(57)【要約】【課題】高精度に交通状態をシミュレーションすることができる交通シミュレーション装置を提供する。【解決手段】注意対象検索部６０により、ドライバが車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索し、認識注意対象選択部６４及びドライバ認識注意対象選択部６８により、データ生成部１３によって設定されたドライバの能力情報に基づき、検索した注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象を選択し、動作決定部４２により、選択した注意対象に基づいて車両モデルの動作を決定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両をモデル化した車両モデルを仮想的に道路に走行させて交通状態をシミュレーションする際に、前記車両モデルのドライバの運転に関する能力を示す能力情報を設定する設定手段と、
前記車両モデルを仮想的な道路空間上に配置した空間配置データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された空間配置データにより示される道路空間から、前記ドライバが前記車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索する検索手段と、
前記設定手段により設定された前記ドライバの能力情報に基づき、前記検索手段により検索された注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された注意対象に基づいて前記車両モデルの動作を決定する決定手段と、
を備えた交通シミュレーション装置。
【請求項２】
前記能力情報は、前記ドライバの運転の熟練度を示す情報を含み、
前記記憶手段は、予め定められた注意対象毎に、前記ドライバが当該注意対象を認識するために必要な熟練度を示す必要熟練度情報をさらに記憶し、
前記選択手段は、前記設定手段により設定された前記ドライバの運転の熟練度が、前記記憶手段に記憶された必要熟練度情報により示される必要な熟練度以上の注意対象を、前記検索手段により検索された注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象として選択する
請求項１記載の交通シミュレーション装置。
【請求項３】
前記必要熟練度情報は、前記車両モデルと前記注意対象との距離、前記注意対象に対する遮蔽の有無、前記注意対象に対する見通しの有無の少なくとも１つ毎に前記ドライバが当該注意対象を認識するために必要な熟練度を示すものであり、
前記選択手段は、前記設定手段により設定された前記ドライバの運転の熟練度が、前記記憶手段に記憶された必要熟練度情報により示される前記車両モデルと前記注意対象との距離、前記注意対象に対する遮蔽の有無、前記注意対象に対する見通しの有無の少なくとも１つに応じた必要な熟練度以上の注意対象を、前記検索手段により検索された注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象として選択する
請求項２記載の交通シミュレーション装置。
【請求項４】
前記能力情報は、前記ドライバの視力を示す情報及び前記ドライバの集中度を示す情報の少なくとも一方を含み、
前記記憶手段は、予め定められた注意対象毎に、視力及び集中度の少なくとも一方に応じて前記ドライバが当該注意対象を認識するために必要な時間を示す認識時間情報をさらに記憶し、
前記選択手段は、前記記憶手段に記憶された認識時間情報に基づき、前記設定手段により設定された前記ドライバの視力及び集中度の少なくとも一方に応じて当該ドライバが前記検索手段により検索された注意対象を認識するために必要な時間を求め、当該必要な時間をランダムな順或いは所定の優先順位の順に加算し、加算して得られた加算時間が前記ドライバが注意対象であるものと認識して前記車両モデルの動作を決定するのに要する動作決定時間以内に収まる注意対象を前記ドライバにより認識される注意対象として選択する
請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の交通シミュレーション装置。
【請求項５】
前記動作決定時間における前記加算時間以外の時間が占める割合を求めることにより前記ドライバの運転に関する余裕度を求め、当該余裕度が低いほど集中度を低下させるように集中度を示す情報を変更する変更手段をさらに備えた請求項４記載の交通シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通シミュレーション装置に係り、特に、車両の動作をコンピュータ上で再現して交通の流れや渋滞の様子、事故の発生などの交通状態をシミュレーションする交通シミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路交通システムを計画する場合、どこに何を整備すれば交通渋滞が発生し難くなるか等の効果を事前に評価することが重要である。そこで、車両一台一台の動作をコンピュータ上で再現して交通の流れや渋滞の様子、事故の発生などの交通状態をシミュレーションする交通シミュレーション装置が提案されている（特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００３】
この種の交通シミュレーション装置では、自車両の位置から所定範囲内に存在する信号機や、先行車両、対向車両などの、車両が道路を走行する際に注意するべき注意対象を認識し、信号機の信号の色や先行車両に追突するか否か、対向車両と衝突するか否か等を順に判断して自車両の動作を決定している。
【特許文献１】特開平１１−１４４１８３号公報
【特許文献２】特開平８−１９４８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、実際の車両では、ドライバの視力や運転の熟練度などのドライバの能力によってドライバが注意対象を認識するタイミングが異なるため、ドライバの能力によって車両の動作が異なっている。
【０００５】
しかしながら、上記各特許文献に記載されたシミュレーション装置では、交通状態をシミュレーションする際に、各車両を運転するドライバの能力は考慮しておらず、必ずしも高精度にシミュレーションすることができるとは限らない、という問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、高精度に交通状態をシミュレーションすることができる交通シミュレーション装置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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両をモデル化した車両モデルを仮想的に道路に走行させて交通状態をシミュレーションする際に、前記車両モデルのドライバの運転に関する能力を示す能力情報を設定する設定手段と、前記車両モデルを仮想的な道路空間上に配置した空間配置データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された空間配置データにより示される道路空間から、前記ドライバが前記車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索する検索手段と、前記設定手段により設定された前記ドライバの能力情報に基づき、前記検索手段により検索された注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された注意対象に基づいて前記車両モデルの動作を決定する決定手段と、を備えている。
【０００８】
請求項１記載の発明では、車両をモデル化した車両モデルを仮想的に道路に走行させて交通状態をシミュレーションする際に、設定手段により、車両モデルのドライバの運転に関する能力を示す能力情報が設定されるものとされており、記憶手段により、車両モデルを仮想的な道路空間上に配置した空間配置データが記憶されている。
【０００９】
そして、本発明では、検索手段により、記憶手段に記憶された空間配置データにより示される道路空間から、ドライバが車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象が検索され、選択手段によって、設定手段により設定されたドライバの能力情報に基づき、検索手段により検索された注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象が選択され、決定手段によって、選択手段により選択された注意対象に基づいて車両モデルの動作が決定される。
