技術、あるいは第１４
図に示される技術を用いて、車両Ｖまで延設されると良
い。第１３図において、地勢モデルの上方に支持される
フレームは摺動バー２９．２９を包含し、これはデカル
ト座標系の一方向に移動させるようにキャリッジを摺動
自在に支持する。キャリッジは摺動バー３０．３０を包
含し、これは第２キヤリツジ３１を第２の直交方向に移
動させるように、摺動自在に支持する。キャリッジ３１
とプロジェクタ−との間のケーブルの配設は、当該技術
において周知の種々の方法により行われ得る。第１４図
において、ケーブルＣＢを支持する回転アームは、車両
が地勢モデル上で異なる位置へ操縦される場合に、車両
Ｖによりケーブルが引張られることにより回転される。

頭上ケーブル支持体の移動は、通常、車両■がジオラマ
地勢モデル上で異なる位置に移動する場合に、車両によ
りケーブルに及ぼされる引張り作用のみによりもたらさ
れるように企図される。本発明のある実施例が大きい寸
法のジオラマ地勢モデルを備える場合は、頭上２ ケーブル支持体の移動は、車両■のトレーラの直上の推
定される位置へ支持体を駆動することにより、容易に達
成される。トレーラの位置は、当該技術において周知の
極めて簡単なコンピュータ技術を用いて、容易に追跡さ
れ得る。

第１４図において、光源がＬＳＩ及びＬＳ２として概略
的に示されている。光源ＬＳＩは光線を大部分下方に、
そして大部分を地勢モデルの地上面に対して直角に投射
している。光源ＬＳＩは白熱光源に類似するものとして
示されているが、実際には地勢モデル全体にわたって延
びる童光ランプストリップ群からなる光源が好ましい。

第１４図の光源ＬＳ２はモデル方向に、概ね下向きに光
線を投射するように示されているが、その光線はかなり
傾斜されている。このような配置構成において、ミニチ
ュア車両Ｖは種々の対象物、例えば壁及び荷積ドックに
対して影を投射する。

ミラーを介して実際のトラクタ運転台から運転者により
観察され得るこれらの影は、被訓練者にも観察されるで
あろう。場合によりこのような影は３ ４ 運転者がその車両を操縦する作業を助けるが、別の場合
には彼の視界を不明瞭にさせることになる。

いずれの場合も、運転者がそのような条件下の経験を得
る点では助けになる。

地勢モデルを照明するために用いられる単一又は複数の
光源は、光度を容易に変更され得るように配置構成され
ることが好ましく、それにより明るい曇天条件から極め
て暗い薄暮あるいは夜間条１’ｌユまでの変化する照明
度において、トラックの走行をシミュレートすることが
可能になる。

