JPH08248871A - 自動車模擬運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転者による運転操作の内容に拘わらず、所
望の状況を正確に再現できるようにする。 【構成】 模擬走行路を直進する自車両の走行路を横切
るように対向車（他車両）が強引に右折してくる状況の
再現において、自車両が模擬走行路上の通過確認ライン
RP_n 、RP_n+1 、RP_n+2 を順次通過するのに同期して他車
両が前記通過確認ラインに対応する経路制御点AP_n 、AP
_n+1 、AP_n+2 を順次通過し、他車両の移動距離が自車両
の移動距離に比例するように他車両の移動を制御する。
これにより自車両の車速に拘わらず自車両が通過確認ラ
インRP_n+2 を通過するときには他車両Ｎは必ず経路制御
点AP_n+2 に到達する。また他車両が経路制御点AP_n+2 に
到達した後は経路制御点AP_n+2 からAP_n+3 、AP_n+4 、AP
_n+5 、…と続く走行経路を予め定められた速度、加速度
で移動し右折動作を行うように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車模擬運転装置に係
り、特に運転者の運転操作に応じた模擬視界画像を生成
し表示する自動車模擬運転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、運転者の訓練や自動車の研究
開発等を支援するための装置としてドライビングシミュ
レータが知られている。ドライビングシミュレータは、
運転者が着座する模擬運転席、模擬運転席が設置された
揺動台を揺動させる揺動装置、映像を表示する表示装
置、音を発生する音響装置等を備えており、模擬運転席
に着座した運転者の運転操作に基づいて該運転操作に従
って走行する仮想的な自車両の状態（自車両に加わる加
速度、運転者の視界、運転者に聴取される音等）を判断
し、揺動装置により揺動台を揺動させることによって車
両に加わる加速度等を模擬させ、表示装置により運転者
の視界に相当する模擬視界映像を表示させ、音響装置よ
り運転者に聴取される走行音等を模擬した音を発生させ
る等によって、実際の車両を運転している感覚に近い感
覚を運転者に与えるものである。

【０００３】ドライビングシミュレータでは自車両が予
め設定された模擬走行路を走行しているものとして模擬
視界映像を生成するが、任意の状況の模擬走行路を予め
設定しておき、自車両がこの模擬走行路を走行している
ものとして模擬視界映像を生成、表示することにより、
例えば交差点の通過、高速道路の走行等の任意の状況に
おける運転操作を模擬することができ、特に実際には行
うことが困難な、危険を伴う状況（例えば他車両や歩行
者との接触の危険がある状況）での試験や訓練を安全に
かつ繰り返し行うことが可能となる。

【０００４】ところで、ドライビングシミュレータにお
いて訓練や試験の精度を向上させるには、運転者に与え
る感覚を実際の車両を運転している感覚により近づける
ことが重要であり、従来より種々の技術が提案されてい
る。例えば特開平4-243291号公報には、模擬視界映像中
の先行車や対向車等の他車両の走行状態を実際の走行状
態に近似させるために、他車両の位置情報にランダムな
変動成分を付加し他車両の振動を表現することが記載さ
れている。

【０００５】また特開平 3-31887号公報には、表示装置
における模擬視界映像の生成、表示に時間がかかること
に起因する遅れを解消するために、自車両の現在の位置
状態より自車両の将来の位置状態を予測して模擬視界映
像を生成することが提案されている。更に特開平 3-352
82号公報には、自動車の複数種類の走行状態に対応する
複数種類の画像データを予め記憶しておき、運転者の運
転操作の内容に応じて画像データを選択することが記載
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】また訓練や試験の精度
を向上させるには、危険を伴う他車両等が絡む状況を正
確に再現することも重要であるが、従来のドライビング
シミュレータでは、自車両の位置が模擬走行路上の予め
定められた所定位置に到達したときに他車両を出現さ
せ、以後はこの他車両が予め定められた経路を予め定め
られた速度で移動するように模擬視界映像を生成してい
る。これに対し自車両の速度は運転者の運転操作に応じ
て定まるため、運転者の運転操作の内容によっては所望
の状況を再現できないことがある、という問題があっ
た。

【０００７】例えば衝突を回避するための運転操作の試
験、訓練では、交差点等において右折する対向車両と異
常接近する等の状況が多用される。従来は、運転者の運
転操作による自車両の速度を予め想定し、想定した自車
両の速度に応じて異常接近する状況が生ずるように他車
両の移動速度を定めているが、前記想定した自車両の速
度と、運転者の運転操作による自車両の速度と、の差が
大きくなると、自車両が交差点に進入するタイミングに
対して他車両が交差点に進入するタイミングが速過ぎた
り遅過ぎたりすることになり、異常接近するという状況
を正確に再現できない。

【０００８】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、運転者による運転操作の内容に拘わらず、所望の状
況を正確に再現することができる自動車模擬運転装置を
得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、模擬運転席に着座する運転者
に対して模擬視界画像を表示するための表示手段と、前
記運転者の運転操作に基づいて、該運転操作に応じて模
擬走行路上を走行する仮想的な自車両の模擬走行路座標
上における位置を表す第１の位置情報を順次更新する自
車両情報更新手段と、前記順次更新される第１の位置情
報に基づいて、模擬走行路上又はその近傍に存在する移
動体の移動が自車両の移動に同期するように、模擬走行
路座標上の移動体の位置を表す第２の位置情報を順次更
新する移動体情報更新手段と、前記第１の位置情報が表
す自車両の位置と前記第２の位置情報が表す移動体の位
置とに基づいて、自車両の運転席からの視界を模擬した
模擬視界画像を表す情報を順次生成し、前記模擬視界画
像を前記表示手段に表示させる模擬視界生成手段と、を
含んで構成している。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、模擬走行路に沿って自車両の通過確認箇所
が予め複数設定されていると共に、模擬走行路上又はそ
の近傍に前記複数の通過確認箇所に対応して移動体の経
路制御点が予め複数設定されており、移動体情報更新手
段は、前記順次更新される第１の位置情報より自車両が
既に通過した通過確認箇所からの自車両の移動距離を順
次演算し、移動体が前記複数の経路制御点を結ぶ経路に
沿って移動し、かつ移動体が既に通過した経路制御点か
らの移動体の移動距離が前記演算した自車両の移動距離
に比例するように第２の位置情報を順次更新することを
特徴としている。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、移動体情報更新手段は、前記順次更新され
る第１の位置情報に基づいて、自車両と移動体との相対
速度が所定値となるように第２の位置情報を更新すると
共に、自車両と移動体との相対距離に応じて前記所定値
を変更することを特徴としている。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、移動体情報更新手段は、自車両及び移動体
が模擬走行路上で交差する状況を再現する場合に、移動
体が前記経路に沿って移動する途中で、移動体が自車両
の移動と非同期に移動するように第２の位置情報を順次
更新する制御に切り換えることを特徴としている。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第２の位置情報には模擬走行路座標上にお
ける移動体の向きを表す情報が含まれており、移動体情
報更新手段は、移動体としての他車両に進路変更を行わ
せる際に、実際の車両の車線変更時の向きの変化が模擬
されるように、前記向きを表す情報を進路変更の途中で
順次変更し、模擬視界生成手段は、前記情報が表す移動
体の向きに応じて模擬視界画像を生成することを特徴と
している。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明では、自車両情報更新手段
により、模擬運転席に着座する運転者の運転操作に基づ
いて、該運転操作に応じて模擬走行路上を走行する仮想
的な自車両の模擬走行路座標上における位置を表す第１
の位置情報を順次更新し、移動体情報更新手段では、前
記順次更新される第１の位置情報に基づいて、模擬走行
路上又はその近傍に存在する移動体の移動が自車両の移
動に同期するように、模擬走行路座標上の移動体の位置
を表す第２の位置情報を順次更新する。そして模擬視界
生成手段では、第１の位置情報が表す自車両の位置と第
２の位置情報が表す移動体の位置とに基づいて、自車両
の運転席からの視界を模擬した模擬視界画像を表す情報
を順次生成し、生成した模擬視界画像を表示させる。

