JP2000206864A - 運転シミュレ―ション装置 - Google Patents

運転シミュレ―ション装置

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JP2000206864A
JP2000206864A JP11008377A JP837799A JP2000206864A JP 2000206864 A JP2000206864 A JP 2000206864A JP 11008377 A JP11008377 A JP 11008377A JP 837799 A JP837799 A JP 837799A JP 2000206864 A JP2000206864 A JP 2000206864A
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steering
control signal
driver
cockpit
torque
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JP11008377A
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English (en)
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Shuji Shiraishi
修士 白石
Nobuharu Kuriki
信晴 栗城
Osamu Yamamoto
修 山本
Takashi Nishihara
隆 西原
Yutaka Nishi
裕 西
Mitsuya Serizawa
満也 芹沢
Yuichi Hashimoto
勇一 橋本
Toyotaka Torii
豊隆 鳥井
Akihiko Otsu
明彦 大津
Takuya Sakai
琢哉 酒井
Hidenori Ishihama
秀則 石▲はま▼
Hiroyuki Kawagoe
浩行 川越
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】実車両と同等の操舵感を得ることのできる運転
シミュレーション装置を提供する。 【解決手段】路面反力トルクに対応した第2制御信号に
従って電動パワーステアリング用モータ107を駆動
し、そのときに生じる操舵トルクをトルクセンサ103
によって検出し、第1制御信号算出部109において車
速に応じた適正トルクを得るための第1制御信号を求
め、この第1制御信号に従って電動パワーステアリング
用モータ107を駆動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動パワーステア
リング機構を有し、運転者の操作に応じたシミュレーシ
ョンを行う運転シミュレーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、運転者の技能訓練や自動車の
研究開発等に利用する装置として、運転シミュレーショ
ン装置が知られている。この運転シミュレーション装置
は、運転者が搭乗し各種操作を行うためのコックピット
と、走行路や他車を含む情景をコンピュータグラフィッ
クスを用いて運転者の前面に表示するスクリーンと、コ
ックピットを支持し、運転者の操作に応じてコックピッ
トを揺動させるモーションベースと、これらの制御を行
う制御部とから基本的に構成されている(特開平8−2
48872号公報参照)。
【0003】ところで、運転シミュレーション装置では
各種操作系の操作感を実車両と同じにすることが求めら
れている。しかしながら、路面およびタイヤのない運転
シミュレーション装置のステアリング装置においては、
路面反力がないため、実車両と同じ操舵感を得ることは
できない。そこで、電動モータ等のアクチュエータをス
テアリングシャフトに取り付けて擬似的に操舵反力を与
えることが考えられるが(特開平7−234628公報
参照)、実際の操舵反力と同じにするためにはステアリ
ング系のフリクション等も考慮した複雑な制御が必要に
なるとともに、コストも多くかかってしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の不都
合を解決すべくなされたものであって、実車両と同等の
操舵感を得ることのできる運転シミュレーション装置を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明では、運転者が操作したステアリングホイ
ール、アクセル、ブレーキ等からの信号に基づいて実車
両での路面反力トルクを演算し、路面反力トルクを得る
ための第2制御信号を生成して操舵補助手段を駆動し、
それによって生じた操舵トルクを検出し、この操舵トル
クに基づく第1制御信号を生成し、第1制御信号を前記
第2制御信号に加算し、その加算値に基づいて再び操舵
補助手段を駆動することにより、ステアリングホイール
に対して路面反力を考慮したアシスト力を付与する。
【0006】また、本発明では、運転者の操作に対応し
た操舵トルクを演算し、前記操舵トルクを得るための制
御信号を生成して操舵補助手段を駆動することにより、
ステアリングホイールに対して路面反力を考慮したアシ
スト力を付与する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本実施形態の運転シミュ
レーション装置10を示す。この運転シミュレーション
装置10は、モーションベース12と、前記モーション
