(57)【要約】【課題】映像の視線方向と被験者の視線方向との関係に基づき、実際の走行時におけるドライバの判断に対応して、被験者が適切に状況判断したか否かを判定することのできるドライビングシミュレータを提供する。【解決手段】被験者が操作する模擬車両１２と、被験者の操作による模擬車両１２の運動データを計算する模擬車両運動計算部１６と、運動データに基づいて模擬車両１２を制御する模擬車両制御部１８と、運動データに基づき、模擬車両１２が走行する道路を含む映像と、歩行者又は対向車のドライバの少なくとも一方の視線方向を示す映像とを生成する映像生成部２２と、生成された映像を表示する表示部２４と、被験者の視線方向を検出する視線センサ１４と、映像における視線方向と、視線センサ１４により検出された被験者の視線方向との関係を判定する視線方向判定部２６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者が操作する模擬車両と、
前記被験者の操作による前記模擬車両の運動データを計算する模擬車両運動計算部と、
前記運動データに基づいて前記模擬車両を制御する模擬車両制御部と、
前記運動データに基づき、前記模擬車両が走行する道路を含む映像と、歩行者又は対向車のドライバの少なくとも一方の視線方向を示す映像とを生成する映像生成部と、
生成された前記映像を表示する表示部と、
前記被験者の視線方向を検出する視線センサと、
前記映像における前記視線方向と、前記視線センサにより検出された前記被験者の前記視線方向との関係を判定する視線方向判定部と、
を備えることを特徴とするドライビングシミュレータ。
【請求項２】
請求項１記載のドライビングシミュレータにおいて、
前記視線方向判定部により、前記映像における前記視線方向と、前記被験者の前記視線方向とが所定の一致範囲内にないと判定されたとき、警告を行う警告部を備えることを特徴とするドライビングシミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、模擬車両を操作する被験者の視線方向を判定するドライビングシミュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライビングシミュレータは、コンピュータグラフィックスを利用して作成された道路、信号機、歩行者、他車両等の映像を表示部に表示させ、ドライバである被験者がその映像に従って模擬車両を操作することにより、運転技術の習得や被験者による各種操作データを取得するものである。
【０００３】
例えば、特許文献１は、映像中の風景に複数の模擬事象を出現させ、顔画像センサを用いて被験者の顔画像を取得し、被験者が注視した模擬事象を抽出するドライビングシミュレータを開示している。このドライビングシミュレータは、被験者の行動解析等を行うため、抽出された模擬事象を表示させ、被験者に脇見運転を誘発させることを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５１９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１は、模擬事象が人である場合、その人の視線方向と、被験者の視線方向との関係についてまでは考慮していない。例えば、実際に道路を走行する場合、ドライバは、歩行者が自車に気が付いているか否かを判定し、その判定結果に基づいて最徐行すべきか否かを判断する。また、右折しようとする対向車がある場合、対向車が自車に気が付いているか否かを判定し、その判定結果に基づいて徐行すべきか否かを判断する。これらの判定は、歩行者や対向車のドライバの視線方向（顔向き）を確認して行われる。特許文献１では、歩行者や対向車の視線方向が考慮されていないため、実際の走行時におけるドライバの状況判断に対応した有効な情報を取得することができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであって、映像の視線方向と被験者の視線方向との関係に基づき、実際の走行時におけるドライバの判断に対応して、被験者が適切に状況判断したか否かを判定することのできるドライビングシミュレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るドライビングシミュレータは、被験者が操作する模擬車両と、前記被験者の操作による前記模擬車両の運動データを計算する模擬車両運動計算部と、前記運動データに基づいて前記模擬車両を制御する模擬車両制御部と、前記運動データに基づき、前記模擬車両が走行する道路を含む映像と、歩行者又は対向車のドライバの少なくとも一方の視線方向を示す映像とを生成する映像生成部と、生成された前記映像を表示する表示部と、前記被験者の視線方向を検出する視線センサと、前記映像における前記視線方向と、前記視線センサにより検出された前記被験者の前記視線方向との関係を判定する視線方向判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記ドライビングシミュレータにおいて、前記視線方向判定部により、前記映像における前記視線方向と、前記被験者の前記視線方向とが所定の一致範囲内にないと判定されたとき、警告を行う警告部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のドライビングシミュレータでは、歩行者又は対向車のドライバの少なくとも一方の視線方向を示す映像を表示させ、被験者の視線方向を検出し、映像の視線方向と被験者の視線方向との関係を判定する。