(57)【要約】【課題】シミュレーションモデルの現実への動作忠実性を向上させ、これにより、シミュレーションをより現実に近いかたちで実施することの可能なシミュレーションシステムおよびシミュレーションモデルのふるまい制御方法を提供する。【解決手段】シミュレーションモデルが、ディシジョンテーブルに基づいて自己のふるまいを半自律的に決定することによりシミュレーションが進行するシミュレーションシステムにおいて、複数のディシジョンテーブルを予めコンピュータに記憶させる。また、シミュレーションモデルの置かれ得るシチュエーションと、各ディシジョンテーブルを対応付けた振り分けテーブル１５ａを導入する。そして、シミュレーションの置かれるシチュエーションをリアルタイムに判定し、シチュエーションに応じてディシジョンテーブルをダイナミックに切り替えることにより、シミュレーションモデルの状態にきめ細かに対応できるようにする。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータによりシミュレーションを実施するシミュレーションシステムにおいて、
前記コンピュータは、
前記シミュレーション中に出現するシミュレーションモデルの置かれるコンディションごとに当該シミュレーションモデルが実行すべきアクションを対応付けてテーブル化したテーブルであって、前記シミュレーションモデルの置かれるシチュエーションごとに対応付けて用意される複数の第１のテーブルを記憶する記憶手段と、
前記シミュレーションモデルが前記第１のテーブルの内容から自己の置かれるコンディションに応じて自己のふるまいを自律的に決定することにより前記シミュレーションが進行するという環境を形成する環境形成手段とを具備し、
前記記憶手段は、前記シチュエーションごとに前記シミュレーションモデルが選択すべき第１のテーブルを対応付けてテーブル化した第２のテーブルを記憶し、
前記環境形成手段は、前記シミュレーションモデルに、前記ふるまいを決定するための第１のテーブルを前記第２のテーブルの内容から自己の置かれるシチュエーションに応じて選択させることを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項２】
前記コンピュータは、
さらに、前記第１のテーブルおよび第２のテーブルの少なくとも一方を前記シミュレーションの仕様に応じてユーザが作成するためのテーブル作成処理手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のシミュレーションシステム。
【請求項３】
コンピュータにより実施されるシミュレーション中に出現するシミュレーションモデルのふるまいを制御する方法であって、
前記シミュレーションモデルの置かれるコンディションごとに当該シミュレーションモデルが実行すべきアクションを対応付けてテーブル化したテーブルであって前記シミュレーションモデルの置かれるシチュエーションごとに対応付けて用意される複数の第１のテーブルと、前記シチュエーションごとに前記シミュレーションモデルが選択すべき第１のテーブルを対応付けてテーブル化した第２のテーブルとを前記コンピュータに予め記憶させる記憶ステップと、
前記シミュレーションモデルが前記第１のテーブルの内容から自己の置かれるコンディションに応じて自己のふるまいを自律的に決定することにより前記シミュレーションが進行するという環境を形成する環境形成ステップと、
前記シミュレーションモデルに、前記ふるまいを決定するための第１のテーブルを前記第２のテーブルの内容から自己の置かれるシチュエーションに応じて選択させる選択ステップとを具備することを特徴とするシミュレーションモデルのふるまい制御方法。
【請求項４】
さらに、前記第１のテーブルおよび第２のテーブルの少なくとも一方を前記シミュレーションの仕様に応じて作成する作成ステップを具備することを特徴とする請求項３に記載のシミュレーションモデルのふるまい制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータを用いるシミュレーションシステムと、当該シミュレーションシステムにより実施されるシミュレーション中に出現するシミュレーションモデルの動きを制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータを用いたシミュレーションに関する研究が盛んであり、特にＳＡＦ（Ｓｅｍｉ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｆｏｒｃｅｓ）またはＣＧＦ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  Ｆｏｒｃｅｓ）と称される制御方式が注目されている。この方式によるシミュレーションシステムでは、コンピュータの画面上で移動する航空機や車両などのキャラクタ（以下シミュレーションモデルと称する）は、あたかも自ら判断能力を持つようにふるまう。
【０００３】
ところで、シミュレーションをより現実に近いかたちで実施するには、特にシミュレーションモデルの動作の忠実性を向上させる必要がある。すなわち、シミュレーションモデルの動作が現実の事象に忠実であればあるほど、シミュレーション自体もより現実の事象に近く、リアルに実施することができる。
