(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転教習用の画像が映写されるスクリーンと教習者が運転操作を行うための操作機器を備える運転シミュレータを使用して運転教習を行い、教習結果を評価するシステムであって、
予め準備されている教習用の画像を組み合わせて教習コースを設定する教習コース設定手段と、
設定された教習コースの画像を前記スクリーンに映写する画像制御手段と、
映写された画像に応じて教習者が操作した前記操作機器の情報に基づいて車両の動きを計算する手段と、
前記教習コースを分割した、教習者の運転操作のうち評価の対象となる項目とその評価基準が設定された区間毎に、前記基準と前記計算された車両の動きとを比較して、各項目について該車両の動きが該評価基準を満たしたかどうかを示すフラグを設定する、評価手段と、
前記フラグを参照して、評価結果を教習コースのマップ上に表示する走行マップを作成する走行マップ作成手段と、
前記フラグを集計し、該フラグの組み合わせと関連づけて予め準備されているセンテンスを選択し、アドバイスを作成するアドバイス作成手段と、
を備える評価システム。
【請求項２】
前記走行マップ作成手段は、教習者の操作した車両の走行軌跡を速度別に色分けして表示する、請求項１に記載の評価システム。
【請求項３】
前記走行マップ作成手段は、前記フラグを参照して、急制動開始位置、停止位置、停止すべきであったが停止しなかった位置、及びウィンカーを点滅させるべきであったが点滅させなかった位置を表示する、請求項２に記載の評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転シミュレータを使用した運転教習結果の評価システム及び方法に関し、より具体的には、教習中の教習者の運転操作の内容が表示され、また適切なアドバイスが記載された教習結果シートを出力することで、運転教習結果を評価するシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車運転教習所や運転免許試験場では、安全運転教育の一環として、実車の代わりに運転シミュレータを使用して教習者に運転技術や危険予測方法などを教習したり、運転傾向を評価したりすることが行われている。
【０００３】
図１は、このような運転シミュレータの一例を示す。運転シミュレータ１０は、乗車部１２と、乗車部１２の前方に備えられ教習用のシミュレーション画像が映写されるスクリーン１４と、乗車部全体を支える６軸のサーボシリンダー１６とを備えており、乗車部１２には、実際の車両と同様にハンドル、シフトレバー、アクセルペダル、ブレーキペダル、ウィンカー等の操作機器が備えられている。
【０００４】
教習者が乗車部１２に乗り込み運転教習を開始すると、スクリーン１４には実際の車両から見た周囲の景色や交通状況をコンピュータグラフィックでシミュレートした合成画像が映写される。教習者が前方のスクリーン１４を見ながら交通状況に合わせて操作機器を操作すると、これに応答して画像が変化するとともに、６軸のサーボシリンダー１６が作動して、加速、コーナリング、ブレーキング等を模擬した運動を乗車部１２に与える。そして、教習が終了すると、教習者に対するアドバイスが記載された教習結果が発行されることが多い。
【０００５】
従来、このような教習結果は、複数の定型文の中から選択された総合的なアドバイスが記載されている程度のものであり、実際に教習中に自分がどのような運転操作を行ったかは表示されないことが多い。そのため、教習を自己の安全運転技術の向上に生かすという効果はあまり発揮されていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、運転シミュレータにおける教習中の教習者の運転操作の内容が表示され、適切なアドバイスが記載された教習結果シートを出力することによって、教習者の安全運転技術の向上に役立てることのできる運転教習結果評価システム及び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、運転教習用の画像が映写されるスクリーンと教習者が運転操作を行うための操作機器を備える運転シミュレータを使用して運転教習を行い、教習結果を評価するシステムであって、予め準備されている教習用の画像を組み合わせて教習コースを設定する教習コース設定手段と、設定された教習コースの画像を前記スクリーンに映写する画像制御手段と、映写された画像に応じて教習者が操作した前記操作機器の情報を取得し、シミュレーションしている車両の挙動を計算する運転操作情報取得手段と、前記教習コースを分割した区間毎に、前記計算された車両の挙動を用いて教習者の運転操作を評価する評価手段と、評価結果を出力する出力手段と、を備える。
【０００８】
この発明によると、運転シミュレータにおける教習者の運転操作情報から該教習者の運転技術を評価して、評価結果が出力されるので、教習者は自己の運転技術を明確に把握することができる。