この場合、被験者は、実際の走行時の状態に極めて近い映像に従って模擬車両を操作することになるため、被験者が適切に状況判断したか否かを判定することができる。また、判定の結果、視線方向が所定の一致範囲内にないと判定されたとき、警告を行うことにより、被験者に対して注意喚起を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施形態であるドライビングシミュレータの構成ブロック図である。
【図２】図１に示すドライビングシミュレータの表示部に表示される映像の説明図である。
【図３】図１に示すドライビングシミュレータの処理フローチャートである。
【図４】図４Ａは、映像中の歩行者の視線方向と、被験者の視線方向とが所定の一致範囲内にある状態の説明図、図４Ｂは、映像中の歩行者は被験者の車両に気が付いているが、被験者は歩行者に気が付いていない状態の説明図である。
【図５】図５Ａは、映像中の歩行者は被験者の車両に気が付いていないが、被験者は歩行者に気が付いている場合の状態の説明図、図５Ｂは、映像中の歩行者及び被験者の双方が互いに相手に気が付いていない状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
＜構成の説明＞
図１は、本発明に係る実施形態であるドライビングシミュレータ１０の構成ブロック図である。図２は、図１に示すドライビングシミュレータ１０の表示部２４に表示される映像３２の説明図である。
【００１３】
ドライビングシミュレータ１０は、被験者４８（図４、図５）が操作する模擬車両１２と、被験者４８の視線方向を検出する視線センサ１４と、模擬車両１２の運動データを計算する模擬車両運動計算部１６と、模擬車両１２を制御する模擬車両制御部１８と、映像データを記憶する映像データ記憶部２０と、映像を生成する映像生成部２２と、映像を表示する表示部２４と、映像の視線方向と被験者４８の視線方向との関係を判定する視線方向判定部２６と、判定結果を記憶する判定結果記憶部２８と、判定結果に基づく警告を行う警告部３０とを備える。
【００１４】
模擬車両１２は、例えば、ドライバである被験者４８が操作する自動車であり、実際の車両と同様に、ハンドル、シフトレバー、アクセル、ブレーキ等の操作機器を備える。被験者４８がこれらの操作機器を操作することで生成される操作データは、模擬車両運動計算部１６に供給される。なお、操作データは、例えば、ハンドルの回転角度、シフトレバーのシフト位置、アクセル及びペダルの踏み込み量等のデータである。
【００１５】
視線センサ１４は、模擬車両１２を操作する被験者４８の視線方向を検出するセンサである。視線センサ１４としては、例えば、被験者４８の顔を撮影し、得られた画像に基づいて被験者４８の視線方向を検出する撮影装置を利用することができる。
【００１６】
模擬車両運動計算部１６は、模擬車両１２から供給された操作データに基づき、模擬車両１２の速度、加速度、旋回方向、傾斜角度等の運動データを計算する。模擬車両制御部１８は、模擬車両運動計算部１６から供給された運動データに基づいて模擬車両１２の動作を制御する。
【００１７】
映像データ記憶部２０には、表示部２４に表示される映像データが記憶される。映像データには、図２の映像３２に示すように、模擬車両１２が走行する道路３４や横断歩道３６の映像データ、歩行者３８の映像データ、対向車４０の映像データ、模擬車両１２を表す自車４２の映像データが含まれる。また、歩行者３８の映像データには、歩行者３８の視線方向Ｖｐのデータと、顔画像４４のデータとが含まれる。顔画像４４のデータは、歩行者３８の眼の位置や顔の向きを表示するためのデータである。同様に、対向車４０の映像データには、対向車４０のドライバ４６の視線方向のデータと、ドライバ４６の顔画像のデータとが含まれる。
【００１８】
映像生成部２２は、模擬車両運動計算部１６から供給される運動データと、映像データ記憶部２０に記憶された映像データとに基づいた映像を生成する。表示部２４は、映像生成部２２により生成された映像３２を、模擬車両１２の被験者４８が視認可能な状態で表示する。
【００１９】
視線方向判定部２６は、歩行者３８の視線方向Ｖｐと、被験者４８の視線方向Ｖｔ（図４、図５）との関係を判定する。視線方向Ｖｐは、映像生成部２２から供給される映像データに含まれる歩行者３８の視線方向である。視線方向Ｖｔは、視線センサ１４により検出される被験者４８の視線方向である。
