(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像表示を基に模擬運転を行って運転の訓練、診断、教育を行う模擬運転装置において、
前記運転の訓練、診断、教育を行うため、予め撮像された実映像を発生する実映像発生装置と、
前記運転の訓練、診断、教育を行うため、３次元コンピュータグラフィック像を発生し、前記模擬運転の操作に応じて、前記３次元コンピュータグラフィック像の発生が制御される３次元ＣＧ像発生装置と、
前記実映像発生装置及び前記３次元ＣＧ像発生装置のいずれかを択一的に選択したものまたは両者を合成したものにより前記映像表示を行わせるための映像コントローラを備えることを特徴とする実映像及び３次元ＣＧ像両用模擬運転装置。
【請求項２】
前記映像コントローラは、前記実映像発生装置及び前記３次元ＣＧ像発生装置のいずれかを１画面内で択一的に選択することによって、前記３次元ＣＧ像発生装置で発生する３次元コンピュータグラフィック像のうち、前記模擬運転の操作に応じて変化する部分の像と、前記実映像発生装置の実映像の一部であって前記模擬運転の操作に応じて変化する部分以外の部分に対応する部分とを合成して１画面を形成することを特徴とする、請求項１に記載の実映像及び３次元ＣＧ像両用模擬運転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像発生装置を有する模擬運転装置に関し、特にビデオ・ディスク・プレーヤ等による実映像又は、イメージ・ジェネレータ等による３次元ＣＧ（コンピュータグラフィックス）像を用いて、模擬運転の訓練、診断、教育を行うシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の別の模擬運転装置であって実映像発生装置を用いたものの例を示す図である。なお、全図を通じて同一の構成要素には同一の参照番号又は記号を付して示す。本図に示すように、模擬運転装置１の模擬運転席には、運転者による運転操作から制御信号を形成するシステムコントローラ２が設けられる。システムコントローラ２からの制御信号を受ける実映像発生装置３Ａはビデオ・ディスク・プレーヤ等からなり、その制御信号を基に映像信号を発生する。その映像信号を受信する映像表示装置４は、ＣＲＴ等で構成され、模擬運転席で運転操作を行う運転者に運転操作の結果を、以下のように、映像で示す。
【０００３】
図６は実映像発生装置３Ａにより映像表示装置４に表示される映像例を示す図である。本図に示すように、例えば、自動車の模擬運転のために、予め、運転者の目の位置で前方の像を撮像する。撮像の状態には、例えば自車の始動、加速、一定速度、減速、一時停止、追越し、左折、右折等の自動車の運転状態がある。模擬運転では、運転者はこの映像に応じてハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチ、方向指示器等の操作を行う。
【０００４】
この実映像発生装置３Ａの模擬運転装置１では、映像の中に情報量が多くある、複雑な映像環境による訓練、診断、教育ができ臨場感に富むという長所がある。しかし、反面、実映像に限定されるので、実映像にない運転操作ができず、自由な運転体験が得られないという欠点がある。
図７は従来の模擬運転装置であって３次元ＣＧ像発生装置を用いたものの例を示す図である。本図の構成において、図５と異なるのは、実映像発生装置３Ａに代わり、３次元ＣＧ像発生装置３Ｂである。３次元ＣＧ像発生装置３Ｂはイメージ・ジェネレータ等からなり、その制御信号を基に３次元ＣＧの映像信号を、以下のように、発生する。
【０００５】
図８、９は３次元ＣＧ像発生装置３Ｂにより映像表示装置４に表示される映像例（走行レーンで走行中、対向レーンで追越し中）を説明する図である。本図に示すように、３次元ＣＧ像発生装置３Ｂにより、自動車道路上に前方の走行レーン、対向レーンを示す白線像と、白線内に位置する簡略的な車両像とが、ある運転状態を模擬して、表示される。運転者により、ハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチ、方向指示器等の操作が行われると、これに応じて、３次元ＣＧ像発生装置３Ｂにより、自車の始動、加速、一定速度、減速、一時停止、追越し、左折、右折等の自動車の運転操作が行われる。
【０００６】
この３次元ＣＧ像発生装置３Ｂの模擬運転装置１には、自由な走行体験が可能であるという長所があるが、映像に情報量が少なく臨場感に欠けるという欠点がある。これは、３次元ＣＧ像発生装置３Ｂにより、基本的に車両の像を詳細に描写し、さらに複雑な道路状況を表現したり、その描写を詳細にすることが可能であるが、こような描写を行って、３次元ＣＧ像発生装置３Ｂの負荷が大きくなり過ぎると、応答速度が遅くなったり性能が低下し、コストが高くなるため、描写を詳細にできないためである。