【００１５】上記により、模擬視界画像において運転者
の運転操作に応じて定まる自車両の移動に同期して他車
両、歩行者、自転車等の移動体が移動することになるの
で、例えば交差点において他車両と異常接近する、高速
道路において他車両に追い越される、或いは歩行者が飛
び出す等の状況を再現して運転操作の訓練、試験を行う
場合に運転者の運転操作に応じて自車両の移動速度が変
化したとしても、上記異常接近や飛び出し等の状況が正
確に再現される。従って、運転者による運転操作の内容
に拘わらず、所望の状況を正確に再現することができ
る。

【００１６】なお、上記第２の位置情報の更新は、具体
的には請求項２に記載したように、模擬走行路に沿って
自車両の通過確認箇所を予め複数設定すると共に、模擬
走行路上又はその近傍に前記複数の通過確認箇所に対応
して移動体の経路制御点を予め複数設定しておき、移動
体情報更新手段では、順次更新される第１の位置情報よ
り自車両が既に通過した通過確認箇所からの自車両の移
動距離を順次演算し、移動体が複数の経路制御点を結ぶ
経路に沿って移動し、かつ移動体が既に通過した経路制
御点からの移動体の移動距離が前記演算した自車両の移
動距離に比例するように第２の位置情報を順次更新する
ことで、移動体の移動が自車両の移動に同期するように
第２の位置情報を更新することができる。

【００１７】請求項２によれば、自車両の移動距離に対
する移動体の移動距離の比率を、前記通過確認箇所の間
隔に対する経路制御点の間隔の比率に一致させることに
より、移動体を、自車両が模擬走行路上の通過確認箇所
を通過したときに前記通過確認箇所に対応する経路制御
点を通過し、かつ経路制御点の間においても移動距離が
自車両の移動距離に比例するように移動させることがで
きる。従って、自車両の移動の速度に拘わらず、模擬走
行路上における自車両の位置と移動体の位置との関係は
一定となるので、交差点の通過等を含む種々の状況にお
いて自車両の位置に対し一定の位置関係となるように移
動体を移動させることができると共に、模擬視界画像上
において移動体が滑らかに相対移動するように表示させ
ることができる。

【００１８】ところで、請求項２の発明では模擬走行路
上に通過確認箇所及び経路制御点を設定する必要がある
が、例えば自車両が、模擬走行路としての高速道路を長
距離に亘って走行する等の状況では、非常に多数の通過
確認箇所及び経路制御点を設定する必要が生じるので設
定に時間がかかると共に、通過確認箇所及び経路制御点
の情報を含む模擬走行路に関する情報量が膨大なものと
なる。

【００１９】このような場合は、第２の位置情報の更新
を、請求項３に記載したように、順次更新される第１の
位置情報に基づいて自車両と移動体との相対速度が所定
値となるように行うと共に、自車両と移動体との相対距
離に応じて前記所定値を変更することが好ましい。これ
により、多数の通過確認箇所及び経路制御点を設定する
必要がなくなり、模擬走行路に関する情報の情報量を小
さくすることができ、前記情報を記憶する記憶媒体の記
憶容量等を小さく抑えることが可能となる。

【００２０】請求項３では移動体の移動が自車両の移動
に同期するものの、模擬走行路上における自車両の位置
と移動体の位置との関係が一定とは限らず、前記関係が
自車両の移動の速度に応じて変化するので、例えば自車
両と移動体としての他車両とが異なる方向から交差点に
進入する等の状況の再現には適していないが、自車両と
移動体とが略同じ方向へ移動する状況、例えば自車両が
模擬走行路としての高速道路を長距離に亘って走行して
いる途中で移動体としての他車両が自車両を追い越して
いく等の状況を、自車両の移動速度に拘わらず正確に再
現することができる。

【００２１】また、移動体との接触等の危険を伴う状況
を正確に再現するためには、請求項１にも記載したよう
に移動体の移動を自車両の移動に同期させる必要がある
が、実際には他車両、歩行者、自転車等の移動体の動き
は自車両の動きと無関係であり、移動体の移動を常に自
車両の移動に常に同期させると移動体の移動が不自然と
なることが考えられる。特に前述の請求項２では、移動
体の移動距離を自車両の移動距離に比例させるので、自
車両が停止（移動距離の変化が０となる）すると移動体
の移動も停止し、交差点等において移動体の移動経路が
自車両の走行経路と交差するように移動体を移動させて
移動体との異常接近等の状況を再現する際の移動体の挙
動が不自然となる。

【００２２】このため請求項４にも記載したように、自
車両及び移動体が模擬走行路上で交差する状況を再現す
る場合に、移動体情報更新手段は、移動体が経路に沿っ
て移動する途中で、移動体が自車両の移動と非同期に移
動するように第２の位置情報を順次更新する制御に切り
換えることが好ましい。なお、自車両及び移動体が模擬
走行路上で交差する状況としては、前述した模擬走行路
の交差点において自車両及び移動体の走行経路が交差す
る状況以外に、例えば模擬走行路（例えば直線路部分）
を直進する自車両に対し、移動体としての他車両（対向
車）が右折して自車両の走行路を横切って模擬走行路外
へ移動する状況や、模擬走行路を直進する自車両に対し
移動体としての他車両が模擬走行路外から自車両の走行
路を横切って模擬走行路内へ進入する状況等が挙げられ
る。

【００２３】上記によれば、自車両及び移動体が模擬走
行路上で交差する状況の再現において、運転者が移動体
との異常接近や接触等の危険が生ずる可能性に気付いて
自車両を停止させる運転操作を行い、自車両が停止した
としても、移動体はこの自車両の停止と無関係に移動す
ることになるので、現実に則した違和感のない移動体の
動きが得られ、自車両及び移動体が模擬走行路の交差点
を通過する状況を良好に再現することができる。

【００２４】また、請求項５にも記載したように、第２
の位置情報に模擬走行路座標上における移動体の向きを
表す情報を含め、移動体情報更新手段は、移動体として
の他車両に車線変更を行わせる際に、実際の車両の車線
変更時の向きの変化が模擬されるように、前記向きを表
す情報を進路変更の途中で順次変更し、模擬視界生成手
段は、前記情報が表す移動体の向きに応じて模擬視界画
像を生成することが好ましい。移動体としての他車両を
車線変更（レーンチェンジ）させる場合、従来の自動車
模擬運転装置では他車両の車体の向きが車線の延長方向
に一致した状態を維持したまま横滑りしたかのように横
に移動する模擬視界画像を表示していたが、請求項５に
よれば、車線変更時の他車両の動きが現実に則した違和
感のない動きとなるので、運転者に対して違和感を与え
ることを防止することができる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１には、本実施例に係る自動車模擬運転
装置１０が示されている。

【００２６】自動車模擬運転装置１０は、模擬運転席
（後述）に着座した運転者によって操作されるシフトレ
バー、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレー
キペダルを含んで構成された操作部１２を備えている。
操作部１２の出力端には車両運動演算コンピュータ１４
及びメータ１６が接続されている。操作部１２は、シフ
トレバーの位置（シフトポジション）、前記運転者によ
るステアリングホイール、アクセルペダル及びブレーキ
ペダルの操作量を各々検出する複数のセンサを備えてお
り、各センサによる検出結果を運転操作情報として車両
運動演算コンピュータ１４に出力する。なお、シフトポ
ジションの検出結果を表す情報についてはメータ１６に
も出力される。

【００２７】車両運動演算コンピュータ１４では、操作
部１２より入力された運転操作情報及び後述する画像コ
ンピュータ２０から入力される模擬走行路情報（路面勾
配、路面の凹凸、路面摩擦係数等）に基づいて、運転者
の運転操作により模擬走行路を走行する仮想的な車両の
運動状態（車両に加わる前後加速度、横加速度、ピッチ
角、ロール角、ヨー角、車速、エンジン回転数等）を演
算する。車両運動演算コンピュータ１４にはメータ１６
が接続されており、メータ１６には前記車両運動情報の
うち車速とエンジン回転数が出力される。メータ１６で
は、入力された車速、エンジン回転数に応じてスピード
メータ、タコメータを駆動すると共に、操作部１２から
入力されたシフトポジションに従ってシフトポジション
インジケータに現在のシフトポジションを表示する。

