JP5885388B2 - 第１の図形と第２の図形との間の位置関係を決定する方法、そのような方法を用いる装置、そのような方法のプログラム及び自動車運転模擬装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１の図形と第２の図形との間の位置関係を決定する方法、そのような方法を用いる装置、そのような方法のプログラム及び模擬運転装置に関する。

従来、自動車の運転・走行の教育・訓練及び研究のために、運転及び走行を模擬する自動車運転模擬装置が用いられている。

そして、自動車運転模擬装置は、自動車の運転・走行の教育・訓練等を目的とした講習に用いられる場合がある。

また、自動車運転免許の更新の際に、所定の年齢以上のドライバーに対して、講習予備検査が実施されている。講習予備検査では、記憶力や判断力を測定するために、時計描画という検査が行われる。

時計描画の検査では、ドライバーが、時計の文字盤の図形を検査用紙に描画する。時計の文字盤の図形には、文字盤枠及び数字及び長針及び短針の図形が含まれる。そして、描画された図形に基づいて、ドライバーの記憶力や判断力が評価される。例えば、文字盤枠図形上の各数字図形の位置関係、若しくは短針図形又は長針図形と数字図形との位置関係が正しいのか否かが評価される。

講習予備検査では、検査員がドライバーの描画した検査用紙上の図形を限られた時間で評価しており、２つ以上の図形の位置関係を正確に決定して判断することが困難な場合がある。

また、自動車の運転・走行の教育・訓練及び研究のために、従来から使用されている自動車運転模擬装置を用いて、講習予備検査を実施することが求められている。

特開平９−２３７０３１号公報

従って、本明細書では、２つの図形の位置関係を容易に決定できる方法を提供することを目的とする。

また、本明細書では、２つの図形の位置関係を容易に決定できる装置を提供することを目的とする。

また、本明細書では、講習予備検査を実施することができる自動車運転模擬装置を提供することを目的とする。

更に、本明細書では、２つの図形の位置関係を容易に決定できるプログラムを提供することを目的とする。

本明細書に開示する第１の図形と第２の図形との間の位置関係を決定する方法によれば、第１の図形の座標データから上記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、第２の図形の座標データから上記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、上記第１重心座標及び上記第２重心座標に基づいて、上記第１の図形と上記第２の図形との間の位置関係を決定することをコンピュータが実行する。

また、本明細書に開示する装置によれば、第１の図形の座標データ及び第２の図形の座標データを入力する入力部と、入力した上記第１の図形の座標データから上記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、且つ、入力した第２の図形の座標データから上記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、且つ、上記第１重心座標及び上記第２重心座標に基づいて、上記第１の図形と上記第２の図形との間の位置関係を決定する演算部とを、備える。

また、本明細書に開示する自動車運転模擬装置によれば、第１の図形の座標データ及び第２の図形の座標データを入力する入力部と、入力した上記第１の図形の座標データから上記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、且つ、入力した第２の図形の座標データから上記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、且つ、上記第１重心座標及び上記第２重心座標に基づいて、上記第１の図形と上記第２の図形との間の位置関係を決定する演算部とを、備える。

更に、本明細書に開示するプログラムによれば、第１の図形の座標データから上記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、第２の図形の座標データから上記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、上記第１重心座標及び上記第２重心座標に基づいて、上記第１の図形と上記第２の図形との間の位置関係を決定することをコンピュータに実行させる。

上述した本明細書に開示する方法によれば、２つの図形の位置関係を容易に決定できる。

上述した本明細書に開示する装置によれば、２つの図形の位置関係を容易に決定できる。

また、上述した本明細書に開示する自動車運転模擬装置によれば、２つの図形の位置関係を容易に決定できるので、時計描画の検査を実施できる。

更に、本明細書に開示するプログラムによれば、２つの図形の位置関係を容易に決定できる。

本明細書に開示する自動車運転模擬装置の一実施形態を示す図である。 図１に示す自動車運転模擬装置のブロック図である。 図１に示す自動車運転模擬装置の動作を説明するフローチャートである。 図３のステップＳ１０の処理を説明するフローチャートである。 入力された図形を示す図である。 （Ａ）は第１図形ファイルを説明する図であり、（Ｂ）は第２図形ファイルを説明する図である。 （Ａ）は文字列ファイルの文字列を示す図であり、（Ｂ）は文字参照表の構造を示す図であり、（Ｃ）は文字参照表を参照して置き換えられた後の文字列ファイルの文字列を示す図である。 図３のステップＳ１２の処理を説明するフローチャート（その１）である。 図３のステップＳ１２の処理を説明するフローチャート（その２）である。 図３のステップＳ１２の処理を説明するフローチャート（その３）である。 重心座標表の構造を示す図である。 対応表の構造を示す図である。 図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その１）である。 図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その２）である。 図１３のステップＳ７８の処理を説明する図である。 図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その３）である。 図１３のステップＳ９２の処理を説明する図である。 図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その４）である。 図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その５）である。 図１３のステップＳ１２４及びステップＳ１２６の処理を説明する図である。

