JP2006267960A - 模擬運転装置における移動物体制御方法及び模擬運転装置における移動物体制御方式 - Google Patents
模擬運転装置における移動物体制御方法及び模擬運転装置における移動物体制御方式 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】シナリオに登場する各物体の行動を自律的に行わせ、多様で自然な交通環境を表現する。簡単に新しくシナリオを構成ならしめる。
【解決手段】操作者が仮想情景内で模擬運転移動物体を運転すると、他の移動物体が周囲環境として移動する。各移動物体は、推測段階において、その周囲環境データにより周辺の状況を認識、予測し、動作判断段階において、その結果と、各移動物体に備えられる移動物体特性データの特性とに応じて、次に行動すべき動作を判断する。各移動物体は、行動段階で、動作判断部の判断による行動データにより、与えられた動きをする。操作者は、視界の情景内に移動物体があるときは、周囲環境と各移動物体特性とによる動きを見ることができ、自然な交通環境を実現できる。移動物体特性データの特性を書きかえることにより、その範囲でユーザ独自のシナリオを作成することが可能となる。
【選択図】 図1
【解決手段】操作者が仮想情景内で模擬運転移動物体を運転すると、他の移動物体が周囲環境として移動する。各移動物体は、推測段階において、その周囲環境データにより周辺の状況を認識、予測し、動作判断段階において、その結果と、各移動物体に備えられる移動物体特性データの特性とに応じて、次に行動すべき動作を判断する。各移動物体は、行動段階で、動作判断部の判断による行動データにより、与えられた動きをする。操作者は、視界の情景内に移動物体があるときは、周囲環境と各移動物体特性とによる動きを見ることができ、自然な交通環境を実現できる。移動物体特性データの特性を書きかえることにより、その範囲でユーザ独自のシナリオを作成することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、コンピュータにより制御される模擬運転装置に関し、操作者が運転する模擬移動物体の周囲環境の一部となる移動物体の運動を制御する方法及び方式に関するものである。
模擬運転装置により、予めプログラムされたシナリオに従って、所定の仮想情景内を運転操作させ、操作者の運転技量を向上させたり安全運転の意識を向上させたり更に種々の教育や研究目的のための事象を発生し、その対処を体験、試験するものがある。
従来、シナリオ中に登場する車両及び人物等の移動物体は、その登場個所により、速度、位置、方向が物体個別ごとにコーディングされ、予め決められた運動を行うことで、シナリオを構成していた。
従来、シナリオ中に登場する車両及び人物等の移動物体は、その登場個所により、速度、位置、方向が物体個別ごとにコーディングされ、予め決められた運動を行うことで、シナリオを構成していた。
シナリオに登場する各物体は、物体及び座標依存の位置、速度、方向命令に基づき動作させるようにしているため、シナリオを構成するためには、全ての物体について細かく運動の指示を出す必要があり、また、決められた制御しかできないため操作者から見ると、仮想情景に現れるところの、他の車両を運転する運転者の多様な操作によって生ずる交通環境を自然に変化させることは困難であった。
このため、操作者が運転する模擬移動物体以外の前記移動物体は、表現される仮想位置において常に同じ運動をし、実際の道路上で生じる運転手の多様な運転による自然な交通環境を作り上げることは困難であった。また、新しくシナリオを構成することは、コスト的に大きな負担となっていた。
このため、操作者が運転する模擬移動物体以外の前記移動物体は、表現される仮想位置において常に同じ運動をし、実際の道路上で生じる運転手の多様な運転による自然な交通環境を作り上げることは困難であった。また、新しくシナリオを構成することは、コスト的に大きな負担となっていた。
本発明は、上記不都合を解決するためのものであり、シナリオに登場する各物体の行動を自律的に行わせ、多様で自然な交通環境を表現できるようにすることにある。
また、本発明は、簡単に新しくシナリオを構成することができるようにすることにある。
また、本発明は、簡単に新しくシナリオを構成することができるようにすることにある。
請求項１に係る模擬運転装置における移動物体制御方法は、シナリオに従って仮想進行する模擬運転装置において、コンピュータにより、仮想情景内を移動する各移動物体の行動を決定するに際し、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体の特性を示す移動物体特性データを備え、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体について、他の移動物体及び模擬運転移動物体の運動状況とを含む周囲環境データにより、状況を認識、予測する推測段階と、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体について、前記推測段階において認識、予測した結果と前記各移動物体に備える移動物体特性データとに基づいて次に行動すべき動作を判断する判断段階と、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体について、前記判断段階に基づいた行動を移動物体に与える行動段階とからなるものである。
