JP5366329B2 - ライディングシミュレータ - Google Patents

Description

本発明は、ライディングシミュレータに係り、特に、ディスプレイ上に走行映像を表示して二輪車の走行状態を疑似体験させるライディングシミュレータに関する。

従来から、運転者の操作により運転される機器において、その運転状態を運転者に知らせるための表示装置が知られている。

特許文献１には、船舶の運転者に視認させる表示装置において、予め設定した目的地に目標到達時刻に到達するために必要な目標速度および現在の航行速度を表示すると共に、現在の航行速度で間に合う場合には余裕時間を表示し、一方、現在速度で間に合わない場合にはその不足時間を含めた警告表示を行うようにした構成が開示されている。

特開２００９−１５７２９２号公報

ところで、従来から、ディスプレイ上に走行映像を表示して二輪車の走行状態を疑似体験させるライディングシミュレータが知られている。このようなライディングシミュレータを安全運転講習等に適用する場合においては、速度制限を遵守した教習や、予め設定される危険状態を体験する訓練を行う一方、予め設定した教習時間に対して遅れが発生しそうな場合には、より速やかな走行を行うように教習者（運転者）に注意を促したいという要望がある。

しかしながら、特許文献１に記載された表示装置は、単に、現在の走行速度が目標走行速度より遅くなると警告を発するように構成されているので、これを上述のようなライディングシミュレータにそのまま適用すると、例えば、歩行者横断に伴う徐行や停止、駐車車両の側方通過、水たまりの通過時等の訓練シーンに対応して減速した場合であったり、危険シーンを体験する際での適切な減速・徐行等においても警告が発せられることとなり、適切な教習の妨げになる可能性があった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、予め設定された教習時間に対する遅延状態を、教習を妨げることなく運転者に伝達できるライディングシミュレータを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、走行操作が可能な模擬二輪車（４０）と、予め設定されたコース上での操作者による操作に応じた映像を前記模擬二輪車（４０）の前方に投影するディスプレイ（３２）とを有するライディングシミュレータ（１０）において、前記ディスプレイ（３２）に表示されて、現在の走行状態を示す走破インジケータ（１５０）を備え、前記走破インジケータ（１５０）が、予め定められた教習時間に対する経過時間の割合としての経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）と、前記コースの全行程に対する現在の走破距離の割合としての走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）とを、それぞれ、同一の左右幅内で移動する移動体（１５１，１５２）によって示した点に第１の特徴がある。

また、前記表示部（１５１，１５２）は、左方を始点として、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）を示す横長のバーグラフ（１５１）と、該バーグラフ（１５１）の下方に配設されて前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）を示す上向き矢印（１５２）とからなる点に第２の特徴がある。

また、前記バーグラフ（１５１）は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）と前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）との大小関係の変化に応じて色が変わるように構成されている点に第３の特徴がある。

また、前記バーグラフ（１５１）の色は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は赤色に表示され、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＋所定割合＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は黄色に表示され、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＜前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は青色に表示される点に第４の特徴がある。

また、前記バーグラフ（１５１）の上部に、現在の運転状態を文字で表示する文字表示枠（１５４）が設けられており、前記文字表示枠（１５４）の表示が、前記バーグラフ（１５１）の色の変化に応じて変化するように構成されている点に第５の特徴がある。

また、前記バーグラフ（１５１）の色が変化した際に、前記バーグラフ（１５１）の色に対応する音声をスピーカ（３０）から出力するように構成されている点に第６の特徴がある。

また、前記走破インジケータ（１５０）に、前記上向き矢印（１５２）と一体的に移動する疑似生命体表示（１５２ａ）が設けられている点に第７の特徴がある。

また、前記疑似生命体表示（１５２ａ）が少なくとも顔を含んでおり、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）と前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）との大小関係の変化に応じて前記顔の表情が変わるように構成されている点に第８の特徴がある。

また、前記疑似生命体表示（１５２ａ）の顔の表情は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は怒った顔とされ、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＜前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は笑顔とされる点に第９の特徴がある。

また、前記疑似生命体表示（１５２ａ）の顔の表情は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＋所定割合＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は不安顔に表示される点に第１０の特徴がある。

また、前記コースの全行程は、道路マップ（２００）上に設定された１本の経路線（２１０）に基づいて算出され、前記経路線（２１０）は、複数のセグメントの集合体として構成されており、前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の算出に用いられる現在の走破距離（ｎｏｗｌｅｎ）は、前記操作者（３８）が操作する自車（Ｍ）の位置（（ｘｔ，ｙｔ））を前記自車（Ｍ）が存在するセグメント上に投影した自車位置投影長さ（Ｌ）と、前記経路線（２１０）の始点から前記自車（Ｍ）が存在するセグメントの始点（（ｘｓ[ｉ]，ｙｓ[ｉ]））までの経路線（２１０）上の距離（Ｓｌｅｎ[ｉ]）とを足し合わせた長さとして算出される点に第１１の特徴がある。