【０００４】
しかしながらシミュレーションモデルの動作の忠実性を向上させるには、それに伴って複雑な制御手順およびアルゴリズムが必要となる。これは、シミュレーションの背景となる条件が複雑であればあるほど、さらに顕著になる。よって従来のシミュレーションシステムにおいては制御アルゴリズムが複雑化しやすく、リアルさを求めるほどにコンピュータの処理負担が大きくなる傾向がある。また、如何に複雑なアルゴリズムを用いたとしても、リアルさの向上にはある程度の限界があることが判ってきている。
【０００５】
なお、関連する技術が下記特許文献１および２に開示される。特許文献１には、シミュレーションモデルにおける動き判断部分を、ユーザの要望に応じて短時間でしかも容易に設計できるようにし、これにより現実に近いシミュレーションモデルを作成可能なシミュレーションモデルの動き制御方法、シミュレーションモデルの動き制御プログラムおよび電子機器が開示される。
【０００６】
特許文献２には、シミュレーションモデルに対応するオブジェクトに、シミュレーションモデルが存在するポジションに対応するマヌーバ・スケジュールに記載される項目のみを実施させることにより、シミュレーションを実施するコンピュータの処理負荷を軽減することが可能なシミュレーションシステムおよびシミュレーションモデルの動き制御方法が開示される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２７９４３９号公報（段落番号［００２３］〜［００４０］、図３）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００３−１０７９８９号公報（段落番号［００１１］〜［００２２］、図８）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように既存のＳＡＦベースのシミュレーションシステムには、複雑な環境下におけるシミュレーションモデルの制御に難点が有り、リアルさに欠けると言わざるを得ない面が有る。また既存のシミュレーションシステムにおいては、或るロジックに従うアルゴリズムを組み込んでしまえば、シミュレーションモデルはどの様な状況下においても固定的なロジックに従って動作することになる。このため刻々と変化する環境に対し、シミュレーションモデルの動作をシミュレーション実行中に瞬時に変化させることは非常に困難である。
【００１０】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、シミュレーションモデルの現実への動作忠実性を向上させることができ、これにより、シミュレーションをより現実に近いかたちで実施することの可能なシミュレーションシステムおよびシミュレーションモデルのふるまい制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係わるシミュレーションシステムは、コンピュータによりシミュレーションを実施するシミュレーションシステムにあって、前記コンピュータは、前記シミュレーション中に出現するシミュレーションモデルの置かれるコンディションごとに当該シミュレーションモデルが実行すべきアクションを対応付けてテーブル化したテーブルであって前記シミュレーションモデルの置かれるシチュエーションごとに対応付けて用意される複数の第１のテーブル（例えばディシジョンテーブル）を記憶する記憶手段（例えば記憶部１５）と、前記シミュレーションモデルが前記第１のテーブルの内容から自己の置かれるコンディションに応じて自己のふるまいを自律的に決定することにより前記シミュレーションが進行するという環境を形成する環境形成手段（例えば挙動制御部１６ａ）とを具備し、前記記憶手段は、前記シチュエーションごとに前記シミュレーションモデルが選択すべき第１のテーブルを対応付けてテーブル化した第２のテーブル（例えば振り分けテーブル１５ａ）を記憶し、前記環境形成手段は、前記シミュレーションモデルに、前記ふるまいを決定するための第１のテーブルを前記第２のテーブルの内容から自己の置かれるシチュエーションに応じて選択させることを特徴とする。
【００１２】
このような手段を講じることにより、シミュレーションモデルが自己のふるまいを決定するために使用すべきディシジョンテーブルは、シミュレーションモデルの置かれるシチュエーションごとに、リアルタイムかつダイナミックに切り替えられる。これにより固定的なシーケンスでなく、状況（シチュエーションおよびコンディションを含む概念）に合った最適なシーケンスのもとでシミュレーションモデルを動作させることができる。従って従来のような単調な、すなわち始めから決められた（設定された）動作ではなく、モデルの動作をリアルタイムに臨機応変に変化させることができる。このことから、既存のＳＡＦモデルよりもより現実に近い動作をシミュレーションモデルに行わせることが可能となる。すなわち、アルゴリズムが複雑化したり、コンピュータの処理負担を増大させること無しにシミュレーションモデルの現実への動作忠実性を向上させることができるようになり、従ってシミュレーションをより現実に近いかたちで実施することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係わるシミュレーションシステムおよびシミュレーションモデルのふるまい制御方法の一実施の形態を実現するコンピュータを示す概略図である。コンピュータＰＣは、表示器１１とキーボード１２とを備える。コンピュータＰＣには、シミュレーションを実現するための制御プログラムが予め記憶される。
