JP5149426B2 - 運転シミュレーション装置、サーバ装置、及びプログラム - Google Patents
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Description
アナログデバイスは、入力されたアナログ情報を8bit以上のデジタル情報に変換することができるため、例えばより滑らかなステアリング操作を実現することが可能となる。
ロジスティック曲線は、当初は変化量が小さく、中途では変化量が大きくなり、その後変化量が小さくなる曲線であり、変曲点を中心に左右対称に表される。継続操作時間と運転操作の変化量との関係をロジスティック曲線で表すと、継続操作時間が短いと運転操作の変化量が小さく、継続操作時間が推移するにつれてこの変化量が大きくなり、その後再びこの変化量が小さくなる。従って例えば所定キー操作によるステアリングの回転操作は、ステアリングの回転速度が回転操作の開始直後や停止直前は比較的遅い傾向となるという現実の車におけるドライバーの運転操作に極めて近似することになる。それによってキーボードの所定キーの操作で仮想の車の滑らかな運転操作を行うことができる。
<第1実施例>
図1は、本発明の第1実施例に係る運転シミュレーション装置の概略図である。図1に示すように、運転シミュレーション装置1は、複数の端末装置2とサーバ装置3とを備えている。各端末装置2とサーバ装置3とは、ネットワークNで接続されている。ここで、ネットワークNとは、インターネット、イントラネット等である。
図2は、表示装置10に表示される運転シミュレーション画像の一例を示している。図2に示すように、表示装置10には、ユーザが仮想の車の運転席から見た画像が表示される。この画像では、ステアリングH、バックミラーM、サイドミラーSが表示されており、仮想の車の前方の景色だけでなくバックミラーMやサイドミラーSに映る景色も変化させることで、より現実味のある運転シミュレーションを行うことができる。
端末装置2は、さらに端末処理部20及び端末通信部21を備えている。端末処理部20は、キー操作検出部201、動画再生部(動画再生手段)202、及び画面表示部203を有している。キー操作検出部201では、キーボード11のいずれかのキーが操作されたことによる操作信号(以下、「キーイベント」という。)を検出して操作されたキーを判別する。動画再生部202は、端末通信部21でサーバ装置3から受信した動画データを表示装置10で再生する。動画の再生は、ストリーミングで行ってもよい。画面表示部203では、サーバ装置3から受信したユーザ設定画面等を表示装置10に表示する。
サーバ通信部30は、ネットワークNを介して各端末装置2と通信を行うものであり、例えば、端末装置2からキーボード11で操作されたキーイベントの受信や、後述するサーバ処理部31で生成した動画データの送信等を行う。
変化量算出部321は、タイマ313から通知される度に、所定キーの操作の操作時間に対する仮想の車の運転操作における変化量を算出する。運転状態更新部322は、後述する記憶部33に記憶されている仮想の車の運転操作状態を、変化量算出部321で求めた変化量で更新する。操作時間更新部323は、運転操作に対応する所定キーが操作されている時間、または運転操作に対応するキーがユーザによって押下された後に離されてからの時間を積算し、後述する記憶部33の操作時間情報を更新する。
図4に、ステアリング操作、アクセル、ブレーキにそれぞれ対応するキーボードのキーを設定する設定画面を示す。本実施例では、端末装置2のキーボード11の所定キーを操作することによって、ステアリング、アクセル、ブレーキを操作するものであり、各操作をすることで仮想の車のステアリング操作、速度変化、制動等の運転操作に反映される。各操作に対応するキーの設定について、以下に詳しく説明する。
s=9.0−c1.2 (2)
fsp=y/s (3)
車速係数v=0のときの補正係数fspが1となるように、上記式(3)で求められた補正係数fspを調整し、領域Iの補正係数fspとしている。
a=(c/10.0)2.5 (4)
このように、図5(A)、図8、図9に示した設定画面に設定された項目は、ユーザ設定情報記憶部335に設定情報として記憶される。
T=T+dT (5)
ステップS105では、上記ステップS102で求めた差分時間dT及び上記ステップS104で取得したゲインGhから、変化量算出部321でステアリング操作における変化量dXを求める。ここで、dXは、以下に示す式(6)から求められる。
上記式(6)の変数directionは、上記ステップS15またはS16で設定された値を用いる。変化量dXを求めるときに、後述するステアリングの位置currentXに対して加算するのか、または減算するのかという符号を決めるために変数directionを用いる。上記ステップS13で特定されたキーがステアリングを右方向へ操作するキーであった場合、本ステップで求める変化量dXは上記ステップS15で設定された変数directionに従って正の値となる。一方、上記ステップS13で特定されたキーがステアリングを左方向へ操作するキーであった場合、本ステップで求める変化量dXは上記ステップS16で設定された変数directionに従って負の値となる。
Vmax=(Amaxl−Amaxr)/Rt (7)
currentX=currentX+dX (8)
このように、ロジスティック曲線を用いて、ステアリング操作に対応するキーの操作をステアリング操作として求めることによって、キーボード11を用いて仮想の車のステアリング操作を滑らかに模擬することができる。
Ta=Ta+dTa (9)