以下、本明細書で開示する自動車運転模擬装置の好ましい一実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

図１は、本明細書に開示する自動車運転模擬装置の一実施形態を示す図である。図２は、図１に示す自動車運転模擬装置のブロック図である。

本実施形態の自動車運転模擬装置１０は、ドライバーが模擬の運転席に搭乗し、そのアクセル、ブレーキ、ハンドル等の操作から自動車の運動を計算し、また道路や市街地といった景観データベースが設けられ、この運動の結果から運転席から見える景観の変化を計算し、表示部に映し出すものである。本明細書では、自動車運転模擬装置１０を、以下、単に装置１０ともいう。

また、装置１０は、講習予備検査の時計描画検査を実施する機能を有する。

装置１０は、模擬運転を実行する装置本体１１と、時計描画検査の際に図形を描画するためのペン型入力装置１２と、ペン型入力装置１２の先端の軌跡を読み取って図形の座標データに変換し、座標データを装置本体１１に出力するための受信部１３とを備える。

受信部１３は、ペン型入力装置１２が出力する電磁波又は超音波等の信号を受信して、ペン型入力装置の先端の位置を読み取り、読み取った位置を座標として、ｘ座標及びｙ座標を有する点の列からなる座標データを作成する。

また、装置１０は、時計描画検査の際に図形が描画される領域を提供する入力プレート１４と、入力プレート１４上に配置された検査用紙１５とを備える。

ペン型入力装置１２は、筆記機能を有しており、時計描画検査を受けるドライバーが、ペン型入力装置１２を用いて検査用紙１５上に図形を描画すると、受信部１３がペン型入力装置の先端の軌跡を読み取ると共に、検査用紙１５上にも図形が描画される。従って、高齢のドライバーに対して、通常の筆記具を用いて作業を行っている感覚を与えることができる。

装置１０は、具体的には、図２に示すような構成要素により形成され得る。

即ち、装置１０は、模擬運転及び時計描画検査等の所定のプログラムを実行する演算部１０ａと、所定のプログラム及び入力した図形の座標データ等を記憶する記憶部１０ｂと、演算部１０ａの演算結果等を表示する表示部１０ｃと、装置１０への情報を入力する入力部１０ｄと、プリンタ等を有する出力部１０ｅと、外部のネットワーク等との通信を行う通信部１０ｆとを有する。通信部１０ｆは、周辺機器を装置１０に接続するためのインターフェース機能を有していても良い。

入力部１０ｄは、上述したペン型入力装置１２及び受信部１３等の図形入力手段を有する。入力部１０ｄは、時計描画検査の際に使用される方向キー等の入力手段も有する。また、入力部１０ｄは、アクセル、ブレーキ、ハンドル等の模擬運転を実行するための操作手段を有する。

表示部１０ｃには、時計描画検査の際には、ドライバーへの指示又はドライバーが入力した図形等が映される。また、表示部１０ｃには、模擬運転の際には、道路や市街地といった景観が映される。

記憶部１０ｂには、記憶媒体に記憶される所定のプログラムを記憶部１０ｂにインストールすることにより記憶しても良い。または、記憶部１０ｂには、所定のプログラムがネットワークを介してインストールされて記憶されても良い。

装置１０は、例えば、サーバ又はパーソナルコンピュータ等のコンピュータ、若しくはステートマシン等を用いて形成され得る。また、装置１０は、回路等のハードウェアを用いて構成されても良い。

次に、上述した本実施形態の装置１０の時計描画検査における動作を、図面を参照して、以下に説明する。装置１０の各動作は、演算部１０ａが、記憶部１０ｂに記憶された所定のプログラムを実行することにより実行される。

図３は、図１に示す自動車運転模擬装置の時計描画検査における動作を説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ１０において、装置１０は、ドライバーの氏名等の情報を入力する指示を表示部１０ｃに表示する。表示部１０ｃの指示を見たドライバーは、入力部１０ｄを用いて、指示された情報を入力する。装置１０は、入力したドライバーの氏名等の情報を記憶部１０ｂに記憶する。

そして、装置１０は、ドライバーに対して、定められた時間内に時計の文字盤を描画する指示を表示部１０ｃに表示する。具体的には、装置１０は、大きな円を描いて時計の文字盤枠図形を検査用紙１５上に描画すると共に、時計の全ての数字図形を文字盤枠図形上に描画する指示を表示部１０ｃに表示する。表示部１０ｃの指示を見たドライバーは、ペン型入力装置１２を用いて、定められた時間内に検査用紙１５上に文字盤枠図形及び数字図形を描画する。装置１０は、定めた時間内に描画された図形の座標データのみを入力する。また、ドライバーが描画した図形は、検査用紙１５上にも記載される。

そして、装置１０は、ドライバーに対して、定められた時間内に指定した時間を示す短針図形及び長針図形を文字盤枠図形上に描画する指示を表示部１０ｃに表示する。表示部１０ｃの指示を見たドライバーは、ペン型入力装置１２を用いて、定められた時間内に検査用紙１５上に指定した時間を示す短針図形及び長針図形を描画する。装置１０は、定めた時間内に描画された図形の座標データのみを入力する。また、ドライバーが描画した図形は、検査用紙上にも記載される。