【００１４】
図２は、コンピュータＰＣの表示器１１に表示されるシミュレーションの状態を示す概略図である。図２において、シミュレーションモデルとしての列車モデル１００は、シミュレーションの進行に伴い線路２００に沿って移動する。線路２００には、駅や分岐ポイントなどの複数のポジションＰ１〜Ｐ１１が設定される。例えばポジションＰ３は、線路２００が二手に分かれる分岐ポイントである。ポジションＰ３においていずれの方向に向かうかは、列車モデル１００の半自律的な判断に任される。
【００１５】
図３は、コンピュータＰＣの構成を示す機能ブロック図である。コンピュータＰＣは、入力制御部１４、記憶部１５、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１６、表示制御部１７、及び、これらを互いに接続するバスライン１３を備える。
【００１６】
入力制御部１４は、キーボード１２やマウス（図示せず）を介して入力された情報をＣＰＵ１６に通知する。表示制御部１７は、ＣＰＵ１６から通知される情報に基づき、表示器１１におけるシミュレーションモデルの動きを制御する。
【００１７】
記憶部１５は、シミュレーションの実施に係わる既知の制御プログラムに加え、振り分けテーブル１５ａと、複数のディシジョンテーブル（ＤＴ）Ａ，Ｂ，Ｃ，…とを所定の記憶領域に記憶する。
【００１８】
図４は、振り分けテーブル１５ａの一例を示す概念図である。振り分けテーブル１５ａは、シミュレーションモデルの取り得る条件、または複数の条件の組合わせごとに一つのディシジョンテーブルを対応付けたテーブルである。一つの条件および複数の条件の組合わせを、ここではシチュエーションと総称する。
【００１９】
図４において、例えば、平日でありかつ混雑する時間帯（混雑時）であるというシチュエーションにシミュレーションモデルが置かれたとする。そうするとこのシミュレーションモデルは、「ディシジョンテーブルＣを選択する」というアクションを実行する。
【００２０】
図５は、ディシジョンテーブルＡの一例を示す概念図である。ディシジョンテーブルは、列車モデル１００の取り得るコンディションごとに、列車モデル１００が如何なるアクションを実施するかという情報を対応付けたテーブルである。例えば列車モデル１００が線路上に有る場合、図５のテーブルを用いると、列車モデル１００は線路の起伏の有無、および信号機のチェックを実施する。各テーブルの設定（例えば○印）は、ユーザが自由に設定することができる。
【００２１】
図６は、ディシジョンテーブルＢの例を示す概念図である。ディシジョンテーブルＢにはディシジョンテーブルＡと異なるコンディションが記述され、また列車モデル１００が実施すべきアクションも異なる。図５のテーブルと同様に、各テーブルの設定（例えば○印）は、ユーザが自由に設定できる。
【００２２】
なお、シチュエーション、およびコンディションなる語は、いずれもシミュレーションモデルの置かれる「状況」に対応するものであるが、必ずしも両者を厳密に区別する必要はない。本実施形態においては、「シチュエーション」が、「コンディション」よりもより上位レイヤに属する概念であるとして理解すると良い。
【００２３】
ところで、ＣＰＵは、挙動制御部１６ａと、テーブル作成処理部１６ｂとを備える。挙動制御部１６ａは、シミュレーションモデルのふるまいに関わるオブジェクトを制御する。オブジェクトとは、シミュレーションに出現するシミュレーションモデルを、データとこのデータを操作する手続き（演算）とのパッケージで表現するものである。オブジェクトは、例えばＣ＋＋などのオブジェクト指向言語によりプログラム上のコードとして実現される。
【００２４】
挙動制御部１６ａは、各シミュレーションモデルに対応するオブジェクトに自律的な判断能力を持たせることによりシミュレーションが進行するという環境を形成する。すなわち挙動制御部１６ａは、シミュレーションモデルがディシジョンテーブルの内容に基づいて、自己の置かれるコンディションに応じたふるまいを自律的に決定できるようにする。このようなシミュレーションの進行過程は、ＳＡＦベースの技術においては良く知られているものである。
【００２５】
テーブル作成処理部１６ｂは、ディシジョンテーブルをユーザが作成するための処理を司る。すなわちテーブル作成処理部１６ｂは、ユーザによりディシジョンテーブル、または振り分けテーブル１５ａの作成または改編を要求された場合に、図１の表示器１１にリスト形式の項目を表示する。項目には、シミュレーションモデルの置かれ得るシチュエーションまたはコンディション、およびシミュレーションモデルが実施すべきアクションのリストがドロップダウンリスト形式で配列される。ユーザは配列される各アイテムを任意に選択指定することにより、ディシジョンテーブルおよび振り分けテーブル１５ａを、シミュレーションの仕様に応じて任意に作成することができる。
