歩行環境シミュレータ
【課題】簡単に車道の横断を擬似体験することができ、かつ、危険性をわかりやすく認識することができる歩行環境シミュレータを提供する。
【解決手段】コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させる。被験者Ｍの歩行距離を測定する距離測定手段２０と、頭部の動きを測定する頭部測定手段３０と、これらに接続されたコンピュータ４０とを備える。コンピュータ４０では、被験者Ｍの歩行距離、頭部の動き、及び仮想交通環境に基づいて、被験者Ｍの車道横断状況を判定する。判定項目として、車道を横断する前の左右確認動作と、車道の中央線上における左確認動作と、手前車線での車の接触・接近状況と、奥車線での車の接触・接近状況とを有する。
【解決手段】コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させる。被験者Ｍの歩行距離を測定する距離測定手段２０と、頭部の動きを測定する頭部測定手段３０と、これらに接続されたコンピュータ４０とを備える。コンピュータ４０では、被験者Ｍの歩行距離、頭部の動き、及び仮想交通環境に基づいて、被験者Ｍの車道横断状況を判定する。判定項目として、車道を横断する前の左右確認動作と、車道の中央線上における左確認動作と、手前車線での車の接触・接近状況と、奥車線での車の接触・接近状況とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させることができる歩行環境シミュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
平成２１年の秋田県内の交通死亡事故は６４件であり、そのうち４６名の方が高齢者である。また、その４６名の高齢者のうち３０名の方は、歩行中の事故である。高齢歩行者の死亡事故の割合は、秋田県内だけではなく全国的に高い比率を占めており、過去の交通死亡事故状況を見ても、その比率は変わらず高いまま推移している。高齢者の事故を防止するためには、高齢者に危険性を認識してもらうことが重要であり、例えば、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用いて車道の横断を擬似体験することも有効である。なお、交通安全講習用のシミュレータとしては、例えば、自動車の運転シミュレータが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、歩行者が車道の横断を擬似体験することができるシミュレータの開発はあまり進んでおらず、高齢者が疑似体験を通して、危険性を分かりやすく認識することができるシミュレータの開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、簡単に車道の横断を擬似体験することができ、かつ、危険性をわかりやすく認識することができる歩行環境シミュレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の歩行環境シミュレータは、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させるものであって、コンピュータ・グラフィックスにより作成した視野１８０°以上の仮想交通環境を表示する表示手段と、被験者の歩行距離を測定する距離測定手段と、被験者の頭部の動きを測定する頭部測定手段と、表示手段に表示する仮想交通環境をコンピュータ・グラフィックスにより作成すると共に、距離測定手段により測定した歩行距離に基づいて、表示手段に表示する仮想交通環境を変化させる制御手段と、距離測定手段により測定した歩行距離、頭部測定手段により測定した頭部の動き、及び、制御手段により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者の車道横断状況を判定する判定手段と、判定手段の判定結果に基づいて、レポートコメント及びレポート画像を作成するレポート手段とを備え、判定手段は、判定項目に、車道を横断する前における被験者の左右確認動作と、車道の中央線上における被験者の左確認動作と、手前車線での被験者に対する車の接触・接近状況と、奥車線での被験者に対する車の接触・接近状況とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の歩行環境シミュレータによれば、判定手段の判定項目に、車道を横断する前の左右確認動作と、車道の中央線上における左確認動作と、手前車線での車の接触・接近状況と、奥車線での車の接触・接近状況とを有するようにしたので、被験者の歩行距離と頭部の動きを測定するだけで、簡単に、被験者の車道横断状況を判定することができる。また、被験者は、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を知ることができるので、問題点を単純化して抽出することができ、危険性を分かりやすく認識することができる。
【０００８】
よって、交通事故に遭うリスクの高い高齢者を事前に発見し、効果的な交通安全指導及びリハビリテーションを行うことができ、交通事故数を減少させることができる。また、データを蓄積することにより、歩行者が交通事故に遭いやすい交通環境の分析や、高齢者が気づきやすい自動車の設計指針を得ることができ、高齢者に優しく安全な道路の設計及び都市環境の評価等に利用することができると共に、歩行者にとって気づきやすい自動車の外装デザイン・評価及び歩行者の注意を喚起する注意・警告用デバイスの開発・評価等にも利用することができる。
【０００９】
更に、判定手段において、被験者が車と接触した場合には、被験者が車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者が車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出し、車と接触していない場合には、被験者に最も近づいた車の接近距離、及び、被験者に最も近づいた車が被験者のいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出するようにすれば、車の接触・接近状況を距離と時間で示すことができる。よって、被験者は危険性を具体的に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００１０】