【００２８】また車両運動演算コンピュータ１４は、前
記演算した仮想的な車両の状態を表す各種情報（以下、
これらを車両運動情報と総称する）に基づき、前記仮想
的な車両においてシフトレバー、ステアリングホイー
ル、アクセルペダル及びブレーキペダルを介して運転者
が体感する操作反力を推定演算する。そして、演算した
操作反力を反力制御情報として操作反力制御部１８に出
力する。操作部１２には実際の車両においてシフトレバ
ー、ステアリングホイール、アクセルペダル及びブレー
キペダルを介して運転者が体感する操作反力を模擬する
ための反力発生装置（図示省略）が設けられており、操
作反力制御部１８は、入力された反力制御情報に基づい
て、反力発生装置で発生される操作反力の大きさを制御
する。

【００２９】車両運動演算コンピュータ１４には画像コ
ンピュータ２０が接続されており、この画像コンピュー
タ２０には前記車両運動情報が入力される。また画像コ
ンピュータ２０には、前記仮想的な車両が走行する模擬
走行路に関する模擬走行路情報を記憶したデータベース
２２が接続されている。画像コンピュータ２０では、後
に詳述するが、入力された車両運動情報に基づいて模擬
走行路上における前記仮想的な車両の位置を演算する。
また画像コンピュータ２０は、模擬走行路上に他車両を
表示させる必要が有るか否かを予め設定された他車両制
御情報に基づいて判断し、他車両を表示させる必要が有
れば該他車両の位置を演算する。

【００３０】画像コンピュータ２０は、前記演算した模
擬走行路上における前記仮想的な車両（及び他車両）の
位置及び模擬走行路情報を、画像コンピュータ２０に接
続された模擬視界画像ジェネレータ２４に出力する。模
擬視界画像ジェネレータ２４は本発明の模擬視界生成手
段に対応しており、前記入力された情報に基づいて、前
記仮想的な車両の運転席に着座した運転者の視界を模擬
した模擬視界画像を表す画像データを生成し、模擬視界
画像ジェネレータ２４に接続されたプロジェクタ２６に
出力する。プロジェクタ２６は本発明の表示手段に対応
しており、前記入力された画像データが表す模擬視界画
像（動画像）をスクリーン（後述）に投影表示する。

【００３１】また画像コンピュータ２０は、データベー
ス２２に記憶されている模擬走行路情報のうち模擬走行
路上において前記仮想的な車両が位置している部分につ
いての模擬走行路情報を、前述したように車両運動情報
コンピュータ１４に出力するが、この模擬走行路情報は
画像コンピュータ２０に接続されたサウンドコンピュー
タ２８にも出力される。サウンドコンピュータ２８は車
両運動演算コンピュータ１４にも接続されており、車両
運動演算コンピュータ１４からは前記仮想的な車両の車
速Ｖが入力される。サウンドコンピュータ２８では入力
された情報に基づいて、実際の車両の運転席に着座した
運転者に聴取される音（排気音、エンジン音、風切音、
ロードノイズ等）を推定演算し、演算した音を合成生成
する。サウンドコンピュータ２８にはスピーカ３０が接
続されており、前記合成生成された音はスピーカ３０か
ら出力される。

【００３２】また、車両運動演算コンピュータ１４には
モーションコンピュータ３２も接続されており、このモ
ーションコンピュータ３２にも車両運動情報が出力され
る。モーションコンピュータ３２の詳細な構成について
は後述するが、入力された車両運動情報に基づいて、前
記模擬運転席、操作部１２、スクリーン等が設けられた
揺動台（後述）を揺動させるための油圧シリンダの目標
シリンダ長さを演算し、油圧制御部３４へ出力する。油
圧制御部３４では入力された目標シリンダ長さに基づい
て油圧シリンダ３６に供給する作動油の油圧を制御す
る。これにより、油圧シリンダ３６は前記目標シリンダ
長さに一致するように伸縮される。

【００３３】図２及び図３に示すように、揺動台４０の
上部にはドーム４２が取付けられている。ドーム４２の
内部には車両モデル（カットモデル）４４が設置されて
おり、運転者が着座する模擬運転席、操作部１２の一部
を構成するシフトレバー、ステアリングホイール、アク
セルペダル及びブレーキペダルは車両モデル４４の内部
に各々配設されている。またドーム４２内部の上方側に
は、前述したプロジェクタ２６が複数台設けられてい
る。プロジェクタ２６は、ドーム４２の内壁をスクリー
ンとして前述の模擬視界画像を投影表示する。

【００３４】揺動台４０の下面には、６本の油圧シリン
ダ３６の上端部が各々ユニバーサルジョイント５６を介
して取付けられている。図示は省略するが、各油圧シリ
ンダ３６の下端部はユニバーサルジョイントを介して基
盤台に取付けられている。従って、前述したように６本
の油圧シリンダ３６の各々が目標シリンダ長さに一致す
るように伸縮されることにより揺動台４０は揺動され、
車両運動演算コンピュータ１４で演算された仮想的な車
両の状態が模擬される。

【００３５】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
では、運転者の運転操作により仮想的な自車両が走行す
る走行路（模擬走行路）として、複数種類の模擬走行路
（例えば市街地路、高速道路等）が予め定められてお
り、データベース２２には、前記複数種類の模擬走行路
に対応して各模擬走行路を規定する複数の模擬走行路情
報が予め記憶されている。

【００３６】この模擬走行路情報は、模擬走行路の全
長、模擬走行路上における自車両の走行開始点及び走行
終了点の位置、模擬走行路に沿った各点における、走行
路の進行方向、車線数、車線の幅、路面勾配、路面摩擦
係数、横風の有無及び大きさ、模擬走行路近傍に設置さ
れた施設の位置及び外観等の情報を含んで構成されてお
り、前記模擬走行路に沿った各点における各情報は、よ
り詳しくは、予め設定された模擬走行路座標（平面座
標）上における位置と対応されて記憶されている。また
走行開始点及び走行終了点の位置についても、模擬走行
路座標の座標値として記憶されている。

【００３７】またデータベース２２には、前記複数の模
擬走行路に対応して、各模擬走行路の走行中に表示する
模擬視界画像において、他車両をどのように移動させる
かを規定した他車両制御情報も複数記憶されている。単
一の模擬走行路に対応する他車両制御情報は、次の表１
に示すような各種情報により構成されている。

【００３８】

【表１】

【００３９】なお他車両総数Ｎ_max は、運転者の運転操
作により走行する仮想的な車両（以下、自車両と称す
る）が模擬走行路上の走行開始点から走行終了点まで走
行する間に模擬視界画像に表示させる他車両の総数を表
している。表１に示すように他車両制御情報は、他車両
総数Ｎ_max と、他車両１〜他車両Ｎ_max の各々の車両制
御情報で構成されている。各車両制御情報は、更に他車
両の種類（他車両が乗用車かトラックかバスか）及びサ
イズ、表示開始点の位置（他車両の表示を開始するとき
の自車両の位置を表す座標）、他車両の初期位置（他車
両の表示を開始するときの位置、但し相対距離制御では
自車両との距離Ｌ０及び模擬走行路上の基準位置に対す
る走行路の幅方向に沿った偏差Ｄ０）、表示終了タイミ
ング（他車両の表示を終了するときの自車両及び他車両
の位置を表す座標、但し相対距離制御では距離）、制御
点０〜制御点ｍの制御点情報で構成されている。

【００４０】本実施例では他車両の移動を絶対経路指定
制御、又は位置比例運動制御、又は相対距離制御により
制御する。絶対経路指定制御は、一例として図４に示す
ように、他車両が、模擬走行路上に予め位置が設定され
た複数の経路制御点AP₀ 〜AP _m の間を直線又は円弧で結
んだ経路を、予め設定された速度、加速度で走行するよ
うに他車両の移動を制御するものである。

