JP2010122500A - Driving simulator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、運転者に車両運転時の擬似体験を行わせるドライビングシミュレータに関する。 The present invention relates to a driving simulator that allows a driver to perform a simulated experience when driving a vehicle.
従来より、運転技能訓練等の目的から、運転者(被験者)に車両運転時の擬似体験を行わせるドライビングシミュレータが用いられている(特許文献1参照)。このドライビングシミュレータでは、車両運転時の運転者の視界に対応する画像を画像表示手段に表示させ、前記運転者による操作子の操作に伴って画像表示手段に表示された画像が変化することにより、前記運転者に前記車両運転時の擬似体験を行わせる。 Conventionally, for the purpose of driving skill training and the like, a driving simulator that allows a driver (subject) to perform a simulated experience when driving a vehicle has been used (see Patent Document 1). In this driving simulator, an image corresponding to the driver's field of view at the time of driving the vehicle is displayed on the image display means, and the image displayed on the image display means changes as the driver operates the operator. Let the driver perform a simulated experience when driving the vehicle.
また、特許文献2には、実際の情景をそのまま見たような印象を運転者に与えるような画像を生成して画像表示手段に表示させることが提案されている。 Further, Patent Document 2 proposes generating an image that gives the driver the impression of viewing an actual scene as it is and displaying it on the image display means.
しかしながら、特許文献2の技術では、運転者からの画像の見え方を実際の情景と完全に一致させることができない場合に、前記運転者は、実際の情景と前記画像との違いに起因して車両運転中に酔ってしまうおそれがある。 However, in the technique of Patent Document 2, when the appearance of the image from the driver cannot be completely matched with the actual scene, the driver is caused by the difference between the actual scene and the image. There is a risk of getting drunk while driving.
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、実際の情景をそのまま見たような印象を運転者に与える画像を生成すると共に、該画像を見ることに起因した前記運転者の酔い(以下、シミュレータ酔いともいう。)を抑制することができるドライビングシミュレータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and generates an image that gives the driver the impression of seeing an actual scene as it is, and the driver caused by viewing the image. An object of the present invention is to provide a driving simulator capable of suppressing the sickness of a person (hereinafter also referred to as simulator sickness).
この発明に係るドライビングシミュレータは、
車両運転時の運転者の視界に対応する画像を表示する画像表示手段と、前記運転者が操作し且つ該操作に伴って前記画像が変化する少なくとも1つの操作子と、実際の情景を模擬した模擬情景画像を生成する模擬情景画像生成手段と、前記運転者のシミュレータ酔いを抑制するための酔い抑制画像を生成する酔い抑制画像生成手段とを有し、
前記画像表示手段は、前記模擬情景画像及び前記酔い抑制画像を共に表示する場合に、前記運転者による前記操作子の操作に伴った前記模擬情景画像の動きに対して逆の動きとなるように前記酔い抑制画像を表示することを特徴とする。
The driving simulator according to the present invention is:
Image display means for displaying an image corresponding to the driver's field of view when driving the vehicle, at least one operator operated by the driver and changing the image in accordance with the operation, and an actual scene A simulated scene image generating means for generating a simulated scene image; and a sickness suppression image generating means for generating a sickness suppression image for suppressing the simulator sickness of the driver,
When the image display means displays both the simulated scene image and the sickness suppression image, the image display means moves in a manner opposite to the movement of the simulated scene image accompanying the operation of the operator by the driver. The sickness suppression image is displayed.
この構成によれば、前記画像表示手段に表示されている画像を見ながら前記運転者が前記操作子を操作しているときに、前記酔い抑制画像が前記模擬情景画像に対して逆の動きをするので、前記模擬情景画像が実際の情景をそのまま見たような画像であるかのような印象を前記運転者に与えることが可能になると共に、前記酔い抑制画像の動きによって前記運転者の酔いに対する感覚がなまり、気が紛らわされて、シミュレータ酔いを抑制することができる。 According to this configuration, when the driver operates the operation element while viewing the image displayed on the image display unit, the sickness suppression image moves in the opposite direction with respect to the simulated scene image. Therefore, it is possible to give the driver an impression as if the simulated scene image is an image of an actual scene as it is, and the driver's sickness is caused by the movement of the sickness suppression image. The feeling for the feeling is lost, distracted, and simulator sickness can be suppressed.
また、前記ドライビングシミュレータは、前記運転者による前記操作子の操作に応じた擬似的な車速を出力する擬似車速出力手段をさらに有し、前記画像表示手段は、前記車速に応じて、前記模擬情景画像及び前記酔い抑制画像の動く速さを変化させてもよい。これにより、前記シミュレータ酔いを効果的に抑制することができる。 The driving simulator further includes a pseudo vehicle speed output unit that outputs a pseudo vehicle speed according to the operation of the operator by the driver, and the image display unit is configured to output the simulated scene according to the vehicle speed. The moving speed of the image and the sickness suppression image may be changed. Thereby, the simulator sickness can be effectively suppressed.