装置１０は、文字盤枠及び数字及び短針及び長針の図形を入力して、入力した文字盤枠図形及び数字図形の軌跡の座標データを有する第１図形ファイル、及び、数字図形が文字として認識された文字列ファイル、及び、入力した短針及び長針の針図形の軌跡の座標データを有する第２図形ファイルを作成する。作成された第１図形ファイル、及び、文字列ファイル、及び、第２図形ファイルは記憶部１０ｂに記憶される。

次に、上述したステップＳ１０の主要な処理を、図４を用いて以下に詳述する。

図４は、図３のステップＳ１０の処理を説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ２０において、装置１０は、描画された文字盤枠図形の座標データを入力する。

図５は、入力された図形を示す図である。

そして、装置１０は、描画された文字盤枠図形２０の軌跡からなる座標データを入力する。

次に、ステップＳ２２において、装置１０は、描画された数字図形の座標データを入力する。装置１０は、描画された数字図形２１ａ〜２１ｒの軌跡からなる座標データを入力する。

ここで、「４」という数字図形は、２つの軌跡により形成されているので、数字図形２１ｆ及び数字図形２１ｇにより構成される。「５」及び「７」についても同様である。

また、「１０」という数字図形は、「１」と「０」という２つの数字図形２１ｏ及び数字図形２１ｐにより構成される。「１１」及び「１２」についても同様である。

次に、ステップＳ２４において、装置１０は、入力した文字盤枠図形及び数字図形の軌跡の点の列からなる座標データを有する第１図形ファイルを作成する。

図６（Ａ）は第１図形ファイルを説明する図である。

第１図形ファイルは、Ｄ１＜ｘ＞＜ｙ＞からＤｍ＜ｘ＞＜ｙ＞までの描画された軌跡の点の列からなる座標データを有する。例えば、Ｄ１＜ｘ＞＜ｙ＞は、１番目に入力された文字盤枠図形２０の座標データに対応する。Ｄ２＜ｘ＞＜ｙ＞は、２番目に入力された数字図形２１ａの座標データに対応する。Ｄｍ−１＜ｘ＞＜ｙ＞は、最後から２番目に入力された数字図形２１ｑの座標データに対応する。Ｄｍ＜ｘ＞＜ｙ＞は、最後に入力された数字図形２１ｒの座標データに対応する。このような処理により、装置１０は、第１図形ファイルを作成する。作成された第１図形ファイルは、記憶部１０ｂに記憶される。

次に、ステップＳ２６において、装置１０は、第１図形ファイルを文字認識して、文字列ファイルを作成する。第１図形ファイルを文字認識する方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。本明細書では、文字には、ひらがな、漢字、英字等の文字と、数字及び記号が含まれる。文字列ファイルは、数字図形が数字として認識された文字列を有する。

図７（Ａ）は文字列ファイルの文字列を示す図である。

文字列は、１６個の文字を有している。例えば、文字列において左から１番目の「０」は、１番目に入力された文字盤枠図形２０が文字認識された文字である。従って、時計の文字盤の数字に対応する文字は、文字列の左から２番目以降の文字となる。例えば、文字列において左から２番目の「１」は、２番目に入力された数字図形２１ａが文字認識された文字である。

ここで、左から５番目の「Ｚ」と、左から６番目の「ろ」と、右側から４番目の「Ｉ」と、右側から１番目の「、」は、数字以外の文字であり、時計の文字盤には、数字として存在しない文字である。これらの文字は、第１図形ファイルを文字認識する際に、誤って認識されたものである。

装置１０は、このような文字の誤認を訂正するための文字参照表Ｔ１を有する。文字参照表Ｔ１は、記憶部１０ｂに記憶されている。

図７（Ｂ）は、文字参照表の構造を示す図である。

次に、ステップＳ２８において、装置１０は、文字列ファイルの認識された文字を文字参照表Ｔ１と比較して、認識された文字が文字参照表Ｔ１に含まれている場合には、認識された文字を、文字参照表Ｔ１に従った文字に置き換える。

文字列ファイルの文字列中に文字参照表Ｔ１の検索文字と一致する文字が存在する場合には、文字列中の検索文字と一致する文字が、検索文字に対応する置き換え文字に置き換えられる。

図７（Ｃ）は、文字参照表を参照して置き換えられた後の文字列ファイルの文字列を示す図である。

図７（Ｃ）に示す文字列では、置き換えられた文字に下線を付してある。具体的には、「Ｚ」が「２」に、「ろ」が「３」に、「Ｉ」が「１」に、「、」が「１」に置き換えられている。このような処理により、装置１０は、文字列ファイルを作成する。作成された文字列ファイルは、記憶部１０ｂに記憶される。なお、図７（Ｂ）に示す文字参照表Ｔ１は一例であり、文字参照表は他の検索文字及び置き換え文字を有していても良い。

