(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力装置（４）に対する使用者の操作に基づいた入力情報と、仮想車両（７）の模擬空間内での位置情報と、模擬的な背景情報をもとに、前記使用者に対して、ポリゴンによる模擬視界を表示する手段（２４）を備える模擬運転装置（２）において、
地形表示ポリゴンと前記仮想車両（７）に関する第１の情報から、下記の一次遅れの式〔１〕を用いて計算された情報を求める平滑化計算手段（２２）と、
前記平滑化計算手段（２２）による情報から仮想車両（７）の映像を生成する手段（２６）と、
を備え、
前記一次遅れの式〔１〕の平滑化係数は、可変であり、
前記平滑化計算手段（２２）は、下記の式〔１〕から定まる数列｛ａn｝を計算するプログラムの関数として、ａnに相当する値である引数ａと、式〔１〕でのｂに相当する値である引数ｂと、スキップ回数として前記引数ａからｒ番目の値を得るために用いる引数ｒと、平滑化係数である引数ｋとの４つの引数を有し、計算されたａn+rに相当する値を得る処理を行い、ｎ＞ｒまたはａ＝ｂとなった場合に前記処理を終了することを特徴とする模擬運転装置（２）。
ａn+1＝（ｋａn＋ｂ）／（ｋ＋１）      …〔１〕
ここで、ｋは平滑化係数で正の値とし、ｎは０以上の整数とする。
【請求項２】
請求項１記載の模擬運転装置（２）において、
前記第１の情報は、前記模擬空間内における前記仮想車両（７）の高さの情報を有することを特徴とする模擬運転装置（２）。
【請求項３】
請求項１又は２記載の模擬運転装置（２）において、
前記第１の情報は、前記模擬空間内における前記仮想車両（７）の進行方向の傾きの情報を有することを特徴とする模擬運転装置（２）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の模擬運転装置（２）において、
前記第１の情報は、前記模擬空間内における前記仮想車両（７）の進行方向と直角である方向の傾きの情報を有することを特徴とする模擬運転装置（２）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用者の模擬車両の操縦操作に基づいてディスプレイ装置上に走行情景を映像として表示し、走行状態を疑似体験させる模擬運転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、使用者が各種操作可能な模擬二輪車と、この模擬二輪車の走行状態に係る走行路を含む所望の映像を表示するＣＲＴ等を利用したディスプレイ装置とを組み合わせた模擬運転装置が、遊技用として、あるいは二輪車の運転教育用として使用に供されている。
【０００３】
これらの模擬運転装置は、使用者に対して表示する映像にポリゴン（多角形）を組み合わせて用いられている。このポリゴンを制御する方法は種々提案されており、例えば裏ポリゴンを描画しないようなハードウェア等を有効利用できるポリゴンデータ変換装置及び３次元シミュレータ装置が、特開平８−６４８５号公報に開示されている。また、複数のラスタエンジンの中、ある一つのラスタエンジンに２次元ポリゴン情報処理の負荷が集中することなく均等に処理負荷の分配をし、処理リソースの有効利用を可能とする、画像発生装置の処理負荷の分配方式が、特開平８−３３５２７３号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、模擬運転装置において、例えば自車両（例えば主観視の場合は視点、客観視の場合は自車両の画像）が坂道などを登降する表現を行う場合、地形を構成するポリゴンの高さや傾きを逐次参照し、視点や自車両の高さ、姿勢を求めて表示するようにしている。この場合、地形がポリゴンを組み合わせた多面体で定義されるため、隣接するポリゴンに乗り移る際に、地形の角度や高さが不連続になり、視点や自車両の高さ、姿勢は滑らかな動きにならない。
【０００５】
つまり、視点座標が隣接するポリゴン間の不連続部分に影響を受けてスクリーン表示が揺れ、あるいは自車両の座標が前記不連続部分に影響を受け、自車両が不要に振動する表示となってしまうという問題がある。