さらに、前記画像表示手段は、前記模擬情景画像の動きがない場合でも前記酔い抑制画像を表示してもよい。これにより、停車時や運転開始前(走行開始前)に前記酔い抑制画像を表示させて、前記運転者の感覚を慣らすこともできる。 Further, the image display means may display the sickness suppression image even when the simulated scene image does not move. Accordingly, the sickness suppression image can be displayed when the vehicle is stopped or before the start of driving (before the start of driving), so that the driver's feeling can be used.
この発明によれば、画像表示手段に表示されている画像を見ながら運転者が操作子を操作しているときに、酔い抑制画像が模擬情景画像に対して逆の動きをするので、前記模擬情景画像が実際の情景をそのまま見たような画像であるかのような印象を前記運転者に与えることが可能になると共に、前記酔い抑制画像の動きによって前記運転者の酔いに対する感覚がなまり、気が紛らわされて、シミュレータ酔いを抑制することができる。 According to the present invention, when the driver operates the operating element while viewing the image displayed on the image display means, the sickness suppression image moves in the opposite direction to the simulated scene image. It becomes possible to give the driver the impression that the scene image is an image as if the actual scene was seen as it is, and the driver's sense of sickness is reduced by the movement of the sickness suppression image, Distracted and can suppress simulator sickness.
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の実施形態に係るドライビングシミュレータ10の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
ドライビングシミュレータ10は、被験者又は操縦者としての運転者が乗り込むコックピット12が内部に設けられたキャビン14と、該キャビン14の底部を構成する揺動台16を6本のアクチュエータ20(図1では3本のみ図示)を介して支持する基台18と、制御装置80と、外部表示モニタ92とを有する。
The driving
アクチュエータ20の一端側は、ユニバーサルジョイント24を介して基台18に連結され、一方で、アクチュエータ20の他端側は、ユニバーサルジョイント22を介して揺動台16に連結されている。この場合、6本のアクチュエータ20の伸縮を個別に制御することにより、揺動台16を含むキャビン14を揺動させることができる。
One end side of the
キャビン14内には、映像(画像)を投影する映像投影装置26と、映像投影装置26から投影された映像が映し出されるスクリーン28が所定位置に取り付けられている。この場合、映像投影装置26とスクリーン28とが画像表示手段を構成する。スクリーン28の近傍には、映像表示を行う液晶モニタからなるルームミラー30が設けられている。
In the
また、キャビン14内には、スクリーン28の下方にインストルメントパネル32が配置され、一方で、スクリーン28及びインストルメントパネル32に対向して、運転者が着座するシート34が配置されている。さらに、キャビン14内には、ステアリングホイール36、アクセルペダル38、ブレーキペダル40、クラッチペダル42、マニュアルトランスミッション用シフトレバー44、サイドブレーキ46、両サイドミラー48が、実際の車両に対応する所定位置にそれぞれ取り付けられている。
In the
ここで、インストルメントパネル32には、オートマチックトランスミッション用シフトレバー50が設けられると共に、シート34に着座する運転者に向けて音響を発生するスピーカ52が設けられている。また、両サイドミラー48は、所定の映像表示を行う液晶モニタからなる。
Here, the
キャビン14内の下方には、ステアリングホイール36の入力検出装置54、アクセルペダル38の入力検出装置56、ブレーキペダル40の入力検出装置58、クラッチペダル42の入力検出装置60、マニュアルトランスミッション用シフトレバー44の入力検出装置62及びオートマチックトランスミッション用シフトレバー50の入力検出装置64が所定位置にそれぞれ取り付けられている。
Below the
シート34の座面部72及び背もたれ部68には、着座した運転者に振動を与える振動板70がそれぞれ埋め込まれている。これらの振動板70は、シート34に着座した運転者に振動を直接付与する。
In the
なお、クラッチペダル42は、運転者によるスイッチ操作等に基づくモータ66の駆動に起因して折り畳み可能とされ、オートマチックトランスミッションを想定した模擬運転時には折り畳まれ、一方で、マニュアルトランスミッションを想定した模擬運転時には操作可能な位置に出現する。
The
制御装置80は、メイン映像発生装置82、ルームサイド映像発生装置84、音響発生装置86、駆動系サーボアンプ装置90、及び、これらを制御するメインコンピュータ88を有し、メインコンピュータ88には外部表示モニタ92が接続されている。
The
メインコンピュータ88は、模擬車速算出手段(擬似車速出力手段)100を有する。運転者に対して車両運転時の擬似体験を行わせる際に、該運転者によるステアリングホイール36、アクセルペダル38、ブレーキペダル40等の各操作子の操作によって、入力検出装置54、56、58等からメインコンピュータ88に各操作子の操作入力が入力された場合に、模擬車速算出手段100は、メインコンピュータ88において実行される制御プログラムに従って、前記運転者による該各操作子の操作に応じた模擬的(擬似的)な車速(模擬車速)を算出する。
