WO2025205752A1 - 車両動作シミュレータシステム - Google Patents

Abstract

準備作業やテスト後の片付け作業を効率よく行うことを可能にした車両動作シミュレータシステムを提供する。具体的には、実フィールドに仮想物体を配置し、仮想物体を検知する為の仮想センサ２２Ａ～２２Ｌを備えた車両２を、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報に基づいて実フィールドにおいて走行を行わせ、車両の走行結果を収集する一方で、車両の運転支援に用いる情報を、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と実センサの検出情報との間で切り替えるセンサ切替スイッチ２１を備えるように構成する。

Description

車両動作シミュレータシステム

　本発明は、車両の動作をシミュレートする車両動作シミュレータシステムに関する。

　近年、車両の走行形態として、ユーザの運転操作に基づいて走行する手動走行以外に、ユーザの運転操作の一部又は全てを車両側で実行することにより、ユーザによる車両の運転を補助する自動運転支援システムについて新たに提案されている。自動運転支援システムでは、車両に対して超音波センサ、ミリ波レーダセンサ、LiDARセンサ等の周囲の対象物（例えば人、自転車、他車両、壁など）を検出する為の検出センサを配置し、検出センサの検出結果に基づいてステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。

　ここで、上記自動運転支援システムの開発の過程においては、試作された自動運転支援システムについて実際の走行環境下において正しく動作が行われるか否かをテストする工程が必要である。そして、従来においては車両に試作された自動運転支援システムを搭載し、実際に上記対象物等を配置したフィールド上を走行することによって上記テストを行っていた。しかしながら、上記テストは様々な走行環境下で行う必要があるが、環境を変える為には対象物の種類を変えたり配置しなおす必要があり、テストを開始するまでの準備期間が非常に長く必要となっていた。そこで、実フィールドに対して実在しない仮想の対象物（以下、仮想物体という）を配置することで仮想的な走行環境を実現し、仮想物体を検知する為の仮想センサを車両に搭載して上記テストを行うことが提案されている（例えば特表２０２１－５０７２４７号公報）。

特表２０２１－５０７２４７号公報（段落００１０－００１６）

　ここで、上記特許文献１において用いられる仮想センサは、走行環境に設定された実際には存在しない仮想物体を検出することは可能であるが、その一方で上記テストと関係しない実際に存在する対象物については検出できない。従って、車両をテストの開始位置まで移動させる際や、テスト終了後に格納位置まで移動させる場合においてセンサ情報を有効にするためには、仮想センサから実センサへの切り替えが必要であった。

　従来においてはこのようなセンサの切り替えを手作業で配線を付け替えることで行う必要があり、作業効率が極めて悪かった。一方で仮想センサから実センサへの切り替えを行わないと、周囲を確認しつつ手動操作で車を決められた位置まで移動させる必要があり、準備作業やテスト後の片付け作業に時間がかかる問題があった。また、上記では特に自動運転支援システムのテストを例に挙げて課題を説明したが、自動運転支援システムに限られず、例えば手動運転中において車両周辺にある障害物に対する減速制御や警告などの運転支援が適切に行われるか否かを確認するためのテストについて仮想的な走行環境で行う場合についても同様の問題が生じていた。

　本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、仮想物体を実フィールドに配置して行う車両の走行テストにおいて、準備作業やテスト後の片付け作業を効率よく行うことを可能にした車両動作シミュレータシステムを提供することを目的とする。

　前記目的を達成するため本発明に係る車両動作シミュレータシステムは、実フィールドに仮想物体を配置する仮想物体配置手段と、前記仮想物体を検知する為の仮想センサを備えた車両の前記実フィールドにおける走行結果を収集する走行結果収集手段と、を有する車両動作シミュレータシステムであって、前記車両は、前記仮想センサに加えて、前記車両の周囲に実在する対象物を検出する為のセンサである実センサを備えており、前記車両の運転支援に用いる情報を、前記仮想センサの検出情報と前記実センサの検出情報との間で切り替えるセンサ切替手段を有する。
　尚、「センサ」には、画像認識による検知を行うカメラも含む。
　また、「仮想物体」は立体物に限られず、測距センサやカメラによる画像認識で検出可能な対象であれば良く、例えば区画線や路面標示なども含む。また、静止物に限られず、移動する物体であっても良い。移動体である場合には予め移動する為のスケジュールが設定されることとなる。
　また、「車両」はユーザの運転操作に基づいて走行する手動運転走行に加えて、ユーザの運転操作によらず車両が自動的に走行を行う自動運転支援による支援走行が可能な車両としても良い。その場合には特に車両を仮想センサの検出情報に基づいて実フィールドで自動運転支援による走行を行わせ、センサ切替手段は自動運転支援に用いる情報を、仮想センサの検出情報と実センサの検出情報との間で切り替えることが可能である。その一方で、車両は必ずしも上記自動運転支援による支援走行が可能な車両に限られることなく、手動運転による走行のみが可能な車両であっても良い。その場合には特に車両を実フィールドにおいて手動運転による走行を行わせ、車両の運転支援として例えば車両周辺にある障害物に対する減速制御や警告などを行う。そして、センサ切替手段はそのような減速制御や警告に用いる情報を、仮想センサの検出情報と実センサの検出情報との間で切り替えることが可能である。

　前記構成を有する本発明に係る車両動作シミュレータシステムによれば、仮想物体を実フィールドに配置して行う車両の走行テストにおいて、車両の運転支援に用いる情報を、仮想センサの検出情報と実センサの検出情報との間で切り替えるセンサ切替手段を設けることで、従来に比べて準備作業やテスト後の片付け作業を効率よく行うことが可能となる。

第１実施形態に係る車両動作シミュレータシステムを示した概略構成図である。 仮想物体を示す画像が重畳された実フィールドの実景映像を車載ディスプレイに表示する例を示した図である。 仮想物体を示す画像が重畳された実フィールドの実景映像をＶＲヘッドマウントディスプレイに表示する例を示した図である。 仮想物体を示す画像が重畳された実フィールドの実景映像をルームミラーに表示する例を示した図である。 仮想物体を示す画像が重畳された実フィールドの実景映像を複数の視点から表示する例を示した図である。 第１実施形態に係る車両の概略構成図である。 シミュレータ装置が備える仮想センサの外観図である。 仮想センサの内部構造を示した図である。 第１実施形態に係るセンサ切替スイッチによるセンサ情報の切り替え方法について説明した図である。 第１実施形態に係るシミュレータ装置の構成を示したブロック図である。 第１実施形態に係る動作評価プログラムのフローチャートである。 第２実施形態に係るセンサ切替スイッチによるセンサ情報の切り替え方法について説明した図である。

　以下、本発明に係る車両動作シミュレータシステムを具体化した第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

［第１実施形態］
　先ず、第１実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１を示した概略構成図である。

　図１に示すように、本実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１は、シミュレーションによる走行テストの対象となる車両２と、車両２に対して走行テストの走行環境となる仮想の走行環境を付与するとともに車両２の走行テストの動作結果を取得して解析、評価及び出力するシミュレータ装置３と、を基本的に有する。尚、以下の第１実施形態において上記走行テストで品質評価の評価対象となるのは、乗員の運転操作の一部又は全てを車両側で実行することにより乗員による車両の運転を補助する自動運転支援システムであり、車両２は評価対象となる自動運転支援システムを搭載した車両とする。但し、後述のように車両２は必ずしも上記自動運転支援システムを搭載した車両に限られることなく、手動運転による走行のみが可能な車両であっても良い。その場合には例えば手動運転中において車両周辺にある障害物に対する減速制御や警告などの運転支援が適切に行われるか否かを評価するための走行テストとなる。