ステップS205では、上記ステップS202で求めた差分時間dTa及び上記ステップS204で取得したゲインGaから、変化量算出部321でアクセル位置の変化量dXaを以下の式(10)から求める。
dXa=dTa×Ga×Vmax (10)
Vmax=valve/Tmin (11)
なお、アクセルを全開するまでに要する最短時間は、車種情報記憶部331に登録されており、最短時間は運転シミュレーションに用いる車の車種に応じて適宜設定すればよい。
currentXa=currentXa+dXa (12)
このように、アクセル操作に対応するキーをユーザが操作すると、ロジスティック曲線で表される変換曲線を用いてアクセル位置を段階的に変化させていくことにより、仮想の車の加速、減速を滑らかに模擬することができる。
Ts=Ts+dTs (13)
ステップS305では、上記ステップS302で求めた差分時間dTs及び上記ステップS304で取得したゲインGsから、変化量算出部321でブレーキ位置の変化量dXsを以下の式(14)から求める。
dXs=dTs×Gs×Vmax (14)
ブレーキを踏み込むまでに要する最短時間は、車種情報記憶部331に登録されており、最短時間は運転シミュレーションに用いる車の車種に応じて適宜設定すればよい。
currentXs=currentXs+dXs (15)
これにより、特定の操作用デバイスがなくても、キーボード11を用いて端末装置2から仮想の車の運転操作を行うことができる。
上記第1実施例の変形例について以下に説明する。この変形例では、演算部32に、さらに位置補正部424を備えた点が異なっており、その他の構成については共通しているので説明を省略する。
correctX=currentX×fst (16)
finalX=currentX×fsp (17)
次に、本発明に係る第2実施例について説明する。本実施例の運転シミュレーション装置は、端末装置のみの構成とした点が相違しており、その他の構成については共通しているので説明は省略する。
例えば、上記第1実施例の変形例で述べたように、上記第2実施例でも上記第1実施例と同様にステアリングの位置補正を行うようにしてもよい。
また、上記各実施例のステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作を行うためのプログラムの処理を図10〜図16、図18にフローチャートで示したが、このプログラムを格納した記憶媒体も本発明の対象となり得る。
2、52 端末装置
3 サーバ装置
30 サーバ通信部(動画送信手段)
311、712 動画生成部
313、715 タイマ
322、722 運転状態更新部(運転操作状態更新手段)
323、723 操作時間更新部(継続操作時間更新手段、継続非操作時間更新手段)
333、733 操作情報記憶部(運転操作状態記憶手段)
334、734 操作時間情報記憶部(継続操作時間記憶手段、継続非操作時間記憶手段)
Claims (9)
- キーボード、表示装置を含む端末装置と、
ネットワークを介して前記端末装置に接続されるサーバ装置と、を備え、
前記サーバ装置は、
仮想の車の運転操作状態を記憶する運転操作状態記憶手段と、
前記キーボードの所定キーの継続操作時間を記憶する継続操作時間記憶手段と、
前記キーボードの所定キーの継続非操作時間を記憶する継続非操作時間記憶手段と、
一定の更新周期で、前記所定キーの操作を検出して前記所定キーの継続操作時間を更新する継続操作時間更新手段と、
一定の更新周期で、前記所定キーの非操作を検出して前記所定キーの継続非操作時間を更新する継続非操作時間更新手段と、
前記更新周期で前記所定キーの操作状態を検出し、前記所定キーの操作を検出した場合には、予め設定された第1変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転操作状態を更新し、前記所定キーの非操作を検出した場合には、予め設定された第2変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続非操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転状態を更新する運転操作状態更新手段と、
前記仮想の車の運転操作状態が更新される度に、更新された運転操作状態に基づいて前記仮想の車の挙動を表す動画データを生成し、その動画データを前記端末装置へ送信する動画送信手段と、を含み、
前記端末装置は、前記サーバ装置から前記動画データを受信する度に、その動画データを再生して前記表示装置に表示する動画再生手段を含むことを特徴とする運転シミュレーション装置。 - 前記第1変換曲線は、前記継続操作時間と運転操作の変化量との関係をロジスティック曲線で表したことを特徴とする請求項1に記載の運転シミュレーション装置。
- 前記第2変換曲線は、前記継続非操作時間と運転操作の変化量との関係をロジスティック曲線で表したことを特徴とする請求項2に記載の運転シミュレーション装置。
- 前記運転操作状態更新手段は、前記仮想の車のステアリングの舵角が中立位置を含む所定の範囲内にあるとき、そのステアリングの変化量を低減するように補正するステアリング中立位置補正手段をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の運転シミュレーション装置。
- 前記運転操作状態更新手段は、前記仮想の車の車速が高くなるに従って前記仮想の車のステアリングの変化量が減少するように、前記仮想の車のステアリングの変化量を補正するステアリング変化量補正手段をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の運転シミュレーション装置。
- キーボードと、