【００１０】
このように、請求項１記載の発明によれば、ドライバが車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索し、設定されたドライバの能力情報に基づき、検索した注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象を選択し、選択した注意対象に基づいて車両モデルの動作を決定しているので、高精度に交通状態をシミュレーションすることができる。
【００１１】
なお、本発明は、請求項２記載の発明のように、前記能力情報が、前記ドライバの運転の熟練度を示す情報を含み、前記記憶手段が、予め定められた注意対象毎に、前記ドライバが当該注意対象を認識するために必要な熟練度を示す必要熟練度情報をさらに記憶し、前記選択手段が、前記設定手段により設定された前記ドライバの運転の熟練度が、前記記憶手段に記憶された必要熟練度情報により示される必要な熟練度以上の注意対象を、前記検索手段により検索された注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象として選択するものとしてもよい。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項３記載の発明のように、前記必要熟練度情報が、前記車両モデルと前記注意対象との距離、前記注意対象に対する遮蔽の有無、前記注意対象に対する見通しの有無の少なくとも１つ毎に前記ドライバが当該注意対象を認識するために必要な熟練度を示すものであり、前記選択手段が、前記設定手段により設定された前記ドライバの運転の熟練度が、前記記憶手段に記憶された必要熟練度情報により示される前記車両モデルと前記注意対象との距離、前記注意対象に対する遮蔽の有無、前記注意対象に対する見通しの有無の少なくとも１つに応じた必要な熟練度以上の注意対象を、前記検索手段により検索された注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象として選択するものとしてもよい。
【００１３】
また、本発明は、請求項４記載の発明のように、前記能力情報が、前記ドライバの視力を示す情報及び前記ドライバの集中度を示す情報の少なくとも一方を含み、前記記憶手段が、予め定められた注意対象毎に、視力及び集中度の少なくとも一方に応じて前記ドライバが当該注意対象を認識するために必要な時間を示す認識時間情報をさらに記憶し、前記選択手段が、前記記憶手段に記憶された認識時間情報に基づき、前記設定手段により設定された前記ドライバの視力及び集中度の少なくとも一方に応じて当該ドライバが前記検索手段により検索された注意対象を認識するために必要な時間を求め、当該必要な時間をランダムな順或いは所定の優先順位の順に加算し、加算して得られた加算時間が前記ドライバが注意対象であるものと認識して前記車両モデルの動作を決定するのに要する動作決定時間以内に収まる注意対象を前記ドライバにより認識される注意対象として選択するものとしてもよい。
【００１４】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項５記載の発明のように、前記動作決定時間における前記加算時間以外の時間が占める割合を求めることにより前記ドライバの運転に関する余裕度を求め、当該余裕度が低いほど集中度を低下させるように集中度を示す情報を変更する変更手段をさらに備えるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、ドライバが車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索し、設定されたドライバの能力情報に基づき、検索した注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象を選択し、選択した注意対象に基づいて車両モデルの動作を決定しているので、高精度に交通状態をシミュレーションすることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
本実施の形態に係る交通シミュレーション装置は、車両の動作をシミュレーションしながら車両の動作を例えば図示しない表示装置等により表示したり、或いはシミュレーション結果をプリンタにより用紙に記録するものである。
【００１８】
図１には、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０の機能構成を示すブロック図が示されている。
【００１９】
交通シミュレーション装置１０は、データ記憶部１２と、データ生成部１３と、空間配置データ記憶部１４と、車両モデル部２０と、交通状況管理部１６と、衝突判定部１８とを備えている。
【００２０】
データ記憶部１２は、道路状況をコンピュータ上でシミュレーションするために必要な各種データを予め記憶している。
【００２１】
本実施の形態に係るデータ記憶部１２には、上記各種データとして、シミュレーションする道路状況を示す道路状況データや、車両の特性を示す車両特性データ、車両を運転するドライバの運転に関する能力を示すドライバ特性データが記憶されている。
【００２２】
本実施の形態に係る上記道路状況データには、一例として図２に示すような信号機のある交差点において当該交差点を右折する車両ａ、車両ａと同じ車線を車両ａよりも先行して走行する先行車両ｂ、車両ａが走行する車線の対向車線を走行する対向車両ｃ、交差点の横断歩道を歩行する歩行者ｗ等が配置された道路状況を示すデータが含まれる。なお、上記各車線は、制限速度がＶｍａｘに制限されているものとする。
【００２３】
また、実際の車両は、重量やエンジンの排気量が異なると加速性能や減速性能が異なる。このため、本実施の形態に係る上記車両特性データには、車両ａ、先行車両ｂ、対向車両ｃ等の各車両毎の、車両が加速する場合の最大加速度Ａｍａｘ及び車両がブレーキによって減速する場合の最大減速度Ａｍｉｎを示すデータが含まれている。
【００２４】
さらに、車両を運転するドライバは、視力などの身体的な能力や運転の熟練度、集中度が異なり、また、ドライバの性格等により、運転時に使用する車両の加速性能や減速性能が異なる。このため、本実施の形態に係る上記ドライバ特性データには、車両ａ、先行車両ｂ、対向車両ｃ等をそれぞれ運転する各ドライバ毎の、ドライバの視力や運転の熟練度、集中度などを示す能力情報、及びドライバが運転時に適用する最大加速度Ａ’ｍａｘ及び最大減速度Ａ’ｍｉｎを示すデータが含まれている。
【００２５】
データ生成部１３は、データ記憶部１２に記憶された各種データに基づき、車両をモデル化した車両モデルを仮想的な道路空間上に配置した空間配置データを生成し、当該空間配置データを空間配置データ記憶部１４に記憶させるものとされている。また、データ生成部１３は、各車両モデルに対応させて当該車両モデルを運転するドライバの視力や運転の熟練度、集中度などの能力情報を空間配置データ記憶部１４に記憶させることにより設定するものとされている。
【００２６】
空間配置データ記憶部１４は、データ生成部１３により生成された空間配置データ及び設定された能力情報、及びドライバ毎の最大加速度Ａ’ｍａｘ及び最大減速度Ａ’ｍｉｎを記憶する。
【００２７】
車両モデル部２０は、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データに基づいて車両モデルの挙動を演算するものとされている。
【００２８】
本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０は、車両ａ、先行車両ｂ、対向車両ｃ等の各車両に対応して車両モデル部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・・が設けられており、車両モデル部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・・によって、各車両をそれぞれモデル化した車両モデルの挙動を演算する。なお、以下では、錯綜を回避するために、車両モデル部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの３台の車両に対応する場合について説明するが、これに限らず車両数に制限がないことは言うまでもない。また、以下では、車両モデル部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃをそれぞれ区別するときはＡ〜Ｃの符号を付すが、各車両モデル部を区別する必要がないときはＡ〜Ｃの符号を省略する。
