(57)【要約】【課題】  被験者の危険知覚能力を診断、把握することができ、危険回避能力の向上のための教育に役立つ模擬運転装置を提供すること。【解決手段】  被験者用表示装置２１と、実写走行映像データＤ１を供給するための映像データ供給装置３と、模擬運転操作部２２とを有し、被験者Ａによる模擬運転操作部２２の操作に応じて映像データ供給装置３から実写走行映像データＤ１を取出し被験者用表示装置２１に実写走行映像を表示させるようにした模擬運転装置１において、験者用表示装置７と、被験者Ａの視点位置を示す視点位置データＤ２を得るための視点測定用カメラ装置４とを設け、視点位置データＤ２と実写走行映像データＤ１とに基づき、実写走行映像上に被験者Ａの視点位置を表示して成る験者用映像を験者用表示装置７上に表示するようにし、験者Ｂが被験者Ａの運転中における視点位置を容易かつ確実に把握できるようにした。【選択図】        図１
2005208478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者用表示装置と、実写走行映像データを供給するための映像データ供給手段と、模擬運転操作部とを有し、被験者による前記模擬運転操作部の操作に応じて前記映像データ供給手段から前記実写走行映像データを取出し前記被験者用表示装置に実写走行映像を表示させるようにした模擬運転装置において、
験者用表示装置と、前記被験者の視点位置を示す視点位置データを得るための視点測定用カメラ装置とを備え、前記視点位置データと前記映像データ供給装置からの前記実写走行映像データとに基づき、前記実写走行映像上に前記被験者の視点位置を表示して成る験者用映像を前記験者用表示装置上に表示するようにしたことを特徴とする模擬運転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の危険知覚能力を診断し教育するのに好適な模擬運転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、実際の自動車の運転席とほぼ同様に構成された運転席と各種の模擬運転操作部材を設けると共に、運転席の前方に設けられたモニタ画面に実写走行映像を表示し、被験者がこのモニタ画面上に表示されるコンピュータグラフィックスを見ながらハンドル、ブレーキペダル、アクセルペダル等の操作をすることにより、実際に自動車を運転することなく、運転技術の技能を高めることができるようにした模擬運転装置が公知である（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１５００３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、実際の自動車運転においては、ハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル等による運転操作のための技能に加えて、危険知覚能力のスキルアップが極めて重要である。したがって、運転者の危険回避能力を客観的に診断、把握し、必要に応じて危険回避能力を向上させるための教育を行うことが強く望まれているが、従来の模擬運転装置によっては、被験者の危険知覚能力を診断することができず、安全運転教育の面からは、必ずしも充分な機能が備わっているとは言えなかった。
【０００４】
本発明の目的は、被験者の危険知覚能力を診断、把握することができ、危険回避能力の向上のための教育に役立つ模擬運転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明によれば、被験者用表示装置と、実写走行映像データを供給するための映像データ供給手段と、模擬運転操作部とを有し、被験者による前記模擬運転操作部の操作に応じて前記映像データ供給手段から前記実写走行映像データを取出し前記被験者用表示装置に実写走行映像を表示させるようにした模擬運転装置において、験者用表示装置と、前記被験者の視点位置を示す視点位置データを得るための視点測定用カメラ装置とを備え、前記視点位置データと前記映像データ供給装置からの前記実写走行映像データとに基づき、前記実写走行映像上に前記被験者の視点位置を表示して成る験者用映像を前記験者用表示装置上に表示するようにしたことを特徴とする模擬運転装置が提案される。
【０００６】
