JP3243841U - トレーニング専用シミュレータ及びトレーニング専用シミュレータキット - Google Patents

Abstract

【課題】実際に行われた又は行われている運転操作を再現し、かつその運転操作を体感することができるトレーニング専用シミュレータ及びトレーニング専用シミュレータキットを提供する。【解決手段】トレーニング専用シミュレータ１は、予め取得された又はオンラインで取得される、ドライビングシミュレータ又は実車の運転データを基に、ドライビングユニット１０を制御し、モニター５０に映像データを送信するコントローラ７０と、前記コントローラ７０からの動作信号により動作する、自動車を模擬したドライビングユニット１０と、を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、車の運転操作を習得するためのトレーニング専用シミュレータ及びトレーニング専用シミュレータキットに関する。

今日、実車に近い状態を体感することができる自動車のシミュレータが開発されている。例えば、搭乗時に座席に伝わる振動や座席の姿勢を体感できるドライブシミュレータ（例えば特許文献１参照）、ブレーキペダルなどペダルの挙動を模擬的に再現したドライブシミュレータ（例えば特許文献２参照）、コンパクトで前後・横方向の加速度を体感することができるドライビングシミュレータなどが開発されている（例えば特許文献３参照）。

特許第６５９６２２９号公報 特開２０２０－１３４８９１号公報 特開２０２２－７４９８７号公報

レース車両を適切に運転するには高度な運転技術が必要となる。従来のシミュレータの中には、自己の運転操作を記録しそれをモニター上に再現させる、あるいは優れた運転操作を有する者の運転操作を記録しそれをモニター上に再現させることができるものもあるため、これらを利用して運転技術を習得することはできる。しかし、これらは映像を通じての運転技術の習得であるため、実際のハンドル操作などを体感することはできない。

本考案の目的は、実際に行われた又は行われている運転操作を再現し、かつその運転操作を体感することができるトレーニング専用シミュレータ及びトレーニング専用シミュレータキットを提供することである。

本考案は、予め取得された又はオンラインで取得される、ドライビングシミュレータ又は実車の運転データを基に、ドライビングユニットを制御し、モニターに映像データを送信するコントローラと、前記コントローラからの動作信号により動作する、自動車を模擬したドライビングユニットと、を備えることを特徴とするトレーニング専用シミュレータである。

本考案に係るトレーニング専用シミュレータは、さらに前記コントローラから送信される映像データを表示するモニターを備えることを特徴とする。

本考案に係るトレーニング専用シミュレータにおいて、前記ドライビングユニットは、少なくともステアリング及びペダルユニットと、前記コントローラからの動作信号に基づき前記ステアリング及び前記ペダルユニットの各ペダルを駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする。

本考案は、予め取得された又はオンラインで取得される、ドライビングシミュレータ又は実車の運転データを基に、ステアリング装置及びペダル装置を制御し、モニターに映像データを送信するコントローラと、ステアリングと、前記コントローラからの動作信号に基づき前記ステアリングを駆動する駆動手段と、を備えるステアリング装置と、ペダルユニットと、前記コントローラからの動作信号に基づき前記ペダルユニットの各ペダルを駆動する駆動手段と、を備えるペダル装置と、を備えることを特徴とするトレーニング専用シミュレータキットである。

本考案によれば、実際に行われた又は行われている運転操作を再現し、かつその運転操作を体感することができるトレーニング専用シミュレータ及びトレーニング専用シミュレータキットを提供することができる。

本考案の第１実施形態のトレーニング専用シミュレータ１の構成を説明するための図である。 本考案の第１実施形態のトレーニング専用シミュレータ１で用いる運転データを取得するドライビングシミュレータ１００の構成を説明するための図である。

図１は、本考案の第１実施形態のトレーニング専用シミュレータ１の構成を説明するための図である。トレーニング専用シミュレータ１は、コントローラ７０からの動作信号により動作する、自動車を模擬したドライビングユニット１０と、コントローラ７０から送信されるデータにより車を運転している映像を表示するモニター５０と、ドライビングシミュレータの運転データを基に、ドライビングユニット１０を制御し、モニター５０に映像データを送信するコントローラ７０と、を備える。

