(57)【要約】【課題】例えば、仮想移動体の現在速度が変化した場合であっても、事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御することができる運転シミュレーション装置、運転シミュレーション方法、および運転シミュレーションプログラムを提供する。【解決手段】運転シミュレーション装置１は、仮想移動体の障害となり得る仮想障害体を仮想空間内に出現させる障害体出現部１３と、仮想空間内の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御部１４と、入力装置２を介して操作入力部１２が受け付けた運転操作に従って仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、障害体制御部１４が制御した仮想障害体の挙動とともに、表示装置３に表示させる模擬管理部１１とを備え、障害体制御部１４は、仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、仮想移動体と仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する。【選択図】図１
2009092774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させる運転シミュレーション装置において、
前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力部と、
前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現部と、
前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御部と、
前記操作入力部が受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御部が制御した仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理部とを備え、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、運転シミュレーション装置。
【請求項２】
前記仮想移動体の現在位置、および前記仮想障害体の現在位置に基づいて、前記仮想移動体から見て死角になる死角領域を検出する死角領域検出部をさらに備え、
前記障害体出現部は、前記死角領域に新たに仮想障害体を出現させ、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、請求項１に記載の運転シミュレーション装置。
【請求項３】
前記仮想移動体の走行状況、および前記仮想移動体の運転者の挙動を撮像する撮像装置から得られる当該運転者の挙動の少なくとも１つに基づいて、前記運転者が油断している度合いを示す油断度を算出し、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する油断度判定部をさらに備え、
前記油断度が閾値以上である場合に、前記障害体出現部は、前記死角領域に新たに仮想障害体を出現させる、請求項２に記載の運転シミュレーション装置。
【請求項４】
前記仮想移動体の運転者の視線の方向を検出する視線検出装置から当該運転者の視線の方向を示す視線情報を取得し、取得した視線情報に基づいて、前記運転者の注意が欠落している注意欠落領域を検出する注意欠落領域検出部をさらに備え、
前記障害体出現部は、前記注意欠落領域に新たに仮想障害体を出現させ、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、請求項１に記載の運転シミュレーション装置。
【請求項５】
前記仮想移動体の走行状況、および前記仮想移動体の運転者の挙動を撮像する撮像装置から得られる当該運転者の挙動の少なくとも１つに基づいて、前記運転者が油断している度合いを示す油断度を算出し、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する油断度判定部をさらに備え、
前記油断度が閾値以上である場合に、前記障害体出現部は、前記注意欠落領域に新たに仮想障害体を出現させる、請求項４に記載の運転シミュレーション装置。
【請求項６】
前記仮想移動体の運転者の運転操作を支援する運転支援装置が当該運転操作の支援を開始する開始タイミングを取得する開始タイミング取得部をさらに備え、
前記開始タイミング取得部により前記開始タイミングが取得される前においては、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御し、かつ、前記開始タイミング取得部により前記開始タイミングが取得された後においては、前記障害体制御部は、前記仮想障害体の現在速度を維持するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、請求項１に記載の運転シミュレーション装置。
【請求項７】
前記仮想移動体が走行している仮想道路の周辺の仮想道路を含む地図情報に基づいて、前記仮想移動体が走行すると予想される予想走行経路を算出する走行経路算出部と、
前記走行経路算出部が算出した仮想移動体の予想走行経路、および予め決定されている仮想障害体の予定走行経路に基づいて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突する衝突地点を推定する衝突地点推定部と、
前記仮想移動体の現在速度、前記仮想移動体の現在加速度、および前記仮想移動体の現在位置から前記衝突地点までの距離に基づいて、前記仮想移動体が、当該仮想移動体の現在位置から前記衝突地点に到達するまでの衝突時間を算出する衝突時間算出部と、
前記仮想障害体の現在速度、前記仮想障害体の現在位置から前記衝突地点までの距離、および前記衝突時間に基づいて、前記仮想障害体が、当該仮想障害体の現在位置から前記衝突時間後に前記衝突地点に到達するための加速度を算出する加速度算出部とをさらに備え、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の運転シミュレーション装置。
【請求項８】
前記加速度算出部が算出した加速度が閾値未満であるか否かを判定する加速度判定部をさらに備え、
前記加速度判定部により前記加速度が閾値未満であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する、請求項７に記載の運転シミュレーション装置。
【請求項９】
表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させるコンピュータが実行する運転シミュレーション方法において、
前記コンピュータが備える操作入力部が、前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力工程と、
前記コンピュータが備える障害体出現部が、前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現工程と、
前記コンピュータが備える障害体制御部が、前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御工程と、
前記コンピュータが備える模擬管理部が、前記操作入力工程により受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御工程により制御された仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理工程とを含み、
前記障害体制御工程は、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、運転シミュレーション方法。
【請求項１０】
表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させるコンピュータに処理を実行させる運転シミュレーションプログラムにおいて、
前記運転シミュレーションプログラムは、
前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力処理と、
前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現処理と、
前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御処理と、
前記操作入力処理により受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御処理により制御された仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理処理とを前記コンピュータに実行させ、
前記障害体制御処理において、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、運転シミュレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および入力装置と接続されている運転シミュレーション装置に関し、特に、運転者に事故を擬似体験させるための運転訓練用の運転シミュレーション装置、または事故を防止するために運転者に対して様々な情報提供や警告等を行う運転支援装置を評価するための実験環境を提供する研究用の運転シミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、仮想空間内で、車両の運転・走行をシミュレートする様々な運転シミュレーション装置（ドライビングシミュレータ）が知られている（例えば、特許文献１または２参照）。一般に、運転シミュレーション装置は、運転者が車窓から見る車外の映像をスクリーンに３次元表示させるとともに、エンジン音、ロードノイズ、風切り音等、車両の走行時に発生する音をスピーカから出力させる。つまり、実車同様に備えられたステアリングハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー等の入力装置を介して、仮想空間内の仮想移動体（例えば、自動車等）に対する運転操作を行うことにより、この仮想移動体の挙動を制御する。また、仮想空間内の仮想移動体以外の仮想障害体（例えば、三輪車、自動車、バイク、自転車、歩行者等）の挙動は、通常、コンピュータ上で動作する制御プログラムによって制御される。また、動揺発生装置を備えた運転シミュレーション装置も存在している。動揺発生装置を備えた運転シミュレーション装置によれば、例えば、車両の走行時における加速あるいは減速に伴う振動を運転者に擬似的に体感させることができる。
【０００３】
このような運転シミュレーション装置は、例えば、自動車教習所等における安全運転教育の一環として、運転者に事故を擬似体験させることにより、運転者の危険予測能力を高める運転訓練用として用いられる。また、運転シミュレーション装置は、例えば、様々な条件下において、運転者の挙動を解析し、または運転支援装置を評価するための研究用としても用いられる。なお、運転支援装置は、運転者の認知ミス、判断ミスに起因する事故を防止するために、各種のセンサで検出した情報（例えば、周辺車両の位置情報等）に基づいて、運転者に対して情報提供や警告を行い、あるいは、車両に対して介入制御を行う装置である。さらに、運転シミュレーション装置は、例えば、カーレースゲーム等のアミューズメント用としても用いられる。
【０００４】
ここで、運転訓練用の運転シミュレーション装置では、運転者の任意の運転操作によって仮想移動体の挙動が変化した場合であっても、仮想移動体と、衝突対象となる仮想障害体とが衝突することで事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御する必要がある。また、研究用の運転シミュレーション装置では、事故が発生する危険な状況を作り出すことにより、運転支援装置が運転操作の支援を行っている場合に、運転支援装置が運転操作の支援を行っていない場合と比較して、どれだけ事故が削減できるのかを評価することができる。運転支援装置による事故防止効果を定量的に検証するためには、事故が発生する可能性の高い危険な状況になるように、仮想障害体の挙動を制御する必要がある。すなわち、運転訓練用の運転シミュレーション装置、および研究用の運転シミュレーション装置はともに、仮想移動体と、衝突対象となる仮想障害体とが衝突することで事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御する必要がある。
【０００５】