ベース12上に戴置されるキャビン14と、キャビン1
4内に収容されるコックピット16とを備える。
【0008】一方、運転シミュレーション装置10は、
ホストコンピュータ18によって全体が制御されてお
り、このホストコンピュータ18には、モーションベー
ス12を運転者の操作に基づいて揺動制御するモーショ
ンコントローラ20と、コックピット16内の各種操作
機器とホストコンピュータ18との間で多数の信号の授
受を行うためのコックピットインタフェースユニット2
2と、運転者に対して走行中の仮想効果音を提供するた
めの音響コントローラ24と、コンピュータグラフィッ
クスを用いて運転者に対し走行路や他車を含むシミュレ
ーション画像を提供するCG発生装置26とがネットワ
ーク回路であるLAN(Local Area Network)28によ
って接続される。また、コックピット16には、シミュ
レーションに係る複数の画面を合成する画面合成装置3
0が接続されており、この画面合成装置30によって合
成された画面がオペレータのディスプレイ32に表示さ
れる。さらに、コックピット16には外部のスピーカ3
4が接続されており、このスピーカ34を用いて運転者
の音声がオペレータに伝達される。
【0009】モーションベース12は、図2に示すよう
に、三角形状に連結される3本の下部支持バー36a〜
36cと、三角形状に連結される3本の上部支持バー3
8a〜38cと、下部支持バー36a〜36cおよび上
部支持バー38a〜38cを連結する6本のシリンダA
〜Fとから基本的に構成される。シリンダA〜Fは、下
部支持バー36a〜36cによって構成される三角形の
各頂点と上部支持バー38a〜38cによって構成され
る三角形の各頂点とを連結するボールねじ機構からな
る。すなわち、シリンダA〜Fは、下部支持バー36a
〜36c側に揺動自在に連結される筒状部40と、筒状
部40に挿入され、上部支持バー38a〜38c側に揺
動自在に連結されるロッド部42とから構成される。ロ
ッド部42の下部支持バー36a〜36c側には、外周
部に図示しない雄ねじが形成されており、この雄ねじが
筒状部40内に配設される図示しない雌ねじ部材に螺合
する。前記雌ねじ部材は、筒状部40の外周部に装着さ
れたシリンダ駆動モータ44A〜44Fによって回転可
能に構成される。
【0010】上部支持バー38a〜38cの上部には、
ガイドブラケット46a〜46fが同一円周上となるよ
うに固定されており、これらのガイドブラケット46a
〜46fに回転テーブル48が回転自在に支持される。
この回転テーブル48の下面部には、上部支持バー38
a〜38cの中央部に装着された装着板50を介してテ
ーブル駆動モータ52が装着される。また、下部支持バ
ー36a〜36cの中央部には、装着板54を介してモ
ータドライバ56が配置される。このモータドライバ5
6は、各シリンダA〜Fのシリンダ駆動モータ44A〜
44Fおよびテーブル駆動モータ52の駆動制御を行
う。
【0011】モーションベース12の上部に配置される
キャビン14は、モーションベース12に装着された回
転テーブル48によって回転可能に支持される。すなわ
ち、キャビン14は、図3〜図5に示すように、モーシ
ョンベース12を構成する各シリンダA〜Fによって
X、Y、Zの各軸の周りにロール角φ、ピッチ角θ、ヨ
ー角ψだけ揺動自在であるとともに、回転テーブル48
によってZ軸の周りにヨー角ψY だけ揺動自在に構成さ
れる。また、キャビン14は、前後、左右、上下の各方
向にも移動可能である。
【0012】キャビン14は、略遮光状態とすべくその
内部に収容されるコックピット16を壁面によって囲繞
しており、コックピット16のドア近傍には、遮光カー
テン58、60を有する出入口62および64が設けら
れる。また、コックピット16の正面および前方左右に
は、図6に示すように、走行路のシミュレーション画像
を形成するための正面スクリーン66、左スクリーン6
8および右スクリーン70が配置される。キャビン14
の上面部には、図6〜図8に示すように、正面スクリー
ン66に対向する2台の正面プロジェクタ72L、72
Rと、左スクリーン68に対向する2台の左プロジェク
タ74L、74Rと、右スクリーン70に対向する右プ
ロジェクタ76L、76Rとが配置される。これらの6
台の正面プロジェクタ72L、72R、左プロジェクタ
74L、74Rおよび右プロジェクタ76L、76R
は、CG発生装置26に接続される。なお、正面スクリ
ーン66、左スクリーン68および右スクリーン70に
対応して、夫々2台の正面プロジェクタ72L、72
R、左プロジェクタ74L、74Rおよび右プロジェク
タ76L、76Rを配置するのは、図8に示すように、
運転者が装着する偏光グラス77によってシミュレーシ
ョン画像を立体化させるためである。
【0013】コックピット16には、図6および図9に
示すように、運転者による各種操作機器、各種センサ等
が設けられる。すなわち、コックピット16内には、実
車両の場合と同様に、ステアリングホイール80、ウィ
ンカー等の操作を行うためのコンビネーションスイッチ
82、シフトレバー84、サイドブレーキ86、シート
ベルト88、ブレーキペダル90、アクセルペダル9
2、空調ファン94、スピードメータ、タコメータ等の
メータ類96、緊急自動車におけるサイレン等を操作す
るための操作スイッチ98、車内灯100等が備えられ
る。
【0014】ステアリングホイール80には、図10に
示すように、ステアリングホイール80の切り角を検出