The main computer 88 has a simulated vehicle speed calculation means (simulated vehicle speed output means) 100. When the driver performs a simulated experience during driving of the vehicle, the
メイン映像発生装置82は、前記メインコンピュータ88において実行される制御プログラムに従って、車両運転時における運転者の視界に対応する映像信号を生成して映像投影装置26に出力し、映像投影装置26から映像信号に応じた映像(画像)をスクリーン28に投影させることで、該映像をスクリーン28に表示させる。
The
具体的に、メイン映像発生装置82は、模擬情景画像生成手段96及び酔い抑制画像生成手段98を有する。
Specifically, the main
模擬情景画像生成手段96は、実際の情景を模擬した模擬情景画像を生成する。前述したように、模擬車速算出手段100は、運転者による操作子の操作に応じた模擬車速を算出するので、模擬情景画像生成手段96は、この模擬車速に応じた動きをする模擬情景画像を生成する。一方、酔い抑制画像生成手段98は、車両運転時の運転者のシミュレータ酔いを抑制するための酔い抑制画像を生成する。この場合、酔い抑制画像生成手段98は、模擬車速に応じ、且つ、前記模擬情景画像の動きとは逆の動きをする酔い抑制画像を生成する。
The simulated scene image generation means 96 generates a simulated scene image that simulates an actual scene. As described above, the simulated vehicle
従って、メイン映像発生装置82は、模擬情景画像生成手段96が生成した模擬情景画像に、酔い抑制画像生成手段98が生成した酔い抑制画像を重畳し、重畳後の画像を映像信号として生成する。そのため、映像投影装置26からスクリーン28に投影される映像は、模擬情景画像に酔い抑制画像が重畳された映像となる。
Therefore, the main
ルームサイド映像発生装置84は、前記メインコンピュータ88において実行される制御プログラムに従って、車両運転時のルームミラー30及び両サイドミラー48の像に対応する映像信号を生成し、ルームミラー30及び両サイドミラー48の液晶モニタに前記映像信号に応じた映像をそれぞれ表示させる。
The room
音響発生装置86は、前記メインコンピュータ88において実行される制御プログラムに従って、車両運転時に運転者が受ける音響に対応する音響信号を生成し、この音響信号でスピーカ52を駆動して音響を大気中に発生させる。また、音響発生装置86は、ローパスフィルタ94を介して振動板70に音響信号を供給して、該音響信号の低周波成分で振動板70を駆動させる。
The
駆動系サーボアンプ装置90は、前記メインコンピュータ88において実行される制御プログラムに従って、各アクチュエータ20の伸縮を制御する。
The drive system
ドライビングシミュレータ10は、以上のように構成されるが、一方で、その基本的な動作は、特許文献1のドライビングシミュレータと略同様であるので、その詳細な説明については省略する。
Although the driving
次に、この実施形態に係るドライビングシミュレータ10の特徴的な機能及び効果について、図1〜図2Cを参照しながら説明する。
Next, characteristic functions and effects of the driving
図2A〜図2Cは、シート34に運転者が着座してスクリーン28を見たときに、該運転者が見ることのできる映像を示す説明図である。この場合、運転者は、図2A〜図2Cに示すように、スクリーン28に投影された映像以外にも、ルームミラー30に表示された映像や、両サイドミラー48に表示された映像も見ることができる。
FIGS. 2A to 2C are explanatory diagrams showing images that can be seen by the driver when the driver sits on the
ここで、スクリーン28には、模擬情景画像110が表示(投影)されると共に、該模擬情景画像110に重畳して、所定の領域(スクリーン28の中央部)114に酔い抑制画像112、116、118が表示(投影)されている。図2Aは、線状の酔い抑制画像112が表示されている場合を図示し、図2Bは、点列状のパターンからなる酔い抑制画像116が表示されている場合を図示し、図2Cは、落ち葉等の擬似物のパターンからなる酔い抑制画像118が表示されている場合を図示している。
Here, the
すなわち、運転者がステアリングホイール36、アクセルペダル38、ブレーキペダル40等の操作子を操作すると、模擬車速算出手段100は、前記操作子の操作に応じた模擬車速を算出し、模擬情景画像生成手段96は、前記模擬車速に応じた動きをする模擬情景画像110を生成し、酔い抑制画像生成手段98は、模擬情景画像110の動きとは逆方向の動きをする酔い抑制画像112、116、118を生成する。
That is, when the driver operates the controls such as the
従って、模擬車速で車両が走行する擬似体験を運転者に行わせる場合、運転者がスクリーン28を見ると、前方から運転者の方向に向かって(図1のスクリーン28からシート70の方向に向かって)模擬情景画像110が迫ってくるように見えると共に、運転者から前方の方向に向かって(図1のシート70からスクリーン28の方向に向かって)酔い抑制画像112、116、118が図2A〜図2Cの矢印方向に移動するように見える。
Therefore, in the case where the driver performs a simulated experience in which the vehicle travels at the simulated vehicle speed, when the driver looks at the
これにより、スクリーン28に表示されている映像を見ながら運転者が操作子を操作しているときに、酔い抑制画像112、116、118が模擬情景画像110に対して逆の動きをするので、模擬情景画像110が実際の情景をそのまま見たような画像であるかの印象を前記運転者に与えることが可能になると共に、酔い抑制画像112、116、118の動きによって運転者の酔いに対する感覚がなまり、気が紛らわされて、シミュレータ酔いを抑制することができる。