【００２９】
図１に示すように、車両モデル部２０は、ルール情報記憶部２２と、注意対象選択部２４と、ルール情報読出部２６と、動作範囲導出部３０とを備えている。
【００３０】
ルール情報記憶部２２は、車両が道路を走行する際に注意するべき注意対象毎に定められ、車両モデルのドライバによって注意対象が認識されたときに当該車両モデルの動作として選択可能な動作範囲を導出するためのルールを示すルール情報を予め記憶している。
【００３１】
なお、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０では、上記ルール情報として上記注意対象毎に予め定められた動作範囲導出ルールプログラムを用いて選択可能な動作範囲を導出している。また、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０では、錯綜を回避するために、上記注意対象を、信号機、対向車両、先行車両及び歩行者の４種類のみとしているが、これに限るものではない。
【００３２】
本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０では、ルール情報記憶部２２により、信号機を認識した場合の車両モデルの動作範囲を導出するための信号機動作範囲導出ルールプログラム、対向車両を認識した場合の車両モデルの動作範囲を導出するための対向車両動作範囲導出ルールプログラム、先行車両を認識した場合の車両モデルの動作範囲を導出するための先行車両動作範囲導出ルールプログラム、及び歩行者を認識した場合の車両モデルの動作範囲を導出するための歩行者動作範囲導出ルールプログラムの４種類の動作範囲導出ルールプログラムが予め記憶されている。
【００３３】
一方、注意対象選択部２４は、ドライバによる道路状況の認識の仕方を模したものである。注意対象選択部２４は、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データにより示される道路空間上に配置された各車両モデルや信号機などの路上物体の位置関係とドライバの能力情報に基づき、挙動の演算対象とする車両モデルを運転するドライバよって認識される注意対象を選択する。
【００３４】
ルール情報読出部２６は、注意対象選択部２４により選択された注意対象に対応する動作範囲導出ルールプログラムをルール情報記憶部２２から読み出すものとされている。
【００３５】
動作範囲導出部３０は、ルール情報読出部２６により読み出された動作範囲導出ルールプログラムに基づいて車両モデルの動作として選択可能な動作範囲を導出するものとされている。
【００３６】
本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０は、各動作範囲導出ルールプログラムを並列に実行してそれぞれ動作範囲を導出することができるように、各動作範囲導出ルールプログラムに対応して複数の動作範囲導出部３０を備えている。なお、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０では、各動作範囲導出ルールプログラムに対応して４つの動作範囲導出部３０を備えているものとしたが、１つの動作範囲導出部３０で各動作範囲導出ルールプログラムを順次実行してそれぞれ動作範囲を導出してもよく、必ずしも各動作範囲導出ルールプログラムに対応して１つずつ動作範囲導出部３０を備える必要はない。
【００３７】
図１に示すように、本実施の形態に係る各動作範囲導出部３０は、認識部３２と、導出部３４とを各々備えている。
【００３８】
認識部３２は、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データにより示される道路空間上に配置された各車両モデルや路上物体の位置関係に基づいて動作範囲の導出に必要なパラメータを認識する。
【００３９】
導出部３４は、認識部３２により認識されたパラメータを用いて動作範囲導出ルールプログラムを実行して車両モデルの選択可能な動作範囲として、車両モデルを加速や減速させる加減速度の範囲を導出するものとされている。なお、本実施の形態では、加減速度が正の値である場合に車両モデルを加速させる加速度を表わし、加減速度が負の値である場合に車両モデルを減速させる減速度を表わすものとする。また、本実施の形態では、選択可能な動作範囲として加減速度を導出する場合について説明したが、例えば、車両モデルの目標速度や移動させる位置等を導出するものとしてもよい。
【００４０】
一方、本実施の形態に係る車両モデル部２０は、動作範囲集約部４０と、動作決定部４２と、挙動演算部４４とをさらに備えている。
【００４１】
動作範囲集約部４０は、各動作範囲導出部３０により導出された選択可能な加減速度の範囲を収集して複数の加減速度の範囲で重複する加減速度の範囲を求める。
【００４２】
動作決定部４２は、ドライバの操作の仕方を模したものである。本実施の形態に係る動作決定部４２は、動作範囲集約部４０により求められた重複する加減速度の範囲から車両モデルを最も前進させるように車両モデルの動作を決定する。
【００４３】
挙動演算部４４は、動作決定部４２によって決定された動作に基づいて車両モデルの挙動を演算するものとされている。
【００４４】
交通状況管理部１６は、各挙動演算部４４による演算結果に基づいて空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データにより示される道路空間上に配置された各車両モデルの位置を更新するものとされている。また、交通状況管理部１６は、道路空間上に配置された信号機の信号の制御、及び歩行者ｗの位置の更新の制御も行なう。
【００４５】
衝突判定部１８は、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データにより示される道路空間上に配置された各車両モデルや路上物体の位置関係を比較することにより、車両モデルと路上物体の衝突が衝突したか否か、及び車両モデル同士が衝突したか否かを判定する。なお、車両特性データとして、車両の重量や衝突安全性を示す情報を予め記憶させておき、衝突判定部１８が、衝突した車両モデルの速度や、重量、衝突安全性を示す情報から衝突による車両及び乗員の被害状況を演算するものとしてもよい。
【００４６】
図３には、本実施の形態に係る注意対象選択部２４の詳細な機能構成を示すブロック図が示されている。
【００４７】
同図に示されるように、注意対象選択部２４は、注意対象検索部６０と、必要熟練度情報記憶部６２と、認識注意対象選択部６４と、認識時間情報記憶部６６と、ドライバ認識注意対象選択部６８と、余裕度演算部６９とを備えている
注意対象検索部６０は、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データにより示される道路空間から、ドライバが安全に車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索し、検索された注意するべき注意対象を示す注意対象候補リストを作成するものとされている。なお、本実施の形態に係る注意対象検索部６０は、上記注意するべき注意対象として、挙動演算対象とする車両モデルから所定距離（ここでは、１００ｍ）以内に存在する注意対象を検索して注意対象候補リストを作成するものとされている。
【００４８】
必要熟練度情報記憶部６２には、注意対象の種類毎に、車両モデルと注意対象の位置関係に応じて、当該車両モデルのドライバが当該注意対象を認識するために必要な熟練度を示す必要熟練度情報が予め記憶されている。
【００４９】
図４には、必要熟練度情報のデータ構造の一例が模式的に示されている。なお、同図でおける「遮蔽有り」は、例えば、注意対象が複数存在する場合に、挙動演算対象とする車両モデルから注意対象が他の注意対象によって遮蔽されてしまう位置関係に位置することを意味し、「見通し外」は、例えば、挙動演算対象とする車両モデルから注意対象が壁などによって見えない位置に位置することを意味する。なお、本実施の形態では、熟練度をドライバの運転経験に応じて０〜１．０の範囲で定めており、熟練度が高いほど大きな値としている。また、同図の注意対象を認識するために必要な熟練度は、車両モデルと注意対象の位置関係に応じて当該車両モデルを運転するドライバが当該注意対象を認識できる割合を実際の車両を用いた実験や、コンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用している。
【００５０】