加えて、レポート手段に、被験者の顔の向きを示すイラスト画像を作成する左右確認画像作成手段及び左確認画像作成手段と、被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する手前車線画像作成手段及び奥車線画像作成手段とを有するようにすれば、被験者は、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を視覚的に簡単に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００１１】
更にまた、判定手段において判定項目の判定結果に応じて評価点をつけ、レポート手段に、車と接触したか否か、評価点の合計点、及び各評価点に応じてコメントを選択するコメント選択手段を有するようにすれば、車と接触したか否かと評価点の合計点とから全体評価をすることができると共に、各判定項目の評価点から問題点を細かく示すことができる。よって、すばやくかつ分かりやすくコメントを示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る歩行環境シミュレータの全体構成を表わす図である。
【図２】図１に示した歩行環境シミュレータのシステム構成を表わす図である。
【図３】図２に示したコメント選択手段における手順を示す流れ図である。
【図４】図２に示した判定手段における手順を示す流れ図である。
【図５】図２に示したレポート作成手段におけるレポート画像作成手順を示す流れ図である。
【図６】レポート画像及びレポートコメントの一例を示す図である。
【図７】レポート画像及びレポートコメントの他の一例を示す図である。
【図８】レポート画像及びレポートコメントの更に他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る歩行環境シミュレータ１の全体概略構成を表わすものであり、図２はそのシステム構成を表すものである。この歩行環境シミュレータ１は、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者Ｍに車道の横断を擬似体験させるものである。この歩行環境シミュレータ１は、コンピュータ・グラフィックスにより作成した視野１８０°以上の仮想交通環境を表示する表示手段１０と、被験者Ｍの歩行距離を測定する距離測定手段２０と、被験者Ｍの頭部の動きを測定する頭部測定手段３０と、これら表示手段１０、距離測定手段２０及び頭部測定手段３０とそれぞれ接続されたコンピュータ４０とを備えている。コンピュータ４０には、例えば、キーボード等の入力手段５０と、ディスプレイ６１又はプリンタ６２等の出力手段６０とが接続されている。
【００１５】
表示手段１０は、例えば、正面、左側及び右側の３方向の仮想交通環境を個別に映す３面のスクリーン１１と、３面のスクリーン１１に個別に対向配置された３台のプロジェクタ１２とを有している。スクリーン１１は、広視野角スクリーンが好ましく、大きさは、各面について８０型から１００型程度のものを用いる。スクリーン１１は、例えば、左スクリーン１１Ａ及び右スクリーン１１Ｂが、中央スクリーン１１Ｃに対して鈍角を形成するように被験者Ｍの側に曲げて配置され、被験者Ｍの視野角が１８０°以上となるように構成される。各プロジェクタ１２は、グラフィックボードを介してコンピュータ４０にそれぞれ接続されている。
【００１６】
距離測定手段２０は、例えば、中央スクリーン１１Ｃに対向するように配置されたトレッドミルよりなる歩行部２１と、歩行部２１において被験者Ｍが歩行した距離を測定し、コンピュータ４０に出力する測定部２２とを有している。頭部測定手段３０は、例えば、被験者Ｍの頭部に取り付けるセンサー３１と、センサー３１の位置及び回転角度を検出し、コンピュータ４０に出力する３次元デジタイザ３２とを有している。
【００１７】
コンピュータ４０は、例えば、制御手段４１と、判定手段４２と、レポート手段４３とデータベース４４とを有している。制御手段４１は、表示手段１０に表示する仮想交通環境をコンピュータ・グラフィックスにより作成するものであり、距離測定手段２０により測定した歩行距離に基づいて、表示手段１０に表示する仮想交通環境を変化させる機能も有している。仮想交通環境は、例えば、ＶＲＭＬ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）を用いてプログラミングされる。ＶＲＭＬは、長さ（距離）［ｍ］、時間［ｓ］、速度［ｍ／ｓ］、角度［ｒａｄ］をＳＩ単位系で記述できるので、実際の交通環境に一致した仮想交通環境を構築することができ好ましい。仮想交通環境には、例えば、片側１車線の直線道路、交差点、あるいはバス停があり、時間帯は昼・夕方・夜と設定を変えることが可能で、被験者Ｍが横断歩道を歩き、車道を横断する状況を擬似体験できるように構成されている。
【００１８】
また、仮想交通環境における自動車の動き、例えば、自動車の台数、速度、車間距離、及び初期出現位置は、オペレーター等が自由に設定することができるように構成されている。仮想交通環境における自動車の動きの制御、被験者Ｍの位置情報を基にしたコンピュータ・グラフィックスの描画及び計測には、例えば、Ｍａｔｌａｂ（ＭＡＴｒｉｘＬＡＢｏｒａｔｏｒｙ）が用いられる。Ｍａｔｌａｂは、アメリカ合衆国のＭａｔｈＷｏｒｋｓ社が開発している数値解析ソフトウェアであり、その中で使うプログラミング言語の名称でもある。制御手段４１は、更に、仮想交通環境における自動車の動き、距離測定手段２０により測定された被験者Ｍの歩行速度、及び、頭部測定手段３０により測定された頭部の動きを用いて、被験者Ｍの視点、ドライバーの視点、及び俯瞰図等の自由な視点で被験者Ｍの車道横断状況を再現する機能も有している。
【００１９】