表示装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、仮想の車の運転操作状態を記憶する運転操作状態記憶手段と、
前記キーボードの所定キーの継続操作時間を記憶する継続操作時間記憶手段と、
前記キーボードの所定キーの継続非操作時間を記憶する継続非操作時間記憶手段と、
一定の更新周期で、前記所定キーの操作を検出して前記所定キーの継続操作時間を更新する継続操作時間更新手段と、
一定の更新周期で、前記所定キーの非操作を検出して前記所定キーの継続非操作時間を更新する継続非操作時間更新手段と、
前記更新周期で前記所定キーの操作状態を検出し、前記所定キーの操作を検出した場合には、予め設定された第1変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転操作状態を更新し、前記所定キーの非操作を検出した場合には、予め設定された第2変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続非操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転状態を更新する運転操作状態更新手段と、
前記仮想の車の運転操作状態が更新される度に、更新された運転操作状態に基づいて前記仮想の車の挙動を表す動画データを生成する動画生成手段と、
前記動画データを再生して前記表示装置に表示する動画再生手段と、
を含むことを特徴とする運転シミュレーション装置。 - 仮想の車の運転状態を記憶する運転操作状態記憶手段と、
端末装置のキーボードの所定キーの継続操作時間を記憶する継続操作時間記憶手段と、
前記キーボードの所定キーの継続非操作時間を記憶する継続非操作時間記憶手段と、
一定の更新周期で前記所定キーの操作状態を検出し、前記所定キーの操作を検出した場合には、予め設定された第1変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転操作状態を更新し、前記所定キーの非操作を検出した場合には、前記更新周期で、予め設定された第2変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続非操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転状態を更新する運転操作状態更新手段と、
前記仮想の車の運転操作状態が更新される度に、更新された運転操作状態に基づいて前記仮想の車の挙動を表す動画データを生成し、その動画データを前記端末装置へ送信する動画送信手段と、
を備えるサーバ装置。 - キーボード、表示装置を含む端末装置と、ネットワークを介して前記端末装置に接続されるサーバ装置とを備える運転シミュレーション装置における前記サーバ装置のコンピュータを、
仮想の車の運転状態を記憶する運転操作状態記憶手段、
前記キーボードの所定キーの継続操作時間を記憶する継続操作時間記憶手段、
前記キーボードの所定キーの継続非操作時間を記憶する継続非操作時間記憶手段、
一定の更新周期で、前記所定キーの操作を検出して前記所定キーの継続操作時間を更新する継続操作時間更新手段、
一定の更新周期で、前記所定キーの非操作を検出して前記所定キーの継続非操作時間を更新する継続非操作時間更新手段、
前記更新周期で前記所定キーの操作状態を検出し、前記所定キーの操作を検出した場合には、予め設定された第1変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転操作状態を更新し、前記所定キーの非操作を検出した場合には、予め設定された第2変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続非操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転状態を更新する運転操作状態更新手段、
前記仮想の車の運転操作状態が更新される度に、更新された運転操作状態に基づいて前記仮想の車の挙動を表す動画データを生成し、その動画データを前記端末装置へ送信する動画送信手段、
として機能させるためのプログラム。 - キーボードと表示装置とを備える運転シミュレーション装置のコンピュータを、
仮想の車の運転操作状態を記憶する運転操作状態記憶手段、
前記キーボードの所定キーの継続操作時間を記憶する継続操作時間記憶手段、
前記キーボードの所定キーの継続非操作時間を記憶する継続非操作時間記憶手段、
一定の更新周期で、前記所定キーの操作を検出して前記所定キーの継続操作時間を更新する継続操作時間更新手段、
一定の更新周期で、前記所定キーの非操作を検出して前記所定キーの継続非操作時間を更新する継続非操作時間更新手段、
前記更新周期で前記所定キーの操作状態を検出し、前記所定キーの操作を検出した場合には、予め設定された第1の変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転操作状態を更新し、前記所定キーの非操作を検出した場合には、予め設定された第2変換曲線に基づいて、前記所定キーの継続非操作時間を前記所定キーに対応する運転操作の変化量に変換し、その運転操作の変化量で前記仮想の車の運転状態を更新する運転操作状態更新手段、
前記仮想の車の運転操作状態が更新される度に、更新された運転操作状態に基づいて前記仮想の車の挙動を表す動画データを生成する動画生成手段、
前記動画データを再生して前記表示装置に表示する動画再生手段、
として機能させるためのプログラム。
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