(57)【要約】【課題】車両運転中の運転者の直接視界の中に現実感の高い危険場面を再現する。【解決手段】車両位置・姿勢算出部３０が、車両５の現在位置（Ｘ，Ｙ）と進行方向Ｄを算出して、運転行動検出部４０が、車両５を運転中に運転者がとった行動、および車両５の状態を検出して、シナリオ生成部６０が、運転者が車両５を運転中に発生させる危険場面の内容と、その発生場所、および発生タイミングを生成して、仮想情報生成部７０が危険場面を表現する視覚的な仮想情報を生成して、重畳処理部８０が、生成された仮想情報を映像撮影部１０が撮影した車両５の走行方向の映像の上に重畳する。そして、車両５の運転者の直接視界を遮るように配置された映像表示部２０が、仮想情報が重畳された映像を、運転者の直接視界の中に表示する。【選択図】図１
2014174447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実際に走行可能な車両に搭載されて、前記車両の進行方向の映像を撮影する映像撮影部と、
前記車両の運転者の直接視界を遮るように配置されて、前記映像撮影部で撮影された映像を表示する映像表示部と、
前記車両の現在位置と進行方向を算出する車両位置・姿勢算出部と、
前記運転者が前記車両を運転中に行った運転行動を検出する運転行動検出部と、
前記運転行動検出部の検出結果と前記車両位置・姿勢算出部の算出結果に基づいて、前記運転者が前記車両を運転している最中に発生させる危険場面の内容と、その発生場所、および発生タイミングを含む危険場面提示シナリオを生成するシナリオ生成部と、
前記危険場面提示シナリオに基づいて、前記危険場面を表現する視覚的な仮想情報を生成する仮想情報生成部と、
前記仮想情報を、前記映像撮影部で撮影された映像の所定の位置に重畳する重畳処理部と、を有することを特徴とする車両用危険場面再現装置。
【請求項２】
前記運転行動検出部は、前記車両の位置・姿勢を表わす情報と、前記運転者の身体的状態を表わす情報と、前記車両の挙動を表わす情報と、前記車両の周囲状況を表わす情報と、に基づいて、前記運転者の運転行動を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用危険場面再現装置。
【請求項３】
運転中の不注意な行動または不安全な行動の形態と、前記不注意な行動または不安全な行動が起こったときに検出される前記車両の位置・姿勢を表わす情報と、前記運転者の身体的状態を表わす情報と、前記車両の挙動を表わす情報と、前記車両の周囲状況を表わす情報と、を記憶した運転行動データベースを有し、前記シナリオ生成部は、前記運転行動検出部の検出結果と、前記車両位置・姿勢算出部の算出結果と、前記運転行動データベースの内容と、に基づいて前記危険場面提示シナリオを生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用危険場面再現装置。
【請求項４】
前記運転行動検出部によって検出された運転行動を記録する運転行動記録部と、
前記車両位置・姿勢算出部によって算出された車両位置と姿勢を記録する車両挙動記録部と、
前記映像表示部に表示された、前記仮想情報を含む映像を記録する映像記録部と、
前記運転行動記録部、および前記車両挙動記録部に記録された情報を可視化する運転行動・車両挙動再現部と、
前記映像記録部に記録された映像を再現する映像再現部と、を有して、前記映像再現部において前記映像記録部に記録された映像を再現して、前記運転行動・車両挙動再現部において前記運転行動記録部に記録された運転行動と、前記車両挙動記録部に記録された前記車両の現在位置と進行方向を再現することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の車両用危険場面再現装置の使用方法。
【請求項５】
前記車両の運転者に対して視覚的に提示される現実情報の動きを制御する現実情報制御部と、
前記車両の運転者に対して運転の遂行に関わる視覚情報の表示を指示する視覚情報提示指示部と、
前記映像表示部の所定の位置に、前記視覚情報を表示する視覚情報提示部と、を有して、前記映像表示部に、前記映像撮影部で撮影された前記現実情報を含む映像、または前記映像撮影部で撮影されて前記仮想情報が重畳された映像を表示して、さらに、前記視覚情報提示指示部の指示に応じて、前記視覚提示部に前記視覚情報を表示することを特徴とする請求項４に記載の車両用危険場面再現装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設置されて、実際の車両を運転中の運転者の直接視界の中に、仮想的な危険場面を再現する車両用危険場面再現装置、およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転中に危険場面に遭遇した際の運転者の行動を取得して、その行動を分析することは、交通事故の発生原因を解明する上で、重要かつ効果的な手法である。
【０００３】
また、最近では、車両の衝突を防止するための様々な予防安全システムが提案されている。このような新しい予防安全システムを開発する際には、その予防安全システムが動作したときの運転者の挙動について、予め十分に評価しておく必要がある。
【０００４】
このような運転者の行動分析や挙動分析を行う際に、実際の車両を用いるのは危険であるため、ドライビングシミュレータを用いて危険場面を再現する手法がよく利用されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３４１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたドライビングシミュレータは、あくまでも仮想的に作成された道路環境の中を模擬的に運転するものであるため、運転中の現実感が欠如していた。したがって、ドライビングシミュレータを使用中の運転者は、現実感の欠如から慢心感が増大する可能性があった。そのため、ドライビングシミュレータでは、実際の運転環境で危険な場面に遭遇した際の運転者の行動を、必ずしも正しく評価することができるものではなかった。
【０００７】
また、ドライビングシミュレータでは、運転者の運転姿勢や車両の挙動が、実際の車両とは異なっているため、車両に搭載された運転支援システムや予防安全システムの効果を適切に評価するのが困難であった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、実際の車両を運転中に、高い現実感をもって、運転者に対して仮想的な危険場面を提示することができる車両用危険場面再現装置を提供することを目的とする。
【０００９】
特に、本願発明は、運転者の運転技量に応じた危険場面を再現することによって、運転技量の向上を促進することが可能な車両用危険場面再現装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る車両用危険場面再現装置は、実際に走行する車両において、運転者の直接視界を遮る位置に、仮想的な危険場面を構成する静止画像や動画像がスーパーインポーズ（以下、重畳と呼ぶ）された映像を表示することによって、実際の車両を運転中の運転者に対して、仮想的な危険場面を再現するものである。
【００１１】
すなわち、本発明に係る車両用危険場面再現装置は、実際に走行可能な車両に搭載されて、前記車両の進行方向の映像を撮影する映像撮影部と、前記車両の運転者の直接視界を遮るように配置されて、前記映像撮影部で撮影された映像を表示する映像表示部と、前記車両の現在位置と進行方向を算出する車両位置・姿勢算出部と、前記運転者が前記車両を運転中に行った運転行動を検出する運転行動検出部と、前記運転行動検出部の検出結果と前記車両位置・姿勢算出部の算出結果に基づいて、前記運転者が前記車両を運転している最中に発生させる危険場面の内容と、その発生場所、および発生タイミングを含む危険場面提示シナリオを生成するシナリオ生成部と、前記危険場面提示シナリオに基づいて、前記危険場面を表現する視覚的な仮想情報を生成する仮想情報生成部と、前記仮想情報を、前記映像撮影部で撮影された映像の所定の位置に重畳する重畳処理部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