そこで、従来から、仮想移動体が所定の領域に入った時点における、仮想移動体の現在位置、および仮想移動体の現在速度に基づいて、仮想移動体と衝突するように、衝突対象となる仮想障害体の速度を決定する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。具体的には、仮想障害体の現在位置から衝突地点までの距離が、仮想移動体の現在位置から衝突地点までの距離の２倍あれば、仮想障害体の速度を、仮想移動体の現在速度の２倍に設定する。これにより、衝突地点で仮想移動体と仮想障害体とが衝突することで事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御することができる。
【特許文献１】特開平６−１１８８６６号公報
【特許文献２】特開２００２−７２２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の方法では、仮想移動体が所定の領域に入った時点でのみ仮想障害体に速度が設定されるため、例えば、仮想障害体に速度を設定した後、仮想移動体の現在速度が変化した場合には、事故が発生しないことがあった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば、仮想移動体の現在速度が変化した場合であっても、事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御することができる運転シミュレーション装置、運転シミュレーション方法、および運転シミュレーションプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明における運転シミュレーション装置は、表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させる運転シミュレーション装置において、前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力部と、前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現部と、前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御部と、前記操作入力部が受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御部が制御した仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理部とを備え、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する。
【０００９】
本発明の運転シミュレーション装置によれば、障害体制御部は、仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に取得する。なお、仮想移動体の移動状況の変化は、例えば、仮想移動体の現在速度の変化、または仮想移動体の現在位置の変化である。障害体制御部は、取得した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、仮想移動体と、少なくとも１つの仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する。これにより、例えば、仮想移動体の現在速度が変化した場合であっても、事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御することができる。
【００１０】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の現在位置、および前記仮想障害体の現在位置に基づいて、前記仮想移動体から見て死角になる死角領域を検出する死角領域検出部をさらに備え、前記障害体出現部は、前記死角領域に新たに仮想障害体を出現させ、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する態様とするのが好ましい。仮想障害体が死角領域に存在しているので、仮想移動体の運転者による認知ミスが発生し易くなり、事故が発生する確率を高めることができる。
【００１１】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の走行状況、および前記仮想移動体の運転者の挙動を撮像する撮像装置から得られる当該運転者の挙動の少なくとも１つに基づいて、前記運転者が油断している度合いを示す油断度を算出し、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する油断度判定部をさらに備え、前記油断度が閾値以上である場合に、前記障害体出現部は、前記死角領域に新たに仮想障害体を出現させる態様とするのが好ましい。仮想移動体の運転者が運転操作に対して油断している場合に、死角領域に新たな仮想障害体を出現させるので、仮想移動体の運転者による認知ミスが発生し易くなり、事故が発生する確率を高めることができる。
【００１２】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の現在速度、および前記仮想移動体の現在位置から当該仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点までの距離に基づいて、前記仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体との衝突が回避可能か否かを判定する衝突回避判定部をさらに備え、前記衝突回避判定部により前記衝突が回避不可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御し、かつ、前記衝突回避判定部により前記衝突が回避可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記死角領域に前記仮想障害体が存在し続けるように、当該仮想障害体の挙動を制御する態様とするのが好ましい。仮想移動体と仮想障害体との衝突が回避不可能である場合に、仮想移動体と死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、仮想障害体の挙動を制御するので、確実に事故を発生させることができる。
【００１３】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の運転者の視線の方向を検出する視線検出装置から当該運転者の視線の方向を示す視線情報を取得し、取得した視線情報に基づいて、前記運転者の注意が欠落している注意欠落領域を検出する注意欠落領域検出部をさらに備え、前記障害体出現部は、前記注意欠落領域に新たに仮想障害体を出現させ、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する態様とするのが好ましい。仮想障害体が注意欠落領域に存在しているので、仮想移動体の運転者による認知ミスが発生し易くなり、事故が発生する確率を高めることができる。
【００１４】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の走行状況、および前記仮想移動体の運転者の挙動を撮像する撮像装置から得られる当該運転者の挙動の少なくとも１つに基づいて、前記運転者が油断している度合いを示す油断度を算出し、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する油断度判定部をさらに備え、前記油断度が閾値以上である場合に、前記障害体出現部は、前記注意欠落領域に新たに仮想障害体を出現させる態様とするのが好ましい。仮想移動体の運転者が運転操作に対して油断している場合に、注意欠落領域に新たな仮想障害体を出現させるので、仮想移動体の運転者による認知ミスが発生し易くなり、事故が発生する確率を高めることができる。
【００１５】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の現在速度、および前記仮想移動体の現在位置から当該仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点までの距離に基づいて、前記仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体との衝突が回避可能か否かを判定する衝突回避判定部をさらに備え、前記衝突回避判定部により前記衝突が回避不可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御し、かつ、前記衝突回避判定部により前記衝突が回避可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記注意欠落領域に前記仮想障害体が存在し続けるように、当該仮想障害体の挙動を制御する態様とするのが好ましい。仮想移動体と仮想障害体との衝突が回避不可能である場合に、仮想移動体と注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、仮想障害体の挙動を制御するので、確実に事故を発生させることができる。
【００１６】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の運転者の運転操作を支援する運転支援装置が当該運転操作の支援を開始する開始タイミングを取得する開始タイミング取得部をさらに備え、前記開始タイミング取得部により前記開始タイミングが取得される前においては、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御し、かつ、前記開始タイミング取得部により前記開始タイミングが取得された後においては、前記障害体制御部は、前記仮想障害体の現在速度を維持するように、当該仮想障害体の挙動を制御する態様とするのが好ましい。仮想移動体と仮想障害体との衝突を回避する余地を残しながら、事故が発生する可能性の高い危険な状況を実現するので、例えば、運転支援装置による事故防止効果を定量的に検証することができる。
【００１７】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体が、当該仮想移動体の現在位置から、当該仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点に到達するまでの衝突時間が閾値以上であるか否かを判定する衝突時間判定部をさらに備え、前記衝突時間判定部により前記衝突時間が閾値以上であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する態様とするのが好ましい。仮想移動体と仮想障害体との衝突を回避する余地を残しながら、事故が発生する可能性の高い危険な状況を実現するので、例えば、運転支援装置による事故防止効果を定量的に検証することができる。
【００１８】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体の現在位置から当該仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点までの距離が閾値以上であるか否かを判定する距離判定部をさらに備え、前記距離判定部により前記距離が閾値以上であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する態様とするのが好ましい。仮想移動体と仮想障害体との衝突を回避する余地を残しながら、事故が発生する可能性の高い危険な状況を実現するので、例えば、運転支援装置による事故防止効果を定量的に検証することができる。
【００１９】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記運転支援装置が運転操作の支援を行っている場合と行っていない場合とのそれぞれについて、前記衝突地点での前記仮想移動体と前記仮想障害体との衝突、または前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突する寸前の当該仮想移動体の状態を検出し、検出した結果に基づいて、前記運転支援装置の評価を示す評価情報を生成し出力する運転支援評価部をさらに備える態様とするのが好ましい。これにより、運転支援評価部は、例えば、運転支援装置を用いた場合に、どのくらい事故の発生が防止できたか、または、いわゆるヒヤリハット（異常接近や急ブレーキ等）の発生が防止できたかを示す評価情報を生成し出力することができる。
