(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操縦者により操作されて操作信号を出力する操作入力部と、
計算機部とを具備し、
前記計算機部は、
仮想の地表面の各位置の高さを示す地形凹凸情報を記録する地形凹凸情報データベースと、
前記地表面の各位置での変形に関する特性を示す土質特性情報を記録する土質特性情報データベースと、
前記操作信号に基づいて前記地表面で仮想の車両を運動させる車両運動計算部と、
前記車両の車輪が配置された位置の前記地表面の変形量を前記土質特性情報に基づいて導出する地形変形計算部と、
前記変形量に基づいて前記車両の車輪の位置を導出し、前記車輪の位置に基づいて前記車両の姿勢を導出する車両位置決定部と、
前記地形凹凸情報と前記姿勢とに基づいて仮想の視界の映像を生成する視界生成部と、
前記変形量に基づいて前記土質特性情報を更新する土質特性情報更新部とを備え、
更に、
前記映像を表示する視界表示部
を具備する車両走行シミュレータ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記車両運動計算部は、前記土質特性情報に更に基づいて、前記車両を運動させる
車両走行シミュレータ装置。
【請求項３】
コンピュータにより実行される車両走行シミュレータ方法であり、
仮想の地表面の各位置の高さを示す地形凹凸情報を作成するステップと、
前記地表面の各位置での変形に関する特性を示す土質特性を示す土質特性情報を作成するステップと、
操縦者の操作により生成される操作信号に基づいて前記地表面で仮想の車両を運動させるステップと、
前記車両の車輪が配置された前記地表面の位置の変形量を前記土質特性情報に基づいて導出するステップと、
前記変形量に基づいて前記車両の車輪の高さを導出するステップと、
前記車輪の高さに基づいて前記車両の姿勢を導出するステップと、
前記地形凹凸情報と前記姿勢とに基づいて仮想の視界の映像を生成するステップと、
前記変形量に基づいて前記土質特性情報を更新するステップ
とを具備する車両走行シミュレータ方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記車両の運動は、前記土質特性情報に対応している
車両走行シミュレータ方法。
【請求項５】
下記ステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであり、
仮想の地表面の各位置の高さを示す地形凹凸情報を作成するステップと、
前記地表面の各位置での変形に関する特性を示す土質特性を示す土質特性情報を作成するステップと、
操縦者の操作により生成される操作信号に基づいて前記地表面で仮想の車両を運動させるステップと、
前記車両の車輪が配置された前記地表面の位置の変形量を前記土質特性情報に基づいて導出するステップと、
前記変形量に基づいて前記車両の車輪の高さを導出するステップと、
前記車輪の高さに基づいて前記車両の姿勢を導出するステップと、
前記地形凹凸情報と前記姿勢とに基づいて仮想の視界の映像を生成するステップと、
前記変形量に基づいて前記土質特性情報を更新するステップ
とを具備する車両走行シミュレータプログラム。
【請求項６】
請求項５において、
前記車両の運動は、前記土質特性情報に対応している
車両走行シミュレータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行シミュレータ装置及び車両走行シミュレータ方法に関し、特に、砂地、泥ねい地に例示される変形する地表面の車両の走行を検証する車両走行シミュレータ装置及び車両走行シミュレータ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両走行シミュレータ装置は、車両を製造する前にその車両が地表面を走行したらどのような現象が発生するかを検証する。このような車両走行シミュレータ装置では、その検証結果に基づいて車両の改善点を見出し、実際に車両を作成しないで車両を開発することができる。この結果、開発の高速化とコスト削減とを図ることができる。
【０００３】
車両走行シミュレータ装置は、数学モデルを用いて、ある瞬間の仮想の車両と仮想の地表面との状況を導出し、その導出を繰り返して実行し、導出された各瞬間の車両と地表面との状況を実時間に合わせて映像に表現して、車両の走行を模擬している。
【０００４】
図６は、地表面の高さを示す地形凹凸情報を示している。模擬される車両１２２が走行する地表面は、三角形の板であるポリゴンの群の組み合わせに近似して３次元空間であるｘｙｚ直交座標系に表現している。そのポリゴンは地表面を隙間なく被覆し、ポリゴンの各々は３頂点の座標により表現されている。そのｘｙｚ直交座標系のｚ軸は模擬される空間の鉛直方向に平行である。その地形凹凸情報１２１は、ポリゴンに基づいて生成される。地形凹凸情報１２１は、ｘｙｚ直交座標系のｘｙ平面の平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の高さＺと傾きθとから形成されている。高さＺは、平面位置（Ｘ，Ｙ）を通りｚ軸に平行な直線とポリゴンとが交わる点のｚ座標である。傾きθは、平面位置（Ｘ，Ｙ）を通りｚ軸に平行な直線と交わるポリゴンの法線ベクトルにより表現される。
