(57)【要約】装置は、２つの超音波トランスデューサ（１４２，１４４）を含み、これらは、自動車の操舵輪（４７）に対して搭載可能であり、それぞれ、操舵輪（４７）上のターゲット位置に超音波信号を送信し、当該ターゲット位置は、操舵輪（４７）の同一側面上にあり、且つ、略水平の直径ライン（１５４）に沿って操舵輪（４７）の中心（１５２）から反対方向に等距離離間している。各トランスデューサ（１４２，１４４）は、トランスデューサとそのターゲット位置との間の距離を表す出力電気信号を供給する。出力電気信号は、操舵輪（４７）の操舵移動の大きさを表す信号を生成するため、結合可能である（１６０）。操舵移動を表す信号は、模擬運転用装置において、運転者の操舵操作に同期して自動車の旋回を模擬すべくコンピューター駆動の仮想的な風景画像を反映させるために、用いることができる。
2007519937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の模擬運転用装置で用いられ、操舵輪を有する自動車の運転者の操舵操作を測定する操舵検出装置であって、
２つのトランスデューサであって、それぞれ、ターゲットに信号を送信し、該ターゲットから反射した信号を受信して、該ターゲットとトランスデューサとの間の距離を表す出力電気信号を供給する２つのトランスデューサと、
前記トランスデューサを搭載する支持体とを含み、
前記トランスデューサは、前記支持体に互いに離間して搭載され、且つ、使用時、各トランスデューサが、自動車の操舵輪の中心から反対方向に離間し自動車の操舵輪の同一側にある自動車の操舵輪上のターゲット位置に、信号を送信するように、方向付けられ、これにより、２つのトランスデューサの出力電気信号が、自動車の運転者の操舵操作の測定値を供給すべく、操舵輪を通る略鉛直中心軸まわりの操舵輪の回転移動の大きさを表す信号を導出するために結合可能となる、装置。
【請求項２】
前記トランスデューサは、前記ターゲット位置が略水平の直径ラインに沿って操舵輪の中心から略等間隔となるように、前記支持体に配設される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トランスデューサは、超音波トランスデューサである、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記トランスデューサは、前記支持体に調整可能に搭載され、これにより、それらの間の間隔が、異なる直径の操舵輪に応じて可変となる、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記トランスデューサは、更に、当該装置の使用時に、異なる大きさの操舵輪に対して鉛直方向に調整可能となるように、前記支持体に搭載される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの駆動輪と少なくとも１つの操舵輪を有する自動車の模擬運転用装置であって、
運転者が駆動輪の回転速度を制御する間、自動車が静止状態となるように、自動車の駆動輪を回転可能に支持する支持体と、
自動車の運転者に対して仮想的な風景画像を生成する模擬ソフトウェアを含むコンピューターと、
ビューイングスクリーンを有する可視ディスプレイシステムとを含み、
前記支持体、コンピューター及び可視ディスプレイシステムは、動作可能に相互接続されて、前記擬似ソフトウェアが、運転者が駆動輪の回転速度を制御する間、可視ディスプレイシステムのビューイングスクリーン上に、駆動輪の回転速度に応じた進展を有する風景画像であって、運転者に見せるための仮想的な風景画像を生成できるようにし、
更に、前記支持体上に自動車の少なくとも１つの操舵輪があるとき操舵輪に対して動作可能なように配置された請求項１から５のいずれかに記載の操舵検出装置を含み、
前記コンピューターは、操舵操作信号も前記模擬ソフトウェアに影響を与えて、前記ビューイングスクリーン上の仮想的な風景画像が運転者の操舵操作と同期して反映されるように、プログラムされる、装置。
【請求項７】
前記模擬ソフトウェアは、運転訓練用であり、当該装置は、自動車の駆動輪が回転している間該自動車の静止状態を確保するための前記支持体上の所定位置に固定される自動車を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記自動車の駆動輪を回転可能に支持する支持体は、シャシーダイナモメータの対のローラである、請求項６又は７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の模擬運転用装置で用いられ、操舵輪を有する自動車の運転者の操舵操作を測定する操舵検出装置に関する。自動車の模擬運転用装置は、本願と同時に出願された本出願人による係属中の国際出願番号Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ２００５／０７６２４２、タイトル“Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  ｏｆ  ａ  Ｍｏｔｏｒ  Ｖｅｈｉｃｌｅ”に開示されるような、運転者訓練若しくは模擬レーシング用であってよい。