【００２０】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想移動体が走行している仮想道路の周辺の仮想道路を含む地図情報に基づいて、前記仮想移動体が走行すると予想される予想走行経路を算出する走行経路算出部と、前記走行経路算出部が算出した仮想移動体の予想走行経路、および予め決定されている仮想障害体の予定走行経路に基づいて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突する衝突地点を推定する衝突地点推定部と、前記仮想移動体の現在速度、前記仮想移動体の現在加速度、および前記仮想移動体の現在位置から前記衝突地点までの距離に基づいて、前記仮想移動体が、当該仮想移動体の現在位置から前記衝突地点に到達するまでの衝突時間を算出する衝突時間算出部と、前記仮想障害体の現在速度、前記仮想障害体の現在位置から前記衝突地点までの距離、および前記衝突時間に基づいて、前記仮想障害体が、当該仮想障害体の現在位置から前記衝突時間後に前記衝突地点に到達するための加速度を算出する加速度算出部とをさらに備え、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する態様とするのが好ましい。
【００２１】
上記構成によれば、衝突地点推定部は、仮想移動体の予想走行経路、および予め決定されている仮想障害体の予定走行経路に基づいて、仮想移動体と仮想障害体とが衝突する衝突地点を推定する。衝突時間算出部は、仮想移動体の現在速度、仮想移動体の現在加速度、および仮想移動体の現在位置から衝突地点までの距離に基づいて、仮想移動体が、当該仮想移動体の現在位置から衝突地点に到達するまでの衝突時間を算出する。加速度算出部は、仮想障害体の現在速度、仮想障害体の現在位置から衝突地点までの距離、および衝突時間に基づいて、仮想障害体が、当該仮想障害体の現在位置から衝突時間後に衝突地点に到達するための加速度を算出する。つまり、算出した加速度を仮想障害体の加速度とすれば、仮想移動体と仮想障害体とは、衝突地点で衝突するようになる。このため、障害体制御部は、仮想移動体の移動状況の変化に応じて、仮想障害体の現在加速度を、加速度算出部が算出した加速度に変更する。仮想移動体の移動状況の変化に応じて、仮想障害体に算出した加速度を設定するので、仮想移動体の現在速度が変化した場合であっても、事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御することができる。
【００２２】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記加速度算出部が算出した加速度が閾値未満であるか否かを判定する加速度判定部をさらに備え、前記加速度判定部により前記加速度が閾値未満であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する態様とするのが好ましい。閾値として、現実の移動体の挙動で起こり得る最大の加速度を設定すれば、障害体制御部は、仮想障害体の挙動の現実性を考慮しながら、仮想障害体の現在加速度を、加速度算出部が算出した加速度に変更することができる。
【００２３】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想障害体の現在位置から前記衝突地点までの当該仮想障害体の予定走行経路上に、他の仮想障害体が存在するか否かを判定する予定走行経路判定部をさらに備え、前記予定走行経路判定部により前記仮想障害体の予定走行経路上に他の仮想障害体が存在しないと判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する態様とするのが好ましい。これにより、障害体制御部は、仮想障害体の挙動の現実性を考慮しながら、仮想障害体の現在加速度を、加速度算出部が算出した加速度に変更することができる。
【００２４】
上記本発明における運転シミュレーション装置においては、前記仮想障害体が複数存在し、前記複数の仮想障害体の中から、前記仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体を決定する衝突対象決定部と、前記仮想障害体が、前記仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体であるか否かを判定する衝突対象判定部とをさらに備え、前記衝突対象判定部により前記仮想障害体が前記仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する態様とするのが好ましい。これにより、仮想空間内の全ての仮想障害体ではなく、仮想空間内の一部の仮想障害体が事故を誘発する原因になるという現実性を考慮しながら、障害体制御部は、仮想障害体の現在加速度を、加速度算出部が算出した加速度に変更することができる。
【００２５】
上記目的を達成するために本発明における運転シミュレーション方法は、表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させるコンピュータが実行する運転シミュレーション方法において、前記コンピュータが備える操作入力部が、前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力工程と、前記コンピュータが備える障害体出現部が、前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現工程と、前記コンピュータが備える障害体制御部が、前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御工程と、前記コンピュータが備える模擬管理部が、前記操作入力工程により受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御工程により制御された仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理工程とを含み、前記障害体制御工程は、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する。本発明における運転シミュレーション方法は、上記の運転シミュレーション装置と同様の効果を得る。
【００２６】
上記目的を達成するために本発明における運転シミュレーションプログラムは、表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させるコンピュータに処理を実行させる運転シミュレーションプログラムにおいて、前記運転シミュレーションプログラムは、前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力処理と、前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現処理と、前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御処理と、前記操作入力処理により受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御処理により制御された仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理処理とを前記コンピュータに実行させ、前記障害体制御処理において、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する。本発明における運転シミュレーションプログラムは、上記の運転シミュレーション装置と同様の効果を得る。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明の運転シミュレーション装置、運転シミュレーション方法、および運転シミュレーションプログラムは、例えば、仮想移動体の現在速度が変化した場合であっても、事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明のより具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
[実施の形態１]
図１は、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示す運転シミュレーション装置１は、入力装置２、表示装置３、および出力装置４に接続されている。入力装置２は、実車同様に備えられたステアリングハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ウインカー、エンジンキー等から構成される。表示装置３は、プロジェクタ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等から構成される。出力装置４は、スピーカ、ヘッドフォン等から構成される。
【００３０】
運転シミュレーション装置１は、模擬管理部１１、操作入力部１２、障害体出現部１３、障害体制御部１４、衝突対象決定部１５、映像出力部１６、および音声出力部１７を備えている。なお、上記の模擬管理部１１、操作入力部１２、障害体出現部１３、障害体制御部１４、衝突対象決定部１５、映像出力部１６、および音声出力部１７は、コンピュータのＣＰＵがこれらの機能を実現するプログラムに従って動作することによっても具現化される。
【００３１】
模擬管理部１１は、運転者が運転する移動体の内部の風景と、運転者が運転席から見る移動体の外部の風景とを、３次元の仮想空間として実現する。また、模擬管理部１１は、仮想空間内に、運転者が運転する自己の移動体（以下、「仮想移動体」と称する）を実現する。操作入力部１２は、入力装置２を介して、仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける。操作入力部１２が受け付けた運転操作に従って、模擬管理部１１は、仮想移動体の挙動を決定する。なお、本実施形態においては、仮想移動体は、仮想空間内の自動車であるものとする。障害体出現部１３は、仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を仮想空間内に出現させる。なお、仮想障害体は、例えば、三輪車、自動車、バイク、自転車、歩行者等の移動体である。障害体制御部１４は、予め記録された制御プログラムに従って、仮想障害体の挙動を制御する。模擬管理部１１は、決定した仮想移動体の挙動を、障害体制御部１４が制御した仮想障害体の挙動、および仮想空間内の映像とともに、表示装置３に表示させるように、映像出力部１６に対して指示する。また、模擬管理部１１は、仮想空間内で発生した音声を出力装置４から出力させるように、音声出力部１７に対して指示する。
【００３２】
衝突対象決定部１５は、複数の仮想障害体の中から、仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体を決定する。衝突対象決定部１５は、例えば、ある割合に従って、複数の仮想障害体の中から、仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体をランダムに決定する。なお、衝突対象決定部１５は、運転シミュレーション装置１の管理者からの指示により、衝突対象となる仮想障害体を決定するようにしてもよい。映像出力部１６は、模擬管理部１１からの指示に従って、仮想移動体および仮想障害体の挙動を、仮想空間の映像とともに表示装置３に表示させる。音声出力部１７は、模擬管理部１１からの指示に従って、仮想空間内で発生した音声を出力装置４から出力させる。例えば、仮想空間内で発生した音は、仮想移動体のエンジン音、ロードノイズ、風切り音等である。
【００３３】
また、運転シミュレーション装置１は、仮想移動体の現在速度の変化に応じて、仮想移動体と、衝突対象となる仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する機能を備えている。このため、運転シミュレーション装置１は、走行経路算出部１８、衝突地点推定部１９、衝突時間算出部２０、加速度算出部２１、および変更判定部２２をさらに備えている。なお、上記の走行経路算出部１８、衝突地点推定部１９、衝突時間算出部２０、加速度算出部２１、および変更判定部２２は、コンピュータのＣＰＵがこれらの機能を実現するプログラムに従って動作することによっても具現化される。
【００３４】
図２は、衝突地点Ｓで仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1とが衝突するために必要な仮想障害体Ａ1の加速度ａ´の算出方法を説明するための図である。本実施形態においては、一例として、図２に示すように、仮想移動体Ｍが交差点で右折しようとする場合について説明する。また、仮想障害体Ａ1および仮想障害体Ａ2は、ともに交差点を直進しようとしている。なお、仮想障害体Ａ1および仮想障害体Ａ2は、ともに仮想空間内の自動車である。
【００３５】