【０００９】
前記区間には、教習者の運転操作のうち評価の対象となる項目とその基準値がそれぞれ設定されている。評価項目は、例えば、制限速度に対する車速や、その区間が停止すべき位置を含んでいる否かといったものである。そして、評価手段は、前記基準値と前記車両の挙動とを比較して、または運転操作の有無を判定して、各項目について評価結果のフラグを設定する。例えば、制限速度と車速を比較したり、ウィンカーの点滅の有無を判定する等である。
【００１０】
本発明はさらに走行マップ作成手段を備えることができる。走行マップ作成手段は、教習の終了後にすべての区間におけるフラグを参照して、運転操作の評価結果を教習コースのマップ上に表示する走行マップを作成する。この走行マップには、教習者の操作した車両の走行軌跡を速度別に色を分けて表示したり、教習コース内でウィンカーを点滅させていた区間を表示したり、評価結果のうち所定の結果をマークとして表示したりすることができる。この所定の結果の例としては、急制動開始位置、停止位置、停止すべきであったが停止しなかった位置、ウィンカーを点滅させるべきであったが点滅させなかった位置等が挙げられる。走行マップは、印刷物でも画像データであっても良い。
【００１１】
本発明はさらにアドバイス作成手段を備えることができる。アドバイス作成手段は、各区間について前記評価手段が設定したフラグを集計し分析して、分析の結果に基づいて予め準備されているセンテンスを組み合わせてアドバイスを作成する。
【００１２】
上記のような評価だけでも教習者は自己の運転技術を十分に知ることができるが、事故の発生しやすい場面を意図的に教習コース上に発生させて、教習者の対応能力を評価することがより好適である。従って、前記教習コース作成手段は、教習コースの任意の区間に、教習者の運転操作を評価するための採点場面を設けることができる。この場合、前記評価手段は、各採点場面における教習者の運転操作が適切であったか否かを判定する。そして、前記アドバイス作成手段は、前記採点場面での適切か否かの判定に基づいて、予め準備されているセンテンスを組み合わせてアドバイスを作成する。
【００１３】
なお、以上に述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態である運転教習結果評価システムの全体構成を示す機能ブロック図である。運転シミュレータ３０は例えば図１に示したような装置であり、教習者が乗り込む乗車部と、実際の車両から見た周囲の景色や交通状況をシミュレートした合成画像が映写されるスクリーンを備えており、また乗車部には実際の車両と同様にハンドル、シフトレバー、アクセルペダル、ブレーキペダル、ウィンカー等の操作機器が備えられている。運転シミュレータ３０は、図１のようにサーボ機構を備えているものでも良く、また、乗車部は四輪車に限らず二輪車を模したものでも良い。
【００１６】
教習者は、入力部２０により、自己の名前、年齢、性別、生年月日、運転暦、血液型、普段運転している車の種類等の個人の属性情報を入力する。属性情報は、個人情報データベース２８に格納される。属性情報を入力すると、各教習者にはＩＤ番号が付与される。次回に運転シミュレータ３０を用いた教習を受ける場合は、入力部２０でＩＤ番号とパスワードを入力することで、属性情報の入力を省略することができる。
【００１７】
教習コースデータベース２６には、運転教習用の仮想の道路マップと、種々の交通状況をスクリーン上で再現できるようにするためのコンピュータグラフィックスからなる画像が格納されている。教習コース設定部２２は、教習者の属性情報を参照して、教習コースデータベース２６内にいくつか準備されている教習コースの中から、当該教習者に適切な１つを選択する。教習者が既に教習を受けたことがあり、そのときのデータが個人情報データベス２８に残っている場合は、その結果に基づいて教習コースの選択を行っても良い。教習コースには、実際の道路と同じように、制限速度、駐停車の禁止区域、標識・標示等により交通規制が設定されており、これらに対応する交通標識等もスクリーン上に表示されるようになっている。教習者は、これらを確認して交通法規を遵守するように運転操作を行う。また、教習コースは、音声またはスクリーン上の表示で教習者に通知される。
【００１８】
画像制御部２４は、教習コース設定部２２の作成した教習コースの画像を運転シミュレータ３０のスクリーンに映写する。
【００１９】
運転教習が開始されると、運転シミュレータ３０のスクリーンには、種々の交通状況をシミュレートした画像が映写される。映写される交通状況（例えば、交差点における右左折、車線変更、追い越し、踏切での一時停止、坂道発進）や指示に従って、教習者がハンドルやブレーキペダル、ウィンカー等の操作機器を操作すると、各操作機器に取りつけられたセンサを通じてハンドルの舵角、ブレーキペダルの踏み込み量、ウィンカーのオン／オフ等の操作情報が運転操作情報取得部３２によって取得される。取得した情報に基づいて、運転操作情報取得部３２は、教習者が運転する仮想の車両の速度や車体の向き、制動距離等の挙動を逐次計算する。
