(57)【要約】【課題】本発明は、自動車の運転を模擬し、その模擬の過程や結果に応じた振る舞いを行う運転模擬装置に関し、リアリティが大幅に損なわれることなく、多様な形態および環境における運転の模擬を確度高く安定に実現できることを目的とする。【解決手段】自動車の運転を模擬する運転模擬装置であって、前記自動車の内部と操作者の視界との双方もしくは何れか一方に照明光を照射する照明手段と、前記運転の模擬のシナリオに適した形態による前記照明光の照射を前記照明手段に指示する制御手段とを備る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の運転を模擬する運転模擬装置であって、
前記自動車の内部と操作者の視界との双方もしくは何れか一方に照明光を照射する照明手段と、
前記運転の模擬のシナリオに適した形態による前記照明光の照射を前記照明手段に指示する制御手段と
を備えたことを特徴とする運転模擬装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運転模擬装置において、
前記制御手段は、
前記照明光の色と光量との双方もしくは何れか一方を設定する
ことを特徴とする運転模擬装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の運転模擬装置において、
前記制御手段は、
前記照明手段の発光面における前記照明光の色と光量との双方または何れか一方の分布を設定する
ことを特徴とする運転模擬装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の運転模擬装置において、
前記照明手段は、
前記模擬の結果に基づいて前記自動車の周囲の景色が表示される面以外に前記照明光の照射域を有する
ことを特徴とする運転模擬装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の運転模擬装置において、
前記照明手段は、
前記照明手段の姿勢または前記照明手段の照射域を可変する可変手段を有し、
前記制御手段は、
前記可変手段を介して前記自動車の周囲の景色が表示される面以外に前記照明光の照射域を制限する
ことを特徴とする運転模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の運転を模擬し、その模擬の過程や結果に応じた振る舞いを行う運転模擬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速のコンピュータと高度に進展した情報処理技術との組み合わせにより実現されるシミュレーション技術は、以下のような多様な分野に適したドライビングシミュレータに積極的に適用されている。
【０００３】
(1) 本物に忠実な挙動が実現されることにより利用者に運転の経験や楽しみを与えるアミューズメント
(2) 運転技術（地域性、コスト、危険性等により実現が難しい道路状況等の模擬による多様な運転技術の習得および上達と、交通ルールの習得とを含む。）のトレーニング（検定等に用いられるものを含む。）
(3) 道路等の交通インフラや自動車の開発に必要なデータの収集および確認のために行われる学術研究
【０００４】
図４は、従来の運転模擬装置の構成例を示す図である。
図において、運転の模擬の対象となる自動車４１は、動揺装置４２の頂部に積載されて固定される。自動車４１の周囲には、上記運転の111模擬の形態や過程に応じたその自動車４１の周囲の景色、地形、地物等を示す映像が投影されるスクリーン４３-1〜４３-7が配置される。自動車４１の上方には、上記スクリーン４３-1〜４３-7にそれぞれ映像を投影するプロジェクタ４４-1〜４４-7が配置される。なお、これらのプロジェクタ４４-1〜４４-7は、自動車４１の上方に、上記動揺装置４２の頂部に平行な状態で配置された環状のフレーム上に所定の間隔で配置され、それぞれの出射口がスクリーン４３-1〜４３-7の方向に設定された状態で固定される。自動車４１、動揺装置４２およびプロジェクタ４４-1〜４４-7は、これらを統括するコンピュータ４５の対応する入出力ポートに接続される。また、自動車４１の周囲は、動揺装置４２と、その揺動装置４２の頂部の縁に周設された隔壁４６とによって、外部との光学的な遮蔽が図られる。
【０００５】
このような構成の運転模擬装置では、コンピュータ４５は、所定のソフトウエアを実行することによって以下の項目にかかわるインタフェースをとり、かつ監視および設定等を行うことによって、総合的に自動車４１の模擬装置としての機能を実現する。
【０００６】
(1) 自動車４１の運転席に装備されたステアリングホイール、ブレーキペダル、アクセルペダル等（図示されない。）の操作と、速度計、燃料計等（図示されない。）の照明およびこれらの表示
(2) 動揺装置４２を介して設定され、適宜可変される自動車４１の姿勢
(3) プロジェクタ４４-1〜４４-7によるスクリーン４３-1〜４３-7への映像の投影
【０００７】
