JP2008076688A - 加速度シミュレート方法と加速度シミュレータ - Google Patents
加速度シミュレート方法と加速度シミュレータ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】加速度を体感させる位置を指示する体感加速度代表点入力手段と、該体感加速度代表点入力手段で指定した位置の加速度を前記運転操作の情報に基づいて算出する運動モデル算出手段と、該運動モデル算出手段の算出結果に基づいて前記駆動手段のXYZ軸方向移動量と回転量及びそれぞれの速度とを算出する軸指令信号算出手段と、該軸指令信号算出手段の算出した各軸方向の移動量と回転量及び速度とを、前記各軸における可動範囲を超えないように修正する軸修正指令信号算出手段と、加速度を体感させる座標の並進による加速度と回転による疑似加速度との重み付けを設定する重み係数指定手段とを設けて加速度シミュレータを構成した。
【選択図】図3
Description
被験者を配置する座席が設けられた空間を有する仮想の乗り物の運動状態を前記被験者が行う運転操作の情報に基づいて算出し、該算出結果に基づいて前記仮想の乗り物のXYZ軸方向移動と該XYZ軸を中心とする回転とを行わせて前記被験者に、前記運転操作に基づく加速度を体感させる加速度シミュレート方法において、
被験者の加速度を体感させる位置座標を入力する第1のステップと、前記被験者が行う運転操作情報を取得する第2のステップと、該第2のステップで取得した運転操作情報により前記仮想の乗り物の運動状態を算出する第3のステップと、該第3のステップで算出した仮想の乗り物の運動状態と前記第1のステップで入力した加速度体感位置座標とにより、前記運転操作に基づく加速度を前記加速度体感位置座標において再現するよう前記仮想の乗り物のXYZ軸方向移動量と該XYZ軸を中心とする回転量とを算出する第4のステップと、該第4のステップで算出したXYZ軸方向移動量と回転量とで前記仮想の乗り物の駆動装置を駆動する第5のステップとからなり、
前記第1のステップで入力した加速度体感位置で前記第4のステップで算出した移動量と回転量とを算出し、該算出結果によって前記第5のステップで前記仮想の乗り物を駆動して加速度を再現することを特徴とする。
被験者が配置される座席が設けられた空間をXYZ軸方向移動及び該XYZ軸を中心とする回転とを行わせる駆動手段と、前記被験者が行う運転操作の情報に基づく前記空間を含む仮想の乗り物の運動状態を算出して前記駆動手段を駆動し、前記被験者に、運転操作に基づく加速度を体感させるシミュレータ制御手段とを有した加速度シミュレータにおいて、
前記シミュレータ制御手段は、加速度を体感させる座標を入力する体感加速度代表点入力手段と、該体感加速度代表点入力手段で入力した座標における加速度を前記運転操作の情報に基づいて算出する運動モデル算出手段と、該運動モデル算出手段の算出結果に基づいて前記駆動手段のXYZ軸方向移動量と回転量及びそれぞれの速度とを算出する軸指令信号算出手段と、該軸指令信号算出手段の算出する各軸方向の移動量と回転量及び速度とを、前記各軸における可動範囲内に制限する軸修正指令信号算出手段と、前記運動モデル算出手段の算出した体感加速度代表点座標における加速度を、XYZ軸方向移動により再現する場合の重み係数とXYZ軸を中心とする回転により再現する場合の重み係数とのバランスを設定する重み係数指定手段とを有し、
前記体感加速度代表点入力手段により入力した座標における前記運動モデル算出手段の算出した加速度を、前記重み係数指定手段で指定した重み係数を用いて前記軸指令信号算出手段により、前記駆動手段のXYZ軸方向の移動量と回転量及び速度とに変換して前記被験者に加速度を体感させることを特徴とする。
r”=r”x+r”v ………………………………………………………………(1)
r”x=k1x+max{0,k2(x−xfwd,max)}+min{0,k2(xfwd,max−x)}…(2)
r”v=c1v+max{0,c2(v−vfwd,max)}+min{0,c2(vfwd,max−v)}…(3)
p”=T1(q,pa,p‘a)p”a+T2(q,pa,p‘a)g …………(4)
r”=−p”a ………………………………………………………………………(5)
p”1=T11(q1,pa,p‘a)p”a+T21(q1,pa,p‘a)g ……………(10)
2 乗り物モデル
3 シミュレータ制御装置
4 アクチュエータ駆動装置
5 アクチュエータ
21 被験者用座席
22 運転操作機器
221 ハンドル
222 アクセル・ブレーキ
23 表示装置
24 操作情報取得装置
25 被験者
26 体感加速度代表点(Q)
271、272 体感加速度代表点指定カーソル
28 重み係数変更装置
31 体感加速度代表点指定画面
32 運動モデル算出装置
33 軸指令信号算出装置
34 軸修正指令信号算出装置
35 重み係数指定装置
36 軸駆動装置(アクチュエータ駆動装置)
37 操作情報記憶装置
80 可動テーブル
81、82、83、84、85、86 アクチュエータ
Claims (8)
- 被験者を配置する座席が設けられた空間を有する仮想の乗り物の運動状態を前記被験者が行う運転操作の情報に基づいて算出し、該算出結果に基づいて前記仮想の乗り物のXYZ軸方向移動と該XYZ軸を中心とする回転とを行わせて前記被験者に、前記運転操作に基づく加速度を体感させる加速度シミュレート方法において、
