JPH0782290B2 - 可動着色ダッシュボードを備えた運転シミュレータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像運転シミュレータの
分野に関し、特に実際の車でコーナーを曲がるときドラ
イバーによって知覚される視界をシミュレートした可動
の映像表示ダッシュボードを有する運転ゲームの分野に
関する。

【０００２】

【従来の技術】実際の車のドライバーにとって重要な視
覚的感覚要素の１つは、車がコーナーを曲がるときのダ
ッシュボードと外景との間の相対的な動きである。この
相対的な動きは、車がコーナーを曲がる際、ドライバー
の頭部の慣性のため、ドライバーの頭部が車の内部で曲
がり始める前の位置から移動することによる。この移動
は、ドライバーの頭がまっすぐな動きを続けようとする
傾向と旋回時の遠心力とによって起こる。その結果、ド
ライバーの眼前の視界は、ダッシュボードと外景との間
で見かけの相対的な動きを生じる。この重要な視覚的フ
ィードバック感覚要素によって、ドライバーは車が実際
に旋回命令に応じているという実感を得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これまで出願人の知る
限りにおいて、前記の視覚的感覚要素を与えるため、シ
ミュレートされた車のダッシュボードを外景に対して映
像ディスプレイ上で移動させる映像または運転シミュレ
ータは存在しない。従って、前記の視覚的感覚要素を与
える運転シミュレータが求められている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の教示によれば、
シミュレートされている車に影響を及ぼすシミュレート
条件に従ってダッシュボードをスクロール移動させ、ド
ライバーの頭及び首に作用する遠心力に応じドライバー
によって知覚される視界をシミュレートする装置及び方
法が開示される。

【０００５】

【作用】運転シミュレータは、車が旋回するとき水平方
向のスクロール移動を行うことによって、ダッシュボー
ドの映像表示を外景の映像表示に対して移動させる装置
と方法を含む。モデルプロセッサが、旋回時の加速度な
ど車に影響する条件に基づいて、ドライバーの頭に作用
する加速度ベクトルを計算する。この加速度ベクトルが
基準調整され、浮動小数点数から整数に変換される。次
いで、この整数値がデジタル的に低域濾波され、プロセ
スの離散的性質の粗さを取り除く。さらに、２つのルー
チンが呼び出されて整数データを用い、ドライバーに表
示されるシミュレート環境の外景内でダッシュボード、
後方ミラー及びサイドポストが表示されるべき位置を計
算する。その後別のルーチンが呼び出され、スクロール
移動を行うハードウェア内へ適切なデータをロードす
る。これによってスクリーンに表示されるダッシュボー
ドがスクロール移動され、車がコーナーを曲がったり、
向きを変えたときドライバーによって知覚される視界が
シミュレートされる。

【０００６】

【実施例】図１を参照すると、運転シミュレータ用ハー
ドウェアの全体ブロック図が示してある。図１に示した
装置の全てが本発明の教示を実施するのに含まれるわけ
ではないが、完全な理解のためシステム全体が示してあ
る。図１に示した運転シミュレータでは、運転条件に従
ってシミュレートされている車に作用する加速度ベクト
ルを計算するモデルプロセッサ２０を用いる。車の所望
な動きに関するユーザ入力が、操舵ハンドル２２、燃料
ペダル２４、ブレーキ２６及び変速レバー２８から入力
される。モノプロセッサがそれらのユーザ入力を受け取
り、実際の場合に実際の車がユーザ入力に対してどのよ
うに反応するかのモデルを実現する一組の同時方程式の
解を求める際のパラメータとして用いる。これらの方程
式の解が、車に作用する加速度ベクトルを表す。この加
速度ベクトルがバス３０を介して、マスタープロセッサ
３２に出力される。

【０００７】マスタープロセッサ３２は、システム内の
各種プロセッサとその他の要素との間の通信を調整する
システムコーディネータとして機能する。例えば、マス
タープロセッサ３２は数理共同プロセッサ３４と音響プ
ロセッサ３６と通信する。数理共同プロセッサ３４は、
シミュレータのメモリ内に記憶された世界を通って車が
どのように移動するかに関する視覚的感覚要素としてド
ライバーに与えられる視界を構成する多角形の表示リス
トを演算する。尚、システム内の各種プロセッサ用のメ
モリをここで示すが、システム内のプロセッサは全て、
それらの各種オペレーションに含まれるデータを記憶し
検索するため、メモリへアクセスする必要があることは
自明であろう。音響プロセッサ３６はタイヤのきしみ、
風切り音、エンジン音などの音響をデジタル的に発生
し、車に影響している現条件に基づき適切な音響的感覚
要素を与える。音響ディスプレイ３８がさらなる音響処
理と、スピーカ４０用のアナログ出力への変換を行う。