このように構成された本発明に係る車両用危険場面再現装置によれば、車両位置・姿勢算出部が、車両の現在位置と進行方向を算出して、運転行動検出部が、車両を運転しているときに運転者がとった行動、および車両の状態を検出して、シナリオ生成部が、運転行動検出部で検出された結果と車両位置・姿勢算出部で算出された結果に基づいて、運転者が車両を運転している最中に発生させる危険場面の内容と、その発生場所、および発生タイミングを含む危険場面提示シナリオを生成して、仮想情報生成部が、危険場面を表現する視覚的な仮想情報を生成して、重畳処理部が、このようにして生成された視覚的な仮想情報を、映像撮影部が撮影した映像の上に重畳する。そして、車両の運転者の直接視界を遮るように配置された映像表示部が、生成された仮想情報が重畳された映像を運転者の直接視界の中に表示するため、実際に走行可能な車両を運転している運転者の直接視界の中に、車両の走行位置や進行方向によらずに、現実感の高い仮想的な危険場面を再現することができる。したがって、不注意度や不安全度が高い運転者に対しては、より一層の注意と安全意識の喚起を必要とする危険場面を選択して、その危険場面を高い現実感で再現することができ、これによって、運転者の運転技量の向上を促進することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車両用危険場面再現装置によれば、運転者の運転技量や運転状態に応じて選択された危険場面を高い現実感で再現することができる。したがって、本装置を用いて繰り返し運転訓練を行うことによって、運転技量の向上や安全意識の啓発を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係る車両用危険場面再現装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は実施例１に係る車両用危険場面再現装置を車両に設置した状態を示す側面図である。（ｂ）は実施例１に係る車両用危険場面再現装置を車両に設置した状態を示す車両前部の上面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る車両用危険場面再現装置が動作する模擬市街路の地図情報の一例を示す図である。
【図４】運転行動検出部で検出する運転行動の一例を示す図である。
【図５】運転行動データベースに格納された情報に基づいて、運転中の不注意度合・不安全度合を算出する方法の一例を示す図であり、（ａ）は脇見持続時間に応じた不注意度合・不安全度合を算出する例である。（ｂ）は交差点進入車速に応じた不注意度合・不安全度合を算出する例である。（ｃ）車間距離に応じた不注意度合・不安全度合を算出する例である。
【図６】シナリオ生成部で生成される危険場面の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施例１で再現された危険場面の一例を示す図であり、停止車両の陰から歩行者が飛び出した場面を再現した例を示す図である。
【図８】本発明の実施例１で再現された危険場面の一例を示す図であり、先行車が減速した場面を再現した例を示す図である。
【図９】本発明の実施例１で再現された危険場面の一例を示す図であり、右折中に対向車の陰から自転車が飛び出した場面を再現した例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１で行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例２に係る車両用危険場面再現装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例２を適用した場面の一例を示す図であり、異なる位置に経路誘導情報を表示したときの運転行動を比較する評価を行っている例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例２を適用した場面の一例を示す図であり、右折中に歩行者が飛び出してくる場面において、車両に搭載された障害物警報システムの評価を行っている例を示す図である。
【図１４】本発明の実施例２で行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る車両用危険場面再現装置の第１の実施形態である実施例１について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例１は、本発明を、運転者の直接視界を遮る位置に置かれた映像表示部に、運転者の運転行動に応じて生成された仮想的な危険場面を再現して、そのときの運転者の挙動を観測することができる車両用危険場面再現装置に適用した例である。
【００１７】
［実施例１の構成の説明］
以下、図１を用いて、本実施例１の構成について説明する。本実施例１に係る車両用危険場面再現装置１は、車両５に設置されて、映像撮影部１０，映像表示部２０，車両位置・姿勢算出部３０，運転行動検出部４０，運転行動データベース５０，危険場面データベース５５，シナリオ生成部６０，仮想情報生成部７０，重畳処理部８０を備えている。
【００１８】
映像撮影部１０は３台のビデオカメラから構成されて、第１映像撮影部１０ａ，第２映像撮影部１０ｂ，第３映像撮影部１０ｃを備えている。
【００１９】
映像表示部２０は３台の液晶モニタから構成されて、第１映像表示部２０ａ，第２映像表示部２０ｂ，第３映像表示部２０ｃを備えている。
【００２０】
車両位置・姿勢算出部３０は、車両５が走行している場所（現在位置）と車両５の姿勢（進行方向）を算出する。この車両位置・姿勢の算出は、車両５が走行している道路の接続構造を記憶した地図データベース３０ａと、車両５の絶対位置を測定するＧＰＳ測位部３０ｂと、車両５の走行状態である車速，操舵角，左右加速度（左右Ｇ），前後加速度（前後Ｇ），ヨー角，ロール角，ピッチ角等を計測する車両状態計測部３０ｃの計測結果に基づいて算出される。
【００２１】
車両状態計測部３０ｃは、車両５に備えられた、車速センサ，操舵角センサ，加速度センサ，姿勢角センサ等の既存の車載センサによって構成されているため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
運転行動検出部４０は、車両５の運転者の運転行動を検出する。運転行動の検出は、車両５の走行状態である車速，操舵角，左右加速度（左右Ｇ），前後加速度（前後Ｇ），ヨー角，ロール角，ピッチ角等を計測する車両状態計測部３０ｃと、運転者の状態、例えば、注視方向，注視点の位置，心拍，スイッチ操作等を計測する運転者状態計測部４０ａと、先行車との車間距離，対向車との車間距離等の車両５の周囲状況を計測する車両周囲状況計測部４０ｂで計測された情報と、車両位置・姿勢算出部３０で算出された情報に基づいて行われる。
【００２３】
運転者状態計測部４０ａ，車両周囲状況計測部４０ｂは、既存のセンサによって構成されるが、その内容については後述する。
【００２４】
運転行動データベース５０は、代表的な運転者の運転行動に関する情報が記憶されたデータベースである。
【００２５】
危険場面データベース５５は、運転者が車両５を運転している最中に発生すると想定される危険場面の内容が記憶されたデータベースである。
【００２６】
シナリオ生成部６０は、運転行動検出部４０で検出された運転者の運転行動と、車両位置・姿勢算出部３０で算出された情報と、運転行動データベース５０に記憶された情報と、危険場面データベース５５に記憶された情報と、に基づいて、車両５の運転者に提示する危険場面の内容と、その発生場所、および発生タイミングを含む危険場面提示シナリオを生成する。
【００２７】
仮想情報生成部７０は、シナリオ生成部６０で生成された危険場面提示シナリオに基づいて、その危険場面を表現するのに必要な視覚的な仮想情報を生成する。
【００２８】
重畳処理部８０は、仮想情報生成部７０で生成された仮想情報を、映像撮影部１０で撮影された映像の所定の位置に重畳する重畳処理を行う。そして、重畳処理部８０は仮想情報が重畳された映像情報を映像表示部２０に表示する。なお、重畳処理部８０は、第１映像撮影部１０ａで撮影した映像に生成した仮想情報を重畳する第１重畳処理部８０ａと、第２映像撮影部１０ｂで撮影した映像に生成した仮想情報を重畳する第２重畳処理部８０ｂと、第３映像撮影部１０ｃで撮影した映像に生成した仮想情報を重畳する第３重畳処理部８０ｃと、を備えている。
【００２９】
［車両の構成の説明］
次に、図２を用いて、実施例１で用いる車両５の構成について説明する。車両５には、図２に示すように、映像撮影部１０、すなわち第１映像撮影部１０ａ，第２映像撮影部１０ｂ，第３映像撮影部１０ｃと、映像表示部２０、すなわち第１映像表示部２０ａ，第２映像表示部２０ｂ，第３映像表示部２０ｃがそれぞれ固定されている。
【００３０】