　尚、走行テストは、出荷前において生産者側において自動運転支援システムの不具合を発見及び修正する為の工程の一つであり、自動運転支援システムの想定される様々な走行環境下での動作をシミュレートし、動作結果を取得及び解析することによって不具合が生じるか否かが確認される。尚、走行テストは実フィールド（例えば周囲に何もない広域の平坦路面）で実際に車両２を走行させることで行われ、更にシミュレータ装置３により仮想の走行環境を付与することで、同じ実フィールドであっても様々な走行環境下での走行テストが可能となる。

　また、シミュレータ装置３は、車両２に搭載され、車両２とはＣＡＮ等の車載ネットワークにより双方向通信可能に接続される。但し、シミュレータ装置３は必ずしも車両２に搭載する必要はなく、車両２の外部に一部または全部を設置しても良い。その場合には例えば無線通信により車両２と双方向通信可能に接続される。また、シミュレータ装置３は、キーボード等の操作手段や表示手段としてのディスプレイ等を備え、自動運転支援システムの評価を行う評価者（観測者／乗員）４の操作によって各種情報の入力や出力が可能に構成されている。特に評価者４は、シミュレータ装置３に対して車両２が走行する実フィールド上に走行環境として配置する仮想物体の位置と種類を入力する。そして、シミュレータ装置３は入力された走行環境に従って、車両２の走行テストを行う仮想の走行環境を構築する。

　また、シミュレータ装置３は、上記走行環境として構築された仮想物体を車両２が検知する為の仮想センサを備えており、実フィールドを走行する車両２が仮想物体を仮想センサで検知した検知結果を、車両２側の自動運転支援を制御する制御装置へと出力する。それによって、車両側は仮想物体を実際に存在する対象物（例えば人、自転車、他車両、壁など）と認識する、より現実に近い走行環境を再現することが可能となる。

　また、シミュレータ装置３における車両２の走行結果の解析は、例えば“常時解析”と“後解析”のいずれも実施可能に構成されている。“常時解析”は走行テスト中の車両２を監視し、何らかの不具合が生じた場合には不具合を自動で検知し、出力する。一方で、“後解析”は車両２の走行テスト終了後に、走行テスト中に記憶された車両２の制御内容や走行軌跡等を評価して出力する。

　従って、車両２の走行テストを行う場合において、先ず評価者４は、車両２の走行テストを行う為の走行環境として、特に実フィールドに対して配置する仮想物体の種類と位置をシミュレータ装置３において入力する。それによって、走行テストを行う走行環境が生成される。尚、「仮想物体」は立体物に限られず、例えば区画線や路面標示なども含む。更に、静止物に限らず移動体としても良く、移動体である場合には予め移動する為のスケジュール（どのような速度でどのように移動するか）についても設定する。例えば駐車場での走行テストを行う場合には、駐車場内の路面に描かれる駐車区画線、駐車スペースに駐車されている他車両、駐車場内を移動する歩行者、駐車場内の通路を走行中の他車両等を仮想物体として入力する。その後、走行テストを開始すると、車両に搭載された仮想センサが走行環境として生成された仮想物体を検知することで、仮想走行環境下で車両を自動運転支援により走行させるシミュレーションを行う。そして、走行結果は“常時解析”又は“後解析”により解析、評価及び出力され、不具合が発生した場合には発生した不具合を特定することが可能となる。

　但し、シミュレータ装置３によって実フィールドに配置された仮想物体は、実際には存在しない物であることから、仮想センサによって車両側では認識していても評価者４から直接視認することはできない。従って、特に“常時解析”を行う場合において車両２と仮想物体の位置関係が不透明で、評価者４の目線で車両の挙動が適切な挙動であるのか評価することが難しい問題があった。そこで、第１実施形態の車両動作シミュレータシステム１では仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像が重畳された実フィールドを評価者４に視認させる為に以下の手段を備える。尚、評価者４は車両２に乗員として乗車している場合と、車両外で観測している場合とがあり、夫々の場合を想定して説明する。

　先ず、車両２に乗員として乗車している評価者４に対して視認させる場合について説明する。第１の例では図２に示すように車両２に搭載されて車両の乗員が視認可能な車載ディスプレイ５に車外カメラで撮像した実フィールドのリアルタイムの実景映像６を表示する。そして、車載ディスプレイ５に表示された実フィールドの実景映像６に仮想物体を示す画像７を合成することで、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを評価者４に視認させることが可能となる。尚、シミュレータ装置３は、走行環境として設定された仮想物体の配置座標（絶対座標）を車外カメラの座標系（相対座標）に変換することで、車載ディスプレイ５に表示された実フィールドの実景映像６における仮想物体の位置を特定可能となる。

　続いて、第２の例ではＶＲ（Virtual Reality）技術を用いて、ＶＲヘッドマウントディスプレイ８を車両の乗員である評価者４に装着させる。ＶＲヘッドマウントディスプレイ８には、図３に示すように予め記録された実写の車内の映像に加えて、ウィンドウの外側には車外カメラで撮像した実フィールドのリアルタイムの実景映像６について表示する。そして、表示された実フィールドの実景映像６に仮想物体を示す画像７を合成することで、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを評価者４に視認させることが可能となる。尚、シミュレータ装置３は、走行環境として設定された仮想物体の配置座標（絶対座標）をＶＲ（即ち、ユーザ視線）の座標系（相対座標）に変換することで、ＶＲヘッドマウントディスプレイ８に表示された実フィールドの実景映像６における仮想物体の位置を特定可能となる。

　また、上記第１の例や第２の例のように車両２に乗員として乗車している評価者４に対して仮想物体を示す画像７を視認させる場合については、更に車両に配置されたルームミラー及びサイドミラーの一方或いは両方に映る或いは表示される実フィールドも対象に、仮想物体を示す画像７を重畳して表示するようにしても良い。即ち、ルームミラー及びサイドミラーの一方或いは両方に映る或いは表示される実フィールドにおいて仮想物体が配置された場所に、仮想物体を示す画像７を重畳して表示する。例えばルームミラー及びサイドミラーが車外カメラで撮像された映像を表示するモニター型である場合については、図４に示すようにルームミラー９の画像表示領域に表示された実フィールドの実景映像６に対して仮想物体を示す画像７を合成することで、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを評価者４に視認させることが可能となる。一方、ルームミラー及びサイドミラーがミラー表面に透過ディスプレイを備えたミラー型ディスプレイである場合には、ミラーに映し出された実フィールドの実景に対して透過ディスプレイが仮想物体を示す画像７を重畳して表示することで、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを評価者４に視認させることが可能となる。

　また、車両２に乗員として乗車している評価者４に対して実フィールドに配置された仮想物体を視認させる手段としては上記例以外にも、例えばＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）を用いることも可能であるし、シースルータイプのＶＲヘッドマウントディスプレイを用いることも可能である。これらについては、実際にフロントウィンドウやサイドウィンドウ越しに視認される車外の実景に映像を重畳させて視認させる技術であるので、乗員の視界に含まれる実フィールドの内、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像が重畳するように表示制御を行う。

　次に、車両外で観測している評価者４に対して視認させる場合について説明する。車両外で観測している評価者４に対しては、シミュレータ装置３と通信可能に接続されたタブレット型の外部端末１１のディスプレイに車外カメラで撮像した実フィールドのリアルタイムの実景映像６を表示する。詳細については、車載ディスプレイ５に表示する場合と同様であり、外部端末１１に表示された実フィールドの実景映像６に仮想物体を示す画像７を合成することで、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを評価者４に視認させることが可能となる。