さらに、前記１本の経路線（２１０）は、コース幅の左側にオフセットされた二輪車用の位置に設定されている点に第１２の特徴がある。

第１の特徴によれば、ディスプレイに表示されて、現在の走行状態を示す走破インジケータを備え、走破インジケータが、予め定められた教習時間に対する経過時間の割合としての経過時間割合と、コースの全行程に対する現在の走破距離の割合としての走破距離割合とを、それぞれ、同一の左右幅内で移動する移動体によって示したので、シミュレータの走行に関して、目標の速度に対していたずらに速度を上げ下げすることなく、走行コースの全行程に対して、自分がどのくらい走行したのか、また、残距離はどのくらいあるのかが理解しやすい上に、予め定められた教習時間に対する目標となる走行位置に対して走破距離の遅れ度合を容易に判断することが可能となる。特に、予め定められた教習時間に対する走破距離の遅れ度合を、両移動体の左右方向のずれ度合によって容易に判断することができる。

そして、単に目標速度より現在速度が遅くなると警告を発するインジケータを用いた場合であれば、歩行者横断に伴う徐行や停止、駐車車両の側方通過、水たまりの通過時等の訓練シーンに対応して減速する毎に警告が発せられることとなり、かえってスムーズな教習の妨げになる可能性があるが、予め定められた教習時間に対する経過時間の割合（経過時間割合）の位置とコースの全行程に対する現在の走破距離の割合（走破距離割合）の位置とを２つの移動体で示すことにより、減速する毎に不要な警告が発せられることを回避しつつ、操作者に教習の遅れ度合を認識させることが可能となる。

第２の特徴によれば、移動体は、左方を始点として経過時間割合を示す横長のバーグラフと、該バーグラフの下方に配設されて走破距離割合を示す上向き矢印とからなるので、経過時間の割合と走破距離の割合とが異なる形態で表示されることとなり、それぞれの位置を判別しやすくなる。また、経過時間の割合に対して走破距離の割合に遅れが生じた場合には、面積の大きいバーグラフの色を変更することで、遅れが発生したことを操作者に効果的に認識させることが可能となる。さらに、例えば、経過時間の割合と走破距離の割合とを共にバーグラフ表示とした場合に比して、走破インジケータの占有面積を小さくすることができる。

第３の特徴によれば、バーグラフは、経過時間割合と走破距離割合との大小関係の変化に応じて色が変わるように構成されているので、バーグラフの色が変化することにより、経過時間割合と走破距離割合との大小関係に変化が生じて、例えば、経過時間割合より走破距離割合の方が小さくなって教習に遅れが生じたことを視覚的に認識しやすくなる。

第４の特徴によれば、バーグラフの色は、経過時間割合＞走破距離割合の場合は赤色に表示され、経過時間割合＋所定割合＞走破距離割合の場合は黄色に表示され、経過時間割合＜走破距離割合の場合は青色に表示されるので、バーグラフを道路上の信号機と同様の３色に変化させることにより、現在の遅れ度合を視覚的かつ直感的に操作者に認識させることができる。具体的には、経過時間割合より走破距離割合の方が小さい、すなわち、教習に遅れが発生している場合には、バーグラフの色を強い警告イメージを有する赤色とすることで、操作者により速やかな運転を促すことができる。

また、経過時間割合に所定割合を足した値より走破距離割合の方が小さい、すなわち、まだ遅れが発生していないがもう少しで教習に遅れが発生しそうな場合には、バーグラフの色を弱い警告イメージを有する黄色とすることで、操作者に注意を促すことができる。さらに、経過時間割合より走破距離割合の方が大きい、すなわち、教習に遅れが発生していない場合には、バーグラフの色を警告イメージのない青色とすることで、操作者の操作状態が良好であることを認識させて、同様の操作の継続を促すことができる。

第５の特徴によれば、バーグラフの上部に、現在の運転状態を文字で表示する文字表示枠が設けられており、文字表示枠の表示が、バーグラフの色の変化に応じて変化するように構成されているので、現在の運転状況を文字でも認識させることが可能となる。例えば、バーグラフが赤色表示される際には「遅れています。急ぎましょう。」と表示し、また、バーグラフが黄色表示される際には「遅れそうです。注意しましょう。」と表示し、さらに、バーグラフが青色表示される際には「その調子です」と表示することで、遅れ度合の報知効果をさらに高めることができる。