次に、ステップＳ３０において、装置１０は、描画された長針図形及び短針図形の座標データを入力する。装置１０は、描画された短針図形２２ａ及び長針図形２２ｂの軌跡からなる座標データを入力する。図５に示すように、短針図形２２ａ及び長針図形２２ｂは、線状の針図形である。図５は、装置１０がドライバーに描画するように指定した時間が「８時」であった場合の例である。

次に、ステップＳ３２において、装置１０は、入力した短針図形及び長針図形の軌跡の座標データを有する第２図形ファイルを作成する。

図６（Ｂ）は、第２図形ファイルを説明する図である。

第２図形ファイルは、Ｅ１＜ｘ＞＜ｙ＞及びＥ２＜ｘ＞＜ｙ＞の描画された軌跡の点の列からなる座標データを有する。このような処理により、装置１０は、第２図形ファイルを作成する。作成された第２図形ファイルは、記憶部１０ｂに記憶される。

次に、図３のフローチャートに戻って、ステップＳ１２において、装置１０は、記憶部１０ｂに記憶した第１図形ファイルから、文字盤枠図形２０及び数字図形２１ａ〜２１ｒの重心の重心座標を求め、求めた重心座標に基づいて、文字盤図形２０と数字図形２１ａ〜２１ｒとの間の位置関係を決定する。

次に、上述したステップＳ１２の処理を、図８〜図１０を用いて以下に詳述する。

まず、図８のステップＳ４０において、装置１０は、第１図形ファイルの座標データから、文字盤枠図形及び数字図形の重心の重心座標を求めて、重心座標表Ｔ２を作成する。

図１１Ａは、重心座標表の構造を示す図である。

装置１０は、各図形の重心のｘ座標を、座標データを形成する各点のｘ座標の平均値として求め、重心のｙ座標を、座標データを形成する各点のｙ座標の平均値として求める。

図１１Ａに示すように、重心座標表Ｔ２は、１８個の図形及びその重心座標を有する。上述したように、番号１の数字図形は文字盤枠図形であり、時計盤の数字には、番号２以降の数字図形が対応する。

次に、ステップＳ４２において、装置１０は、重心座標表Ｔ２を用いて、文字盤枠図形の重心と数字図形の重心との間の重心間距離を、文字盤枠図形の重心座標及び数字図形の重心座標に基づいて求め、重心間距離が所定の距離よりも短ければ、文字盤枠図形と数字図形との間に関連性が有ると判断する。一方、重心間距離が所定の距離以上である数字図形については、その数字図形と文字盤枠図形との間に関連性が無いと判断して、その数字図形の座標データを、第１図形ファイルから削除する。また、関連がないと判断された数字図形のデータを、重心座標表Ｔ２から削除する。このようにして、重心座標表Ｔ２が作成される。作成された重心座標表Ｔ２は、記憶部１０ｂに記憶される。

次に、図９のステップＳ４４において、装置１０は、変数Ｋに、文字列の末尾の数字の順番の番号を代入する。図７（Ｃ）に示すように、文字列の末尾の数字は、文字列の左から数えて１６番目であるので、ここでは変数Ｋに１６が代入される。また、装置１０は、変数Ｌに、重心座標表Ｔ２の末尾の番号を代入する。図１１Ａに示すように、重心座標表Ｔ２の末尾の番号は１８であるので、ここでは変数Ｌに１８が代入される。

次に、ステップＳ４６からステップＳ５８の間で、文字列の左の２番目から末尾の各数字に対して処理を行う。文字列の左から１番目の文字は、この文字が文字盤枠図形に対応するので、左から１番目の文字はこの処理から除かれている。

まず、ステップＳ４８において、装置１０は、文字列のＫ番目の数字を取り出す。Ｋが１６の場合には、文字列から数字「１」が取り出される。

次に、ステップＳ５０において、装置１０は、取り出した数字が、4又は５又は７であるかを判断する。図１１Ａに示すように、数字「４又は５又は７」は、２つの数字図形により構成される数字である。取り出した数字が、4又は５又は７ではない場合には、ステップＳ５２に進む。一方、取り出した数字が、４又は５又は７である場合には、ステップＳ５４に進む。

ステップＳ５２に進んだ場合には、装置１０は、重心座標表Ｔ２のＬ番目の数字図形の重心座標と、取り出した数字とを対応づける。

最初の処理では、変数Ｋが１６なので、文字列から取り出した数字は「１」となる。そこで、取り出した数字が「１」の場合を例にして、ステップＳ５２の処理を以下に説明する。また、最初の処理では、変数Ｌが１８なので、図１１Ａに示すように、重心座標ファイルＴ２において、１８番目の数字図形は「１」であり、その重心座標は（ｓ１８，ｔ１８）である。

そこで、装置１０は、取り出した数字「１」と、重心座標（ｓ１８，ｔ１８）とを対応づける。

そして、装置１０は、変数Ｌ＝Ｌ−１とする。そして、次に、ステップＳ５６に進む。

一方、ステップＳ５０からステップＳ５４に進んだ場合には、装置１０は、重心座標表Ｔ２のＬ番目及びＬ−１番目の２つの数字図形の重心座標を平均した重心座標を求めて、取り出した数字と平均した重心座標とを対応づける。