【０００７】
結論として、実映像発生装置３Ａと３次元ＣＧ像発生装置３Ｂとを比較すると、前者は情報量が多い実映像に基づく運転体験が可能であるが自由な運転体験に欠け、後者は自由な運転体験が可能であるが、映像に情報量が少なく臨場感に欠ける。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記模擬運転装置では、実映像発生装置３Ａと３次元ＣＧ像発生装置３Ｂとを有するものがそれぞれ独立に存在しているので、いずれか一方を選択しなければならない。すなわち、実映像発生装置３Ａを有する模擬運転装置では、複雑な映像環境を再現できても、自由な運転体験による訓練、診断、教育ができない。３次元ＣＧ像発生装置３Ｂを有する模擬運転装置では、自由な運転体験が可能であるが、映像にある情報量に多くを望めず、複雑な映像環境による訓練、診断、教育がででない。また、このように、上記模擬運転装置のそれぞれには訓練、診断、教育に一定の制限がある。このため、訓練、診断、教育の内容によって、これらの装置のいずれかを選択せざるを得ず、又はその両方を行おうとすると、それぞれの装置を購入しなければならず、購入費用、設置スペースとも多くを必要とするという問題がある。
【０００９】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑み、自由な運転体験、情報量が多い実映像に基づく臨場感を得ることができる実映像及び３次元ＣＧ像両用模擬運転装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために、映像表示を基に模擬運転を行って運転の訓練、診断、教育を行う模擬運転装置において、前記運転の訓練、診断、教育を行うため、予め撮像された実映像を発生する実映像発生装置と、前記運転の訓練、診断、教育を行うため、３次元コンピュータグラフィック像を発生し、前記模擬運転の操作に応じて、前記３次元コンピュータグラフィック像の発生が制御される３次元ＣＧ像発生装置と、前記実映像発生装置及び前記３次元ＣＧ像発生装置のいずれかを択一的に選択して前記映像表示を行わせるための映像コントローラを備えることを特徴とする。この手段により、前記実映像発生装置又は前記３次元ＣＧ像発生装置３Ｂのいずれかの映像信号を択一的に模擬運転装置の映像表示に使用することができるようになった。このため、１台の模擬運転装置１を用いて、必要に応じて、実映像を用いた訓練、診断、教育や、３次元ＣＧ像を用いた訓練、診断、教育が行うことができる。さらに、模擬運転席、システムコントローラ２、映像表示装置４等は共通に使用できるので、従来の２台分の費用に比較すると、低廉化を実現できる。また、１台で、２台分の性能を有するので、設置スペースも結果的に削減可能になる。
【００１１】
前記映像コントローラは、前記３次元ＣＧ像発生装置で発生する３次元コンピュータグラフィック像のうち、前記模擬運転の操作に応じて変化する部分の像と、これ以外の部分で前記実映像発生装置の実映像と合成して１画面を形成する。この手段により、臨場感があり、同時に自由な走行体験を有する訓練、診断、教育が行われる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る実映像及び３次元ＣＧ像両用模擬運転装置を示す図である。本図に示すように、模擬運転装置１には、実映像発生装置３Ａ及び３次元ＣＧ像発生装置３Ｂが設けられる。実映像発生装置３Ａには、前述のように、予め、自動車道路の前方の像が撮像され、格納される。３次元ＣＧ像発生装置３Ｂには、基本的には実映像発生装置３Ａで撮像された像に対応して自動車道路の白線像、白線内の簡略的な車両像が発生するようにしてある。前述と同様に、運転者により、ハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチ、方向指示器等の操作が行われると、これに応じて、３次元ＣＧ像発生装置３Ｂにより、自車の自車の始動、加速、一定速度、減速、一時停止、追越し、左折、右折等の自動車の運転操作が行われる。
【００１３】
映像コントーラ５は、実映像発生装置３Ａ及び３次元ＣＧ像発生装置３Ｂからの映像信号を入力して、システムコントローラ２からの制御信号を基に、これらの映像信号を１画面毎に択一的に選択し又は１画面内の水平同期毎に択一的に選択して合成を行って、映像表示装置４に出力する。
図２は映像コントローラ５による実映像発生装置３Ａ及び３次元ＣＧ像発生装置３Ｂからの映像信号を合成する例を説明する図である。
【００１４】