【００４１】また位置比例運動制御は、一例として図５
に示すように模擬走行路上の複数の経路制御点AP₀ 〜AP
_m の間を直線又は円弧で結んだ経路を走行するように制
御する点は絶対経路指定制御と同じであるが、位置比例
運動制御では模擬走行路上に自車両の通過を確認するた
めの通過確認ラインRP₀ 〜RP_m が設定されており、経路
制御点AP₀ 〜AP_m は通過確認ラインRP₀ 〜RP_m と各々対
応している。そして、自車両が所定の通過確認ラインRP
_n を通過したときに他車両が対応する経路制御点AP_n を
通過し、かつ他車両の移動距離が、通過確認ラインRP₀
を通過してからの自車両の移動距離に比例するように他
車両の移動を制御するものである。

【００４２】また相対距離制御は、一例として図６に示
すように、他車両の移動速度と自車両の移動速度との速
度差（図６に示すΔＶ）が定められており、他車両の移
動速度は自車両の移動速度に応じて制御される。また相
対距離制御では、模擬走行路の幅方向に沿った所定位置
（例えば幅方向中央）が基準位置とされ、他車両が走行
する経路の前記基準位置からの偏差が予め設定されてい
る（指定偏差）。更に相対距離制御では、自車両と他車
両との距離（図６には「Ｌ」で示す）が予め定められた
制御距離LP₀ 〜LP_m となったときに速度差ΔＶ及び指定
偏差を変更し、移動を制御する。

【００４３】上述した各移動制御のうち、絶対経路指定
制御及び位置比例運動制御では経路制御点AP₀ 〜AP_m を
各々境として他車両の移動を制御するための各種パラメ
ータが変更され、相対距離制御では制御距離LP₀ 〜LP_m
を各々境として各種パラメータが変更される。本実施例
では上記経路制御点及び制御距離を「制御点」と総称し
ており、前述の制御点情報は、各制御点において他車両
の移動を制御するための各種情報（移動制御の内容、制
御点規定情報、円弧指定の有無、オプション、速度、加
速度、通過確認ライン、指定偏差、相対速度等）で構成
されている。

【００４４】例えば制御点ｎの制御点情報では、「移動
制御の内容」には他車両の現在位置から制御点ｎまでの
移動を絶対経路指定制御で行うか、位置比例運動制御で
行うか、相対距離制御で行うかが設定される。また「制
御点規定情報」には、「移動制御の内容」が絶対経路指
定制御又は位置比例運動制御であれば、制御点ｎ（すな
わち経路制御点AP_n ）の位置を表す座標及び前の制御点
（経路制御点AP_n-1)との距離又は角度差が設定され、
「移動制御の内容」が相対距離制御であれば、制御点ｎ
を規定する制御距離LP_n が設定される。更に「円弧指定
の有無」は、経路制御点ｎまでの経路が円弧か直線かに
応じて設定される。

【００４５】また「オプション」は他車両に対しウイン
カの点滅、ホーンの鳴動、ライトの点灯又は点滅（所謂
パッシング）を行わせたり、経路制御点で所定時間停止
させる場合に設定される（絶対経路指定制御の場合の
み）。更に「速度、加速度」は経路制御点ｎまでの他車
両の速度及び加速度であり、絶対経路指定制御の場合に
のみ設定される。なお、円弧指定の場合には「速度、加
速度」に代えて角速度、角加速度が設定される。更に
「通過確認ライン」は経路制御点ｎに対応する通過確認
ラインｎの位置及び通過確認ラインｎ−１との距離又は
角度差である。また「指定偏差」は基準位置としての模
擬走行路の幅方向中央に対する他車両位置の偏差の指定
値、「相対速度」は自車両速度に対する相対速度であ
り、相対距離制御の場合にのみ各々設定される。

【００４６】次に、上述した模擬走行路情報及び他車両
制御情報を用いて画像コンピュータ２０で実行される模
擬視界画像を生成するための演算処理について、図７の
フローチャートを参照して、説明する。自動車模擬運転
装置１０で自動車の運転のシミュレーションを行う場合
には、前記複数の模擬走行路のうち何れの模擬走行路を
走行するシミュレーションを行うかが予め指定される。
ステップ１００では、予め指定された模擬走行路の模擬
走行路情報及び他車両制御情報の読み込みを行う。

【００４７】次のステップ１０２では、前記読み込んだ
模擬走行路情報に含まれている自車両の走行開始点の位
置を表す座標値を、自車両の初期位置として設定する。
次のステップ１０４では、模擬運転席に着座した運転者
の運転操作に従って車両運動演算コンピュータ１４で演
算された車両運動情報の取込みを行う。ステップ１０６
では前記取り込んだ車両運動情報と前記設定した自車両
の初期位置とに基づいて、模擬走行路座標上における自
車両の位置（第１の位置情報）を演算する。このステッ
プ１０６の処理は本発明の自車両情報更新手段に対応し
ている。ステップ１０８では前記演算した自車両位置に
対応する模擬走行路情報を取り出し、模擬視界画像ジェ
ネレータ２４へデータを転送するための転送領域に、前
記演算した自車両位置と共に書き込む。

【００４８】ステップ１１０では他車両の数を計数する
ためのカウンタＮに１を代入し、ステップ１１２では、
カウンタＮの値が他車両総数Ｎ_max に等しくなったか否
か判定する。前記判定が否定された場合にはステップ１
１４へ移行し、他車両Ｎの車両制御情報に基づいて他車
両Ｎの移動制御を絶対経路指定で行うか、位置比例運動
制御で行うか、相対距離制御で行うかを判定する。そし
て判定結果に従って、ステップ１１６の絶対経路指定制
御、又はステップ１１８の位置比例運動制御、又はステ
ップ１２０の相対距離制御を行う。

【００４９】これらの制御の具体的な内容については後
に述べるが、上記各制御では、現時点で模擬視界画像に
他車両Ｎを表示するか否か判定し、表示する場合には模
擬走行路座標上における他車両Ｎの位置を演算し（第２
の位置情報）、演算した他車両Ｎの位置を含む他車両Ｎ
に関する情報を前記転送領域に書き込む。なお、位置比
例運動制御及び相対距離制御による処理は、本発明の移
動体情報更新手段に対応している。次にステップ１２２
でカウンタＮに１を加算し、ステップ１１２に戻る。従
って、自車両が模擬走行路上の走行開始点から走行終了
点まで走行する間に模擬視界画像に表示させる全ての他
車両（他車両１〜他車両Ｎ_max ）に対して、ステップ１
１２〜ステップ１２２の処理が各々行われる。

【００５０】ステップ１１２の判定が肯定された場合に
はステップ１２４へ移行し、上記で演算された自車両及
び他車両の位置、及び自車両のサイズ（予め設定され
る）及び他車両のサイズに基づいて、自車両と他車両と
の衝突が発生したか否か判定する。判定が否定された場
合には、ステップ１２６で前記転送領域に書き込まれた
情報を模擬視界画像ジェネレータ２４に転送する。次の
ステップ１２８では自車両が予め定められた模擬走行路
上の走行終了点に到達したか否か判定する。判定が否定
された場合にはステップ１０４に戻り、自車両が模擬走
行路上の走行終了点に到達するまでステップ１０４〜１
２８の処理が繰り返される。そして、ステップ１２８の
判定が肯定されると、処理を終了する。

【００５１】このように、画像コンピュータ２０は、運
転者の運転操作に応じて車両運動演算コンピュータ１４
で演算された自車両の状態が順次入力され、自車両が走
行終了点に到達するまでの間、入力された自車両の状態
に基づいて模擬走行路上における自車両位置の演算、他
車両１〜Ｎ_max のうち表示させる他車両の判定、表示さ
せる他車両の位置等の演算を繰り返し行い、演算結果を
模擬走行路情報と共に模擬視界画像ジェネレータ２４に
転送する。模擬視界画像ジェネレータ２４では、転送さ
れた情報に基づいて実際の車両における運転者の視界に
相当する模擬視界画像を表す画像データを生成し、プロ
ジェクタ２６へ出力する。これにより、ドーム４２の内
壁に前述の模擬視界画像が表示される。