映像撮影部１０は、全て同じビデオカメラで構成されている。そして、図２（ａ），（ｂ）に示すように車両５のボンネットの上に、車両の前方に向けて設置されている。
【００３１】
映像表示部２０は、全て同じ長方形状の液晶モニタで構成されている。
【００３２】
映像撮影部１０は、車両５のボンネットの上に、第１映像撮影部１０ａと第２映像撮影部１０ｂと第３映像撮影部１０ｃのそれぞれの光軸が、各々の撮影範囲が重ならないように、水平方向に所定の角度θをなして設置されている。撮影範囲が重ならないようにするのは、第１映像撮影部１０ａ，第２映像撮影部１０ｂ，第３映像撮影部１０ｃでそれぞれ撮影した映像を、第１映像表示部２０ａ，第２映像表示部２０ｂ，第３映像表示部２０ｃに表示した際に、同じ領域が重複して表示されるのを防ぐためである。
【００３３】
なお、第１映像撮影部１０ａ，第２映像撮影部１０ｂ，第３映像撮影部１０ｃの各々の撮影範囲が重ならないように配置するのが困難な場合は、実際に撮影した映像を第１映像表示部２０ａ，第２映像表示部２０ｂ，第３映像表示部２０ｃにそれぞれ表示して、表示された映像を目視確認しながら、映像の繋ぎ目に違和感が生じないように、第１映像撮影部１０ａ，第２映像撮影部１０ｂ，第３映像撮影部１０ｃの設置位置を微調整すればよい。
【００３４】
もしくは、撮影視野が互いに重複した３枚の映像を合成することによって重複のないパノラマ映像を生成して、このパノラマ映像を映像表示部２０に表示するようにしてもよい。
【００３５】
映像表示部２０は、車両５のボンネット上に、第１映像表示部２０ａの短辺（縦辺）と第２映像表示部２０ｂの短辺（縦辺）が略接し、第２映像表示部２０ｂの短辺（縦辺）と第３映像表示部２０ｃの短辺（縦辺）が略接するように配置されている。そして、各々の映像表示部２０を構成する３つの映像表示面が、地面に対して略鉛直になるように設置されている。
【００３６】
さらに、第２映像表示部２０ｂの映像表示面は、運転中に前方を注視した運転者に略正対するように設置され、第１映像表示部２０ａの長辺（横辺）と第２映像表示部２０ｂの長辺（横辺）、および、第２映像表示部２０ｂの長辺（横辺）と第３映像表示部２０ｃの長辺（横辺）とは、それぞれ所定の角度θをなすように設置されている。
【００３７】
ここで、第１映像表示部２０ａの長辺と第２映像表示部２０ｂの長辺とがなす角度θは、第１映像撮影部１０ａと第２映像撮影部１０ｂの光軸がなす角度θと略等しく、また、第２映像表示部２０ｂの長辺と第３映像表示部２０ｃの長辺とがなす角度θは、第２映像撮影部１０ｂと第３映像撮影部１０ｃの光軸がなす角度θと略等しいことが望ましい。
【００３８】
なお、車両５のボンネットのスペース不足やボンネットの形状等の制約によって、映像表示部２０の設置スペースが不足する場合には、第１映像表示部２０ａの長辺と第２映像表示部２０ｂの長辺とがなす角度、および、第２映像表示部２０ｂの長辺と第３映像表示部２０ｃの長辺とがなす角度をθに設定できない場合もある。このような場合は、映像表示部２０に表示される映像を確認しながら、映像に違和感が生じないよう、適切な角度をなして、第１映像表示部２０ａ，第２映像表示部２０ｂ，第３映像表示部２０ｃを配置すればよい。
【００３９】
映像表示部２０は、運転者から見て、視野角が左右各５５°以上の範囲を表示するように設置するのが望ましい。これは、運転者の左右の視線の動きが大きくなる右左折中であっても、運転者が注視した方向に、映像撮影部１０で撮影した映像が表示されるようにするためである。
【００４０】
運転者は、このようにして配置された映像撮影部１０によって撮影されて、略リアルタイムで映像表示部２０に表示される映像を見ながら、車両５を実際に運転することができる。
【００４１】
さらに、車両５の屋根には、車両５の現在位置と、車両５が向いている方向を算出するために、屋根の前後位置に、第１ＧＰＳアンテナ３０ｂ１と第２ＧＰＳアンテナ３０ｂ２がそれぞれ設置されている。その機能については後述する。
【００４２】
［走行路の構造の説明］
次に、図３を用いて、車両５が走行する走行路の構造について説明する。本実施例１に示す車両用危険場面再現装置１を備えた車両５は、運転者の運転行動を評価するための車両であるため、一般公道ではなく、予め決められた所定の試験走行路においてのみ走行が可能である。図３は、そのために用意された模擬走行路２００の一例を示す。図３において、車両５は進行方向Ｄで示す方向に向かって走行している。
【００４３】
図３に示す模擬走行路２００は、縦横に延びる複数の走行路から構成されている。そして、各々の走行路が交差する位置は、十字交差点２０１，２０２，２０３，２０４、または丁字交差点２０５，２０６，２０７，２０８，２０９，２１０，２１１，２１２を構成している。各十字交差点、丁字交差点には、必要に応じて信号機が設置されているものとする。
【００４４】
各走行路は、片側１車線の道路になっており、対面通行が可能である。また、各走行路に囲まれた、斜線を付した領域には、必要に応じて建造物が立てられており、各十字交差点、および各丁字交差点において、直交する走行路の交通状態を視認できないようになっているものとする。
【００４５】
そして、模擬走行路２００には、車両５の他に、予め用意された他の車両や歩行者，バイク，自転車が混在して移動している。
【００４６】
なお、図３において、車両５の現在位置は、模擬走行路２００の所定の位置を原点とした２次元座標系上の点として表わされるものとする。
【００４７】
［運転行動の検出方法の説明］
次に、図４を用いて、運転行動検出部４０で行われる運転行動の検出方法について説明する。運転者の運転行動は、図１で説明した、車両位置・姿勢算出部３０，車両状態計測部３０ｃ，運転者状態計測部４０ａ，車両周囲状況計測部４０ｂにおいて算出または計測された結果に基づいて行われる。
【００４８】
このうち、車両位置・姿勢算出部３０（図１参照）では、車両５の模擬走行路２００内での現在位置（Ｘ，Ｙ）と進行方向Ｄを算出する。
【００４９】
車両５の現在位置（Ｘ，Ｙ）と進行方向Ｄは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）測位によって計測される。ＧＰＳ測位は、カーナビゲーションシステムに利用されている測位方法であり、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号をＧＰＳアンテナで受信することによって、ＧＰＳアンテナの位置を測定するものである。
【００５０】
本実施例１では、より高精度に車両５の位置を特定して、現在位置に加えて車両の進行方向も測定するために、ＲＴＫ−ＧＰＳ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  ＧＰＳ）測位と呼ばれる、高精度な測位方法を用いる。ＲＴＫ−ＧＰＳ測位とは、車両のＧＰＳアンテナとは別に、車両の外部に基地局を設けて、この基地局でＧＰＳ衛星から送信される信号に含まれる誤差を補正するための補正信号を生成して、生成された補正信号を車両のＧＰＳアンテナに送信し、車両のＧＰＳアンテナでは、ＧＰＳ衛星から送信された信号と基地局から送信された補正信号とを受信して、誤差が補正された正確な現在位置を測定する方法である。原理的には数ｃｍの精度で現在位置を特定することができる。
【００５１】
実施例１では、図２（ａ）に示したように、車両５に第１ＧＰＳアンテナ３０ｂ１，第２ＧＰＳアンテナ３０ｂ２を設置して、それぞれのＧＰＳアンテナでＲＴＫ−ＧＰＳ測位を行って、第１ＧＰＳアンテナ３０ｂ１で測定された車両５のルーフ前端の位置と、第２ＧＰＳアンテナ３０ｂ２で測定された車両５のルーフ後端の位置とから、車両５の現在位置（Ｘ，Ｙ）に加えて、車両５の向き（進行方向Ｄ）を算出する。
【００５２】
このようにして、車両５の現在位置（Ｘ，Ｙ）と進行方向Ｄが特定されると、地図データベース３０ａに記憶されている情報と、車両５の現在位置（Ｘ，Ｙ）および進行方向Ｄとをマップマッチングすることによって、車両５の模擬走行路２００（図３参照）内での走行場所が特定される（図４（例１）参照）。例えば、図３に示した例では、車両５は、十字交差点２０１の手前を直進していることが特定される。特定された走行場所は、後述するように、運転行動を検出する際に車両の現在位置を表わす情報として利用される。
【００５３】
車両状態計測部３０ｃ（図１参照）は、車両５の走行状態として、車速，操舵角，左右加速度（左右Ｇ），前後加速度（前後Ｇ），ヨー角，ロール角，ピッチ角等を検出する（図４（例２）参照）。検出された情報は、後述するように、運転行動を検出する際に車両の挙動を表わす情報として利用される。