As a result, when the driver is operating the operator while watching the video displayed on the
また、模擬車速に応じて模擬情景画像110及び酔い抑制画像112、116、118の動く速さを変化させることで、シミュレータ酔いを効果的に抑制することができる。
Moreover, simulator sickness can be effectively suppressed by changing the moving speed of the
さらに、この実施形態では、模擬情景画像110の動きがない場合でも酔い抑制画像112、116、118を表示してもよい。これにより、停車時や運転開始前(走行開始前)に酔い抑制画像112、116、118を表示させて、運転者の感覚を慣らすことも可能となる。
Further, in this embodiment, the
さらにまた、上記の説明では、線状の酔い抑制画像112、点列状のパターンからなる酔い抑制画像116及び落ち葉等の擬似物のパターンからなる酔い抑制画像118について説明したが、この実施形態は、これらの画像に限定されるものではない。すなわち、酔い抑制画像は、模擬情景画像110に対して逆の動きをする画像であれば、いかなる形状の画像であっても、上述した各効果を容易に得ることができることは勿論である。
Furthermore, in the above description, the linear motion
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書及び図面の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the description in the specification and the drawings.
10…ドライビングシミュレータ 26…映像投影装置
28…スクリーン 36…ステアリングホイール
38…アクセルペダル 40…ブレーキペダル
42…クラッチペダル 82…メイン映像発生装置
96…模擬情景画像生成手段 98…酔い抑制画像生成手段
100…模擬車速算出手段 110…模擬情景画像
112、116、118…酔い抑制画像 114…領域
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記運転者が操作し、該操作に伴って前記画像が変化する少なくとも1つの操作子と、
実際の情景を模擬した模擬情景画像を生成する模擬情景画像生成手段と、
前記運転者のシミュレータ酔いを抑制するための酔い抑制画像を生成する酔い抑制画像生成手段と、
を有し、
前記画像表示手段は、前記模擬情景画像及び前記酔い抑制画像を共に表示する場合に、前記運転者による前記操作子の操作に伴った前記模擬情景画像の動きに対して逆の動きとなるように前記酔い抑制画像を表示することを特徴とするドライビングシミュレータ。 Image display means for displaying an image corresponding to the driver's field of view when driving the vehicle;
At least one operator that is operated by the driver and changes the image in accordance with the operation;
A simulated scene image generating means for generating a simulated scene image simulating an actual scene;
A sickness suppression image generating means for generating a sickness suppression image for suppressing the driver's simulator sickness;
Have
When the image display means displays both the simulated scene image and the sickness suppression image, the image display means moves in a manner opposite to the movement of the simulated scene image accompanying the operation of the operator by the driver. A driving simulator that displays the sickness suppression image.
前記運転者による前記操作子の操作に応じた擬似的な車速を出力する擬似車速出力手段をさらに有し、
前記画像表示手段は、前記車速に応じて、前記模擬情景画像及び前記酔い抑制画像の動く速さを変化させることを特徴とするドライビングシミュレータ。 The driving simulator according to claim 1,
A pseudo vehicle speed output means for outputting a pseudo vehicle speed according to the operation of the operator by the driver;
The image display means changes the moving speed of the simulated scene image and the sickness suppression image according to the vehicle speed.
前記画像表示手段は、前記模擬情景画像の動きがない場合でも前記酔い抑制画像を表示することを特徴とするドライビングシミュレータ。 In the driving simulator according to claim 1 or 2,
The driving simulator characterized in that the image display means displays the sickness suppression image even when the simulated scene image does not move.
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