【０００６】
これらの動きは、ポリゴンを細かく分割し、角度や高さの変化を小さくする方法や、タイヤやサスペンションなどの運動方程式を解く方法を用いることで、滑らかに動く映像を得ることができるが、いずれも計算の負荷が増大する。
【０００７】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、模擬空間内において、隣接するポリゴン間の不連続部分があっても、表示上、視点の揺れや仮想車両の不要な振動を引き起こすことなく、滑らかな走行状態の映像を得ることができる模擬運転装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、模擬空間内において、隣接するポリゴン間の不連続部分に影響されずに、滑らかな走行状態の映像を得ることができる表示を、計算上の負荷を重くすることなく、低コストで実現させることができる模擬運転装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る模擬運転装置は、入力装置に対する使用者の操作に基づいた入力情報と、仮想車両の模擬空間内の位置情報と、模擬的な背景情報をもとに、前記使用者に対して、ポリゴンによる模擬視界を表示する手段を備える模擬運転装置において、地形表示ポリゴンと前記仮想車両の第１の情報から、一次遅れの式を用いて計算された情報を求める平滑化計算手段と、前記平滑化計算手段による情報から前記仮想車両の映像を生成する手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、仮想車両の映像としては、主観視では仮想車両の中に設定された視点から見た映像であり、客観視では仮想車両の後方に設定された視点から見た映像である。
【００１１】
これにより、模擬空間内において、隣接するポリゴン間の不連続部分が滑らかな曲線に変換され、仮想車両（視点を含む）はこの曲線に沿って移動することになる。従って、表示上、視点の揺れや仮想車両の不要な振動を引き起こすことなく、滑らかな走行状態の映像を得ることができる。
【００１２】
また、一次遅れの式という、計算上、負荷の軽い処理を行うことから、リアルタイムによる３次元画像の動作表示に影響を及ぼすことなく、仮想車両の動きを滑らかにすることができる。これは、ソフトウエア開発にかかるコストの低廉化にも有利になる。
【００１３】
ところで、自動車等のサスペンションに使われているばねと減衰器とにより、振動特性が変化する。減衰が弱いと、段差を降りたときに減衰していく正弦波の運動になるが、減衰力を調整することにより、サスペンションの臨界減衰に近い運動を得ることができる。
【００１４】
この臨界減衰に近い運動の様相が一次遅れの波形に近似していることから、隣接するポリゴンによる段差を自車両が通過するときに、サスペンションの臨界減衰に近い表現を行うことができ、使用者は、実車に乗車しているような臨場感のある雰囲気を得ることができる。
【００１５】
この場合、前記第１の情報は、前記模擬空間内における前記仮想車両の高さの情報を有するようにしてもよいし、前記模擬空間内における前記仮想車両の進行方向の傾きの情報を有するようにしてもよい。また、前記第１の情報は、前記模擬空間内における前記仮想車両の進行方向と直角である方向の傾きの情報を有するようにしてもよい。
【００１６】
更に、本発明では、一次遅れの式の平滑化数を可変としてもよい。これにより、平滑化処理の結果を変えることが可能となり、種々のサスペンションの硬さを表現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る模擬運転装置の一実施の形態例について図１〜図１８を参照しながら説明する。
【００１８】
まず、本実施の形態に係る模擬運転装置２は、図１に示すように、使用者２０が乗車され得る形状を有し、かつ、乗車した使用者２０の操作に基づく各種情報を出力する模擬車両４と、該模擬車両４からの出力情報に基づいて、使用者２０が乗車している模擬車両４に対応する仮想車両７（図１０参照：以下、単に自車両７と記す）の模擬空間内での位置情報と、模擬的な背景情報をもとに、前記使用者２０に対して、ポリゴンによる模擬視界を表示するディスプレイボックス６と、模擬車両４及びディスプレイボックス６を管理・制御する制御回路２２とを有する。