【００５４】
運転者状態計測部４０ａ（図１参照）は、車両５を運転している運転者の状態として、運転者の注視方向，注視点の位置を計測する。また、さらに、運転者がハンズフリー電話・カーナビゲーションシステム・車載オーディオ・空調装置等の車載機器の操作を行っていることを検出する（図４（例３）参照）。
【００５５】
運転者の注視方向と注視点の位置は、車両５に備えられた視線計測装置によって計測される。視線計測装置は、運転者の顔の画像をカメラで撮影して、撮影された画像の中から運転者の顔の位置と眼球の位置を検出し、検出された顔の向きと眼球の向きに基づいて、視線方向を測定して、測定された視線方向の時間的な変化に基づいて、注視方向や注視点の位置を測定する。このような視線計測装置は、昨今、様々な場面で活用されているため、詳しい測定原理については説明を省略する。
【００５６】
また、運転者が車載機器の操作を行っていることは、ハンズフリー電話・カーナビゲーションシステム・車載オーディオ・空調装置を操作するスイッチパネルに備えられたスイッチが押下されていることを認識することによって検出される。
【００５７】
このようにして計測された情報は、後述するように、運転行動を検出する際に運転者の身体的状態を表わす情報として利用される。
【００５８】
車両周囲状況計測部４０ｂ（図１参照）は、車両５の走行状態として、先行車との車間距離と対向車との車間距離を計測する（図４（例４）参照）。
【００５９】
なお、車両周囲状況計測部４０ｂは、具体的には、先行車や対向車との車間距離を計測する、例えばレーダー式測距センサを備えている。
【００６０】
このようにして計測された情報は、後述するように、運転行動を検出する際に車両の周囲状況を表わす情報として利用される。
【００６１】
運転行動検出部４０（図１参照）では、このようにして計測された現在位置と、車両の挙動と、運転者の状態と、車両の周囲状況を表わす情報に基づいて、運転者の運転行動を検出する。
【００６２】
すなわち、図４に示すように、運転者の運転行動は、車両の現在位置を表わす情報、車両の挙動を表わす情報、運転者の状態を表わす情報、車両の周囲状況を表わす情報をそれぞれ組み合わせることによって検出することができる。
【００６３】
例えば、車両が直線路にいるという現在位置を表わす情報と、車両が一定速度で直進しているという車両の挙動を表わす情報によって、「車両５は直進走行の状態にある」ことが検出される（図４（例５）参照）。
【００６４】
また、車両が十字交差点にいるという現在位置を表わす情報と、車両が一定速度で直進しているという車両の挙動を表わす情報によって、「車両５は交差点を直進している状態にある」ことが検出される（図４（例６）参照）。
【００６５】
さらに、車両５が十字交差点にいるという現在位置を表わす情報と、車両５に所定時間以上連続して左方向の加速度が発生しているという車両の挙動を表わす情報によって、「車両５は交差点を右折している状態にある」ことが検出される（図４（例７）参照）。
【００６６】
そして、車両５が直線路にいるという現在位置を表わす情報と、車両５が一定速度で直進しているという車両５の挙動を表わす情報と、車両５と先行車との車間距離が一定値に保たれているという車両５の周囲状況を表わす情報によって、「車両５は追従走行をしている状態にある」ことが検出される（図４（例８）参照）。このとき、先行車との車間距離が所定値以下の状態が一定時間以上連続したことが検出されると、「車両５は車間距離不足の状態にある」と判断される（図４（例１０）参照）。
【００６７】
また、車両５が直線路にいるという現在位置を表わす情報と、運転者の注視方向が一定時間以上所定角度以上道路の進行方向から逸れた方向にあるという運転者の状態を表わす情報によって、「運転者が脇見をしている状態にある」ことが検出される（図４（例９）参照）。
【００６８】
なお、図４に記載した運転者の行動の検出例は、代表的な一例であって、運転行動はこれに限定されるものではない。すなわち、車両位置・姿勢算出部３０，車両状態計測部３０ｃ，運転者状態計測部４０ａ，車両周囲状況計測部４０ｂで算出または計測される情報と、それらの情報に対応する運転者の運転行動との関係を記述することができれば、そこに記述された運転行動を、漏れなく検出することができる。
【００６９】
また、車両状態計測部３０ｃ，運転者状態計測部４０ａ，車両周囲状況計測部４０ｂで計測する情報は、前述した情報に限定されるものではない。すなわち、前述した情報以外でも、車両状態、運転者状態、車両周囲状況を記述できる情報であれば、運転者の運転行動を検出するためにそれを活用することができる。
【００７０】
［運転中の不注意度合や不安全度合を算出する方法の説明］
次に、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて、運転行動検出部４０で検出された運転者の運転行動と、運転行動データベース５０に格納された、代表的な運転者の運転行動に関する情報に基づいて、運転中の不注意度合や不安全度合を算出する方法について説明する。
【００７１】
図１に示した運転行動データベース５０の中には、運転行動検出部４０で検出された運転者の運転行動について、それらの運転行動をとったときの、運転者の不注意度合と、車両５の不安全度合が漏れなく記憶されている。
【００７２】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）はその一例について説明する図である。このうち、図５（ａ）は、運転行動データベース５０の中に記憶された、車両５の運転者が脇見をしたときの、不注意度合・不安全度合Ｕ１を示すグラフである。
【００７３】
すなわち、脇見持続時間が増加するのに伴って、不注意度合・不安全度合Ｕ１は上昇して、脇見の持続期間がある所定時間を超えると、不注意度合・不安全度合Ｕ１は、所定の最大値Ｕ１ｍａｘになるものとする。
【００７４】
図５（ａ）に示した不注意度合・不安全度合Ｕ１は、予め、評価実験や過去の知見によって得られた情報に基づいて生成されたものであり、特に車両５の運転者に特化した情報ではなく、一般的な運転者に関する情報である。
【００７５】
図５（ｂ）は、運転行動データベース５０の中に記憶された、一般の運転者が交差点に進入した際の進入車速と、そのときの不注意度合・不安全度合Ｕ２の関係を示すグラフである。
【００７６】
すなわち、交差点への進入車速が増加するのに伴って、不注意度合・不安全度合Ｕ２は上昇して、ある所定の車速に達すると、不注意度合・不安全度合Ｕ２は、所定の最大値Ｕ２ｍａｘになるものとする。
【００７７】
この図５（ｂ）に示した不注意度合・不安全度合Ｕ２も、評価実験や過去の知見によって得られた情報に基づいて生成されたものである。
【００７８】
図５（ｃ）は、運転行動データベース５０の中に記憶された、一般の運転者が直線路において先行車に追従走行したときの、車間距離に対する不注意度合・不安全度合Ｕ３を示すグラフである。
【００７９】
すなわち、車間距離が短くなるのに伴って、不注意度合・不安全度合Ｕ３は上昇して、ある所定の車間距離に達すると、不注意度合・不安全度合Ｕ３は、所定の最大値Ｕ３ｍａｘになるものとする。
【００８０】
この図５（ｃ）に示した不注意度合・不安全度合Ｕ３も、評価実験や過去の知見によって得られた情報に基づいて生成されたものである。
【００８１】
そして図１に示したシナリオ生成部６０において、運転行動検出部４０で検出された運転者の運転行動に応じた不注意度合・不安全度合が、運転行動データベース５０から読み出されて、その時々の運転者の運転行動の不注意度合・不安全度合が推定される。
【００８２】
この不注意度合・不安全度合の推定について、具体的な例を２つあげて説明する。
【００８３】
まず、運転者が車両５を運転中に、継続時間ｔ０の脇見をしながら、車速ｖ０で交差点に進入した場面を想定する。
【００８４】
このとき、図５（ａ）より、脇見による不注意度合・不安全度合Ｕ１はＵ１０であると推定される。
【００８５】
また、図５（ｂ）より、交差点進入車速による不注意度合・不安全度合Ｕ２はＵ２０であると推定される。
【００８６】
すなわち、車両５の運転者の不注意度合・不安全度合Ｕは、（式１）のように推定される。
Ｕ＝（Ｕ１０＋Ｕ２０）／Ｎ                （式１）