被験者用表示装置上には、映像データ供給手段から供給される実写走行映像データに基づく実写走行映像が表示される。被験者が、被験者用表示部に表示される実写走行映像を見ながら模擬運転操作部を操作して模擬運転を行うと、その操作に応じて映像データ供給手段から実写走行映像データが供給され、実写走行映像の表示が運転操作に応じた表示となる。被験者の視点位置は視点測定用カメラ装置で測定されており、これにより得られた視点位置データと映像データ供給手段からの実写走行映像データとに基づいて、験者用表示装置上には、被験者の視点位置が表示されている実写走行映像が表示される。したがって、験者は、被験者の運転中における視点位置を容易且つ確実に把握することができ、被験者が安全運転のために必要な確認を行っているか否か等を確実にチェックすることができるので、被験者の危険知覚能力について適格な診断を下すことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被験者の危険知覚能力を容易に診断、把握することができ、危険回避能力の向上のための教育を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明による自動車用の模擬運転装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。模擬運転装置１は、本体装置２と、実写走行映像データＤ１を供給するための手段である映像データ供給装置３と、被験者Ａの視点位置を示す視点位置データＤ２を得るための視点測定用カメラ装置４とを備えている。
【００１０】
図２は視点測定用カメラ装置４の詳細ブロック図である。視点測定用カメラ装置４は、アイカメラ制御パソコン４１、アイモニタユニット４２、カメラ４３、レンズコントローラ４４、及びコントロールユニット４５を備えて成っている。カメラ４３によって撮影された被験者Ａの眼球付近の画像信号Ｓ１はアイカメラ制御パソコン４１に取り込まれて処理される。レンズコントローラ４４は手動にてカメラ４３のピント調整を行うのに使用される。カメラ４３は回転角・仰角制御モータ付き（図示せず）で、アイカメラ制御パソコン４１からの制御信号Ｓ２に応答して被験者Ａの眼球を自動追尾する構成となっており、アイモニタユニット４２によって眼球付近の映像撮影具合を確認することができる。アイカメラ制御パソコン４１内の画像処理プログラムにより、瞳孔中心点及び照射赤外線の角膜反射点の各位置により、被験者Ａの視点を測定し、得られた測定結果は、ＸＹ座標データの形式で視点位置データＤ２として得られる。
【００１１】
図１に戻ると、本体装置２は、自動車の運転席を模擬的に作った装置で、被験者用表示装置２１及び模擬運転操作部２２を有し、模擬運転操作部２２の図示しない各操作部材（ハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル等）の動作状態を示す操作部データＤ３が模擬運転操作部２２から出力される。視点位置データＤ２及び操作部データＤ３は通信制御部２３に送られる。視点位置データＤ２及び操作部データＤ３は通信制御部２３を介して画像作成部２４に送られ、ここで、被験者Ａの視点、及びその時の運転データ（例えば、アクセルペダル、ブレーキペダルの踏み具合等）を表示するための表示画像データＤ４が作成され、出力される。
【００１２】
通信制御部２３は、また、模擬運転操作部２２の操作に応じて映像データ供給装置３におけるデータ再生速度を制御するため、操作部データＤ３に基づいて再生制御信号ＳＡを出力し、再生制御信号ＳＡは映像データ供給装置３に供給されている。
【００１３】
映像データ供給装置３は、本実施の形態では、ハードディスク再生装置として構成されており、ハードディスク（図示せず）内に記録されている実写走行映像の映像データＤ１を再生制御信号ＳＡに従った再生速度となるように読み出す。映像データ供給装置３から、複数の実写走行映像の映像データＤ１のうち所望の実写走行映像の映像データＤ１を選択的に読み出すように構成することもできる。
【００１４】
なお、監視卓８にデータを記録する測定モード時にあっては、通信制御部２３では、操作部データＤ３に応じて、映像データ供給装置３へ再生制御信号ＳＡを出力すると同時に、映像データ供給装置３から現在出力されている映像フレーム番号Ｄ６を受け取る。更に、通信制御部２３では、視点データＤ２に基づく校正視点データと操作部データＤ３を、フレーム番号Ｄ６毎にまとめた視点・操作データＤ７として監視卓８に送り、視点・操作データＤ７は監視卓８の内部に保存される。
【００１５】
再生制御信号ＳＡに従う再生速度となるように映像データ供給装置３から供給（出力）される実写走行映像データＤ１は、映像分配部５に送られる。映像分配部５は、実写走行映像データＤ１を被験者用表示装置２１及び画像合成部６に分配する。被験者用表示装置２１は映像切換ＳＷを介して分配された実写走行映像データＤ１に基づいて実写走行映像を被験者Ａのために表示する。したがって、被験者用表示装置２１上には、映像データ供給装置３から供給される実写走行映像データＤ１に基づく実写走行映像が表示され、被験者Ａが、被験者用表示装置２１に表示される実写走行映像を見ながら模擬運転操作部２２を操作して模擬運転を行うと、その操作に応じた再生速度となるように映像データ供給装置３から実写走行映像データが供給され、その実写走行映像の表示は被験者Ａの運転操作に応じた表示となる。
【００１６】