取り出した数字が「４」の場合を例にして、ステップＳ５４の処理を以下に説明する。図７（Ｃ）に示すように、文字列において、数字「４」は、左から７番目の文字であり、変数Ｋは７であり、この時、変数Ｌは８となる。

そこで、装置１０は、重心座標表Ｔ２の８番目の数字図形の重心座標（ｓ８，ｔ８）及び７番目の数字図形の重心座標（ｓ７，ｔ７）を平均した重心座標を求めて、取り出した数字「４」と平均した重心座標とを対応づける。

そして、装置１０は、変数Ｌ＝Ｌ−２とする。そして、次に、ステップＳ５６に進む。

次に、ステップＳ５６において、装置１０は、変数Ｋ＝Ｋ−１とする。

このようにして、装置１０は、ステップＳ４６からステップＳ５８の間の処理を繰り返して、文字列ファイルの各数字と重心座標とを対応づける。

次に、図１０のステップＳ６０において、装置１０は、文字列ファイルの２つの数字の重心の位置が所定の距離以内である場合には、２つの数字を２桁の数字と認識して、２つの数字の重心の平均座標を求めて、２桁の数字と対応付ける。

例えば、図７（Ｃ）に示すように、文字列の左から２番目の数字「１」と３番目の数字「２」は、図５に示すように、図形「１２」として描画された数字図形に対応する。今、文字列の左から２番目の数字「１」及び３番目の数字「２」に対応する重心座標（ｓ２，ｔ３）と重心座標（ｓ３，ｔ３）の間の距離は、所定の距離以内にある。そこで、２番目の数字「１」及び３番目の数字「２」は２桁の数字「１２」と認識されて、２つの数字の重心の平均座標が重心座標として対応付けられる。同様にして、数字「１０」、「１１」が認識されて、重心座標が対応付けられる。

次に、ステップＳ６２において、装置１０は、上述したように認識された数字とその重心座標とを対応付けた対応表Ｔ３を作成する。

図１１Ｂは、対応表の構造を示す図である。

図１１Ｂに示すように、対応表Ｔ３は、時計の文字盤の数字として「１２」から「１１」までの１２個の数字及びその重心の重心座標と、文字盤枠の重心の重心座標とを有する。このようにして、装置１０は、対応表Ｔ３を作成する。作成された対応表Ｔ３は、記憶部１０ｂに記憶される。

次に、図３のフローチャートに戻って、ステップＳ１４において、装置１０は、第２図形ファイルから、針図形の重心の重心座標を求め、求めた重心座標に基づいて、文字盤枠図形と針図形との間の位置関係を決定する。装置１０は、文字盤枠図形の重心と各針図形の重心との間の重心間距離を、文字盤枠図形の重心座標及び針図形の重心座標に基づいて求め、重心間距離が所定の距離よりも短ければ、文字盤枠図形と針図形との間に関連性が有ると判断する。一方、重心間距離が所定の距離以上である針図形については、その針図形と文字盤枠図形との間に関連性が無いと判断して、その針図形の座標データを、第２図形ファイルから削除する。

次に、ステップＳ１６において、装置１０は、文字盤枠図形及び数字図形の重心座標と、第２図形ファイルとを用いて評価項目１〜５に対する評価を行う。

次に、上述したステップＳ１６の処理を、図１２〜図１９を用いて以下に詳述する。

[評価項目１]
評価項目１では、数字の個数及び１〜１２の数字が描画されているかについて評価される。

図１２は、図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その１）である。

まず、ステップＳ７０において、装置１０は、対応表Ｔ３の数字の個数が１２個あるかについて判断する。対応表Ｔ３が１２個の数字を有していない場合には、数字の個数が誤っていると判断される。

次に、ステップＳ７２において、装置１０は、対応表Ｔ３の数字に１〜１２以外の数字があるかについて判断する。対応表Ｔ３が１〜１２以外の数字を有している場合には、１〜１２以外の数字があると判断される。

次に、ステップＳ７４において、装置１０は、上述した処理に基づいて、評価項目１の内容を評価する。

[評価項目２]
評価項目２では、数字図形の順番について評価される。

図１３は、図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その２）である。図１４は、図１３のステップＳ７８の処理を説明する図である。

ステップＳ７６からステップＳ８２の間で、対応表Ｔ３の隣接する数字に対して処理が行われる。

まず、ステップＳ７８において、装置１０は、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ対応表Ｔ３のｎ番目の数字に対応する数字図形の重心を終点とするベクトルＡと、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ対応表Ｔ３のｎ−１番目の数字に対応する数字図形の重心を終点とするベクトルＢとの外積のｚ成分を求める。

