＜各種ドライブシミュレータ＞

VR360°シミュレータ

ヘッドマウントディスプレイを装着し、ピッチ、ロールが可能な座席に座り、ダイナミックな動きを体験できるシミュレータです。ローリングは左右それぞれ最大360度回転します。

コンテンツ事例

「UC-win/Road」で構築したデジタルツイン空間の中で、「エアレース体験」と「海中ごみ拾いSDGs体験」が可能です。

UC-win/Road 超大型DSシステム

6軸+Yaw・Xテーブルおよび全周囲8プロジェクション・クラスタ構成

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●概要

6DOF、Yaw-Table、Vibration、X-Table、キャビン、マルチチャンネル投射システム、音声システム、電源システムとその他のサブシステムより構成される、研究型8DOF交通安全シミュレーションシステム。

1. 6DOF
   車両走行中に基本的なダイナミックスの表現が可能
2. Yaw-Table
   交差点、急カーブなど回転時の動きが表現が可能
3. Vibrationシステム
   異なる路面上で走行する時の違いを細かい振動で表現
4. マルティチャンネル投射システム
   エッジブレンディングを用いて360度で車両走行のシミュレーション環境を提供
5. バーチャルリアリティ制御ユニット
   UC-win/Roadより、3次元の道路モデリングと交通シミュレーションが快適に行える。
6. X-Table
   長距離直線運動システム。長距離加速する場合の遠心力をドライバーに伝える。

その他の特徴として、5.1チャンネル音響システムにより車両走行中の各種環境音をリアルに再現。車両キャビンをカバーするためのドーム構造は硬くて軽い材質を使用しており、プロジェクターをサポートすると同時に、コックピット内の温度調節など、快適なドライビングシミュレーション環境を確保。車両コックピットは前後一部カッティングされたホンダアコードより改装され、本格的な運転が体験できる。

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●モーションプラットフォーム

X-Table、6DOF、Y-TableとVibrationより構成される。

1. 6DOFモーション
   全体的にX-Tableのレールに沿って直線方向に動く。車両ダイナミックスの計算より走行中車両の姿勢を忠実に再現するため、Pitch、Roll、Yaw、Sway、Surge、Heaveという6つの方向に組み合わせた動きが可能。
2. Yaw-Table
   6DOFモーション構造と車両キャビンの間に設置され、交差点と急カーブのところで曲がる時に車両本体が回転
3. Vibration
   Yaw-Tableと車輪の連結部分に設けられ、車両が材質の異なる路面上を走る際の高周波数の振動表現が可能。

その他、車両のキャビンについては、エンジン部分は取り外され、かわりに電子制御システムや音響PCなどを装備し、内部にパソコン用電源とインターネット接続用の接続端末が用意されている。リアルな運転感覚を維持するためハンドル、アクセルおよびブレーキは実車部品のまま使用。

▲8DOF ドライビングシミュレータ

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●投射システム

ドームの中で8台のプロジェクターが設置され、エッジブレンディングの処理を行った上で360度スクリーンにリアルタイムな走行シミュレーションを投影。プロジェクターの向きや投射角度は、専門のコンサルタントよりシミュレーション検証を行った上で設計され、ドライバーの目線には支障にならない構造となっている。

システムコンポーネント
1	６DOFモーションプラットフォーム 6DOF Motion Platform	6-DOF Motion Platform Bosch Rexroth EMotion-4000-6DOF-700-MK2
2	回転テーブル Yaw Table	Yaw Table Yaw table for E-Motion 4000
3	モーションプラットフォーム Vibration Test Platform	Vibration Bosch Rexroth E-Motion4000 Vibration
4	マルチチャンネル投影システム Multi Project System	BARCO SIM5R
5	ドーム＆スクリーン Projection Screen	Innosimulation Order Made Dome structure and screen
6	長距離直線テーブル X Axis Table	Bosch Rexroth Order Made Long excursion 1(one) axis motion table
7	音声システム Sound Sub System	Innosimulation Order Made Audio Subsystem
8	車輌コックピット Cabin	Honda Accord
9	電源システム Power Supply System	Bosch Rexroth Order Made Power Supply Subsystem
10	サブ制御システム Control Sub System	Control System DELL Precision T3400