【００２０】
この計算された車両の挙動は画像制御部２４に送られる。画像制御部２４は、映写する画像に教習者による運転操作をリアルタイムで反映させるようにする。
【００２１】
運転操作情報と計算された車両の挙動はさらに評価部３４に送られる。評価部３４は、送られた運転操作情報と車両の挙動から、教習者の運転操作を評価する。
【００２２】
評価結果は、走行マップ作成部３６及びアドバイス作成部３８に送られる。走行マップ作成部３６は、教習コースデータベース２６から得る教習コースの情報と送られた評価結果を組み合わせて、教習者による運転操作の内容を視覚的に表示する走行マップを作成する。アドバイス作成部３８は、送られた評価結果に基づいて、アドバイスデータベース４０内に予め準備されている種々のセンテンスを組み合わせて教習者に適合したアドバイスを作成する。走行マップ及びアドバイスは出力部４２に送られる。出力部４２は、これらを組み合わせた教習結果シートを図示しないプリンタから印刷する。または、画像データを構成して、図示しないモニタ上で閲覧できるようにしても良い。
【００２３】
上記の各機能ブロックはコンピュータにより実現される。コンピュータは運転シミュレータ３０の一部としてその内部に組み込まれていても良く、または運転シミュレータ３０に接続した汎用コンピュータであっても良い。
【００２４】
次に、教習者の運転操作を評価し、教習結果シートを出力するまでの過程を、図３及び図４を参照して説明する。
【００２５】
評価部３４は、２種類の評価を行う。第１の評価は、教習コースの全体にわたる評価であり、教習者の運転操作を逐次監視し、制限速度を守っているか、停止すべき位置で停止したか、必要なときにウィンカーを点滅させたか等の基本的な項目を評価する。第２の評価は、教習コース上で発生するイベントを教習者がクリアできるか否かを評価する。
【００２６】
まず、第１の評価について説明する。教習コース設定部２２は、教習者に応じて設定した教習コースを所定の間隔で区切り、各区間で評価すべき運転操作項目を定める。例えば、その区間の制限速度、ウィンカーを点滅させるべきか否か、一時停止するべき箇所を含むか否か等である。
【００２７】
教習の間、評価部３４は、運転操作情報取得部３２から得る車両挙動や運転操作を監視し、上記の評価項目を満たしたか否かを判定する。そして、その結果を表すフラグを教習コースの各区間に設定していく。例えば評価項目が制限速度の遵守であれば、制限速度と車速とを比較し、その区間内で制限速度以下で走行したときは「０」、制限速度の超過が１０ｋｍ/ｈ以内であった時は「１」、制限速度の超過が１０ｋｍ/ｈ以上であったときは「２」とするようなフラグを設定する。評価項目がウィンカーの点滅であれば、その区間内でウィンカーを点滅させたときは「０」、ウィンカーを点滅させなかったときは「１」とするようなフラグを設定する。評価項目が一時停止であれば、一時停止したときは「０」、一時停止しなかったときは「１」とするようなフラグを設定する。他にも表１のような評価項目を設けて、それぞれについてフラグを設定することができる。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
そして教習が終了すると、評価部３４は、このフラグのセットを走行マップ作成部３６に渡す。走行マップ作成部３６は、各区間のフラグを参照して、教習コースデータベース２６から得た教習コースのマップ上に教習者の操作した仮想の車両の走行軌跡やフラグに対応するマークを表示した走行マップを作成する。
【００３０】
図３は、走行マップの一例である。図３において、灰色の線は、シミュレーション用の道路全体を表している。教習コースは黒線で示され、制限速度に対するフラグの値に応じて線種を変えて表示される。線種を変える代わりに、色を変えて表示しても良い。ウィンカー点滅区間には対応する線が表示される。また、急制動開始位置、停止位置、停止ＮＧ位置、及びウィンカーＮＧ位置も表示されているが、これらは対応するフラグが立っている区間にそれぞれ設定される。教習コース設定部２２の設定する評価項目及び評価部３４の設定するフラグの決め方次第で、これら以外のマークを表示させることも可能である。
【００３１】
続いて、第２の評価について説明する。
【００３２】
教習コース設定部２２は、教習コース上に、事故が発生しやすい状況を再現したイベント（以下「採点場面」という）を適当な数だけ設定する。採点場面は、具体的には、「車道に出るときに左右を確認する」、「横断歩道の歩行者を待機する」といったものであり、このような場面をシミュレートした画像が運転シミュレータ３０のスクリーンに映写される。
【００３３】