　但し、特に外部端末１１に実フィールドを表示する場合については、車両２を視点とした視界に含まれる実フィールドを表示する必要はなく、車両２と異なる位置を視点とした視界に含まれる実フィールドを表示させることも可能である。例えば、カメラ付きの外部端末１１であれば、図５に示すように外部端末１１のカメラで撮像した実フィールドのリアルタイムの実景映像６を外部端末１１のディスプレイに表示する。そして、シミュレータ装置３は外部端末１１のカメラの光軸情報を取得し、走行環境として設定された仮想物体の配置座標（絶対座標）を外部端末１１のカメラの座標系（相対座標）に変換することで、外部端末１１のカメラで撮像した実フィールドにおける仮想物体が配置された位置を特定可能となる。その後、外部端末１１のディスプレイに表示された実フィールドの実景映像６に仮想物体を示す画像７を合成することで、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを評価者４に視認させることが可能となる。

　また、評価者４の外部端末１１の操作によって、車両２の位置を視点とした実フィールドの表示と、評価者４の位置を視点とした実フィールドの表示と、を適宜切り替えて表示可能としても良い。それによって、固定の視点ではなく実フィールドにおける様々な視点から仮想物体が配置された実フィールドをリアルタイムで視認させることが可能となる。また、車両２の位置を視点とした実フィールドの表示と評価者４の位置を視点とした実フィールドの表示以外に、実フィールド上に撮像装置が設置されていれば、それらの撮像装置を視点とした実フィールドの表示も可能となる。

　続いて、車両動作シミュレータシステム１による評価対象となる自動運転支援システムを搭載した車両２について以下説明する。図６は本実施形態に係る車両２の概略構成図である。

　ここで、車両２は、例えば内燃機関（エンジン等）を駆動源とする自動車（内燃機関自動車）であってもよいし、電動機（モータ等）を駆動源とする自動車（電気自動車、燃料電池自動車等）であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車（ハイブリッド自動車）であってもよい。また、車種については問わず、普通車であっても良いし、商業用の大型トラック、バス、建設機械などであっても良い。また、以下の説明では４輪自動車とするが２輪や３輪の車両であっても良い。

　但し、車両２はユーザの運転操作に基づいて走行する手動運転走行に加えて、ユーザの運転操作によらず車両が自動的に走行を行う自動運転支援による支援走行が可能な車両とする。

　また、自動運転支援は例えば駐車時や出庫時等の特定の状況下でのみ行うようにしても良いし、全ての道路区間に対して行っても良いし、特定の道路区間（例えば境界にゲート（有人無人、有料無料は問わない）が設けられた高速道路）を車両が走行する間のみ行う構成としても良い。以下の説明では車両の自動運転支援が行われる自動運転区間は、一般道や高速道路を含む全ての道路区間に加えて駐車場も含むこととし、更にユーザにより自動運転支援を行うことが選択され（例えば自動運転開始ボタンをＯＮする）、且つ自動運転支援による走行を行わせることが可能と判定された状況でのみ行うこととする。一方で、車両２は自動運転支援による支援走行のみ可能な車両としても良い。或いは、車両が駐車を行う際の駐車スペースまでの走行（即ち駐車支援）のみを対象にして自動運転支援による支援走行を行うようにしても良い。

　そして、本実施形態の自動運転支援における車両制御では、例えば、車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の障害物の位置を随時検出し、生成された走行軌道に沿って、同じく生成された速度計画に従った速度で走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。特に駐車支援を行う場合においては、センサやカメラの検出結果を用いて車両が駐車を行う対象となる駐車スペースやその周囲の状況確認を行うとともに、駐車スペースまでの駐車軌道を算出し、算出された駐車軌道に沿って駐車スペースへ車両を進入させ、駐車を完了させる車両制御が自動で行われる。

　また、図６に示すように車両２は、乗員からの操作を受け付ける操作部１３と、乗員に対して前述した実フィールドの実景映像６（図２）やその他のシミュレータ装置３からの出力情報を表示する車載ディスプレイ５（或いはＶＲヘッドマウントディスプレイ８）と、シミュレータ装置３からの音声ガイダンスを出力するスピーカ１５と、車両周辺を撮像する為の前方カメラ１６、後方カメラ１７、側方カメラ１８Ａ，１８Ｂと、車両周辺の障害物を検出する実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌと、入力された情報に基づいて自動運転支援に関する各種の演算処理を行う制御部である運転支援ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）２０と、前述したシミュレータ装置３と、後述のように運転支援ＥＣＵ２０への入力するセンサ情報の切り替えを行うセンサ切替スイッチ２１と、を有する。

　以下に、車両２が備える各構成要素について説明する。先ず、操作部１３は例えばハンドル（ステアリングホイールともいう）の前面に配置されており、自動運転支援を開始する際に操作される操作ボタンやセンサ切替スイッチ２１のセンサ情報の切り替えを行う際に操作される操作ボタン等を含む。ユーザは操作部１３を操作することによって、ユーザの運転操作に基づいて走行する手動運転走行と、ユーザの運転操作によらず車両が自動的に走行を行う自動運転支援による支援走行とを切り替えることが可能となる。また、後述の運転支援ＥＣＵ２０への入力するセンサ情報について実センサと仮想センサとの間で切り替えを行うことも可能となる。尚、操作部１３は車載ディスプレイの前面に設けたタッチパネルを有しても良い。また、マイクと音声認識装置を有しても良い。

　車載ディスプレイ５は、車両２のインストルメントパネルに備え付けられ、前述したように仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドの実景映像６（図２）を表示する。尚、車載ディスプレイ５の代わりに同じく前述したＶＲヘッドマウントディスプレイ８を備えても良い。更に、前述したようにルームミラー及びサイドミラーに同じく仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドの実景映像６を表示する表示装置（図４）を備えていても良い。尚、車載ディスプレイ５やＶＲヘッドマウントディスプレイ８において表示される実フィールドの実景映像６は、前方カメラ１６、後方カメラ１７、側方カメラ１８Ａ，１８Ｂの各カメラにより撮像されたリアルタイムの映像に前述した仮想物体を示す画像７を合成した映像となる。

　また、スピーカ１５は、車両２のインストルメントパネルに備え付けられ、シミュレータ装置３からの案内音声や警告音等を出力する。

　また、前方カメラ１６は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、例えば車両２のフロントバンパの上方やルームミラーの裏側等に光軸方向を車両の進行方向前方に向けて設置される。

　後方カメラ１７は、同じくＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、例えば車両２の後方に装着されたナンバープレートの上中央付近に取り付けられ、光軸方向を車両の後方に向けて設置される。

　更に側方カメラ１８Ａ，１８Ｂは、同じくＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、例えば車両２の左右のサイドミラーに取り付けられ、光軸方向を車両の側方に向けて設置される。

　尚、シミュレータ装置３は、評価者４によって予め設定された走行環境における仮想物体の種類や設置位置に関する情報を読み出し、上記前方カメラ１６、後方カメラ１７、側方カメラ１８Ａ，１８Ｂの各カメラにより撮像した撮像画像に対して仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７を合成することで、前述した車載ディスプレイ５やＶＲヘッドマウントディスプレイ８において表示される実フィールドの実景映像６を生成する。尚、仮想物体を示す画像７が合成される対象となる実景映像は前方カメラ１６、後方カメラ１７、側方カメラ１８Ａ，１８Ｂの各カメラにより撮像した実景映像そのものであっても良いし、例えば複数のカメラの映像を合成したり視点変換された映像（例えば俯瞰画像や鳥瞰画像）であっても良い。