UC-win/Road 自転車シミュレータ

▶Up&Coming 103号 ユーザ紹介　：　株式会社フローベル　応用システム開発グループ

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cycleStreet シリーズ City Edition

エアロバイクを用いて、その中に独自に開発した速度センサーを組み込み、そこから回転数を読み取るDLL（ダイナミックリンクライブラリ）を接続。これに、UC-win/Roadで作成したVR・CGの3画面パノラマ表示がリンクしている。システムのサンプルコースは、フォーラムエイトが作成した渋谷駅を中心に一周する内容のデータを活用。体験者がエアロバイクのペダルを漕ぐと、速度に応じてCGが動き、都心のサイクリングをゲーム感覚で楽しみながらエクササイズできる仕組みを実現している。

▲UC-win/Road を導入したcycleStreet シリーズCity Edition

▲UC-win/Road で渋谷の街並みが再現されている

▶Up&Coming 91号 ユーザ紹介　：　徳島大学 大学院 ソシオテクノサイエンス研究部

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徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部（工学部建設工学科都市デザイン研究室）山中英生教授が指導する「交通チーム」では、利用者の視認特性に適した自転車用情報提示技術の開発へUC-win/Roadベースの自転車シミュレータを導入している。
各種サインのサイズや掲出間隔の違いによる見込み角、あるいは視認時間が自転車視認に与える影響を明らかにし、自転車利用環境に適した情報提示の基準となる知見を得ることが可能。また、アイマークレコーダーや頭部姿勢センサーとともに、多様な実験条件を構築することも可能。ドライブシミュレータを用いる実験システムを導入することで、自転車利用者の視認特性を明らかにしたうえで、自転車の誘導・制御に有効なマークセットの開発・検討や、道路づくりに活用することができる。

▲自転車シミュレータを使った実験の様子

▲FORUM8 デザインフェスティバル2011では開発賞を受賞

▲自転車シミュレータで有効性の確認が行われているサイン例

▲自転車シミュレータ構成イメージ

カスタマイズ：車いすシミュレータ（関西大学システム理工学部 機械工学科）

▶車いすシミュレータ／車いすプラグイン・オプション

▶Up&Coming 91号 コラボレーションニュース紹介　：　関西大学システム理工学部 機械工学科

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関西大学システム理工学部 機械工学科 倉田准教授の研究開発成果である車いすシミュレータの映像表示部分に、UC-win/RoadのVR環境が利用されている。
車いすシミュレータハードウェア本体に両輪別駆動のトルクセンサー付き車輪を実装して算出した車速、路面抵抗のモデルを車いすの運動モデル（ダイナミクス）として使用。表示部分にはUC-win/Roadを活用。また、車いすシミュレータからの実測値のデータをUC-win/Roadに読み込むことで、VR空間内を移動可能であるかについて検証を実施する。
個人の障害の程度や部位を考慮し、これからの電動車いすのあるべき姿と、車いす利用時の事故発生の危険性を認知して、より安全な利用が可能となるシステム。

▲車いすシミュレータ構成イメージ

▲車いすシミュレータ
ハードウェア連携部分構成図、フロー

▲UC-win/Road MD3キャラクタによる
車いす事例サンプル

▲フォーラムエイトでは、日本機械学会ワーク
ショップ（2012年9月11日）にて
「シミュレーション・システム・セッション」
を開催し、同大准教授の倉田氏も
「車いすシミュレーションシステムの開発と活用」
と題した講演を発表しました。

UC-win/Road 鉄道シミュレータ（鉄道運行シミュレータ）

▶Up&Coming 92号 新製品紹介　：　UC-win/Road 鉄道シミュレータ提案

▶Up&Coming 79号 新製品紹介　：　UC-win/Road カスタマイズシステム　鉄道シミュレータ

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研究開発、教育・訓練、広報展示目的の鉄道運行シミュレータ