走行経路算出部１８は、仮想移動体Ｍが走行している仮想道路の周辺の仮想道路を含む地図情報に基づいて、仮想移動体Ｍが走行すると予想される予想走行経路Ｅを算出する。なお、地図情報は、走行経路算出部１８の図示しないメモリに予め記録されている。本実施形態においては、走行経路算出部１８は、地図情報と、運転者による右ウインカーの方向指示操作とに基づいて、仮想移動体Ｍは交差点を右折するものと判定し、仮想移動体Ｍの予想走行経路Ｅを算出する。なお、走行経路算出部１８は、地図情報と、運転者による右ウインカーの方向指示操作とに限らず、ハンドルの運転操作、ブレーキペダルやアクセルペダルの操作等に基づいて、仮想移動体Ｍの予想走行経路Ｅを算出するようにしてもよい。また、走行経路算出部１８は、地図情報のみに基づいて、仮想移動体Ｍの予想走行経路Ｅを複数算出するようにしてもよい（例えば、交差点であれば、直進、右折、および左折の３通りの予想走行経路）。
【００３６】
衝突地点推定部１９は、仮想移動体Ｍの予想走行経路Ｅ、および予め決定されている仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐに基づいて、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1とが衝突する衝突地点Ｓを推定する。なお、仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐは、障害体制御部１４により予め決定されている。具体的には、衝突地点推定部１９は、仮想移動体Ｍの予想走行経路Ｅと、仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐとが交わる箇所を、衝突地点Ｓと推定する。
【００３７】
衝突時間算出部２０は、仮想移動体Ｍの現在速度、仮想移動体Ｍの現在加速度、および仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離に基づいて、仮想移動体Ｍが、当該仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓに到達するまでの衝突時間ｔを算出する。例えば、仮想移動体Ｍの現在速度をＶ、仮想移動体Ｍの現在加速度をａ、および仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離をｄとし、仮想移動体Ｍが現在加速度ａを継続すると仮定すると、衝突時間ｔは、下記の（数１）によって表される。つまり、衝突時間算出部２０は、下記の（数１）に従って、衝突時間ｔを算出する。
【００３８】
【数１】
2009092774.tif 000003
【００３９】
加速度算出部２１は、仮想障害体Ａ1の現在速度、仮想障害体Ａ1の現在位置から衝突地点Ｓまでの距離、および衝突時間ｔに基づいて、仮想障害体Ａ1が、当該仮想障害体Ａ1の現在位置から衝突時間ｔ後に衝突地点Ｓに到達するための加速度ａ´を算出する。例えば、仮想障害体Ａ1の現在速度をＶ´、仮想障害体Ａ1の現在位置から衝突地点Ｓまでの距離をｄ´とすると、仮想障害体Ａ1が、当該仮想障害体Ａ1の現在位置から衝突時間ｔ後に衝突地点Ｓに到達するための加速度ａ´は、（数２）によって表される。つまり、加速度算出部２１は、下記の（数２）に従って、加速度ａ´を算出する。
【００４０】
【数２】
2009092774.tif 000004
【００４１】
変更判定部２２は、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更するか否かを判定する。このため、変更判定部２２は、加速度判定部２２ａ、予定走行経路判定部２２ｂ、および衝突対象判定部２２ｃを備えている。
【００４２】
加速度判定部２２ａは、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´が閾値未満であるか否かを判定する。なお、閾値は、加速度判定部２２ａの図示しないメモリに予め記録されている。閾値として、現実の自動車の挙動で起こり得る最大の加速度が設定される。本実施形態においては、閾値は０．５Ｇである。なお、加速度判定部２２ａは、仮想障害体Ａ1の現在速度が閾値未満であるか否かをさらに判定するようにしてもよい。なお、この場合、例えば、閾値は１３０ｋｍ／ｈである。予定走行経路判定部２２ｂは、仮想障害体Ａ1の現在位置から衝突地点Ｓまでの当該仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐ上に、他の仮想障害体が存在するか否かを判定する。衝突対象判定部２２ｃは、仮想障害体Ａ1が、仮想移動体Ｍと衝突する対象となる仮想障害体であるか否かを判定する。
【００４３】
変更判定部２２は、加速度ａ´が閾値未満であって、仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐ上に他の仮想障害体が存在せず、かつ、仮想障害体Ａ1が仮想移動体Ｍと衝突する対象となる仮想障害体であれば、次の処理を行う。すなわち、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更するように指示する。
【００４４】
一方、変更判定部２２は、加速度ａ´が閾値以上であれば、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示する。つまり、加速度ａ´が現実の自動車の挙動で起こり得ない加速度であれば、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示する。これにより、仮想障害体Ａ1の挙動の現実性を考慮しながら、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1に新たな加速度を設定するように、指示することができる。
【００４５】
また、変更判定部２２は、仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐ上に他の仮想障害体が存在すれば、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示する。つまり、仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐ上に他の仮想障害体が存在すれば、仮想障害体Ａ1は、予定走行経路Ｐ上に存在する他の仮想障害体と衝突し、かつ、仮想移動体Ｍとも衝突することになる。このような挙動は、現実には起こり難い。したがって、このような場合、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示する。
【００４６】
さらに、変更判定部２２は、仮想障害体Ａ1が仮想移動体Ｍと衝突する対象となる仮想障害体でなければ、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示する。これにより、仮想空間内の全ての仮想障害体ではなく、仮想空間内の一部の仮想障害体Ａ1が事故を誘発する原因になるという現実性を考慮しながら、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ1に新たな加速度を設定するように、指示することができる。
【００４７】
障害体制御部１４は、模擬管理部１１を参照することにより、仮想移動体Ｍの移動状況の変化を所定時間毎に検出する。障害体制御部１４は、変更判定部２２からの指示が、仮想障害体Ａ1の現在加速度を加速度ａ´に変更する指示であれば、検出した仮想移動体Ｍの移動状況の変化に応じて、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更する。一方、障害体制御部１４は、変更判定部２２からの指示が、仮想障害体Ａ1の現在加速度を加速度“０”に変更する指示であれば、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更する。
【００４８】
次に、上記の構成に係る運転シミュレーション装置１の動作について、図３を参照しながら説明する。なお、図３において、仮想移動体Ｍからｉ番目（０＜ｉ≦仮想空間内に存在する仮想障害体数）に近い仮想障害体をＡ[ｉ]とする。
【００４９】
図３に示すように、模擬管理部１１は、まず、変数ｉを“１”に初期化する（Ｏｐ１）。模擬管理部１１は、“変数ｉ＞仮想空間内に存在する仮想障害体数”を満たすか否かを判定する（Ｏｐ２）。模擬管理部１１は、“変数ｉ＞仮想空間内に存在する仮想障害体数”を満たすと判定すれば（Ｏｐ２にてＹＥＳ）、図３の処理を終了する。つまり、“変数ｉ＞仮想空間内に存在する仮想障害体数”を満たせば、仮想空間内に存在する全ての仮想障害体の処理が終了したことになる。一方、模擬管理部１１は、“変数ｉ＞仮想空間内に存在する仮想障害体数”を満たさないと判定すれば（Ｏｐ２にてＮＯ）、Ｏｐ３へ進む。
【００５０】
走行経路算出部１８は、仮想移動体Ｍが走行している仮想道路の周辺の仮想道路を含む地図情報に基づいて、仮想移動体Ｍが走行すると予想される予想走行経路Ｅを算出する（Ｏｐ３）。衝突地点推定部１９は、仮想移動体Ｍの予想走行経路Ｅ、および予め決定されている仮想障害体Ａ[ｉ]の予定走行経路Ｐに基づいて、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ[ｉ]とが衝突する衝突地点Ｓを推定する（Ｏｐ４）。ここで、衝突地点Ｓが存在すれば（Ｏｐ５にてＹＥＳ）、衝突時間算出部２０は、仮想移動体Ｍの現在速度Ｖ、仮想移動体Ｍの現在加速度ａ、および仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄに基づいて、仮想移動体Ｍが、当該仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓに到達するまでの衝突時間ｔを算出する（Ｏｐ６）。一方、衝突地点Ｓが存在しなければ（Ｏｐ５にてＮＯ）、Ｏｐ１３へ進み、変数ｉに“１”を加算（ｉ＝ｉ＋１）し、Ｏｐ２へ戻る。
【００５１】
加速度算出部２１は、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在速度Ｖ´、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄ´、およびＯｐ６にて算出された衝突時間ｔに基づいて、仮想障害体Ａ[ｉ]が、当該仮想障害体Ａ[ｉ]の現在位置から衝突時間ｔ後に衝突地点Ｓに到達するための加速度ａ´を算出する（Ｏｐ７）。加速度判定部２２ａは、Ｏｐ７にて算出された加速度ａ´が閾値未満であるか否かを判定する（Ｏｐ８）。加速度判定部２２ａは、Ｏｐ７にて算出された加速度ａ´が閾値未満であると判定すれば（Ｏｐ８にてＹＥＳ）、Ｏｐ９へ進む。一方、加速度判定部２２ａは、Ｏｐ７にて算出された加速度ａ´が閾値以上であると判定すれば（Ｏｐ８にてＮＯ）、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示し、Ｏｐ１２へ進む。
【００５２】
予定走行経路判定部２２ｂは、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在位置から衝突地点Ｓまでの当該仮想障害体Ａ[ｉ]の予定走行経路Ｐ上に、他の仮想障害体が存在するか否かを判定する（Ｏｐ９）。予定走行経路判定部２２ｂは、仮想障害体Ａ[ｉ]の予定走行経路Ｐ上に他の仮想障害体が存在しないと判定すれば（Ｏｐ９にてＮＯ）、Ｏｐ１０へ進む。一方、予定走行経路判定部２２ｂは、仮想障害体Ａ[ｉ]の予定走行経路Ｐ上に他の仮想障害体が存在すると判定すれば（Ｏｐ９にてＹＥＳ）、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示し、Ｏｐ１２へ進む。
【００５３】
衝突対象制御部２２ｃは、仮想障害体Ａ[ｉ]が、仮想移動体Ｍと衝突する対象となる仮想障害体であるか否かを判定する（Ｏｐ１０）。衝突対象制御部２２ｃは、仮想障害体Ａ[ｉ]が、仮想移動体Ｍと衝突する対象となる仮想障害体であると判定すれば（Ｏｐ１０にてＹＥＳ）、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、Ｏｐ７にて算出された加速度ａ´に変更するように指示し、Ｏｐ１１へ進む。一方、衝突対象制御部２２ｃは、仮想障害体Ａ[ｉ]が、仮想移動体Ｍと衝突する対象となる仮想障害体でないと判定すれば（Ｏｐ１０にてＮＯ）、変更判定部２２は、障害体制御部１４に対して、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示し、Ｏｐ１２へ進む。
【００５４】
障害体制御部１４は、変更判定部２２からの指示が、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を加速度ａ´に変更する指示であれば、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、Ｏｐ７にて算出された加速度ａ´に変更する（Ｏｐ１１）。一方、障害体制御部１４は、変更判定部２２からの指示が、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を加速度“０”に変更する指示であれば、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、加速度“０”に変更する（Ｏｐ１２）。Ｏｐ１１およびＯｐ１２の処理の後、次の仮想障害体Ａ[ｉ＋１]の処理を開始するために、Ｏｐ１３へ進み、変数ｉに“１”を加算（ｉ＝ｉ＋１）し、Ｏｐ２へ戻る。