判定手段４２は、距離測定手段２０により測定した歩行距離、頭部測定手段３０により測定した頭部の動き、及び、制御手段４１により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者Ｍの車道横断状況を判定するものである。判定手段４２は、判定項目として、車道を横断する前における被験者Ｍの左右確認動作と、車道の中央線上（手前車線と奥車線との間の線上）における被験者Ｍの左確認動作と、手前車線での被験者Ｍに対する車の接触・接近状況と、奥車線での被験者Ｍに対する車の接触・接近状況とを少なくとも有し、それらを判定するための手段、具体的には、左右確認動作判定手段４２Ａ、左確認動作判定手段４２Ｂ、手前車線状況判定手段４２Ｃ、及び、奥車線状況判定手段４２Ｄを有している。
【００２０】
左右確認動作判定手段４２Ａは、頭部測定手段３０により測定した頭部の動きから被験者Ｍが車道を横断する前に左右を確認したか否かを判定するものである。具体的には、例えば、被験者Ｍが車道を横断する前に左右を向いた回数を検出し、左右それぞれ２回以上向いている場合には確認したと判定し、判定結果に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、確認したと判定した場合には３点、確認してないと判定した場合には０点とするように設定されている。
【００２１】
左確認動作判定手段４２Ｂは、頭部測定手段３０により測定した頭部の動きから被験者Ｍが車道の中央線上において左を確認したか否かを判定するものである。具体的には、例えば、車道の中央線上における被験者Ｍの頭の向きを検出し、左を向いた場合には確認したと判定し、判定結果に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、確認したと判定した場合には３点、確認してないと判定した場合には０点とするように設定されている。
【００２２】
手前車線状況判定手段４２Ｃは、仮想交通環境において被験者Ｍが手前車線で車と接触したか否か、及び車の接触または接近状況を判定するものである。例えば、車と接触した場合には、被験者Ｍが車道に進入した時（具体的には手前車線に進入した時）における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから（具体的には手前車線に進入してから）車と接触するまでの接触時間を算出するように構成されている。また、例えば、被験者Ｍが車と接触していない場合には、手前車線の中央に被験者Ｍが来た時に、被験者Ｍに最も近づいた車と被験者Ｍとの間の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者Ｍがいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出し、到達時間に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、４．８秒を注意時間、１．５秒を警告時間、１秒を危険時間とし、４．８秒よりも長い場合には４点、４．８秒以下１．５秒以上の場合には３点、１．５秒よりも短く１秒以上の場合には１点、１秒よりも短い場合には０点とするように設定されている。
【００２３】
奥車線状況判定手段４２Ｄは、仮想交通環境において被験者Ｍが奥車線で車と接触したか否か、及び車の接触または接近状況を判定するものである。例えば、車と接触した場合には、被験者Ｍが車道に進入した時（具体的には手前車線に進入した時）における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから（具体的には手前車線に進入してから）車と接触するまでの接触時間を算出するように構成されている。また、例えば、被験者Ｍが車と接触していない場合には、奥車線の中央に被験者Ｍが来た時に、被験者Ｍに最も近づいた車と被験者Ｍとの間の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者Ｍがいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出し、到達時間に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、手前車線状況判定手段４２Ｃと同様に設定されている。
【００２４】
レポート手段４３は、判定手段４２の判定結果に基づいて、レポートコメント及びレポート画像を作成するものであり、例えば、判定項目に応じてレポート画像を作成する左右確認画像作成手段４３Ａ、左確認画像作成手段４３Ｂ、手前車線画像作成手段４３Ｃ、及び奥車線画像作成手段４３Ｄと、レポートコメントを作成するコメント選択手段４３Ｅとを有している。
【００２５】
左右確認画像作成手段４３Ａは、車道を横断する前の左右確認動作における被験者Ｍの頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成し、左右確認動作を視覚化するものである。具体的には、例えば、表１に示したように、最大回転角度とイラストとが関連付けられており、車道を横断する前に被験者Ｍが頭部を回転させた左右の最大回転角度に基づいて、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。なお、表１では、正面向いているときを０°とし、右方向を向いたときの角度を＋、左方向を向いたときの角度を−で表している。
【００２６】
【表１】
【００２７】
左確認画像作成手段４３Ｂは、車道の中央線上の左確認動作における被験者Ｍの頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成し、左確認動作を視覚化するものである。具体的には、例えば、表１と同様にして回転角度とイラストとが関連付けられており、車道の中央線を通過する際の車道の中央線上における被験者Ｍの頭部の向き（回転角度）に基づいて、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。
【００２８】