【００１９】
前記ディスプレイボックス６には、使用者２０に模擬視界を表示するためのディスプレイ２４と、模擬車両４からの各種情報に基づいて模擬視界を構成する背景画像や自車両７等のオブジェクトデータを保持し、制御回路２２からの情報に基づいて前記ディスプレイ２４に模擬視界を表示させるＣＧＩ発生装置（Computer Generated Image）２６と、操縦操作や他車両などにより発生する音を使用者２０に伝えるためのスピーカユニット２８が備えられている。
【００２０】
模擬車両４には、図２に示すように、実車と同様に、ハンドルトルクセンサ３０、アクセル開度センサ３２、ブレーキ圧センサ（３４、３６）などの各種センサ群や、ライティングスイッチ３８、ウィンカースイッチ４０などの各種スイッチ群や、ピッチモータ４２、ステアリングモータ４４などの各種モータ群が設置されている。図２に、上述した各種センサ群、スイッチ群及びモータ群等の代表例を図示し、その説明を省略する。
【００２１】
一方、前記制御回路２２は、各種演算、判断及び制御等を行う中央処理装置としてのＣＰＵと、システムプログラム等が記憶される記憶手段としてのＲＯＭと、ワーク用等に使用される記憶手段としてのＲＡＭ等を有する。もちろん、各種センサ群やスイッチ群からの情報から、ディスプレイ２４に対する表示制御も行うようになっている。
【００２２】
制御回路２２から伝達される情報とは、基本的には、模擬車両４の操縦操作に係わる現在位置データ、現在速度データ、現在加速度データ等である。
【００２３】
ＣＧＩ発生装置２６は、制御回路２２からの前記各種データが例えばフレーム単位に入力されるに従って、予め記憶されている風景を含む走行路の映像情報を発生し、これによって、ディスプレイ２４には模擬視界が表示されることになる。
【００２４】
次に、模擬視界を含む模擬空間について説明する。風景を含む走行路の映像情報は、すべて模擬空間上で表現されており、その模擬空間は、図３に示すように、制御回路２２においてｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を有する３次元空間として計算される。また、ｘ−ｙ平面は、図４に示すように、模擬空間内の底面に対応させるので、ｚ座標は模擬空間内において高さに対応することとなる。
【００２５】
つまり、模擬空間内に表現される建物や走行路等の映像情報は、多数のポリゴンの情報で構成され、各ポリゴンの情報は、それぞれ頂点データを有する。頂点データは、模擬空間内の３次元座標を含み、例えば模擬車両４からの操作入力に応じて前記３次元座標が逐次計算されて、例えば自車両７が移動するような映像が表示されることになる。これらポリゴンの頂点データは、制御回路２２のＲＡＭあるいはＣＧＩ発生装置２６のＲＡＭなどに保持されている。
【００２６】
このようなポリゴンによる建物や走行路の表示において、ポリゴンを粗く設定する（形状の大きなポリゴンで設定する）と、隣接するポリゴン間において、例えば図１０及び図１１に示すように、傾斜角が９０°とされた段差５０が生じることになる。このように段差５０が生じるポリゴンの配置関係の形態（以下、第１の形態と記す）で自車両７を走行させると、段差５０の部分で走行状態が不連続になり、不自然な印象を与える。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、上述のような第１の形態における段差５０の傾斜角を滑らかにすべく、後述する一次遅れの式で補間を行うようにしている。なお、段差としては、上述の図１０及び図１１に示すほか、図１３及び図１４に示すように、自車両７の走行方向に対してある角度で傾斜するポリゴンが存在する形態（自車両７の走行方向について隣接する２つのポリゴンがその境界部分において屈曲した形態：以下、第２の形態と記す）や、図１６及び図１７に示すように、自車両７の進行方向と直角な方向に対してある角度で傾斜するポリゴンが存在する形態（自車両７の走行方向について隣接する２つのポリゴンがねじれの関係となる形態：以下、第３の形態と記す）などがある。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る模擬運転装置２で使用される一次遅れの式について説明する。