３次元ＣＧ像発生装置３Ｂでは、発生した像が格納されるが、自動車道路の左端、右端を示す白線像データに一例としてフラグＬ、Ｒが立てられる。映像コントローラ５は、１つの走査ラインでは、実映像発生装置３ＡからのフラグＬ及びＲ間では３次元ＣＧ像発生装置３Ｂからの映像信号を出力し、フラグＬ及びＲ間以外では実映像発生装置３Ａからの映像信号を出力する。
【００１５】
なお、システムコントローラ２には、選択用スイッチ、合成用スイッチが設けられ（図示しない）、これらの選択用スイッチ、合成スイッチにより、３次元ＣＧ像発生装置３Ａ及び実映像発生装置３Ｂのいずれかが選択され、それらからの映像を合成する制御信号を発生できるようにしてある。
図３は図１の映像コントローラ５の動作を説明するフローチャートである。
【００１６】
ステップＳ１において、システムコントローラ２からの制御信号により、実映像発生装置３Ａ及び３次元ＣＧ像発生装置３Ｂが動作する。
ステップＳ２において、映像コントローラ５は、システムコントローラ２からの選択スイッチによる制御信号を基に、実映像発生装置３Ａ及び３次元ＣＧ像発生装置３Ｂからの映像信号を択一的に選択して出力する。
【００１７】
このようにして、実映像発生装置３Ａ又は３次元ＣＧ像発生装置３Ｂのいずれかの映像信号を択一的に模擬運転装置の映像表示装置に送ることができるようになった。このため、１台の模擬運転装置１を用いて、必要に応じて、実映像を用いた訓練、診断、教育や、３次元ＣＧ像を用いた訓練、診断、教育が行うことができる。さらに、模擬運転席、システムコントローラ２、映像表示装置４等は共通に使用できるので、従来の２台分の費用に比較すると、低廉化を実現できる。また、１台で、２台分の性能を有するので、設置スペースも結果的に削減可能になる。
【００１８】
ステップＳ３において、システムコントローラ２からの合成用スイッチにより、合成の要請が有るかの判断を行う。
ステップＳ４において、ステップＳ３の判断が合成不要の場合には、ステップＳ２で選択された映像を表示させ、処理を終了する。
ステップＳ５において、ステップＳ３の判断で合成が要請される場合には、予め定められた合成を行って、ステップＳ４に進む。
【００１９】
図４は図３のステップＳ５で行われる合成例を示す図である。本図に示すように、映像コントローラ５では、合成の要請があると、白線像の内には、３次元ＣＧ像発生装置３Ｂによる簡略映像を表示させ、その周辺に実映像発生装置３Ａによる実映像を表示させるように制御が行われる。なお、追越しの場合には、図９に示す３次元ＣＧ像発生装置３Ｂからの簡略映像が実映像発生装置３Ａの実映像に合成される。
【００２０】
このようにして、臨場感があり、同時に自由な走行体験を有する訓練、診断、教育が行われる。
ここで、実映像発生装置３Ａ及び３次元ＣＧ像発生装置３Ｂは、模擬運転として、自動車等の陸上移動体以外に、例えば、船等の水上移動体、飛行機等の空中移動体、その他クレーン、遠隔操作によるマニュピューレータ等に関しても適用でき、臨場感に富み、自由な運転体験が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実映像及び３次元ＣＧ像両用模擬運転装置を示す図である。
【図２】映像コントローラ５による実映像発生装置３Ａ及び３次元ＣＧ像発生装置３Ｂからの映像信号を合成する例を説明する図である。
【図３】図１の映像コントローラ５の動作を説明するフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ５で行われる合成例を示す図である。
【図５】従来の別の模擬運転装置であって実映像発生装置を用いたものの例を示す図である。
【図６】実映像発生装置３Ａにより映像表示装置４に表示される映像例を示す図である。
【図７】従来の模擬運転装置であって３次元ＣＧ像発生装置を用いたものの例を示す図である。
【図８】３次元ＣＧ像発生装置３Ｂにより映像表示装置４に表示される映像例（走行レーンで走行中）を説明する図である。
【図９】３次元ＣＧ像発生装置３Ｂにより映像表示装置４に表示される映像例（対向レーンで追越し中）を説明する図である。
【符号の説明】
２…システムコントローラ
３Ａ…実映像発生装置
３Ｂ…３次元ＣＧ像発生装置
４…映像表示装置
５…映像コントローラ
【図１】
0003758744.tif 000002
【図２】
0003758744.tif 000003
【図３】
0003758744.tif 000004
【図４】
0003758744.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003758744.tif 000007
【図７】
0003758744.tif 000008
【図８】
0003758744.tif 000009
【図９】
0003758744.tif 000010