ドライビングユニット１０は、本体フレーム１１と、本体フレーム１１上に取付けられた乗り手が着座するシート１５と、ステアリング２１及びペダルユニット３０とを備える。

ステアリング２１の機構、形態は特に限定されるものではないが、実車に使用されるものと同じものを使用することでより実車に近い感覚を乗り手に体感させることができる。ステアリング２１には、回動させるためのアクチュエータ２３が取付けられている。アクチュエータ２３は、コントローラ７０からの指令に基づきステアリング２１を回動させる。ステアリング２１を回動させる駆動手段であるアクチュエータ２３は、特に限定されるものではなく、公知のロータリーアクチュエータなどを使用することができる。

ペダルユニット３０は、クラッチペダル３１、ブレーキペダル３３及びアクセルペダル３５を備える。クラッチペダル３１、ブレーキペダル３３及びアクセルペダル３５の機構、形態は特に限定されるものではないが、これらに実車に使用されるものと同じものを使用することでより実車に近い感覚を乗り手に体感させることができる。

各ペダルには、ペダルの踏込み量等を操作するアクチュエータ４１，４３，４５が取付けられている。各アクチュエータ４１，４３，４５は、コントローラ７０からの指令に基づきクラッチペダル３１、ブレーキペダル３３及びアクセルペダル３５を動作させる。ペダルの踏込み量等を操作する駆動手段であるアクチュエータ４１，４３，４５は特に限定されるものではなく、公知のリニアアクチュエータ、油圧ユニットなどを使用することができる。

モニター５０は、公知の液晶モニターであり、コントローラ７０からの映像データにより走行時の景色を再現する。モニター５０は、支持具５１を介してステアリング２１とペダルユニット３０との間に取付けられている。

コントローラ７０は、入力部７１、記憶部７３、データ生成部７５、出力部７７を備え、予め取得された又はオンラインで取得されるドライビングシミュレータの運転データに基づき、ドライビングユニット１０を制御し、モニター５０に映像データを送信する。

具体的にはコントローラ７０は、オンライン又はオフラインで送信されるドライビングシミュレータの運転データを基に、モニター５０に表示する映像データを生成し、当該データをモニター５０に送信する。同時にコントローラ７０は、ドライビングシミュレータの運転データからステアリング２１，クラッチペダル３１，ブレーキペダル３３，アクセルペダル３５を動作させるためのデータを生成し、ステアリング２１，クラッチペダル３１，ブレーキペダル３３，アクセルペダル３５を制御する動作信号を各アクチュエータ２３，４１，４３，４５に送信する。

ここでオンライン又はオフラインで送信されるドライビングシミュレータの運転データについて説明する。図２は、オンライン又はオフラインで送信されるドライビングシミュレータの運転データを取得するドライビングシミュレータ１００の構成を説明するための図である。図２のドライビングシミュレータ１００において、図１のトレーニング専用シミュレータ１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

ドライビングシミュレータ１００は、ドライビングユニット１０、モニター５０及びコンピュータ１７０を備える。ここで得られるドライビングシミュレータの運転データは、ステアリング１２１、アクセルペダル３５などの運転操作に伴う運転操作データと、シミュレーションソフトが提供する映像データとを含み、これらが紐付けられたものである。

ドライビングユニット１０は、本体フレーム１１と、本体フレーム１１に取付けられた乗り手が着座するシート１５と、ステアリングユニット１２０及びペダルユニット３０とを備える。

ステアリングユニット１２０は、ステアリング１２１とステアリングコントローラ１２４とを備える。ステアリングユニット１２０は、公知のものを適宜選定して用いることが可能であり、例えば、ステアリング１２１として、Ｆａｎａｔｅｃ社製のＢＭＷ Ｍ３ ＧＴ２ ｒｉｍ ｆｏｒ ＣｌｕｂＳｐｏｒｔ Ｗｈｅｅｌ ＪＰ、ステアリングコントローラ１２４として、Ｆａｎａｔｅｃ社製のＣｌｕｂ Ｓｐｏｒｔｓ Ｗｈｅｅｌを用いることができる。ステアリングコントローラ１２４は、ステアリング１２１の操作量（回動量）を検出し、当該データをコンピュータ１７０に送信可能である。