なお、上記自動車４１については、必ずしも、本物の自動車でなくてもよく、例えば、模擬されるべき運転の形態や目的に適した運転席のみで代替されてもよい。
【０００８】
このようなドライビングシミュレータでは、運転の模擬の対象となる車両の本物らしさの安価かつ確実な実現を図るために、本物の車両が組み込まれる場合が多く、このような車両の容易な選択や交換が可能であることが強く要望されつつある。
【０００９】
なお、本発明に関連する先行技術としては、後述する特許文献１の請求項１、５、７に開示されるように、「蒸気機関車の運転を被験者に疑似体験させる運転模擬装置であって、
前記蒸気機関車の車体部における運転室を模倣した模擬運転室に設置される模擬ボイラー部の火室内に投入された疑似石炭の投入量および投入位置を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された検出結果と、前記模擬ボイラー部に供給された疑似水分の供給量とに応じて、該模擬ボイラー部の模擬蒸気圧を算出する模擬蒸気圧算出手段と、前記模擬蒸気圧算出手段によって算出された模擬蒸気圧と、前記運転室に設けられた前記蒸気機関車の動作に関する操作部の操作状況とに基づいて、前記蒸気機関車の模擬牽引力を算出する模擬牽引力算出手段と、前記模擬牽引力算出手段によって算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報とに基づいて、前記蒸気機関車の走行速度を算出する速度算出手段とに併せて、
前記検出手段によって検出された検出結果に応じて、前記火室内における前記疑似石炭の燃焼状況を照明により演出する照明演出手段を備え、前記照明演出手段は、前記物体通過センサの前記マトリクス状の検知領域にそれぞれ対応する光源を有し、各光源から前記火室内の床面部に向けて照射される光の色および照度を変えて前記燃焼状況を演出する」ことによって、「蒸気機関車の運転に関して、現実に近い形で被験者に模擬体験をさせる」点に特徴がある運転模擬装置があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２７６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した従来例では、運転席とスクリーン４３-1〜４３-7の面とに対する外部からの無用な光の照射が既述の隔壁４６によって阻止されることにより、自動車４１の周囲には、スクリーン４３-1〜４３-7に投影された映像を操作者（自動車４１の運転席に居る。）が鮮明に見ることができる環境が確保されていた。
【００１２】
したがって、動揺装置４２の頂部と隔壁４６とで囲われ、かつ自動車４１が配置されてなるシミュレータ室では、全体的に暗く、例えば、白昼の走行シーンであっても、その自動車４１の周囲および運転席（ドライバーアイポイント）付近が暗いために、実際の走行環境のリアリティが損なわれていた。
【００１３】
なお、このようなリアリティを幾分なりとも改善する技術としては、例えば、図５に示すように、自動車４１の運転席の上方に配置された照明灯５１により、その自動車４１のフロントグラスおよびサイドグラスを介して運転席の照明を部分的に補う技術がある。
【００１４】
しかし、このような技術は、上記リアリティが補完される運転者の姿勢や位置が限られてその運転者の視界が狭まり、例えば、トンネル内における走行の模擬の過程では、そのトンネル内に所定の間隔で配置された照明灯のリアリティが損なわれる場合が多かった。
【００１５】
本発明は、性能およびリアリティが大幅に損なわれることなく、多様な形態および環境における運転の模擬を確度高く安定に実現できる運転模擬装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の発明では、自動車の運転を模擬する運転模擬装置において、照明手段は、前記自動車の内部と操作者の視界との双方もしくは何れか一方に照明光を照射する。制御手段は、前記運転の模擬のシナリオに適した形態による前記照明光の照射を前記照明手段に指示する。
【００１７】
すなわち、自動車の内部と操作者の視界との双方もしくは何れか一方には、運転の模擬の過程で生成される周囲の景色や地物を示す画像を出力する手段とは異なる光源によって、その自動車の運転の模擬のシナリオに適した照明光が照射される。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の運転模擬装置において、前記制御手段は、前記照明光の色と光量との双方もしくは何れか一方を設定する。
【００１９】
すなわち、自動車の内部と操作者の視界との双方もしくは何れか一方には、その自動車の運転の模擬の過程で醸し出されるべき雰囲気と明るさとの何れもが適宜設定され、かつ変更された照明光が照射される。
【００２０】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の運転模擬装置において、前記制御手段は、前記照明手段の発光面における前記照明光の色と光量との双方または何れか一方の分布を設定する。