【０００８】マスタープロセッサ３２が、外景の多角形
用表示リストを表示プロセッサ４２に通信する。表示プ
ロセッサ４２は適切な処理を行って、図１のシステムの
メモリ内に記憶された世界におけるシミュレート車の位
置と動きをスクリーン４４上に映像表示させる。スクリ
ーン４４上におけるシミュレート車のドライバーに与え
られる代表的な光景が、図２に示してある。

【０００９】図２を参照すると、ドライバーに与えられ
る光景は、基本的に３つの区分からなる。地平線区分４
６は、ドライバーと車から非常に遠く離れているため、
車がゲームの世界を移動するにつれ、動くにしても極わ
ずかである。４８で示したスクリーンの中間区分で、シ
ミュレートされた世界を進む車の見かけの動きのほとん
どが表される。最後に、５０で示したスクリーンのダッ
シュボード区分も移動するが、好ましい実施例では、車
のコーナリングに応じて矢印５２と５４で表した軸に沿
った水平方向前後のスクロール移動に限られる。シミュ
レートされた後方ミラー５６とシミュレートされたサイ
ドポスト５８も表示され、これらは車に付設されてお
り、中間区分４８内に現れる。これらのアイテム５６と
５８はダッシュボードの動きと同時に移動され、コーナ
リングの視覚的感覚要素を与える。別の実施例におい
て、映像ディスプレイ上のシミュレートダッシュボード
６０、コーナ（サイド）ポスト５８及び後方ミラー５６
を矢印６２で表した垂直方向に移動させ、シミュレート
車の加速と減速でドライバーの頭が車の前方または後方
へ移動するにつれ、それに伴う車のダッシュボードの見
かけの動きをシミュレートするようにしてもよい。

【００１０】図３を参照すると、モデルプロセッサが加
速度ベクトルを発生するのに使われる座標系に対するド
ライバーの頭の関係を示す模式図が示してある。ドライ
バーの頭は７０で示され、ドライバーの体に関する首と
体の順応性（コンプライアンス）を表す順応性モデルが
模式的に７２で示されている。

【００１１】モデルプロセッサで使われる座標系は、車
の前方へ向かい、図３に示した図面の用紙内方向へと延
びる正のＸ軸を有する。正のＹ軸は図３に示した図面で
右側へ向かう一方、正のＺ軸は下側に向かっている。つ
まり、図３で見えるドライバーの頭７０の面はドライバ
ーの頭の後部で、ドライバーの顔は車の前方すなわち図
面の用紙内の方向を向いている。

【００１２】車がコーナーを曲がったり、Ｘ−Ｙ面内で
方向を変えたときドライバーによって知覚される視界を
シミュレートするため、図２に示した表示で水平方向に
スクロール移動させることで、シミュレートされたダッ
シュボードが移動される。例えば、車が右側つまりＸ−
Ｙ面内で正のＹ座標が大きくなる側へ旋回すると、ドラ
イバーの頭は慣性のため、旋回の開始前まで車が辿って
いたまっすぐな進行路を進み続けようとする。すると、
ドライバーの頭は車の車体に対して左側つまり負のＹ座
標が大きくなる側へ移動し、その結果図２中のダッシュ
ボード、後方ミラー及びサイドポストが見かけ上右側へ
シフトする。左側へ旋回した場合も、同様だが逆の状況
が起きる。別の実施例では、図３のＸ軸に沿った加速及
び減速をシミュレートするため、図２に示した表示内の
ダッシュボード６０、サイドポスト５８及び後方ミラー
５６を垂直方向にスクロール移動させるようにプログラ
ムを適応してもよい。これは、加速や減速に応じたドラ
イバーの頭のＸ軸に沿って移動と対応している。