映像分配部５は、また、実写走行映像データＤ１を画像合成部６にも分配しており、画像合成部６は、実写走行映像データＤ１及び画像作成部２４から送られてくる表示画像データＤ４に基づき画像合成を行う。この画像合成は、実写走行映像データＤ１に基づく実写走行映像上に被験者Ａの視点位置及び各種運転データが重畳して表示されている験者Ｂ用の験者用映像を験者用表示装置７に表示させるためのものである。画像合成部６は、実写走行映像データＤ１と表示画像データＤ４とを合成し、験者用映像のための験者用映像データＤ５を出力する。験者用映像データＤ５は験者用表示装置７に入力され、験者用表示装置７において上記験者用映像が表示される。なお、験者用映像データＤ５は映像切換ＳＷへも送られており、映像切換ＳＷの切換操作により、被験者用表示装置２１に実写走行映像データＤ１又は験者用映像データＤ５を選択的に送ることができる構成となっている。
【００１７】
このように、被験者Ａの視点位置は視点測定用カメラ装置４で測定されており、これにより得られた視点位置データＤ２と映像データ供給装置３からの実写走行映像データＤ１とに基づいて、験者用表示装置７上には、被験者Ａの視点位置が表示されている実写走行映像が験者用映像として表示される。したがって、験者Ｂは、被験者Ａの運転中における視点位置を容易且つ確実に把握することができ、被験者Ａが安全運転のために必要な確認を行っているか否か等を確実にチェックすることができるので、被験者Ａの危険知覚能力について適確な診断を下すことができる。なお、模擬運転装置１が再生モードとされると、通信制御部２３により映像切換ＳＷの切り換えが行われ、験者用映像が被験者用表示装置２１で表示される構成となっている。
【００１８】
次に、模擬運転装置１が再生モードとなった場合の信号の流れについて説明する。
【００１９】
再生モード時には、監視卓８内に保存されている映像フレーム毎の視点・操作データＤ７が通信制御部２３に送られる。通信制御部２３は、視点・操作データＤ７の内フレーム番号Ｄ６を映像データ供給装置３に送り、それに該当する画像のデータが映像データ供給装置３から出力される。一方、視点・操作データＤ７は映像データ供給装置３から画像作成部２４にも送られ、画像Ｄ４となり画像合成部６にて合成画像Ｄ５となる。映像切換ＳＷは、再生モード時には図１に点線で示されるように切り換えられるので、この験者用映像データＤ５は、験者用表示装置７と同時に、被験者用表示装置２１にも送られ、験者用表示装置７と被験者用表示装置２１によって表示される。
【００２０】
図１で、８は監視卓であり、内部に格納されているコンピュータシステムにシステム制御プログラムがセットされていて、これにより模擬運転装置１全体の操作制御が行われる。９は監視卓８に接続されたプリンタである。
【００２１】
監視卓８の機能は次の通りである。
（１）被験者の氏名・生年月日・所属などをデータベースに登録する。
（２）被験者用表示装置２１に複数のドットを出し、その時の被験者Ａの視点データを測定し、これを基準視点とする校正動作を通信制御部２３で行う命令を発する。
（３）映像データ供給装置３で再生できる映像のうち希望する映像を選択し、測定開始した後は通信制御部２３から送られてくる視点位置マークデータ及び運転行動表示データを映像のフレーム番号毎に記録する。
（４）測定を終えたデータの中から、再生をするファイルを選択し、再生開始する。
（５）予め映像上に設定した、「見るべき点（信号・歩行者・自転車など）」を見たか否か、「バックミラー・サイドミラー」を何回見たか、及びそれらから判断できるコメントなどを記した診断票を印刷する。
【００２２】
模擬運転装置１における測定モードと再生モードとの切り換えについて説明する。監視卓８にはパソコンが設けられており、このパソコンに組み込まれたソフトウェアが、システム全体の制御を行う構成となっている。監視卓８は、図示しないパソコン本体・キーボード・マウス・モニターにより構成されており、制御ソフトウェアの主画面上のアイコンを、ポインタにてクリックし所要のプログラム動作を実行させ、これによりモードの切り換えを行うようになっている。実行できる命令は、測定モードでは、被験者登録・映像場面選択、校正開始、測定開始の各動作、再生モードでは、被験者及び映像場面選択、再生開始の各動作である。実行された命令は、制御命令Ｄ８として通信制御部２３に伝えられ、測定・再生モードに応じて動作が行われる。
【００２３】
次に、模擬運転装置１の動作について説明する。
（Ａ）測定モード動作
各機器の制御信号は、全てＲＳ−２３２Ｃ準拠のシリアルデータ通信路で接続されている。視点測定用カメラ装置４のアイカメラ制御パソコン４１から出力される視点位置データＤ２、模擬運転操作部２２からの運転行動（アクセル・ブレーキ・クラッチ・スピード・ハンドルの動き）を示す操作部データＤ３が通信制御部２３へ送られてくる。視点位置データＤ２は通信制御部２３内で校正され、実写走行映像のフレーム毎に運転行動データと共に監視卓８に送られ、保存される。通信制御部２３は、また、再生制御信号ＳＡを映像データ供給装置３に送出する。
【００２４】