【背景技術】
【０００２】
本出願人による上述の同日出願に係る係属中の国際出願は、少なくとも１つの駆動輪を有する自動車の模擬運転用装置にであって、運転者が駆動輪の回転速度を制御する間、自動車が静止状態となるように、自動車の駆動輪を回転可能に支持する支持体と、自動車の運転者に対して仮想的な風景画像を生成する模擬ソフトウェアを含むコンピューターと、ビューイングスクリーン構成を有する可視ディスプレイシステムとを含む装置を開示する。
【０００３】
前記支持体、コンピューター及び可視ディスプレイシステムは、動作可能に相互接続されて、前記擬似ソフトウェアが、運転者が駆動輪の回転速度を制御する間、可視ディスプレイシステムのビューイングスクリーン構成上に、駆動輪の回転速度に応じた進展を有する風景画像であって、運転者に見せるための仮想的な風景画像を生成できるようにする。可視ディスプレイシステムのビューイングスクリーン構成は、当該装置と共に自動車を使用したときに、前記自動車の前方側を横切る部位及び前記自動車の各側方側に沿ってそれぞれある距離だけ延在する部位を有し、前記模擬ソフトウェア及び可視ディスプレイシステムは、ビューイングスクリーン構成上に、運転者に対して仮想的な前方及び側方の風景画像を生成するように構成されている。
【０００４】
模擬運転セッションの現実性を増すために、装置は、組み合わせとして、操舵輪に関連して動作可能な操舵検出構成を含み、当該操舵検出構成は、コンピューターに入力される運転者による操舵操作の信号を供給し、コンピューターは、操舵操作信号が模擬ソフトウェアに影響を与えて、前記ビューイングスクリーン上の仮想的な風景画像が運転者の操舵操作と同期して反映されるように、プログラムされる。
【０００５】
本発明は、自動車の模擬運転用装置に組み込まれるために独立して供給されることができるような操舵検出装置であるが、自動車の模擬運転用装置は、本出願人による上述の同日出願に係る係属中の国際出願に開示されるようなものである必要はない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自動車の模擬運転用装置で用いられ、操舵輪を有する自動車の運転者の操舵操作を測定する操舵検出装置であって、
２つのトランスデューサであって、それぞれ、ターゲットに信号を送信し、該ターゲットから反射した信号を受信して、該ターゲットとトランスデューサとの間の距離を表す出力電気信号を供給する２つのトランスデューサと、
前記トランスデューサを搭載する支持体とを含み、
前記トランスデューサは、前記支持体に互いに離間して搭載され、且つ、使用時、各トランスデューサが、自動車の操舵輪の中心から反対方向に離間し自動車の操舵輪の同一側にある自動車の操舵輪上のターゲット位置に、信号を送信するように、方向付けられ、これにより、２つのトランスデューサの出力電気信号が、自動車の運転者の操舵操作の測定値を供給すべく、操舵輪を通る略鉛直中心軸まわりの操舵輪の回転移動の大きさを表す信号を導出するために結合可能となる、装置を提供する。
【０００７】
好ましくは、トランスデューサは、前記ターゲット位置が略水平の直径ラインに沿って操舵輪の中心から略等間隔となるように、前記支持体に配設される。
【０００８】
異なるサイズの操舵輪を有する異なるサイズの車両に対応するため、２つのトランスデューサは、好ましくは、それらの間の間隔が可変されるように調整可能に支持体上に搭載され、及び／又は、自動車の操舵輪に対する２つのトランスデューサの鉛直方向の位置が可変されてもよい。
【０００９】
トランスデューサは、好ましくは、超音波トランスデューサである。
【００１０】
本発明は、更に、少なくとも１つの駆動輪と少なくとも１つの操舵輪を有する自動車の模擬運転用装置であって、
運転者が駆動輪の回転速度を制御する間、自動車が静止状態となるように、自動車の駆動輪を回転可能に支持する支持体と、
自動車の運転者に対して仮想的な風景画像を生成する模擬ソフトウェアを含むコンピューターと、
ビューイングスクリーンを有する可視ディスプレイシステムとを含み、
前記支持体、コンピューター及び可視ディスプレイシステムは、動作可能に相互接続されて、前記擬似ソフトウェアが、運転者が駆動輪の回転速度を制御する間、可視ディスプレイシステムのビューイングスクリーン上に、駆動輪の回転速度に応じた進展を有する風景画像であって、運転者に見せるための仮想的な風景画像を生成できるようにし、
更に、前記支持体上に自動車の少なくとも１つの操舵輪があるとき操舵輪に対して動作可能なように配置された上述の操舵検出装置を含み、