第６の特徴によれば、バーグラフの色が変化した際に、バーグラフの色に対応する音声をスピーカから出力するように構成されているので、現在の運転状況を音声でも認識させることが可能となる。例えば、バーグラフが赤色表示に切り替わった際には「遅れています。急ぎましょう。」と音声出力し、また、バーグラフが黄色表示に切り替わった際には「遅れそうです。注意しましょう。」と音声出力することで、運転操作に集中していて走破インジケータを見ていなかった場合でも、遅れ度合が変化したことを認識させることが可能となる。

第７の特徴によれば、走破インジケータに、上向き矢印と一体的に移動する疑似生命体表示が設けられているので、矢印とは形態が異なると共に注意を引きやすい表示によって操作者に自車位置を認識させることが可能となる。

第８の特徴によれば、前記疑似生命体表示が少なくとも顔を含んでおり、経過時間割合と走破距離割合との大小関係の変化に応じて顔の表情が変わるように構成されているので、視覚的に判別しやすい顔の表情の変化を用いることで、経過時間割合と走破距離割合との大小関係に変化が生じたことを容易に認識することが可能となる。

第９の特徴によれば、疑似生命体表示の顔の表情は、経過時間割合＞走破距離割合の場合は怒った顔とされ、経過時間割合＜走破距離割合の場合は笑顔とされるので、遅れが発生した場合には、「怒った顔」によって現在の走行状態が良好でないことを操作者に認識させると共に、走行状態が良好である場合には、「笑顔」によって現在の走行状態を継続すればよいという安心感を操作者に与えることができる。

第１０の特徴によれば、疑似生命体表示の顔の表情は、経過時間割合＋所定割合＞走破距離割合の場合は不安顔に表示されるので、まだ遅れが発生していないものの、遅れが発生しそうな状態を「不安顔」によって操作者に認識させることが可能となる。

第１１の特徴によれば、コースの全行程は、道路マップ上に設定された１本の経路線に基づいて算出され、経路線は、複数のセグメントの集合体として構成されており、走破距離割合の算出に用いられる現在の走破距離は、操作者が操作する自車の位置を自車が存在するセグメント上に投影した自車位置投影長さと、経路線の始点から自車が存在するセグメントの始点までの経路線上の距離とを足し合わせた長さとして算出されるので、コース上における現在の走破距離が、予め定められた経路線に基づいて算出されることとなり、例えば、自車が蛇行運転することで直線的な走行に比して走行距離が多くなったり、コースの間違いを修正したために走行距離が多くなってしまう場合でも、適切な走破距離割合を算出することが可能となる。

第１２の特徴によれば、１本の経路線は、コース幅の左側にオフセットされた二輪車用の位置に設定されているので、走行車線の略中央を走行する四輪車に比して、走行車線のコース幅の左寄りを走ることが多い二輪車の特性を考慮した経路線の設定がなされることとなり、二輪車の現在位置をより正確に算出することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るライディングシミュレータの概略構成説明図である。 ライディングシミュレータの操作者とディスプレイ装置との関係を示す説明図である。 ライディングシミュレータの全体構成を示すブロック図である。 教習中のディスプレイの表示状態を示す図である。 ライディングシミュレータに設定された教習コースの全体図である。 道路マップおよび経路線の一部拡大図である。 ディスプレイに表示される走破インジケータの拡大図である（状態１）。 ディスプレイに表示される走破インジケータの拡大図である（状態２）。 ディスプレイに表示される走破インジケータの拡大図である（状態３）。 現在の自車位置を求めるための演算手法を示す説明図である。 走破インジケータを表示するための種々の演算を実行する演算部の構成を示すブロック図である 走破インジケータ表示制御の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るライディングシミュレータ１０の概略構成説明図である。また、図２は、ライディングシミュレータ１０の操作者とディスプレイ装置との関係を示す説明図であり、図３は、ライディングシミュレータ１０の全体構成を示すブロック図である。

ライディングシミュレータ１０は、制御機構１２と、モーションユニット１４と、制御テーブル１６とを備えている。制御機構１２とモーションユニット１４とは床１８に設置され、これらは、連結機構２０を介して互いに着脱自在に接続されている。

制御機構１２は、コンピュータ等から構成される制御回路２２とＣＧＩ発生装置２４とを収容する本体部２６と、この本体部２６の上部に設けられるディスプレイボックス２８とを備えている。ディスプレイボックス２８は、スピーカユニット３０を組み込むと共に、スクリーンを有するディスプレイ３２を有し、ＣＧＩ発生装置２４とディスプレイ３２からディスプレイ装置３４が構成され、ディスプレイ３２上に走行路を含む種々の走行状態が表示される。