【００５５】
このように、運転シミュレーション装置１は、図３に示すＯｐ１〜Ｏｐ１３までの処理を、所定時間毎に繰り返す。本実施形態においては、運転シミュレーション装置１は、図３に示すＯｐ１〜Ｏｐ１３までの処理を、１０ｍｓｅｃ毎に繰り返す。つまり、運転シミュレーション装置１は、仮想移動体Ｍの現在速度の変化に応じて、仮想移動体Ｍと、衝突対象となる仮想障害体Ａ[ｉ]とが衝突するように、当該仮想障害体Ａ[ｉ]に設定すべき加速度を逐次調整する。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１によれば、衝突地点推定部１９は、仮想移動体Ｍの予想走行経路Ｅ、および予め決定されている仮想障害体Ａ1の予定走行経路Ｐに基づいて、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1とが衝突する衝突地点Ｓを推定する。衝突時間算出部２０は、仮想移動体Ｍの現在速度、仮想移動体Ｍの現在加速度、および仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離に基づいて、仮想移動体Ｍが、当該仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓに到達するまでの衝突時間ｔを算出する。加速度算出部２１は、仮想障害体Ａ1の現在速度Ｖ´、仮想障害体Ａ1の現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄ´、および衝突時間ｔに基づいて、仮想障害体Ａ1が、当該仮想障害体Ａ1の現在位置から衝突時間ｔ後に衝突地点Ｓに到達するための加速度ａ´を算出する。つまり、算出した加速度ａ´を仮想障害体Ａ1の加速度とすれば、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1とは、衝突地点Ｓで衝突するようになる。このため、障害体制御部１４は、仮想移動体Ｍの移動状況の変化に応じて、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更する。仮想移動体Ｍの移動状況の変化に応じて、仮想障害体Ａ1に算出した加速度ａ´を設定するので、仮想移動体Ｍの現在速度が変化した場合であっても、事故が発生するように、仮想障害体Ａ1の挙動を制御することができる。
【００５７】
[実施の形態２]
図４は、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ａの概略構成を示すブロック図である。すなわち、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ａは、図１に示す運転シミュレーション装置１に加えて、死角領域検出部２３、および衝突回避判定部２５を備えている。また、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ａは、図１に示す障害体出現部１３および障害体制御部１４の代わりに、障害体出現部２４および障害体制御部２６を備えている。なお、上記の死角領域検出部２３、および衝突回避判定部２５は、コンピュータのＣＰＵがこれらの機能を実現するプログラムに従って動作することによっても具現化される。また、図４において、図１と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
図５は、仮想移動体Ｍから見て死角になる死角領域Ｈの検出方法を説明するための図である。本実施形態においては、一例として、図５に示すように、仮想移動体Ｍが交差点で右折しようとする場合について説明する。また、仮想障害体Ａ1および仮想障害体Ａ2は、ともに交差点を直進しようとしている。なお、仮想障害体Ａ1は仮想空間内の自動車であって、仮想障害体Ａ2は仮想空間内のバイクである。なお、仮想移動体Ｍの予想走行経路はＥ、仮想障害体Ａ1の予定走行経路はＰ1、仮想障害体Ａ2の予定走行経路はＰ2、および衝突地点はＳとする。
【００５９】
死角領域検出部２３は、仮想移動体Ｍの現在位置、および仮想障害体Ａ1の現在位置に基づいて、仮想移動体Ｍから見て死角になる死角領域Ｈを検出する。具体的には、死角領域検出部２３は、図５に示すように、仮想移動体Ｍから仮想障害体Ａ1に対して２本の補助線Ｌ1，Ｌ2を引く。死角領域検出部２３は、２本の補助線Ｌ1，Ｌ2に囲まれる領域であって、仮想移動体Ｍから見て仮想障害体Ａ1の影になる領域を死角領域Ｈとして検出する。つまり、死角領域Ｈは、仮想移動体Ｍの運転者から見ると、仮想障害体Ａ1の存在により、視認することができない領域である。
【００６０】
障害体出現部２４は、死角領域Ｈに新たに仮想障害体を出現させるか否かを判定し、仮想障害体を出現させると判定した場合、死角領域Ｈに新たに仮想障害体を出現させる。具体的には、障害体出現部２４は、ある割合に従って死角領域Ｈに仮想障害体をランダムに出現させる。本実施形態においては、障害体出現部２４は、図５に示すように、死角領域Ｈにバイクである仮想障害体Ａ2を出現させたものとする。すなわち、仮想障害体Ａ2が死角領域Ｈに存在しているので、仮想移動体Ｍの運転者による認知ミスが発生し易くなる。なお、障害体出現部２４は、死角領域Ｈに既に仮想障害体が存在していれば、この死角領域Ｈに新たに仮想障害体は出現させない。
【００６１】
衝突回避判定部２５は、仮想移動体Ｍの現在速度、および仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離に基づいて、仮想移動体Ｍと死角領域Ｈに新たに出現された仮想障害体Ａ2との衝突が回避可能か否かを判定する。具体的には、衝突回避判定部２５は、運転者がブレーキ操作を開始する必要があると判断した時から実際にブレーキ操作を開始するまでに仮想移動体Ｍが走行する空走距離、および運転者がブレーキ操作を開始した時から実際に仮想移動体Ｍが停止するまでに仮想移動体Ｍが走行する停止距離を算出する。なお、空走距離は、例えば、運転者が男性であるか女性であるか、または運転者が若者であるか老人であるか等により決定される。また、停止距離は、仮想移動体Ｍの現在速度に従って決定される。衝突回避判定部２５は、空走距離と停止距離との和が、仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離より長いか否かを判定する。空走距離と停止距離との和が、仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄより長ければ、衝突回避判定部２５は、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ2との衝突が回避不可能であると判定する。一方、空走距離と停止距離との和が、仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄより短ければ、衝突回避判定部２５は、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ2との衝突が回避可能であると判定する。
【００６２】
障害体制御部２６は、衝突回避判定部２５により衝突が回避不可能であると判定された場合に、死角領域Ｈに新たに出現された仮想障害体Ａ2の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更する。これにより、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ａは、確実に事故を発生させることができる。一方、障害体制御部２６は、衝突回避判定部２５により衝突が回避可能であると判定された場合に、死角領域Ｈに仮想障害体Ａ2が存在し続けるように、仮想障害体Ａ2の挙動を制御する。具体的には、障害体制御部２５は、仮想障害体Ａ2の現在加速度を、仮想障害体Ａ1の現在加速度に変更する。つまり、仮想障害体Ａ1の加速度と仮想障害体Ａ2の加速度とが同一になるので、仮想障害体Ａ2は、死角領域Ｈに存在し続けることができる。
【００６３】
次に、上記の構成に係る運転シミュレーション装置１ａの動作について、図６を参照しながら説明する。なお、図６において、仮想移動体Ｍからｉ番目（０＜ｉ≦仮想空間内に存在する仮想障害体数）に近い仮想障害体をＡ[ｉ]とする。また、死角領域Ｈを生じさせた仮想障害体をＡ[ｔ]とする。なお、図６において、図３と同様の処理を示す部分については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図６に示すように、Ｏｐ２の後、死角領域検出部２３は、仮想移動体Ｍの現在位置、および仮想障害体Ａ[ｉ]の現在位置に基づいて、仮想移動体Ｍから見て死角になる死角領域Ｈを検出する（Ｏｐ２１）。障害体出現部２４は、所定の基準に従って死角領域Ｈに新たに仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させるか否かを判定する（Ｏｐ２２）。障害体出現部２４は、仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させると判定すれば（Ｏｐ２２にてＹＥＳ）、死角領域Ｈに新たに仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させる（Ｏｐ２３）。一方、障害体出現部２４は、仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させないと判定すれば（Ｏｐ２２にてＮＯ）、Ｏｐ３へ進む。
【００６５】
次に、Ｏｐ６の後、衝突回避判定部２５は、死角領域Ｈに仮想障害体Ａ[ｉ]が存在しているか否かを判定する（Ｏｐ２４）。衝突回避判定部２５は、死角領域Ｈに仮想障害体Ａ[ｉ]が存在していると判定すれば（Ｏｐ２４にてＹＥＳ）、仮想移動体Ｍと、Ｏｐ２３にて死角領域Ｈに新たに出現された仮想障害体Ａ[ｉ]との衝突が回避可能か否かを判定する（Ｏｐ２５）。一方、衝突回避判定部２５は、死角領域Ｈに仮想障害体Ａ[ｉ]が存在していないと判定すれば（Ｏｐ２４にてＮＯ）、Ｏｐ７へ進む。
【００６６】
衝突回避判定部２５により衝突が回避可能であると判定された場合（Ｏｐ２５にてＹＥＳ）、障害体制御部２６は、Ｏｐ２３にて死角領域Ｈに新たに出現された仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、死角領域Ｈを生じさせた仮想障害体Ａ[ｔ]（すなわち、図５では、仮想障害体Ａ1）の現在加速度に変更する（Ｏｐ２６）。これにより、仮想障害体Ａ[ｉ]は、死角領域Ｈに存在し続けることができる。一方、衝突回避判定部２５により衝突が回避不可能であると判定された場合（Ｏｐ２５にてＮＯ）、Ｏｐ７へ進む。これにより、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ａは、確実に事故を発生させることができる。したがって、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ａは、運転者に事故を疑似体験させるための運転訓練用のシミュレーション装置として利用することができる。
【００６７】
[実施の形態３]
図７は、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｂの概略構成を示すブロック図である。すなわち、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｂは、画像認識装置（撮像装置、視線検出装置）５にさらに接続されている。画像認識装置５は、仮想移動体Ｍの運転者の挙動を撮像し、撮像した画像に基づいて、画像認識処理を行う装置である。具体的には、画像認識装置５は、画像認識処理を行うことにより、仮想移動体Ｍの運転者の挙動、仮想移動体Ｍの運転者の視線の方向、あるいは顔の向き等を検出する。
【００６８】
また、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｂは、図１に示す運転シミュレーション装置１に加えて、注意欠落領域検出部２７、油断度判定部２８、および衝突回避判定部３０を備えている。さらに、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｂは、図１に示す障害体出現部１３および障害体制御部１４の代わりに、障害体出現部２９および障害体制御部３１を備えている。なお、上記の注意欠落領域検出部２７、油断度判定部２８、および衝突回避判定部３０は、コンピュータのＣＰＵがこれらの機能を実現するプログラムに従って動作することによっても具現化される。また、図７において、図１と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