ここで、Ｎは正規化のための係数である。すなわち、不注意度合・不安全度合Ｕは危険因子（上の例では、脇見持続時間と交差点進入時の車速）の数が多くなるほど大きな値になってしまうため、所定の正規化を行って不注意度合・不安全度合を所定範囲の値とするための係数である。係数Ｎの値は、例えば、全ての危険因子の不注意度合・不安全度合の最大値の総和、すなわち、図５の場合では（式２）のように決めればよい。
Ｎ＝Ｕ１ｍａｘ＋Ｕ２ｍａｘ＋Ｕ３ｍａｘ          （式２）
【００８７】
次に、運転者が車両５を運転中に、継続時間ｔ０の脇見をしながら、車間距離ｄ０で先行車に追従している場面を想定する。
【００８８】
このとき、図５（ａ）より、脇見による不注意度合・不安全度合Ｕ１はＵ１０であると推定される。
【００８９】
また、図５（ｃ）より、車間距離による不注意度合・不安全度合Ｕ３はＵ３０であると推定される。
【００９０】
すなわち、車両５の運転者の不注意度合・不安全度合Ｕは、（式３）のように推定される。
Ｕ＝（Ｕ１０＋Ｕ３０）／Ｎ                （式３）
【００９１】
なお、前述した２つの例は、いずれも２種類の不注意・不安全を誘発する恐れのある運転行動（危険因子）を組み合わせて、運転者の不注意度合・不安全度合Ｕを算出した例であるが、このように複数の運転行動を組み合わせて運転者の不注意度合・不安全度合Ｕを算出してもよいし、１つの運転行動のみから、運転者の不注意度合・不安全度合Ｕを算出してもよい。すなわち、例えば、脇見の持続が観測されたときには、脇見の持続時間のみから運転者の運転者の不注意度合・不安全度合Ｕを算出してもよい。
【００９２】
［危険場面提示シナリオの作成方法の説明］
次に、図１に示したシナリオ生成部６０で行われる危険場面提示シナリオの作成方法について、図６を用いて説明する。
【００９３】
図６は、図１に示した運転行動検出部４０で検出された運転者の運転行動に基づいて生成される危険場面提示シナリオの一例を示している。なお、ここでいう危険場面提示シナリオとは、運転者が車両５を運転している最中に発生すると想定される危険場面の内容と、その発生場所、および発生タイミングを含む情報のことである。
【００９４】
以下、図６に列挙した危険場面提示シナリオの一例について、順に説明する。
【００９５】
例えば、車両５が直進路を走行していることが検出されて、そのとき、車両５の車速が所定の時間に亘って所定の値を超えていることが検出され、なおかつ、運転者が脇見をしていることが検出されて、先行車との車間距離が所定よりも長いことが検出されたときには、発生することが想定される危険場面の一例として「死角から歩行者が飛び出す」という危険場面を生成する（図６（例１）参照）。生成された危険場面の具体的な提示方法については、図７を用いて後述する。
【００９６】
また、車両５が直進路を走行していることが検出されて、そのとき、車両５の車速が所定の時間に亘って所定の値を超えていることが検出され、なおかつ、運転者は脇見をしていないが、先行車との車間距離が所定よりも短いことが検出されたときには、発生することが想定される危険場面の一例として「先行車が減速する」という危険場面を生成する（図６（例２）参照）。生成された危険場面の具体的な提示方法については、図８を用いて後述する。
【００９７】
さらに、車両５が十字交差点を右折していることが検出されて、そのとき、車両５の車速は低いが、運転者が脇見をしていることが検出されたときには、発生することが想定される危険場面の一例として「対向車線の停止車両の陰から自転車が飛び出す」という危険場面を生成する（図６（例３）参照）。生成された危険場面の具体的な提示方法については、図９を用いて後述する。
【００９８】
また、車両５が十字交差点を直進していることが検出されて、そのとき、車両５の車速が所定の時間に亘って所定の値を超えていることが検出され、なおかつ、運転者は脇見をしていないが、先行車との車間距離が所定よりも短いことが検出されたときには、発生することが想定される危険場面の一例として「先行車が減速する」という危険場面を生成する（図６（例４）参照）。
【００９９】
そして、車両５が十字交差点を直進していることが検出されて、そのとき、車両５の車速は低いが、運転者が脇見をしていることが検出されたときには、発生することが想定される危険場面の一例として「死角から歩行者が飛び出す」という危険場面を生成する（図６（例５）参照）。
【０１００】
なお、図６に示した危険場面提示シナリオは、ごく一例に過ぎない。すなわち、模擬走行路２００の構造やそのときの時間（昼夜）、交通量、走行している車両の種類等によって、発生することが想定される危険場面シナリオには様々な種類のものが考えられる。したがって、シナリオ生成部６０（図１参照）で生成する危険場面提示シナリオは、予め、例えば図６に示す形式で作成して、危険場面データベース５５（図１参照）に記憶しておく。そして、運転行動検出部４０（図１参照）で検出された運転行動に基づいて、発生することが想定される危険場面を選択して、その危険場面を再現する。
【０１０１】
［危険場面提示シナリオの再現方法の説明］
次に、シナリオ生成部６０で生成した危険場面提示シナリオを実際に再現する方法について、図７，図８，図９を用いて説明する。
【０１０２】
図７は、車両５が直進路を走行していることが検出されて、そのとき、車両５の車速が所定の時間に亘って所定の値を超えていることが検出されて、なおかつ、運転者が脇見をしていることが検出されたときに、「車両５が道路端に停止している停止車両に接近したときに、その停止車両の陰から歩行者が飛び出す」という危険場面を再現した例である。この例は、図６（ａ）で説明した危険場面を実際に再現した例である。
【０１０３】
このとき、映像撮影部１０で撮影された３枚の映像の中に、重畳処理部８０で危険を表わす情報が重畳されて、映像表示部２０に表示される。
【０１０４】
具体的には、映像表示部２０に表示される映像Ｉ１の中に、車両５が停止車両Ｏ１に接近したとき、停止車両Ｏ１の陰から歩行者Ｏ２が飛び出す様子が表示される。
【０１０５】
歩行者Ｏ２の像は、ＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ）で作成された映像、または実写映像から歩行者の領域のみを切り出した映像で生成される。そして、歩行者Ｏ２の像は、車両５が停止車両Ｏ１の横を通過しかかったときに、飛び出した歩行者Ｏ２が車両５の直前を横切るタイミングで映像Ｉ１の中に重畳される。歩行者Ｏ２が重畳された映像Ｉ１を表示するタイミングは、車両５の車速に基づいて設定される。
【０１０６】
歩行者Ｏ２が重畳された映像Ｉ１が表示されたとき、車両５の運転者は、歩行者Ｏ２の飛び出しに気づいて、車両５を減速させるか、ステアリングを操作して、歩行者Ｏ２を回避する行動をとる。しかし、歩行者Ｏ２の飛び出しに気づかないか、もしくは、必要な回避行動が遅れたときには、車両５と歩行者Ｏ２との接触が発生する。
【０１０７】
次に、図８は、車両５が直進路を走行中であることが検出されて、そのとき、車両５の車速が所定の時間に亘って所定の値を超えていることが検出され、なおかつ、先行車Ｏ３との車間距離が所定距離よりも短いことが検出されたときに、先行車Ｏ３が、例えば０．３Ｇの減速度で減速する危険場面を再現した例である。この例は、図６（ｂ）で説明した危険場面を実際に再現した例である。
【０１０８】
このとき、車両５の運転者は、先行車Ｏ３の減速に気づいて、車両５を減速させるか、もしくは、ステアリングを操作して先行車Ｏ３を回避する行動をとる。しかし、先行車Ｏ３の減速に気づかないとき、もしくは、必要な回避行動が遅れたときには、車両５と先行車Ｏ３との接触が発生する。
【０１０９】
さらに、図９は、車両５が十字交差点を右折中であることが検出されて、そのとき、運転者が脇見をしていることが検出されたときには、道を譲ってくれた停止車両Ｏ４の陰から、ＣＧで作成された自転車Ｏ５が進行してくる危険場面を再現した例である。この例は、図６（ｃ）で説明した危険場面を実際に再現した例である。
【０１１０】
このとき、車両５の運転者は、自転車Ｏ５の出現に気づいて、車両５を減速させる行動をとる。しかし、自転車Ｏ５の出現に気づかないとき、もしくは、必要な減速行動が遅れたときには、車両５と自転車Ｏ５との接触が発生する。
【０１１１】
このように、シナリオ生成部６０（図１参照）で生成された危険場面提示シナリオに則った危険場面が生成されて、映像表示部２０に表示される。
【０１１２】
［実施例１の処理の流れの説明］
次に、実施例１の処理の流れについて、図１０を用いて説明する。なお、運転者に対しては、車両５の中に設置したカーナビゲーションシステムによって、模擬走行路２００の中の走行経路が随時指示されるものとする。  