【００２１】
すなわち、自動車の内部と操作者の視界との双方もしくは何れか一方には、その自動車の運転の模擬の過程で醸し出されるべき雰囲気と明るさとの何れもが適宜精度よく設定され、かつ変更された照明光が照射される。
【００２２】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の運転模擬装置において、前記照明手段は、前記模擬の結果に基づいて前記自動車の周囲の景色が表示される面以外に前記照明光の照射域を有する。
【００２３】
すなわち、自動車の運転の模擬の結果に基づいて表示されるその自動車の周囲の景色は、照明手段によって照射される照明光によって鮮明度が低下することがない。
【００２４】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の運転模擬装置において、前記照明手段は、前記照明手段の姿勢または前記照明手段の照射域を可変する可変手段を有する。前記制御手段は、前記可変手段を介して前記自動車の周囲の景色が表示される面以外に前記照明光の照射域を制限する。
【００２５】
すなわち、自動車の運転の模擬の結果に基づいて表示されるその自動車の周囲の景色は、制御手段の配下で照明手段の照射域が適宜設定され、あるいは可変されることによって、その照明手段によって照射される照明光による鮮明度の低下が回避される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、照明光の不足に起因する運転の模擬のリアリティの不足がその模擬の形態に整合する形態で補われる。
また、本発明によれば、自動車について模擬されるべき運転の多様な形態に対する柔軟な対応が可能となる。
さらに、本発明によれば、本来的な自動車の運転の模擬が妨げられることなく、その自動車の運転の模擬のシナリオに適した照明光の照射が実現され、しかも、照明手段によって照射されるべき照明光の形態と、その照明手段の性能との何れもが活用される。
したがって、本発明が適用された運転模擬装置は、多様な形態および環境における運転の模擬を確度高く安定に実現でき、かつ性能およびリアリティが大幅に損なわれることなく適応可能な運転の模擬の形態の拡大が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態におけるコンピュータの動作フローチャートである。
【図３】本実施形態の動作を説明する図である。
【図４】従来の運転模擬装置の構成例を示す図である。
【図５】従来の運転模擬装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
図において、図４に示すものと構成および機能が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
本実施形態と図４に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
【００２９】
(1) 自動車４１のルーフ４１Ｒの上に固定され、そのルーフ４１Ｒと、フロントグラス４１ＦＧおよびリアグラス４１ＲＧの一部と、前および後ろのドアグラス４ＤＧ-f、４ＤＧ-bの一部とに照射域を有する発光版１０が備えられる。
(2) コンピュータ４５に代えてコンピュータ２１が備えられる。
【００３０】
また、発光板１０の発光面には、図１に示すように、外部からコンピュータ２１によって個別に駆動可能な赤、緑、青、白の４色の光源（発光ダイオード等）の組み合わせとして構成された発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmが格子状に配置される。
【００３１】
なお、発光板１０は、プロジェクタ４４-1〜４４-7の出射口からスクリーン４３-1〜４３-7の面に至る空間（プロジェクタ４４-1〜４４-7による画像の投影が妨げられ得る空間）には配置されない。
【００３２】
図２は、本実施形態におけるコンピュータの動作フローチャートである。
図３は、本実施形態の動作を説明する図である。
以下、図１〜図３を参照して本実施形態の動作を説明する。
【００３３】
本発明の特徴は、本実施形態では、コンピュータ２１によって発光板１０（発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nm）が後述するように駆動される点にあり、そのコンピュータ２１が自動車４１、動揺装置４２およびプロジェクタ４４-1〜４４-7を統括することによって実現されるドライビングシミュレータとしての基本的な機能については、従来例と同様であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００３４】