モーションユニット１４は、連結機構２０を介して制御機構１２に着脱自在な基台３６を備え、この基台３６上に、操作者（運転者）３８が操作可能な模型の二輪車（模擬二輪車）４０と、該二輪車４０を実際の二輪車の挙動に則して駆動する駆動機構４２とが装着されている。

基台３６は、床１８の上を移動させるための複数の車輪４４と、基台３６を床１８の上に固定するための複数の固定部４６とを備える。固定部４６にはねじ軸４８が設けられ、このねじ軸４８が基台３６に対し螺回されることにより、固定部４６は上下方向に移動自在とされる。

基台３６上には、支持枠５０が設けられ、この支持枠５０の上部側には、車幅方向に延びるピッチング軸５２を介して二輪車４０の車体５４が前後方向（ピッチング方向）に揺動自在に支持される。また、支持枠５０には、支点５６を中心に揺動自在なピッチングモータ５８が支持され、このピッチングモータ５８に連結されたねじ軸６０にはナット６２が螺合し、車体５４が揺動可能となる。さらに、支持枠５０には、水平方向にロール軸６４を有するロールモータ６６が支持され、車体５４は、このロールモータ６６の出力軸（不図示）に係合する。

二輪車４０のハンドル６８は、ハンドルトルクセンサ７０（図３参照）とステアリングモータ７２の回転軸７４とに直結されており、制御回路２２は、このハンドルトルクセンサ７０の出力信号に基づき、ステアリングモータ７２を介して操作者３８のハンドル６８の回動操作に対応する反力を付与する。駆動機構４２は、ピッチングモータ５８、ロールモータ６６及びステアリングモータ７２により構成される。

図３に示すように、モーションユニット１４側には、さらに操作者３８が右手で操作するフロントブレーキレバー７６に連結されたフロントブレーキ圧センサ７８と、アクセルであるスロットルグリップ８０に連結されたアクセル開度センサ８２と、操作者３８が左手で操作するクラッチレバー８４に連結されたクラッチレバー角センサ８６と、操作者３８の体重の移動方向や移動量を検出するリーントルクセンサ８８と、リヤブレーキペダル９０に連結されたリヤブレーキ圧センサ９２と、所定のスイッチを備えたハンドルスイッチ９４と、ギヤシフトペダル９６に連結されたギヤポジションスイッチ９８とが、信号線を介してコネクタ１００の一端側に接続される。また、駆動機構４２を構成するピッチングモータ５８、ロールモータ６６およびステアリングモータ７２が、信号線を介してコネクタ１０２の一端側に接続される。一方、制御機構１２側には、コネクタ１００、１０２の他端側から信号線に接続される制御回路２２が設けられている。

制御テーブル１６は、制御機構１２に対してホストコンピュータとしても動作するコンピュータ１０４と、このコンピュータ１０４に接続される入力手段としてのキーボード１０６、マウス１０８と、液晶ディスプレイ等のモニタ１１０とを備えている。制御回路２２は、データ伝送用の通信線１１２を介してコンピュータ１０４と接続され、ＣＧＩ発生装置２４は、映像用の通信線１１４を介してコンピュータ１０４と接続されている。

次に、このように構成されるライディングシミュレータ１０の動作について説明する。動作を制御する主体（手段）は制御回路２２である。

操作者３８が、ハンドル６８のフロントブレーキレバー７６、スロットルグリップ８０、クラッチレバー８４を操作することで、フロントブレーキ圧センサ７８の出力信号、アクセル開度センサ８２の出力信号及びクラッチレバー角センサ８６の出力信号が制御回路２２に供給される。また、リヤブレーキペダル９０を操作することで、リヤブレーキ圧センサ９２の出力信号が制御回路２２に供給される。さらに、クラッチレバー８４の操作に伴うギヤシフトペダル９６の操作により、ギヤポジションスイッチ９８のギヤポジション情報が制御回路２２に供給される。一方、二輪車４０上で操作者３８の体重の移動方向や移動量が、リーントルクセンサ８８により検出され、その出力信号が制御回路２２に送られる。これらの出力信号に基づいて、制御回路２２は、駆動機構４２を駆動制御すると共にディスプレイ装置３４等を駆動制御する。