【００２９】
まず、一次遅れの式は、以下の（１）式のような漸化式とする。
【００３０】
ａn+1＝（ｋａn＋ｂ）／（ｋ＋１）        …（１）
この（１）式において、ｋは平滑化係数で正の値とし、ｎは０以上の整数とする。この（１）式から定まる数列｛ａn｝はｋ＞−１／２のとき、任意の初項ａ0に対してｂに収束することが分かる。
【００３１】
ここで、一次遅れの式の一例について、図５と図６を参照しながら説明する。
図５と図６のグラフの縦軸はａnを表し、横軸はｎを表す。
【００３２】
図５は、初項ａ0＝５、ｂ＝０、平滑化係数ｋを２０とした以下の（２）式で表される漸化式から定まるグラフである。
【００３３】
ａn+1＝（２０ａn＋０）／（２０＋１）＝（２０／２１）ａn    …（２）
この（２）式より数列｛ａn｝は公比２０／２１の等比数列となり、初項５から単調に減少し、０に収束することが分かる。
【００３４】
また、図６は平滑化係数ｋを小さくして、以下の（３）式のようにｋ＝５とした場合のグラフである。
【００３５】
ａn+1＝（５ａn＋０）／（５＋１）＝（５／６）ａn            …（３）
この（３）式により数列｛ａn｝は公比５／６の等比数列となり、（２）式の場合と同様に初項５から単調に減少し、０に収束することが分かる。このように、これら２つの曲線は、初項ａ0＝５で決まる段差のポリゴンを移動する滑らかな軌跡として用いることができる。
【００３６】
ところで、自動車等のサスペンションに使われているばねと減衰器とにより、振動特性が変化することが知られている。減衰が弱いと、段差を降りたときに減衰していく正弦波の運動になるが、減衰力を調整することにより、サスペンションの臨界減衰に近い運動を得ることができる。
【００３７】
この臨界減衰に近い運動の様相が一次遅れの波形に近似していることから、上述の（１）式等の一次遅れの式を用いることで、自車両７が上述の隣接するポリゴンによる段差を通過するときに、サスペンションの臨界減衰に近い表現を行うことができる。
【００３８】
また、図５と図６のグラフからも明らかなように、（３）式は、（２）式より収束が速いことが分かる。つまり、平滑化係数は小さくするほど、数列｛ａn｝は急激に収束する。
【００３９】
従って、平滑化係数の値を変えることにより、サスペンションの硬さを表現することが可能となることが分かる。軟らかいサスペンションの場合は、図５のように平滑化係数を大きくし、硬いサスペンションの場合は、図６のように平滑化係数を小さくすればよい。
【００４０】
次に、上述の数列｛ａn｝を計算する共通関数Ａのフローチャートを説明する。ここでの関数とは、Ｃ言語での使われ方のように、一定の処理を行うプログラムを意味する。数列｛ａn｝を計算する関数は、ａnに相当する値ａと、（１）式でのｂに相当する値ｂと、後に説明するスキップ回数ｒと、平滑化係数ｋの４つの引数を有し、戻り値として、計算されたａn+rに相当する値を返す処理を行う。
【００４１】
図７は、前記共通関数Ａのフローチャートである。ステップＳ１０１で引数ａ、ｂ、ｒ、ｋを受け取り、ステップＳ１０２でループカウンタｎを１に初期化する。ステップＳ１０３からステップＳ１０５まではループ処理となる。ループの終了条件はｎ＞ｒまたはａ＝ｂとなった場合である。
【００４２】
ここで、ｒは引数ａからｒ番目の値を返すために用いる値である。これは、自車両７の速度が速い場合、表示に用いる高さのデータとして、図８に示す曲線上にプロットした黒丸のように、例えば１０番おきの値が必要な場合と、自車両７の速度が遅い場合は、図９に示すように、５番おきの値が必要な場合がある。このスキップ回数の値がｒである。