【００５２】一方、自車両が走行終了点に到達する前に
ステップ１２４の判定が肯定された場合には、ステップ
１３０で予め定められた衝突時に表示すべき画像（例え
ばブラックアウト画像）を表示するよう模擬視界画像ジ
ェネレータ２４に対して指示し、ステップ１３２で車両
運動演算コンピュータ１４及びサウンドコンピュータ２
８に対し、衝突が発生したことを通知すると共に発生し
た衝突の内容等を表す情報を転送し（これにより、衝突
が模擬されるように揺動台の揺動、音の発生が行われ
る）、処理を終了する。

【００５３】次に、図７のステップ１１６で行われる絶
対経路指定制御の詳細について、図８のフローチャート
を参照して説明する。ステップ１５０では、自車両が模
擬走行路上に予め設定された他車両Ｎの表示終了点を通
過したか否か判定する。判定が否定された場合には、ス
テップ１５２へ移行し、自車両が模擬走行路上に予め定
められた他車両Ｎの表示開始点を通過したか否か判定す
る。ステップ１５０の判定が肯定されるか、又はステッ
プ１５２の判定が否定された場合には処理を終了する
（この場合は他車両Ｎは模擬視界画像上に表示されな
い）。

【００５４】一方、ステップ１５２の判定が肯定された
場合には、ステップ１５４で前回の制御周期で演算した
他車両Ｎの位置を読み込む（但し自車両が表示開始点を
通過した際には、他車両Ｎの位置として他車両Ｎの車両
制御情報に設定された初期位置を読み込む）。ステップ
１５６では他車両Ｎが経路制御点AP_n を通過したか否か
判定する。なお、この判定の初回のみは無条件で肯定と
判定される。判定が肯定された場合はステップ１５８で
経路制御点を識別するためのカウンタｎ（初期値は０）
に１を加算する。次のステップ１６０では、他車両Ｎの
経路制御点AP_nの制御点情報を取込む。ステップ１６２
では現在時刻をメモリに記憶し、ステップ１６４へ移行
する。

【００５５】ステップ１６４では、前記取り込んだ制御
点情報の「オプション」に何らかの設定がされているか
否か判定する。判定が肯定された場合にはステップ１６
６へ移行し、「オプション」に設定された情報に応じ
て、模擬視界画像ジェネレータ２４に対し、模擬視界画
像上において他車両Ｎのウインカを点滅、又はホーンを
鳴動、又はライトを点灯或いは点滅させるための指示情
報を設定し、ステップ１６８では「オプション」に設定
された待ち時間を初期値とし、待ち時間が０か否か判定
する。初期値が０であれば判定は肯定されるが、初期値
が０以外の場合には判定は否定され、ステップ１７０で
待ち時間のカウントダウン（待ち時間からの一定値の減
算）を行った後にステップ１８８へ移行する。これによ
り、他車両Ｎは経路制御点AP_n 上に前記設定された待ち
時間だけ停止することになる。

【００５６】一方、ステップ１６４の判定が否定又はス
テップ１６８の判定が肯定された場合にはステップ１７
２へ移行し、制御点情報の「円弧指定の有無」が有とな
っているか否か判定する。判定が否定された場合には、
経路制御点AP_n までの他車両Ｎの走行経路は直線であ
り、ステップ１７４へ移行して経路制御点AP_n-1 と経路
制御点AP_n との間の距離を取り込む。次のステップ１７
６では、上記で取り込んだ距離、及び経路制御点AP_n の
制御点情報に設定されている速度、加速度に基づいて、
模擬走行路座標における他車両Ｎの位置を演算する。ま
た、ステップ１７８では他車両Ｎのヨー角を演算し、ス
テップ１８６へ移行する。なお、このヨー角は模擬走行
路座標における他車両Ｎの向きを表している。

【００５７】また、ステップ１７２の判定が肯定された
場合は経路制御点AP_n までの他車両Ｎの走行経路は円弧
であり、ステップ１８０へ移行して経路制御点AP_n-1 と
経路制御点AP_n との間の角度差を取り込み、ステップ１
８２では上記で取り込んだ角度差、及び経路制御点AP_n
の制御点情報に設定されている角速度、角加速度に基づ
いて、模擬走行路座標における他車両Ｎの位置を演算
し、次のステップ１８４で他車両Ｎのヨー角を演算した
後に、ステップ１８６へ移行する。ステップ１８６では
他車両Ｎのロール、ピッチを演算し、次のステップ１８
８では、上記で演算した他車両Ｎの位置等の情報を模擬
視界画像ジェネレータ２４へのデータの転送領域に書き
込み、処理を終了する。

【００５８】図８の処理は絶対経路指定制御で移動が制
御される他車両Ｎに対し繰り返し実行され、他車両Ｎが
次の経路制御点AP_n を通過するまでの間はステップ１５
６の判定が否定され、既に取り込んだ経路制御点AP_n の
制御点情報に基づき他車両Ｎの移動制御を継続する。ま
た、他車両Ｎが次の経路制御点AP_n を通過するとステッ
プ１５６の判定が肯定されてステップ１５８に移行し、
カウンタｎをカウントアップし（ステップ１５８）、次
の経路制御点AP_n の制御点情報を取込み（ステップ１６
０）、新たな制御点情報に基づいて他車両Ｎの移動を制
御する。

【００５９】上記処理により、絶対経路指定制御により
移動が制御される他車両Ｎは、自車両が表示開始点を通
過したときに予め定められた初期位置に表示が開始さ
れ、続いて、予め定められた走行経路に沿って予め定め
られた速度、加速度（又は角速度、角加速度）で、すな
わち自車両と非同期に走行するように表示された後に、
自車両が表示終了点を通過したときに表示が消去される
ことになる。

【００６０】次に、図７のステップ１１８で行われる位
置比例運動制御の詳細について、図９のフローチャート
を参照して説明する。ステップ２００では、自車両が模
擬走行路上に予め設定された他車両Ｎの表示終了点を通
過したか否か判定し、判定が否定された場合にはステッ
プ２０２へ移行して、自車両が模擬走行路上に予め定め
られた他車両Ｎの表示開始点を通過したか否か判定す
る。ステップ２００の判定が肯定されるか、又はステッ
プ２０２の判定が否定された場合には処理を終了する
（この場合は他車両Ｎは模擬視界画像上に表示されな
い）。

【００６１】一方、ステップ２０４の判定が肯定された
場合には、ステップ２０６で前回の制御周期で演算した
他車両Ｎの位置を読み込む（但し自車両が表示開始点を
通過した際には、他車両Ｎの位置として他車両Ｎの車両
制御情報に設定された初期位置を読み込む）。ステップ
２０６では自車両が通過確認ラインRP_n を通過したか否
か判定する。なお、この判定の初回のみは無条件で肯定
と判定される。判定が肯定された場合はステップ２０８
で経路制御点及び通過確認ラインを識別するためのカウ
ンタｎ（初期値は０）に１を加算する。

【００６２】ステップ２１０では他車両Ｎの経路制御点
AP_n の制御点情報を取込む。なお、先にも述べたよう
に、経路制御点AP_n までの移動制御が位置比例制御であ
れば、経路制御点AP_n の制御点情報には通過確認ライン
RP_n に関する情報も設定されているので、この通過確認
ラインRP_n に関する情報も同時に取り込まれることにな
る。次のステップ２１２では、上記で取り込んだ制御点
情報に、「移動制御の内容」として絶対経路指定制御が
設定されているか、すなわち絶対経路指定制御への移行
が設定されているか否か判定する。