前記コンピューターは、操舵操作信号も前記模擬ソフトウェアに影響を与えて、前記ビューイングスクリーン上の仮想的な風景画像が運転者の操舵操作と同期して反映されるように、プログラムされる、装置を提供する。
【００１１】
模擬運転用装置は、運転者訓練用にセットアップされて良く、その場合、模擬ソフトウェアは、運転者訓練用である。運転者訓練用である場合、装置は、自動車の駆動輪が回転している間該自動車の静止状態を確保するための前記支持体上の所定位置に固定される自動車を含んでよい。
【００１２】
好ましくは、前記自動車の駆動輪を回転可能に支持する支持体は、シャシーダイナモメータの対のローラである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
これより、本発明の理解を深めるため、及び、本発明の具現化方法を示すため、本発明の好ましい実施例が、添付図面を参照して、非限定的な例示により説明される。
【００１４】
図１は、自動車１２が停止したままでの自動車１２の模擬運転用の装置１０を示し、シャシーダイナモメータ１４を含み、その上に、自動車１２がダイナモメータ１４の入口ランプ(傾斜板)１６を介して駆動されることができる。シャシーダイナモメータ１４は、関連したフレーム１８を備え、フレーム１８は、装置１０の他の構成要素を担持する。これらの他の構成要素は、可視ディスプレイシステムのビューイングスクリーン構成２０、及び、プロジェクタ２２，２４，２６のある部分を含む。ビューイングスクリーン構成２０は、自動車１２の前部を横切って延在するフロントスクリーン部２８、及び、自動車１２の各側部に沿って、それぞれ、ある距離だけ延在するサイドスクリーン部３０，３１（サイドスクリーン部３０は、図１では明瞭化のための図示を省略）を含む。各サイドスクリーン部３０，３２は、フロントスクリーン部２８から１２０度傾斜される。可視ディスプレイシステムの３つのプロジェクタ２２，２４，２６がフレーム１８上に搭載され、それぞれ、それぞれのスクリーン部上に仮想的な風景画像を投影する。即ち、プロジェクタ２２は、反対側のフロントスクリーン部２８上に画像を投影し、プロジェクタ２４は、反対側のサイドスクリーン部３２上に投影し、プロジェクタ２６(図２では隠れている)は、反対側のサイドスクリーン部３０上に投影する。プロジェクタ２２，２４，２６は、パナソニック(登録商標)ＤＬＰ（ＴＭ）ベースのプロジェクタＮｏ．ＰＴ−ＤＳ５００Ｅであってよく、これらは、それぞれのスクリーン部２８，３０，３２上に投映する高品質の広角レンズを備える。
【００１５】
フロントスクリーン部２８は、アクチュエータ３６（例えば、油圧若しくは空気圧式のピストン及びシリンダラム）を介して２つの側方構造ポール３４に対して搭載され、アクチュエータ３６は、フロントスクリーン部２８を、サイドスクリーン部３０,３２に対して上昇させ(図４参照)、自動車１２及びその運転者が、模擬運転セッションに参加し終わった後に、シャシーダイナモメータ１４の出口ランプ３８を介して装置１０から出ることができるように動作する。フロントスクリーン部２８及びアクチュエータ３６は、構造ポール３４に関連付けられ、フロントスクリーン部２８が、上昇位置にあるときに、先ずサイドスクリーン部３０，３２の隣接するエッジから僅かに(例えば、数ｍｍだけ)離れる方向に移動され、アクチュエータ３６により上昇される際に、サイドスクリーン部３０，３２の隣接するエッジとの間に隙間があるようにする。
【００１６】
模擬レーシング用の装置１０に対しては、フレーム１８には、観衆が模擬レースを見れるように、その他の、より大きな可視ディスプレイスクリーン４０が搭載されてもよい。
【００１７】
シャシーダイナモメータ１４は、プラットフォーム４２を有し、シャシーダイナモメータに関して知られているような、自動車１２の後輪４６及び前輪４７を回転可能に係合及び支持する対のローラ４４の形態で支持体を含む。自動車１２の後輪４６は、駆動輪であり、前輪４７が操舵輪である。従って、ローラ４４は、自動車１２の運転者が、ある速度で自動車１２の駆動輪４６を回転させるために、自動車の制御、例えば変速(自動でない場合)及びアクセルを操作している間、自動車１２が静止状態を維持できるようにする(装置１０は、車両の駆動輪が前輪若しくは後輪又は車輪の前輪及び後輪の対の双方であるいずれにもセットアップされることができうる)。駆動輪４６の回転は、それに対応して、関連したローラ４４の対を回転させ、それを介して、自動車１２の種々の性能パラメータ、例えば加速度、速度（ＲＰＭ）、馬力、トルク、設定距離での移動時間が、測定されることができる。かかる性能パラメータの測定は、シャシーダイナモメータに対して知られているように、自動車１２の車輪４６に対のローラ４４を介して付与される荷重を変化させることを含んでよい。異なるホイールベースを有する異なる車両に対応するために調整可能である(調整能力は図示されず)、適切なシャシーダイナモメータは、オーストラリア、ビクトリア３１４０、リリデール、インダストリーコートにあるＤＹＮＯ  ＤＹＮＡＭＩＣＳから取得可能である。