ドライビングシミュレータ１００は、運転操作データを取得するためにステアリング１２１，クラッチペダル３１，ブレーキペダル３３，アクセルペダル３５の各操作量を検出する手段を備える。具体的にはステアリング１２１の操作量は、ステアリングコントローラ１２４を介して取得する。クラッチペダル３１，ブレーキペダル３３，アクセルペダル３５には、各々センサー１４１，１４３，１４５が装着され、各センサー１４１，１４３，１４５が、各々ペダルの位置、踏み込み速度等を検出する。

コンピュータ１７０は、キーボード１７１やマウス１７２等の入力装置を備え、ステアリングコントローラ１２４、モニター５０とデータを送受信可能に接続されている。コンピュータ１７０は、シミュレーションソフト例えば、Ｉｍａｇｅ Ｓｐａｃｅ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ社製のｒＦａｃｔｏｒ、ｒＦａｃｔｏｒ２等を備える。

コンピュータ１７０は、ステアリングコントローラ１２４及び各センサー１４１，１４３，１４５から取得する運転操作データと、シミュレーションソフトが提供する映像データとから仮想上の自動車の挙動及び映像を演算し、モニター５０に表示する映像データを出力する。

またコンピュータ１７０は、トレーニング専用シミュレータ１のコントローラ７０とデータを送受信可能に接続し、運転操作データとシミュレーションソフトが提供する映像データとから仮想上の自動車の挙動及び映像を演算し得られる運転データをトレーニング専用シミュレータ１のコントローラ７０にオンラインで送信する。

ドライビングシミュレータ１００からトレーニング専用シミュレータ１への運転データの送信は、オフラインでもよい。オフラインで行う場合には、運転データをコンピュータ１７０に記録し、その後、当該データを送信し又は記録媒体に取り出せばよい。

トレーニング専用シミュレータ１の使用方法について説明する。使用者は、トレーニング専用シミュレータ１のシート１５に着座し、通常の車を始動させるときと同様にステアリング２１を握り、ペダルに足を載せる。この状態からトレーニング専用シミュレータ１を起動させると、ドライビングシミュレータ１００での運転を再現するようにコントローラ７０が、ステアリング２１及び各ペダル３１，３３，３５を動作させ、モニター５０に映像を表示する。

これにより使用者は、ドライビングシミュレータ１００の運転操作についてモニター５０を通じて視認し、またステアリング２１及び各ペダル３１，３３，３５の動きをリアルに体感することができる。よってプロのドライバーにドライビングシミュレータ１００を運転させ、その運転データを取得すればトレーニング専用シミュレータ１を通じてプロのドライバーの運転テクニックを体感し、習得することができる。

ドライビングシミュレータに本実施形態のトレーニング専用シミュレータの構成を取り込めば、運転操作と運転操作の再現とを可能とするシミュレータとなる。このようなドライビングシミュレータは、１台で運転操作と運転の再現とを可能ならしめるが装置構成が複雑となり、結果、実車に近い操作感が得られ難くなる。

これに対して本考案に係るトレーニング専用シミュレータは、使用者が運転を行うシミュレータではなく、ドライビングシミュレータで取得された運転操作を再現し、体感することができる専用機であるので、構造及び制御が簡便となる。これにより安価に製造することができ、さらに実車に近い操作感が得られる。

以上、第１実施形態のトレーニング専用シミュレータ１を用いて本考案に係るトレーニング専用シミュレータを説明したが、本考案に係るトレーニング専用シミュレータは、上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して使用することができる。ドライビングユニットの構成も上記実施形態に限定されるものでなく、本体フレームが振動・スライドするような構造であってもよく、クラッチペダルを有さないものであってもよい。