　一方、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌは、車両の周囲に実在する対象物を検出する為のセンサである実センサに相当する。尚、実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌに相対する存在として、実在する対象物は検知できないが仮想物体を検知可能な後述の仮想センサ２２Ａ～２２Ｌがあり、それらも同様に車両２に搭載されている。超音波センサ１９Ａ～１９Ｌは、車両の前部、後部及び側部に夫々所定間隔で配置され、車両２の周囲に対して探査波として超音波を送信するとともに、送信された探査波が車両の周囲にある対象物によって反射した反射波を受信することで、探査波を反射した対象物を検知する。具体的には、送信してから受信するまでの時間を計測することによって探査波を反射した対象物までの距離（測距値）を検出可能な測距センサの一種である。また、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌは、受信波の受信結果に対応する出力信号（検出した対象物までの距離を含む）を生成して制御部に出力可能に構成されている。尚、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌによって検出対象となる対象物は例えば人、自転車、他車両、壁などの車両２が走行する上で回避する必要のある障害物、或いは駐車スペースを形成する障害物が挙げられる。尚、測距センサとしては超音波センサの代わりにミリ波センサやレーダセンサを用いても良い。

　また、各超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの設置位置や設置方向については適宜設定可能であるが、本実施形態では車両２の進行方向前方、後方及び左右側方の全方位を対象物の検出範囲とするために、例えば超音波センサ１９Ａ～１９Ｄは探査波の送信方向が車両の進行方向前方となるように車両２の前面に進行方向に向けて設置される。また、超音波センサ１９Ｅ、１９Ｆは探査波の送信方向が車両の進行方向左側となるように車両２の左側面に左方向に向けて設置される。また、超音波センサ１９Ｇ、１９Ｈは探査波の送信方向が車両の進行方向右側となるように車両２の右側面に右方向に向けて設置される。また、超音波センサ１９Ｉ～１９Ｌは探査波の送信方向が車両の後方となるように車両２の後面に進行方向と逆方向に向けて設置される。各超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの地表面からの高さは同程度とする。

　そして、本実施形態において超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの内、特に車両２の前面の超音波センサ１９Ａ～１９Ｄと車両２の後面の超音波センサ１９Ｉ～１９Ｌについては、隣接するセンサ間で互いに反射波を間接波として受信可能な位置に設置されているので、受信波として直接波と間接波を受信することにより、対象物まで距離だけではなく、三角測量を用いて対象物の具体的な位置（車両に対する相対位置）を特定可能となっている。側方の超音波センサ１９Ｅ～１９Ｈについては互いに離間されて設置されているので間接波の受信はできないが、車両が移動することで前回位置の測距距離と今回位置の測距距離とその間の移動距離を用いた三角測量により対象物の具体的な位置（車両に対する相対位置）を同じく特定可能となっている。

　一方、運転支援ＥＣＵ２０は、自動運転支援に関する各種処理を行う電子制御ユニットである。運転支援ＥＣＵ２０には、車速センサ、車輪速センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、ステアリングセンサ、シフト位置センサ等の車両の挙動を検出する為の各種センサや、ステアリング、ブレーキ、アクセル、トランスミッション等の車両の各駆動部とも接続されており、それらのセンサの検出結果に基づいて車両の現在の挙動を検出しつつ、各駆動部を制御する為の制御情報（制御量）を演算して、各駆動部を制御することにより車両２の自動運転支援を実施する。具体的な自動運転支援の内容としては、例えば車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の障害物の位置を随時検出し、生成された走行軌道に沿って、同じく生成された速度計画に従った速度で走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御を行う。特に駐車支援を行う場合においては、車両が駐車を行う対象となる駐車スペースやその周囲の状況確認を行うとともに、駐車スペースまでの駐車軌道を算出し、算出された駐車軌道に沿って駐車スペースへ車両を進入させ、駐車を完了させる車両制御を行う。

　ここで、運転支援ＥＣＵ２０が上記自動運転支援を行う為に必要な周辺の障害物や駐車スペースに関する情報を取得する手段として、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報を取得する手段と、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報を取得する手段とがある。超音波センサ１９Ａ～１９Ｌは車両の周囲に実在する対象物を検出する為のセンサである一方で、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌはシミュレータ装置３によって仮想的に生成された走行環境下にある仮想対象物を検出する為のセンサである。仮想センサ２２Ａ～２２Ｌはシミュレータ装置３の一部であり、車両２に搭載されている。

　ここで、図７はシミュレータ装置３が備える仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの外観図、図８は仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの内部構造を示した図である。尚、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌは基本的に同じ構造を有しており、以下では仮想センサ２２Ａを例に挙げて説明する。

　図７及び図８に示すように仮想センサ２２Ａは、直方体のボックス形状を有しており、ボックス内部の一方の端部には第１の超音波センサ２５を備え、他方の端部には第２の超音波センサ２６を備える。尚、第１の超音波センサ２５及び第２の超音波センサ２６は、基本的に前述した超音波センサ１９Ａ～１９Ｌと同一の構造を備えており、検出軸Ｘが同軸になるように互いに向かい合って配置されている。尚、検出軸Ｘは、第１の超音波センサ２５及び第２の超音波センサ２６から探査波の送受信方向に沿って延びる仮想直線である。また、第１の超音波センサ２５及び第２の超音波センサ２６は、探査波を送信および受信する為の圧電振動子（例えばセラミックス板）を夫々有している。圧電振動子は、検出軸Ｘを法線とする平面状に形成されている。そして、第１の超音波センサ２５及び第２の超音波センサ２６は、電気－機械変換素子に印加された駆動信号に基づいて圧電振動子を超音波振動させることで、検出軸Ｘに沿って探査波を発信するように構成されている。また、第１の超音波センサ２５及び第２の超音波センサ２６は、外部から受信波を受信する場合には受信した超音波による圧電振動子の励振状態に応じた電気信号である受信信号を電気－機械変換素子にて発生するように構成されている。

　そして、仮想センサ２２Ａは、第１の超音波センサ２５が探査波の受信に伴う圧電振動子の振動によって発生する起電力が閾値を越えることで反射波を受信したことを検出し、第１の超音波センサ２５が探査波を送信してから探査波を受信するまでの時間によって対象物までの距離を算出する。但し、ここでいう対象物とは仮想物体であり、第１の超音波センサ２５は実際には探査波を送信せず、探査波を送信したと仮定した上で第２の超音波センサ２６から送信された探査波を反射波と認識して受信する。その場合に、第２の超音波センサ２６から探査波を送信するタイミングによって仮想センサ２２Ａで検出される測距値を自由に制御可能となる。

　即ち、シミュレータ装置３は車両に設置された車速センサ、車輪速センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、ステアリングセンサ、シフト位置センサ等の各センサからの情報に基づいて車両の現在位置及び方位を特定し、特定された車両の現在位置及び方位と予め評価者４により設定された走行環境下で配置された仮想物体の位置とに基づいて、車両２に対する仮想物体の相対位置を特定する。そして、特定された車両２（より具体的には車両が備える超音波センサ１９Ａ～１９Ｌ）に対する仮想物体の相対位置に基づいて、第２の超音波センサ２６から探査波を送信するタイミングを制御し、それによって仮想センサ２２Ａ～２２Ｌは実在しない仮想物体を検出することとなる。

　そして、第１実施形態の車両動作シミュレータシステム１では、走行テストを行う間（走行結果の収集を行う間）においては、運転支援ＥＣＵ２０は仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報に基づいて周辺の障害物や駐車スペースの検出を行い、ステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御を行う。一方で、走行テストを行う前の準備段階（走行結果の収集を行う前の準備段階）や走行テスト後（走行結果の収集の終了後）においては、実在する壁や障害物を避けて車両を走行させる必要があるので、運転支援ＥＣＵ２０は実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報に基づいて周辺の障害物や駐車スペースの検出を行い、ステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御を行う。尚、上記運転支援ＥＣＵ２０への入力するセンサ情報の切り替えはセンサ切替スイッチ２１により行う。