認識注意対象選択部６４は、注意対象検索部６０により作成された注意対象候補リストの各注意対象からドライバによって認識される注意対象を選択するものとされている。なお、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０では、認識注意対象選択部６４よより、車両モデルと注意対象の位置関係が見通し外の場合、ドライバの熟練度が見通し外の必要な熟練度以上の注意対象を当該ドライバにより認識される注意対象として選択し、車両モデルと注意対象の位置関係が遮蔽有りの場合、ドライバの熟練度が遮蔽有りの必要な熟練度以上の注意対象を当該ドライバにより認識される注意対象として選択し、見通し外及び遮蔽有り以外の場合、ドライバの熟練度が車両モデルと注意対象との距離に応じた必要な熟練度以上の注意対象を当該ドライバにより認識される注意対象として選択するものとされている。
【００５１】
一方、認識時間情報記憶部６６には、対向車両、先行車両、信号機、歩行者などの注意対象の種類毎に、ドライバが当該注意対象を認識するために必要な時間を示す認識時間情報が予め記憶されている。
【００５２】
図５には、ドライバが対向車両を認識するために必要な時間を定めた認識時間情報のデータ構造の一例が模式的に示されている。
【００５３】
同図に示されるように、認識時間情報には、ドライバの視力及び集中度に応じて当該ドライバが対向車両を認識するために必要な時間が記憶されている。なお、図５における当該時間はｍｓの単位で示されている。なお、同図の注意対象を認識するために必要な時間は、ドライバの視力及び集中度に応じて当該ドライバが注意対象を認識するために必要な時間を実際の車両を用いた実験や、コンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用している。
【００５４】
ドライバ認識注意対象選択部６８は、認識時間情報記憶部６６に記憶された認識時間情報に基づき、ドライバの視力及び集中度に応じて当該ドライバが認識注意対象選択部６４により選択された注意対象を認識するために必要な時間を求め、当該必要な時間を所定の優先順位の順に加算し、加算して得られた加算時間が所定の動作決定時間以内に収まる注意対象を前記ドライバにより認識される注意対象として選択するものとされている。なお、上記優先順位は、例えば、自車両から注意対象までの距離が近い順としてもよく、また、例えば、信号機、先行車両、対向車両、歩行者等といった順に固定的に定めてもよい。また、必要な時間をランダムな順に加算するものとしてもよい。また、上記動作決定時間は、ドライバが注意対象であるものと認識して車両モデルの動作を決定するのに要する時間である。また、この動作決定時間は、ドライバが注意対象を認識してから車両の動作を決定までの時間を実際の車両を用いた実験や、コンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用している。本実施の形態では、上記動作決定時間として、例えば、１．５秒を適用している。
【００５５】
余裕度演算部６９は、上記動作決定時間における加算時間以外の時間が占める割合を求めることによりドライバの運転に関する余裕度を求め、当該余裕度が低いほどドライバの集中度を低下させるように集中度を示す情報を変更するものとされている。なお、本実施の形態に係る余裕度演算部６９は、一例として、図６に示されような、余裕度の範囲と当該余裕度が各範囲を維持している維持時間とに応じてドライバの集中度を定めた維持時間集中度情報を予め記憶しており、余裕度が各範囲を維持している維持時間に応じた集中度を維持時間集中度情報から求めて、ドライバの集中度を当該求めた集中度に更新するものとされている。なお、本実施の形態では、集中度をドライバの集中度合いに応じて０〜１．０の範囲で定めており、集中度合いが高いほど大きな値としている。また、同図の集中度は、ドライバが各余裕度の範囲を維持している維持時間に応じた集中度を実際の車両を用いた実験や、コンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用している。
【００５６】
次に、図７を参照して、車両の挙動をコンピュータ上で再現して上記シミュレーションを実行する際の交通シミュレーション装置１０の作用を説明する。
【００５７】
同図のステップＳ１０では、データ生成部１３により、前述したように、一例として図２に示すように車両ａ、先行車両ｂ、対向車両ｃをそれぞれモデル化した車両モデル７０Ａ〜７０Ｃを仮想的に道路空間上に配置した状態を示す初期の空間配置データを生成して空間配置データ記憶部１４に記憶させる。また、このとき本ステップＳ１０では、各車両モデル７０Ａ〜７０Ｃ毎に、データ記憶部１２に記憶された車両特性データに基づいて当該車両モデルの最大加速度Ａｍａｘ及び最大減速度Ａｍｉｎを関連付けて空間配置データ記憶部１４に記憶させる。また、本ステップＳ１０では、各車両モデル７０Ａ〜７０Ｃ毎に、データ記憶部１２に記憶された能力情報に基づいて当該車両モデルを運転するドライバの最大加速度Ａ’ｍａｘ及び最大減速度Ａ’ｍｉｎ、ドライバの視力や運転の熟練度、集中度などのドライバの運転に関する能力を示す能力情報を関連付けて空間配置データ記憶部１４に記憶させる。なお、本実施の形態では、運転経験が２０年以上(最も熟練しているドライバー)のドライバの熟練度を１．０とし、運転経験が２０年未満且つ５年以上のドライバの熟練度を０．９とし、運転経験が５年未満且つ１年以上のドライバの熟練度を０．８とし、運転経験が１年未満且つ３ヶ月以上のドライバの熟練度を０．７とし、運転経験が３ヶ月未満且つ３ヶ月未満の免許取立てのドライバの熟練度を０．６としている。
【００５８】
次のステップＳ１２では、注意対象検索部６０により、前述したように、ドライバが安全に車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索し、検索された注意するべき注意対象を示す注意対象候補リストを作成する。
【００５９】
次のステップＳ１４では、認識注意対象選択部６４により、前述したように、上記ステップＳ１２において作成された注意対象候補リストの各注意対象からドライバによって認識される注意対象を選択する。
【００６０】
次のステップＳ１６では、ドライバ認識注意対象選択部６８により、前述したように、ドライバが上記ステップＳ１４において選択された注意対象を認識するために必要な時間を求め、次のステップＳ１８では、求めた必要な時間を所定の優先順位の順に加算し、加算して得られた加算時間が所定の動作決定時間以内に収まる注意対象を前記ドライバにより認識される注意対象として選択する。
【００６１】
すなわち、例えば、道路空間上に配置された車両モデルや路上物体の位置関係が図８に示されるような場合、車両ａでは、図９に示されるように、先行車両ｂ１、ｂ２、対向車両ｃ１、ｃ２、歩行者ｗ、信号機などが安全に車両モデルを走行させるために注意するべき注意対象と検索された注意対象候補リストが作成される。
【００６２】
そして、例えば、車両ａを運転するドライバの熟練度が高い（例えば、ドライバの熟練度を１．０）場合は、図９に示されるように、全ての注意対象がドライバにより認識可能な注意対象として選択される。
【００６３】
一方、例えば、車両ａを運転するドライバの熟練度が低い（例えば、ドライバの熟練度を０．６）場合は、図１０に示されるように、車両ａから遠い対向車両ｃ２がドライバにより認識可能な注意対象として選択されない。
【００６４】
このように、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０は、ドライバの運転の熟練度に応じた注意対象の認識状態を再現させることができる。
【００６５】
また、例えば、ドライバの視力が良く、集中度が高い（例えば、視力が１．５以上且つ集中度が１．０）場合は、図９に示されるように、注意対象を認識するために必要な時間が短いため、より多くの注意対象を認識することができる。
【００６６】
一方、例えば、ドライバの視力が悪く、集中度が低い（例えば、視力が０．７未満且つ集中度が０．４以下）場合は、図１１に示されるように、注意対象を認識するために必要な時間が長くなるため、注意対象の一部しか認識することができない。
【００６７】
このように、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０は、ドライバの視力や集中度に応じた注意対象の認識状態を再現させることができる。
【００６８】