【０００５】
このとき、車両１２２の各車輪１２３（または履帯）が配置される３次元位置は、その車輪１２３をｘｙ平面に射影した位置である車輪平面位置（Ｘ、Ｙ）に対応する地表面の高度Ｚと傾きθとに基づいて算出される。車輪１２３の３次元位置の算出に用いられる地形凹凸情報１２１は、一般的に固定されている。このため、仮想の地表面１２９は、図７に示されているように、車両１２２の車輪１２３が通過した後にわだちが生成されない。車両走行シミュレータ装置では、より現実の走行に近いシミュレーションを実行することが望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、車両の走行をより詳細にシミュレーションする車両走行シミュレータ装置及び車両走行シミュレータ方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、変形可能な地表面を車両が走行することをシミュレーションする車両走行シミュレータ装置及び車両走行シミュレータ方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）付きで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈することを意味しない。
【０００８】
本発明による車両走行シミュレータ装置（１）は、操縦者（５）により操作されて操作信号（６）を出力する操作入力部（２）と、計算機部（３）と、映像（８）を表示する視界表示部（４）とを具備している。計算機部（３）は、仮想の地表面（２９）の各位置の高さを示す地形凹凸情報（２１）を記録する地形凹凸情報データベース（１１）と、操作信号（６）に基づいて地表面（２９）で仮想の車両（２２）を運動させる車両運動計算部（１８）と、車両（２２）の車輪（２３）が配置された地表面（２９）の位置の変形量（２７）を導出する地形変形計算部（１４）と、変形量（２７）に基づいて車両（２２）の車輪（２３）の位置を導出し、車輪（２３）の位置に基づいて車両（２２）の姿勢を導出する車両位置決定部（１５）と、地形凹凸情報（２１）と車両（２２）の姿勢とに基づいて仮想の視界の映像（８）を生成する視界生成部（１９）とを備えている。
【０００９】
計算機部（３）は、このようにしてある瞬間の仮想の車両（２２）と仮想の地表面（２９）との状況を導出する。この導出は繰り返して実行され、導出された各瞬間の車両（２２）と地表面（２９）との状況は実時間に合わせて映像（８）に表現される。車輪（２３）は、地表面（２９）に接触して車両（２２）を推進させる手段であり、タイヤ、履帯が例示される。地表面（２９）は、車輪（２３）との接触により、変形することが模擬される。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００１０】
計算機部（３）は、地表面（２９）の各位置の特性を示す土質特性情報（２５）を記録する土質特性情報データベース（１２）を更に備えている。地形変形計算部（１４）は、土質特性情報（２５）に基づいて変形量（２７）を導出する。現実の地表面は、位置により車両の車輪による変形の仕方が異なっている。土質特性情報（２５）は、仮想の地表面（２９）の各位置の変形の仕方の指標を示している。このような土質特性情報（２５）としては、粘着力（σ）、剪断抵抗角（φ）、地表面の土質の軟らかさ、粘度、突き刺したときの抵抗が例示される。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００１１】
計算機部（３）は、変形量（２７）に基づいて土質特性情報（２５）を更新する土質特性情報更新部（１７）を更に備えている。現実の地表面は、車両の車輪により踏み固められる。土質特性情報更新部（１７）は、変形量（２７）に基づいて土質特性情報（２５）を更新し、たとえば、踏み固められることを模擬する。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００１２】
車両運動計算部は、土質特性情報に更に基づいて、車両（２２）を運動させる。変形する地面を走行するとき、車両（２２）の走行には、抵抗が発生する。たとえば、砂地に例示される軟弱地面の車両の走行には車輪（２３）が地表面（２９）を掻き揚げる排土抵抗が発生する。車両走行シミュレータ装置（１）は、このような地表面を走行したときの車両（２２）の減速をシミュレーションすることができる。
【００１３】