　尚、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌは実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌと同じ数だけ備えており、仮想センサ２２Ａが超音波センサ１９Ａに対応する。即ち、運転支援ＥＣＵ２０は走行テストを行う間においては仮想センサ２２Ａが超音波センサ１９Ａであると認識し、車両の左前方にある対象物（実際には実在しない仮想物体）の検知を行う。例えば、超音波センサ１９Ａから仮想物体までの距離が１ｍであれば、仮想センサ２２Ａにおいて検出される測距値が１ｍとなるように第２の超音波センサ２６から探査波を送信するタイミングを制御する。それによって、超音波センサ１９Ａから１ｍの位置に対象物（実際には仮想物体）があると検知されることとなる。同様に仮想センサ２２Ｂが超音波センサ１９Ｂに対応し、仮想センサ２２Ｃが超音波センサ１９Ｃに対応し、仮想センサ２２Ｄが超音波センサ１９Ｄに対応する。残りの仮想センサ２２Ｅ～２２Ｌについても同様である。

　また、車両２は、図６に示す構成要素の他にも車両２としての基本的な構成要素を備えているが、自動運転支援の制御に関わる構成、並びに当該構成に関わる制御についてのみ説明することとする。

　続いて、センサ切替スイッチ２１による運転支援ＥＣＵ２０への入力するセンサ情報の切り替え方法について説明する。図９に示すように第１実施形態の車両動作シミュレータシステム１では、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報を運転支援ＥＣＵ２０に入力する第１の入力経路と、実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報を運転支援ＥＣＵ２０に入力する第２の入力経路と、をそれぞれ備える。

　センサ切替スイッチ２１は、第１の入力経路と第２の入力経路の一方を選択的に切断することで、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替えることが可能となる。尚、センサ切替スイッチ２１の切り替え制御はシミュレータ装置３によって行われるが、自動運転支援システムにおいて走行結果の収集を行う間（即ち走行テスト中）については、運転支援ＥＣＵ２０による自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報となるように切り替え、走行結果の収集の終了後或いは走行結果の収集を行う前の準備段階では、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報を超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報となるように切り替える。但し、それらの切り替えは自動で行っても良いし、例えば評価者４よる操作部１３や外部端末１１の操作に基づいて行うようにしても良い。特に、外部端末１１の操作に基づいて行う場合については、例えば外部端末１１においてテスト開始が選択されると、外部端末１１からシミュレータ装置３へと信号が送信され、シミュレータ装置３は受信した信号に基づいてセンサ切替スイッチ２１を制御し、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報を超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報から仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報へと切り替える。一方で、外部端末１１においてテスト終了が選択されると、外部端末１１からシミュレータ装置３へと信号が送信され、シミュレータ装置３は受信した信号に基づいてセンサ切替スイッチ２１を制御し、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報から超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報へと切り替える。

　続いて、車両動作シミュレータシステム１が備えるシミュレータ装置３の詳細について説明する。図１０は本実施形態に係るシミュレータ装置３の構成を示したブロック図である。

　図１０に示すように、シミュレータ装置３は、走行テストを行う際の走行環境の生成、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの制御、車両２の走行テストの動作結果の解析、評価、出力等の各種の演算処理を行う制御部である仮想制御ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）４０と、前述した仮想センサ２２Ａ～２２Ｌと、を有する。

　仮想制御ＥＣＵ４０は、シミュレータ装置３の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ４１、並びにＣＰＵ４１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ４２、制御用のプログラムのほか、後述の動作評価プログラム（図１１参照）等が記録されたＲＯＭ４３、ＲＯＭ４３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ４４等の内部記憶装置を備えている。尚、仮想制御ＥＣＵ４０は、前述した運転支援ＥＣＵ２０とともに処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。例えば、仮想物体配置手段は、実フィールドに仮想物体を配置する。走行結果収集手段は、仮想物体を検知する為の仮想センサ２２Ａ～２２Ｌを備えた車両２の走行結果を収集する。センサ切替手段は、車両の運転支援に用いる情報を、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替える。

　また、仮想制御ＥＣＵ４０はＣＡＮ等の車載ネットワークを介して前述した操作部１３、車載ディスプレイ５（或いはＶＲヘッドマウントディスプレイ８）、スピーカ１５、前方カメラ１６、後方カメラ１７、側方カメラ１８Ａ，１８Ｂ、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌ、運転支援ＥＣＵ２０、センサ切替スイッチ２１に加えて、車速センサ、車輪速センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、ステアリングセンサ、シフト位置センサ等の車両の挙動を検出する為の各種センサ４７とも接続されており、それらのセンサ４７の検出結果に基づいて車両の現在位置、方位や現在の挙動を検出可能となっている。そして、仮想制御ＥＣＵ４０は車両２に対して走行テストの走行環境となる仮想の走行環境を付与する一方で、走行テスト中の車両の挙動から自動運転支援システムの動作結果を取得して解析、評価及び出力可能となっている。更に、同じく走行テスト中の車両の挙動から前述の車載ディスプレイ５、ＶＲヘッドマウントディスプレイ８、外部端末１１において表示される実フィールドの実景映像６（図２～図４）を生成し、それらの表示装置に対して映像を出力する。

　また、フラッシュメモリ４４には走行環境情報４５及び走行結果ＤＢ４６を含む。走行環境情報４５には、予め評価者４によって設定された車両２の走行テストを行う際の走行環境について格納される。具体的には、実フィールドに対して配置する仮想物体の種類と位置であり、それらは評価者４によって事前に入力される。尚、走行環境は予め複数パターン記憶することも可能である。

　一方、走行結果ＤＢ４６は、走行テスト中における車両の制御内容、車両の走行軌跡や挙動の履歴を累積的に格納する為の記憶手段である。そして、シミュレータ装置３は、車両２の走行テスト動作終了後に、走行結果ＤＢ４６に格納された車両２の制御内容や走行軌跡等を評価して出力する。

　続いて、前記構成を有する車両動作シミュレータシステム１を構成するシミュレータ装置３において実行する動作評価プログラムについて図１１に基づき説明する。図１１は本実施形態に係る動作評価プログラムのフローチャートである。ここで、動作評価プログラムは、シミュレータ装置３において対応するプログラムの起動操作を受け付けた場合に実行され、仮想の走行環境を構築するとともに、走行テストの結果に基づいて車両が備える自動運転支援システムの品質評価を行うプログラムである。尚、プログラムの起動操作は例えば車両の乗員として乗車する評価者４が操作部１３を操作することを契機に行っても良いし、車外にいる評価者４が外部端末１１で所定の操作を行うことで開始しても良い。以下の図１１にフローチャートで示されるプログラムは、シミュレータ装置３が備えるＲＡＭ４２やＲＯＭ４３等に記憶されており、ＣＰＵ４１により実行される。

　先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１においてシミュレータ装置３のＣＰＵ４１は、走行テストを実行する前の各種初期設定処理を行う。例えば、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの動作確認などを行う。

　次に、Ｓ２においてＣＰＵ４１は、車両２の走行テストを行う為の走行環境の設定情報をフラッシュメモリ４４から読み出す。走行環境としては例えば実フィールドに対して配置する仮想物体の種類と位置を含む。

　ここで、走行環境は基本的には評価者４の入力操作によってシミュレータ装置３において事前に設定され、記憶されている。複数の走行環境を設定することも可能であり、その場合には今回の走行テストに用いる走行環境を任意に選択可能である。尚、走行環境としては、例えば公道での走行を設定することも可能であるし、駐車場内での走行を設定することも可能である。また、「仮想物体」は立体物に限られず、例えば区画線や路面標示なども含む。例えば駐車場での走行テストを行う場合には、駐車場内の路面に描かれる駐車区画線、駐車スペースに駐車されている他車両、駐車場内を移動する歩行者、駐車場内の通路を走行中の他車両等が仮想物体として設定されている。更に、移動する仮想物体に関しては移動するスケジュール（どのような速度でどのように移動するか）についても設定されている。