請求項２に係る模擬運転装置における移動物体制御方式は、シナリオに従って仮想進行する模擬運転装置において、コンピュータにより制御され、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体の特性を示すデータを備える移動物体特性データ部と、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、他の移動物体及び模擬運転移動物体の運動状況とを含む周囲環境データにより、状況を認識、予測する推測部と、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、前記推測部において認識、予測した結果と前記各移動物体に備える移動物体特性データとに基づいて次に行動すべき動作を判断する判断部と、各移動物体について前記判断部により判断された行動データを出力する行動部とからなり、前記行動部から得られた行動データに基づいた移動物体の動きをさせることを特徴とするものである。
請求項１に係る模擬運転装置における移動物体制御方法は、操作者が仮想情景内を模擬運転移動物体を運転すると、他の移動物体が周囲環境として移動する。各移動物体は、推測段階において、その周囲環境データにより周辺の状況を認識、予測し、判断段階において、その結果と、各移動物体に備えられる移動物体特性データの特性とに応じて、次に行動すべき動作を判断する。各移動物体は、行動段階で、判断部の判断により出力された行動データにより、与えられた動きをする。操作者は、視界内として表示される情景内に移動物体があるときは、周囲環境と各移動物体特性とによって決まる動きを見ることができ、自然な交通環境を実現できる。移動物体特性データの特性を書きかえることにより、その範囲でユーザ独自のシナリオを作成することが可能となる。
請求項２に係る模擬運転装置における移動物体制御方式は、操作者が仮想情景内を模擬運転移動物体を運転すると、他の移動物体が周囲環境として移動する。各移動物体は、推測部において、その周囲環境データにより周辺の状況を認識、予測し、判断部において、その結果と、各移動物体に備えられる移動物体特性データの特性とに応じて、次に行動すべき動作を判断する。各移動物体は、行動部が判断部の判断により出力された行動データにより、与えられた動きをする。操作者は、表示される情景内に移動物体があるときは、周囲環境と各移動物体特性とによって決まる動きを見ることができ、自然な交通環境を実現できる。ユーザは移動物体特性データの特性を書きかえることができ、その範囲でユーザ独自のシナリオを作成することが可能となる。
（機能構成部）
図１（ａ）は、本発明を適用する模擬運転装置の機能ブロック図であり、１０１はリアルタイム制御部、１０２はシナリオ制御部、１０３は移動物体制御部、１０４は描画部、１０５は移動物体特性データ部、１０６は環境データ部である。図１（ｂ）は、図１（ａ）における移動物体制御部１０３の内部の機能ブロック図であり、１１１は推測部、１１２は判断部、１１３は行動部、１１４は全体を制御するコンピュータである。
図１（ａ）は、本発明を適用する模擬運転装置の機能ブロック図であり、１０１はリアルタイム制御部、１０２はシナリオ制御部、１０３は移動物体制御部、１０４は描画部、１０５は移動物体特性データ部、１０６は環境データ部である。図１（ｂ）は、図１（ａ）における移動物体制御部１０３の内部の機能ブロック図であり、１１１は推測部、１１２は判断部、１１３は行動部、１１４は全体を制御するコンピュータである。
（各機能部の説明）
リアルタイム制御部１０１は、リアルタイムで全プログラム動作を制御する。
シナリオ制御部１０２は、場面進行、登場する移動物体である人や車両の設定、属性管理等の環境の構築を行う。
移動物体制御部１０３は、シナリオに登場する移動物体である車両、人物等の各々が独自の推論、判断アルゴリズムを用いてそれらの自律的動作を決定する。
描画部１０４は、前記移動物体制御部１０３で出力された情報をもとに、映像を構成し、図示しない表示装置に描画し、行動部１１３から得られた行動データに基づいた移動物体の動きを見せることができる。なお、描画部１０４は、操作者が操作する図示しないハンドル、ブレーキ、アクセル操作等に従って図示しない画像発生装置により生成された情景変化の画像を前記移動物体制御部１０３の出力に従って行動する移動物体と合成し、図示しない表示装置に表示する。
移動物体特性データ１０５には、前記各移動物体毎に、その移動物体（モデル）が車両であれば、車種、タイプ（普通車、軽自動車、普通貨物車等の区別）、経路情報（移動物体毎に、模擬運転装置が実現しようとする地域において予め定められる。）、最大加速度（移動物体を運転する者の性質により予測される例えば発進時の加速度）、最大減速度（移動物体を運転する者の性質により予測される例えば制動時の減速度）、ブレーキ特性（車両により、整備状態により異なる、ブレーキのきき具合すなわち強、中、弱等）が設定される。その移動物体（モデル）が人物であれば、男女の別、身長、年齢、身体の特徴等が設定される。移動物体特性データ１０５の各項目の内容は、ユーザが書き替え可能にすることができる。
環境データ部１０６には、模擬運転装置が実現しようとする地域の地図上に存在する各道路の交差点の位置、交差点に信号機がある場合はその信号表示方式、道路の位置、その道路の車線数等を設定する。