本発明による車両走行シミュレータ方法は、仮想の地表面の各位置の高さを示す地形凹凸情報を作成するステップと、地表面で仮想の車両（２２）を運動させるステップ（Ｓ９）と、車両（２２）の車輪（２３）が配置された地表面（２９）の位置の変形量（２７）を導出するステップ（Ｓ３）と、変形量（２７）に基づいて車両（２２）の車輪（２３）の高さを導出するステップ（Ｓ４）と、車輪（２３）の高さに基づいて車両（２２）の姿勢を導出するステップ（Ｓ５）と、地形凹凸情報（２１）と姿勢とに基づいて仮想の視界の映像（８）を生成するステップ（Ｓ８）とを具備している。
【００１４】
ある瞬間の仮想の車両（２２）と仮想の地表面（２９）との状況は、このようにして導出される。この導出は繰り返して実行され、導出された各瞬間の車両（２２）と地表面（２９）との状況は実時間に合わせて映像（８）に表現される。車輪（２３）は、地表面（２９）に接触して車両（２２）を推進させる手段であり、タイヤ、履帯が例示される。地表面（２９）は、車輪（２３）との接触により、変形することが模擬される。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００１５】
地表面（２９）の各位置の土質特性を示す土質特性情報を作成するステップを更に具備し、変形量（２９）は土質特性情報（２５）に基づいて導出される。現実の地表面は、位置により車両の車輪による変形の仕方が異なっている。土質特性情報（２５）は、仮想の地表面（２９）の各位置の変形の仕方の指標を示している。このような土質特性情報（２５）としては、粘着力（σ）、剪断抵抗角（φ）、地表面の土質の軟らかさ、粘度、突き刺したときの抵抗が例示される。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００１６】
変形量（２７）に基づいて土質特性情報（２５）を更新するステップ（Ｓ７）を更に備えている。現実の地表面は、車両の車輪により踏み固められる。土質特性情報更新部（１７）は、変形量（２７）に基づいて土質特性情報（２５）を更新し、たとえば、踏み固められることを模擬する。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００１７】
車両（２２）の運動は、土質特性情報（２５）に対応している。土質特性情報（２５）に基づいて、車両（２２）は運動を制御される。変形する地面を走行するとき、車両（２２）の走行には、抵抗が発生する。たとえば、砂地に例示される軟弱地面の車両の走行には車輪（２３）が地表面（２９）を掻き揚げる排土抵抗が発生する。車両走行シミュレータ装置（１）は、このような地表面を走行したときの車両（２２）の減速をシミュレーションすることができる。
【００１８】
本発明による車両走行シミュレータプログラムは、仮想の地表面の各位置の高さを示す地形凹凸情報を作成するステップと、地表面で仮想の車両（２２）を運動させるステップ（Ｓ９）と、車両（２２）の車輪（２３）が配置された地表面（２９）の位置の変形量（２７）を導出するステップ（Ｓ３）と、変形量（２７）に基づいて車両（２２）の車輪（２３）の高さを導出するステップ（Ｓ４）と、車輪（２３）の高さに基づいて車両（２２）の姿勢を導出するステップ（Ｓ５）と、地形凹凸情報（２１）と姿勢とに基づいて仮想の視界の映像（８）を生成するステップ（Ｓ８）とを具備している。
【００１９】
ある瞬間の仮想の車両（２２）と仮想の地表面（２９）との状況は、このようにして導出される。この導出は繰り返して実行され、導出された各瞬間の車両（２２）と地表面（２９）との状況は実時間に合わせて映像（８）に表現される。車輪（２３）は、地表面（２９）に接触して車両（２２）を推進させる手段であり、タイヤ、履帯が例示される。地表面（２９）は、車輪（２３）との接触により、変形することが模擬される。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００２０】
地表面（２９）の各位置の土質特性を示す土質特性情報を作成するステップを更に具備し、変形量（２９）は土質特性情報（２５）に基づいて導出される。現実の地表面は、位置により車両の車輪による変形の仕方が異なっている。土質特性情報（２５）は、仮想の地表面（２９）の各位置の変形の仕方の指標を示している。このような土質特性情報（２５）としては、粘着力（σ）、剪断抵抗角（φ）、地表面の土質の軟らかさ、粘度、突き刺したときの抵抗が例示される。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００２１】
変形量（２７）に基づいて土質特性情報（２５）を更新するステップ（Ｓ７）を更に備えている。現実の地表面は、車両の車輪により踏み固められる。土質特性情報更新部（１７）は、変形量（２７）に基づいて土質特性情報（２５）を更新し、たとえば、踏み固められることを模擬する。このような模擬は、操縦者（５）により詳細な現実感を提供し、車両（２２）のより詳細な検証を実行することができる。
【００２２】