【００６３】ステップ２１２の判定が否定された場合に
はステップ２１４へ移行し、制御点情報の「円弧指定の
有無」が円弧指定有か否か判定する。判定が否定された
場合は経路制御点AP_n までの他車両Ｎの走行経路は直線
であり、ステップ２１６へ移行して自車両の現在位置と
通過確認ラインRP_n との距離Ｌ_D を取込み（図５の拡大
図参照）、ステップ２１８では通過確認ラインRP_n-1 と
通過確認ラインRP_n との距離Ｌ₀ を取込む。また、ステ
ップ２２０では経路制御点AP_n-1 と経路制御点AP_n との
距離Ｌ₁ を取り込み、ステップ２２２で通過確認ライン
RP_n-1 と通過確認ラインRP_n との距離と、経路制御点AP
_n-1 と経路制御点AP_n との距離と、の比率α（＝Ｌ₁ ÷
Ｌ₀ ）を演算する。

【００６４】次のステップ２２４では他車両Ｎの現在位
置と経路制御点AP_n との距離Ｌ_A を次の（１）式に従っ
て演算する。

【００６５】 Ｌ_A ＝α・Ｌ_D ＝（Ｌ₁ ÷Ｌ₀)×Ｌ_D …（１） 上記により他車両Ｎの移動距離が自車両Ｎの移動距離に
比例し、かつその比率が通過確認ラインRP_n-1 とRP_n と
の距離と、経路制御点AP_n-1 とAP_n との距離と、の比率
に等しくなるように、他車両Ｎと経路制御点AP_n との距
離Ｌ_A が演算されることになる。ステップ２２６では模
擬走行路座標における他車両Ｎの向きを表す他車両Ｎの
ヨー角を演算し、ステップ２２８では上記で演算した距
離Ｌ_A 及びヨー角に基づいて、模擬走行路座標における
他車両Ｎの位置を演算してステップ２４２へ移行する。

【００６６】またステップ２１４の判定が肯定された場
合は、経路制御点AP_n までの他車両Ｎの走行経路は円弧
であり、ステップ２３０へ移行して自車両の現在位置と
通過確認ラインRP_n との角度差を取込み、ステップ２３
２では通過確認ラインRP_n-1と通過確認ラインRP_n との
角度差を取込む。また、ステップ２３４では経路制御点
AP_n-1 と経路制御点AP_n との角度差を取り込み、ステッ
プ２３６で通過確認ラインRP_n-1 と通過確認ラインRP_n
との角度差と、経路制御点AP_n-1 と経路制御点AP_n との
角度差と、の比率を前記と同様にして演算する。更にス
テップ２３８では他車両Ｎのヨー角を演算し、ステップ
２４０では前記演算した比率及びヨー角に基づいて模擬
走行路座標における他車両Ｎの位置を演算し、ステップ
２４２へ移行する。

【００６７】ステップ２４２では他車両Ｎのロール、ピ
ッチを演算し、ステップ２４４では上記で演算した他車
両Ｎの位置等の情報を模擬視界画像ジェネレータ２４へ
のデータの転送領域に書き込み、処理を終了する。図９
の処理は位置比例運動制御で移動が制御される他車両Ｎ
に対し繰り返し実行され、自車両が次の通過確認ライン
RP_n を通過するまでの間はステップ２０６の判定が否定
され、既に取り込んだ経路制御点AP_n に対応する制御点
情報に基づき他車両Ｎの移動制御を継続する。また、自
車両が次の通過確認ラインRP_n を通過するとステップ２
０６の判定が肯定されてステップ２０８に移行し、カウ
ンタｎをカウントアップし（ステップ２０８）、次の経
路制御点AP_n に対応する制御点情報を取込み（ステップ
２１０）、新たな制御点情報に基づいて他車両の移動を
制御する。

【００６８】上記処理により、位置比例運動制御により
移動が制御される他車両Ｎは、自車両が表示開始点を通
過したときに予め定められた初期位置に表示が開始さ
れ、続いて、予め定められた走行経路に沿って自車両の
移動と同期して、より詳しくは移動距離が自車両の移動
距離に比例するように走行するよう表示された後に、自
車両が表示終了点を通過したときに表示が消去されるこ
とになる。このように、位置比例運動制御による他車両
の移動は、請求項２に記載した移動体制御情報更新手段
に対応している。

【００６９】一方、ステップ２１０で取り込んだ制御点
情報の「移動制御の内容」に絶対経路指定制御を表す情
報が設定されていた場合には、次のステップ２１２の判
定が肯定されてステップ２４６へ移行し、先に説明した
図８の絶対経路指定制御が行われ、以降の処理では他車
両の移動制御が絶対経路指定制御に切り換わることにな
る。この制御の切換えは請求項４の発明に対応してい
る。このような位置比例運動制御から絶対経路指定制御
への切換えは、模擬走行路上の例えば交差点等で自車両
と他車両とが交差する状況を再現する場合に行われる。

【００７０】一例として図１１に示すように、自車両が
交差点を直進する際に、対向車両が自車両の走行路を横
切って強引に右折してくる状況を再現する場合、模擬走
行路上に通過確認ラインRP_n 、RP_n+1 、RP_n+2 を設定す
ると共に、この通過確認ラインに対応して経路制御点AP
_n 、AP_n+1 、AP_n+2 を設定し、上述した位置比例運動制
御により他車両Ｎの移動を制御したとすると、自車両の
車速に拘わらず自車両が通過確認ラインRP_n+2 を通過す
るときには他車両Ｎは必ず経路制御点AP_n+2 に到達して
いるので、運転者の運転操作に拘わらず他車両Ｎを自車
両と異常接近させることができる。しかし、運転者が他
車両Ｎとの異常接近という状況に対し自車両が通過確認
ラインRP_n+2 を通過した付近で急制動をかける運転操作
により対応し、これに伴って自車両が急減速したとする
と、位置比例運動制御では他車両Ｎの移動速度も急に低
下するので、対向車両が強引に右折してくる状況は再現
できない。

【００７１】このような場合であっても、経路制御点AP
_n+2 の制御点情報の「移動制御の内容」に絶対経路指定
制御を表す情報を予め設定しておけば、経路制御点AP
_n+2 を通過した他車両Ｎの移動制御が絶対経路指定制御
に切り換わり、他車両Ｎが、自車両の移動と無関係に経
路制御点AP_n+2 からAP_n+3 、AP_n+4 、AP_n+5 、…と続く
走行経路を予め定められた速度、加速度で移動する右折
動作を行うことになるので、他車両Ｎの動きが現実に則
した違和感のない動きとなり、対向車両が強引に右折し
てくる等の状況を良好に再現することができる。

【００７２】次に、図７のステップ１２０で行われる相
対距離制御の詳細について、図１０のフローチャートを
参照して説明する。ステップ２５０ではフラグ（初期値
は０）が１か否か判定する。なお、このフラグは他車両
１〜Ｎ_max の各々に対して設けられており、上記では他
車両Ｎに対応するフラグの値を判定する。このフラグ
は、後述するように対応する他車両Ｎの表示が終了する
と１が設定される。次のステップ２５２では模擬視界画
像に他車両Ｎを現在表示しているか否か判定する。判定
が否定された場合にはステップ２５４へ移行し、自車両
が他車両Ｎの表示開始点を通過したか否か判定し、判定
が否定された場合には処理を終了する（この場合は他車
両Ｎは模擬視界画像上に表示されない）。

【００７３】一方、ステップ２５４の判定が肯定された
場合には、ステップ２５６で他車両Ｎの初期位置とし
て、図１２にも示すように、自車両の進行方向を前方と
して自車両から距離Ｌ０だけ後方でかつ基準位置から偏
差Ｄ０だけ偏倚した位置を設定する。ステップ２５８で
は制御距離LP₀ 〜LP_m を識別するためのカウンタｎ（初
期値は０）に１を加算し、次のステップ２６０では制御
距離LP_n に対応する制御点情報を取り込む。

【００７４】なお、取り込んだ制御点情報に設定されて
いる「相対速度」は、自車両と他車両Ｎとの距離が前記
制御点情報に「制御点規定情報」として設定されている
制御距離LP_n となるまでの間の自車両との相対速度を表
しており、制御点情報に設定されている「指定偏差」
は、自車両と他車両Ｎとの距離が制御距離LP_n となるま
での間に他車両Ｎが模擬走行路の幅方向に沿って移動す
べき目標位置を表している。また基準位置からの偏差に
は、該偏差が表す他車両Ｎの位置が基準位置に対して右
側か左側かに応じて正又は負の符号が付されている。