【００１３】図４を参照すると、図３に示した物理系を
表す機械系のモデルが示してある。順応性モデル７２は
スプリング７４のバネ定数によって表され、ダッシュポ
ット７６が系の緩衝を表す。ドライバーの頭７０は、頭
部質量７８によって表されている。系は可動台８０に固
定されている。車の旋回は、可動台８０の動きによって
表される。この動きがスプリング７４とダッシュポット
７６を介して頭部質量７８に伝達され、ダッシュポット
７６で緩衝されながら、スプリング７４のバネ定数に基
づいて頭部質量７８が移動する。

【００１４】図５を参照すると、ダッシュボード、後方
ミラー及びサイドポストの水平スクロール移動を行う装
置のブロック図が示してある。ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）８４内に記憶されたプログラムを実行する表
示プロセッサ８２が、水平方向のスクロール移動を行う
のに適したデータを発生する。表示プロセッサ８２は、
Texas Instruments 製のモデル TMS34010映像プロセッ
サである。このプロセッサは４ＭＨｚのクロック信号を
受け取り、１６ピクセルのステップサイズで水平スクロ
ール移動を行わせる命令を含んだ命令セットを有する。
表示プロセッサはバス８６上に映像同期信号を発生し、
デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換及び表示回路８８で
の映像表示を制御する。

【００１５】ランダムアクセスメモリ８４は、図２に示
した表示の地平線区分４６、多角形区分４８、さらに後
方ミラー５６とサイドポスト５８を含めたダッシュボー
ド区分５０をそれぞれ定義するピクセルデータを内蔵し
ている。表示プロセッサ８２はこれらの映像データを、
バス９０を介して処理する。またランダムアクセスメモ
リ８４は、映像データの全ラスターラインが同時にシフ
トレジスタ列９２内へとシフトし得るように構成されて
いる。これらのシフトレジスタは、ピクセル走査回路９
６によって発生されるバス９４上の制御信号によって逐
次エネーブルされる。ピクセル走査回路９６は実質上カ
ウンタとデコーダを組み合わせた構成で、１６ＭＨｚの
映像クロック信号と、各水平ラスターラインの走査の開
始時点を決めるライン９８上のブランク信号とを受け取
る。映像クロック信号によってピクセル走査回路９６内
のカウンタがカウントアップするにつれ、バス９４上に
異なる選択信号が発生され、走査される水平ライン用の
適切な映像データを映像データバス１００を介して表示
回路８８に出力させる。この回路８８で、映像データが
ＲＧＢフォーマットのアナログ信号に変換され表示され
る。

【００１６】１ピクセルステップサイズでの水平スクロ
ール移動は、バス１０２上のプリセット信号を用いて実
施される。この信号は、後で詳述する方法で表示プロセ
ッサ８２によって計算される４ビットのニブルからな
る。

【００１７】図６を参照すると、図５のピクセル走査回
路９６のより詳細な回路図が示してある。プリセット可
能なカウンタ１０４が、バス１０２上のプリセットニブ
ルを受け取る。このプリセットニブルが、カウンタの開
始カウント値を決める。ライン９８上のブランク信号が
カウンタ１０４のロード入力に導かれ、１６ＭＨｚの映
像クロック信号がカウンタ１０４のクロック入力に導か
れる。

【００１８】ブランク信号が起動されると、バス１０２
上のデータによって決まるカウントがカウンタ内にロー
ドされ、クロック入力に到着するパルスと同期してカウ
ントが開始する。カウンタはバス１０６に導かれる４ビ
ットの出力を有し、バス１０６はデコーダ１０８の入力
に導かれる。デコーダ１０８は、ライン９８上のブラン
ク信号が導かれるロード入力を有する。ブランク信号が
起動されると、バス１０６上のカウンタ出力がデコーダ
１０８によってデコードされ、出力バス１１０に接続さ
れた複数のシフトレジスタ選択ラインの１つを起動す
る。これらのシフトレジスタ選択ラインは各々、反転入
力ＮＯＲゲート１１２〜１１９の１つにそれぞれ接続さ
れている。各ゲートの他方の入力には、メモリ−シフト
レジスタ転送と呼ばれるライン１２０上の信号が導かれ
る。ゲート１１２〜１１９の出力は、図５にブロック９
２で表したシフトレジスタ列内の各シフトレジスタの各
エネーブル入力にそれぞれ導かれる。つまり、カウンタ
１０４がカウントするにつれ、デコーダ１０８がシフト
レジスタ列内の各シフトレジスタの異なる１つ１つを逐
次選択し、現在走査されているラスター走査ラインにつ
いて適切な映像データを表示させる。各シフトレジスタ
は、バス１１０上におけるラインの１つの起動に対応す
る独自のカウントを有する。ライン１２０上の信号は、
バス１１０上の起動信号を選択されたシフトレジスタの
エネーブル入力に送るゲート信号として作用する。ライ
ン１２０上のこの信号は、メモリ−シフトレジスタロー
ド事象がビデオデータの新たなラインをシフトレジスタ
列内へロードするべく生じると見込まれる時点に起動さ
れる。