図８は、仮想移動体Ｍの運転者の注意が欠落している注意欠落領域Ｃの検出方法を説明するための図である。本実施形態においては、一例として、図８に示すように、仮想移動体Ｍが交差点で右折しようとする場合について説明する。また、仮想障害体Ａ1は、交差点を直進しようとしている。仮想障害体Ａ2は、横断歩道を渡ろうとしている。なお、仮想障害体Ａ1は仮想空間内の自動車であって、仮想障害体Ａ2は仮想空間内の歩行者である。なお、仮想移動体Ｍの予想走行経路はＥ、仮想障害体Ａ1の予定走行経路はＰ1、仮想障害体Ａ2の予定走行経路はＰ2、および衝突地点はＳとする。
【００７０】
注意欠落領域検出部２７は、画像認識装置５による画像認識処理の解析結果に基づいて、仮想移動体Ｍの運転者の注意が欠落している注意欠落領域Ｃを検出する。具体的には、画像認識装置５は、仮想移動体Ｍの運転者の視線の方向を検出して解析することにより、仮想移動体Ｍの運転者の視線の方向を示す視線情報を生成する。注意欠落領域検出部２７は、画像認識装置５が生成した視線情報を取得し、取得した視線情報に基づいて、注意欠落領域Ｃを検出する。注意欠落領域検出部２７は、例えば、仮想移動体Ｍの運転者の視線の方向が一定時間以上ある領域を示していない場合、当該領域を注意欠落領域Ｃとする。つまり、注意欠落領域Ｃは、仮想移動体Ｍの運転者がほとんど注意を払っていない領域である。
【００７１】
油断度判定部２８は、仮想移動体Ｍの走行状況、および画像認識装置５による画像認識処理の解析結果に基づいて、仮想移動体Ｍの運転者が運転操作に対して油断している度合いを示す油断度を算出する。具体的には、画像認識装置５は、仮想移動体Ｍの運転者の安全確認行動の有無を検出し、油断度判定部２８は、仮想移動体Ｍの走行状況、および運転者の安全確認行動の有無に基づいて、油断度を算出する。例えば、仮想移動体Ｍの運転者の安全確認行動が運転を開始した当初よりも減少し、または仮想移動体Ｍの現在速度が仮想道路の制限速度よりも上回っている場合等、油断度判定部２８は、仮想移動体Ｍの運転者が運転操作に対して油断していると判定し、油断度を高く算出する。一方、例えば、仮想移動体Ｍの運転者の安全確認行動が運転を開始した当初よりも増加し、または仮想移動体Ｍの現在速度が仮想道路の制限速度よりも下回っている場合等、油断度判定部２８は、仮想移動体Ｍの運転者が運転操作に対して油断していないと判定し、油断度を低く算出する。つまり、油断度は、仮想移動体Ｍの運転者が運転操作に対して油断していれば高くなり、仮想移動体Ｍの運転者が運転操作に対して油断していなければ低くなる。また、油断度判定部２８は、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する。なお、閾値は、油断度判定部２８の図示しないメモリに予め記録されている。
【００７２】
障害体出現部２９は、注意欠落領域Ｃに新たに仮想障害体を出現させるか否かを判定し、仮想障害体を出現させると判定した場合、注意欠落領域Ｃに新たに仮想障害体を出現させる。具体的には、油断度が閾値以上である場合に、障害体出現部２９は、ある割合に従って注意欠落領域Ｃに仮想障害体をランダムに出現させる。本実施形態においては、障害体出現部２９は、図８に示すように、注意欠落領域Ｃに歩行者である仮想障害体Ａ2を出現させたものとする。すなわち、仮想障害体Ａ2が注意欠落領域Ｃに存在しているので、仮想移動体Ｍの運転者による認知ミスが発生し易くなる。なお、障害体出現部２９は、注意欠落領域Ｃに既に仮想障害体が存在していれば、この注意欠落領域Ｃに新たに仮想障害体は出現させない。
【００７３】
衝突回避判定部３０は、図４に示す衝突回避判定部２５と同様、仮想移動体Ｍの現在速度、および仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離に基づいて、仮想移動体Ｍと注意欠落領域Ｃに新たに出現された仮想障害体Ａ2との衝突が回避可能か否かを判定する。すなわち、仮想移動体Ｍの空走距離と仮想移動体Ｍの停止距離との和が、仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄより長ければ、衝突回避判定部３０は、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ2との衝突が回避不可能であると判定する。一方、仮想移動体Ｍの空走距離と仮想移動体Ｍの停止距離との和が、仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄより短ければ、衝突回避判定部３０は、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ2との衝突が回避可能であると判定する。
【００７４】
障害体制御部３１は、衝突回避判定部３０により衝突が回避不可能であると判定された場合に、注意欠落領域Ｃに新たに出現された仮想障害体Ａ2の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更する。これにより、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｂは、確実に事故を発生させることができる。一方、障害体制御部３１は、衝突回避判定部３０により衝突が回避可能であると判定された場合に、注意欠落領域Ｃに仮想障害体Ａ2が存在し続けるように、仮想障害体Ａ2の挙動を制御する。具体的には、障害体制御部３１は、仮想障害体Ａ2の現在加速度を、加速度“０”に変更する。つまり、仮想障害体Ａ2の現在加速度を“０”に変更するので、仮想障害体Ａ2は、注意欠落領域Ｃに存在し続けることができる。
【００７５】
次に、上記の構成に係る運転シミュレーション装置１ｂの動作について、図９を参照しながら説明する。なお、図９において、仮想移動体Ｍからｉ番目（０＜ｉ≦仮想空間内に存在する仮想障害体数）に近い仮想障害体をＡ[ｉ]とする。なお、図９において、図３と同様の処理を示す部分については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
図９に示すように、Ｏｐ２の後、油断度判定部２８は、仮想移動体Ｍの走行状況、および画像認識装置５による画像認識処理の解析結果に基づいて、仮想移動体Ｍの運転者が運転操作に対して油断している度合いを示す油断度を算出し、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する（Ｏｐ３１）。油断度判定部２８は、算出した油断度が閾値以上であると判定すれば（Ｏｐ３１にてＹＥＳ）、注意欠落領域検出部２７は、画像認識装置５による画像認識処理の解析結果に基づいて、仮想移動体Ｍの運転者の注意が欠落している注意欠落領域Ｃを検出する（Ｏｐ３２）。一方、油断度判定部２８は、算出した油断度が閾値未満であると判定すれば（Ｏｐ３１にてＮＯ）、Ｏｐ３へ進む。
【００７７】
障害体出現部２９は、所定の基準に従って注意欠落領域Ｃに新たに仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させるか否かを判定する（Ｏｐ３３）。障害体出現部２９は、仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させると判定すれば（Ｏｐ３３にてＹＥＳ）、注意欠落領域Ｃに新たに仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させる（Ｏｐ３４）。一方、障害体出現部２９は、仮想障害体Ａ[ｉ]を出現させないと判定すれば（Ｏｐ３３にてＮＯ）、Ｏｐ３へ進む。
【００７８】
次に、Ｏｐ６の後、衝突回避判定部３０は、注意欠落領域Ｃに仮想障害体Ａ[ｉ]が存在しているか否かを判定する（Ｏｐ３５）。衝突回避判定部３０は、注意欠落領域Ｃに仮想障害体Ａ[ｉ]が存在していると判定すれば（Ｏｐ３５にてＹＥＳ）、仮想移動体Ｍと、Ｏｐ３５にて注意欠落領域Ｃに新たに出現された仮想障害体Ａ[ｉ]との衝突が回避可能か否かを判定する（Ｏｐ３６）。一方、衝突回避判定部３０は、注意欠落領域Ｃに仮想障害体Ａ[ｉ]が存在していないと判定すれば（Ｏｐ３５にてＮＯ）、Ｏｐ７へ進む。
【００７９】
衝突回避判定部３０により衝突が回避可能であると判定された場合（Ｏｐ３６にてＹＥＳ）、Ｏｐ１２へ進む。これにより、仮想障害体Ａ[ｉ]は、注意欠落領域Ｃに存在し続けることができる。一方、衝突回避判定部３０により衝突が回避不可能であると判定された場合（Ｏｐ３６にてＮＯ）、Ｏｐ７へ進む。これにより、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｂは、確実に事故を発生させることができる。したがって、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｂは、運転者に事故を疑似体験させるための運転訓練用のシミュレーション装置として利用することができる。
【００８０】
[実施の形態４]
図１０は、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｃの概略構成を示すブロック図である。すなわち、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｃは、運転支援装置６にさらに接続されている。運転支援装置６は、仮想移動体Ｍの運転者の認知ミス、判断ミスに起因する事故を防止するために、各種のセンサで検出した情報に基づいて、仮想移動体Ｍの運転者に対して情報提供や警告を行い、あるいは、仮想移動体Ｍに対して介入制御を行う装置である。なお、図１０では、運転シミュレーション装置１ｃの外部に運転支援装置６が備えられている例を図示したが、運転シミュレーション装置１ｃ内に運転支援装置６が備えられていてもよい。
【００８１】
図１１は、運転支援装置６の提供範囲Ｇを説明するための図である。本実施形態においては、一例として、図１１に示すように、仮想移動体Ｍが交差点を直進しようとする場合について説明する。また、仮想障害体Ａ1も、交差点を直進しようとしている。なお、仮想障害体Ａ1は仮想空間内の自動車である。なお、仮想移動体Ｍの予想走行経路はＥ、仮想障害体Ａ1の予定走行経路はＰ、および衝突地点はＳとする。
【００８２】
すなわち、本実施形態に係る運転支援装置６は、仮想移動体Ｍが交差点付近の運転支援装置６の提供範囲Ｇ内に進入すると、交差点付近に備えられたセンサからの情報に基づいて、仮想移動体Ｍの運転者に対して、“接近車両に注意”と合成音声にて報知する。また、これと同時に、運転支援装置６は、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1との位置関係を示す画像を表示する。これにより、仮想移動体Ｍの運転者は、仮想移動体Ｍと衝突する可能性のある仮想障害体Ａ1の存在を知ることができる。なお、本実施形態に係る運転支援装置６はあくまで一例であって、これに限定されない。
【００８３】
また、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｃは、図１に示す運転シミュレーション装置１に加えて、切替部３２、開始タイミング取得部３３、および運転支援評価部３５を備えている。さらに、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｃは、図１に示す障害体制御部１４の代わりに、障害体制御部３４を備えている。なお、上記の切替部３２、開始タイミング取得部３３、および運転支援評価部３５は、コンピュータのＣＰＵがこれらの機能を実現するプログラムに従って動作することによっても具現化される。また、図１０において、図１と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
切替部３２は、仮想移動体Ｍの運転者に対して、運転支援装置６による運転操作の支援を提供するか否かを切り替える。つまり、切替部３２をオンすると、運転シミュレーション装置１ｃと運転支援装置６とが接続される。これにより、仮想移動体Ｍの運転者に対して、運転支援装置６による運転操作の支援が提供される。一方。切替部３２をオフすると、運転シミュレーション装置１ｃと運転支援装置６とが切断される。これにより、仮想移動体Ｍの運転者に対して、運転支援装置６による運転操作の支援が提供されない。例えば、運転シミュレーション装置１ｃの管理者が、運転シミュレーション装置１ｃに設けられたスイッチをオン／オフすることにより、切替部３２は、運転支援装置６による運転操作の支援を提供するか否かを切り替える。
【００８５】