したがって、前記目的、特に以」二の説明から明らかと
なった目的が、効率的に達成されることが理解されよう
。また、本発明の範囲内で前述の構造物を変更できるこ
とから理解される通り、これまでの説明に包含され、あ
るいは図面に示されるすべての事項は例示的なものにす
ぎず、限定的に解釈ずべきものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例における被訓練者用ステー
ション、スクリーン及びテレビジョンプロジェクタ−装
置を示す斜視図、第２図は第１図の装置の後方からの斜
視図、第３Ａ図は被訓練者用ステーションの平面図、第
３Ｂ図はシオラマ地勢モデルの一形態の平面図、第４図
は本発明の有用な一実施例において用いられる、ミニチ
ュアＩ・ラクタ・１〜レーラの一形態の斜視図、第５図
は種々の部品を除去又は破断して、ミニチュアトラクタ
の運転者の観察点に設けられた複数のカメラヘッドない
しレンズ胴、及び第５図のミニチュアトラクタ部分に保
持されるレンズ胴に関連する電子装置を示す、第４図の
ミニチュアＩ・ラクタ・トレーラの斜視図、第６図、第
７図及び第８図はそれぞれ、第１〜１２図に示される実
施例における好ましいビデオカメラの配置状態を示す平
面図、正立面図及び側室面図、第９図はミニチュアトラ
クタ・トレーラが置かれた本発明によるジオラマ又は地
勢モデルの一形態を示す斜視図、第１０図は第９図の平
面図、第１１図、第１１Ａ図及び第１．　Ｉ　Ｂ図はそ
れぞれ、トラクタ　Ｉ・レークか第１０図に示されるよ
うに転回状態にある時に被訓練者によ５ り観察される正面風防カラス、左窓及び有窓の視界を示
す図、第１２図、第１２Ａ図及び第１２Ｂ図はそれぞれ
、Ｉ・ラクタ　トレーラが第３Ｂ図に示されるように「
直線状前進」状態にある時の正面風防ガラス、左窓及び
有窓の視界を示す図、第１３図及び第１４図はそれぞれ
、本発明の実施例において本発明に関連するケーブルの
配設方法を示す斜視図、第１５図は本発明の運転者訓練
部分及びミニチュア１〜ラック部分間の電気的配置構成
を概略的に示す電気ブロック図である。図中、５・・・
スクリーン　　　１０・・・運転台室１トシーＩ・ １２・・ステアリングホイール １３・・・ギアシフトレバ− １６・・・開放窓空間　　　１９ａ　、　１９ｂ・・・
ディスプレイ２０ａ　２０ｂ・・・ビデオモニター ２２・・・バックミラー　　Ｖ・・ミニチュア車両ＶＣ
−１〜ＶＣ−４・ビデオカメラ ６ ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陸上用車両の制御装置をシミュレートする複数の疑
   似制御装置を有する被訓練者用ステーションと、 ジオラマと、 前記ジオラマ上に支持されるミニチュア車両と、前記疑
   似制御装置に応答して、前記ジオラマ上の前記ミニチュ
   ア車両の移動を制御する手段と、前記ミニチュア車両内
   に配置されて、前記ミニチュア車両内からの前記ジオラ
   マの個々独立した前方窓、左側窓及び右側窓の視界を表
   すビデオ画像信号をもたらすよう機能する複数のビデオ
   カメラと、 前記被訓練者用ステーションから前方に適宜間隔を置い
   て配置されたスクリーンと、 前記前方窓の視界を表すビデオ画像信号に応答して、前
   記スクリーン上に前記視界ディスプレイを形成する手段
   と、 前記左側窓及び前記右側窓の視界を表すビデオ画像信号
   にそれぞれ応答して、前記被訓練者用ステーションにて
   左側窓及び右側窓のディスプレイを提供する直視型ビデ
   オモニターと、 の組合せから成る訓練装置。 ２、前記ジオラマが、建物の壁、縁石及び荷積みドック
   を含むグループから選ばれた模擬構造要素を有する三次
   元スケールモデルから成る請求項１記載の訓練装置。 ３、前記ミニチュア車両は、模擬トラクタの運転台部分
   を備え、前記運転台部分には、ほぼ垂直の軸線を中心と
   して限定された範囲で枢動できるように、模擬トレーラ
   部分が連結されている請求項１記載の訓練装置。 ４、前記ミニチュア車両は、ミニチュアの左側及び右側
   のバックミラーを備え、前記左側窓及び前記右側窓のデ
   ィスプレイはそれぞれ、前記左側及び前記右側のバック
   ミラーのディスプレイを含んでいる請求項１記載の訓練
   装置。 ５、前記ミニチュア車両は、模擬トレーラ部分が枢動可
   能に連結された模擬トラクタの運転台部分と、前記運転
   台部分に取り付けられたミニチュアの左側及び右側のバ
   ックミラーとを備えており、前記左側及び前記右側のデ
   ィスプレイを提供するための前記ビデオカメラが、前記
   運転台部分内に取り付けられると共に、対応の前記バッ
   クミラーの方向に向けられており、前記トレーラが前記
   運転台部分に対して曲がっている場合には、前記トレー
   ラ部分の両側面が前記窓のディスプレイ内に異なった量
   で示されるようになっている請求項１記載の訓練装置。 ６、前記ミニチュア車両がランプを備え、前記疑似制御
   装置が前記ランプをスイッチオン及びスイッチオフする
   よう機能する制御装置を備える請求項１記載の訓練装置
   。 ７、前記ジオラマ上に単一又は複数の影を提示するよう
   向けられた光源手段を備える請求項１記載の訓練装置。 ８、選定された点の回りの弧状領域において、前記ミニ
   チュア車両に配置された複数のビデオカメラから成るビ
   デオカメラ手段を備える請求項１記載の訓練装置。 ９、前記ビデオカメラから前方視界のディスプレイを提
   供する前記手段及び前記ビデオモニターにビデオ信号を
   伝えると共に、前記被訓練者用ステーション及び前記ミ
   ニチュア車両の間で制御信号を伝えるために、前記ビデ
   オカメラの視野の外側で前記ミニチュア車両から上方に
   延設されたケーブルを有する請求項１記載の訓練装置。 １０、前記ビデオカメラの各々は、レンズ部分及び回路
   カードから成り、前記ビデオカメラの前記レンズ部分は
   前記運転台部分内に取り付けられ、前記ビデオカメラの
   前記回路カードは前記ミニチュア車両の前記トレーラ部
   分内に取り付けられている請求項３記載の訓練装置。