例えば、操作者３８がフロントブレーキレバー７６の操作を行い、ブレーキングをすれば、フロントブレーキ圧センサ７８により検出されるブレーキ圧に応じてピッチングモータ５８が駆動されて二輪車４０が前傾され、ブレーキング時の挙動が再現される。一方、スロットルグリップ８０の操作によりアクセルを急速に開くと、アクセル開度センサ８２により検出される開度に応じてピッチングモータ５８が駆動され、同様に、このピッチングモータ５８の作用下に二輪車４０が後傾され、加速操作時の挙動が再現される。また、ロールモータ６６は、走行中のハンドル操作およびリーントルクセンサ８８の出力に基づいて、二輪車４０を左右にバンクさせる。

上述したような操作者３８の種々の操作が行われる際に、ディスプレイ３２には走行状態に基づいた走行路を含む映像（走行情景）が表示されるため、操作者３８は、実車によるものと同等の走行感覚を得ることができる。

図４は、教習中のディスプレイ３２の表示状態を示す図である。ディスプレイ３２には、コンピュータグラフィックスによる３次元映像による道路マップ２００が表示される。道路マップ２００には、道路２０６、横断歩道２０５、信号機２０３、建物２０４のほか、他車２０２や左右一対の自車のバックミラー２０１、各種の道路標識等が表示される。ディスプレイ３２の右上には、現在の走行状態を示す表示装置としての走破インジケータ１５０が表示される。操作者３８は、ディスプレイ３２の各表示を見ながら二輪車４０を操作する。

図５は、ライディングシミュレータ１０に設定された教習コースの全体図である。ライディングシミュレータ１０は、仮想空間内の所定の道路マップ２００の中に１本の経路線２１０を設定し、この経路線２１０に沿った道順で走行するように教習を行う。経路線２１０は、スタート（ＳＴＡＲＴ）からゴール（ＧＯＡＬ）までを複数のセグメントで区切った道筋であり、本実施形態では、点０〜点１をセグメント１として、セグメント８６までの計８６個のセグメントによって経路線２１０が構成されている。なお、通常の教習中にディスプレイ３２に表示されるのは、図４に示した道路マップ２００とされる。

上記したような複数のセグメントで経路線を規定する手法によれば、車両の現在位置を正確に把握することができるほか、セグメント毎に異なる制限速度を設定することや、また、歩行者横断に伴う徐行や停止、駐車車両の側方通過、水たまりの通過等の訓練シーンをセグメント基準で出現させる制御等が容易となる。

なお、本実施形態では、道路マップ２００の中に１本の経路線２１０のみを記載しているが、同じ道路マップ２００の中に複数の経路線を設定して任意に選択可能としてもよい。さらに、別の道路マップを用意して走行コースの選択肢を増やすこともできる。

図６は、道路マップ２００および経路線２１０の一部拡大図である。経路線２１０は、道路マップ２００上のコース経路を示すものであり、左側通行の場合には道路左側の路肩沿いに設定されている。自車Ｍは、道路マップ２００の道幅の範囲内で任意に走行することができ、例えば、右コーナ２００ａを走行する際に、Ａのように蛇行したりＢのようにセンターラインＣ寄りに走行するほか、センターラインＣを超えて対向車線を走行することもディスプレイ３２上で表現される。操作者３８は、経路線２１０に沿った道路マップ２００の上を、交通法規や交通マナーに従って二輪車４０を操作する必要がある。

図７，８，９は、ディスプレイ３２に表示される走破インジケータ１５０の拡大図である。走破インジケータ１５０は、予め定められた理想的な教習時間に対する遅延状態を、教習を妨げることなく操作者３８に報知することを可能とする。

走破インジケータ１５０は、上下方向の略中央に経過時間の割合を示す移動体としてのバーグラフ１５１を備えている。バーグラフ１５１の上部には、文字表示枠１５４が設けられており、一方、バーグラフ１５１の下部には、スタートからゴールまでの全行程に対応する目盛１５３と、この目盛１５３を指し示して現在の走行位置を示す移動体としての上向き矢印１５２と、この上向き矢印１５２と一体に移動する疑似生命体表示としてのライダー表示１５２ａとが設けられている。

バーグラフ１５１は、教習開始からの経過時間に応じて着色部分が左端部（０％）から右方へ伸びて右端部の「１００％」に達すると、コース経路上の全行程を走破するための理想的な教習時間が経過したこととなる。これに対し、上向き矢印１５２およびライダー表示１５２ａは、自車Ｍが、コースの全行程上のどの程度まで走破したかの割合を示している。

ここで、図７に示す＜状態１＞は、教習開始からの経過時間割合に対して、自車Ｍの走破割合が２％以上遅れている場合の表示を示す。この場合には、バーグラフ１５１の着色部分を赤色で示すと共に、文字表示枠１５４に「遅れています。急ぎましょう。」の警告表示を行うことで、操作者３８に警告を与えて速やかな教習の進行を促すこととなる。さらに、ライダー表示１５２ａの表情を、通常時の笑顔に代えて、怒った顔とすることができる。