するためのポテンショメータ、ロータリエンコーダ等の
ステアリング角度センサ102と、ステアリングホイー
ル80の回転運動を往復運動に変換するためのステアリ
ングギアボックス106が連結される。操舵補助手段と
しての電動パワーステアリング装置を備えたステアリン
グギアボックス106には、ステアリングホイール80
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段としてのト
ルクセンサ103と、ステアリングホイールシャフトの
回転運動を直線運動に変換するためのピニオン104お
よびラック105と、ラック105に同軸に配置され、
ラック105に設けたボールナット機構を駆動する電動
パワーステアリング(EPS)用モータ107とが内蔵
され、電動パワーステアリング(EPS)モータ107
は電動パワーステアリングコントロールユニット(EP
S−ECU)108によって駆動制御される。
【0015】電動パワーステアリングコントロールユニ
ット108は、トルクセンサ103によって検出された
ステアリングホイールシャフト104の操舵トルク信号
と、ホストコンピュータ18からコックピットインタフ
ェースユニット22を介して供給される車速信号とに基
づいて、電動パワーステアリング用モータ107を制御
するための第1制御信号を算出する第1制御信号算出部
109を備えるとともに、前記目標電流に基づいて電動
パワーステアリング用モータ107を駆動する電動パワ
ーステアリング(EPS)用モータドライバ111を備
える。また、第1制御信号算出部109およびEPS用
モータドライバ111間には、スイッチSW1および加
算器113が直列に接続される。スイッチSW1は、コ
ックピットインタフェースユニット22を介してホスト
コンピュータ18から供給されるSW1制御信号に従っ
てオンオフ制御される。コックピットインタフェースユ
ニット22と加算器113との間には、スイッチSW2
が接続される。加算器113には、スイッチSW2を介
して電動パワーステアリング用モータ107を制御する
ための第2制御信号が供給される。なお、スイッチSW
2は、ホストコンピュータ18から供給されるSW2制
御信号に従ってオンオフ制御される。
【0016】ここで、ステアリングホイール80および
電動パワーステアリングコントロールユニット108に
係る構成において、実車両との相違点は、ラック105
の両端にタイロッドと車輪とが装着されていない点と、
スイッチSW1、SW2および加算器113が電動パワ
ーステアリングコントロールユニット108のプログラ
ム上に追加されている点であり、その他は実車両と同一
の構成からなる。
【0017】ブレーキペダル90には、制動倍力装置1
10と、マスタシリンダ112と、ブレーキキャリパ1
14と、負圧タンク116およびマスタシリンダ112
を介して制動倍力装置110に負圧を供給する負圧ポン
プ118とが連結される。なお、マスタシリンダ112
には、後輪用のブレーキキャリパ120が同様にして連
結される。マスタシリンダ112には、ABS(アンチ
ロックブレーキングシステム)コントロールユニット1
28が接続され、これによってブレーキのアンチロック
制御が行われる。アクセルペダル92には、スロットル
開度センサ122が連結される。シフトレバー84に
は、シフトポジションセンサ124が接続され、シート
ベルト88が装着される部位にはシートベルト装着検出
センサ126が接続される。
【0018】コックピット16内には、さらに、本実施
形態の運転シミュレーション装置10として特有の構成
要素が配設される。すなわち、運転席の上部には、車両
後方のシミュレーション画像を表示するルームミラー用
LCDディスプレイ130と、左右のドアミラー用LC
Dディスプレイ132L、132Rと、運転者の音声を
外部のオペレータに伝達するためのマイク134と、シ
ミュレーション動作中における走行音等の効果音および
オペレータの音声を運転者に伝達するためのスピーカ1
36と、ルームミラー用LCDディスプレイ130の近
傍に配置され、運転者の状態を撮影する運転者映像用C
CDカメラ138と、ブレーキペダル90およびアクセ
ルペダル92を撮影するための足元映像用CCDカメラ
140と、ステアリングホイール80の近傍を撮影する
ためのステアリング映像用CCDカメラ142とを備え
る。なお、足元映像用CCDカメラ140の近傍には、
照明灯144が配設される。さらに、コックピット16
内には、当該運転シミュレーション装置10に対して補
助電力を供給するためのバッテリ146と、運転者によ
ってシミュレーション動作を非常停止させるための非常
停止スイッチ148と、コックピット16とホストコン
ピュータ18との間でLAN28を介して信号の授受を
行うためのコックピットインタフェースユニット22が
配設される。
【0019】次に、図11〜図14に基づき、運転シミ
ュレーション装置10の制御系の構成について説明す
る。
【0020】図11において、ホストコンピュータ18
は、LAN28を介して、モーションコントローラ2
0、コックピットインタフェースユニット22、音響コ
ントローラ24およびCG発生装置26の間で信号の授
受を行うLANインタフェース160と、運転者の操作
に基づいて車両の運動情報を演算する車両運動計算部1
62と、シミュレーションの各種シナリオを記憶するシ
ナリオ記憶部164と、運転者と会話するためのマイク
168と、オペレータによる各種設定処理、モニタリン