例えば、ｎ番目の数字を「３」とし、ｎ−１番目の数字を「２」とした場合を例にして、ステップＳ７８の処理を、図１４を参照して以下に説明する。

文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ数字図形「３」の重心Ｇ３を終点とするベクトルＡの成分は、対応表Ｔ３を参照して、（ｘ３−ｃｘ、ｙ３−ｃｙ）となる。また、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ数字図形「２」の重心Ｇ２を終点とするベクトルＢの成分は、対応表Ｔ３を参照して、（ｘ２−ｃｘ、ｙ２−ｃｙ）となる。

そして、ベクトルＡとベクトルＢとの外積のｚ成分は、（Ａ×Ｂ）ｚ＝（ｘ３−ｃｘ）（ｙ２−ｃｙ）−（ｙ３−ｃｙ）（ｘ２−ｃｘ）となる。

次に、ステップＳ８０において、装置１０は、外積のｚ成分が正であるかを判断する。文字盤枠２０上において、数字図形「２」と数字図形「３」とが正しい順番に描画されている場合には、外積のｚ成分は正の値となる。従って、ベクトルＡとベクトルＢとの外積のｚ成分が、正の値であれば、数字図形「２」と数字図形「３」とが正しい順番に描画されていると判断される。

外積のｚ成分が正である場合には、次に、ステップＳ８２に進んで、ステップＳ７６からステップＳ８２の間の処理を繰り返す。全ての数字図形が正しい順番に描画されている場合には、隣接する数字に対して、全部で１３回の処理がなされることになる。

そして、ステップＳ８４に進んだ場合には、装置１０は、数字図形の順番は正しいと判断する。

また、この評価では、例えば、数字図形が「１２」、「３」、「６」、「９」の４つしか描画されていなくても、正しい順番に描画されていれば、装置１０は、数字図形の順番が正しいと判断する。

一方、ステップＳ８０において、装置１０が、外積のｚ成分が正ではないと判断した場合には、次に、ステップＳ８６に進む。

ステップ８６に進んだ場合には、装置１０は、数字図形の順番は間違っていると判断する。数字「１２」から「１１」の１２個の数字の内、１つでも順番が間違っていれば、数字図形の順番は間違っていると判断される。

[評価項目３]
評価項目３では、数字図形の位置について評価される。

図１５は、図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その３）である。図１６は、図１３のステップＳ９２の処理を説明する図である。

ステップＳ９０からステップＳ１００の間で、対応表Ｔ３の各数字に対して処理が行われる。

まず、ステップＳ９２において、装置１０は、数字図形の重心と、文字盤図形２０の重心Ｃと、文字盤枠図形２０の重心座標の内の一の座標を正の方向に増加した延長点とがなす角度を求める。

例えば、数字図形を「２」とした場合を例にして、ステップＳ９２の処理を、図１６を参照して以下に説明する。

図１６では、文字盤枠図形２０の重心座標（ｃｘ、ｃｙ）の内のｘ座標を正の方向に増加した点を延長点Ｅ（ｅｘ、ｅｙ）とする。延長点Ｅ（ｅｘ、ｅｙ）は、例えば、ペン型入力装置１２の描画領域右端とすることができる。

そして、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ数字図形「２」の重心Ｇ２を終点とするベクトルＡの成分は、対応表Ｔ３を参照して、（ｘ２−ｃｘ、ｙ２−ｃｙ）となる。また、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ延長点Ｅを終点とするベクトルＢの成分は、（ｅｘ−ｃｘ、ｅｙ−ｃｙ）となる。

そして、ベクトルＡとベクトルＢとがなす角度φが、図１６に示すように、ベクトルＡ及びベクトルＢの外積及び内積、並びに正接関数及び逆正接関数を用いて求められる。

次に、ステップＳ９４において、装置１０は、求めた角度φが正しいかを判断する。角度φの判断基準としては、例えば、以下の基準を用いることができる。

まず、数字が「１」又は「２」である場合には、角度φが第１象限Ｑ１にあれば、求めた角度φが正しいと判断する。同様に、数字が「４」又は「５」である場合には、角度φが第２象限Ｑ２にあれば、求めた角度φが正しいと判断する。数字が「７」又は「８」である場合には、角度φが第３象限Ｑ３にあれば、求めた角度φが正しいと判断する。数字が「１０」又は「１１」である場合には、角度φが第４象限Ｑ４にあれば、求めた角度φが正しいと判断する。

次に、数字が「１２」、「３」、「６」又は「９」である場合には、角度φが所定の角度の範囲内にあれば、求めた角度φを正しいと判断する。例えば、数字が「１２」である場合には、角度φが９０度±１５度以内であれば、求めた角度φを正しいと判断する。同様に、数字が「３」である場合には、角度φが０度±１５度以内であれば、求めた角度φを正しいと判断する。数字が「６」である場合には、角度φが２７０度±１５度以内であれば、求めた角度φを正しいと判断する。数字が「９」である場合には、角度φが１８０度±１５度以内であれば、求めた角度φを正しいと判断する。