【００４３】
ループのもう一つの終了条件であるａ＝ｂは、ａ＝ｂになると（１）式の性質から、これ以降、何度計算しても求まる値はｂのまま変わらないためである。これはｂが（１）式における極限値であるためであり、本来、理論的に（１）式の数列｛ａn｝は、初項がｂである以外、ａ＝ｂとなることはあり得ないが、コンピュータによる演算のため、誤差が丸められ、極限値であるｂと一致する可能性がある。
【００４４】
図７のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ１０３は（１）式に準じた計算を行い、ステップＳ１０４でループカウンタを増分し、ループ内の処理が終了する。この処理をステップＳ１０５で判定する終了条件が発生するまで行い、ループが完了した次の処理であるステップＳ１０６でａの値を返すことにより、共通関数Ａの処理は終了する。このように、共通関数Ａは一次遅れの式の計算を行なう処理であるが、サスペンションなどの運動方程式の計算等と比較して、負荷が軽い処理であることが分かる。
【００４５】
次に、上述の第１〜第３の形態に対して、上述の一次遅れの式を用いることにより、滑らかな自車両７の動きを実現させる手法について図１０〜図１８を参照しながら説明する。
【００４６】
まず、上述した共通関数Ａを用いて、第１の形態に対する平滑化処理について図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【００４７】
図１０は、第１の形態における段差５０を通過する自車両７を示す説明図であり、図１１は、図１０の自車両７の側面を段差５０と共に拡大した説明図である。図１１から分かるように、自車両７が乗っているポリゴン６０の高さはｈであり、乗り移るポリゴン６２の高さはｊである。
【００４８】
ここで、図１２のフローチャートについて説明する。処理の概要は、（１）式において初項にｈを代入し、ｂにｊを代入し、求まった値を順次自車両７の高さとする処理である。
【００４９】
ステップＳ２０１で現在の自車両７の高さｈを求める。ここで自車両７の高さとは、ポリゴン６０を乗り移る瞬間の、乗り移る車輪の最下部の座標からｘ−ｙ平面に垂線を下ろした場合の垂線の長さ、即ち、最下部のｚ座標の値である。次のステップＳ２０２において、乗り移るポリゴン６２の高さｊを求める。この高さは車輪が乗り移るポリゴン６２のｚ座標の値である。
【００５０】
ステップＳ２０１とステップＳ２０２で求まったｈ、ｊを、ステップＳ２０３で、引数となる変数ａにｈを代入し、引数となる変数ｂにｊを代入する。次のステップＳ２０４からステップＳ２０７はループ処理であり、継続条件は一次遅れの式を用いて自車両７の高さを制御している期間である。
【００５１】
ステップＳ２０４で、所望の平滑化係数と自車両７の速さに応じたスキップ回数ｒとａ、ｂを引数として共通関数Ａでの処理に入る。この共通関数Ａでの処理は、上述したのでここではその重複説明を省略する。
【００５２】
次のステップＳ２０５において、共通関数Ａからの戻り値をあらためてａに代入し、ステップＳ２０６でａを自車両７の高さに反映させる。そして、このループ処理が繰り返されることで、自車両７は、図１１において象徴的に示す平滑化された曲線６４に沿ったかたちで移動することとなり、ステップＳ２０７の継続条件が満たされなった段階で、この第１の形態に対する処理は終了する。
【００５３】
次に、上述した共通関数Ａを用いて、第２の形態に対する平滑化処理について図１３〜図１５を参照しながら説明する。
【００５４】
まず、前記第２の形態、即ち、自車両７の走行方向に対してある角度で傾斜するポリゴン６８が存在する形態における自車両７の進行方向の傾きとは、自車両７の上下方向の傾き（ピッチ）であり、例えばポリゴン６６から隣接するポリゴン６８に乗り移る瞬間の自車両７の進行方向の方向ベクトルを（ａ、ｂ、ｃ）とおいたとき、ｃ／√（ａ2＋ｂ2）と定めてもよい。
【００５５】
また、自車両７が前記ポリゴン６８上のベクトル１２の方向に移動した場合に、このベクトル１２を（ｓ、ｔ、ｕ）とおいたとき、このポリゴン６８の傾きをｕ／√（ｓ2＋ｔ2）と定めてもよい。