グ等を行うためのキーボード170およびディスプレイ
172とを備える。
【0021】図12において、CG発生装置26には、
前述したように、キャビン14内に配設される正面プロ
ジェクタ72L、72R、左プロジェクタ74L、74
R、右プロジェクタ76L、76R、ルームミラー用L
CDディスプレイ130、ドアミラー用LCDディスプ
レイ132L、132Rが夫々接続される。
【0022】図13において、音響コントローラ24に
は、コックピット16内の音響アンプ135を介してス
ピーカ136が接続される。画面合成装置30には、コ
ックピット16内の運転者映像用CCDカメラ138、
足元映像用CCDカメラ140およびステアリング映像
用CCDカメラ142が接続されるとともに、CG発生
装置26が接続される。また、コックピットインタフェ
ースユニット22には、スピードメータ161、タコメ
ータ163、負圧ポンプ118、電動パワーステアリン
グコントロールユニット(EPS−ECU)108、A
BSコントロールユニット(ABS−ECU)128、
ステアリング角度センサ102、スロットル開度センサ
122、ブレーキ圧センサ169、負圧ポンプ圧力セン
サ171、シフトポジションセンサ124、キーポジシ
ョンセンサ173、シートベルト装着検出センサ12
6、ドアセンサ174、サイドブレーキスイッチ17
6、ヘッドライトスイッチ178、180、スモールラ
イトスイッチ182、ウィンカースイッチ184、ハザ
ードスイッチ186、ホーンスイッチ188、非常停止
スイッチ148、前後Gセンサ190、横Gセンサ19
2、上下Gセンサ194、ロールレートセンサ196、
ピッチレートセンサ198、ヨーレートセンサ200が
夫々接続される。
【0023】図14において、モーションコントローラ
20には、モータドライバ56を介して各シリンダ駆動
モータ44A〜44Fが接続される。各シリンダ駆動モ
ータ44A〜44Fには、ストロークセンサ202A〜
202Fが連結されており、それらの信号がモーション
コントローラ20に供給される。また、モータドライバ
56には、テーブル駆動モータ52が接続されており、
このテーブル駆動モータ52の回転角が回転角センサ2
04によって検出され、モーションコントローラ20に
供給される。さらに、モーションコントローラ20に
は、モーションベース12の動作を非常停止させるため
の非常停止スイッチ166が接続される。
【0024】本実施形態の運転シミュレーション装置1
0は、基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその動作について図15および図16に示すフロー
チャートに従い説明する。
【0025】先ず、オペレータは、ホストコンピュータ
18のキーボード170等を操作することで当該運転シ
ミュレーション装置10を起動させる。運転シミュレー
ション装置10が起動されると、ホストコンピュータ1
8は、運転シミュレーション装置10の各状態の初期化
を行う(ステップS1)。
【0026】次に、ホストコンピュータ18は、LAN
インタフェース160からLAN28を介して、モーシ
ョンコントローラ20に対しシリンダ駆動モータ44A
〜44Fの駆動指令信号を送信する。シリンダ駆動モー
タ44A〜44Fは、前記駆動指令信号に基づきシリン
ダA〜Fを構成するロッド部42を下部支持バー36a
〜36c側へ移動させ、シリンダA〜Fに設けられたロ
ータリエンコーダ等の絶対位置を持たない図示しないス
トロークセンサの初期化を行う。すなわち、ロッド部4
2を下降させ、シリンダA〜Fに設けられた図示しない
リミットスイッチがオンになったときのロッド部42の
位置を初期位置(最下端位置)とし、その位置における
前記ストロークセンサの出力を初期値に設定する(ステ
ップS2)。
【0027】次いで、ホストコンピュータ18からの駆
動指令信号に基づき、シリンダ駆動モータ44A〜44
Fが再度駆動されることにより、シリンダA〜Fのロッ
ド部42が所定量上昇し、キャビン14が乗車位置まで
移動する(ステップS3)。この位置において、運転者
の乗降、交代等が行われる。
【0028】キャビン14が所定の乗降位置に設置され
た後、オペレータは、訓練条件の設定を行う(ステップ
S4)。この場合、訓練条件としては、例えば、市街地
走行訓練、高速道路走行訓練、サーキット走行訓練等の
選択条件、日中走行、夜間走行、霧中走行等の選択条件
などを挙げることができる。
【0029】訓練条件の設定を完了したならば、ホスト
コンピュータはシリンダA〜Fを駆動し、キャビン14
がステップS3で設定された乗車位置から所定の訓練開
始位置に移動する(ステップS5)。具体的には、キャ
ビン14の前方に配置されたシリンダC〜Fを主として
駆動し、キャビン14を前上がりの状態に設定する。す
なわち、車両の急発進時における前部の上昇量と、急制
動時における前部の下降量とを比較すると、急制動時に
おける前部の下降量の方が大きく、従って、その可動範
囲の分だけ予めキャビン14の前部を上昇させておくこ
とにより、シリンダA〜Fの可動有効範囲を十分に確保
することができる。
【0030】以上のようにしてキャビン14が訓練開始
状態に設定された後、運転者はコックピット16内の各
種操作機器を操作して訓練を開始する(ステップS
6)。
【0031】そこで、図15に示すフローチャートに基
づき、ホストコンピュータ18による制御動作を説明す
る。
【0032】この場合、キャビン14内の正面スクリー