被験者の加速度を体感させる位置座標を入力する第1のステップと、前記被験者が行う運転操作情報を取得する第2のステップと、該第2のステップで取得した運転操作情報により前記仮想の乗り物の運動状態を算出する第3のステップと、該第3のステップで算出した仮想の乗り物の運動状態と前記第1のステップで入力した加速度体感位置座標とにより、前記運転操作に基づく加速度を前記加速度体感位置座標において再現するよう前記仮想の乗り物のXYZ軸方向移動量と該XYZ軸を中心とする回転量とを算出する第4のステップと、該第4のステップで算出したXYZ軸方向移動量と回転量とで前記仮想の乗り物の駆動装置を駆動する第5のステップとからなり、
前記第1のステップで入力した加速度体感位置で前記第4のステップで算出した移動量と回転量とを算出し、該算出結果によって前記第5のステップで前記仮想の乗り物を駆動して加速度を再現することを特徴とする加速度シミュレート方法。 - 前記第1のステップで前記被験者に加速度を体感させる座標の並進による加速度と回転による疑似加速度との重み付けを設定し、前記第4のステップで該設定した重み付けと前記仮想の乗り物を駆動する駆動装置の可動範囲とを用い、前記仮想の乗り物のXYZ軸方向移動量と該XYZ軸を中心とする回転量との算出をおこなうことを特徴とする請求項1に記載した加速度シミュレート方法。
- 前記第1のステップにおいて前記被験者の加速度を体感させる位置座標(以下第1の加速度体感位置と称す)と該第1の加速度体感位置座標とは異なる第2の加速度体感位置座標を入力すると共に、該第2の加速度体感位置座標における並進による加速度と回転による疑似加速度との重み付けとを設定し、前記第4のステップで算出する加速度を再現するXYZ軸方向移動量と該XYZ軸を中心とする回転量とを、前記第1のステップで設定した前記第1の加速度体感位置座標における並進による加速度と回転による疑似加速度との重み付けと、前記第2の加速度体感位置座標における並進による加速度と回転による疑似加速度との重み付けとを用いて算出することを特徴とする請求項2に記載した加速度シミュレート方法。
- 前記仮想の乗り物に前記被験者を配置する座席とは異なった位置の第2の被験者を配置する座席を設けると共に前記被験者が行う運転操作情報を予め記憶し、前記第1のステップで前記第2の被験者における加速度体感位置座標を入力して前記第3のステップで前記記憶した運転操作情報に基づいて仮想の乗り物の運動状態を算出し、該第3のステップで算出した仮想の乗り物の運動状態と前記第1のステップで入力した第2の被験者における加速度体感位置座標とにより、前記第4のステップで前記第2の被験者における加速度体感位置座標で加速度が再現されるよう前記仮想の乗り物のXYZ軸方向移動量と該XYZ軸を中心とする回転量とを算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載した加速度シミュレート方法。
- 被験者が配置される座席が設けられた空間をXYZ軸方向移動及び該XYZ軸を中心とする回転とを行わせる駆動手段と、前記被験者が行う運転操作の情報に基づく前記空間を含む仮想の乗り物の運動状態を算出して前記駆動手段を駆動し、前記被験者に、運転操作に基づく加速度を体感させるシミュレータ制御手段とを有した加速度シミュレータにおいて、
前記シミュレータ制御手段は、加速度を体感させる座標を入力する体感加速度代表点入力手段と、該体感加速度代表点入力手段で入力した座標における加速度を前記運転操作の情報に基づいて算出する運動モデル算出手段と、該運動モデル算出手段の算出結果に基づいて前記駆動手段のXYZ軸方向移動量と回転量及びそれぞれの速度とを算出する軸指令信号算出手段と、該軸指令信号算出手段の算出する各軸方向の移動量と回転量及び速度とを、前記各軸における可動範囲内に制限する軸修正指令信号算出手段と、前記運動モデル算出手段の算出した体感加速度代表点座標における加速度を、XYZ軸方向移動により再現する場合の重み係数とXYZ軸を中心とする回転により再現する場合の重み係数とのバランスを設定する重み係数指定手段とを有し、
前記体感加速度代表点入力手段により入力した座標における前記運動モデル算出手段の算出した加速度を、前記重み係数指定手段で指定した重み係数を用いて前記軸指令信号算出手段により、前記駆動手段のXYZ軸方向の移動量と回転量及び速度とに変換して前記被験者に加速度を体感させることを特徴とする加速度シミュレータ。 - 前記シミュレータ制御手段は、前記被験者における前記加速度を体感させる座標とは異なる第2の加速度体感位置座標に対する第2の重み係数指定手段を有し、前記軸指令信号算出手段は、前記重み係数指定手段と前記第2の重み係数指定手段とで指定した重み係数を用い、前記被験者の加速度を体感させる座標と第2の加速度体感座標とにおける前記運動モデル算出手段の算出した加速度をXYZ軸方向の移動量と回転量及び速度とに変換して前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項5に記載した加速度シミュレータ。
- 前記重み係数指定手段と前記第2の重み係数指定手段とは、重み係数の変更手段を有していることを特徴とする請求項6に記載した加速度シミュレータ。
- 前記加速度シミュレータは前記被験者用座席の位置とは異なる位置に第2の被験者を配置する座席を前記空間に有し、前記シミュレータ制御手段は、前記被験者が行う運転操作情報の記憶手段を有して前記運動モデル算出手段に前記記憶手段に記憶された運転操作情報を与え、該運転操作情報により前記第2の被験者の前記体感加速度代表点入力手段で入力した座標の加速度を算出させて前記第2の被験者に前記記憶手段に記憶された運転操作情報に基づく加速度を体感させることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載した加速度シミュレータ。
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