【００２０】
＜動作の説明＞
次に、上記のように構成されるドライビングシミュレータ１０の動作について説明する。
【００２１】
図３は、図１に示すドライビングシミュレータ１０の処理フローチャートである。図４Ａは、映像３２中の歩行者３８の視線方向Ｖｐと、被験者４８の視線方向Vｔとが所定の一致範囲内にある状態の説明図である。図４Ｂは、映像３２中の歩行者３８は被験者４８の車両（自車４２）に気が付いているが、被験者４８は歩行者３８に気が付いていない状態の説明図である。図５Ａは、映像３２中の歩行者３８は被験者４８の車両（自車４２）に気が付いていないが、被験者４８は歩行者３８に気が付いている場合の状態の説明図である。図５Ｂは、映像３２中の歩行者３８及び被験者４８の双方が互いに相手に気が付いていない状態の説明図である。
【００２２】
先ず、ドライビングシミュレータ１０が始動されると、映像生成部２２は、映像データ記憶部２０に記憶されている映像データを読み込んで初期映像を生成し（ステップＳ１）、表示部２４に走行する道路を含む初期の映像を表示させる（ステップＳ２）。この状態において、模擬車両１２に乗車した被験者４８は、模擬車両１２の操作を開始する（ステップＳ３）。
【００２３】
模擬車両運動計算部１６は、模擬車両１２のハンドル、シフトレバー、アクセル、ブレーキ等の操作機器からの操作データを取得し（ステップＳ４）、運動データを計算する（ステップＳ５）。模擬車両制御部１８は、模擬車両運動計算部１６により計算された運動データに基づいて模擬車両１２の動作を制御する（ステップＳ６）。
【００２４】
一方、模擬車両運動計算部１６により計算された運動データは、映像生成部２２に供給される。映像生成部２２は、映像データ記憶部２０から読み込んだ映像データに対して、運動データにより規定される模擬車両１２の状態、例えば、速度や旋回方向等の状態に応じた映像を生成する（ステップＳ７）。生成された映像３２は、表示部２４に表示される（ステップＳ８）。
【００２５】
被験者４８は、模擬車両１２の操作状態に対応して表示された映像３２を見ながら、模擬車両１２を操作する。このとき、模擬車両１２に配設されている視線センサ１４は、例えば、被験者４８の顔画像を撮影して被験者４８の視線方向Ｖｔを検出し（ステップＳ９）、検出した視線方向Ｖｔのデータを視線方向判定部２６に供給する。
【００２６】
ここで、図２に示すように、模擬車両１２に対応する自車４２の斜め前方に、横断歩道３６を渡ろうとしている歩行者３８が存在する映像３２が表示されているものとする。歩行者３８の映像には、顔の向き及び視線方向Ｖｐに対応した顔画像４４が示されている。従って、被験者４８は、歩行者３８の顔画像４４に基づき、実際の走行時の状態に近い感覚で歩行者３８の動作を推測しながら、模擬車両１２を操作することができる。また、映像生成部２２は、視線方向Ｖｐのデータを視線方向判定部２６に供給する。
【００２７】
視線方向判定部２６は、視線方向Ｖｐのデータと、視線方向Ｖｔのデータとの関係を判定する（ステップＳ１０）。
【００２８】
そこで、判定に関する具体的な処理について説明する。図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、角度θは、自車４２（図２）の進行方向を基準として測定される被験者４８の視線方向Ｖｔの角度である。角度αは、角度θを中心とした被験者４８の視野角の範囲である。また、角度φは、自車４２の進行方向と反対の方向を基準とする歩行者３８の視線方向Ｖｐの角度である。角度βは、角度φを中心とした歩行者３８の視野角の範囲である。被験者４８は、視線方向Vｔの角度θが、所定距離離れた位置から歩行者３８を見る角度θ０±αの範囲にあるとき、歩行者３８が視野に入るものとする。また、歩行者３８は、視線方向Vｐの角度φが、所定距離離れた位置から自車４２を見る角度φ０±βの範囲にあるとき、自車４２の被験者４８が視野に入るものとする。なお、θ０＝φ０である。
【００２９】
図４Ａ及び図４Ｂは、横断歩道３６（図２）を渡ろうとしている歩行者３８が接近する自車４２に気が付いている顔画像４４ａが表示部２４に表示されている場合を示す。
【００３０】
視線方向判定部２６は、φ０−β≦φ≦φ０＋β、且つ、θ０−α≦θ≦θ０＋αのとき（図４Ａ）、角度φ、θが所定の一致範囲内にあるため、歩行者３８と被験者４８とが互いに相手を認識していると判定する（「判定結果１」）。視線方向判定部２６は、判定結果１が得られたときの被験者４８による模擬車両１２の操作データを模擬車両運動計算部１６から取得し、判定結果１のデータとともに判定結果記憶部２８に記憶させる（ステップＳ１１）。
【００３１】