【００１９】プリセットバス１０２上のデータを変える
ことによって、デコーダ１０８の起動によってエネーブ
ルされる最初のシフトレジスタが変更され、図２におけ
るダッシュボード６０の左縁を、図２中矢印５２と５４
で表した軸に沿って異なる位置に表すことができる。図
５のシフトレジスタ列９２内における各シフトレジスタ
は、プリセットライン１０２上のデータの変更により、
ダッシュボードの水平スクロール移動を１ピクセルの解
像度で行うように構成されている。バス１０２上のプリ
セットデータが「微同調」制御である一方、表示プロセ
ッサ８２は「粗同調」制御を与える。すなわち、ダッシ
ュボードの水平スクロール移動は、表示レジスタ８２内
の DRYTAP と呼ばれるレジスタへ、ダッシュボードの所
望な水平位置を１６ピクセルの解像度以内で定義する５
ビットの数値をロードすることによって、１６ピクセル
の解像度で達成される。これで、ダッシュボードの粗位
置が表される。ダッシュボードの微位置は、適切なプリ
セット数値を図６のバス１０２上にセットすることによ
って決められる。つまりこのプリセット数値が、表示プ
ロセッサ内における DPYTAP 中の粗同調数値によって定
義された１６ピクセルの間隔以内のどこかに、ダッシュ
ボードの微位置を定める。

【００２０】図７を参照すると、本発明の教示に従って
ダッシュボード、後方ミラー及びサイドポストの水平ス
クロール移動を実施する３つのプロセッサによって行わ
れる処理のフローチャートが模式的に示してある。ブロ
ック１３０は、ドライバーの入力に対する車の応答をモ
デル化する方程式の系を表す。車の応答用に使われる特
定のモデルは本発明にとって重要でなく、ここではこれ
以上説明しない。基本的には、図１のモデルプロセッサ
２０が操舵ハンドル２２、シフトレバー２８、燃料ペダ
ル２４及びブレーキペダル２６からの入力を受け取り、
これらのドライバー制御入力をパラメータに変換する。
次いで、これらのパラメータがモデル方程式に代入さ
れ、ドライバー入力に対する車の応答を求める。その結
果、ドライバー入力に応じた車の加速を表す加速度ベク
トルＡ（ｘ、ｙ、ｚ）が計算される。この加速度ベクト
ルは、図７のセクションＡで定義される座標系のｘ、ｙ
及びｚ成分で表される浮動小数点数である。次いで、こ
の加速度ベクトルが尺度調整され、図７のセクションＡ
中のブロック１３２によって定義されるオペレーション
で整数に変換される。尺度調整の目的は、図４のスプリ
ング７４によって表したバネ定数を実現することにあ
る。

【００２１】図８を参照すると、加速度ベクトルのｘ、
ｙ及びｚ成分を計算する高レベル言語Ｃでの実際のコー
ドが示してある。加速度ベクトルは、ｘ、ｙ及びｚ方向
の各力ベクトル成分に、ドライバーの頭を表す質量の逆
数を掛けることによって計算される。これは、力＝質量
×加速度の式から得られ、コンピュータでは力をドライ
バーの頭の質量で割るより、乗算する方が速い。従っ
て、力に質量の逆数を掛けた値は、ドライバーの頭の加
速度を表す。尚好ましい実施例においては、現時点でｙ
成分だけが使われるように、ｘ及びｚ成分はプログラム
のリストから除外される。しかし別の実施例では、ｘ及
びｚ方向の変化する視界を表すのに必要なスクロール移
動をサポートする追加のハードウェアと共に、ｘ及びｚ
成分を用いてもよい。