ン66、左スクリーン68および右スクリーン70に
は、オペレータにより設定された訓練条件に基づき、シ
ナリオ記憶部164から選択されたシナリオの開始位置
のシミュレーション画像がCG発生装置26によって作
成され、正面プロジェクタ72L、72R、左プロジェ
クタ74L、74R、右プロジェクタ76L、76Rに
より投影されている。また、コックピット16内のルー
ムミラー用LCDディスプレイ130、ドアミラー用L
CDディスプレイ132L、132Rにも、同様にして
車両後部のシミュレーション画像が形成されている。
【0033】運転者がイグニッションをONにするとキ
ーポジションセンサ173からの信号がコックピットイ
ンタフェースユニット22を介してホストコンピュータ
18に供給される。次いで、運転者がシフトレバー8
4、アクセルペダル92、ブレーキペダル90、ステア
リングホイール80等を操作することにより、訓練が開
始され、それに伴って生じる各操作信号がコックピット
インタフェースユニット22を介してホストコンピュー
タ18に供給される(ステップS20)。コックピット
16からの運転者による操作によって生成された操作信
号を受信したホストコンピュータ18は、車両運動計算
部162において車両運動の演算処理を開始する(ステ
ップS21)。
【0034】すなわち、図16に示すように、ホストコ
ンピュータ18の車両運動計算部162は、コックピッ
トインタフェースユニット22からLAN28を介して
供給されたスロットル開度センサ122からの信号、ブ
レーキ圧センサ169からの信号、ステアリング角度セ
ンサ102からの信号、シフトポジションセンサ124
からの信号等に基づき、実車両の運動情報である前後方
向変位量αX 、横方向変位量αY 、上下方向変位量
αZ 、ロール角、ピッチ角、ヨー角を求める。
【0035】次に、ホストコンピュータ18は、ステッ
プS21における実車両の運動情報の演算結果に基づ
き、モーション処理、コックピット処理、CG処理およ
び音響処理の4つの処理を並列的に行う。
【0036】モーション処理においては、ステップS2
1で求められた実車両の運動情報から、運転シミュレー
ション装置10のキャビン14の目標位置X、Y、Zお
よび姿勢(ロール角φ、ピッチ角θ、ヨー角ψ、ψY
が演算によって求められる(ステップS22A)。な
お、ヨー角ψはシリンダA〜Fによって制御されるヨー
角の高周波成分であり、ヨー角ψY は回転テーブル48
によって制御されるヨー角の低周波成分である。そし
て、ホストコンピュータ18は、LAN28を介してモ
ーションコントローラ20に対しこれらの演算結果であ
る位置・姿勢目標値を出力する(ステップS23A)。
【0037】これらの目標値を受信したモーションコン
トローラ20は、それをシリンダA〜FのストロークS
A 〜SF および回転テーブル48の回転角度信号である
ヨー角ψY に変換し、モータドライバ56を制御して各
シリンダ駆動モータ44A〜44Fおよびテーブル駆動
モータ52を駆動する。この結果、モーションベース1
2上に支持されたキャビン14内のコックピット16が
運転者の操作に応じて揺動することになる。
【0038】また、コックピット処理においては、ステ
ップS21で求められた実車両の運動情報の演算結果に
基づき、コックピット16内の各種操作機器の制御を行
うための信号を出力する(ステップS22B)。例え
ば、ホストコンピュータ18は、スロットル開度センサ
122によって検出されたアクセルペダル92の踏み込
み量に基づき、スピードメータ161、タコメータ16
3等の表示値を演算し、コックピットインタフェースユ
ニット22に送信する。コックピットインタフェースユ
ニット22は、これらの表示値を読み込み、コックピッ
ト16内のメータ類96に送信する。コックピット16
内のメータ類96は、送信された信号に基づき所望の表
示を行う。
【0039】さらに、コックピット処理において、ホス
トコンピュータ18は、コックピットインタフェースユ
ニット22を介して電動パワーステアリングコントロー
ルユニット108を制御し、ステアリングホイール80
に対して実車両と同等の適正トルクを発生させ、運転者
に実車両と同じ操舵感覚を与える。その処理につき、図
10に従って説明する。
【0040】先ず、ホストコンピュータ18は、コック
ピットインタフェースユニット22を介して電動パワー
ステアリングコントロールユニット108にSW1制御
信号およびSW2制御信号を供給し、スイッチSW1、
SW2をオン状態に設定する。
【0041】この状態において、ホストコンピュータ1
8の車両運動計算部162は、コックピットインタフェ
ースユニット22からLAN28を介してステアリング
角度センサ102、スロットル開度センサ122、ブレ
ーキ圧センサ168、シフトポジションセンサ124か
らの信号を入力し、それらの運転者の操作に関する信号
に基づいて車両の運動を演算し、その結果得られる車速
信号をLAN28を介してコックピットインタフェース
ユニット22に出力し、電動パワーステアリングコント
ロールユニット108の第1制御信号算出部109に供
給する。また、運転者がステアリングホイール80を操
作することで発生した操舵トルクをトルクセンサ103
によって検出し、第1制御信号算出部109に入力す
る。第1制御信号算出部109は、入力された車速と操
舵トルクとによって第1制御信号(アシストトルク信
号)を生成する。
【0042】以上で通常の電動パワーステアリングとし
ての動作、すなわち車速に応じたアシストを行うことが