【０１１３】
（ステップＳ１０）車両位置・姿勢算出部３０において、車両５の位置と姿勢を算出する。
【０１１４】
（ステップＳ２０）運転行動検出部４０において、車両５の運転者の行動を検出する。
【０１１５】
（ステップＳ３０）シナリオ生成部６０において、危険場面提示シナリオを生成する。
【０１１６】
（ステップＳ４０）仮想情報生成部７０において、生成された危険場面提示シナリオを実現するための視覚情報を生成する（例えば、図７の歩行者Ｏ２、図８の先行車Ｏ３、図９の自転車Ｏ５）。
【０１１７】
（ステップＳ５０）映像撮影部１０において、車両５の前方の映像を撮影する。
【０１１８】
（ステップＳ６０）重畳処理部８０において、映像撮影部１０で撮影した車両５の前方の映像に、仮想情報生成部７０で生成した仮想情報を重畳する重畳処理を行う。重畳する位置は、車両５の位置・姿勢に基づいて算出される。
【０１１９】
（ステップＳ７０）映像表示部２０に、仮想情報が重畳された映像を表示する。
【０１２０】
（ステップＳ８０）所定の走行経路の走行が終了すると、例えば、車両５の中に設置したカーナビゲーションシステムによって、評価実験が終了したことが運転者に伝達される。運転者はこの終了指示を確認して車両５の運転を終了する。運転が継続されるときは、ステップＳ１０に戻って、各ステップが順次繰り返される。
【０１２１】
次に、本発明に係る車両用危険場面再現装置の第２の実施形態である実施例２について、図面を用いて説明する。
【実施例２】
【０１２２】
実施例２は、本発明を、車両用危険場面再現装置によって運転者の運転行動から発生すると想定される危険場面を再現して評価実験を行ったときに、再現した危険場面の内容と、そのときの運転者の運転行動を記録して、評価実験が終了した後で、記録した情報を再現することができる車両用危険場面再現装置に適用した例である。
【０１２３】
［実施例２の構成の説明］
図１１を用いて、実施例２の構成について説明する。実施例２に係る車両用危険場面再現装置２は、車両５に設置された映像撮影部１０，映像表示部２０，車両位置・姿勢算出部３０，運転行動検出部４０，運転行動データベース５０，危険場面データベース５５，シナリオ生成部６０，仮想情報生成部７０，重畳処理部８０，映像記録部９０，車両挙動記録部１００，運転行動記録部１１０，視覚情報提示指示部１３５，視覚情報提示部１４０（第１視覚情報提示部１４０ａ，第２視覚情報提示部１４０ｂ）と、車両５とは別の場所に設置された映像再現部１２０，運転行動・車両挙動再現部１３０，現実情報制御部１５０を備えている。
【０１２４】
このうち、実施例１で説明した構成要素と同じ符号を有する構成要素は、実施例１で説明したのと同様の機能を有するため、詳細説明は省略する。以下、実施例１に含まれない構成要素について、その機能を説明する。
【０１２５】
映像記録部９０は、映像表示部２０に表示された映像を記録する。このとき、仮想情報生成部７０で生成されて重畳処理部８０で重畳された仮想情報も併せて記録される。なお、映像を記録する際に、そのときの時刻情報も併せて記録される。
【０１２６】
車両挙動記録部１００は、車両位置・姿勢算出部３０で算出された車両位置・姿勢を記録する。なお、記録を行う際に、その車両位置・姿勢が算出された時刻情報も併せて記録される。
【０１２７】
運転行動記録部１１０は、運転行動検出部４０で検出された車両５の運転者の運転行動を記録する。なお、記録を行う際に、その運転行動が検出された時刻情報も併せて記録される。
【０１２８】
映像再現部１２０は、映像記録部９０に記録された映像を再生する。なお、映像再現部１２０は、例えば実験室等、車両５とは別の場所に設けられて、映像表示部２０と同一の構成を有する表示装置からなる。そして、車両５の運転者に提示された映像と同じ映像が再現される。
【０１２９】
運転行動・車両挙動再現部１３０は、車両挙動記録部１００と運転行動記録部１１０に記録された情報を可視化することによって再現する。なお、運転行動・車両挙動再現部１３０は、例えば実験室等、車両５とは別の場所に設けられて、車両挙動記録部１００と運転行動記録部１１０に記録された情報をグラフ化、あるいは点数化して再現する。
【０１３０】
視覚情報提示指示部１３５は、後述する視覚情報提示部１４０に対して、視覚情報の表示を指示する。
【０１３１】
視覚情報提示部１４０は、車両５の運転者に対して所定の視覚情報を表示する、例えば８インチ相当の液晶ディスプレイから構成される。そして、視覚情報提示指示部１３５の指示に応じて、車両５を運転中の運転者に対して様々な視覚情報を提示したときの、視覚情報の提示位置や提示内容の有効性について評価するために用いられる。なお、本実施例においては、後述するように２つの異なる視覚情報提示部１４０を使用する。これらを、それぞれ、第１視覚情報提示部１４０ａと第２視覚情報提示部１４０ｂとする。
【０１３２】
視覚情報提示部１４０は、液晶ディスプレイを、車両５の予め決められた所定の複数の取り付け位置に、位置を変えて設置することができるようになっている。
【０１３３】
さらに、視覚情報提示部１４０は、液晶ディスプレイのような実体の表示装置としてではなく、映像表示部２０によって表示される映像の中に表示される仮想的な表示部として構成してもよい。このように構成することによって、例えばヘッドアップディスプレイのように、実体の表示装置では実現できない表示装置を模擬することができる。
【０１３４】
現実情報制御部１５０は、例えば、車両５に設置された様々な予防安全システムの効果を評価するために用いる。具体的には、シナリオ生成部６０で生成された危険場面提示シナリオに基づいて、車両５が走行する模擬走行路２００（図３参照）の中に、現実的な危険場面を構成する現実情報を提示して、その現実情報の動きを制御する。現実情報としては、例えば歩行者を模したバルーンなどが使用される。
【０１３５】
現実情報制御部１５０を用いることによって、例えば、障害物警報システムが搭載された車両５の進行方向直前に、現実情報制御部１５０の作用によって、現実情報であるバルーンを移動させ、障害物警報システムがこのバルーンを検出して実際に動作したときの運転者の行動を観測することによって、警報の効果等について評価を行うことができる。その詳細については、具体的な第２の活用例として後述する。
【０１３６】
［実施例２の具体的な活用例の説明（１）］
次に、実施例２の具体的な第１の活用例について、図１２を用いて説明する。
【０１３７】
図１２は、車両用危険場面再現装置２を、経路誘導情報の表示位置を策定するＨＭＩ（Human Machine Interface）評価に使用した例を示している。
【０１３８】
以下、図１２の内容について、図１１の装置構成を参照して詳しく説明する。図１２は、映像表示部２０に表示される映像Ｉ４の中に、第１視覚情報提示部１４０ａと第２視覚情報提示部１４０ｂを設けて、この第１視覚情報提示部１４０ａと第２視覚情報提示部１４０ｂのいずれか一方に経路誘導情報を表示した際の、運転者の運転行動を観測している例である。
【０１３９】
ここで、第１視覚情報提示部１４０ａは運転者の正面やや上の位置に設けており、第２視覚情報提示部１４０ｂは車両のインスツルメントパネルの上端中央付近に設けている。
【０１４０】
図１２では、説明のために、第１視覚情報提示部１４０ａと第２視覚情報提示部１４０ｂの両方に右折を指示する矢印が表示されているが、実際は、第１視覚情報提示部１４０ａまたは第２視覚情報提示部１４０ｂのいずれか一方のみを表示する。
【０１４１】
なお、第１視覚情報提示部１４０ａと第２視覚情報提示部１４０ｂは、それぞれ液晶ディスプレイで構成してもよいが、特に、第１視覚情報提示部１４０ａは車両５のフロントウインドゥに情報表示を行う、いわゆるＨＵＤ（Head-Up Display）の使用を想定した表示であるため、フロントウインドゥに映り込んでいるように情報提示を行うのが望ましい。そのため、本実施例では、第１視覚情報提示部１４０ａ、および第２視覚情報提示部１４０ｂを、重畳処理部８０において、映像Ｉ４の中に重畳することによって、仮想的な表示部として構成している。
【０１４２】
第１視覚情報提示部１４０ａ、および第２視覚情報提示部１４０ｂは、車両位置・姿勢算出部３０が、車両５が所定の十字交差点の所定距離手前にいることを認識したときに、視覚情報提示指示部１３５から出力される経路誘導情報（視覚情報）の提示指示に基づいて、経路誘導情報を提示する。
【０１４３】
このとき、運転者に提示された映像Ｉ４は、映像記録部９０に記録される。また、車両５の挙動は車両挙動記録部１００に記録されて、運転者がとった行動は運転行動記録部１１０に記録される。