コンピュータ２１は、このようなドライビングシミュレータとしての機能を実現する自動車４１の運転の模擬の過程では、予め決められたシナリオに基づいて、プロジェクタ４４-1〜４４-7を駆動することによりスクリーン４３-1〜４３-7に所定の画像を投影し、その画像に同期して、以下に列記するように発光板１０を適宜駆動する。
【００３５】
(1) 「薄明」の状態における運転の模擬では、図３(a) に示すように、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmのそれぞれに含まれる「青色」の光源を主として駆動する（図２ステップＳ１）。
【００３６】
(2) 「白昼」の状態における運転の模擬では、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmのそれぞれに含まれる「赤色」、「緑色」および「青色」の光源の全てを同じ電力で駆動する（図２ステップＳ２）。ただし、夏季における「白昼」の状態における運転の模擬では、これらの「赤色」、「緑色」および「青色」の光源に代えて、「白色」の光源のみを駆動する（図２ステップＳ３）。
【００３７】
(3) 「薄暮」の状態における運転の模擬では、図３(b) に示すように、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmのそれぞれに含まれる「赤色」の光源を主として駆動する（図２ステップＳ４）。
【００３８】
(4) 「夜間」の状態における運転の模擬の過程で「黄色い街灯」を再現する場合には、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmのそれぞれに含まれる「赤色」と「緑色」との光源を並行して駆動するが、「緑色」の光源については「赤色」の光源に比べて少なめの電力で駆動する（図２ステップＳ５）。
【００３９】
(5) 光量の増減については、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの内、駆動されるべき発光体に含まれる４色の光源を駆動する電力の比率を保ったまま可変し、あるいは再現性に問題がない限り、該当する発光体に隣接し、かつ並行して駆動されるべき他の発光体の数および組み合わせを適宜変更することにより実現する。
【００４０】
(6) 自動車４１の模擬の形態に応じてその自動車の前後や左右に対する光の移動については、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの内、駆動されるべき発光体を切り替えることによって模擬する。
【００４１】
(7) 夜間の走行時における街灯やトンネル内の照明のような光の移動については、図３(c) に示すように、運転が模擬される自動車４１の速度に同期して上記駆動されるべき発光体を切り替えることにより、模擬する。
効果などを模擬する。
【００４２】
(8) 上記光の移動を伴わない夜間の走行については、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの内、駆動されるべき発光体の数、または駆動に供される電力を適切な値に設定することにより、模擬する。
【００４３】
このように本実施形態によれば、構成が大幅に変更されることなく、発光板１０が付加され、その発光板１０を運転の模擬のシナリオおよび状況に応じて適宜駆動するソフトウェアが付加されることによって、運転の模擬のリアリティが大幅に向上し、かつ多様な形態および環境における運転の模擬が確度高く安定に実現される。
【００４４】
なお、本実施形態では、発光板１０の形状、寸法、構成および配置は、上記リアリティの向上が所望の程度および形態で実現されるならば、以下に列記するように如何なるものであってもよい。
【００４５】
(1) 発光版１０の発光面の形状は、長方形ではなく、自動車４１の車種や形状に整合した多様な形状であってもよい。
(2) このような発光面上では、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmは必ずしも格子状に配置されなくてもよく、例えば、その発光面の縁に沿った部位に単一列または複数列配置されてもよい。
【００４６】
(3) 発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの数は、不問である。
(4) 発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの全てまたは一部は、「白色」の光源を含むことなく構成され、あるいは赤、緑、青、白の内、自動車４１の運転の模擬の過程で必要な色のみの光源（発光ダイオード等）の組み合わせとして構成されてもよい。
【００４７】
(5) 発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの何れについても、含まれる各色の光源の配置は、図１に図示される配置でなくてもよく、自動車４１について行われ得る運転の模擬の形態に適合するならば、如何なる配置であってもよい。
【００４８】