可能となる。
【0043】さらに、本実施形態では、路面反力に対応
する第2制御信号(路面反力トルク信号)と前記第1制
御信号を加算し、電動パワーステアリングコントロール
ユニット108に供給することによって、実車両と同等
の操舵感が得られるようにしている。すなわち、ホスト
コンピュータ18の車両運動計算部162で演算した車
両の運動の結果から、ピニオン104に生じるであろう
路面反力トルクを算出し、第2制御信号(路面反力トル
ク信号)としてコックピットインタフェース22にLA
N28を介して出力する。コックピットインタフェース
22に入力された第2制御信号(路面反力トルク)は、
電動パワーステアリングユニット108のスイッチSW
2を介して加算器113に出力される。電動パワーステ
アリングコントロールユニット108では、第1制御信
号(アシスト制御信号)と第2制御信号(路面反力トル
ク信号)とがそれぞれスイッチSW1、SW2を介して
加算器113に入力されて加算され、電動パワーステア
リング(EPS)用モータドライバ111に出力する。
それによって、運転者は路面反力トルクとアシストトル
クの両者を含んだ実車両と同じ操舵感を得ることができ
る。また、本実施形態では、ステアリングギアボックス
106も実車両と同じものを用いるので、その機械的フ
リクション等による操舵感も実車両と同じにすることが
できる。
【0044】また、上記の方法では、第1制御信号算出
部109によって第1制御信号を生成して電動パワース
テアリング機構を動作させるようにしているが、第1制
御信号算出部109によるアシスト量を含めた制御信号
をホストコンピュータ18の車両運動計算部162で求
めるようにしてもよい。この場合、電動パワーステアリ
ングコントロール108では、スイッチSW1をオフ、
SW2をオンとし、前記制御信号をEPS用モータドラ
イバ111に出力して電動パワーステアリング用モータ
107を駆動制御する。これにより、同様にして、実車
両と同じ操舵感を得ることができる。
【0045】なお、シミュレーション中において、何ら
かの異常事態が発生したような場合には、スイッチSW
1およびSW2をともにオフとすることにより、電動パ
ワーステアリング機構を非稼動の状態とし、操舵トルク
を0にすることができる。
【0046】CG処理において、ホストコンピュータ1
8は、ステップS21で求められた実車両の運動情報の
演算結果およびシナリオに基づき、他車の位置、方向に
係る情報を求め(ステップS22C)、自車に係る情報
とともにLAN28を介してCG発生装置26に出力す
る(ステップS23C、S24C)。CG発生装置26
は、これらの情報に基づき走行路や他車等を含むシミュ
レーション画像を形成し、正面プロジェクタ72L、7
2R、左プロジェクタ74L、74R、右プロジェクタ
76L、76R、ルームミラー用LCDディスプレイ1
30、ドアミラー用LCD132L、132Rに夫々画
像信号を転送する。これらの画像信号に基づき、キャビ
ン14内およびコックピット16内において、運転者の
操作に応じた画像が形成される。
【0047】音響処理において、ホストコンピュータ1
8は、ステップS21で求められた実車両の運動情報の
演算結果およびシナリオに基づき、他車の状態、位置、
方向、速度に係る情報を求め(ステップS22D)、自
車に係る情報とともにLAN28を介して音響コントロ
ーラ24にこれらの情報を出力する(ステップS23
D、S24D)。音響コントローラ24は、これらの情
報に基づき音響アンプ135を介しコックピット16内
のスピーカ136より効果音を出力する。ここで、状態
とは、エンジンの回転数、タイヤスキール音、クラクシ
ョン、サイレン等を含む。
【0048】なお、上記のような処理が行われている
間、オペレータの前面に配置されているディスプレイ3
2には、図17に示すように、キャビン14内の正面ス
クリーン66に形成された画像(CG)と、運転者映像
用CCDカメラ138によって撮影された運転者の画像
(DRIVER)と、足元映像用CCDカメラ140に
よって撮影されたブレーキペダル90およびアクセルペ
ダル92の操作状態の画像(PEDAL)と、ステアリ
ング映像用CCDカメラ142によって撮影されたステ
アリングホイール80の操作状態の画像(STEERI
NG)とが、画面合成装置30によって合成された状態
で表示される。オペレータは、この画像に基づき運転者
の訓練状態を把握することができる。
【0049】以上のようにして所定の訓練が完了する
と、シナリオを変更して訓練を継続するか否かを運転者
に対して確認し(ステップS7)、継続する場合には、
ステップS4に戻って訓練条件の再設定を行う。また、
継続しない場合には、ステップS8へ進む。
【0050】ステップS8において、運転者の交代があ
る場合には、ステップS3に戻ってキャビン14を乗車
位置に移動させる。また、訓練を継続せず、且つ、運転
者の交代もない場合には、キャビン14を乗車位置まで
移動させ(ステップS9)、運転シミュレーション装置
10を用いた訓練が完了する。
【0051】ここで、本実施形態の運転シミュレーショ
ン装置10では、ホストコンピュータ18、モーション
コントローラ20、コックピットインタフェースユニッ
ト22、音響コントローラ24およびCG発生装置26
間で多数の信号の授受を行っているが、これらの信号の
授受がLAN28を介して行われているため、回線が著
しく簡素化される。その結果、大量の信号の送受信を行