　続いて、Ｓ３においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２で読み出した設定情報に基づいて、車両が現在位置する実フィールドに対して仮想の走行環境を構築する。即ち、実フィールドの設定された位置に設定された種類の仮想物体を配置する。また、移動する仮想物体については設定されたスケジュールに従ってその後に移動させる。

　その後、Ｓ４においてＣＰＵ４１はセンサ切替スイッチ２１を操作し、運転支援ＥＣＵ２０による自動運転支援に用いる情報を以後、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報となるように切り替える。尚、前述したようにセンサ切替スイッチ２１は、第１の入力経路と第２の入力経路の一方を選択的に切断することで、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替える（図９）。ここで、センサ切替スイッチ２１によるセンサ情報の切り替えは、走行テストの開始に伴い自動で行っても良いし、評価者４から所定の操作を受け付けたことを契機にして行うようにしても良い。例えば外部端末１１においてテスト開始が選択されると、外部端末１１からシミュレータ装置３へと信号が送信され、シミュレータ装置３は受信した信号に基づいてセンサ切替スイッチ２１を操作するようにしても良い。

　尚、前記Ｓ４で切り替えが行われるまでは、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報については実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報となっている。従って、走行テストを開始する前の準備段階では、車両２は実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報に基づいて自動運転支援走行が可能となっており、例えば走行テストの開始位置までの車両２の移動において実在する壁や他車両などの障害物を避けて自動運転により移動させることが可能となる。

　その後、Ｓ５においてＣＰＵ４１は車両２の走行テストが開始される。走行テストが開始されると、車両２において自動運転支援による車両制御が開始され、例えば、車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の障害物の位置を随時検出し、生成された走行軌道に沿って、同じく生成された速度計画に従った速度で実フィールド上を走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。特に駐車場を走行環境として駐車支援の評価を行う場合においては、センサの検出情報を用いて車両が駐車を行う対象となる駐車スペースやその周囲の状況確認を行うとともに、駐車スペースまでの駐車軌道を算出し、算出された駐車軌道に沿って駐車スペースへ車両を進入させ、駐車を完了させる車両制御が自動で行われる。

　上記自動運転支援による走行が行われている間において、シミュレータ装置３のＣＰＵ４１は、実フィールドを走行する車両２が仮想物体を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌで検知した検知結果を、車両２側の自動運転支援を制御する運転支援ＥＣＵ２０へと出力する。具体的に、ＣＰＵ４１は車両に設置された車速センサ、車輪速センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、ステアリングセンサ、シフト位置センサ等の各センサ４７からの情報に基づいて車両の現在位置及び方位を特定し、特定された車両の現在位置及び方位と前記Ｓ３で構築された走行環境下で配置された仮想物体の位置とに基づいて、車両２に対する仮想物体の相対位置を特定する。そして、特定された車両２（より具体的には車両が備える超音波センサ１９Ａ～１９Ｌ）に対する仮想物体の相対位置に基づいて、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌが備える第２の超音波センサ２６から探査波を送信するタイミングを制御し、それによって仮想センサ２２Ａ～２２Ｌは実在しない仮想物体を検出することとなる。

　次に、Ｓ６においてＣＰＵ４１は、上記前方カメラ１６、後方カメラ１７、側方カメラ１８Ａ，１８Ｂの各カメラにより撮像した撮像画像に基づいて、車載ディスプレイ５、ＶＲヘッドマウントディスプレイ８或いは外部端末１１において表示する対象となる実フィールドのリアルタイムの実景映像を取得する。尚、実景映像は前方カメラ１６、後方カメラ１７、側方カメラ１８Ａ，１８Ｂの各カメラにより撮像した実景映像そのものであっても良いし、例えば複数のカメラの映像を合成したり視点変換された映像（例えば俯瞰画像や鳥瞰画像）であっても良い。

　尚、外部端末１１において表示する対象となる実フィールドのリアルタイムの実景映像については、車両２のカメラで撮像された映像とせずに、外部端末１１が備えるカメラで撮像された映像としても良いし、それ以外に実フィールド上に配置されたカメラで撮像された映像とすることも可能である。尚、以下の処理は前記Ｓ６で取得される映像の１フレーム単位で実施される。

　続いて、Ｓ７においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ３で構築された走行環境における仮想物体の配置座標（絶対座標）を、前記Ｓ６で取得された実フィールドの実景映像の座標系（相対座標）に変換することで、前記Ｓ６で取得された実フィールドの実景映像における仮想物体の位置を特定する。例えば前方カメラ１６で撮像された実フィールドの実景映像を車載ディスプレイ５に表示する場合には、仮想物体の配置座標（絶対座標）を前方カメラ１６の座標系（相対座標）に変換することで、車載ディスプレイ５に表示される実フィールドの実景映像における仮想物体の位置を特定可能となる。一方、ＶＲヘッドマウントディスプレイ８によりＶＲ表示を行う場合には、仮想物体の配置座標（絶対座標）をＶＲ（即ち、ユーザ視線）の座標系（相対座標）に変換することで、ＶＲヘッドマウントディスプレイ８に表示される実フィールドの実景映像における仮想物体の位置を特定可能となる。

　その後、Ｓ８においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ６で取得された実フィールドの実景映像に対して、前記Ｓ７で特定された位置に仮想物体を示す画像７を合成する。仮想物体を示す画像７としては、例えば車両、人等の仮想物体の種類毎に予め３Ｄのモデル画像がフラッシュメモリ４４に格納されている。そして、ＣＰＵ４１は、該当する種類のモデル画像をフラッシュメモリ４４から読み出した上で実フィールドに配置された仮想物体に合わせて回転や拡縮を行い、実景映像に合成する。車両などの向きが存在する仮想物体については、向きについても構築された走行環境に合わせて合成する。また、モデル画像の表面にテクスチャの画像を貼り付けるテクスチャマッピングを行い、テクスチャ画像の効果はモデル画像を実フィールドに配置する際に、配置する向きと周囲の明るさや光源（例えば太陽光、街灯）の位置などを考慮して、不自然とならないように描画するのが望ましい。合成するモデル画像は透過率０％の不透過の画像としても良いし、半透過の画像としても良い。

　次に、Ｓ９においてＣＰＵ４１は、仮想物体を示す画像７が合成された実フィールドのリアルタイムの実景映像を、車載ディスプレイ５、ＶＲヘッドマウントディスプレイ８或いは外部端末１１に出力し、各表示装置において表示する。その結果、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを評価者４に視認させることが可能となる（図２、図３）。更に、前述したようにルームミラー及びサイドミラーに同じく仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドの実景映像を表示するようにしても良い（図４）。

　続いて、Ｓ１０においてＣＰＵ４１は、走行テストを完遂したか否かを判定する。例えば駐車場を走行環境として駐車支援の評価を行う場合においては、車両が駐車スペースへと駐車し、シフト位置がＰとなることで走行テストを完遂したと判定する。一方で、走行テストを開始してから所定距離走行したこと、或いは所定時間走行したことを条件に走行テストを完遂したとしても良い。

　そして、走行テストを完遂したと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、Ｓ１１へと移行する。それに対して、走行テストを完遂していないと判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）にはＳ５へと戻り、継続して車両２の走行テストを行う。