推測部１１１は、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、他の移動物体及び模擬運転移動物体の運動状況とを含む周囲環境データにより、状況を認識、予測する。
判断部１１２は、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、前記推測部１１１において認識、予測した結果と各移動物体に割り当てられる移動物体特性データとに基づいて次に行動すべき運転動作を後述する所定の判断階層において決定する。
行動部１１３は、各移動物体について前記判断部１１２により判断された行動データを出力する。
リアルタイム制御部１０１は、リアルタイムで全プログラム動作を制御する。
シナリオ制御部１０２は、場面進行、登場する移動物体である人や車両の設定、属性管理等の環境の構築を行う。
移動物体制御部１０３は、シナリオに登場する移動物体である車両、人物等の各々が独自の推論、判断アルゴリズムを用いてそれらの自律的動作を決定する。
描画部１０４は、前記移動物体制御部１０３で出力された情報をもとに、映像を構成し、図示しない表示装置に描画し、行動部１１３から得られた行動データに基づいた移動物体の動きを見せることができる。なお、描画部１０４は、操作者が操作する図示しないハンドル、ブレーキ、アクセル操作等に従って図示しない画像発生装置により生成された情景変化の画像を前記移動物体制御部１０３の出力に従って行動する移動物体と合成し、図示しない表示装置に表示する。
移動物体特性データ１０５には、前記各移動物体毎に、その移動物体（モデル）が車両であれば、車種、タイプ（普通車、軽自動車、普通貨物車等の区別）、経路情報（移動物体毎に、模擬運転装置が実現しようとする地域において予め定められる。）、最大加速度（移動物体を運転する者の性質により予測される例えば発進時の加速度）、最大減速度（移動物体を運転する者の性質により予測される例えば制動時の減速度）、ブレーキ特性（車両により、整備状態により異なる、ブレーキのきき具合すなわち強、中、弱等）が設定される。その移動物体（モデル）が人物であれば、男女の別、身長、年齢、身体の特徴等が設定される。移動物体特性データ１０５の各項目の内容は、ユーザが書き替え可能にすることができる。
環境データ部１０６には、模擬運転装置が実現しようとする地域の地図上に存在する各道路の交差点の位置、交差点に信号機がある場合はその信号表示方式、道路の位置、その道路の車線数等を設定する。
推測部１１１は、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、他の移動物体及び模擬運転移動物体の運動状況とを含む周囲環境データにより、状況を認識、予測する。
判断部１１２は、操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、前記推測部１１１において認識、予測した結果と各移動物体に割り当てられる移動物体特性データとに基づいて次に行動すべき運転動作を後述する所定の判断階層において決定する。
行動部１１３は、各移動物体について前記判断部１１２により判断された行動データを出力する。
（動作説明）
次に、このように構成された模擬運転装置における移動物体制御方式の動作について説明する。
図２は、本実施例の動作を説明するフローチャートである。
シナリオ制御部１０２で、個々の歩行者、車両にそれぞれ固有の特性を移動物体特性データ１０５に基づいて与える。操作者が模擬運転移動物体を運転して所定の位置に来ると、シナリオに従ってその場面内に登場すべき移動物体である歩行者、車両を登場させる。移動物体制御部１０３で、環境データ部１０６に基づいて前記移動物体毎に自分の周辺の交通環境を認識し、周辺の移動物体の動きを予測する（ステップＳＴ１（推測段階））。
行動判断部１１２で、移動物体毎に前記推測段階において認識、予測した結果と移動物体毎の移動物体特性データ部１０５のデータとに基づいて独自の運転判断を行う（ステップ２（判断段階））。移動物体特性データ部１０５のデータにより自律して独自の行動を判断することにより、自然な交通状態を実現することができ、移動物体特性データ１０５の各項目の内容は、ユーザが書き替えてその意図した交通環境を実現することができる。
ここで、判断階層は、図３のように例えば７つの階層（ＬＥＶＥＬ）があり、通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）、可能レベル（ＬＥＶＥＬ２）、円滑レベル（ＬＥＶＥＬ３）、予防レベル（ＬＥＶＥＬ４）、規制レベル（ＬＥＶＥＬ５）、防衛レベル（ＬＥＶＥＬ６）及び事故レベル（ＬＥＶＥＬ７）がある。それぞれの内容は図３の通りである。階層において、ＬＥＶＥＬの数字が大きい方を上位層とする。判断処理は、通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）の最下位層から順次レベルを上げていき事故レベル（ＬＥＶＥＬ７）まで行う。各階層での決定内容は、上位層をまもるために破棄されることがある。すなわち、例えば、対向車がないため通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）で「目標速度に向けての走行」を判断したが、順次判断してＬＥＶＥＬ４の予防レベルで「前方安全距離確保」を判断することにより、前述の通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）で「目標速度に向けての走行」との判断を破棄することがある。