次に、図８に示す＜状態２＞は、教習開始からの経過時間割合に対して、自車Ｍの走破割合の遅れが２％未満である場合の表示を示す。この場合には、バーグラフ１５１の着色部分を黄色で示すと共に、文字表示枠１５４に「遅れそうです。注意しましょう。」の注意表示を行うことで、操作者３８に遅れに対する注意を促すこととなる。さらに、ライダー表示１５２ａの表情を、通常時の笑顔に代えて、例えば、不安そうな顔とすることができる。

そして、図９に示す＜状態３＞は、教習開始からの経過時間割合に対して、自車Ｍの走行割合の方が進んでいる場合の表示を示す。この場合には、バーグラフ１５１の着色部分を青色で示すと共に、文字表示枠１５４に「その調子です。」の表示を行うことで、操作者３８の操作状態が良好であることを認識させて、同様の操作の継続を促すこととなる。さらに、ライダー表示１５２ａの表情を、通常時の笑顔とすることができる。

上記したような表示方法によれば、経過時間割合に対して走破位置割合に遅れが発生しない限り、＜状態２＞や＜状態１＞のような警告が発せられることがない。すなわち、＜状態３＞で教習している最中に、歩行者横断に伴う徐行や停止、駐車車両の側方通過、水たまりの通過時等の訓練シーンに対応して減速した場合に警告が発せられてしまうようなことがなく、スムーズな教習が可能となる。

なお、各状態におけるバーグラフ１５１の着色部分の色は、教習時間の遅れに対する警告の程度に応じて種々の変更が可能である。また、バーグラフ１５１の右端部から１００％の位置までの枠内の無色部分は、例えば、走破インジケータ１５０の枠内の色と同じ灰色等とすることができる。

図１０は、現在の自車位置を求めるための演算手法を示す説明図である。前記したように、自車Ｍは、操作者３８の操作に応じて、道路マップ２００に設けられた道幅の範囲内を自由に走行することができる。しかしながら、演算処理上、全経路に対する走破距離の割合を正確に算出するためには、経路線２１０を基準として自車位置を特定することが好ましい。すなわち、本実施形態では、実際の自車Ｍが座標（ｘｔ，ｙｔ）の位置にいた場合に、これを経路線２１０に投影して、経路線２１０に沿った自車位置投影長さＬを算出するように設定されている。

この図の例では、自車Ｍは、点５５（ｘｓ[ｉ]，ｙｓ[ｉ]）と点５６（ｘｅ[ｉ]，ｙｅ[ｉ]）との間のセグメント５６の範囲内で、座標（ｘｔ，ｙｔ）に位置している。このとき、セグメント５６の経路線セグメント長さｌｅｎ[ｉ]は、以下の式で表される。

また、自車位置Ｍは、点５５（ｘｓ[ｉ]，ｙｓ[ｉ]）を始点とするベクトルとして表され、これを経路線に投影させた自車位置投影長さＬは、以下の式で表される。

そして、スタート位置から現在位置までの走破距離ｎｏｗｌｅｎは、スタート位置から点５５（ｘｓ[ｉ]，ｙｓ[ｉ]）までの経路線２１０の長さと自車位置投影長さＬとの和として、以下の式で表される。

上記したような演算方法によれば、コース上における現在の走破距離が、予め定められた経路線２１０に基づいて算出されることとなるので、例えば、自車が蛇行運転することで直線的な走行に比して走行距離が多くなったり、コースの間違いを修正したために走行距離が多くなってしまった場合でも、適切な走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）を算出することが可能となる。

図１１は、制御回路２２内に設けられ、走破インジケータ１５０を表示するための種々の演算を実行する演算部３５０の構成を示すブロック図である。また、図１２は、走破インジケータ表示制御の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ１の「経路線データ読み込み」では、教習コースデータベース３００から、教習を行う道路マップ２００およびこの道路マップ２００に設定された所定の経路線２１０の読み出しが実行される。次に、ステップＳ２の「自車位置（ｘｔ，ｙｔ）の算出」では、自車位置算出部３０４によって自車位置（ｘｔ，ｙｔ）が導き出される。

続いて、ステップＳ３の「経過時間ｅｌｐｓ＿ｔの算出」では、経過時間算出部３０２が、システムタイマ３０１の出力値に基づいて、教習スタートからの経過時間ｅｌｐｓ＿ｔが算出される。