【００７５】次のステップ２６２では他車両Ｎの基準偏
差として、基準車線からの他車両Ｎの現在位置の偏差を
記憶し、ステップ２７２へ移行する。ステップ２７２で
は、車両運動演算コンピュータ１４から入力された車両
運動情報に基づいて自車両の車速を演算する。ステップ
２７４では基準車線からの他車両Ｎの現在の偏差を演算
し、次のステップ２７６では演算した現在の偏差と前記
取り込んだ制御点情報に設定されている指定偏差とを比
較する。演算した偏差と指定偏差とが等しければ他車両
Ｎは目標位置に位置しているので、ステップ２７８でヨ
ーレートとして０を設定し、ステップ２８４へ移行す
る。

【００７６】ステップ２８４では他車両Ｎの横速度Ｖｙ
（他車両が模擬走行路の幅方向に移動する速度：図１２
参照）及びヨー角を演算するが、ヨーレートが０であれ
ば横速度として０、ヨー角としては模擬走行路の進行方
向に一致する値が設定される。次のステップ２８６で
は、上記で演算された横速度Ｖｙ、ヨー角、自車両の車
速Ｖ、制御点情報に設定されている相対速度ΔＶに基づ
いて、他車両Ｎがヨー角で表される方向を向き、模擬走
行路の進行方向に沿って速度Ｖ＋ΔＶで移動し、かつ模
擬走行路の幅方向に沿って速度Ｖｙで移動しているもの
として模擬走行路座標における他車両Ｎの位置を演算す
る。ステップ２８８では他車両Ｎのロール、ピッチを演
算し、ステップ２９０では上記で演算した他車両Ｎの位
置等の情報を模擬視界画像ジェネレータ２４へのデータ
の転送領域に書き込み、処理を終了する。

【００７７】図１０の処理についても、相対距離制御で
移動が制御される他車両Ｎに対し繰り返し実行される
が、ステップ２５４の判定が一旦肯定された後はステッ
プ２５２の判定が肯定され、ステップ２６４で他車両Ｎ
の現在位置を取込み、次のステップ２６６では自車両と
他車両との距離Ｌを演算する。ステップ２６８では演算
した距離Ｌが表示終了距離Ｌｅになったか否か判定す
る。判定が否定された場合には、次のステップ２７０で
距離Ｌが制御距離LP_n になったか否か判定する。判定が
肯定された場合にはステップ２７２に移行し、既に取り
込んだ制御距離LP_nに対応する制御点情報に基づく他車
両Ｎの移動制御を継続する。また、ステップ２７０の判
定が肯定された場合にはステップ２５８に移行し、カウ
ンタｎをカウントアップし（ステップ２５８）、次の制
御距離LP_n に対応する制御点情報を取込み（ステップ２
６０）、新たな制御点情報に基づいて他車両の移動を制
御する。このように、相対距離制御による他車両の移動
は、請求項３に記載した移動体情報更新手段に対応して
いる。

【００７８】ところで、他車両Ｎに車線変更を行わせる
場合には、所定の制御点を境として制御点情報の「指定
偏差」が変更される。相対距離制御では、前回取り込ん
だ制御点情報に設定されている指定偏差と、今回取り込
んだ制御点情報に設定されている指定偏差と、が異なっ
ていた場合には、ステップ２７６において、他車両Ｎの
現在の偏差と指定偏差とが等しくないと判定され、ステ
ップ２８０へ移行する。

【００７９】ステップ２８０では、まず制御点情報に設
定されている相対速度ΔＶ及び制御距離LP_n に基づい
て、他車両Ｎと自車両との距離が制御距離LP_n に等しく
なるまでの時間を演算する。次に、制御点情報に設定さ
れている指定偏差とステップ２６２で記憶した初期偏差
との差の絶対値（模擬走行路の幅方向に沿って他車両Ｎ
が移動すべき目標移動量に相当）、前記演算した時間、
及び他車両Ｎが移動すべき方向（模擬走行路の進行方向
に対し右か左か）に基づいて、他車両Ｎと自車両との距
離が制御距離LP_n に等しくなるまでの間に、他車両Ｎを
前記目標移動量だけ模擬走行路の幅方向に沿って移動さ
せるためのヨーレートを設定する。

【００８０】次のステップ２８４では上記で設定したヨ
ーレートに従って他車両の横速度、ヨー角が演算され
る。これにより、一例として図１３に示すように、自車
両と他車両Ｎとの距離が制御距離LP_n-1 に等しくなるこ
とにより取り込んだ次の制御距離LP_n に対応する制御点
情報において、指定偏差として、他車両Ｎが現在走行し
ている車線の左隣の車線の中央と基準位置との偏差が設
定されていた場合、他車両Ｎに対して左向きのヨーレー
トが設定され、他車両Ｎのヨー角は一定の角速度で徐々
に左を向くように変更される。

【００８１】また、基準位置に対する他車両Ｎの位置の
偏差が、指定偏差と初期偏差との差の絶対値を２で除し
た値以下になると（他車両Ｎが目標移動量の１／２以上
移動すると）、ステップ２７６からステップ２８２へ分
岐し、他車両Ｎに対して右向きのヨーレートが設定さ
れ、他車両Ｎのヨー角は一定の角速度で徐々に右を向く
ように（直進に戻るように）変更される。

【００８２】そして偏差が指定偏差に等しくなると（車
線変更の完了）、ステップ２７８でヨーレートが０にさ
れ、他車両Ｎのヨー角は模擬走行路の進行方向に一致す
るように設定される。上述した車線変更における他車両
Ｎのヨー角（向き）の変更は請求項５の発明に対応して
いる。これにより、模擬視界画像における他車両の車線
変更時の動きが現実に則した違和感のない動きとなるの
で、運転者に対して違和感を与えることを防止できる。

【００８３】なお、他車両の車線変更時における自車両
と他車両との距離及び横速度は、車線変更開始時及び終
了時の制御距離LP及び自車両との相対速度ΔＶの大きさ
に応じて変化する。このため、制御点情報として設定す
る制御距離及び相対速度の値を調整することにより、他
車両に強引な割込みを行わせたり、緩やかな車線変更を
行わせたりすることができる。

【００８４】一方、他車両Ｎと自車両との距離Ｌが表示
終了距離Ｌｅに等しくなると、ステップ２６８の判定が
肯定され、ステップ２９２でフラグを１にして処理を終
了する。これにより模擬視界画像上での他車両Ｎの表示
が消去される。

【００８５】なお、相対距離制御において、自車両の前
方に、自車両との相対速度ΔＶ＝０に設定した他車両を
走行させておき、相対速度ΔＶを、符号が負で絶対値が
比較的大きな所定値に急に変更することにより、先行車
両が急制動をかけた状況を模擬することも可能である。

【００８６】また、上記では位置比例運動制御から絶対
経路指定制御へ切換えを行なうべき状況の一例として、
自車両が交差点を直進する際に他車両（対向車両）が自
車両の走行路を横切って強引に右折してくる状況を説明
したが、これに限定されるものではなく、模擬走行路を
直進する自車両に対し他車両（対向車）が右折し自車両
の走行路を横切って模擬走行路外へ移動する状況や、模
擬走行路を直進する自車両に対し他車両が模擬走行路外
から自車両の走行路を横切って模擬走行路内へ進入する
状況の再現において、他車両が所定の経路制御点に到達
した時点で位置比例運動制御から絶対経路指定制御へ切
換えを行なうようにしてもよい。

【００８７】また、位置比例運動制御から絶対経路指定
制御へ制御を切換える移動体は、自車両の経路と交差す
る経路に沿って移動する移動体のみに限定されるもので
はなく、前記交差する経路に沿って移動する移動体以外
の他の移動体（例えば前記交差する経路に沿って移動す
る移動体の前後を移動し、かつ移動経路が自車両の走行
経路と交差することなく模擬走行路に沿って移動する移
動体等）についても、自車両に接近したら絶対経路指定
制御へ切換えて自車両の移動と非同期に移動させるよう
にしてもよい。これにより、より現実に則した違和感の
ない移動体の動きが得られ、シミュレーションの精度を
向上させることができる。