【００１８】
シャシーダイナモメータ１４は、また、対のローラ４４上に自動車１２が配置されるとシャシーダイナモメータ１２に自動車１２を固定する固定機構４８(図１には、概略的に図示され、後方側の対のローラ４４の各ローラ間に配置される。)を含む。固定機構４８は、広い観点では、遠隔操作可能な制御システム(図１において参照符号５０により概略的に指示)に関連し、種々の異なるタイプ及びサイズの車両をローラ４４上の所定位置に固定することができるように調整可能である。それは、車両を所定位置に保持するため、自動車１２のような車両を係合する部材を含む。固定機構４８は、ローラ４４上で速度を持って車輪４６が駆動されている間に自動車１２が静止状態を保つことを保証するという安全機能である。
【００１９】
シャシーダイナモメータ１４は、更に、装置１０の直近から離れる方向に自動車１２からの排気ガスを搬送する構成を含む。この構成は、自動車１２からの排気ガスを抽出ダクト５４内に向けて偏向させる偏向プレート５２を含む。ダクト５４は、排気ガスをダクト５４内に引くための抽出ファン若しくは他の手段(図１に図示せず)を含んでよい。偏向プレート５４は、ダイナモメータ１４のプラットフォーム４２に５６にてヒンジ結合され、装置１０の不使用時にダクト５４に対するカバーを提供する。偏向プレート５２は、そのヒンジ５６まわりにアクチュエータ５８（油圧又は空気圧式であってよい。）を介して回動可能であり、アクチュエータ５８は、偏向プレート５２とダイナモメータ１４の間に回動可能に取り付けられる。
【００２０】
運転指示若しくは模擬ドラッグ若しくはサーキットレースに参加するために使用される自動車１２は、バーコード６０及び／又は、例えば“スマートカード”  のような電子装置６２、又はその他の電子タグのような装置のような、遠隔読み取り可能な装置を含んでよく、その目的及び機能は、以下で詳説される。リーダ／送信機６４は、バーコード６０及び／又は電子装置６２との協働／動作のため、フレーム１８（プロジェクタ２２の近傍）上に搭載される。
【００２１】
図３を参照するに、模擬運転用装置１０は、装置１０の種々の構成要素を制御し、運転模擬ソフトウェアを含むコンピューター６６を含む。バーコード６０及び／又は自動車１２上又はその中に含まれてよい電子装置６２を遠隔的に読み取るためのリーダ６４（送信機と一体でもよい）は、コンピューター６６にデータリンク６８を介して接続される。自動車１２に関する関連データは、バーコード装置６０又は電子装置６２からリーダ６４により取得され、コンピューター６６にデータリンク６８を介して入力される。送信機は、好ましくは、コンピューター６６からのデータを装置６２に送信して電子装置６２により記憶される自動車６２に関する情報を更新するために、リーダ６４に結合される。かかる送信された情報は、例えば、模擬レースにおける自動車の性能のデータであってよい。
【００２２】
シャシーダイナモメータ１４の各対のローラ４４は、ブレーキユニット７０（“リターダ”としても知られており、図３には１つだけ概略的に図示されている）に関連付けられ、ブレーキユニット７０は、コンピューター６６にデータリンク７２により示すように動作可能に接続される（知られているように、アナログからデジタルへのインターフェースが各ブレーキユニット７０に関連付けられるだろう）。シャシーダイナモメータにおいて知られているように、対のローラ４４を介して自動車１２の駆動輪４６にかかる荷重を変化させるための、コンピューター６６からブレーキユニット７０へのデータフロー、及び、ブレーキユニット７０からコンピューター６６へのデータフィードバックであって、それから自動車１２の関連する性能パラメータが導出可能なデータフィードバックが存在する。
【００２３】
コンピューター６６は、また、フロントスクリーン部２８を上昇させるアクチュエータ３６、及び、偏向プレート５２に対するアクチュエータ５８の動作を制御する。従って、コンピューター６６からの信号ライン７４は、それぞれ、フロントスクリーン部２８を上昇させるラム３８、及び、偏向プレート５２に対するアクチュエータ５８を動作させるため、それぞれのコンバータ／ドライバ４６，４８に接続される。少なくとも１つのアクチュエータ１８を含む固定機構４８は、遠隔操作可能な制御システム５０により動作される。図３における参照符号１１８は、固定機構４８に対するアクチュエータ要求を概略的にのみ示すものであり、固定機構４８に対して、例えば３つの直交する軸に沿った、移動範囲を提供するために多数のアクチュエータが用いられてもよい。機構４８，４６からのライン７９上での安全連動信号は、コンピューター６６に接続されて良く(例えば信号ライン７４を介して)、シャシーダイナモメータ１４上に自動車１２が固定されるまでシャシーダイナモメータ１４の動作を防止する。更に、コンピューター６６は、信号ライン８４を介して、ダクト５４における排出ガス抽出ファン８２及びブロアファン８０のオン／オフ動作を制御する。ブロアファン８０（他の図には図示されず）は、自動車１２の前部に、サイドスクリーン部３０，３２（例えば、図１、図２参照）における穴８６を介して冷却エアを供給するために設けられる。