(6) 発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの何れについても、各色毎に含まれる光源の数は複数であってもよく、このような場合には、同じ色の複数の光源の内、並行して駆動されるべき光源の数が適切に増減されることにより、面積階調による駆動が行われてもよい。
【００４９】
(7) 発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmは、個別に、または総合的に何らかの光学系（コンピュータ２１の配下で光学的特性の設定や可変が可能であってもよい。）を有し、かつ照射域の設定の可変が可能に構成されてもよい。
【００５０】
(8) 発光板１０が配置されるべき部位は、プロジェクタ４４-1〜４４-7の出射口からスクリーン４３-1〜４３-7の面に至る空間（これらのプロジェクタ４４-1〜４４-7による個別の画像の投影が妨げられ得る空間）以外であるならば、如何なる位置であってもよい。
【００５１】
(9) 発光板１０（発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの全てまたは一部）は、姿勢と、その発光板１０の照射域を可変する光学系との何れかを有し、コンピュータ２１の配下でその照射域の設定や可変が行われてもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、自動車４１は、４輪車に限定されず、３輪車や２輪車であってもよく、かつ発光板１０の形状、寸法、構成および配置と、コンピュータ２１によって行われるその発光板１０の駆動の下で、所望のリアリティが実現されるならば、オープンカーであってもよい。
【００５３】
さらに、本実施形態では、発光板１０は、発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの寸法が小さく設定され、かつこれらの発光体１１-11〜１１-1m、…、１１-n1〜１１-nmの数が多く設定されると共に、コンピュータ２１によって行われる駆動の下で、単なる光源としてではなく、画像や動画を出力する表示装置として構成されてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、発光版１０は、自動車４１のルーフ４１Ｒ、フロントグラス４１ＦＧ、リアグラス４１ＲＧ、ドアグラス４ＤＧ-f、４ＤＧ-bの方向に発光面を有している。
【００５５】
しかし、このような発光板１０は、上記ルーフ４１Ｒ、フロントグラス４１ＦＧ、リアグラス４１ＲＧ、ドアグラス４ＤＧ-f、４ＤＧ-bと異なる方向に発光面の全てまたは一部を有することにより、間接照明や半間接照明の光源として機能し、照度の均一化、所望の雰囲気の実現、直接光によるまぶしさの解消が図られてもよい。
【００５６】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【００５７】
以下、本願に開示された発明の内、「特許請求の範囲」に記載しなかった発明の構成、作用および効果を「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段」の欄の記載に準じた様式により記載する。
【００５８】
［請求項６］  請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の運転模擬装置において、
前記シナリオに適合した前記照明光の照射の形態は、
局部照明と全般照明との組み合わせと、前記局部照明との何れか一方である
ことを特徴とする運転模擬装置。
【００５９】
このような構成の運転模擬装置では、請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の運転模擬装置において、前記シナリオに適合した前記照明光の照射の形態は、局部照明と全般照明との組み合わせと、前記局部照明との何れか一方である。
【００６０】
すなわち、自動車について行われ得る運転の模擬の形態に応じて、省エネと、上記照明光の照度の均一化との所望の比率による実現が可能となる。
【００６１】
したがって、本発明が適用された運転模擬装置によれば、ランニングコストの削減に併せて、照明光によるリアリティの不足分の補いとの何れもが図られる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  発光板
１１  発光体
２１，４５  コンピュータ
４１  自動車
４１Ｒ  ルーフ
４１ＦＧ  フロントグラス
４１ＲＧ  リアグラス
４１ＤＧ  ドアグラス
４２  動揺装置
４３  スクリーン
４４  プロジェクタ
５１  照明器
【図１】
2012215780.tif 000003
【図２】
2012215780.tif 000004
【図３】
2012215780.tif 000005
【図４】
2012215780.tif 000006
【図５】
2012215780.tif 000007