【００２６】
図７は、上記構成における挙動制御部１６ａの処理手順を示す図である。以下では列車モデル１００を主体として説明する。図７において、列車モデル１００は自己の置かれるシチュエーションをシミュレートの進行に伴ってリアルタイムで認識し、判定する（ステップＳ１）。次に列車モデル１００は、認識したシチュエーションに対応するディシジョンテーブルを選択する（ステップＳ２）。
【００２７】
次に列車モデル１００は、自己の置かれるコンディションをシミュレーションの進行に伴ってリアルタイムで認識し、判定する（ステップＳ３）。次に列車モデル１００は、ステップＳ２で選択したディシジョンテーブルを参照し、そのディシジョンテーブル中に、ステップＳ３で判定したコンディションに対応するアクションが有るか否かを判定する（ステップＳ４）。このステップで、コンディションに対応するアクションが無ければ、ステップＳ５においてタイムアウトと判定されるまでステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ５の処理ループが継続される。ステップＳ５でタイムアウトであれば処理手順はステップＳ１に戻り、同様の処理が繰り返される。一方、ステップＳ４において、コンディションに対応するアクションが有れば、列車モデル１００はそのアクション内容に対応する処理を実行する（ステップＳ６）。
【００２８】
図８は、本発明に関わるシミュレーションシステムの処理手順を示す模式図である。図８に示されるように、振り分けテーブル１５ａは、ディシジョンテーブルＡ，Ｂ，…よりも上位レイヤに位置付けられる。各ディシジョンテーブルＡ，Ｂ，…は、シミュレーションモデルの置かれるシチュエーションに応じ、振り分けテーブル１５ａに基づいて選択される。すなわち振り分けテーブル１５ａからディシジョンテーブルＡ，Ｂ，…へと、階層的な流れにより処理アルゴリズムが切り替えられる。例えば、（平日）、（休日）、（混雑時）、あるいは（事故発生時）といった列車モデル１００の置かれるシチュエーションごとに、対応するディシジョンテーブルＡ，Ｂ，Ｃ，…が選択される。
【００２９】
このようにすることで、シミュレーションの進行に伴って、刻々と変化する状況（または結果）に応じ、最適なディシジョンテーブル（Ａ、Ｂ、…）が選択される。選択されたディシジョンテーブルの内容は、シミュレーションモデルの動作、すなわちふるまいに反映される。
【００３０】
従来のシステムでは、一つのディシジョンテーブルのみに基づいてシミュレーションモデルのふるまいを制御し、ＳＡＦベースでのシミュレーションを実施するようにしていた。これに対し本実施形態では、複数のディシジョンテーブルを用意し、シミュレーションモデルの置かれるシチュエーションに応じて、使用すべきディシジョンテーブルをダイナミックに切り替えるようにしている。このようにすることで、シミュレーションモデルの動作を様々な状態（あるいは条件）に対応させて模擬することが可能となり、従来のＳＡＦシミュレーションより現実に近いシミュレーションができる。このようなことから本実施形態によれば、シミュレーションモデルの現実への動作忠実性を向上させることができ、これにより、シミュレーションをより現実に近いかたちで実施することが可能となる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳しく述べたように本発明によれば、シミュレーションモデルの現実への動作忠実性を向上させることができ、これにより、シミュレーションをより現実に近いかたちで実施することの可能なシミュレーションシステムおよびシミュレーションモデルのふるまい制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるシミュレーションシステムおよびシミュレーションモデルのふるまい制御方法の一実施の形態を実現するコンピュータを示す概略図。
【図２】図１のコンピュータＰＣの表示器１１に表示されるシミュレーションの状態を示す概略図。
【図３】図１のコンピュータＰＣの構成を示す機能ブロック図。
【図４】図３の振り分けテーブル１５ａの一例を示す概念図。
【図５】図３のディシジョンテーブルＡの一例を示す概念図。
【図６】図３のディシジョンテーブルＢの一例を示す概念図。
【図７】図３に示される挙動制御部１６ａの処理手順を示すフローチャート。
【図８】本発明に関わるシミュレーションシステムの処理手順を示す模式図。
【符号の説明】
ＰＣ…コンピュータ、１１…表示器、１２…キーボード、１３…バスライン、１４…入力制御部、１５…記憶部、１５ａ…振り分けテーブル、Ａ〜Ｃ…ディシジョンテーブル、１６…ＣＰＵ、１６ａ…挙動制御部、１６ｂ…テーブル作成処理部、１７…表示制御部、１００…列車モデル、２００…線路
【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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