手前車線画像作成手段４３Ｃは、手前車線において被験者Ｍが車と接触した場合、または、手前車線において被験者Ｍに警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成し、車の接触・接近状況を視覚化するものである。具体的には、例えば、車と接触した場合には、表２に示したように、接触を表すイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。また、例えば、車が警戒のレベルまで近づいた場合には、表３に示したように、到達時間と関連付けられたイラストから、手前車線状況判定手段４２Ｃにより算出された到達時間に基づいて、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。表３では、到達時間が警告時間の１．５秒よりも短い場合にイラストを表示し、危険時間の１秒以上、警告時間の１．５秒より短い場合と、危険時間の１秒より短い場合とでイラストを変えて、注意を喚起するように設定されている。
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
奥車線画像作成手段４３Ｄは、奥車線において被験者Ｍが車と接触した場合、または、奥車線において被験者Ｍに警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成し、車の接触・接近状況を視覚化するものである。具体的には、例えば手前車線画像作成手段４３Ｃと同様に、車と接触した場合には、表２に示したように、接触を表すイラストを選択して所定の位置に表示し、また、車が警戒のレベルまで近づいた場合には、奥車線状況判定手段４２Ｄにより算出された到達時間に基づいて、表３に示したように、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。
【００３２】
コメント選択手段４３Ｅは、被験者Ｍが車と接触したか否か、並びに、判定手段４２により判定された評価点の合計点及び各評価点に応じて、コメントを選択してレポートコメントを作成するものである。具体的には、例えば、図３に示したように、被験者Ｍが車と接触していない場合には（ステップＳ１０１；Ｎ）、評価点の合計点が１４点満点の場合（ステップＳ１０２；１４点満点）と、１２点及び１３点の場合（ステップＳ１０２；１２点１３点）と、１１点以下の場合（ステップＳ１０２；１１点以下）とに分け、接触した場合には（ステップＳ１０１；Ｙ）、手前車線で接触した場合（ステップＳ１０３；Ｙ）と、手前車線で接触していない場合（ステップ１０３；Ｎ）とに分けて、コメントを作成する（ステップＳ１０４〜Ｓ１０８）ように構成されている。
【００３３】
なお、評価点の合計点が１４点満点というのは、例えば、左右確認動作及び左確認動作が行われ、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が注意時間の４．８秒よりも長く、車の接近距離が十分に長い場合である。評価点の合計点が１２点及び１３点というのは、例えば、左右確認動作及び左確認動作が行われ、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が警告時間の１．５秒以上、注意時間の４．８秒以下であり、車との接近距離がある程度とれているものである。よって、コメント作成１及びコメント作成２では、例えば、各判定項目の評価点を見ることなく、「安全に横断できました」等の全体評価のコメントを選択するように構成されている。また、コメント作成２では、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が注意時間以下であり十分には長くないので、手前車線又は奥車線において被験者Ｍに最も近づいた車の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が被験者Ｍのいた位置まで到達するのにかかる到達時間を表示するように構成されることが好ましい。
【００３４】
評価点の合計点が１１点以下というのは、例えば、左右確認動作あるいは左確認動作が行われなかったか、又は、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が警告時間の１．５秒よりも短いという重大な問題点がある場合である。よって、コメント作成３では、例えば、各判定項目の評価点に応じてコメントを選択し、更に、手前車線又は奥車線において被験者Ｍに最も近づいた車の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が被験者Ｍのいた位置まで到達するのにかかる到達時間を表示するように構成されている。
【００３５】
車に接触した場合のコメント作成４及びコメント作成５では、問題点を明確にするために、各判定項目の評価点に応じてコメントを選択し、更に、被験者Ｍが車道に進入した時（具体的には手前車線に進入した時）における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから（具体的には手前車線に進入してから）車と接触するまでの接触時間を表示するように構成されている。
【００３６】
データベース４４は、コンピュータ４０で扱うデータを記録するものであり、記録されるデータとしては、例えば、距離測定手段２０の測定データ、頭部測定手段３０の測定データ、仮想交通環境のデータ、判定手段４２のデータが挙げられる。
【００３７】
この歩行環境シミュレータ１は、例えば、次のようにして用いられる。
【００３８】
まず、オペレーターにより入力手段５０を用いて仮想交通環境における自動車の動きを設定する。次いで、制御手段４１により作成した正面、左側及び右側の３方向の仮想交通環境を、３台のプロジェクタ１２を用いて中央スクリーン１１Ｃ、左スクリーン１１Ａ及び右スクリーン１１Ｂに個別に投影する。続いて、被験者Ｍにスクリーン１１を見ながら距離測定手段２０の歩行部２１の上を歩いてもらい、仮想交通環境における車道の横断を擬似体験してもらう。その際、距離測定手段２０により被験者Ｍの歩行距離、歩行速度等を測定し、頭部測定手段３０により頭部の動きを測定する。また、距離測定手段２０により測定した歩行距離に基づいて、制御部４１によりスクリーン１１に投影する仮想交通環境を変化させる。
【００３９】