　Ｓ１１においてＣＰＵ４１は、センサ切替スイッチ２１を操作し、運転支援ＥＣＵ２０による自動運転支援に用いる情報を以後、実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報となるように切り替える。尚、前述したようにセンサ切替スイッチ２１は、第１の入力経路と第２の入力経路の一方を選択的に切断することで、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替える（図９）。ここで、センサ切替スイッチ２１によるセンサ情報の切り替えは、走行テストの完遂に伴い自動で行っても良いし、評価者４から所定の操作を受け付けたことを契機にして行うようにしても良い。例えば外部端末１１においてテスト終了が選択されると、外部端末１１からシミュレータ装置３へと信号が送信され、シミュレータ装置３は受信した信号に基づいてセンサ切替スイッチ２１を操作するようにしても良い。

　その結果、走行テストを完遂した後は、車両２は実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報に基づいて自動運転支援走行が可能となっており、例えば走行テスト終了後の車両格納位置までの車両２の移動において実在する壁や他車両などの障害物を避けて自動運転により移動させることが可能となる。その後、当該動作評価プログラムを終了する。

　尚、上記動作評価プログラムによって車両の走行テストが行われた際の車両２の走行結果の解析は、例えば“常時解析”と“後解析”のいずれも実施可能に構成されている。“常時解析”は走行テスト中の車両２を監視し、何らかの不具合が生じた場合には不具合を自動で検知し、出力する。一方で、“後解析”は車両２の走行テスト動作終了後に、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌによる検出内容を踏まえた上で、走行テスト中に記憶された車両２の制御内容や走行軌跡等を評価して出力する。

　また、ＣＰＵ４１は走行テスト後に発生した不具合の内容が記載された評価ウィンドウを外部のディスプレイに出力するようにしても良い。尚、評価ウィンドウには、不具合の内容とともに不具合が発生した時刻等が表示される。その結果、評価者４は自動運転支援システムにおいてどのタイミングでどのような不具合が生じたかを把握できる。更に、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ９で出力した実フィールドの実景映像（仮想物体の画像７を含む）を画像ログとして残し、画像ログの内、自動運転支援システムの動作において不具合が生じたと判定された際に出力された画像を抽出し、評価者４に閲覧可能に構成しても良い。評価者４は、出力された走行テストの結果に基づいて、自動運転支援システムのプログラム修正等を行うことが可能となる。

　以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１、車両動作シミュレータシステム１によるシミュレート方法及び車両動作シミュレータシステム１で実行されるコンピュータプログラムでは、実フィールドに仮想物体を配置し（Ｓ３）、仮想物体を検知する為の仮想センサ２２Ａ～２２Ｌを備えた車両２を、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報に基づいて実フィールドにおいて自動運転支援による走行を行わせ（Ｓ５）、車両の走行結果を収集して評価する一方で、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が重畳された実フィールドを視認させる（Ｓ９）ので、仮想物体を実フィールドに配置して行う自動運転支援の走行テストにおいて、仮想物体が配置された実フィールドをリアルタイムで乗員や観測者に視認させることが可能となる。その結果、車両と仮想物体の位置関係が明確となって、車両の挙動が適切な挙動であるのかについて人の目線で評価することも可能となる。
　また、車両２に搭載されて車両２の乗員が視認可能な車載ディスプレイ５やＶＲヘッドマウントディスプレイ８と、車両２の外にあって車両の外にいる観測者が視認可能な外部端末１１と、の少なくとも一方を有し、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が合成された実フィールドの撮像映像を車載ディスプレイ５やＶＲヘッドマウントディスプレイ８に表示することで実フィールドを車両の乗員に視認させ、仮想物体が配置された位置に仮想物体を示す画像７が合成された実フィールドの撮像映像を外部端末１１に表示することで実フィールドを観測者に視認させるので、車両に乗車する乗員に対しても、車両に乗車せずに外部から監視する観測者に対しても、仮想物体が配置された実フィールドをリアルタイムで視認させることが可能となる。
　また、車両を視点とした視界に含まれる実フィールドを視認させる第１の視認態様と、車両と異なる位置を視点とした視界に含まれる実フィールドを視認させる第２視認態様と、を切り替え可能とするので、固定の視点ではなく実フィールドにおける様々な視点から仮想物体が配置された実フィールドをリアルタイムで視認させることが可能となる。
　また、車両に配置されたルームミラーとサイドミラーの少なくとも一方において、ルームミラー及びサイドミラーに映る或いは表示される実フィールドにおいて仮想物体が配置された場所に仮想物体を示す画像７を重畳して表示するので、より現実に近い態様で実フィールドに配置された仮想物体を視認させることが可能となる。
　また、実フィールドに仮想物体を配置し（Ｓ３）、仮想物体を検知する為の仮想センサ２２Ａ～２２Ｌを備えた車両２を、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報に基づいて実フィールドにおいて自動運転支援による走行を行わせ（Ｓ５）、車両の走行結果を収集する一方で、自動運転支援に用いる情報を、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と実センサの検出情報との間で切り替えるセンサ切替スイッチ２１を備えるので、従来に比べて準備作業やテスト後の片付け作業を効率よく行うことが可能となる。
　また、自動運転支援システムの評価を行う為の走行結果の収集を行う間については、自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報となるように切り替え、走行結果の収集の終了後或いは走行結果の収集を行う前の準備段階では、自動運転支援に用いる情報を実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報となるように切り替える（Ｓ４、Ｓ１１）ので、走行テストの開始位置までの車両の移動や走行テスト終了後の車両格納位置までの車両の移動において、実在する壁や他車両などの障害物を避けて自動運転により移動させることが可能となる。
　また、車両の外部から入力された信号に基づいて自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替えるので、外部からの遠隔操作によって走行テストの開始位置までの車両の移動を行うとともに、走行テストを開始させることも可能となる。
　また、車両は、自動運転支援による走行を行わせる為の制御情報を演算する運転支援ＥＣＵ２０と、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報を運転支援ＥＣＵ２０に入力する第１の入力経路と、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報を運転支援ＥＣＵ２０に入力する第２の入力経路と、をそれぞれ備え、第１の入力経路と第２の入力経路の一方を選択的に切断することで、運転支援ＥＣＵ２０での自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替えるので、配線の付け替えなどの手作業が必要なく電気的なスイッチ制御によって、自動運転支援に用いるセンサ情報を切り替えることが可能となる。

［第２実施形態］
　次に、第２実施形態に係る車両動作シミュレータシステムについて図１２に基づいて説明する。尚、以下の説明において上記図１乃至図１１の第１実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１の構成と同一符号は、前記第１実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１等の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。

　この第２実施形態に係る車両動作シミュレータシステムの概略構成は、第１実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１とほぼ同じ構成である。また、各種制御処理も第１実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１とほぼ同じ制御処理である。
　ただし、第１実施形態に係る車両動作シミュレータシステム１が、図９に示すようにセンサ切替スイッチ２１について第１の入力経路と第２の入力経路の一方を選択的に切断することで、自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替えているのに対して、第２実施形態に係る車両動作シミュレータシステムでは、仮想センサの検出情報を入力することで自動運転支援による走行を行わせる為の制御情報を演算する第１の運転支援ＥＣＵと、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報を入力することで自動運転支援による走行を行わせる為の制御情報を演算する第２の運転支援ＥＣＵを夫々備え、制御情報を第１の運転支援ＥＣＵと第２の運転支援ＥＣＵのいずれから取得するかを切り替えることで、自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替える点で異なる。

　以下に、第２実施形態における車両動作シミュレータシステムについて、センサ切替スイッチ２１による運転支援ＥＣＵへの入力するセンサ情報の切り替え方法について説明する。図１２に示すように第２実施形態の車両動作シミュレータシステムでは、自動運転支援による走行を行わせる為の制御情報（ステアリング、ブレーキ、アクセル、トランスミッション等の車両の各駆動部の制御情報）を演算する制御部として、第１の運転支援ＥＣＵ１０１と第２の運転支援ＥＣＵ１０２とを備えている。一方で仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報を第１の運転支援ＥＣＵ１０１に入力する入力経路と、実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報を第２の運転支援ＥＣＵ１０２に入力する入力経路についてもそれぞれ備える。第１の運転支援ＥＣＵ１０１は仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報から自動運転支援による走行を行わせる為の制御情報を演算し、第２の運転支援ＥＣＵ１０２は実センサである超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報から自動運転支援による走行を行わせる為の制御情報を演算する。