い、より実車両に近い状態での運転シミュレーションを
行うことができる。また、LAN構成であるため、接続
される制御機器の改廃も極めて容易であり、構成の変更
に対する柔軟性の高い運転シミュレーション装置10を
提供することができる。
【0052】なお、上述した実施形態においては、モー
ションベース12を運転者の操作に対応させて揺動させ
るようにしているが、モーションベース12を固定した
状態で運転者に各操作を行わせ訓練するようにしてもよ
い。
【0053】以上のように、本発明の運転シミュレーシ
ョン装置(10)は、運転者の操作に応じたシミュレー
ションを行う運転シミュレーション装置(10)におい
て、ステアリングホイール(80)を操舵した際に生じ
る操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段(トルクセ
ンサ103)と、前記操舵トルクに基づいて第1制御信
号を生成する第1制御信号生成手段(第1制御信号算出
部109)と、前記運転者の操作に対応した路面反力を
演算し、前記路面反力トルクを得るための第2制御信号
を生成する第2制御信号生成手段(車両運動計算部16
2)と、前記第1制御信号と前記第2制御信号とを加算
し、該加算値に基づき、前記ステアリングホイールの操
舵動作を補助する操舵補助手段(ステアリングギアボッ
クス106)とを備えて構成される。
【0054】また、本発明の運転シミュレーション(1
0)装置は、運転者の操作に応じたシミュレーションを
行う運転シミュレーション装置(10)において、前記
運転者の操作に対応した実車両での操舵トルクを演算
し、前記操舵トルクを得るための制御信号を生成する制
御信号生成手段(車両運動計算部162)と、前記制御
信号に基づき、前記ステアリングホイールの操舵動作を
補助する操舵補助手段(ステアリングギアボックス10
6)とを備えて構成される。
【0055】さらに、本発明の運転シミュレーション装
置(10)の操舵補助手段は、電動パワーステアリング
装置(ステアリングギアボックス106、電動パワース
テアリングユニット108)で構成される。
【0056】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る運転シミュ
レーション装置では、路面反力を考慮した実車両と同等
の操舵感を得ることができる。また、制御も含めた実車
両と同等の構成からなる電動パワーステアリング機構を
利用してシミュレーションを行うことができるため、極
めて実車両に近い操舵感を得ることができる。さらに、
実車両の電動パワーステアリング機構と制御を流用する
ことができるので、コストも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】運転シミュレーション装置の全体構成ブロック
図である。
【図2】モーションベースおよびキャビンの分解斜視図
である。
【図3】キャビンのロールの説明図である。
【図4】キャビンのピッチの説明図である。
【図5】キャビンのヨーの説明図である。
【図6】キャビン内のコックピットの構成斜視図であ
る。
【図7】キャビン内に配置されるプロジェクタの平面配
置説明図である。
【図8】キャビン内のプロジェクタの側面配置説明図で
ある。
【図9】コックピットにおける各種操作機器の説明図で
ある。
【図10】電動パワーステアリング機構の制御回路ブロ
ック図である。
【図11】運転シミュレーション装置全体の制御系の構
成ブロック図である。
【図12】キャビン内のプロジェクタを含む制御系の構
成ブロック図である。
【図13】コックピット内の各種操作機器およびセンサ
を含む制御系の構成ブロック図である。
【図14】モーションベースの制御系の構成ブロック図
である。
【図15】運転シミュレーション装置の処理フローチャ
ートである。
【図16】図15に示すサブルーチンにおける処理フロ
ーチャートである。
【図17】ホストコントローラによる車両運動演算処理
からモーションコントローラによるモーションベースの
制御に至る処理の流れの説明図である。
【図18】オペレータのディスプレイに表示された監視
画面の説明図である。
【符号の説明】
10…運転シミュレーション装置 12…モーション
ベース 14…キャビン 16…コックピッ
ト 18…ホストコントローラ 20…モーション
コントローラ 22…コックピットインタフェースユニット 24…音響コントローラ 26…CG発生装
置 28…LAN 30…画面合成装
置 32…ディスプレイ 80…ステアリン
グホイール 90…ブレーキペダル 92…アクセルペ
ダル 102…ステアリング角度センサ 103…トルクセ
ンサ 104…ステアリングホイールシャフト 105…タイロッド 106…ステアリ
ングギアボックス 107…電動パワーステアリング用モータ 108…電動パワーステアリングコントロールユニット 109…第1制御信号算出部 111…EPS用
モータドライバ 114、120…ブレーキキャリパ 122…スロット
ル開度センサ 128…ABSコントロールユニット 138…運転者映像用CCDカメラ 140…足元映像