ステップＳ４の「走破距離ｎｏｗｌｅｎの算出」では、経路線投影長さ算出部３０５が、自車位置算出部３０４で求められた自車位置（ｘｔ，ｙｔ）に基づいて自車位置投影長さＬを算出した後、走破距離算出部３０６が、自車Ｍが位置するセグメント範囲の手前のセグメントまでの経路線２１０の合計長さＳｌｅｎ[ｉ]と自車位置投影長さＬとを足し合わせることで、スタート地点から現在位置までの走破距離ｎｏｗｌｅｎが算出される。

ステップＳ５の「走破距離割合ｌｅｎＲａｔｉｏの算出」では、走破距離割合算出部３０７が、経路線２１０の全距離ｔｏｔａｌ＿ｌｅｎに対する走破距離ｎｏｗｌｅｎの割合によって走破距離割合ｌｅｎＲａｔｉｏを以下の式によって算出する。

ステップＳ６の「経過時間割合ｔｍＲａｔｉｏの算出」では、経過時間割合算出部３０３が、経過時間算出部３０２によって算出された経過時間ｅｌｐｓ＿ｔと、経路線２１０に対応付けられて予め設定された予定時間ｔｏｔａｌ＿ｔｍとに基づいて、経過時間割合ｔｍＲａｔｉｏを以下の式によって算出する。

そして、ステップＳ７では、走破インジケータ表示内容判断部３０８によって、走破距離割合ｌｅｎＲａｔｉｏの値より経過時間割合ｔｍＲａｔｉｏの値の方が大きいか否かが判定される。ステップＳ７で肯定判定される、換言すれば、バーグラフ１５１の右端部の位置に対して、上向き矢印１５２が左方に位置していると判定されると、ステップＳ１０に進む。そして、ステップＳ１０では、走破インジケータ表示部３０９によって、走破インジケータ１５０の表示が＜状態１＞とされる（図７参照）。

走破インジケータ表示部３０９には、バーグラフ１５１の表示を行う経過時間割合表示部３１０と、上向き矢印１５２およびライダー表示１５２ａの表示を行う走破距離割合表示部３１１と、文字表示枠１５４の表示を行う文字表示枠３１２とが含まれており、走破インジケータ表示内容判断部３０８で判断された状態に応じて、走破インジケータ１５０の表示が行われる。なお、ステップＳ１０で走破インジケータ１５０の表示が行われると、ステップＳ１２に進む。

一方、ステップＳ７で否定判定された場合には、ステップＳ８に進んで、走破距離割合ｌｅｎＲａｔｉｏの値より経過時間割合ｔｍＲａｔｉｏ＋２％の値の方が大きいか否かが判定される。ステップＳ８で肯定判定される、換言すれば、バーグラフ１５１の右端部に対して、上向き矢印１５２が右方に位置しているものの、両者が接近してあと少しで遅れが発生しそうであると判定されると、ステップＳ１１に進んで、走破インジケータ１５０の表示を＜状態２＞として（図８参照）、ステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ８で否定判定された、すなわち、経過時間割合ｔｍＲａｔｉｏ＋２％の値より走破距離割合ｌｅｎＲａｔｉｏの値の方が大きい場合には、ステップＳ９に進んで、走破インジケータ１５０の表示を＜状態３＞として（図９参照）、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、前回の状態と今回の状態とが同じであるか否かが判定され、肯定判定された場合はそのまま一連の制御を終了する。一方、ステップＳ１２で否定判定されると、ステップＳ１３へ進んで音声警告が実行される。

この音声警告は、例えば、前回は＜状態３＞であったところ今回は＜状態２＞に変化した場合には、＜状態２＞で文字表示枠１５４に示される「遅れそうです。注意しましょう。」のコメントをスピーカユニット３０（図３参照）から音声出力することで実行することができる。さらに、前回は＜状態３＞または＜状態２＞であったところ、今回は＜状態１＞に変化した場合には、＜状態１＞で文字表示枠１５４に示される「遅れています。急ぎましょう。」のコメントを音声出力できる。

上記したように、本発明に係るライディングシミュレータの表示装置によれば、単に、目標速度より現在速度が遅くなると警告を発するのではなく、予め定められた教習時間に対する経過時間の割合（経過時間割合）に対して、コースの全行程に対する走破距離の割合（走破距離割合）に遅れが発生した場合に警告を発するようにしたので、操作者に現在の遅れ度合を報知しつつ、例えば、歩行者横断に伴う徐行や停止、駐車車両の側方通過、水たまりの通過時等の訓練シーンに対応して減速する毎に警告が発せられてしまうことを防いで、スムーズに教習を実行することが可能となる。