開始タイミング取得部３３は、運転シミュレーション装置１ｃと運転支援装置６とが接続されているか否かに関わらず、仮想移動体Ｍが運転支援装置６の提供範囲Ｇ内に進入したか否かを検知する。つまり、開始タイミング取得部３３は、仮想移動体Ｍの運転者に対して、運転支援装置６による運転操作の支援が提供されているか否かに関わらず、仮想移動体Ｍが運転支援装置６の提供範囲Ｇ内に進入したか否かを検知する。開始タイミング取得部３３は、仮想移動体Ｍが運転支援装置６の提供範囲Ｇ内に進入した場合に、運転支援装置６による運転操作の支援が開始されたものと判定し、開始タイミングを取得する。開始タイミング取得部３３は、取得した開始タイミングを障害体制御部３４に出力する。
【００８６】
障害体制御部３４は、開始タイミング取得部３２により開始タイミングが取得される前においては、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更する。一方、障害体制御部３４は、開始タイミング取得部３３により開始タイミングが取得された後においては、仮想障害体Ａ1の現在速度を維持するように、当該仮想障害体Ａ1の挙動を制御する。具体的には、障害体制御部３４は、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更する。これにより、本実施形態に係る運転シミュレーション装置１ｃは、実施の形態１〜３の運転シミュレーション装置とは異なり、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1との衝突を回避する余地を残しながら、事故が発生する可能性の高い危険な状況を実現しているので、運転支援装置６による事故防止効果を定量的に検証することができる。また、仮想移動体Ｍの運転者に対して、運転支援装置６による運転操作の支援が提供されているか否かに関わらず、障害体制御部３４は、同じ範囲でのみ、仮想障害体Ａ1の現在加速度を加速度ａ´に変更するため、運転操作の支援の有無による比較評価を公平に行うことができる。
【００８７】
運転支援評価部３５は、運転支援装置６が運転操作の支援を行っている場合と行っていない場合とのそれぞれについて、衝突地点Ｓでの仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1との衝突、または仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1とが衝突する寸前の当該仮想移動体Ｍの状態を判定する。例えば、運転支援評価部３５は、運転支援装置６が運転操作の支援を行っている場合と、運転支援装置６が運転操作の支援を行っていない場合とを比較することにより、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1との衝突や異常接近、急ブレーキの発生率が低下するか否か等を判定する。これにより、運転支援評価部３５は、例えば、運転支援装置６を用いた場合に、どのくらい事故の発生が防止できたか、または、いわゆるヒヤリハット（異常接近や急ブレーキ等）の発生が防止できたかを示す評価情報を生成し出力することができる。
【００８８】
次に、上記の構成に係る運転シミュレーション装置１ｃの動作について、図１２を参照しながら説明する。なお、図１２において、仮想移動体Ｍからｉ番目（０＜ｉ≦仮想空間内に存在する仮想障害体数）に近い仮想障害体をＡ[ｉ]とする。なお、図１２において、図３と同様の処理を示す部分については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００８９】
図１２に示すように、Ｏｐ６の後、開始タイミング取得部３３は、開始タイミングを取得したか否かを判定する（Ｏｐ４１）。つまり、開始タイミング取得部３３は、仮想移動体Ｍが運転支援装置６の提供範囲Ｇ内に進入したことを検知することにより、開始タイミングを取得したか否かを判定する。開始タイミング取得部３３は、開始タイミングを取得しなければ（Ｏｐ４１にてＮＯ）、Ｏｐ７へ進む。一方、開始タイミング取得部３３は、開始タイミングを取得すれば（Ｏｐ４１にてＹＥＳ）、障害体制御部３４に対して、仮想障害体Ａ[ｉ]の現在加速度を、加速度“０”に変更するように指示し、Ｏｐ１２へ進む。
【００９０】
なお、実施の形態４では、障害体制御部３４は、開始タイミング取得部３３により開始タイミングが取得される前においては、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更し、開始タイミング取得部３３により開始タイミングが取得された後においては、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更する例について説明したが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、運転シミュレーション装置１ｄに衝突時間判定部３６を備えることにより、障害体制御部３４が次の処理を行うようにしてもよい。なお、衝突時間判定部３６は、衝突時間算出部２０により算出された衝突時間ｔが閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、衝突時間判定部３６の図示しないメモリに予め記録されている。なお、図１３に示す運転シミュレーション装置１ｄは、図１０に示す開始タイミング取得部３３を備えていないが、備えていてもよい。
【００９１】
すなわち、障害体制御部３４は、衝突時間判定部３６により衝突時間ｔが閾値以上であると判定された場合に、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更する。一方、障害体制御部３４は、衝突時間判定部３６により衝突時間ｔが閾値未満であると判定された場合に、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更する。これにより、図１３に示す運転シミュレーション装置１ｄは、図１０に示す運転シミュレーション装置１ｃと同様、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1との衝突を回避する余地を残しながら、事故が発生する可能性の高い危険な状況を実現しているので、運転支援装置６による事故防止効果を定量的に検証することができる。
【００９２】
また、例えば、図１４に示すように、運転シミュレーション装置１ｅに衝突距離判定部３７を備えることにより、障害体制御部３４が次の処理を行うようにしてもよい。なお、衝突距離判定部３７は、仮想移動体Ｍの現在位置から衝突地点Ｓまでの距離ｄが閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、衝突距離判定部３７の図示しないメモリに予め記録されている。なお、図１４に示す運転シミュレーション装置１ｅは、図１０に示す開始タイミング取得部３３を備えていないが、備えていてもよい。
【００９３】
すなわち、障害体制御部３４は、衝突距離判定部３７により距離ｄが閾値以上であると判定された場合に、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度算出部２１が算出した加速度ａ´に変更する。一方、障害体制御部３４は、衝突距離判定部３７により距離ｄが閾値未満であると判定された場合に、仮想障害体Ａ1の現在加速度を、加速度“０”に変更する。これにより、図１４に示す運転シミュレーション装置１ｅは、図１０に示す運転シミュレーション装置１ｃと同様、仮想移動体Ｍと仮想障害体Ａ1との衝突を回避する余地を残しながら、事故が発生する可能性の高い危険な状況を実現しているので、運転支援装置６による事故防止効果を定量的に検証することができる。
【００９４】
また、実施の形態２にて説明した運転シミュレーション装置１ａに、実施の形態３にて説明した油断度判定部２８を備えるようにしてもよい。これにより、実施の形態２においても、実施の形態３と同様に、油断度が閾値以上である場合に、障害体出現部２４は、死角領域Ｈに新たに仮想障害体を出現させることができる。
【００９５】
さらに、実施の形態１〜４では、障害体制御部は、仮想移動体の現在速度の変化に応じて、仮想移動体と仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する例について説明したが、これに限定されない。例えば、障害体制御部は、仮想移動体の現在位置の変化に応じて、仮想移動体と仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御するようにしてもよい。すなわち、障害体制御部は、仮想移動体の移動状況の変化に応じて、仮想移動体と仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御できれば、様々な任意の方法を採り得る。
【００９６】
本発明は上述した実施の形態１〜４に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００９７】
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００９８】
（付記１）
表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させる運転シミュレーション装置において、
前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力部と、
前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現部と、
前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御部と、
前記操作入力部が受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御部が制御した仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理部とを備え、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、運転シミュレーション装置。
【００９９】
（付記２）
前記仮想移動体の現在位置、および前記仮想障害体の現在位置に基づいて、前記仮想移動体から見て死角になる死角領域を検出する死角領域検出部をさらに備え、
前記障害体出現部は、前記死角領域に新たに仮想障害体を出現させ、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、付記１に記載の運転シミュレーション装置。
【０１００】
（付記３）
前記仮想移動体の走行状況、および前記仮想移動体の運転者の挙動を撮像する撮像装置から得られる当該運転者の挙動の少なくとも１つに基づいて、前記運転者が油断している度合いを示す油断度を算出し、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する油断度判定部をさらに備え、
前記油断度が閾値以上である場合に、前記障害体出現部は、前記死角領域に新たに仮想障害体を出現させる、付記２に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０１】
（付記４）
前記仮想移動体の現在速度、および前記仮想移動体の現在位置から当該仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点までの距離に基づいて、前記仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体との衝突が回避可能か否かを判定する衝突回避判定部をさらに備え、
前記衝突回避判定部により前記衝突が回避不可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記死角領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御し、かつ、前記衝突回避判定部により前記衝突が回避可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記死角領域に前記仮想障害体が存在し続けるように、当該仮想障害体の挙動を制御する、付記２または３に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０２】
（付記５）
前記仮想移動体の運転者の視線の方向を検出する視線検出装置から当該運転者の視線の方向を示す視線情報を取得し、取得した視線情報に基づいて、前記運転者の注意が欠落している注意欠落領域を検出する注意欠落領域検出部をさらに備え、
前記障害体出現部は、前記注意欠落領域に新たに仮想障害体を出現させ、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、付記１に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０３】
（付記６）