【００２２】図９を参照すると、図１のモデルプロセッ
サ２０と図１の 68,000 マスタープロセッサ３２間にお
けるデータ通信用の高レベルＣ言語での通信構造が示し
てある。図１に示したプロセッサと構造間での通信は、
オーバラップ方式のメモリマッピングによって行われ
る。図９に示したコードは実質上、どのデータレコード
が複数のフィールドを含んでいるかを定義するという意
味で、メモリの一部の構造を定義している。図９の構造
に含まれる定義は、各フィールド内のデータが何を表す
かを定義している。

【００２３】図１０を参照すると、モデルプロセッサか
らの加速度ベクトル入力データを処理するため、 68,00
0 マスタープロセッサによって実行されるＣ言語コード
が示してある。図１０のコードの目的は、加速度ベクト
ル入力データを基準（スケール）調整して低域濾波し、
dash x と呼ばれる出力変数を発生することにある。図
１０のＣレベルコードは出力変数 dash y も発生する
が、この dash y 変数は好ましい実施例では用いない。
しかし別の実施例では、車が直進方向に加速及び減速す
るにつれて変化する視界をシミュレートするため、ダッ
シュボード、後方ミラー及びサイドポストの垂直スクロ
ール移動を制御するのに dash y 変数を用いてもよい。

【００２４】図１０に示したコードの基準調整及び低域
濾波の機能は、図７のセクションＢでブロック１３４及
び１３６として表してある。図９のコードで表した mod
el.H共用Ｃ言語通信構造は、図７中ブロック１３８で表
してある。図７のブロック１３４で表した基準調整機能
の目的は、図４のスプリング７４のバネ定数を実現する
ことにある。ブロック１３６で表した低域フィルタ動作
の目的は、高周波成分を濾波除去するダッシュポット７
６の動作を実現することにある。これにより、３０ミリ
秒毎の加速度ベクトルの更新によって生じるダッシュボ
ードの小刻みな動きが避けられる。尚 68,000 マスター
プロセッサによって用いられ前記の機能を行う座標系
は、モデルプロセッサによって用いられる座標系と変え
てある。別の実施例では、両方の座標系を同じにするこ
ともできる。モデルプロセッサからの加速度ベクトルデ
ータがマスタープロセッサ内で基準調整され、低域濾波
された後、変数 dash x の値が図７中ブロック１４０で
示した通信構造 68 GSP.H を介して、図５の表示プロセ
ッサ８２に送られる。ブロック１４０は、図１１に示し
た共用コードを表す。このコードは 68,000 マスタープ
ロセッサと表示プロセッサとの間で共用され、これら２
つのプロセッサ間でのデータ転送を可能とする。発明の
好ましい実施例に関連するフィールドは、図１１中矢印
で指したラインによって定義されている。このフィール
ドは、図７の情報転送ライン１４２で表した変数 dash
x 用のデータを含んでいる。このデータは、現時点の加
速度ベクトルによってダッシュボードが移動されるべき
量を表す。

【００２５】図１２を参照すると、表示プロセッサ８２
によって実行され、ディスプレイの中間区分における後
方ミラーとサイドポストの表示を着色する位置を計算す
る68 GSP.H ファイルのコードが示してある。このコー
ドが通信構造内からパラメータ dash x を引き出して、
後方ミラーとサイドポストの位置を計算するのに用いら
れ、それらの位置及び動きがダッシュボードの位置及び
動きと同期される。図１２のコードによって実行される
計算は、“interiors ” と呼ばれるルーチン内で行わ
れ、図７中ブロック１４４で示してある。

【００２６】図１３を参照すると、表示プロセッサ８２
によって実行され、スクリーン表示におけるダッシュポ
ート部分の左端の開始地点を定義する curdashx と呼ば
れる変数を計算する、 mountain.C と呼ばれるファイル
のコードが示してある。この計算は、norollhorizon と
呼ばれるルーチンで行われる。このうち重要な計算は、
図１３中矢印で指したコードの行である。ドライバーの
頭に加速度ベクトルが作用していないことを変数 dash
x が示しているときダッシュボードが中心に表示される
ように、前記行内の定数１１４がオフセットとして使わ
れる。図１３のコードは、図７中ブロック１４６で表し
てある。