なお、ライディングシミュレータの構成、道路マップや経路線の形態、走破インジケータの表示位置や形態、走破インジケータ内のバーグラフ、文字表示枠、目盛り、上向き矢印およびライダー表示の形状や色彩、自車位置の演算方法、教習の遅れに対する警告を発する条件としての経過時間割合と走破距離割合との関係等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。

１０…ライディングシミュレータ、３２…ディスプレイ、３８…操作者、４０…二輪車、１５０…走破インジケータ、１５１…バーグラフ、１５２…上向き矢印、１５２ａ…ライダー表示、１５３…目盛り、１５４…文字表示枠、２００…道路マップ、２１０…経路線、３００…教習コースデータベース、３０１…システムタイマ、３０２…経過時間算出部、３０３…経過時間割合算出部、３０４…自車位置算出部、３０５…経路線投影長さ算出部、３０６…走破距離算出部、３０７…走破距離割合算出部、３０８…走破インジケータ表示内容判断部、３０９…走破インジケータ表示部、３５０…演算部

Claims (10)

1. 走行操作が可能な模擬二輪車（４０）と、予め設定されたコース上での操作者による操作に応じた映像を前記模擬二輪車（４０）の前方に投影するディスプレイ（３２）とを有するライディングシミュレータ（１０）において、
   前記ディスプレイ（３２）に表示されて、現在の走行状態を示す走破インジケータ（１５０）を備え、
   前記走破インジケータ（１５０）が、予め定められた教習時間に対する経過時間の割合としての経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）と、前記コースの全行程に対する現在の走破距離の割合としての走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）とを、それぞれ、同一の左右幅内で移動する移動体（１５１，１５２）によって示し、
   前記移動体（１５１，１５２）は、左方を始点として前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）を示す横長のバーグラフ（１５１）と、該バーグラフ（１５１）の下方に配設されて前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）を示す上向き矢印（１５２）とからなり、
   前記バーグラフ（１５１）は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）と前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）との大小関係の変化に応じて色が変わるように構成されていることを特徴とするライディングシミュレータ。
2. 前記バーグラフ（１５１）の色は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＋所定割合＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）で、かつ前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は赤色に表示され、
   前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）≦前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）で、かつ、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＋所定割合＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は黄色に表示され、
   前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＋所定割合≦前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は青色に表示されることを特徴とする請求項１に記載のライディングシミュレータ。
3. 前記バーグラフ（１５１）の上部に、現在の運転状態を文字で表示する文字表示枠（１５４）が設けられており、
   前記文字表示枠（１５４）の表示が、前記バーグラフ（１５１）の色の変化に応じて変化するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のライディングシミュレータ。
4. 前記バーグラフ（１５１）の色が変化した際に、前記バーグラフ（１５１）の色に対応する音声をスピーカ（３０）から出力するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のライディングシミュレータ。
5. 前記走破インジケータ（１５０）に、前記上向き矢印（１５２）と一体的に移動する疑似生命体表示（１５２ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のライディングシミュレータ。
6. 前記疑似生命体表示（１５２ａ）が少なくとも顔を含んでおり、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）と前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）との大小関係の変化に応じて前記顔の表情が変わるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のライディングシミュレータ。
7. 前記疑似生命体表示（１５２ａ）の顔の表情は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は怒った顔とされ、
   前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）≦前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は笑顔とされることを特徴とする請求項６に記載のライディングシミュレータ。
8. 前記疑似生命体表示（１５２ａ）の顔の表情は、前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）＋所定割合＞前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）で、かつ前記経過時間割合（ｔｍＲａｔｉｏ）≦前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の場合は不安顔とされることを特徴とする請求項６または７に記載のライディングシミュレータ。
9. 前記コースの全行程は、道路マップ（２００）上に設定された１本の経路線（２１０）に基づいて算出され、
   前記経路線（２１０）は、複数のセグメントの集合体として構成されており、
   前記走破距離割合（ｌｅｎＲａｔｉｏ）の算出に用いられる現在の走破距離（ｎｏｗｌｅｎ）は、前記操作者（３８）が操作する自車（Ｍ）の位置（（ｘｔ，ｙｔ））を前記自車（Ｍ）が存在するセグメント上に投影した自車位置投影長さ（Ｌ）と、前記経路線（２１０）の始点から前記自車（Ｍ）が存在するセグメントの始点（（ｘｓ[ｉ]，ｙｓ[ｉ]））までの経路線（２１０）上の距離（Ｓｌｅｎ[ｉ]）とを足し合わせた長さとして算出されることを特徴とする請求項１に記載のライディングシミュレータ。
10. 前記１本の経路線（２１０）は、コース幅の左側にオフセットされた二輪車用の位置に設定されていることを特徴とする請求項９に記載のライディングシミュレータ。

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