車両（２２）の運動は、土質特性情報（２５）に対応している。土質特性情報（２５）に基づいて、車両（２２）は運動を制御される。変形する地面を走行するとき、車両（２２）の走行には、抵抗が発生する。たとえば、砂地に例示される軟弱地面の車両の走行には車輪（２３）が地表面（２９）を掻き揚げる排土抵抗が発生する。車両走行シミュレータ装置（１）は、このような地表面を走行したときの車両（２２）の減速をシミュレーションすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明による車両走行シミュレータ装置の実施の形態を説明する。その車両走行シミュレータ装置１は、操作入力装置２、計算機３および視界表示器４を備えている。操作入力装置２は、計算機３に接続されている。計算機３は、視界表示器４に接続されている。操作入力装置２は、操縦者５により操作されて操作信号６を生成し、操作信号６を計算機３に出力する。計算機３は、操作信号６に基づいて、仮想の視界を示す視界信号７を生成し、視界信号７を視界表示器４に出力する。視界表示器４は、視界信号７に基づいて、操縦者５の仮想の視界の映像８を作成して表示する。
【００２４】
計算機３は、数学モデルを用いて地表面を走行する車両の挙動を実時間内に模擬している。計算機３は、地形凹凸情報データベース１１と土質特性情報データベース１２とを有し、地表面高度取り出しプログラム１３、地形変形計算プログラム１４、車両位置決定プログラム１５、地形凹凸情報更新プログラム１６、土質特性情報更新プログラム１７、車両運動計算プログラム１８および視界生成プログラム１９を搭載している。
【００２５】
地形凹凸情報データベース１１は、地形凹凸情報を記録している。その地形凹凸情報２１は、模擬される車両２２が走行する地表面の高さを示している。その地表面は、三角形の板であるポリゴンの群の組み合わせに近似されて、３次元空間であるｘｙｚ直交座標系に表現されている。そのポリゴンの各々は３頂点の座標により表現され、ポリゴンは地表面を隙間なく被覆している。そのｘｙｚ直交座標系のｚ軸は模擬される空間の鉛直方向に平行であり、ｘｙ平面位置（Ｘ，Ｙ）を通りｚ軸に平行な直線とポリゴンとが交わる点のｚ座標は、ｘｙ平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の高度を表現している。
【００２６】
土質特性情報データベース１２は、土質特性情報を記録している。その土質特性情報２５は、平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の土質特性値を示している。すなわち、地表面のある位置の土質特性値は、その位置をｘｙ平面に射影した位置である平面位置（Ｘ、Ｙ）に対応している。土質特性値としては、粘着力σ、剪断抵抗角φ、地表面の土質の軟らかさ、粘度、突き刺したときの抵抗が例示される。
【００２７】
地表面高度取り出しプログラム１３は、車両２２の車輪２３の位置の車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）を取得し、地形凹凸情報データベース１１を参照して車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の高度Ｚと傾きθとを導出する。車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）は、車輪２３の３次元位置をｘｙ平面に射影した位置である。高度Ｚは、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）を通りｚ軸に平行な直線とポリゴンとが交わる点のｚ座標を示している。傾きθは、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応するポリゴンの法線ベクトルにより表現されている。地表面高度取り出しプログラム１３は、さらに、土質特性情報データベース１２を参照して、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の土質特性値を取得する。模擬される車両２２が有する車輪２３が複数であるとき、地表面高度取り出しプログラム１３は、すべての車輪２３の車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の高度Ｚ、傾きθおよび土質特性値を取得する。
【００２８】
地形変形計算プログラム１４は、図３に示されているように、地表面２９の車輪２３との接地面がどのように変形するかを計算する。すなわち、地形変形計算プログラム１４は、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の変形量２７を計算する。変形量２７は、車輪２３がその地表面に接触する前の地表面２８と、接触した後の地表面２９のｚ軸方向の偏差を示している。変形量２７は、車輪２３により地表面に加わる力、車輪２３が地表面に接する面積および車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する土質特性値に基づいて計算される。