用CCDカメラ 142…ステアリング映像用CCDカメラ 148…非常停止スイッチ A〜F…シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 修 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 西原 隆 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 西 裕 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 芹沢 満也 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 橋本 勇一 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 鳥井 豊隆 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 大津 明彦 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 酒井 琢哉 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 石▲はま▼ 秀則 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 川越 浩行 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】運転者の操作に応じたシミュレーションを
    行う運転シミュレーション装置において、 ステアリングホイールを操舵した際に生じる操舵トルク
    を検出する操舵トルク検出手段と、 前記操舵トルクに基づいて第1制御信号を生成する第1
    制御信号生成手段と、 前記運転者の操作に対応した路面反力を演算し、前記路
    面反力トルクを得るための第2制御信号を生成する第2
    制御信号生成手段と、 前記第1制御信号と前記第2制御信号とを加算し、該加
    算値に基づき、前記ステアリングホイールの操舵動作を
    補助する操舵補助手段と、 を備えることを特徴とする運転シミュレーション装置。
  2. 【請求項2】運転者の操作に応じたシミュレーションを
    行う運転シミュレーション装置において、 前記運転者の操作に対応した操舵トルクを演算し、前記
    操舵トルクを得るための制御信号を生成する制御信号生
    成手段と、 前記制御信号に基づき、前記ステアリングホイールの操
    舵動作を補助する操舵補助手段と、 を備えることを特徴とする運転シミュレーション装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の装置において、前
    記操舵補助手段は、電動パワーステアリング装置である
    ことを特徴とする運転シミュレーション装置。
JP11008377A 1998-12-25 1999-01-14 運転シミュレ―ション装置 Pending JP2000206864A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100448361B1 (ko) * 2001-10-08 2004-09-10 현대자동차주식회사 드라이빙 시뮬레이터 제어장치
JP2010012973A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Nsk Ltd ドライビングシミュレータ、その制御方法およびその制御プログラム
CN106504609A (zh) * 2016-11-17 2017-03-15 天津易鼎丰动力科技有限公司 一种整车控制器模拟传动系统过程的方法
WO2020059472A1 (ja) * 2018-09-21 2020-03-26 本田技研工業株式会社 車両検査システム
CN114735115A (zh) * 2022-03-25 2022-07-12 电子科技大学 面向人机共驾测评的驾驶模拟器双电机高拟真转向系统
WO2022196766A1 (ja) * 2021-03-19 2022-09-22 株式会社明電舎 車両検査装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100448361B1 (ko) * 2001-10-08 2004-09-10 현대자동차주식회사 드라이빙 시뮬레이터 제어장치
JP2010012973A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Nsk Ltd ドライビングシミュレータ、その制御方法およびその制御プログラム
CN106504609A (zh) * 2016-11-17 2017-03-15 天津易鼎丰动力科技有限公司 一种整车控制器模拟传动系统过程的方法
WO2020059472A1 (ja) * 2018-09-21 2020-03-26 本田技研工業株式会社 車両検査システム
CN112740007A (zh) * 2018-09-21 2021-04-30 本田技研工业株式会社 车辆检查系统
JPWO2020059472A1 (ja) * 2018-09-21 2021-08-30 本田技研工業株式会社 車両検査システム
JP7054739B2 (ja) 2018-09-21 2022-04-14 本田技研工業株式会社 車両検査システム
WO2022196766A1 (ja) * 2021-03-19 2022-09-22 株式会社明電舎 車両検査装置
CN114735115A (zh) * 2022-03-25 2022-07-12 电子科技大学 面向人机共驾测评的驾驶模拟器双电机高拟真转向系统

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