以上のように制御動作が実行されるので、実写走行映像データＤ１が、映像データ供給装置３から再生出力され、アクセル・ブレーキの操作具合により再生速度制御された映像となり、被験者用表示装置２１にて映し出される。図３には、その表示の一例が示されている。測定された被験者Ａの視点位置データＤ２と操作部データＤ３とは本体装置２の画像作成部２４でスーパーインポーズ情報となり、この情報は表示画像データＤ４として画像合成部６に送られる。この結果、視点位置マークが実写走行映像と重ねられて験者用表示装置７上に映し出される。この際、最新の視点は四角マークにて、過去２秒間の残像を直線で結び表示する。図４には、その表示の一例が示されている。
【００２５】
（Ｂ）再生モード
再生時には、通信制御部２３から映像データ供給装置３へ再生すべきフレームの番号が送出される。そして、予め映像上に設定した「信号・歩行者など」を見たか否か、「バック・サイドミラー」を何回見たか、及びそれらから推定されるコメントを記した診断票がプリンタ９により印刷される。
【００２６】
図５〜図７は、図１に示した模擬運転装置１の動作を説明するためのフローチャートで、図５は本体装置２の測定動作時の動作フローチャート、図６は監視卓８の動作フローチャート、図７は本体装置２の再生動作時のフローチャートである。
【００２７】
先ず、図５について説明する。電源をＯＮにし、本体装置２の測定を開始すると、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、各運転操作装置による速度計・エンジン音制御（自動車の走行モデルによる）が行われ、その後、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、監視卓８からの自動測定制御中か否かが判別され、監視卓８からの自動測定制御中ではないと判別された場合、ステップＳ１２の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１２において、監視卓８からの自動測定制御中であると判別されると、その判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、視点校正中か否かが判別され、視点校正中であると判別された場合、判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１４へと進む。ステップＳ１４では、視点校正を実施し、その後、ステップＳ１５へ進む。
【００２８】
ステップＳ１５では、視点校正が完了したか否かが判別され、視点校正が完了していないと判別された場合には、判別結果はＮＯとなり、ステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１５において、視点校正が完了したと判別された場合、判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１６に進む。なお、ステップＳ１３において視点校正中でないと判別された場合、その判別結果はＮＯとなり、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、映像データ供給装置３に対して、走行速度に応じた再生速度で再生するよう指示を発行し、その後、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、映像データ供給装置３から現在再生中のフレーム番号を取得し、アイカメラから現在の視点位置を取得し、模擬運転操作部２２の状態・走行状態を合わせた状態で監視卓８にデータを転送する。その後、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、走行場面が終了したか否かが判別され、終了していないと判別された場合、その判別結果はＮＯとなり、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１８において、走行場面が終了したと判別された場合、その判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、監視卓８による自動測定制御状態終了となり、ステップＳ１１に戻る。
【００２９】
次に、図６について説明する。まず、ステップＳ３１では、測定か再生かが判別される。ステップＳ３１において測定と判別された場合には、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、被験者を登録して測定する場面を選択し、その後、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、校正開始指示を発行し、ステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４では、校正が終了したか否かが判別され、校正が終了していないと判別された場合、判別結果はＮＯとなり、再びステップＳ３４を実行する。ステップＳ３４において、校正が終了したと判別された場合、その判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ３５に進む。
【００３０】