なお、実際の車両を運転するドライバは、複数の注意対象を認識する際に視線を動かすために、各注意対象を認識する間に時間的な間隔が発生する。このため、ドライバは、認識する注意対象の個数に応じて、各注意対象を認識する間の時間が均等になるようにスケジューリングを行なっている。このため、図９〜図１１では、各注意対象を認識する間の時間が均等であるものとして示している。
【００６９】
次のステップＳ２０では、余裕度演算部６９により、前述したように、ドライバの運転の余裕度を求め、維持時間集中度情報から余裕度が各範囲を維持している維持時間に応じた集中度を求めて、ドライバの集中度を当該求めた集中度に更新する。
【００７０】
これにより、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０は、例えば、ドライバが車両を運転する際に認識する注意対象が多くあり、運転に余裕がない状態が長く続いた場合に、疲労によってドライバの集中度が低下してドライバの注意対象の認識に必要な時間が長くなることを再現させることができる。
【００７１】
次のステップＳ２２では、ルール情報読出部２６により、注意対象選択部２４によって選択された注意対象に対応する動作範囲導出ルールプログラムをルール情報記憶部２２から読み出す。これにより、例えば、図２に示す道路状況である場合、車両モデル７０Ａでは、信号機、車両モデル７０Ｂ、車両モデル７０Ｃ、歩行者ｗが道路を走行する際に注意するべき注意対象と選択されて、信号機動作範囲導出ルールプログラム、対向車両動作範囲導出ルールプログラム、先行車両動作範囲導出ルールプログラム、及び歩行者動作範囲導出ルールプログラムが読み出される。
【００７２】
次のステップＳ２４では、読み出した各動作範囲導出ルールプログラムを対応する動作範囲導出部３０により実行して注意対象毎に選択可能な動作範囲を導出する。
【００７３】
図１２には、信号機動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れが示されている。
【００７４】
ステップＳ５０では、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データに基づき、信号機の信号の色、車両モデル７０Ａの速度Ｖ、及び車両モデル７０Ａから停止線までの距離Ｌｓｔｏｐを認識する。
【００７５】
次のステップＳ５２では、認識した信号機の信号が青色であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ５４へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ５６へ移行する。
【００７６】
ステップＳ５４では、信号機の信号が青色であるために車両モデル７０Ａの速度Ｖがいずれの速度であっても交差点を通過できるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を車両モデル７０Ａの最大減速度Ａｍｉｎから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【００７７】
一方、ステップＳ５６では、信号機の信号が黄色であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ６６へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ５８へ移行する。
【００７８】
ステップＳ５８では、信号機の信号が赤色であるため、車両モデル７０Ａを停止線で停止させる場合の加減速度Ａｓｔｏｐを求める。
【００７９】
ここで、車両モデル７０Ａの加速及び減速を時間Ｔａｃｃで終了させるものとすると、車両モデル７０Ａを停止線で停止させる場合の加減速度Ａｓｔｏｐは、次の（１）式より求められる。
【００８０】
Ａｓｔｏｐ＝−Ｖ／Ｔａｃｃ・・・・・（１）
よって、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして加減速度Ａｓｔｏｐ以下を選択できれば、車両モデル７０Ａを停止線で停止させることができる。
【００８１】
次のステップＳ６０では、上記（１）式より求められた加減速度Ａｓｔｏｐが車両モデル７０Ａの最大減速度Ａｍｉｎ以上であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ６２へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ６４へ移行する。
【００８２】
ステップＳ６２では、車両モデル７０Ａを停止線で停止させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｓｔｏｐまでの範囲であるものと導出する。
【００８３】
一方、ステップＳ６４では、車両モデル７０Ａを停止線で停止させることができないため、車両モデル７０Ａを交差点を速やかに通過させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を０から最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【００８４】
一方、ステップＳ６６では、上記ステップＳ５８と同様に（１）式より、車両モデル７０Ａを停止線で停止させる場合の加減速度Ａｓｔｏｐを求める。
【００８５】
次のステップＳ６８では、信号機の信号が黄色から赤色に変わるまでの予測時間Ｔｒｅｄを求める。なお、予測時間Ｔｒｅｄは、信号機の信号が黄色に変わってから赤色に変わるまでの時間から信号が黄色に変わってからの時間を減算することにより求めてよい。また、予め定められた時間（例えば２秒）としてもよい。
【００８６】
次のステップＳ７０では、車両モデル７０Ａを予測時間Ｔｒｅｄまでに停止線を通過させるための条件を求める。車両モデル７０ＡをＴｒｅｄ以内に停止線を通過させる場合の速度をＶａは、次の（２）式より求められる。
【００８７】
Ｖａ＝Ｌｓｔｏｐ／Ｔｒｅｄ・・・・・（２）
上述したように、車両モデル７０Ａの加速及び減速を時間Ｔａｃｃで終了させるものとすると、車両モデル７０Ａを信号機の信号が赤色に変わる前に停止線を通過させて右折させるための加減速度Ａｇｏは、次の（３）式より求められる。
【００８８】
Ａｇｏ＝(Ｖａ−Ｖ)／Ｔａｃｃ・・・・・（３）
よって、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして加減速度Ａｇｏ以上を選択できれば、車両モデル７０Ａを信号機の信号が赤色に変わる前に停止線を通過して交差点を右折させることができる。
【００８９】
次のステップＳ７２では、上記ステップＳ６６において求められた加減速度Ａｓｔｏｐが車両モデル７０Ａの最大減速度Ａｍｉｎ以上であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ７６へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ７４へ移行する。
【００９０】
ステップＳ７４では、車両モデル７０Ａを停止線で停止させることができないため、車両モデル７０Ａを交差点を速やかに通過させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を加減速度Ａｇｏから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【００９１】
一方、ステップＳ７６では、上記ステップＳ７０において求められた加減速度Ａｇｏが車両モデル７０Ａの最大加速度Ａｍａｘ以下である否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ７８へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ８０へ移行する。
【００９２】
ステップＳ７８では、車両モデル７０Ａを信号機の信号が赤色に変わる前に停止線を通過させること、及び車両モデル７０Ａを停止線で停止させることが共にできるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｓｔｏｐまでの範囲及び加減速度Ａｇｏから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【００９３】
一方、ステップＳ８０では、車両モデル７０Ａを停止線で停止させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｓｔｏｐまでの範囲であるものと導出する。
【００９４】