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■さまざまな用途に対応

車両や人間工学の研究開発用、乗務員の教育・訓練用、博物館、鉄道展等での運転体験用、列車運転ゲームなど。

■大型から小型まで

実物大の乗務員室、広視界画面、動揺装置を備えたフルキャブタイプ、運転コンソール部分のみの簡易型、PC画面への表示など。

■CG映像と実写映像の両方に対応

運転自由度の高いCGとリアリティに優れたビデオ映像とを用途に応じて使い分け。

■臨場感の高い模擬環境を生成

高画質・高速描画の模擬視界発生、マルチチャンネル・マルチスピーカーによる音響、加減速の体感を与える動揺装置。

▲小型運転シミュレータ

▲鉄道乗務員の教育・訓練を目的としたシミュレータシステム構成

▲VR

▲実写映像

▲大型鉄道シミュレータ（イメージ図）

運転曲線機能

運転曲線は、列車の走行位置の変化と速度および時間を継続的にグラフ化したものです。鉄道においては運転曲線図を作成することにより駅間の運転時分が定まり、効率的な運転計画（ダイヤグラム）を立てることができます。

●速度曲線

速度曲線（青色）は、縦軸が速度、横軸が距離を表した曲線です。速度曲線を参照すれば、どこで加速し、どこでブレーキを掛けたのが一目で判ります。この駅間の理想となる速度曲線は（黄色）で表されます。多くの理想速度曲線は無駄な加減速がなく、省エネ運転になっています。

●時間曲線

時間曲線（ピンク色）は、縦軸が時間、横軸が距離を表した曲線です。発車から次駅までの所要時間が一目で判ります。UC-win/Roadの鉄道シミュレータでは、列車が5m進む毎に速度と時間を記録、描画を行っています。運転曲線画面は、透過できるようになっており、運転画面に重ね合わせて表示させることも可能です。画面サイズも任意に変更できるので、1つの画面で運転したい時に画面の隅に置いておくのに便利です。また、自身の運転情報を記録することができます。記録されたデータを表計算ソフト等を用いれば、手元でグラフを見ることもできます。

UC-win/Road 運転設備設置位置検討システム

●独立行政法人 鉄道建設・運輸施設整備支援機構殿受託開発 平成22年度納入
●鉄道線路の新設・改良にあたり、乗務員等からの信号機標識類の視認性を施設の設計段階で確認することができます。

▲自動停止

▲接近表示

▲位置調整

第10回 ３Ｄ･ＶＲシミュレーションコンテスト･オン･クラウド　GRAND PRIX

「運転設備設置位置検討システム」

独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構

UC-win/Road 船舶操船シミュレータ

バーチャルリアリティによる船舶操船シミュレータ

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UC-win/Roadの多様な3D/VR空間表現を活用した船舶操船シミュレータは、VR空間を容易に精度高く表現できるとともにドライビングシミュレータで培ったシナリオ・イベント機能やモーションプラットフォーム技術を活用して多様な要求に応えるシミュレータの構築が可能です。

船員訓練や学生教育ばかりではなく、港湾施設のシミュレーション、様々な港湾環境の景観評価などにも活用をご提案できます。

デモシミュレータ　主要内容

・小型デモ用シミュレータ　（UC-win/Road含まず）
・展示、案内用コンパクトタイプ
・Start/Stopボタン
・ハンドル、アクセル、ブレーキ実装

＜建設重機関連＞

建設重機の透過表示コックピットシステム NEW!

株式会社竹中土木、加賀電子株式会社、イマクリエイト株式会社との共同開発による、建設重機を対象とした透過表示コックピットシステムです。

本システムは、竹中土木と株式会社Delight Globalの共同開発による、従来の透明ディスプレイ製品と比較して高輝度での映像表示が可能な透過型LEDフィルムディスプレイを利用。これにより、明るい日中でも表示映像を視認しやすくなり、運転者が3次元設計データを目視しながら簡単に重機を操縦できることに加えて、側面ディスプレイの映像で重機アームにより隠れた部分も視認できるようになるため、ミスの低減や旋回時の安全性向上につながります。

フォーラムエイトでは、UC-win/Roadを制御ソフトとして、3次元マシンガイダンスシステムによるバケット刃先位置と重機位置の取得と、視線計測システムによるオペレータの視点位置を3DVRデータと連動させ、それぞれを正面ディスプレイへの表示に反映させる部分のシステム開発を行っています。また、ラジコンバックホウで動作する室内シミュレータにおいて、取得したラジコンの位置データを3DVRデータと連動させディスプレイに表示に反映する部分についても、対応いたしました。