第１実施形態のトレーニング専用シミュレータ１は、ドライビングシミュレータ１００で取得される運転データを基にその運転操作を再現するが、実車で取得される運転データを基にその運転操作を再現するようにしてもよい。ここで、実車で取得される運転データは、ステアリング、アクセルペダルなどの運転操作に伴う運転操作データと、実車に搭載されたカメラが撮影する映像データとが紐付けられたものであり、ドライビングシミュレータ１００で取得される運転データに対応するものである。実車で取得される運転データは、オンラインでトレーニング専用シミュレータ１に送信されてもオフラインで送信されてもよい。

トレーニング専用シミュレータのドライビングユニットと、運転データを取得するドライビングシミュレータのドライビングユニットとは、同一でなくもよい。一方、トレーニング専用シミュレータのドライビングユニットと同一のドライビングユニットを備えるドライビングシミュレータを準備すれば、トレーニング専用シミュレータでの体験を踏まえ、自らドライビングシミュレータを運転することで効率的に運転操作を身に着けることができる。またトレーニング専用シミュレータのドライビングユニットを、フレームなども含め実車を模擬したものとすれば運転操作をよりリアルに体験することができる。

トレーニング専用シミュレータは、少なくともステアリング、ペダルユニット、それらを駆動する駆動手段、コントローラがあれば運転操作を再現することは可能である。よってステアリングと、コントローラからの指令に基づきステアリングを駆動する駆動手段とを備えるステアリング装置、ペダルユニットと、コントローラからの指令に基づきペダルユニットの各ペダルを駆動する駆動手段とを備えるペダル装置、ドライビングシミュレータ又は実車の運転データを基にステアリング装置及びペダル装置を制御し、モニターに映像を出力するコントローラの３点をトレーニング専用シミュレータキットとしてもよい。これにシート及びモニターを加えれば、第１実施形態と同様のトレーニング専用シミュレータとなる。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる考案の範囲内のものと解釈される。

１ トレーニング専用シミュレータ
１０ ドライビングユニット
１１ 本体フレーム
１５ シート
２１ ステアリング
２３ アクチュエータ
３０ ペダルユニット
３１ クラッチペダル
３３ ブレーキペダル
３５ アクセルペダル
４１，４３，４５ アクチュエータ
５０ モニター
５１ 支持具
７０ コントローラ
７１ 入力部
７３ 記憶部
７５ データ生成部
７７ 出力部
１００ ドライビングシミュレータ
１２０ ステアリングユニット
１２１ ステアリング
１２４ ステアリングコントローラ
１４１，１４３，１４５ センサー
１７０ コンピュータ

Claims (4)

1. 予め取得された又はオンラインで取得される、ドライビングシミュレータ又は実車の運転データを基に、ドライビングユニットを制御し、モニターに映像データを送信するコントローラと、
   前記コントローラからの動作信号により動作する、自動車を模擬したドライビングユニットと、
   を備えることを特徴とするトレーニング専用シミュレータ。
2. さらに前記コントローラから送信される映像データを表示するモニターを備えることを特徴とする請求項１に記載のトレーニング専用シミュレータ。
3. 前記ドライビングユニットは、
   少なくともステアリング及びペダルユニットと、
   前記コントローラからの動作信号に基づき前記ステアリング及び前記ペダルユニットの各ペダルを駆動する駆動手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のトレーニング専用シミュレータ。
4. 予め取得された又はオンラインで取得される、ドライビングシミュレータ又は実車の運転データを基に、ステアリング装置及びペダル装置を制御し、モニターに映像データを送信するコントローラと、
   ステアリングと、前記コントローラからの動作信号に基づき前記ステアリングを駆動する駆動手段と、を備えるステアリング装置と、
   ペダルユニットと、前記コントローラからの動作信号に基づき前記ペダルユニットの各ペダルを駆動する駆動手段と、を備えるペダル装置と、
   を備えることを特徴とするトレーニング専用シミュレータキット。

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