行動部１１３は、前記ステップ２の判断段階に基づいた行動を移動物体に与える（ステップ３（行動段階））。
このステップ１からステップ３の一連の処理を、シナリオに登場するモデル１の移動物体について終了すると次のモデルの移動物体について行い、これを全移動物体について順次行う。
描画部１０４は、前記移動物体制御部１０３で出力された移動物体の行動情報をもとに、映像を構成し、図示しない表示装置に描画し、行動部１１３から得られた行動データに基づいた移動物体の動きを見せる。操作者は、図示しないハンドル、ブレーキ、アクセル操作等に従って図示しない画像発生装置により生成された情景変化とともに前記移動物体制御部１０３による移動物体の動きとが合成された画像を見ることができる。
所定の周期で、図１（ａ）のリアルタイム制御部１０１から、シナリオ制御部１０２、移動物体制御部１０３、さらに描画部１０４の処理を繰り返す。、
次に、このように構成された模擬運転装置における移動物体制御方式の動作について説明する。
図２は、本実施例の動作を説明するフローチャートである。
シナリオ制御部１０２で、個々の歩行者、車両にそれぞれ固有の特性を移動物体特性データ１０５に基づいて与える。操作者が模擬運転移動物体を運転して所定の位置に来ると、シナリオに従ってその場面内に登場すべき移動物体である歩行者、車両を登場させる。移動物体制御部１０３で、環境データ部１０６に基づいて前記移動物体毎に自分の周辺の交通環境を認識し、周辺の移動物体の動きを予測する（ステップＳＴ１（推測段階））。
行動判断部１１２で、移動物体毎に前記推測段階において認識、予測した結果と移動物体毎の移動物体特性データ部１０５のデータとに基づいて独自の運転判断を行う（ステップ２（判断段階））。移動物体特性データ部１０５のデータにより自律して独自の行動を判断することにより、自然な交通状態を実現することができ、移動物体特性データ１０５の各項目の内容は、ユーザが書き替えてその意図した交通環境を実現することができる。
ここで、判断階層は、図３のように例えば７つの階層（ＬＥＶＥＬ）があり、通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）、可能レベル（ＬＥＶＥＬ２）、円滑レベル（ＬＥＶＥＬ３）、予防レベル（ＬＥＶＥＬ４）、規制レベル（ＬＥＶＥＬ５）、防衛レベル（ＬＥＶＥＬ６）及び事故レベル（ＬＥＶＥＬ７）がある。それぞれの内容は図３の通りである。階層において、ＬＥＶＥＬの数字が大きい方を上位層とする。判断処理は、通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）の最下位層から順次レベルを上げていき事故レベル（ＬＥＶＥＬ７）まで行う。各階層での決定内容は、上位層をまもるために破棄されることがある。すなわち、例えば、対向車がないため通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）で「目標速度に向けての走行」を判断したが、順次判断してＬＥＶＥＬ４の予防レベルで「前方安全距離確保」を判断することにより、前述の通常レベル（ＬＥＶＥＬ１）で「目標速度に向けての走行」との判断を破棄することがある。
行動部１１３は、前記ステップ２の判断段階に基づいた行動を移動物体に与える（ステップ３（行動段階））。
このステップ１からステップ３の一連の処理を、シナリオに登場するモデル１の移動物体について終了すると次のモデルの移動物体について行い、これを全移動物体について順次行う。
描画部１０４は、前記移動物体制御部１０３で出力された移動物体の行動情報をもとに、映像を構成し、図示しない表示装置に描画し、行動部１１３から得られた行動データに基づいた移動物体の動きを見せる。操作者は、図示しないハンドル、ブレーキ、アクセル操作等に従って図示しない画像発生装置により生成された情景変化とともに前記移動物体制御部１０３による移動物体の動きとが合成された画像を見ることができる。
所定の周期で、図１（ａ）のリアルタイム制御部１０１から、シナリオ制御部１０２、移動物体制御部１０３、さらに描画部１０４の処理を繰り返す。、
１０１…リアルタイム制御部、１０２…シナリオ制御部、１０３…移動物体制御部、１０４…描画部、１０５…移動物体特性データ部、１０６…環境データ部、１１１…推測部、１１２…判断部、１１３…行動部、１１４…コンピュータ。
Claims (2)
- シナリオに従って仮想進行する模擬運転装置において、
コンピュータにより、仮想情景内を移動する各移動物体の行動を決定するに際し、
操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体の特性を示す移動物体特性データを備え、
操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体について、他の移動物体及び模擬運転移動物体の運動状況とを含む周囲環境データにより、状況を認識、予測する推測段階と、
操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体について、前記推測段階において認識、予測した結果と前記各移動物体に備える移動物体特性データとに基づいて次に行動すべき動作を判断する判断段階と、