【００２９】
車両位置決定プログラム１５は、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）と、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の高度Ｚと傾きθとに基づいて、車両２２の車輪２３がどの高度Ｚに配置されているかを計算する。車両位置決定プログラム１５は、変形量２７にさらに基づいて車輪２３がどの高度Ｚに配置されているかをも計算する。車両位置決定プログラム１５は、さらに、図４に示されているように、すべての車輪２３の高度Ｚに基づいて車両２２の姿勢を計算する。
【００３０】
地形凹凸情報更新プログラム１６は、地形変形計算プログラム１４により計算された変形量２７に基づいて、仮想の地表面を示すポリゴンを作成し直して地形凹凸情報データベース１１を更新する。
【００３１】
土質特性情報更新プログラム１７は、地形変形計算プログラム１４により計算された変形量２７に基づいて、土質特性情報データベース１２を更新する。土質特性値は、地表面の変形に伴って変化する。たとえば、同じ平面位置の地表面を１回目に踏んだときと２回目に踏んだときとでは、その変形量２７は異なることがある。車両２２の前方の車輪２３−１により生成されたわだちの上を、後方の車輪２３−２が走ったとき、その位置の地表面は踏み固められて変化していく。車両２２が同じ場所をぐるぐると巡回したときも、土質特性値は変化する。地表面は、車輪２３が走行する毎に踏み固められて、最後には沈下しない状態に収束する。
【００３２】
車両運動計算プログラム１８は、操作信号６に基づいて、仮想の車両２２の位置を車両２２の進行方向に所定の移動量だけ移動する。このとき、車両運動計算プログラム１８は、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）の土質特性情報と変形量２７とに基づいて、車両２２の運動を制限する。このような制限は、車輪が土を掻き揚げる抵抗（排土抵抗）、車輪２３が地表面２９から沈下する抵抗に例示される抵抗により減速することを模擬する。
【００３３】
視界生成プログラム１９は、車両２２の位置と姿勢とに基づいて車両２２に乗っている仮想の操縦者５の目の位置を導出し、その目の位置と更新された地形凹凸情報データベース１１とに基づいて、操縦者５の仮想の視界の映像８を示す視界信号７を作成する。
【００３４】
図５は、本発明による車両走行シミュレータ方法の実施の形態を示している。その車両走行シミュレータ方法は、計算機３により実行される。まず、ある場所が想定され、その場所の地表面の凹凸と土質特性値とが測定される。または、架空の場所が想定され、このとき、地表面２９の凹凸と土質特性値は、適当に決定される。その地表面２９の凹凸に基づいて、地形凹凸情報２１が作成され、地形凹凸情報データベース１１が作成される。土質特性値に基づいて、土質特性情報データベース１２とが作成される。さらに、シミュレーションされる仮想の車両２２の特性が特定される。その特性は、少なくとも、車両２２操縦性能、重量、重心の位置、操縦者の位置、各車輪２３の位置の情報を有している。本発明による車両走行シミュレータ方法は、ある瞬間の車両２２と地表面２９との状況を計算により導出し、その計算を次々に繰り返して実行することにより、車両２２の走行を実時間でシミュレーションする。
【００３５】
その後、地表面高度取り出しプログラム１３により、車両２２の各車輪２３に接触する地表面の高度Ｚと傾きθとが抽出される（ステップＳ１）。すなわち、地表面高度取り出しプログラム１３は、車両２２の各車輪２３の位置の車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）を取得し、地形凹凸情報データベース１１を参照して車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の高度Ｚと傾きθとを導出する。地表面高度取り出しプログラム１３は、さらに、土質特性情報データベース１２を参照して、車両２２の車輪２３の車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の土質特性値を取得する（ステップＳ２）。
【００３６】
地形変形計算プログラム１４は、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）と地表面の傾きθ基づいて、地表面２９の車輪２３との接地面を計算し、その接地面の土質特性値と、車輪２３が接地面に及ぼす力および接地面の面積に基づいて、接地面がどのように変形するかを計算する（ステップＳ３）。すなわち、この計算により、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の変形量２７が導出される。
【００３７】