被験者Ｍが車道を横断すると、判定手段４２では、距離測定手段２０により測定した歩行距離、頭部測定手段３０により測定した頭部の動き、及び、制御手段４１により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者Ｍの車道横断状況を判定する。例えば、図４に示したように、まず、左右確認動作判定手段４２Ａにより車道を横断する前の左右確認動作を判定する（ステップＳ２１０）。具体的には、例えば、被験者Ｍが車道を横断する前に左右を向いた回数がそれぞれ２回以上である場合には（ステップＳ２１１；Ｙ）、評価点を３とし（ステップＳ２１２）、片方でも２回未満の場合には（ステップＳ２１１；Ｎ）、評価点を０点とする（ステップＳ２１３）。次いで、左確認動作判定手段４２Ｂにより車道の中央線上における左確認動作を判定する（ステップＳ２２０）。具体的には、例えば、被験者Ｍが車道の中央線上において左を向いた場合には（ステップＳ２２１；Ｙ）、評価点を３とし（ステップＳ２２２）、向いていない場合には（ステップＳ２２１；Ｎ）、評価点を０点とする（ステップＳ２２３）。
【００４０】
続いて、手前車線状況判定手段４２Ｃにより手前車線における車の接触・接近状況を判定する（ステップＳ２３０）。具体的には、例えば、被験者Ｍが車と接触した場合には（ステップＳ２３１；Ｙ）、被験者Ｍが車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出する（ステップＳ２３２）。接触していない場合には（ステップＳ２３１；Ｎ）、被験者Ｍに最も近づいた車の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が被験者Ｍのいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出し、到達時間に応じて評価点を付ける（ステップＳ２３３）。次に、例えば手前車線状況判定手段４２Ｃと同様にして、奥車線状況判定手段４２Ｄにより奥車線における車の接触・接近状況を判定する（ステップＳ２４０〜Ｓ２４３）。
【００４１】
判定手段４２により判定が行われると、レポート手段４３では、判定結果に基づいて、レポート画像及びレポートコメントを作成する。例えば、図５に示したように、まず、左右確認画像作成手段４３Ａにより、車道を横断する前に被験者Ｍが頭部を回転させた左右の最大回転角度に基づいて、表１から対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３０１）。次いで、被験者Ｍが手前車線で車と接触した場合には（ステップＳ３０２；Ｙ）、手前車線画像作成手段４３Ｃにより、表２に示した接触のイラストを所定の位置に表示し（ステップＳ３０３）、終了する。また、被験者Ｍが手前車線で車と接触していない場合には（ステップＳ３０２；Ｎ）、左確認画像作成手段４３Ｂにより、車道の中央線上における被験者Ｍの頭部の回転角度に基づいて、表１から対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３０４）。
【００４２】
続いて、被験者Ｍが奥車線で車と接触した場合には（ステップＳ３０５；Ｙ）、奥車線画像作成手段４３Ｄにより、表２に示した接触のイラストを所定の位置に表示し（ステップＳ３０６）、終了する。また、被験者Ｍが奥車線で車と接触していない場合には（ステップＳ３０５；Ｎ）、手前車線画像作成手段４３Ｃにより、手前車線状況判定手段４２Ｃで算出された到達時間が警告時間よりも短い場合に（ステップＳ３０７；Ｙ）、表３から到達時間に対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３０８）。到達時間が警告時間以上である場合には（ステップＳ３０７；Ｎ）、次のステップに進む。次に、奥車線画像作成手段４３Ｄにより、奥車線状況判定手段４２Ｄで算出された到達時間が警告時間よりも短い場合に（ステップＳ３０９；Ｙ）、表３から到達時間に対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３１０）。到達時間が警告時間以上である場合には（ステップＳ３０９；Ｎ）、次のステップに進む。
【００４３】
そののち、例えば、コメント選択手段４３Ｅにより、被験者Ｍが車と接触したか否か、評価点の合計点、及び各評価点に応じて、コメントを選択し、レポートコメントを作成する（ステップＳ３１１）。具体的には、例えば図３に示したように、被験者Ｍが車と接触したか否か（ステップＳ１０１、Ｓ１０３）、評価点の合計点が１４点満点か、１２点及び１３点か、１１点以下かに分けて（ステップＳ１０２）、コメントを作成する（ステップＳ１０４〜Ｓ１０８）。車と接触した場合及び評価点が１１点以下の場合には、各判定項目の評価点に応じて細かくコメントを選択する。また、評価点が１４点満点以外の場合には、車の接近距離及び到達時間を表示し、車と接触した場合には、車の接触距離及び接触するまでの接触時間を表示する。
【００４４】
レポート画面及びレポートコメントの一例を図６〜８に示す。図６は、車と接触しなかったが、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が警告時間の１．５秒よりも短いという重大な問題点があった場合（コメント作成３）の一例である。図６に示した例では、車道を横断する前における頭部の左右の最大回転角度、及び、車道の中央線上での頭部の回転角度をイラストで示すと共に、車が警戒のレベルまで近づいていたことをイラストで示している。また、コメントとして、安全確認の回数が足りなかったこと、及び、車の接近状況を距離と時間で示している。図７は、車と接触しなかったが、左確認動作が行われなかったという重大な問題点があった場合（コメント作成３）の一例である。図７に示した例では、車道を横断する前における頭部の左右の最大回転角度、及び、車道の中央線上での頭部の回転角度をイラストで示すと共に、コメントとして、安全確認が足りなかったこと、及び、車の接近状況を距離と時間で示している。図８は、奥車線で車と接触してしまった場合（コメント作成５）の一例である。図８に示した例では、車道を横断する前における頭部の左右の最大回転角度、及び、車道の中央線上での頭部の回転角度をイラストで示すと共に、車と接触したことをイラストで示している。また、コメントとして、安全確認の回数が足りなかったこと、及び、車の接触・接近状況を距離と時間で示している。作成したレポートは出力手段６０に出力する。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、判定手段４２の判定項目に、車道を横断する前の左右確認動作と、車道の中央線上における左確認動作と、手前車線での車の接触・接近状況と、奥車線での車の接触・接近状況とを有するようにしたので、被験者Ｍの歩行距離と頭部の動きを測定するだけで、簡単に、被験者Ｍの車道横断状況を判定することができる。また、被験者Ｍは、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を知ることができるので、問題点を単純化して抽出することができ、危険性を分かりやすく認識することができる。