▲3次元設計データ表示システム構成

▲室内シミュレータ

▲操縦席からのディスプレイイメージ写真（左：夜間／右：昼間）

▲ディスプレイ表示シミュレーションの様子

【システムの特徴】

• 発光体設置間隔4mmの透過型LEDフィルムディスプレイにより、重機正面において約150x150のピクセル数で映像を表示。
• 最大輝度1,200cd/㎡で映像を表示し、真夏の日中でも運転席から映像を視認可能。
• 視線位置計測システムSmart Eye Pro DX（株式会社東陽テクニカ）との連動で、重機オペレータの視線位置に応じた映像を表示。
• 運転席正面ディスプレイには3次元設計データ、側面ディスプレイにはアームで隠れた部分の背景を光学迷彩として重機オペレータの視線上に重ねて表示。
• バックホウ用3次元マシンガイダンスシステムiCon_iXE3（ライカジオシステムズ株式会社）との連携により、システムに登録した任意の3次元設計・施工データを表示。また、iCon_iXE3とセットで設置することで、既存のバックホウへの設置も可能。
• ラジコンバックホウで動作する室内シミュレータにより、展示会等で体験可能。

施工機械マンマシン･インターフェイス

▶Up&Coming 73号 新製品紹介　：　UC-win/Road カスタマイズシステム

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ロボット施工を目指して

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(独) 土木研究所技術推進本部との共同研究　（平成19年度、機械化施工における情報化施工研究）

本開発は平成19年度、機械化施工における情報化施工研究の一環として独立行政法人土木研究所技術推進本部様との共同研究として行われたもので、現在でも進行中の研究テーマです。
危険区域内における無人化遠隔操作において、掘削精度・掘削作業の効率を確保するためには、建設機械の作業状況を正確、且つリアルタイムにオペレータに伝えるインターフェイスの良否が常に問題となってきますが、本システムでは、オペレータ側のインターフェイスにUC-win/Roadを採用し、3次元VR上でリアルタイムに作業状況の確認と作業指示を行うための表示、及び操作機能の開発・実装を行い、現場実験を行って確認を行っています。

＜その他＞

UC-win/Road 自動パーキングシステム

▶Up&Coming 89号 新製品紹介　：　UC-win/Road for RoboCar(R) Ver.2 for AURELO （オレロ）

UC-win/Road for RoboCar(R) Ver.2 AURELO （オレロ） 対応版

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車の縮小モデル（UC-win/Road for RoboCar(R)）で自律走行。UC-win/Roadにより、実空間と3D・VRを連携させた運転・交通シミュレーションを行うことが可能です。
AURELO（オレロ）は、RoboCar(R)の絶対位置、方位を追跡するシステムです。ウェブカメラとマーカーを使用し、リアルタイムで測定を行います。
拡張現実位置決定システム（AUgmented REality LOcalization System）により、同時に複数のマーカーをトラックすることができます。各マーカーは同じ境界（黒い四角形）を示し、黒い四角形内のパターンに基づいてマーカーの識別が行われます。使用したARツールでは、カメラ参照フレームと相対的な各マーカーの変換マトリックスのみを識別することができます。その結果、RoboCar(R)コースの上部にあるカメラを用いて、2つのマーカーで現実のRoboCar(R)絶対位置情報を追跡することが可能です。

▲RoboCar(R)

▲AURELOを用いた
2つのマーカーの3D位置特定

▲AURELO上面ビュー

各種シミュレータ構築提案

簡易型DS

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■国土交通省四国地方整備局　松山河川国道事務所　2005年
■先端技術館＠TEPIA（機械産業記念事業財団）　2008年
■建設技術展示館（国土交通省関東地整）　2007年
■首都高速道路（株）　大橋JCT開通前の体験（目黒さくら祭り）　2009年
■トヨタオートサロンアムラックス東京ショールーム　2011年

▲先端技術館@TEPIA、2008年

▲トヨタオートサロンアムラックス東京2011年

3DステレオDS

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■はまぎん子供宇宙科学館（企画展「3D！脳と目のびっくり展」）　2009年

3Dステレオビューのシステム構築例

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UC-win/Roadによる３ｘ２偏光立体視DSシステム。シルバーシンドリカルスクリーン（R2400,165度、H1662）天吊り架台、偏光フィルター取付ホルダー