【０１４４】
そして、評価が終了した後で、映像記録部９０に記録された映像Ｉ４は映像再現部１２０で再現されて、車両挙動記録部１００に記録された車両５の挙動と、運転行動記録部１１０に記録された運転者の運転行動は運転行動・車両挙動再現部１３０で再現される。
【０１４５】
そして、経路誘導情報を第１視覚情報提示部１４０ａに提示したときと、第２視覚情報提示部１４０ｂに提示したときとで、車両５の挙動と運転者の運転行動が比較されて、経路誘導情報の提示位置に関する評価を行うことができる。
【０１４６】
具体的には、例えば、運転者状態計測部４０ａによって計測されて運転行動記録部１１０に記録された注視点の位置が、運転行動・車両挙動再現部１３０において再現される。そして、例えば、再現された注視点の位置の移動パターンに基づいて、情報経路誘導情報の提示位置に対する注視点の移動パターンの違いを評価することができ、これによって、経路誘導情報のより適切な表示位置を検討することができる。
【０１４７】
また、運転行動検出部４０で検出された運転者の運転行動に基づいて、運転行動・車両挙動再現部１３０で運転者の不注意度合・不安全度合Ｕを算出して、情報経路誘導情報の提示位置に対する運転者の不注意度合・不安全度合Ｕの違いを定量的に評価することによって、適切な情報提示位置を検討することができる。
【０１４８】
さらに、情報経路誘導情報を提示する位置のみならず、情報経路誘導情報を提示するタイミングを変更することによって、適切な情報経路誘導情報提示のタイミングについても検討を行うことができる。
【０１４９】
このように、車両用危険場面再現装置２を用いることによって、カーナビゲーションシステムなどで運転者に情報提示を行う際の、有効性や適切性の評価を行うことができるとともに、その際の情報提示位置や情報提供方法といったＨＭＩ（Human Machine Interface）要件の検討を効率的に行うことができる。
【０１５０】
なお、本実施例２では、映像記録部９０，車両挙動記録部１００，運転行動記録部１１０に記録した情報を、車両５とは別に場所に設けた映像再現部１２０，運転行動・車両挙動再現部１３０で再現して評価を行う例を示したが、映像再現部１２０，運転行動・車両挙動再現部１３０は車両５の中に設置して、車両５の中で同様の評価を行ってもよい。
【０１５１】
また、本実施例２では、視覚情報提示部１４０に視覚情報を提示してＨＭＩ評価を行う例を示したが、視覚情報提示部１４０の代わりに聴覚情報提示部を設けて、または、視覚情報提示部１４０に加えて聴覚情報提示部を設けて、聴覚情報を提示した際のＨＭＩ評価を行うことも可能である。
【０１５２】
なお、図１１には図示しないが、映像再現部１２０は、地図データベース３０ａに記憶された情報と、車両５の擬似的な走行情報を入力することによって、車両５を実走行させることなく、台上において危険場面を再現させることも可能である。そして、車両５を実走行させる前に、視覚情報提示部１４０に提示すべき情報が確実に表示されることを確認するために使用することもできる。
【０１５３】
［実施例２の具体的な活用例の説明（２）］
次に、実施例２の具体的な第２の活用例について、図１３を用いて説明する。
【０１５４】
図１３は、車両用危険場面再現装置２を、予防安全システムの１つである障害物警報システムを車載して、この障害物警報システムが障害物の存在を知らせる警報を出力したときに、車両５の運転者が障害物を認知して回避動作を行う際の行動を評価するツールとして使用した例を示している。
【０１５５】
以下、図１３の内容について、図１１の装置構成を参照して詳しく説明する。図１３は、映像表示部２０に表示される映像Ｉ５の中に、矢印Ａ１の方向に移動する歩行者を模したバルーンＯ６が表示されて、図１１に非図示の障害物警報システムが警報を出力したときの、運転者の運転行動を観測している例である。
【０１５６】
バルーンＯ６は現実情報制御部１５０によって、その動きを制御される。すなわち、模擬走行路２００（図３参照）の所定の交差点付近に、予めバルーンＯ６を準備しておき、現実情報制御部１５０とバルーンＯ６の間で通信を行うことによって、車両５が所定の交差点に接近したことをバルーンＯ６に認識させて、さらに車両５が右折を開始したタイミングで、横断歩道に沿って敷設したレールに沿ってバルーンＯ６を移動させる。
【０１５７】
このとき、車両５に車載された障害物警報システムの障害物センサが、このバルーンＯ６を検出して、障害物の存在を示す所定の警報（以下、障害物警報を呼ぶ）を出力する。
【０１５８】
すると、車両５の運転者は、この警報に気づいて障害物の存在を認識し、減速や操舵によってバルーンＯ６を回避する運転行動をとる。
【０１５９】
この一連の流れの中で、運転者に提示された映像Ｉ５が映像記録部９０に記録されるとともに、車両５の挙動は車両挙動記録部１００に記録されて、運転者がとった行動は運転行動記録部１１０に記録される。
【０１６０】
そして、評価が終了した後で、映像記録部９０に記録された映像Ｉ５は映像再現部１２０で再現されて、車両挙動記録部１００に記録された車両５の挙動と、運転行動記録部１１０に記録された運転者の運転行動は運転行動・車両挙動再現部１３０で再現される。
【０１６１】
そして、障害物警報システムが警報を出力したときの車両５の挙動と運転者の運転行動を分析することによって、警報出力方法の妥当性の評価を行うことができる。
【０１６２】
具体的には、例えば、運転行動記録部１１０に記録された注視点の位置を分析することによって、障害物警報が出力された後で、バルーンＯ６の存在に気づくまでにどれくらいの時間を要したかを分析することができる。
【０１６３】
また、例えば、車両挙動記録部１００に記録された車両５の挙動のうち、車両５の走行軌跡を分析することによって、障害物警報が出力された後の回避行動の適切さを分析することができる。さらに、その他の必要な観点から、記録された映像Ｉ５と、車両５の挙動と、運転者の運転行動を分析することができる。
【０１６４】
このように、車両用危険場面再現装置２を用いることによって、新たな予防安全システムを構築する際にその有効性の評価を行うことができるとともに、そのシステムの仕様、例えば警報の出力方法等の検討を行うことができる。
【０１６５】
なお、バルーンＯ６は歩行者を模したものであるが、バルーンＯ６を提示しただけではリアリティが低いときは、図１１の構成に、さらに、映像撮影部１０で撮影した映像の中からバルーンＯ６の位置を検出する画像処理部を設けて、この画像処理部で検出したバルーンＯ６の位置に、重畳処理部８０において、仮想情報生成部７０で生成した歩行者のＣＧ映像を重畳し、このようにして歩行者が重畳された映像を映像表示部２０に表示することによって、さらにリアリティのある映像Ｉ５を提示するようにしてもよい。
【０１６６】
［実施例２の処理の流れの説明］
次に、実施例２の処理の流れについて、図１４を用いて説明する。なお、運転者に対しては、車両５の中に設置したカーナビゲーションシステムによって、模擬走行路２００の中の走行経路が随時指示されるものとする。  
【０１６７】
（ステップＳ１００）車両位置・姿勢算出部３０において、車両５の位置と姿勢を算出する。
【０１６８】
（ステップＳ１１０）車両挙動記録部１００において、車両位置・姿勢算出部３０で算出された車両位置・姿勢を記録する。
【０１６９】
（ステップＳ１２０）運転行動検出部４０において、車両５の運転者の行動を検出する。
【０１７０】
（ステップＳ１３０）運転行動記録部１１０において、運転行動検出部４０で検出された車両５の運転者の運転行動を記録する。
【０１７１】
（ステップＳ１４０）予め設定された所定のイベントを実行する。すなわち、所定のタイミングで視覚情報提示部１４０が所定の視覚情報を提示する。または、所定のタイミングで車両５に車載された障害物警報システムが警報を出力する。
【０１７２】
（ステップＳ１５０）映像撮影部１０において、車両５の前方の映像を撮影する。
【０１７３】
（ステップＳ１６０）重畳処理部８０において、映像撮影部１０で撮影した車両５の前方の映像に、仮想情報生成部７０で生成した仮想情報を重畳する重畳処理を行う。重畳する位置は、車両５の位置・姿勢に基づいて算出される。
【０１７４】
（ステップＳ１７０）映像表示部２０に、仮想情報が重畳された映像を表示する。
【０１７５】
（ステップＳ１８０）映像記録部９０において、重畳処理部８０で生成された仮想情報が重畳された映像を記録する。
【０１７６】