そして、求めた角度φが正しい場合には、次に、ステップＳ９６に進む。一方、求めた角度φが正しくない場合には、次に、ステップＳ９８に進む。

ステップＳ９６に進んだ場合には、装置１０は、数字図形は正しい位置に配置されていると判断する。

一方、ステップＳ９８に進んだ場合には、装置１０は、数字図形は間違った位置に配置されていると判断する。

次に、ステップＳ１００に進んで、ステップＳ９０からステップＳ１００の間の処理を繰り返す。各数字に対して、全部で１２回の処理がなされることになる。

[評価項目４]
評価項目４では、長針図形及び短針図形について評価される。

図１７は、図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その４）である。

まず、ステップＳ１１０において、装置１０は、第２図形ファイルを用いて、２つの針図形それぞれの始点座標及び終点座標に基づいて、２つの針図形の長さを求める。

次に、ステップＳ１１２において、装置１０は、２つの針図形の長さが、所定の長さよりも長いかを判断する。例えば、描画された針図形の長さが極端に短い場合には、文字盤の針図形として不適切であると判断する。２つの針図形の長さが、所定の長さよりも長い場合には、次に、ステップＳ１１４に進む。一方、２つの針図形の長さの内の何れか一方が、所定の長さよりも長くない場合には、次に、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１４に進んだ場合には、装置１０は、距離が長い方の針図形を長針図形とし、短い方の針図形を短針図形と判断する。

一方、ステップＳ１１６に進んだ場合には、装置１０は、長針図形及び短針図形の描画された入力は間違っていると判断する。なお、ドライバーが長針図形及び短針図形を検査用紙上に描画する際に、３本以上の針図形を描画する可能性もある。この場合には、第２図形ファイルは、３つ以上の軌跡に対応する座標データを有することになる。そこで、装置１０は、第２図形ファイルを用いて、全ての針図形それぞれの始点座標及び終点座標に基づいて、針図形それぞれの長さを求め、所定の長さよりも長く且つ最も長い長さを有する針図形を長針図形とし、所定の長さよりも長く且つ２番目に長い長さを有する針図形を短針図形と判断しても良い。

[評価項目５]
評価項目５では、長針図形及び短針図形の向きについて評価される。

図１８は、図３のステップＳ１６の処理を説明するフローチャート（その５）である。図１９は、図１３のステップＳ１２４及びステップＳ１２６の処理を説明する図である。

ステップＳ１２０からステップＳ１３４の間で、長針図形及び短針図形に対して処理が行われる。

まず、ステップＳ１２２において、装置１０は、針図形の始点の座標及び終点の座標の内、文字盤枠図形の重心から離れている点を遠方点として求める。

図１９に示す例を用いて説明すると、短針図形２２ａの両端点の内、文字盤枠図形２０の重心Ｃから離れている方の端点が遠方点Ｆとなる。

次に、ステップＳ１２４において、装置１０は、遠方点と、文字盤図形の重心と、文字盤枠図形の重心座標の内の一の座標を正の方向に増加した延長点とがなす針角度を求める。

図１９に示す例を用いて説明すると、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ遠方点Ｆを終点とするベクトルＡと、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ且つ延長点Ｅを終点とするベクトルＣとがなす針角度φを、図１６と同様にして、ベクトルＡ及びベクトルＣの外積及び内積等を用いて求める。

次に、ステップＳ１２６において、装置１０は、針図形の先端が指し示すべき数字図形の重心と、文字盤図形の重心と、延長点とがなす基準角度を求める。針図形の先端が指し示すべき数字図形は、装置１０が、針図形を描画する際にドライバーに指定した時間に対応する数字図形である。本実施形態では、短針図形の先端が指し示すべき数字図形は「８」であり、長針図形の先端が指し示すべき数字図形は「１２」である。

図１９に示す例を用いて説明すると、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ数字図形２１ｍの重心Ｇ８を終点とするベクトルＢと、文字盤枠図形２０の重心Ｃを始点とし且つ且つ延長点Ｅを終点とするベクトルＣとがなす基準角度θを、図１６と同様にして、ベクトルＢ及びベクトルＣの外積及び内積等を用いて求める。

次に、ステップＳ１２８において、装置１０は、針角度φと基準角度θとの差が、所定の範囲内であるかを判断する。針角度φと基準角度θとの差が、所定の範囲内であれば、次に、ステップＳ１３０に進む。一方、針角度φと基準角度θとの差が、所定の範囲内でなければ、次に、ステップＳ１３２に進む。

ステップＳ１３０に進んだ場合には、装置１０は、針図形は正しい位置に配置されており、針図形の向きが誤っていないと判断する。

一方、ステップＳ１３２に進んだ場合には、装置１０は、針図形は誤った位置に配置されており、針図形の向きが誤っていると判断する。

次に、ステップＳ１３４に進んで、ステップＳ１２０からステップＳ１３４の間の処理を繰り返す。

次に、図３のフローチャートに戻って、ステップＳ１８において、装置１０は、評価項目１〜５に対する評価結果を、出力部１０ｅであるプリンタにも出力する。

上述した本実施形態の装置１０によれば、２つ以上の図形の位置関係を容易に決定できるので、時計描画検査を正確に短時間で実施できる。

また、装置１０では、ドライバーが、筆記機能を有するペン型入力装置１２を用いて図形を描画するので、通常の筆記具を用いて作業を行っている感覚をドライバーに与えることができる。