ステップＳ３５では、測定開始指示を発行し、その後、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、通信制御部２３から転送される各種測定データをファイルに格納し、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、走行場面が終了したか否かが判別され、走行場面が終了していないと判別された場合、判別結果はＮＯとなり、ステップＳ３６に戻る。ステップＳ３７において、走行場面が終了したと判別された場合、判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ３１に戻る。
【００３１】
一方、ステップＳ３１において、再生と判別された場合には、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、再生する場面と被験者を選択し、その後、ステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、再生開始指示を発行し、ステップＳ４０に進む。
【００３２】
ステップＳ４０では、ファイルに格納してある各種情報を読み込んで通信制御部２３に転送し、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、走行場面が終了したか否かが判別され、走行場面が終了していないと判別された場合、判別結果はＮＯとなり、ステップＳ４０に戻る。ステップＳ４１において、走行場面が終了したと判別された場合、判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ３１に戻る。
【００３３】
次に、図７について説明する。まず電源をＯＮにし、本体装置２の再生を開始すると、ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１では、各運転操作装置による速度計・エンジン音制御（自動車の走行モデルによる）を行い、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、監視卓からの自動再生制御中か否かが判別され、自動再生制御中でないと判別された場合、その判別結果はＮＯとなり、ステップＳ５１に戻る。ステップＳ５２において、監視卓からの自動再生制御中であると判別された場合には、その判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ５３に進む。
【００３４】
ステップＳ５３では、監視卓８から測定時に取得したフレーム番号・視点位置・走行データを受信し、その後、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、走行状態に応じた速度計・ランプ類の制御を行う。また、映像データ供給装置３に対して、走行速度に応じた再生速度で再生するように指示を発行し、画面上に視点軌跡を描画した実写走行映像が験者用表示装置７及び被験者用表示装置２１において表示される。その後、ステップＳ５５に進む。
【００３５】
ステップＳ５５では、走行場面が終了したか否かが判別され、終了していないと判別された場合には、その判別結果はＮＯとなり、ステップＳ５１に戻る。ステップＳ５５において、走行場面が終了したと判別された場合には、その判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５６では、監視卓８による自動測定制御状態が終了となり、ステップＳ５１に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すブロック図。
【図２】図１の視点測定用カメラ装置の詳細ブロック図。
【図３】被験者用の表示画面の一例を示す図。
【図４】験者用の表示画面の一例を示す図。
【図５】本体装置の測定動作時の動作を説明するためのフローチャート。
【図６】監視卓の動作を説明するためのフローチャート。
【図７】本体装置の再生動作時のフローチャート。
【符号の説明】
【００３７】
１  模擬運転装置
２  本体装置
３  映像データ供給装置
４  視点測定用カメラ装置
５  映像分配部
６  画像合成部
７  験者用表示装置
８  監視卓
９  プリンタ
２１  被験者用表示装置
２２  模擬運転操作部
２３  通信制御部
２４  画像作成部
４３  カメラ
Ａ  被験者
Ｂ  験者
Ｄ１  実写走行映像データ
Ｄ２  視点位置データ
Ｄ３  操作部データ
Ｄ４  表示画像データ
Ｄ５  験者用映像データ
Ｄ６  フレーム番号
Ｄ７  視点・操作データ
Ｄ８  制御命令
Ｓ１  画像信号
Ｓ２  制御信号
ＳＡ  再生制御信号
ＳＷ  映像切換
【図１】
2005208478.tif 000003
【図２】
2005208478.tif 000004
【図３】
2005208478.tif 000005
【図４】
2005208478.tif 000006
【図５】
2005208478.tif 000007
【図６】
2005208478.tif 000008
【図７】
2005208478.tif 000009