（ステップＳ１９０）所定の走行経路の走行が終了すると、車両５の中に設置したカーナビゲーションシステムによって、評価実験が終了したことが運転者に伝達される。運転者は、この終了指示を確認して、所定の場所で車両５の運転を終了する。運転が継続されるときは、ステップＳ１００に戻って、各ステップが順次繰り返される。
【０１７７】
（ステップＳ２００）情報の記録が終了した後、必要に応じて、映像記録部９０，車両挙動記録部１００，運転行動記録部１１０に記録された情報を、映像再現部１２０と運転行動・車両挙動再現部１３０に移動する。そして、記録された情報の再生指示が行われるとステップＳ２１０に進み、再生指示が行われないと図１４の処理を終了する。
【０１７８】
（ステップＳ２１０）映像記録部９０に記録された映像と、車両挙動記録部１００に記録された車両５の挙動と、運転行動記録部１１０に記録された運転者の運転行動が、それぞれ、映像再現部１２０と運転行動・車両挙動再現部１３０で再現される。そして、再現された情報に対して必要な分析を加える。
【０１７９】
なお、映像再現部１２０と運転行動・車両挙動再現部１３０は、実験室等、車両５とは別の場所に設けると記載したが、映像再現部１２０と運転行動・車両挙動再現部１３０は、車両５の中に設けてもよいのは勿論である。
【０１８０】
以上説明したように、実施例１に係る車両用危険場面再現装置１によれば、車両位置・姿勢算出部３０が、車両５の現在位置（Ｘ，Ｙ）と進行方向Ｄを算出して、運転行動検出部４０が、車両５を運転しているときに運転者がとった行動、および車両５の状態を検出して、シナリオ生成部６０が、運転行動検出部４０で検出された結果と車両位置・姿勢算出部３０で算出された結果に基づいて、運転者が車両５を運転している最中に発生させる危険場面の内容と、その発生場所、および発生タイミングを含む危険場面提示シナリオを生成して、仮想情報生成部７０が危険場面を表現する視覚的な仮想情報を生成して、重畳処理部８０が、このようにして生成された視覚的な仮想情報を、映像撮影部１０が撮影した映像の上に重畳する。そして、車両５の運転者の直接視界を遮るように配置された映像表示部２０が、生成された仮想情報が重畳された映像を運転者の直接視界の中に表示するため、実際に走行可能な車両を運転している運転者の直接視界の中に、車両５の走行位置や進行方向によらずに、現実感の高い仮想的な危険場面を再現することができる。したがって、不注意度や不安全度が高い運転者に対しては、より一層の注意と安全意識の喚起を必要とする危険場面を選択して、その危険場面を高い現実感で再現することができる。
【０１８１】
また、実施例１に係る車両用危険場面再現装置１によれば、運転行動検出部４０は、車両５の位置・姿勢を表わす情報と、運転者の身体的状態を表わす情報と、車両５の挙動を表わす情報と、車両５の周囲状況を表わす情報と、に基づいて運転者の運転行動を検出するため、車両の現在位置（Ｘ，Ｙ）と、進行方向Ｄと、車両の周囲状況がわかった状態で運転者の運転行動を検出することができ、これによって、発生すると考えられる運転行動を、ある程度想定することができるため、効率的かつ的確に運転者の運転行動検出を行うことができる。
【０１８２】
また、実施例１に係る車両用危険場面再現装置１によれば、運転中の不注意な行動または不安全な行動の形態と、この不注意な行動または不安全な行動が起こったときに検出される車両の位置・姿勢を表わす情報、運転者の身体的状態を表わす情報、車両の挙動を表わす情報、車両の周囲状況を表わす情報と、を記憶した運転行動データベース５０を有し、シナリオ生成部６０は、運転行動検出部４０の検出結果と、車両位置・姿勢算出部３０の算出結果と、運転行動データベース５０の内容と、に基づいて、運転者の不注意度合・不安全度合Ｕを算出して、不注意度合・不安全度合Ｕに基づいて危険場面提示シナリオを生成するため、運転者の運転技量に応じた危険場面の提示を行うことができる。したがって、不注意度合・不安全度合Ｕが高い、運転に不慣れな運転者に対しては危険場面の提示頻度を上げること、あるいは、不慣れな危険場面を集中的に再現することができる。また、不注意度合・不安全度合Ｕが低い、運転に慣れた運転者に対しては、危険場面の提示頻度を下げること、あるいは、より高度な注意が必要な危険場面を提示することができる。したがって、高い現実感を持って、運転技量向上の教育的効果を発揮することができる。
【０１８３】
また、実施例２に係る車両用危険場面再現装置２によれば、運転行動記録部１１０が運転行動検出部４０で検出された、運転者の運転行動を記録して、車両挙動記録部１００が車両位置・姿勢算出部３０で算出された、車両５の現在位置（Ｘ，Ｙ）と進行方向Ｄを記録して、映像記録部９０が映像表示部２０に表示された、仮想情報を含む映像を記録して、映像再現部１２０が映像記録部９０に記録された映像を再現して、運転行動・車両挙動再現部１３０が運転行動記録部１１０、および車両挙動記録部１００に記録された情報を再現するため、運転者に提示された危険場面と、そのときに運転者がとった運転行動を、運転終了後に容易に再現することができる。そして、再現された運転行動に対して、適宜、必要な分析を行うことができるため、運転行動の分析を効率的に行うことができる。
【０１８４】
また、実施例２に係る車両用危険場面再現装置２によれば、視覚情報提示指示部１３５が視覚情報の提示を指示したときに、視覚情報提示部１４０が、映像表示部２０の所定の位置に、運転の遂行に関わる視覚情報を提示するため、様々な視覚情報の提示パターンを容易に再現して運転者に提示することができる。また、現実情報制御部１５０が、実環境における現実情報の動きを制御するため、新しい予防安全システムを車両５に搭載して、この予防安全システムを現実情報の動きに基づいて実際に動作させることができる。そして、動きが制御された現実情報を映像撮影部１０で撮影して、仮想情報とともに映像表示部２０に表示するため、実際の車両走行中に、現実情報を含んだ危険場面を、高い現実感を持って容易に再現することができる。
【０１８５】
そして、このようにして再現された視覚情報提示場面や危険場面を映像記録部９０，車両挙動記録部１００，運転行動記録部１１０に記録して、映像再現部１２０，運転行動・車両挙動再現部１３０で再現することができるため、高い現実感をもって再現された、視覚情報の提示場面や危険場面における、車両５の運転者の運転行動に関する情報を取得することができる。
【０１８６】
なお、実施例２として、経路誘導情報の表示位置の適切さを評価する事例と、障害物警報システムの有効性を評価する事例について説明したが、車両用危険場面再現装置２の使用方法は、これらに限定されるものではない。
【０１８７】
すなわち、実施例２に示した車両用危険場面再現装置２によれば、危険場面を再現したときに、運転者に提示された映像と車両位置・姿勢と運転行動を記録して再現することができるため、例えば、異なる運転者が同じ場所で行う運転行動をそれぞれ定量化して横並びで比較評価することができる。また、例えば、同じ運転者が同じ場所で行う運転行動をそれぞれ定量化して横並びで比較評価することができる。
【０１８８】
したがって、ある条件があるときとないときの比較評価や、繰り返しによる学習効果の評価を容易に行うことができる。そのため、例えば、「教習所における安全運転教育の実施とその効果の確認」、「交通事故を防止するための対策効果の確認」、「道路付帯設備の安全性向上対策の効果確認」などに、広く適用することができる。
【０１８９】
また、仮想情報生成部７０で生成した任意の仮想情報を、任意のタイミングで映像表示部１０に表示することができるため、運転者の視覚特性の分析や運転者の行動分析等を行う際の仮説検証を行う研究開発支援ツールとしても利用することができる。
【０１９０】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【０１９１】
１  車両用危険場面再現装置
５  車両
１０  映像撮影部
２０  映像表示部
３０  車両位置・姿勢算出部
３０ａ  地図データベース
３０ｂ  ＧＰＳ測位部
３０ｃ  車両状態計測部
４０  運転行動検出部
４０ａ  運転者状態計測部
４０ｂ  車両周囲状況計測部
５０  運転行動データベース
５５  危険場面データベース
６０  シナリオ生成部
７０  仮想情報生成部
８０  重畳処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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