操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体について、前記判断段階に基づいた行動を移動物体に与える行動段階とからなることを特徴とする模擬運転装置における移動物体制御方法。 - シナリオに従って仮想進行する模擬運転装置において、
コンピュータにより制御され、
操作者が運転する模擬運転移動物体を除く各移動物体の特性を示すデータを備える移動物体特性データ部と、
操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、他の移動物体及び模擬運転移動物体の運動状況とを含む周囲環境データにより、状況を認識、予測する推測部と、
操作者が運転する模擬運転移動物体を除く移動物体毎に、前記推測部において認識、予測した結果と前記各移動物体に備える移動物体特性データとに基づいて次に行動すべき動作を判断する判断部と、
各移動物体について前記判断部により判断された行動データを出力する行動部とからなり、前記行動部から得られた行動データに基づいた移動物体の動きをさせることを特徴とする模擬運転装置における移動物体制御方式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005089968A JP2006267960A (ja) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | 模擬運転装置における移動物体制御方法及び模擬運転装置における移動物体制御方式 |
| CNB2005100800525A CN100514385C (zh) | 2005-03-25 | 2005-06-28 | 模拟驾驶装置中的移动物体控制方法及移动物体控制装置 |
| HK06113921.1A HK1092264A1 (en) | 2005-03-25 | 2006-12-18 | Moving objects control method in driving simulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005089968A JP2006267960A (ja) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | 模擬運転装置における移動物体制御方法及び模擬運転装置における移動物体制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006267960A true JP2006267960A (ja) | 2006-10-05 |
Family
ID=37015581
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005089968A Pending JP2006267960A (ja) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | 模擬運転装置における移動物体制御方法及び模擬運転装置における移動物体制御方式 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| CN (1) | CN100514385C (ja) |
| HK (1) | HK1092264A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110046833A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-23 | 吉林大学 | 一种交通拥堵辅助系统虚拟测试系统 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH08248871A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Toyota Motor Corp | 自動車模擬運転装置 |
| JPH113027A (ja) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 運転教育用シミュレータ |
| JPH11272158A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | 道路交通システム評価シミュレーション装置 |
| JP2002157673A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit | 道路交通評価装置 |
-
2005
- 2005-03-25 JP JP2005089968A patent/JP2006267960A/ja active Pending
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2006
- 2006-12-18 HK HK06113921.1A patent/HK1092264A1/xx not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HK1092264A1 (en) | 2007-02-02 |
| CN100514385C (zh) | 2009-07-15 |
| CN1838196A (zh) | 2006-09-27 |
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