【００２４】
コンピューター６６は、また、データリンク８８により指示されるように、ビューイングスクリーン構成２０に対する可視ディスプレイシステムの３つのプロジェクタ２２，２４，２６、及び、設定される場合にスクリーン４０を動作させる。コンピューター６６は、また、典型的には、キーボードやタッチスクリーン９０のようなデータ入力設備及びプリンタ９２のような出力装置を含むことになる。
【００２５】
装置１０は、また、本発明による操舵検出装置１４０装置を含む。この装置は、対のトランスデューサ１４２，１４４を含み、運転模擬装置１０上の自動車の運転者の操舵操作を測定する。操舵検出装置１４０は、好ましくは、シャシーダイナモメータ１４上に、自動車１２の操舵輪４７の近傍に配置され、例えば図２では、自動車１２の左前輪４７の近傍に示されている（尚、操舵検出装置１４０は、図２及び図３に示されているが、図１では明瞭化のために図示が省略されている）。
【００２６】
図４及び図５を参照するに、操舵検出構成１４０は、２つの超音波トランスデューサ１４２，１４４、及びそのサポート１４６を含む。サポート１４６は、搭載する２つの離間したトランスデューサ１４２，１４４が、それぞれ、操舵輪４７上のターゲット位置１５０に超音波信号１４８を送信するように、シャシーダイナモメータ１４のプラットフォーム４２上に配置される。ターゲット位置１５０は、操舵輪４７の同一側にあり、車輪４７の中心１５２から反対方向に離反され、好ましくは、略水平な直径ライン１５４に沿って中心１５２から略均等に離反される。ターゲット位置１５０からの反射した超音波信号１５６は、トランスデューサ１４２，１４４により受信され、トランスデューサはそれぞれ、操舵輪４７上のトランスデューサ１４２又は１４４とそのターゲット位置１５０との間の距離を表す出力電気信号１５８を供給する。２つのトランスデューサ１４２，１４４の出力電気信号１５８は、適切な電子回路１６０を介して、適切に増幅され、組み合わせられ、例えば差分され、信号ライン１６２上の矢印の頭により指示されるように、車輪４７の中心軸１５２を通る略鉛直なライン１６４まわりの操舵輪４７の回転移動(及びそれに伴い運転者の操舵移動量)の大きさを表す電気信号が導出され、当該電気信号は、コンピューター６６に入力される。図５から分かるように、上述及び図示した操舵輪４７に対する２つの超音波トランスデューサ１４２，１４４の配置は、２つの電気出力信号１５８の差分時に、鉛直軸１６４まわりの車輪４７の回転の変化の大きさのみを表す出力信号１６２を供給する。トランスデューサ１４２，１４４を車輪４７のタイヤ壁から適切な距離で設定することによって、ターゲット位置１５０は、タイヤの軸方向の部位の平均が、タイヤの表面上のタイヤランアウト、ごみ、隆起されたロゴ等からの最小の影響で測定されるように、設定されることができる。自動車１２は、ローラ４４上に支持されたときに駆動されている間、ある横方向の動きが許容され、２つのトランスデューサ１４２，１４４を用いることによって、かかる横方向の移動も、出力電気信号１６２において補償されることができる。如何なる残存するジッタないし他のノイズを除去するための信号１６２の最終のフィルタリングが、コンピューター６６内のソフトウェアにおいて実行される。トランスデューサ１４２，１４４は、‘ＢＡＮＮＥＲ’バンドモデルＵＧＵＡＧＥトランスデューサであってよい。例えばレーザーや高周波(例えばマイクロ波)ベースのトランスデューサのような、他の種類のトランスデューサが代替的に用いられてもよい。
【００２７】
図３は、コンピューター６６へのトランスデューサ１４２，１４４及び電子処理回路１６０の接続を示す。ライン１６２上の操舵移動の信号は、ビューイングスクリーン構成２０上の仮想的な風景画像(即ち、全てのスクリーン部２８，３０，３２上の画像)を運転者の操舵移動に同期して反映させるために、模擬ソフトウェアにより利用され、これにより、“取り囲む”仮想的な現実環境の現実感が高められる。
【００２８】