車両位置決定プログラム１５は、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）と、車輪平面位置（Ｘ，Ｙ）に対応する地表面の高度Ｚと傾きθとに基づいて、車両２２の車輪２３がどの高度Ｚに配置されているかを計算し、変形量２７にさらに基づいて地表面が変形した後の車輪２３の高度Ｚを計算する（ステップＳ４）。車両位置決定プログラム１５は、さらに、すべての車輪２３の高度Ｚに基づいて車両２２の姿勢を計算する（ステップＳ５）。
【００３８】
地形凹凸情報更新プログラム１６は、変形量２７に基づいて、接地面に対応するポリゴンを作成し直して、地形凹凸情報２１を作成し、地形凹凸情報データベース１１を更新する（ステップＳ６）。土質特性情報更新プログラム１７は、変形量２７に基づいて、接地面に対応する位置の土質特性情報２５を更新し、土質特性情報データベース１２を更新する（ステップＳ７）。土質特性値は、地表面の変形に基づいて変化する。
【００３９】
車両運動計算プログラム１８は、仮想の車両２２を運動させる（ステップＳ８）。すなわち、車両運動計算プログラム１８は、仮想の車両２２の位置を車両２２の進行方向に移動する。このとき、車両運動計算プログラム１８は、接地面の変形量２７と土質特性情報２５とに基づいて、車両２２の運動を制限する。このような制限により、車輪２３が地表面から沈下するときの抵抗と排土抵抗とによる車両２２の減速を模擬することができる。視界生成プログラム１９は、更新された地形凹凸情報データベース１１に基づいて、操縦者５の仮想の視界の映像８を示す視界信号７を作成する（ステップＳ９）。
【００４０】
このようなステップＳ１〜ステップＳ９の処理により、ある瞬間の車両２２と地表面２９との状況が模擬される。ステップＳ１〜ステップＳ９の処理が実行されると、再度ステップＳ１〜ステップＳ９の処理が実行されるループに入る。このループは、周期的に実行され、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理は、その周期毎の瞬間の車両２２と地表面２９との状況を模擬している。この周期は、計算機３がステップＳ１〜ステップＳ９の処理を実行する時間より大きい。このようなループにより、実時間による車両２２の走行を模擬することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、車輪を有する車両の走行を模擬しているが、履帯で走行する装軌車両の走行を模擬することもできる。このとき、地表面と履帯との接地面に関して変形量を導出する。計算機３は、その変形量を用いて、履帯の位置を導出し、地形凹凸情報２１を更新し、土質特性情報２５を更新する。計算機３は、さらに、履帯の位置に基づいて装軌車両の姿勢を導出する。すなわち、本実施の形態での、車輪２３を履帯に置き換えて同様にして処理することとにより、装軌車両の走行を模擬することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明による車両走行シミュレータ装置及び車両走行シミュレータ方法は、変形可能な地表面を車両が走行することをシミュレーションすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による車両走行シミュレータ装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明による車両走行シミュレータ装置に用いられる仮想の地表面に関する情報を示す図である。
【図３】図３は、変形量を示す図である。
【図４】図４は、仮想の車両の姿勢を示す図である。
【図５】図５は、計算機の動さを示すフローチャートである。
【図６】図６は、公知の車両走行シミュレータ装置に用いられる仮想の地表面に関する情報を示す図である。
【図７】図７は、仮想の車両と仮想の地表面とを示す図である。
【符号の説明】
１…車両走行シミュレータ装置
２…操作入力装置
３…計算機
４…視界表示器
５…操縦者
６…操作信号
７…視界信号
８…映像
１１…地形凹凸情報データベース
１２…土質特性情報データベース
１３…地表面高度取り出しプログラム
１４…地形変形計算プログラム
１５…車両位置決定プログラム
１６…地形凹凸情報更新プログラム
１７…土質特性情報更新プログラム
１８…車両運動計算プログラム
１９…視界生成プログラム
２１…地形凹凸情報
２２…車両
２３…車輪
２５…土質特性情報
２７…変形量
２８…地表面
２９…地表面
３１…わだち
【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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【図６】
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【図７】
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