評価部３４は、教習者の操作する車両と他車両または歩行者との位置関係を計算して、所定の判定基準に従って、採点場面で事故を回避できたか、運転操作が適切であったか否かを評価する。判定基準は、例えば、表２のように決められている。
【００３４】
【表２】
0003761484.tif 000003
【００３５】
評価部３４の判定する評価は４段階に分かれている。表２において、例えば教習者の操作する車両が他車両や歩行者と接触したと計算されたときは「事故」と判定する。「危険」、「注意」についても同様である。これら以外のときは、「安全」と判定する。
【００３６】
この判定結果は、走行マップ作成部３６に送られる。図３に示すように、走行マップ作成部３６は、走行マップ上に採点場面を丸印で表示するとともに、「事故」と判定された採点場面には×印を表示する。各採点場面の説明を文字で表示するようにしても良い。
【００３７】
評価部３４で行われた判定結果は、アドバイス作成部３８にも送られる。アドバイス作成部３８は、各採点場面の判定結果に対応するアドバイスを作成する。このアドバイスは、採点場面毎及び判定結果毎に予め表３のように準備されている。「センテンス１」と「センテンス２」をそれぞれ複数準備しておき、採点場面に基づいて適宜組み合わせるようにしても良い。また、運転操作情報取得部３２で計算された車両挙動の具体的な数値をアドバイスに含めるようにしても良い。この採点場面のアドバイスは出力部４２に渡され、図４の上段の表のように教習結果シートに表示される。
【００３８】
【表３】
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【００３９】
図４に示す教習結果シートの中段の「走行結果」の表は、教習コースの各区間のフラグを集計して作成する。例えば、制限速度を超過していた区間数を全区間数で割算すれば、制限速度を超過して走行していた区間の割合を求めることができるし、ウィンカー点滅のフラグが立っている区間をカウントすれば、ウィンカーの回数を求めることができる。他の各項目についても同様である。
【００４０】
図４に示す教習結果シートの下段の「総合アドバイス」の欄は、「走行結果」の表の各項目を反映して作成される。つまり、事故の発生の有無、急制動の有無、速度超過の割合等に合わせたセンテンスをアドバイスデータベース４０に格納しておく。アドバイス作成部３８は、「走行結果」の各項目に基づいてアドバイスデータベース４０を参照し、センテンスを組み合わせて図４のような総合アドバイスを作成する。このとき、各項目の結果に閾値を設けて、閾値毎にセンテンスを変えるようにしても良い。また、教習者に与えられるＩＤ番号に応じて、センテンスを変えるようにしても良い。このようにすれば、同時に教習を行った複数の教習者が同じアドバイスを受けることを避けることができる。
【００４１】
教習マップ作成部３６が作成した走行マップ、及びアドバイス作成部３８が作成したアドバイスは出力部４２に送られる。出力部４２は、これらを一枚の教習結果シートにまとめ、図示しないプリントから印刷する。
【００４２】
このように、教習結果シートを見れば、教習者は自分の行った運転操作を明確に確認し、また事故の発生しやすい場面でどのようなことに気を付ければよいかを把握することができる。
【００４３】
以上、種々の実施形態を説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、評価部３４が評価すべき項目や採点場面、判定方法等は例示であり、他の任意の項目や場面をこれらに含めることが可能である。また、走行マップも図３のような表示方法に限られない。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、運転シミュレータにおける教習中の教習者の運転操作の内容が表示され、適切なアドバイスが記載された教習結果シートが出力されるので、教習者は、安全運転技術の向上に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】運転シミュレータの一例を示す図である。
【図２】運転教習結果評価システムの全体構成を示す機能ブロック図である。
【図３】走行マップの一例である。
【図４】アドバイスの一例である。
【符号の説明】
２０        入力部
２２        教習コース設定部
２４        画像制御部
２６        教習コースデータベース
２８        個人情報データベース
３０        運転シミュレータ
３２        運転操作情報取得部
３４        評価部
３６        走行マップ作成部
３８        アドバイス作成部
４０        アドバイスデータベース
４２        出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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