【００４６】
よって、交通事故に遭うリスクの高い高齢者を事前に発見し、効果的な交通安全指導及びリハビリテーションを行うことができ、交通事故数を減少させることができる。また、データを蓄積することにより、歩行者が交通事故に遭いやすい交通環境の分析や、高齢者が気づきやすい自動車の設計指針を得ることができ、高齢者に優しく安全な道路の設計及び都市環境の評価等に利用することができると共に、歩行者にとって気づきやすい自動車の外装デザイン・評価及び歩行者の注意を喚起する注意・警告用デバイスの開発・評価等にも利用することができる。
【００４７】
更に、判定手段４２において、被験者Ｍが車と接触した場合には、車の接触距離及び接触するまでの接触時間を算出し、車と接触していない場合には、車の接近距離及び到達時間を算出するようにすれば、車の接触・接近状況を距離と時間で示すことができる。よって、被験者は危険性を具体的に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００４８】
加えて、レポート手段４３に、被験者Ｍの顔の向きを示すイラスト画像を作成する左右確認画像作成手段４３Ａ及び左確認画像作成手段４３Ｂと、被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する手前車線画像作成手段４３Ｃ及び奥車線画像作成手段４３Ｄとを有するようにすれば、被験者Ｍは、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を視覚的に簡単に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００４９】
更にまた、判定手段４２において判定項目の判定結果に応じて評価点をつけ、レポート手段４３に、被験者が車と接触したか否か、評価点の合計点、及び各評価点に応じて、コメントを選択するコメント選択手段４３Ｅを有するようにすれば、被験者が車と接触したか否かと評価点の合計点とから全体評価をすることができると共に、各判定項目の評価点から問題点を細かく示すことができる。よって、すばやくかつ分かりやすくコメントを示すことができる。
【００５０】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、歩行環境シミュレータ１の構成を具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、また、他の構成要素を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
交通安全講習や、歩行者が事故に遭いやすい交通環境の分析に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…歩行環境シミュレータ、１０…表示装置、１１…スクリーン、１１Ａ…左スクリーン、１１Ｂ…右スクリーン、１１Ｃ…中央スクリーン、１２…プロジェクタ、２０…距離測定手段、２１…歩行部、２２…測定部、３０…頭部測定手段、３１…センサー、３２…３次元デジタイザ、４０…コンピュータ、４１…制御手段、４２…判定手段、４２Ａ…左右確認動作判定手段、４２Ｂ…左確認動作判定手段、４２Ｃ…手前車線状況判定手段、４２Ｄ…奥車線状況判定手段、４３…レポート手段、４３Ａ…左右確認画像作成手段、４３Ｂ…左確認画像作成手段、４３Ｃ…手前車線画像作成手段、４３Ｄ…奥車線画像作成手段、４３Ｅ…コメント選択手段、４４…データベース、５０…入力手段、６０…出力手段、６１…ディスプレイ、６２…プリンタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させることができる歩行環境シミュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
平成２１年の秋田県内の交通死亡事故は６４件であり、そのうち４６名の方が高齢者である。また、その４６名の高齢者のうち３０名の方は、歩行中の事故である。高齢歩行者の死亡事故の割合は、秋田県内だけではなく全国的に高い比率を占めており、過去の交通死亡事故状況を見ても、その比率は変わらず高いまま推移している。高齢者の事故を防止するためには、高齢者に危険性を認識してもらうことが重要であり、例えば、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用いて車道の横断を擬似体験することも有効である。なお、交通安全講習用のシミュレータとしては、例えば、自動車の運転シミュレータが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、歩行者が車道の横断を擬似体験することができるシミュレータの開発はあまり進んでおらず、高齢者が疑似体験を通して、危険性を分かりやすく認識することができるシミュレータの開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、簡単に車道の横断を擬似体験することができ、かつ、危険性をわかりやすく認識することができる歩行環境シミュレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の歩行環境シミュレータは、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させるものであって、コンピュータ・グラフィックスにより作成した視野１８０°以上の仮想交通環境を表示する表示手段と、被験者の歩行距離を測定する距離測定手段と、被験者の頭部の動きを測定する頭部測定手段と、表示手段に表示する仮想交通環境をコンピュータ・グラフィックスにより作成すると共に、距離測定手段により測定した歩行距離に基づいて、表示手段に表示する仮想交通環境を変化させる制御手段と、距離測定手段により測定した歩行距離、頭部測定手段により測定した頭部の動き、及び、制御手段により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者の車道横断状況を判定する判定手段と、判定手段の判定結果に基づいて、レポートコメント及びレポート画像を作成するレポート手段とを備え、判定手段は、判定項目に、車道を横断する前における被験者の左右確認動作と、車道の中央線上における被験者の左確認動作と、手前車線での被験者に対する車の接触・接近状況と、奥車線での被験者に対する車の接触・接近状況とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の歩行環境シミュレータによれば、判定手段の判定項目に、車道を横断する前の左右確認動作と、車道の中央線上における左確認動作と、手前車線での車の接触・接近状況と、奥車線での車の接触・接近状況とを有するようにしたので、被験者の歩行距離と頭部の動きを測定するだけで、簡単に、被験者の車道横断状況を判定することができる。また、被験者は、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を知ることができるので、問題点を単純化して抽出することができ、危険性を分かりやすく認識することができる。
【０００８】
よって、交通事故に遭うリスクの高い高齢者を事前に発見し、効果的な交通安全指導及びリハビリテーションを行うことができ、交通事故数を減少させることができる。また、データを蓄積することにより、歩行者が交通事故に遭いやすい交通環境の分析や、高齢者が気づきやすい自動車の設計指針を得ることができ、高齢者に優しく安全な道路の設計及び都市環境の評価等に利用することができると共に、歩行者にとって気づきやすい自動車の外装デザイン・評価及び歩行者の注意を喚起する注意・警告用デバイスの開発・評価等にも利用することができる。
【０００９】
更に、判定手段において、被験者が車と接触した場合には、被験者が車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者が車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出し、車と接触していない場合には、被験者に最も近づいた車の接近距離、及び、被験者に最も近づいた車が被験者のいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出するようにすれば、車の接触・接近状況を距離と時間で示すことができる。よって、被験者は危険性を具体的に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００１０】
加えて、レポート手段に、被験者の顔の向きを示すイラスト画像を作成する左右確認画像作成手段及び左確認画像作成手段と、被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する手前車線画像作成手段及び奥車線画像作成手段とを有するようにすれば、被験者は、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を視覚的に簡単に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００１１】
更にまた、判定手段において判定項目の判定結果に応じて評価点をつけ、レポート手段に、車と接触したか否か、評価点の合計点、及び各評価点に応じてコメントを選択するコメント選択手段を有するようにすれば、車と接触したか否かと評価点の合計点とから全体評価をすることができると共に、各判定項目の評価点から問題点を細かく示すことができる。よって、すばやくかつ分かりやすくコメントを示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る歩行環境シミュレータの全体構成を表わす図である。
【図２】図１に示した歩行環境シミュレータのシステム構成を表わす図である。
【図３】図２に示したコメント選択手段における手順を示す流れ図である。
【図４】図２に示した判定手段における手順を示す流れ図である。
【図５】図２に示したレポート作成手段におけるレポート画像作成手順を示す流れ図である。
【図６】レポート画像及びレポートコメントの一例を示す図である。
【図７】レポート画像及びレポートコメントの他の一例を示す図である。
【図８】レポート画像及びレポートコメントの更に他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る歩行環境シミュレータ１の全体概略構成を表わすものであり、図２はそのシステム構成を表すものである。この歩行環境シミュレータ１は、コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者Ｍに車道の横断を擬似体験させるものである。この歩行環境シミュレータ１は、コンピュータ・グラフィックスにより作成した視野１８０°以上の仮想交通環境を表示する表示手段１０と、被験者Ｍの歩行距離を測定する距離測定手段２０と、被験者Ｍの頭部の動きを測定する頭部測定手段３０と、これら表示手段１０、距離測定手段２０及び頭部測定手段３０とそれぞれ接続されたコンピュータ４０とを備えている。コンピュータ４０には、例えば、キーボード等の入力手段５０と、ディスプレイ６１又はプリンタ６２等の出力手段６０とが接続されている。
【００１５】