【００８８】更に、上記では自車両の移動に同期するよ
うに移動体を移動させる制御の一例として、移動体の移
動距離が自車両の移動距離に比例するように移動体を移
動させる制御（位置比例運動制御）、及び自車両と移動
体との相対速度が所定値となるように移動体を移動させ
る制御（相対距離制御）を例に説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、自車両の移動に同期（例
えば自車両の移動速度に同期）して移動体の出現タイミ
ングのみを変更し、移動体を出現させた後の移動体の移
動を、自車両の移動と非同期に予め定められた経路に沿
って移動するように移動体の移動を制御（絶対経路指定
制御）してもよい。

【００８９】一例として、模擬走行路を直進する自車両
に対し自車両の走行路を横切るように移動体としての歩
行者が飛び出してくる状況を再現する場合において、前
記歩行者の移動に位置比例運動制御を適用したとする
と、歩行者の移動速度が自車両の移動速度に比例するこ
とになるので、自車両の速度が極端に速い又は遅い場合
には、運転者が歩行者の移動を不自然に感ずることが考
えられる。また、自車両の速度が極端に遅い場合には自
車両と歩行者との衝突を回避するための運転操作が極め
て容易になるのに対し、自車両の速度が極端に速い場合
には自車両と歩行者との衝突を回避することが殆ど困難
になることも考えられ、シミュレーションが運転者の運
転操作の訓練等を目的としている場合には、上述したよ
うな歩行者の移動ではシミュレーションの目的を達成で
きないこともある。

【００９０】これに対し、前述したように自車両の移動
に同期して移動体の出現タイミングのみを変更する、よ
り詳しくは自車両の移動速度が速くなるに従って移動体
の出現タイミングのみを速くし、移動体を出現させた後
の移動体の移動を絶対経路指定制御で行なうようにすれ
ば、運転者が歩行者の飛び出しを視認してから、衝突を
回避する運転操作を行なわなければ自車両と歩行者とが
衝突する状況となるまでの時間を一定又は略一定とする
ことも可能になり、運転者の運転操作の訓練等の目的に
合ったシミュレーションを行なうことができる。

【００９１】また、上記では、移動体として車両を適用
した場合を例に説明したが、これに限定されるものでは
なく、歩行者、自転車、自動二輪車等を適用することが
できる。また、例えば踏切の通過を模擬するシーンにお
いて、模擬視界内に現れる列車等も本発明の移動体に含
めることが可能である。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、運転者による運転操作の内容に拘わらず、所望の状
況を正確に再現することができる、という優れた効果を
有する。

【００９３】また請求項２記載の発明は、上記効果に加
え、交差点の通過等を含む種々の状況において自車両の
位置に対し一定の位置関係となるように移動体を移動さ
せることができると共に、模擬視界画像上において移動
体が滑らかに相対移動するように表示させることができ
る、という効果を有する。

【００９４】また請求項３記載の発明は、上記効果に加
え、多数の通過確認箇所及び経路制御点を設定する必要
がなくなり、模擬走行路に関する情報の情報量を小さく
することができる、という効果を有する。

【００９５】また請求項４記載の発明は、上記効果に加
え、現実に則した違和感のない移動体の動きが得られ、
自車両及び移動体が交差する状況を良好に再現すること
ができる、という効果を有する。

【００９６】また請求項５記載の発明は、上記効果に加
え、車線変更時の他車両の動きが現実に則した違和感の
ない動きとなり、運転者に対して違和感を与えることを
防止することができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る自動車模擬運転装置の構成を示
す概略ブロック図である。

【図２】揺動台上に取付けられたドームの内部を示す正
面図である。

【図３】ドームの内部を示す側面図である。

【図４】絶対経路指定制御の概略を説明するための模擬
走行路の概念図である。

【図５】位置比例運動制御の概略を説明するための模擬
走行路の概念図である。

【図６】相対距離制御の概略を説明するための模擬走行
路の概念図である。

【図７】画像コンピュータで実行される模擬視界画像を
生成するための演算処理の内容を示すフローチャートで
ある。

【図８】絶対経路指定制御の内容を示すフローチャート
である。

【図９】位置比例運動制御の内容を示すフローチャート
である。

【図１０】相対距離制御の内容を示すフローチャートで
ある。

【図１１】位置比例運動制御から絶対経路指定制御への
切換えを説明するための模擬走行路の概念図である。

【図１２】相対距離制御において他車両を車線変更させ
る場合を説明するための模擬走行路の概念図である。

【図１３】相対距離制御において他車両を車線変更させ
る場合のヨーレートの変更を説明するための模擬走行路
の概念図である。

【符号の説明】

１０ 自動車模擬運転装置 ２０ 画像コンピュータ ２４ 模擬視界画像ジェネレータ ２６ プロジェクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西脇 正明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 横田 明彦 東京都渋谷区代々木４丁目30−３ 富士フ ァコム制御株式会社内 (72)発明者 貴島 啓文 東京都渋谷区代々木４丁目30−３ 富士フ ァコム制御株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 模擬運転席に着座する運転者に対して模
   擬視界画像を表示するための表示手段と、 前記運転者の運転操作に基づいて、該運転操作に応じて
   模擬走行路上を走行する仮想的な自車両の模擬走行路座
   標上における位置を表す第１の位置情報を順次更新する
   自車両情報更新手段と、 前記順次更新される第１の位置情報に基づいて、模擬走
   行路上又はその近傍に存在する移動体の移動が自車両の
   移動に同期するように、模擬走行路座標上の移動体の位
   置を表す第２の位置情報を順次更新する移動体情報更新
   手段と、 前記第１の位置情報が表す自車両の位置と前記第２の位
   置情報が表す移動体の位置とに基づいて、自車両の運転
   席からの視界を模擬した模擬視界画像を表す情報を順次
   生成し、前記模擬視界画像を前記表示手段に表示させる
   模擬視界生成手段と、 を含む自動車模擬運転装置。
2. 【請求項２】 前記模擬走行路に沿って自車両の通過確
   認箇所が予め複数設定されていると共に、模擬走行路上
   又はその近傍に前記複数の通過確認箇所に対応して移動
   体の経路制御点が予め複数設定されており、 前記移動体情報更新手段は、前記順次更新される第１の
   位置情報より自車両が既に通過した通過確認箇所からの
   自車両の移動距離を順次演算し、移動体が前記複数の経
   路制御点を結ぶ経路に沿って移動し、かつ移動体が既に
   通過した経路制御点からの移動体の移動距離が前記演算
   した自車両の移動距離に比例するように第２の位置情報
   を順次更新する、 ことを特徴とする請求項１記載の自動車模擬運転装置。
3. 【請求項３】 前記移動体情報更新手段は、前記順次更
   新される第１の位置情報に基づいて、自車両と移動体と
   の相対速度が所定値となるように第２の位置情報を更新
   すると共に、自車両と移動体との相対距離に応じて前記
   所定値を変更する、 ことを特徴とする請求項１記載の自動車模擬運転装置。
4. 【請求項４】 前記移動体情報更新手段は、自車両及び
   移動体が模擬走行路上で交差する状況を再現する場合
   に、移動体が前記経路に沿って移動する途中で、移動体
   が自車両の移動と非同期に移動するように第２の位置情
   報を順次更新する制御に切り換える、 ことを特徴とする請求項２記載の自動車模擬運転装置。
5. 【請求項５】 前記第２の位置情報には模擬走行路座標
   上における移動体の向きを表す情報が含まれており、 前記移動体情報更新手段は、移動体としての他車両に進
   路変更を行わせる際に、実際の車両の車線変更時の向き
   の変化が模擬されるように、前記向きを表す情報を進路
   変更の途中で順次変更し、 前記模擬視界生成手段は、前記情報が表す移動体の向き
   に応じて模擬視界画像を生成する、 ことを特徴とする請求項１記載の自動車模擬運転装置。