【００５６】
ここで、図１５のフローチャートについて説明する。このフローチャートにおいて、自車両７の進行方向の傾きをｍとし、乗り移るポリゴン６８の傾きをｐとする。処理の概要は、（１）式において初項にｍを代入し、ｂにｐを代入し、求まった値を順次自車両７の傾きとする処理である。
【００５７】
ステップＳ３０１で現在の自車両７の進行方向の傾きｍを求め、次のステップＳ３０２で乗り移るポリゴン６８の傾きｐを求める。
【００５８】
ステップＳ３０１とステップＳ３０２で求まったｍ、ｐを、ステップＳ３０３で、引数となる変数ａにｍを代入し、引数となる変数ｂにｐを代入する。ステップＳ３０４からステップＳ３０７はループ処理であり、継続条件は一次遅れの式を用いて自車両７の進行方向の傾きを制御している期間である。
【００５９】
ステップＳ３０４で、所望の平滑化係数と自車両７の速さに応じたスキップ回数ｒとａ、ｂを引数として共通関数Ａでの処理に入る。そして、次のステップＳ３０５において、共通関数Ａからの戻り値をあらためてａに代入し、ステップＳ３０６において、ａを自車両７の傾きに反映させる。そして、このループ処理が繰り返されることで、自車両７は、隣接するポリゴン６６及び６８間における平滑化された曲線（図示せず）に沿ったかたちで移動することとなり、ステップＳ３０７の継続条件が満たされなった段階で、この第２の形態に対する処理は終了する。
【００６０】
次に、上述した共通関数Ａを用いて、第３の形態に対する平滑化処理について図１６〜図１８を参照しながら説明する。
【００６１】
まず、第３の形態、即ち、自車両７の進行方向と直角な方向に対してある角度で傾斜するポリゴン７２が存在する形態における自車両７の進行方向の直角方向の傾きとは、自車両７の横方向の傾き（カント）であり、例えば自車両７の後輪の回転軸の方向ベクトルを、（ａ、ｂ、ｃ）とおいたとき、ｃ／√（ａ2＋ｂ2）と定めてもよい。また、この方向ベクトルの向きを自車両７の右から左方向か、左から右方向かのどちらか一方向に予め定めておく。
【００６２】
また、図１６に示す隣接するポリゴン７０及び７２のうち、自車両７が乗り移るポリゴン７２上のベクトル１６を自車両７の進行方向とし、該進行方向に対して直角であるベクトル１８をポリゴン７２の傾きとする。このベクトル１８を（ｓ、ｔ、ｕ）とおいたとき、このポリゴン７２の傾きをｕ／√（ｓ2＋ｔ2）と定めてもよい。
【００６３】
ここで、図１８のフローチャートについて説明する。このフローチャートにおいて、自車両７の進行方向の垂直方向の傾きはｍであり、乗り移るポリゴン７２の傾きをｐとする。処理の概要は、（１）式において初項にｍを代入し、ｂにｐを代入し、求まった値を順次自車両７の進行方向の垂直方向の傾きとする処理である。
【００６４】
まず、ステップＳ４０１で現在の自車両７の進行方向の傾きｍを求め、次のステップＳ４０２で乗り移るポリゴン７２の傾きｐを求める。
【００６５】
ステップＳ４０１とステップＳ４０２で求まった傾きｍ、ｐを、ステップＳ４０３で、引数となる変数ａにｍを代入し、引数となる変数ｂにｐを代入する。ステップＳ４０４からステップＳ４０８はループ処理であり、継続条件は一次遅れの式を用いて自車両７の進行方向の垂直方向の傾きを制御している期間である。
【００６６】
ステップＳ４０４で、所望の平滑化係数と自車両７の速さに応じたスキップ回数ｒとａ、ｂを引数として共通関数Ａでの処理に入る。そして、次のステップＳ４０５において、共通関数Ａからの戻り値をあらためてａに代入し、ステップＳ４０６でａを自車両７の傾きに反映させる。そして、このループ処理が繰り返されることで、自車両７は、隣接するポリゴン７０及び７２間における平滑化された曲線（図示せず）に沿ったかたちで移動することとなり、ステップＳ４０７の継続条件が満たされなった段階で、この第３の形態に対する処理は終了する。
【００６７】
以上説明したように、隣接するポリゴンの第１〜第３の形態に対して一次遅れの式を用いることにより、模擬空間内において、隣接するポリゴン間の不連続部分が滑らかな曲線に変換され、自車両７（視点を含む）はこの曲線に沿って移動することになる。従って、表示上、視点の揺れや自車両７の不要な振動を引き起こすことなく、滑らかな走行状態の映像を得ることができる。