更に、装置１０では、プリンタで出力された時計描画の検査の評価結果が、ドライバーに渡される。従来の講習予備検査では、検査員が、ドライバーに口頭で評価結果を報告していたので、評価結果が良くない場合には、検査員とドライバーとの間に感情的な問題が生じる場合があった。しかし、装置１０では、プリンタで出力された評価結果を用いて、ドライバーに結果の報告が行われるので、従来の問題を解消することができる。

本発明では、上述した実施形態の第１の図形と第２の図形との間の位置関係を決定する方法、そのような方法を用いる装置、そのような方法のプログラム及び自動車運転模擬装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。

例えば、自動車模擬運転装置に対して、時計描画以外の時間の見当識又は手がかり再生という検査項目を実施する機能を持たせて、記憶力や判断力を測定できるようにしても良い。

１０ 自動車模擬運転装置
１０ａ 演算部
１０ｂ 記憶部
１０ｃ 表示部
１０ｄ 入力部
１０ｅ 出力部
１０ｆ 通信部
１１ 装置本体
１２ ペン型入力装置
１３ 受信部
１４ 入力プレート
１５ 検査用紙
２０ 文字盤枠図形
２１ａ〜２１ｒ 数字図形
２２ａ、２２ｂ 針図形
Ｔ１ 文字参照表
Ｔ２ 重心座標表
Ｔ３ 対応表

Claims (9)

1. 演算部が、
   入力部から入力された第１の図形の座標データから前記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、
   前記入力部から入力された第２の図形の座標データから前記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、
   前記入力部から入力された第３の図形の座標データから前記第３の図形の重心の第３重心座標を求め、
   前記第１重心座標及び前記第２重心座標に基づいて、前記第１の図形と前記第２の図形との間の位置関係を決定し、
   前記第１の図形の重心を始点とし且つ前記第２の図形の重心を終点とする第１ベクトルと、前記第１の図形の重心を始点とし且つ前記第３の図形の重心を終点とする第２ベクトルとの外積に基づいて、前記第２の図形と前記第３の図形との間の位置関係を決定する方法。
2. 前記演算部は、
   前記第１の図形の重心と前記第２の図形の重心との間の重心間距離を、前記第１重心座標及び前記第２重心座標に基づいて求め、
   前記重心間距離が所定の距離よりも短ければ、前記第１の図形と前記第２の図形との間に関連性が有ると判断する請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の図形は文字である請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記演算部は、
   前記第２の図形を文字認識し、
   認識された文字を文字参照表と比較して、認識された文字が前記文字参照表に含まれている場合には、認識された文字を、前記文字参照表に従った文字に置き換える請求項３に記載の方法。
5. 前記入力部としてのペン型入力装置を用いて、前記第１の図形及び前記第２の図形の座標データを入力する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ペン型入力装置は、筆記機能を有する請求項５に記載の方法。
7. 第１の図形の座標データ及び第２の図形の座標データ及び第３の図形の座標データを入力する入力部と、
   入力した前記第１の図形の座標データから前記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、且つ、
   入力した第２の図形の座標データから前記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、且つ、
   前記第１重心座標及び前記第２重心座標に基づいて、前記第１の図形と前記第２の図形との間の位置関係を決定する演算部とを、
   備え、
   前記演算部は、
   入力した前記第３の図形の座標データから前記第３の図形の重心の第３重心座標を求め、
   前記第１の図形の重心を始点とし且つ前記第２の図形の重心を終点とする第１ベクトルと、前記第１の図形の重心を始点とし且つ前記第３の図形の重心を終点とする第２ベクトルとの外積に基づいて、前記第２の図形と前記第３の図形との間の位置関係を決定する装置。
8. 第１の図形の座標データ及び第２の図形の座標データを入力する入力部と、
   入力した前記第１の図形の座標データから前記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、且つ、
   入力した第２の図形の座標データから前記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、且つ、
   前記第１重心座標及び前記第２重心座標に基づいて、前記第１の図形と前記第２の図形との間の位置関係を決定する演算部とを、
   備える自動車運転模擬装置。
9. 演算部及び入力部を備えたコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記演算部が、
   前記入力部から入力された第１の図形の座標データから前記第１の図形の重心の第１重心座標を求め、
   前記入力部から入力された第２の図形の座標データから前記第２の図形の重心の第２重心座標を求め、
   前記入力部から入力された第３の図形の座標データから前記第３の図形の重心の第３重心座標を求め、
   前記第１重心座標及び前記第２重心座標に基づいて、前記第１の図形と前記第２の図形との間の位置関係を決定し、
   前記第１の図形の重心を始点とし且つ前記第２の図形の重心を終点とする第１ベクトルと、前記第１の図形の重心を始点とし且つ前記第３の図形の重心を終点とする第２ベクトルとの外積に基づいて、前記第２の図形と前記第３の図形との間の位置関係を決定することをコンピュータに実行させるプログラム。

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