【００２７】図１４を参照すると、DPLOY.ASM と呼ばれ
るファイルのコードが示してある。このコードは表示プ
ロセッサによって実行され、norollhorizon ルーチンを
呼び出して、ダッシュボードの所望位置に関する計算値
を得た後、適切なデータビットを表示プロセッサ内の D
PYTAP レジスタへ送ると共に、バス１０２上のプリセッ
トニブルを図５のピクセル走査回路９６へ送ることによ
って、粗及び微調整の水平スクロール移動機能を行う。
粗調整水平スクロール移動レジスタの内容を設定するコ
ードは矢印１５０で指してあり、バス１０２上に適切な
プリセットニブルを書き込むコードは矢印１５２で指し
てある。このコードの動作は、図７中ブロック１５４で
示してある。

【００２８】以上本発明を前述の好ましい及びそれに代
わる実施例に関連して説明したが、当業者にとって、発
明の精神及び範囲を逸脱することなくここに示した教示
にその他の変更を施し得ることは自明であろう。そのよ
うな変更も全て、特許請求の範囲に記載の範囲内に包含
されるものである。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、シミ
ュレートされた車のダッシュボードを外景に対して映像
ディスプレイ上で移動させるため、視覚的感覚要素を加
味した臨場感あふれる運転シミュレータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】運転シミュレータのハードウェアのブロック図
である。

【図２】図１のシミュレータにおけるシミュレート車の
ドライバーによって知覚される代表的な光景図である。

【図３】知覚される視界の変化を計算するのに使われる
頭及び首モデルの一例である。

【図４】頭及び首の順応性モデルの機械的モデルであ
る。

【図５】ダッシュボードの水平スクロール移動をサポー
トする回路のハードウェアブロック図である。

【図６】ダッシュボードの水平スクロール移動を実施す
る回路のより詳細なハードウェアブロック図である。

【図７】ダッシュボードの水平スクロール移動を実施す
る際に生じる一連の動作を示す回路のソフトウェアフロ
ーチャートである。

【図８】Ｃ言語を示す図である。

【図９】Ｃ言語を示す図である。

【図１０】Ｃ言語を示す図である。

【図１１】68000と表示プロセッサとの間でデータを転
送するＣ言語の通信構造である。

【図１２】ディスプレイの中間区分にある後方ミラーと
サイドポストの表示に着色する地点を計算するため、表
示プロセッサによって実行されるＣ言語のコードであ
る。

【図１３】ダッシュボードの左縁がどこに現れるかを定
義する変数curdashx計算するため、表示プロセッサによ
って実行されるＣ言語のコードである。

【図１４】norollhorizonルーチンを呼び出してダッシ
ュボードの所望位置の計算値を得た後、適切なデータを
表示プロセッサ内の DPYTAP レジスタに出力し、またプ
リセットニブルをピクセル走査回路に出力することによ
って粗及び微両方の水平スクロール移動機能を行うた
め、表示プロセッサによって実行されるＣ言語のコード
である。

【符号の説明】

２０…第１手段（モデルプロセッサ） ３２…第２手段（マスタープロセッサ） ４２…第３手段（表示プロセッサ） ４４…スクリーン ４６…地平線区分 ４８…中間区分 ５０…ダッシュボード区分 ５６…後方ミラー ５８…サイドポスト ６０…ダッシュボード（操作パネル） ８２…表示プロセッサ手段 ８４…ランダムアクセスメモリ手段 ９２…シフトレジスタ手段 ９６…選択手段（ピクセル操作回路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェッド、マーゴリン アメリカ合衆国、95148、カリフォルニア 州、サンホセ、プレザントエコー3570 (72)発明者 ステファニー、ジェーン、モット アメリカ合衆国、94086、カリフォルニア 州、サニーベイル、コロネイドドライブ、 ナンバー21、1228