本信号機動作範囲導出ルールプログラムは車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を導出すると処理終了となる。
【００９５】
次に、図１３には対向車両動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れが示されている。
【００９６】
ステップＳ１００では、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データに基づき、車両モデル７０Ａの速度Ｖ、車両モデル７０Ａが交差点を右折して交差点を通過するまで走行経路の距離Ｌｃｏｎｆ２、車両モデル７０Ｃの速度ＶＯＡ、車両モデル７０Ｃから交差点までの距離Ｌｃｏｎｆ１、及び車両モデル７０Ｃが交差点を通過するまでの距離Ｌｐａｓｓを認識する。
【００９７】
次のステップＳ１０２では、車両モデル７０Ｃの速度ＶＯＡ、及び車両モデル７０Ｃから交差点までの距離Ｌｃｏｎｆ１から次の（４）式より車両モデル７０Ｃが交差点に到達するまでの到達時間Ｔｃｏｎｆ１を計算する。
【００９８】
Ｔｃｏｎｆ１＝Ｌｃｏｎｆ１／ＶＯＡ・・・・・（４）
次のステップＳ１０４では、車両モデル７０Ａの速度Ｖ、及び車両モデル７０Ａが交差点を右折して通過するまでの距離Ｌｃｏｎｆ２から次の（５）式より車両モデル７０Ａの交差点を右折して通過するまでの到達時間Ｔｃｏｎｆ２を計算する。
【００９９】
Ｔｃｏｎｆ２＝Ｌｃｏｎｆ２／Ｖ・・・・・（５）
次のステップＳ１０６では、車両モデル７０Ａが車両モデル７０Ｃの前を通過して右折する場合の条件を求める。交差点において、車両モデル７０Ａと車両モデル７０Ｃとの到達時間の差が予め定めたギャップ時間Ｔｇａｐ以上であれば車両モデル７０Ａが車両モデル７０Ｃの前を通過して右折できるものとした場合、車両モデル７０Ａは交差点を現在の時刻から（Ｔｃｏｎｆ１−Ｔｇａｐ）以内に通過すればよい。車両モデル７０Ａが、（ＴＣＯＮＦ１−Ｔｇａｐ）で交差点を通過できる場合、車両モデル７０Ａを車両モデル７０Ｃの前を通過して右折させる場合の加減速度をＡｃｏｎｆとすると、交差点を右折して通過するまでの距離Ｌｃｏｎｆ２は、次の式（６）より求められる。
【０１００】
【数１】
2008171357.tif 000003
よって、加減速度Ａｃｏｎｆは、次の（７）式より求められる。
【０１０１】
【数２】
2008171357.tif 000004
よって、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして加減速度Ａｃｏｎｆ以上を選択できれば、車両モデル７０Ａを車両モデル７０Ｃの前を通過して交差点を右折させることができる。
【０１０２】
次のステップＳ１０８では、車両モデル７０Ａが車両モデル７０Ｃの通過後に交差点を右折する場合の条件を求める。車両モデル７０Ｃが交差点を通過する時間は、Ｌｐａｓｓ／ＶＯＡより求まる。よって、車両モデル７０Ａが車両モデル７０Ｃの後を通過して右折できるものとした場合、車両モデル７０Ａは交差点を現在の時刻から（Ｌｐａｓｓ／ＶＯＡ＋Ｔｇａｐ）以降に通過すればよい。車両モデル７０Ａが、（Ｌｐａｓｓ／ＶＯＡ＋Ｔｇａｐ）で交差点を通過できる場合、車両モデル７０Ｃの通過後に交差点を通過して右折させる場合の加減速度をＡｐａｓｓとすると、交差点を右折して通過するまでの距離Ｌｃｏｎｆ２は、次の式（８）より求められる。
【０１０３】
【数３】
2008171357.tif 000005
よって、加減速度Ａｐａｓｓは、次の（９）式より求められる。
【０１０４】
【数４】
2008171357.tif 000006
よって、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして加減速度Ａｐａｓｓ以下を選択できれば、車両モデル７０Ａを車両モデル７０Ｃの通過後に交差点を右折させることができる。
【０１０５】
次のステップＳ１１０では、加減速度Ａｐａｓｓが車両モデル７０Ａの最大減速度Ａｍｉｎ以上であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１１４へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ１１２へ移行する。
【０１０６】
ステップＳ１１２では、車両モデル７０Ａを車両モデル７０Ｃの通過後に交差点を右折させることができないので、車両モデル７０Ａを車両モデル７０Ｃの前を速やかに通過させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を加減速度Ａｃｏｎｆから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【０１０７】
一方、ステップＳ１１４では、加減速度Ａｃｏｎｆが車両モデル７０Ａの最大加速度Ａｍａｘ以下である否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１１６へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ１１８へ移行する。
【０１０８】
ステップＳ１１６では、車両モデル７０Ａを車両モデル７０Ｃの前に交差点を右折させること、及び車両モデル７０Ｃの通過後に交差点を右折させることが共にできるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｐａｓｓまでの範囲及び加減速度Ａｃｏｎｆから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【０１０９】
一方、ステップＳ１１８では、車両モデル７０Ｃの通過後に交差点を右折させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｐａｓｓまでの範囲であるものと導出する。
【０１１０】
本対向車両動作範囲導出ルールプログラムは車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を導出すると処理終了となる。
【０１１１】
次に、図１４には先行車両動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れが示されている。
【０１１２】
ステップＳ１５０では、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データに基づき、車両モデル７０Ａの速度Ｖ、先行する車両モデル７０Ｂの速度Ｖｐｒｅ、及び車両モデル７０Ａから車両モデル７０Ｂまでの車間距離Ｌｐｒｅを認識する。
【０１１３】
次のステップＳ１５２では、車両モデル７０Ｂの速度Ｖｐｒｅが制限速度Ｖｍａｘよりも速いか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１５４へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ１５８へ移行する。
【０１１４】
ステップＳ１５４では、車両モデル７０Ａの速度Ｖを制限速度Ｖｍａｘにする場合の条件を求める。
【０１１５】
上述したように、車両モデル７０Ａの加速及び減速を時間Ｔａｃｃで終了させるものとすると、車両モデル７０Ａの速度Ｖを制限速度Ｖｍａｘにする場合の加減速度Ａｏｐｔ１は、次の（１０）式より求められる。
【０１１６】
Ａｏｐｔ１＝(Ｖｍａｘ−Ｖ)／Ｔａｃｃ・・・・・（１０）
次のステップＳ１５６では、車両モデル７０Ａの速度Ｖを制限速度Ｖｍａｘにするため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｏｐｔ１までの範囲であるものと導出する。
【０１１７】
一方、ステップＳ１５８では、車両モデル７０Ａの速度Ｖ、車間距離Ｌｐｒｅから次の（１１）式より車両モデル７０Ａが車間距離Ｌｐｒｅを走行する時間ＴＴＴＣを計算する。
【０１１８】
ＴＴＴＣ＝Ｌｐｒｅ／Ｖ・・・・・（１１）
次のステップＳ１６０では、適正な車両間隔として予め定められた基準時間ＴＣ、及びドライバの集中度に基づき、次の（１２）式より目標時間ＴＴＣを算出する。
【０１１９】
ＴＴＣ＝ＴＣ×（１．０／集中度）・・・・・（１２）
このように、ドライバの集中度に応じて目標時間ＴＴＣを変更させることにより、本実施の形態に係る交通シミュレーション装置１０では、例えば、集中度が低下した場合、ドライバが車間距離を空けるようになることを再現させることができる。
【０１２０】
そして、本ステップＳ１６０では、上記ステップＳ１５８において計算された時間ＴＴＴＣが目標時間ＴＴＣよりも大きいか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１６２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ１６６へ移行する。