トランスデューサ１４２，１４４のマウンチングは、好ましくは、調整可能とされ、トランスデューサ１４２，１４４間の間隔が、幾つかの自動車に対して要求されるように、異なるサイズの操舵輪４７に適するように変化できるようにし、また、トランスデューサ１４２，１４４の高さは、同一の理由から、シャシーダイナモメータ１４のプラットフォーム４２に対して調整可能とされる。また、操舵検出構成１４０を含む装置１０に対しては、好ましくは、操舵輪４７は、ローラ４４上で支持されない、というのは、これは、操舵の“自然なフィーリング”を損なうからである。従って、プラットフォーム又はスイベルプレート(図示せず)が、操舵輪４７に対して平らな表面を提供するために、プラットフォーム等がない場合に操舵輪４７が上に載置されることになるロール４４上に配置されて良い。或いは、前輪操舵自動車の駆動される後輪４６に対してのみローラ４４を提供するシャシーダイナモメータ１４が、用いられてもよい。
【００２９】
上述のような操舵検出構成１４０は、遠隔的に操舵操作を検出し、従って、それを特定の車両に対して準備状態に設定するために、最小の人の操作の介入しか必要とせず又は一切の人の操作の介入を必要とせず、装置１０の動作の効率を高め、各車両の交換時間が最小化される。
【００３０】
固定機構４８（車体係合部材及びアクチュエータを含み、図３では参照符号１１８により表される。）は、制御システム５０（図１及び図３では参照符号５０により概略的に示されるが、他の図では示されていない）により遠隔的に操作可能である。制御システム５０は、アクチュエータの動作を制御するため例えばシャシーダイナモメータ１４の脇に配置される操作者のコンソールないしブース１２６における操作スイッチを含む。制御スイッチは、アクチュエータに動力を付与する空気圧システムを動作させるための“ジョイスティック”タイプのスイッチであってよく、それぞれの“ジョイスティック”タイプのスイッチは、固定機構４８のそれぞれのアクチュエータをそれぞれに動作させるために設けられてよい。シャシーダイナモメータ１４は、また、車体固定機構４８の操作を撮像し、操作者のコンソールないしブース１２６内に配置されたビデオスクリーン１３０上で少なくとも車体係合部材の動作及び可能な場合にはアクチュエータの動きをも表示するために配置されたビデオカメラ１２８を含むビデオ監視システム(図１においてのみ概略図示)を含み、操作者が、車体係合部材を望みどおり移動させるため制御システム５０のスイッチを操作者が操作する際に、かかる動きを見れるようにする。当業者であれば、固定機構４８は、それらにかかる荷重及び力に対応するために適切な構造的な保全性を有しなければならないことを理解するだろう。
【００３１】
これより、模擬運転用装置１０の動作が説明される。
【００３２】
シャシーダイナモメータ１４上で自動車１２が運転される前に、レーシング模擬器１０は、フロントスクリーン部２８が下降位置になり、固定機構４８が作動不能な位置になり、偏向プレート５２が閉じられるように、セットアップされる。また、対のローラ４４は、効果的にロックされるよう制動され、自動車１２がその上で駆動できるようにされる。操作者により上下動可能なプレート(図示せず)は、各対のローラ４４の間に配置されてもよい。かかるプレートが上昇位置にあるとき、自動車１２は、ローラ４４の‘隆起’を乗り越えなくて良く、シャシーダイナモメータ１４上の所定位置まで容易に駆動されることができる。自動車１２が正確に位置決めされるとき、プレートは、下降され、車輪４６，４７が、自動車１２が支持されるべきローラ４４に接触する位置へと至らしめられる。自動車１２がシャシーダイナモメータ１４に近づいた際に、自動車１２のバーコード装置６０又はドラッグタグ６２は、リーダ６４により読み取られ、コンピューター６６が、自動車１２のホイールベースに適するように対のローラ４４に間隔を与えるべく、シャシーダイナモメータ１４の調整を開始できるようにする。自動車１２が対のローラ４４上へと駆動されると、自動車１２がレーシング模擬器１０においてレースに対する認証が取れた場合、コンソール１２６内の操作者は、機構４８が自動車１２を所定位置に固定するように制御システム５０を操作する。固定機構４８に対する選択肢は、自動車１２の運転者が、固定機構４８のアクチュエータ１１８により負荷されることになる拘束圧を事前に選択できるように、入口ランプ１６近くに設備(図示せず)を設置することである。拘束圧は、約２〜８バール間であってよい。これは、運転者に、利用可能な馬力の犠牲下で、より良好な牽引を付与するより大きな圧力を選択する選択肢を付与し、より大きな利用可能な馬力のためのより少ない圧力であるがローラ４４上のホイールスピンの可能性が高くなるのとは対照的となる。コンピューター６６は、次いで、自動車１２に対してレーシング模擬器１０をセットアップするのを開始する。これは、リーダ／送信機６４を介して“ドラッグタグ”６２から取得された自動車１２に関するデータに従ったものであってよい。従って、コンピューター６６は、アクチュエータ５８が偏向プレート５２を上昇させるように適切な信号を信号ライン７４で送信する。ブレーキユニット７０（複数も可）は、自動車１２をレース模擬に適合させるためにローラ対４４を介してある一定の荷重を課すために、ライン７２上での信号を介して調整されてもよい。例えば、ある一定の“回転抵抗”が必要とされてもよい。ここで、レーシング模擬器１０は、模擬ドラッグレースを開始のためのセットアップされた状態ないし条件が整った状態となる。