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シミュレートされる車のダッシュボードの
   映像表示をスクロール移動させ、実際の車において車に
   作用する加速度ベクトルの影響下でドライバーの頭が車
   に対して移動するときの視界変化をシミュレートする装
   置において、 車のドライバーからの入力を受け取り、前記シミュレー
   ト車に作用するシミュレートすべき生じた加速度ベクト
   ルを計算する第１手段と、 前記シミュレートすべき生じた加速度ベクトルを基準調
   整して、前記シミュレートすべき生じた加速度ベクトル
   に応じてドライバーの頭の動きに抵抗するように作用す
   るドライバーの首と体の順応性をシミュレートすると共
   に、同じ状況下の実際の車でドライバーが知覚するであ
   ろうダッシュボードの位置における見かけの近似シフト
   の量を表す変数の値を計算する第２手段と、 シミュレート車のダッシュボードを映像ディスプレイ上
   に表示し、前記映像ディスプレイ上の前記ダッシュボー
   ドの位置を前記変数の値に応じてスクロール移動させる
   第３手段とを備えた装置。
2. 【請求項２】前記第１手段が前記ドライバーからの入力
   を繰り返し評価し、各評価に応じて生じた加速度ベクト
   ルの計算を行い、新たな加速度ベクトルが計算される毎
   に前記第２手段が前記変数の新たな値を計算し、前記第
   ３手段が前記変数の変更値に応じて、表示されるダッシ
   ュボードを前記映像ディスプレイ上の新たな位置にスク
   ロール移動させる請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】前記第３手段が外景を３つの区分として映
   像ディスプレイ上に表示し、前記３つの区分が固定の地
   平線区分と、多角形が繰り返し描かれ、シミュレートさ
   れる世界を通って車が移動するとき、前記シミュレート
   車の外側で変化する外景を表し、前記多角形がフロント
   ガラス上に後方ミラーとサイドポストの表示を含む変化
   する中間区分、及びダッシュボード区分とを含む請求項
   １記載の装置。
4. 【請求項４】前記第３手段が、前記表示されるダッシュ
   ボードの現在位置に対応する前記中間区分内の位置に前
   記後方ミラーと前記サイドポストを表示する手段を含む
   請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】映像表示される操作パネルをスクロール移
   動して、シミュレートされる車のドライバーに映る変化
   する光景をシミュレートする装置において、 車に作用するシミュレートすべき加速度を表すデータ
   と、前記シミュレートすべき加速度から生じるであろう
   車のドライバーに映る操作パネルの見かけの光景を表す
   データとを計算する手段と、 前記見かけの光景をシミュレートしたディスプレイ上の
   位置に、前記操作パネルを表示するディスプレイとを含
   む装置。
6. 【請求項６】前記計算する手段が、前記シミュレート車
   のドライバーからの制御入力を受け取り、それに基づい
   て前記シミュレートすべき加速度を計算する手段を含む
   請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】前記計算する手段が、前記シミュレートす
   べき加速度データを基準調整し、前記シミュレートすべ
   き加速度から生じて前記ドライバーの頭に作用する力に
   対するドライバーの首と体の順応性をシミュレートする
   手段を含む請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】前記計算する手段が、前記制御入力を繰り
   返し評価して、前記シミュレートすべき加速度データを
   計算する手段を含み、さらに前記シミュレートすべき加
   速度を表す前記データの変化に応じて、前記見かけの光
   景を表す前記データの変化を平滑化する手段を含む請求
   項７記載の装置。
9. 【請求項９】前記表示する手段が、 映像データを記憶する映像ランダムアクセスメモリ手
   段；前記メモリ手段に接続された複数のシフトレジスタ
   からなり、前記メモリ手段から映像データを受け取っ
   て、該映像データを表示のためシリアルにシフト出力す
   るシフトレジスタ手段と、 前記メモリ手段に接続され、前記メモリ手段内の映像デ
   ータのラスターラインを選択し、選択したラスターライ
   ンを前記シフトレジスタ手段内へロードすると共に、前
   記操作パネルのスクロール移動の必要量に関するデータ
   を受け取り、スクロール移動データを計算し、新たな各
   ラスターラインの開始時に起動状態となるブランク信号
   を発生する表示プロセッサ手段と、 前記ブランク信号と前記スクロール移動データを受け取
   るように接続されると共に、前記シフトレジスタの各々
   をエネーブル可能なように接続され、各ラスターライン
   中前記シフトレジスタのうち選択された１つ以上を逐次