【０１２１】
ステップＳ１６２では、車両モデル７０Ａの速度Ｖを車両モデル７０Ｂの速度Ｖｐｒｅに変更する場合の条件を求める。
【０１２２】
上述したように、車両モデル７０Ａの加速及び減速を時間Ｔａｃｃで終了させるものとすると、車両モデル７０Ａの速度Ｖを車両モデル７０Ｂの速度Ｖｐｒｅに変更する場合の加減速度Ａｏｐｔ３は、次の（１３）式より求められる。
【０１２３】
Ａｏｐｔ３＝(Ｖｐｒｅ−Ｖ)／Ｔａｃｃ・・・・・（１３）
次のステップＳ１６４では、車両モデル７０Ａの速度を車両モデル７０Ｂの速度Ｖｐｒｅに変更するため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｏｐｔ３までの範囲であるものと導出する。
【０１２４】
一方、ステップＳ１６６では、車両モデル７０Ａが車間距離Ｌｐｒｅを走行する時間ＴＴＴＣが目標時間ＴＴＣになるように車両モデル７０Ａの速度Ｖを変更する場合の条件を求める。
【０１２５】
この車両モデル７０Ａが車間距離Ｌｐｒｅを走行する時間ＴＴＴＣが目標時間ＴＴＣになる速度ＶＴＴＣは、次の（１４）式より求められる。
【０１２６】
ＶＴＴＣ＝Ｌｐｒｅ／ＴＴＣ・・・・・（１４）
上述したように、車両モデル７０Ａの加速及び減速を時間Ｔａｃｃで終了させるものとすると、車両モデル７０Ａの速度を速度ＶＴＴＣに変更する場合の加減速度Ａｏｐｔ２は、次の（１５）式より求められる。
【０１２７】
Ａｏｐｔ２＝(ＶＴＴＣ−Ｖ)／Ｔａｃｃ・・・・・（１５）
次のステップＳ１６４では、車両モデル７０Ａの速度を速度ＶＴＴＣに変更するため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｏｐｔ２までの範囲であるものと導出する。
【０１２８】
本先行車両動作範囲導出ルールプログラムは車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を導出すると処理終了となる。
【０１２９】
次に、図１５には歩行者動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れが示されている。
【０１３０】
ステップＳ２００では、空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データに基づき、車両モデル７０Ａの速度Ｖ、車両モデル７０Ａが交差点を右折して交差点を通過するまで走行経路の距離Ｌｃｏｎｆ２、歩行者ｗの速度Ｖｗ、及び歩行者ｗが横断歩道を通過するまでの距離Ｌｗを認識する。
【０１３１】
次のステップＳ２０２では、歩行者ｗの速度Ｖｗ、及び歩行者ｗが横断歩道を通過するまでの距離Ｌｗから次の（１６）式より歩行者ｗが横断歩道を通過するまでの到達時間ＴＷを計算する。
【０１３２】
Ｔｗ＝ＬＷ／ＶＷ・・・・・（１６）
次のステップＳ２０４では、車両モデル７０Ａの速度Ｖ、及び車両モデル７０Ａが交差点を右折して通過するまでの距離Ｌｃｏｎｆ２から上記（５）式より車両モデル７０Ａの交差点を右折して通過するまでの到達時間Ｔｃｏｎｆ２を計算する。
【０１３３】
次のステップＳ２０６では、車両モデル７０Ａが歩行者ｗの前を通過して右折する場合の条件を求める。交差点において、車両モデル７０Ａと歩行者ｗとの到達時間の差が予め定めたギャップ時間Ｔｇａｐｗ以上であれば車両モデル７０Ａが歩行者ｗの前を通過して右折できるものとした場合、車両モデル７０Ａは交差点を現在の時刻から（Ｔｗ−Ｔｇａｐｗ）以内に通過すればよい。車両モデル７０Ａが、（Ｔｗ−Ｔｇａｐｗ）で交差点を通過できる場合、車両モデル７０Ａを歩行者ｗの前を通過して右折させる場合の加減速度をＡｃｏｎｆｗとすると、交差点を右折して通過するまでの距離Ｌｃｏｎｆ２は、次の式（１７）より求められる。
【０１３４】
【数５】
2008171357.tif 000007
よって、加減速度ＡｃｏｎｆＷは、次の（１８）式より求められる。
【０１３５】
【数６】
2008171357.tif 000008
よって、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして加減速度Ａｃｏｎｆｗ以上を選択できれば、車両モデル７０Ａを歩行者ｗの前を通過して交差点を右折させることができる。
【０１３６】
次のステップＳ２０８では、車両モデル７０Ａが歩行者ｗの通過後に交差点を右折する場合の条件を求める。歩行者ｗが交差点を通過する時間は、ＬＷ／ＶＷより求まる。よって、車両モデル７０Ａが歩行者ｗの後を通過して右折できるものとした場合、車両モデル７０Ａは交差点を現在の時刻から（ＬＷ／ＶＷ＋Ｔｇａｐｗ）以降に通過すればよい。車両モデル７０Ａが、（ＬＷ／ＶＷ＋Ｔｇａｐｗ）で交差点を通過できる場合、歩行者ｗの通過後に交差点を通過して右折させる場合の加減速度をＡｐａｓｓｗとすると、交差点を右折して通過するまでの距離Ｌｃｏｎｆ２は、次の式（１９）より求められる。
【０１３７】
【数７】
2008171357.tif 000009
よって、加減速度Ａｐａｓｓｗは、次の（２０）式より求められる。
【０１３８】
【数８】
2008171357.tif 000010
よって、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして加減速度Ａｐａｓｓｗ以下を選択できれば、車両モデル７０Ａを歩行者ｗの通過後に交差点を右折させることができる。
【０１３９】
次のステップＳ２１０では、加減速度Ａｐａｓｓｗが車両モデル７０Ａの最大減速度Ａｍｉｎ以上であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ２１４へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ２１２へ移行する。
【０１４０】
ステップＳ２１２では、車両モデル７０Ａを歩行者ｗの通過後に交差点を右折させることができないので、車両モデル７０Ａを歩行者ｗの前を速やかに通過させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を加減速度Ａｃｏｎｆｗから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【０１４１】
一方、ステップＳ２１４では、加減速度Ａｃｏｎｆｗが車両モデル７０Ａの最大加速度Ａｍａｘ以下である否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ２１６へ移行する一方、否定判定となった場合はステップＳ２１８へ移行する。
【０１４２】
ステップＳ２１６では、車両モデル７０Ａを歩行者ｗの前に交差点を右折させること、及び歩行者ｗの通過後に交差点を右折させることが共にできるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｐａｓｓｗまでの範囲及び加減速度Ａｃｏｎｆｗから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲であるものと導出する。
【０１４３】
一方、ステップＳ２１８では、歩行者ｗの通過後に交差点を右折させるため、車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｐａｓｓｗまでの範囲であるものと導出する。
【０１４４】
本歩行者動作範囲導出ルールプログラムは車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を導出すると処理終了となる。
【０１４５】
このように、図７のステップＳ２４では、読み出した各動作範囲導出ルールプログラムを実行して注意対象毎に車両モデル７０Ａの加減速度Ａとして選択可能な範囲を求める。
【０１４６】
次のステップＳ２６では、動作範囲集約部４０により、各動作範囲導出ルールプログラムにより求められた選択可能な加減速度Ａの範囲を収集して複数の加減速度の範囲で重複する加減速度の範囲を求める。
【０１４７】
図１６には、各動作範囲導出ルールプログラムにより導出され選択可能な加減速度Ａの範囲が模式的に示されている。なお、同図では、ハッチングされている部分が選択可能な加減速度Ａの範囲を示している。例えば、信号器を判断した結果の選択可能な加減速度Ａの範囲は最大減速度Ａｍｉｎから加減速度Ａｓｔｏｐまでの範囲及び加減速度Ａｇｏから最大加速度Ａｍａｘまでの範囲である。
【０１４８】