【００３３】
コンピューター６６は、例えば１／４マイルのドラッグレースに対する模擬ソフトウェアを含み、模擬ソフトウェアは、レーシング模擬器１０が模擬ドラッグレースを開始のためにセットアップされると同時に自動的に開始される。このソフトウェアは、可視ディスプレイシステムを介して、実際の１／４マイルのドラッグレースに対して知られているように、運転者がスタートできるように光のシーケンスをフロントスクリーン部２８上に表示する。最終の開始ライトを受信すると同時に、運転者は、実際のレースを開始したかのように、自動車１２のアクセルを踏み、スクリーン構成２０上の仮想的な風景表示は、対のローラ４４からのフィードバックを介して車輪４６の速度に応じて進展する。模擬ソフトウェアは、コンピューターの画像生成器及びそれに伴いプロジェクタ２２，２４，２６を駆動して、あたかも、運転者が自動車１２を競争させているかのように、ビューイングスクリーン構成２０上に、前方に広がる及び通過する現実的な３次元の仮想的な前方(フロントスクリーン部２８上に)及び側方(サイドスクリーン部３０,３２上に)の風景画像を表示するようにし、当該仮想的な風景画像は、対のローラ４６か介して測定される自動車１２の駆動輪４６の速度に同期した進展を有する。従って、アクセルを介した全ての速度変化、変速、及び制動が、検出され、コンピューター６６に供給されて、仮想的な風景画像の進展が制御される。自動車１２の運転者は、ビューイングスクリーン構成２０（非常に大きくてよく、より大きな現実性を描画するため、例えば各スクリーン部は４．５ｍ×３．３７５ｍであってよい。）のフロントスクリーン部２８上に目の焦点を合わせると、自己の自動車１２内で実際のドラックレースの参加の感覚を受ける一方、自動車１２は、止まったままであり、固定機構４８によりシャシーダイナモメータ１４上の所定位置に固定されている。
【００３４】
模擬レースの開始と同時に、コンピューター６６は、ブロアファン８０の動作を開始し、それに対する出口８６は、自動車１２の前部へとエアが吹き付けられるように配置され、模擬レース中、エンジンを冷却する。排気ガス抽出ダクト５４内の抽出ファン８３(図４参照)も、コンピューター６６により、ブロアファン８０と同時にオンにされる。
【００３５】
模擬１／４マイルドラッグレースの終了時、運転者／自動車１２の組み合わせに対してレースを完了するのに要した時間が、フロントスクリーン部２８に表示され、“ドラッグタグ”６２により記憶されるべく、“ドラッグタグ”６２にリーダ／送信機６４により送信される。従って、“ドラッグタグ”６２は、当該レースに対するレース番号及び時間のデータを記憶でき、運転者が、模擬ドラッグレースの開始及び終了時にフロントスクリーン部２８上に、一連の模擬レースでの自己の時間の履歴を表示させることができる。
【００３６】
フロントスクリーン部２８上で運転者／自動車１２のレース時間の短い表示後、操作者は、制御システム５０を操作して、固定機構４８を解放し、コンピューター６６は、偏向プレート５２の閉成、フロントスクリーン部２８の上昇、対のローラ４４のロックを開始し、その際、運転者は、自動車１２を運転してシャシーダイナモメータ１４を前方に離れてその出口ランプ３８上へ至らしめることができる。レース模擬器１０は、従って、入口ランプ１６を介してその他の自動車を受け入れる準備ができた状態になる。
【００３７】
装置１０は、また、模擬サーキットレース用に使用されてもよい。これは、模擬ドラッグレーシングに関する上述の説明とは、追加的に、模擬サーキットレース中の運転者の操舵操作をコンピューター６６に入力するために操舵検出構成１４０が動作されて、模擬ソフトウェアが、画像生成器及びそれに伴いプロジェクタ２２，２４，２６を駆動して、運転者の操舵操作に同期させてビューイングスクリーン構成２０上での仮想的な風景画像を横方向に反映させることができるようにする点が、異なる。即ち、仮想的な風景画像は、運転者により駆動輪４６に負荷される出力、及び、操舵輪４７の１つの動きから装置１４０により測定される運転者の操舵操作の双方に同期して実時間で進展（遷移）する。かかる進展は、自動車の前方速度を模擬するため、仮想的な前方の道路がシームレスに自動車に向かって自動車の下に移動することを伴い、また、自動車の旋回を模擬するため、仮想的な道路若しくは他の画像が横方向に反映されることを伴う。スクリーン構成２０は、効果的に、“周囲”のトリプルスクリーンディスプレイ包囲を提供し、運転者に水平に２００度を超過した視野を提示し、マルチパースペクティブ（multi-perspective）との組み合わせで、高解像度の走行画像（模擬ソフトウェア及び可視ディスプレイシステムにより生成される）は、自動車１２の運転者に対して、自己の個人的な仮想的な現実環境の妄想を付与し、これは、自動車１２への運転者自己の動力の付加操作及び操舵により生成されるパースペクティブを変化させることを介して、連続して流れる。