【００６８】
また、一次遅れの式という、計算上、負荷の軽い処理を行うことから、リアルタイムによる３次元画像の動作表示に影響を及ぼすことなく、自車両７の動きを滑らかにすることができる。これは、ソフトウエア開発にかかるコストの低廉化にも有利になる。
【００６９】
自動車のサスペンションの臨界減衰に近い運動の様相が一次遅れの波形に近似していることから、隣接するポリゴンによる段差を自車両７が通過するときに、サスペンションの臨界減衰に近い表現を行うことができ、使用者は、実車に乗車しているような臨場感のある雰囲気を得ることができる。
【００７０】
更に、一次遅れの式の平滑化数を可変としたので、平滑化処理の結果を変えることが可能となり、種々のサスペンションの硬さを表現することができる。
【００７１】
このように、本実施の形態に係る模擬運転装置においては、隣接するポリゴン間の不連続である角度や高さを平滑化することができ、自車両７を滑らかに動かすことが可能となる。
【００７２】
なお、本発明に係る模擬運転装置は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る模擬運転装置によれば、模擬空間内において、隣接するポリゴン間の不連続部分があっても、表示上、視点の揺れや仮想車両の不要な振動を引き起こすことなく、滑らかな走行状態の映像を得ることができる。
【００７４】
また、模擬空間内において、隣接するポリゴン間の不連続部分に影響されずに、滑らかな走行状態の映像を得ることができる表示を、計算上の負荷を重くすることなく、低コストで実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る模擬運転装置の側面図である。
【図２】図１に示す模擬運転装置の回路構成ブロック図である。
【図３】模擬空間座標を示す図である。
【図４】模擬空間座標内に背景を描いた図である。
【図５】平滑化係数を２０としたときの一次遅れの式のグラフである。
【図６】平滑化係数を５としたときの一次遅れの式のグラフである。
【図７】共通関数Ａのフローチャートである。
【図８】一次遅れの式のグラフに１０番目ごとに点をプロットしたグラフである。
【図９】一次遅れの式のグラフに５番目ごとに点をプロットしたグラフである。
【図１０】段差を通過する車両を示す図である。
【図１１】図１０の段差部分を拡大した図である。
【図１２】第１の形態に対する平滑化処理を示すフローチャートである。
【図１３】車両の進行方向の傾きが異なるポリゴンを通過する車両を示す図である。
【図１４】車両が乗り移るポリゴン傾きを表す図である。
【図１５】第２の形態に対する平滑化処理を示すフローチャートである。
【図１６】車両の進行方向の垂直方向の傾きが異なるポリゴンを通過する車両を示す図である。
【図１７】車両が乗り移るポリゴン傾きを表す図である。
【図１８】第３の形態に対する平滑化処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…模擬運転装置                ４…模擬車両
６…ディスプレイボックス        ７…自車両
１２、１６…進行方向ベクトル    １８…進行方向の垂直方向のベクトル
２０…使用者                    ５０…段差
６０、６２、６６、６８、７０、７２…隣接するポリゴン
６４…曲線
【図１】
0004846919.tif 000002
【図２】
0004846919.tif 000003
【図３】
0004846919.tif 000004
【図４】
0004846919.tif 000005
【図５】
0004846919.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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