　センサ切替スイッチ２１は、車両２のＣＡＮの接続を切り替えることで、自動運転支援を行う場合において自動運転支援に用いる情報を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報と超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報との間で切り替えることが可能となる。即ち、第１の運転支援ＥＣＵ１０１を接続すれば仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報に基づいて自動運転支援が実行され、第２の運転支援ＥＣＵ１０２を接続すれば超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報に基づいて自動運転支援が実行されることとなる。尚、センサ切替スイッチ２１の切り替え制御はシミュレータ装置３によって行われるが、第１実施形態と同様に自動運転支援システムの評価を行う間（即ち走行テスト中）については、仮想センサ２２Ａ～２２Ｌの検出情報に基づいて自動運転支援が実行されるように切り替え、評価の終了後或いは評価を行う前の準備段階では、超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの検出情報に基づいて自動運転支援が実行されるように切り替える。

　尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
　例えば、第１実施形態及び第２実施形態では超音波センサ１９Ａ～１９Ｌの代わりに仮想物体を検出可能なセンサとして仮想センサ２２Ａ～２２Ｌを有しているが、超音波センサのような測距センサではなく画像認識により対象物を検出するカメラの代わりとなる仮想センサを有していても良い。その場合の仮想センサは例えば画像認識対象となる画像について仮想物体を合成した画像を用いることで仮想物体を検出可能とする。

　また、第１実施形態及び第２実施形態では、走行テストを開始するときに自動運転支援に用いる情報を仮想センサの検出情報へと切り替え、走行テストが終了したときに自動運転支援に用いる情報を実センサの検出情報に切り替えているが、走行テストの開始時と終了時のいずれか一方のみ行うようにしても良い。

　また、第１実施形態及び第２実施形態では図１１に示す動作評価プログラムの実行主体は、車両に搭載されたシミュレータ装置３であったが、シミュレータ装置３は車両の外部に備えても良い。その場合には、シミュレータ装置３と車両２とは無線通信により通信可能とする。

　また、第１実施形態及び第２実施形態では走行テストで品質評価の評価対象となるのは、乗員の運転操作の一部又は全てを車両側で実行することにより乗員による車両の運転を補助する自動運転支援システムであり、車両２は評価対象となる自動運転支援システムを搭載した車両としている。しかしながら、車両２は必ずしも上記自動運転支援システムを搭載した車両に限られることなく、手動運転による走行のみが可能な車両であっても良い。そのような手動運転による走行のみが可能な車両については、例えば手動運転中において車両周辺にある障害物に対する減速制御や警告などの運転支援が適切に行われるか否かを評価するための走行テストが行われる。その場合に、例えば前記Ｓ５では車両制御を行わず、運転者が手動で車両２を運転操作し、実フィールド上を走行するようにする。そして、走行が行われている間において、シミュレータ装置３のＣＰＵ４１は、実フィールドを走行する車両２が仮想物体を仮想センサ２２Ａ～２２Ｌで検知した検知結果を、車両２側のＥＣＵ２０へと出力し、車両の運転支援（例えば障害物に対する減速制御や警告）を行う。また、前記Ｓ４やＳ１１では手動運転による走行中に行われる上記車両の運転支援に用いる情報を、仮想センサの検出情報と実センサの検出情報との間で切り替える処理を行う。

〔本実施形態のまとめ〕
　本実施形態は以下の構成を少なくとも備える。
　実フィールドに仮想物体を配置する仮想物体配置手段（２０）と、前記仮想物体を検知する為の仮想センサ（２２Ａ～２２Ｌ）を備えた車両（２）の前記実フィールドにおける走行結果を収集する走行結果収集手段（２０）と、を有する車両動作シミュレータシステム（１）であって、前記車両は、前記仮想センサに加えて、車両の周囲に実在する対象物を検出する為のセンサである実センサ（１９Ａ～１９Ｌ）を備えており、前記車両の運転支援に用いる情報を、前記仮想センサの検出情報と前記実センサの検出情報との間で切り替えるセンサ切替手段（２１）を有する。

　この構成によれば、従来に比べて準備作業やテスト後の片付け作業を効率よく行うことが可能となる。

　また、本実施形態は、前記センサ切替手段（２１）は、前記走行結果収集手段（２０）による走行結果の収集を行う間については、前記車両（２）の運転支援に用いる情報を前記仮想センサ（２２Ａ～２２Ｌ）の検出情報となるように切り替え、前記走行結果収集手段による走行結果の収集の終了後或いは走行結果の収集を行う前の準備段階では、前記車両の運転支援に用いる情報を前記実センサ（１９Ａ～１９Ｌ）の検出情報となるように切り替えると好適である。

　この構成によれば、走行テストの開始位置までの車両の移動や走行テスト終了後の車両格納位置までの車両の移動において、実在する壁や他車両などの障害物を避けて移動させることが可能となる。

　また、本実施形態は、前記センサ切替手段（２０）は、車両の外部から入力された信号に基づいて前記車両（２）の運転支援に用いる情報を前記仮想センサ（２２Ａ～２２Ｌ）の検出情報と前記実センサ（１９Ａ～１９Ｌ）の検出情報との間で切り替えると好適である。

　この構成によれば、外部からの遠隔操作によって走行テストの開始位置までの車両の移動を行うとともに、走行テストを開始させることも可能となる。

　１…車両動作シミュレータシステム、２…車両、３…シミュレータ装置、４…評価者（観測者、乗員）、５…車載ディスプレイ（車載表示装置）、６…実フィールドの実景映像、７…仮想物体の画像、８…ＶＲヘッドマウントディスプレイ（車載表示装置）、９…ルームミラー、１１…外部端末（車外表示装置）、１９Ａ～１９Ｌ…超音波センサ（実センサ）、２０…運転支援ＥＣＵ（制御部）、２１…センサ切替スイッチ、２２Ａ～２２Ｌ…仮想センサ、４０…仮想制御ＥＣＵ、４１…ＣＰＵ、１０１…第１の運転支援ＥＣＵ、１０２…第２の運転支援ＥＣＵ

Claims (3)

1. 　実フィールドに仮想物体を配置する仮想物体配置手段と、
   　前記仮想物体を検知する為の仮想センサを備えた車両の前記実フィールドにおける走行結果を収集する走行結果収集手段と、を有する車両動作シミュレータシステムであって、
   　前記車両は、前記仮想センサに加えて、前記車両の周囲に実在する対象物を検出する為のセンサである実センサを備えており、
   　前記車両の運転支援に用いる情報を、前記仮想センサの検出情報と前記実センサの検出情報との間で切り替えるセンサ切替手段を有する車両動作シミュレータシステム。
2. 　前記センサ切替手段は、
   　　　前記走行結果収集手段による走行結果の収集を行う間については、前記車両の運転支援に用いる情報を前記仮想センサの検出情報となるように切り替え、
   　　　前記走行結果収集手段による走行結果の収集の終了後或いは走行結果の収集を行う前の準備段階では、前記車両の運転支援に用いる情報を前記実センサの検出情報となるように切り替える請求項１に記載の車両動作シミュレータシステム。
3. 　前記センサ切替手段は、車両の外部から入力された信号に基づいて前記車両の運転支援に用いる情報を前記仮想センサの検出情報と前記実センサの検出情報との間で切り替える請求項１又は請求項２に記載の車両動作シミュレータシステム。