【００３８】
サーキットレーシング用に使用される装置１０に対しては、自動車１２の操舵輪４７は、好ましくは、ローラ４４により支持されず、その代わり、（上述の如く）ローラ４４上又はそれらの間の支持プレート上に支持されてもよい。或いは、シャシーダイナモメータ１４は、自動車１２の操舵輪４７を支持せず自動車１２の駆動輪４６のみを支持するローラを含むタイプであってよい。
【００３９】
装置１０は、サーキットレーシングに代えて、運転者訓練用に使用されてもよい(この場合、模擬ソフトウェアは、上述のドラッグないしサーキットレーシングに対するスタート手順を供給する必要がない)。シャシーダイナモメータ１４上の所定位置に自動車１２を既に固定させた運転者訓練用の装置１０が設けられてもよく、この場合、学習者たる運転者は、自己の車両を所有する必要がなく、バーコード装置６０若しくは“ドラッグタグ”６２の使用が不必要となる。一般的に、運転者訓練用の装置１０は、前輪操舵の後輪駆動車両を収容するようにセットアップされることになる。
【００４０】
装置１０は、好ましくは、追加的に、模擬運転セッション中に自動車１２の音響及びライティング効果を生成する音響及びライティング装置（図示せず）を含み、模擬運転セッションの現実感を高める。かかる音響及びライティング効果は、好ましくは、スクリーン構成２０上の仮想的な風景画像における効果と協調され、即ち、例えば、夜間運転に対しては、道路のライティング効果が提供されることができ、又は、模擬の横滑りに入る自動車１２に対しては、キーッというタイヤの音が生成されることができる。かかる音響及びライティング装置を、仮想的な風景画像の進展に同期させて駆動させる模擬ソフトウェアを提供することは、プログラマの技量の範囲内である。
【００４１】
装置１０は、また、適切な広告サイン等を、模擬運転セッションの前、模擬運転セッション中又は模擬運転セッション後に、ビューイングスクリーン構成２０上に表示するプログラムを含む模擬ソフトウェアにより、スポンサーを広告することも可能である。例えば、模擬レース中、広告が、運転者が通る道路側方のサインとして現れうる。
【００４２】
本発明の範囲内での種々の変形は、既に説明したもの以外にも、上述の装置１０に関してなされうる。例えば、模擬レースは、１／４マイルドラッグレースやサーキットレース以外でありえ、例えば、模擬ラリー運転でありうる。また、模擬ソフトウェアは、好ましくは、コンピューター６６へのデータ入力設備９０を介した操作者入力が、予期せぬ運転状況を運転者に与えるようにすることも可能であり、例えば、運転者がそこから回復させることが期待される模擬の横滑り状態へと車両を至らせることは可能である。
【００４３】
ダイナモメータ１４は、４対よりも少ないローラ４４を含んでよく、例えば、車両の駆動輪を回転可能に支持する２対だけのローラを含んでよく、それらが、前後いずれの対の車輪であってもよい。また、自動二輪車のような二輪車に対するレース模擬器を提供することも本発明の範囲内であり、この場合、ダイナモメータの構成要素は、自動二輪車の前後何れかの輪若しくは両輪に対してローラを含む支持プラットフォームや、両輪に対する稼動支持体のタイプの回転可能なプラットフォームを含んでよい。
【００４４】
操舵検出装置１４０は、上述のような装置１０と異なる模擬運転装置で用いられてもよい。例えば、トリプルビューイングスクリーン構成２０に代えて、単一のフロントスクリーン及びそれに対する１つのプロジェクタを有する可視ディスプレイシステムが、用いられてもよい。かかる可視ディスプレイシステムは、運転者が模擬運転装置の使用の潜在的な顧客に引き付けられるほどの十分な仮想的現実性を提供することができる。
【００４５】
上述の本発明は、上述した以外の変形、改良及び／又は追加を受けやすく、理解すべきこととして、本発明は、添付の特許請求の範囲内に入る全ての変形、改良及び／又は追加を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】自動車の模擬運転用装置の概略的な側面図である。
【図２】本発明の一実施例による操舵検出装置を含む図１の装置の概略的な等角図である。
【図３】図１及び図２に示すような装置の制御及びディスプレイ要素の動作可能な関連性のブロック図である。
【図４】図１及び図２に示すような装置用の、本発明の一実施例による、自動車の運転者の操舵操作を測定する操舵検出装置の概略的な側面図である。
【図５】図４の操舵検出装置の概略的な平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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