前記仮想移動体の走行状況、および前記仮想移動体の運転者の挙動を撮像する撮像装置から得られる当該運転者の挙動の少なくとも１つに基づいて、前記運転者が油断している度合いを示す油断度を算出し、算出した油断度が閾値以上であるか否かを判定する油断度判定部をさらに備え、
前記油断度が閾値以上である場合に、前記障害体出現部は、前記注意欠落領域に新たに仮想障害体を出現させる、付記５に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０４】
（付記７）
前記仮想移動体の現在速度、および前記仮想移動体の現在位置から当該仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点までの距離に基づいて、前記仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体との衝突が回避可能か否かを判定する衝突回避判定部をさらに備え、
前記衝突回避判定部により前記衝突が回避不可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記注意欠落領域に新たに出現された仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御し、かつ、前記衝突回避判定部により前記衝突が回避可能であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記注意欠落領域に前記仮想障害体が存在し続けるように、当該仮想障害体の挙動を制御する、付記５または６に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０５】
（付記８）
前記仮想移動体の運転者の運転操作を支援する運転支援装置が当該運転操作の支援を開始する開始タイミングを取得する開始タイミング取得部をさらに備え、
前記開始タイミング取得部により前記開始タイミングが取得される前においては、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御し、かつ、前記開始タイミング取得部により前記開始タイミングが取得された後においては、前記障害体制御部は、前記仮想障害体の現在速度を維持するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、付記１に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０６】
（付記９）
前記仮想移動体が、当該仮想移動体の現在位置から、当該仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点に到達するまでの衝突時間が閾値以上であるか否かを判定する衝突時間判定部をさらに備え、
前記衝突時間判定部により前記衝突時間が閾値以上であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、付記１に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０７】
（付記１０）
前記仮想移動体の現在位置から当該仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突すると推定される衝突地点までの距離が閾値以上であるか否かを判定する距離判定部をさらに備え、
前記距離判定部により前記距離が閾値以上であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、付記１に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０８】
（付記１１）
前記運転支援装置が運転操作の支援を行っている場合と行っていない場合とのそれぞれについて、前記衝突地点での前記仮想移動体と前記仮想障害体との衝突、または前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突する寸前の当該仮想移動体の状態を検出し、検出した結果に基づいて、前記運転支援装置の評価を示す評価情報を生成し出力する運転支援評価部をさらに備える、付記８〜１０のいずれか一項に記載の運転シミュレーション装置。
【０１０９】
（付記１２）
前記仮想移動体が走行している仮想道路の周辺の仮想道路を含む地図情報に基づいて、前記仮想移動体が走行すると予想される予想走行経路を算出する走行経路算出部と、
前記走行経路算出部が算出した仮想移動体の予想走行経路、および予め決定されている仮想障害体の予定走行経路に基づいて、前記仮想移動体と前記仮想障害体とが衝突する衝突地点を推定する衝突地点推定部と、
前記仮想移動体の現在速度、前記仮想移動体の現在加速度、および前記仮想移動体の現在位置から前記衝突地点までの距離に基づいて、前記仮想移動体が、当該仮想移動体の現在位置から前記衝突地点に到達するまでの衝突時間を算出する衝突時間算出部と、
前記仮想障害体の現在速度、前記仮想障害体の現在位置から前記衝突地点までの距離、および前記衝突時間に基づいて、前記仮想障害体が、当該仮想障害体の現在位置から前記衝突時間後に前記衝突地点に到達するための加速度を算出する加速度算出部とをさらに備え、
前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する、付記１〜１１のいずれか一項に記載の運転シミュレーション装置。
【０１１０】
（付記１３）
前記加速度算出部が算出した加速度が閾値未満であるか否かを判定する加速度判定部をさらに備え、
前記加速度判定部により前記加速度が閾値未満であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する、付記１２に記載の運転シミュレーション装置。
【０１１１】
（付記１４）
前記仮想障害体の現在位置から前記衝突地点までの当該仮想障害体の予定走行経路上に、他の仮想障害体が存在するか否かを判定する予定走行経路判定部をさらに備え、
前記予定走行経路判定部により前記仮想障害体の予定走行経路上に他の仮想障害体が存在しないと判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する、付記１２または１３に記載の運転シミュレーション装置。
【０１１２】
（付記１５）
前記仮想障害体が複数存在し、前記複数の仮想障害体の中から、前記仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体を決定する衝突対象決定部と、
前記仮想障害体が、前記仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体であるか否かを判定する衝突対象判定部とをさらに備え、
前記衝突対象判定部により前記仮想障害体が前記仮想移動体と衝突する対象となる仮想障害体であると判定された場合に、前記障害体制御部は、前記仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想障害体の現在加速度を、前記加速度算出部が算出した加速度に変更する、付記１２〜１４のいずれか一項に記載の運転シミュレーション装置。
【０１１３】
（付記１６）
表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させるコンピュータが実行する運転シミュレーション方法において、
前記コンピュータが備える操作入力部が、前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力工程と、
前記コンピュータが備える障害体出現部が、前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現工程と、
前記コンピュータが備える障害体制御部が、前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御工程と、
前記コンピュータが備える模擬管理部が、前記操作入力工程により受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御工程により制御された仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理工程とを含み、
前記障害体制御工程は、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、運転シミュレーション方法。
【０１１４】
（付記１７）
表示装置および入力装置と接続されており、仮想空間の映像を前記表示装置に表示させるコンピュータに処理を実行させる運転シミュレーションプログラムにおいて、
前記運転シミュレーションプログラムは、
前記入力装置を介して、前記仮想空間内の仮想移動体に対する運転操作を受け付ける操作入力処理と、
前記仮想移動体の障害となり得る１または複数の仮想障害体を前記仮想空間内に出現させる障害体出現処理と、
前記仮想空間内の１または複数の仮想障害体の挙動を制御する障害体制御処理と、
前記操作入力処理により受け付けた運転操作に従って前記仮想移動体の挙動を決定し、決定した仮想移動体の挙動を、前記障害体制御処理により制御された仮想障害体の挙動とともに、前記表示装置に表示させる模擬管理処理とを前記コンピュータに実行させ、
前記障害体制御処理において、前記仮想移動体の移動状況の変化を所定時間毎に検出し、検出した仮想移動体の移動状況の変化に応じて、前記仮想移動体と、少なくとも１つの前記仮想障害体とが衝突するように、当該仮想障害体の挙動を制御する、運転シミュレーションプログラム。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明は、例えば、仮想移動体の現在速度が変化した場合であっても、事故が発生するように、仮想障害体の挙動を制御することができる運転シミュレーション装置、運転シミュレーション方法、または運転シミュレーションプログラムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る運転シミュレーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】衝突地点で仮想移動体と仮想障害体とが衝突するために必要な仮想障害体の加速度の算出方法を説明するための図である。
【図３】上記運転シミュレーション装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る運転シミュレーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】仮想移動体から見て死角になる死角領域の検出方法を説明するための図である。
【図６】上記運転シミュレーション装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る運転シミュレーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】仮想移動体の運転者の注意が欠落している注意欠落領域の検出方法を説明するための図である。
【図９】上記運転シミュレーション装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る運転シミュレーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】運転支援装置の提供範囲を説明するための図である。
【図１２】上記運転シミュレーション装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の変形例に係る運転シミュレーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の変形例に係る運転シミュレーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  運転シミュレーション装置
２  入力装置
３  表示装置
５  画像認識装置（撮像装置、視線検出装置）
６  運転支援装置
１２  操作入力部
１３、２４、２９  障害体出現部
１４、２６、３１、３４  障害体制御部
１５  衝突対象決定部
１８  走行経路算出部
１９  衝突地点推定部
２０  衝突時間算出部
２１  加速度算出部
２２  変更判定部
２２ａ  加速度判定部
２２ｂ  予定走行経路判定部
２２ｃ  衝突対象判定部
２３  死角領域検出部
２５、３０  衝突回避判定部
２７  注意欠落領域検出部
２８  油断度判定部
３３  開始タイミング取得部
３５  運転支援評価部
３６  衝突時間判定部
３７  衝突距離判定部
【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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