ステップＳ２８では、動作決定部４２により、上記ステップＳ１８において求められた重複する加減速度の範囲において最も大きな加減速度を車両モデル７０Ａの動作と決定する。例えば、各選択可能な加減速度Ａの範囲が図１６で示されるものの場合は、加減速度Ａ’ｍａｘが車両モデル７０Ａの加減速度と決定される。
【０１４９】
ステップＳ３０では、挙動演算部４４により、上記ステップＳ２８において決定した加減速度Ａで車両モデル７０Ａを上記ステップＳ１２から後述するステップＳ３２の繰り返し処理の１回分の処理時間である処理インターバル時間だけ移動させた位置を演算で求めることにより、車両モデル７０Ａの挙動を演算し、演算で求めた位置に車両モデル７０Ａを移動させるように空間配置データ記憶部１４に記憶された空間配置データを更新する。
【０１５０】
次のステップＳ３２では、不図示の操作部よりシミュレーション終了の指示がなされたか否かを判定し、否定判定となった場合は再度ステップＳ１２に戻る一方、肯定判定となった時点で本シミュレーション処理が終了となる。
【０１５１】
以上のように、本実施の形態によれば、注意対象検索部６０により、ドライバが車両モデルを走行させる際に注意するべき注意対象を検索し、認識注意対象選択部６４及びドライバ認識注意対象選択部６８により、データ生成部１３によって設定されたドライバの能力情報に基づき、検索した注意対象から当該ドライバにより認識される注意対象を選択し、動作決定部４２により、選択した注意対象に基づいて車両モデルの動作を決定しているので、高精度に交通状態をシミュレーションすることができる。
【０１５２】
また、本実施の形態によれば、認識注意対象選択部６４により、ドライバの運転の熟練度が、必要熟練度情報記憶部６２に記憶された必要熟練度情報により示される車両モデルと注意対象との距離、注意対象に対する遮蔽の有無、注意対象に対する見通しの有無の少なくとも１つに応じた必要な熟練度以上の注意対象を、検索した意対象から当該ドライバにより認識される注意対象として選択しているので、ドライバの運転の熟練度に応じた注意対象の認識状態を再現させることができる。
【０１５３】
さらに、本実施の形態によれば、ドライバ認識注意対象選択部６８により、認識時間情報記憶部６６に記憶された認識時間情報に基づき、ドライバの視力及び集中度の少なくとも一方に応じて当該ドライバが注意対象を認識するために必要な時間を求め、当該必要な時間を所定の優先順位の順に加算し、加算して得られた加算時間が前記ドライバが注意対象であるものと認識して車両モデルの動作を決定するのに要する動作決定時間以内に収まる注意対象をドライバにより認識される注意対象として選択するので、ドライバの視力や集中度に応じた注意対象の認識状態を再現させることができる。
【０１５４】
なお、本実施の形態では、ルール情報としてプログラムを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、動作範囲の導出に必要なパラメータに対応して動作を示す値を記憶したルックアップテーブル等を用いてもよい。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１５５】
また、本実施の形態では、ドライバの能力に応じて道路上に存在する注意対象を認識して車両の動作を決定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ドライバが携帯電話機で会話しながら車両を運転している場合を交通シミュレーション装置１０で再現させる場合、一例として、図１７に示すように、上記動作決定時間内に携帯電話機での会話に意識が奪われる時間部分を設け、それ以外の時間以内に収まる注意対象をドライバにより認識される注意対象として選択するものとしてもよい。また、ドライバが漫然と運転している場合を交通シミュレーション装置１０で再現させる場合、一例として、図１８に示すように、各注意対象を認識した時間の後に無反応時間を設けて、動作決定時間以内に収まる注意対象をドライバにより認識される注意対象として選択するようにしてもよい。これにより、携帯電話機を操作しているドライバや、漫然として運転しているドライバによる車両の動作を高精度でシミュレーションすることができる。
【０１５６】
また、本実施の形態では、シミュレーション処理をハードウェアにより実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ソフトウェアにより実現することもできることは言うまでもない。この場合の形態例としては、一例として、図７に示したフローチャートにより実行される処理をコンピュータ・プログラムとして作成して実行する形態を例示することができる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１５７】
その他、本実施の形態で説明した交通シミュレーション装置１０の構成（図１参照。）及び注意対象選択部２４の構成（図３参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【０１５８】
また、本実施の形態で説明した各種情報のデータ構造（図４〜図６参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【０１５９】
さらに、本実施の形態で説明したシミュレーション処理（図７参照。）及び各動作範囲導出ルールプログラム（図１２〜図１５参照。）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】実施の形態に係る交通シミュレーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るシミュレーションする道路状況の一例を示す図である。
【図３】実施の形態に係る注意対象選択部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態に係る必要熟練度情報のデータ構造の一例を示す模式図である。
【図５】実施の形態に係る認識時間情報のデータ構造の一例を示す模式図である。
【図６】実施の形態に係る維持時間集中度情報のデータ構造の一例を示す模式図である。
【図７】実施の形態に係るシミュレーション処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】シミュレーションする別な道路状況を示す図である。
【図９】実施の形態に係る熟練度が高く、視力が良く、集中度が高いドライバによって認識される注意対象を選択する際の処理の流れの説明に供する模式図である。
【図１０】実施の形態に係る熟練度が低く、視力が良く、集中度が高いドライバによって認識される注意対象を選択する際の処理の流れの説明に供する模式図である。
【図１１】実施の形態に係る熟練度が高く、視力が悪い、集中度が低いドライバによって認識される注意対象を選択する際の処理の流れの説明に供する模式図である。
【図１２】実施の形態に係る信号機動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態に係る対向車両動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態に係る先行車両動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態に係る歩行者動作範囲導出ルールプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】選択可能な動作範囲を集約した結果を模式的に示す図である。
【図１７】携帯電話機で会話をしているドライバによって認識される注意対象を選択する際の処理の流れの説明に供する模式図である。
【図１８】漫然と運転しているドライバによって認識される注意対象を選択する際の処理の流れの説明に供する模式図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０  交通シミュレーション装置
１３  データ生成部（設定手段）
１４  空間配置データ記憶部（記憶手段）
４２  動作決定部（決定手段）
６０  注意対象検索部（検索手段）
６２  必要熟練度情報記憶部（記憶手段）
６４  認識注意対象選択部（選択手段）
６６  認識時間情報記憶部（記憶手段）
６８  ドライバ認識注意対象選択部（選択手段）
６９  余裕度演算部（変更手段）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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