また、視線方向判定部２６は、判定結果１のデータ及び模擬車両１２の操作データに基づき、警告の要否を判定する（ステップＳ１２）。例えば、視線方向判定部２６は、判定結果１が得られたときに被験者４８がブレーキ操作を行っていない場合、注意喚起のための警告が必要と判定する（ステップＳ１２、ＹＥＳ）。警告部３０は、視線方向判定部２６による警告制御の指示に従い、アラーム音や表示部２４を用いた所定の表示処理による警告を行う（ステップＳ１３）。一方、被験者４８がブレーキ操作を行って徐行している場合には、警告は不要と判定する（ステップＳ１２、ＮＯ）。
【００３２】
視線方向判定部２６は、φ０−β≦φ≦φ０＋β、且つ、θ＜θ０―αのとき（図４Ｂ）、被験者４８が歩行者３８を認識していないと判定する（「判定結果２」）。視線方向判定部２６は、この判定結果２を、模擬車両１２の操作データとともに判定結果記憶部２８に記憶させる（ステップＳ１１）。また、視線方向判定部２６は、判定結果２に基づき、注意喚起のための警告が必要と判定し（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、警告部３０を制御して警告を行う（ステップＳ１３）。
【００３３】
図５Ａ及び図５Ｂは、横断歩道３６（図２）を渡ろうとしている歩行者３８が接近する自車４２に気が付いていない顔画像４４ｂが表示されている場合を示す。
【００３４】
視線方向判定部２６は、φ＞φ０＋β、且つ、θ０−α≦θ≦θ０＋αのとき（図５Ａ）、歩行者３８は自車４２を認識していないが、被験者４８は歩行者３８を認識していると判定する（「判定結果３」）。視線方向判定部２６は、判定結果３を、模擬車両１２の操作データとともに判定結果記憶部２８に記憶させる（ステップＳ１１）。
【００３５】
また、視線方向判定部２６は、判定結果１の場合と同様に、警告の要否を判定する（ステップＳ１２）。被験者４８がブレーキ操作を行っておらず、警告が必要と判定した場合には（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、警告部３０を制御して注意喚起のための警告を行う（ステップＳ１３）。一方、被験者４８がブレーキ操作を行って徐行している場合には、警告は不要と判定する（ステップＳ１２、ＮＯ）。
【００３６】
視線方向判定部２６は、φ＞φ０＋β、且つ、θ＜θ０―αのとき（図５Ｂ）、歩行者３８及び被験者４８の双方が相手を認識していないと判定する（「判定結果４」）。視線方向判定部２６は、この判定結果２を、模擬車両１２の操作データとともに判定結果記憶部２８に記憶させる（ステップＳ１１）。また、視線方向判定部２６は、判定結果４に基づき、注意喚起のための警告が必要と判定し（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、警告部３０を制御して警告を行う（ステップＳ１３）。
【００３７】
実際の車両の運転時には、ドライバは、歩行者の顔の向きや視線方向に基づき、自車の存在に気が付いているか否かを判断し、必要に応じて徐行運転又は最徐行運転を行う。本実施形態のドライビングシミュレータ１０では、歩行者３８の視線方向Vｐを示す映像３２が表示部２４に表示されるため、被験者４８は、実際の走行時の状態に極めて近い映像に従って模擬車両１２を操作することができる。そして、ドライビングシミュレータ１０では、模擬車両１２を操作する被験者４８が、映像中の歩行者３８の視線方向Vｐを確認し、歩行者３８の行動を推測して適切に状況を判断して運転操作を行ったか否かを判定することができる。また、この判定結果に基づき、状況に応じた被験者４８の行動を解析するための有用なデータを取得することも可能である。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。
【００３９】
表示部２４に表示される映像としては、歩行者３８の視線方向を含む映像だけでなく、対向車４０のドライバ４６の視線方向が分かる映像であってもよい。表示部２４に対向車４０のドライバ４６の視線方向が分かる映像を表示させることにより、被験者４８は、例えば、対向車４０が直進する自車４２に気が付かずに右折しようとしているか否かという状況を判断しながら模擬車両１２を操作することができる。
【００４０】
また、模擬車両１２は、移動体であれば、自動車に限られるものではなく、例えば、自動二輪車であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…ドライビングシミュレータ
１２…模擬車両
１４…視線センサ
１６…模擬車両運動計算部
１８…模擬車両制御部
２０…映像データ記憶部
２２…映像生成部
２４…表示部
２６…視線方向判定部
２８…判定結果記憶部
３０…警告部
３２…映像
３４…道路
３６…横断歩道
３８…歩行者
４０…対向車
４２…自車
４４、４４ａ、４４ｂ…顔画像
４６…ドライバ
４８…被験者
φ、θ、α…角度
Ｖｐ、Ｖｔ…視線方向
【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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