   エネーブルし、各ラスターライン毎の映像データをラス
   ターラインの表示のためシフト出力させ、操作パネルが
   前記ディスプレイ上の正しい位置に表示されて光景の変
   化をシミュレートするように、前記シフトレジスタのエ
   ネーブル化が前記ブランク信号と前記スクロール移動デ
   ータに従ってタイミング調整される選択手段とを備えた
   請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】前記表示プロセッサ手段が粗及び微調整
    用のスクロール移動データ両方を計算し、前記表示プロ
    セッサ手段が粗調整用のスクロール移動データを用いて
    第１の所定数のピクセル以内で前記操作パネルの表示を
    位置決めし、前記微調整用のスクロール移動データが、
    前記第１の所定数のピクセルと等しい幅を有する前記粗
    調整用のスクロール移動データによって設定されたウィ
    ンドウ内に、前記第１の所定数のピクセルより少ない第
    ２の所定数のピクセルの解像度以内で、前記操作パネル
    の表示を位置決めする請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】車のドライバーによって知覚される光景
    の変化をシミュレートする方法において、 シミュレートされる車を制御するドライバーからの入力
    を繰り返し評価するステップと、 前記ドライバーからの入力が評価される毎に、前記ドラ
    イバーからの入力に応じて前記シミュレート車に作用す
    るシミュレートすべき加速度ベクトルを表すデータを計
    算するステップと、 前記シミュレートすべき加速度ベクトルの影響下でのド
    ライバーの頭の動きに対する前記ドライバーの体の順応
    性を表すように前記データを基準調整するステップと、 前記ドライバーの頭の動きに応じた外景に対する操作パ
    ネルの位置の光景内における見かけのシフトをシミュレ
    ートした位置で、操作パネルを映像ディスプレイ上に表
    示し、前記加速度ベクトルを表す前記データの変化に応
    じて、前記表示される操作パネルの位置を前記ディスプ
    レイ上の新たな位置にスクロール移動させるステップと
    を含む方法。
12. 【請求項１２】操作パネルを表示する前記ステップが、
    前記基準調整されたデータからスクロール移動データを
    計算するステップと、前記スクロール移動データを用い
    て前記ディスプレイ上における前記操作パネルの出現位
    置を決める映像データの出力のタイミングを制御し、同
    じ状況下で実際の車を運転しているドライバーによって
    知覚されるであろう光景の変化をシミュレートするのに
    必要な、前記操作パネルの表示位置のシフト量を実現す
    るステップとを含む請求項１１記載の方法。
13. 【請求項１３】車の操作パネルを映像ディスプレイ上に
    表示し、前記操作パネルの表示位置をシフトさせて、前
    記車のドライバーに映る視界の変化をシミュレートする
    方法において、 前記シミュレートされる車の所望な動きを示す前記ドラ
    イバーからの制御入力を読み取り、ドライバーの頭に作
    用する力とドライバーの頭の動きに抵抗するドライバー
    の体の順応性とを考慮に入れて、前記制御入力から前記
    操作パネルを表示すべき位置を示すデータを計算するス
    テップと、 前記操作パネルが前記ドライバーによって知覚されるで
    あろう光景をシミュレートする前記ディスプレイ上の適
    切な場所に現れるように、前記データを用いて前記操作
    パネルの出現位置を決める映像データの出力を制御する
    ステップとを含む方法。
14. 【請求項１４】データを用いて制御する前記手段が、前
    記ディスプレイ上の適切な位置に前記操作パネルが表示
    されるように、前記データを用いて映像ビットマップか
    らの映像データの検出及び表示のタイミングを制御する
    ステップを含む請求項１３記載の方法。
15. 【請求項１５】シミュレートされる車の操作パネルを映
    像ディスプレイ上でシフトさせながら表示する装置にお
    いて、前記シミュレートされる車の所望な動きを示すド
    ライバーからの入力を読み取り、ドライバーの頭に作用
    する力とドライバーの頭の動きに抵抗するドライバーの
    体の順応性とを考慮に入れて、前記入力から前記操作パ
    ネルを表示すべき位置を示すデータを計算する手段と、 前記操作パネルが前記ドライバーによって知覚されるで
    あろう光景をシミュレートする前記ディスプレイ上の適
    切な場所に現れるように、前記データを用いて前記操作
    パネルの出現位置を決める映像データの出力を制御する
    手段とを備えた装置。
16. 【請求項１６】データを用いて制御する前記手段が、前
    記ディスプレイ上の適切な位置に前記操作パネルが表示
    されるように、前記データを用いて映像ビットマップか
    らの映像データの検出及び表示のタイミングを制御する
    手段を含む請求項１５記載の方法。