表示手段１０は、例えば、正面、左側及び右側の３方向の仮想交通環境を個別に映す３面のスクリーン１１と、３面のスクリーン１１に個別に対向配置された３台のプロジェクタ１２とを有している。スクリーン１１は、広視野角スクリーンが好ましく、大きさは、各面について８０型から１００型程度のものを用いる。スクリーン１１は、例えば、左スクリーン１１Ａ及び右スクリーン１１Ｂが、中央スクリーン１１Ｃに対して鈍角を形成するように被験者Ｍの側に曲げて配置され、被験者Ｍの視野角が１８０°以上となるように構成される。各プロジェクタ１２は、グラフィックボードを介してコンピュータ４０にそれぞれ接続されている。
【００１６】
距離測定手段２０は、例えば、中央スクリーン１１Ｃに対向するように配置されたトレッドミルよりなる歩行部２１と、歩行部２１において被験者Ｍが歩行した距離を測定し、コンピュータ４０に出力する測定部２２とを有している。頭部測定手段３０は、例えば、被験者Ｍの頭部に取り付けるセンサー３１と、センサー３１の位置及び回転角度を検出し、コンピュータ４０に出力する３次元デジタイザ３２とを有している。
【００１７】
コンピュータ４０は、例えば、制御手段４１と、判定手段４２と、レポート手段４３とデータベース４４とを有している。制御手段４１は、表示手段１０に表示する仮想交通環境をコンピュータ・グラフィックスにより作成するものであり、距離測定手段２０により測定した歩行距離に基づいて、表示手段１０に表示する仮想交通環境を変化させる機能も有している。仮想交通環境は、例えば、ＶＲＭＬ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）を用いてプログラミングされる。ＶＲＭＬは、長さ（距離）［ｍ］、時間［ｓ］、速度［ｍ／ｓ］、角度［ｒａｄ］をＳＩ単位系で記述できるので、実際の交通環境に一致した仮想交通環境を構築することができ好ましい。仮想交通環境には、例えば、片側１車線の直線道路、交差点、あるいはバス停があり、時間帯は昼・夕方・夜と設定を変えることが可能で、被験者Ｍが横断歩道を歩き、車道を横断する状況を擬似体験できるように構成されている。
【００１８】
また、仮想交通環境における自動車の動き、例えば、自動車の台数、速度、車間距離、及び初期出現位置は、オペレーター等が自由に設定することができるように構成されている。仮想交通環境における自動車の動きの制御、被験者Ｍの位置情報を基にしたコンピュータ・グラフィックスの描画及び計測には、例えば、Ｍａｔｌａｂ（ＭＡＴｒｉｘＬＡＢｏｒａｔｏｒｙ）が用いられる。Ｍａｔｌａｂは、アメリカ合衆国のＭａｔｈＷｏｒｋｓ社が開発している数値解析ソフトウェアであり、その中で使うプログラミング言語の名称でもある。制御手段４１は、更に、仮想交通環境における自動車の動き、距離測定手段２０により測定された被験者Ｍの歩行速度、及び、頭部測定手段３０により測定された頭部の動きを用いて、被験者Ｍの視点、ドライバーの視点、及び俯瞰図等の自由な視点で被験者Ｍの車道横断状況を再現する機能も有している。
【００１９】
判定手段４２は、距離測定手段２０により測定した歩行距離、頭部測定手段３０により測定した頭部の動き、及び、制御手段４１により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者Ｍの車道横断状況を判定するものである。判定手段４２は、判定項目として、車道を横断する前における被験者Ｍの左右確認動作と、車道の中央線上（手前車線と奥車線との間の線上）における被験者Ｍの左確認動作と、手前車線での被験者Ｍに対する車の接触・接近状況と、奥車線での被験者Ｍに対する車の接触・接近状況とを少なくとも有し、それらを判定するための手段、具体的には、左右確認動作判定手段４２Ａ、左確認動作判定手段４２Ｂ、手前車線状況判定手段４２Ｃ、及び、奥車線状況判定手段４２Ｄを有している。
【００２０】
左右確認動作判定手段４２Ａは、頭部測定手段３０により測定した頭部の動きから被験者Ｍが車道を横断する前に左右を確認したか否かを判定するものである。具体的には、例えば、被験者Ｍが車道を横断する前に左右を向いた回数を検出し、左右それぞれ２回以上向いている場合には確認したと判定し、判定結果に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、確認したと判定した場合には３点、確認してないと判定した場合には０点とするように設定されている。
【００２１】
左確認動作判定手段４２Ｂは、頭部測定手段３０により測定した頭部の動きから被験者Ｍが車道の中央線上において左を確認したか否かを判定するものである。具体的には、例えば、車道の中央線上における被験者Ｍの頭の向きを検出し、左を向いた場合には確認したと判定し、判定結果に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、確認したと判定した場合には３点、確認してないと判定した場合には０点とするように設定されている。
【００２２】
手前車線状況判定手段４２Ｃは、仮想交通環境において被験者Ｍが手前車線で車と接触したか否か、及び車の接触または接近状況を判定するものである。例えば、車と接触した場合には、被験者Ｍが車道に進入した時（具体的には手前車線に進入した時）における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから（具体的には手前車線に進入してから）車と接触するまでの接触時間を算出するように構成されている。また、例えば、被験者Ｍが車と接触していない場合には、手前車線の中央に被験者Ｍが来た時に、被験者Ｍに最も近づいた車と被験者Ｍとの間の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者Ｍがいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出し、到達時間に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、４．８秒を注意時間、１．５秒を警告時間、１秒を危険時間とし、４．８秒よりも長い場合には４点、４．８秒以下１．５秒以上の場合には３点、１．５秒よりも短く１秒以上の場合には１点、１秒よりも短い場合には０点とするように設定されている。
【００２３】
奥車線状況判定手段４２Ｄは、仮想交通環境において被験者Ｍが奥車線で車と接触したか否か、及び車の接触または接近状況を判定するものである。例えば、車と接触した場合には、被験者Ｍが車道に進入した時（具体的には手前車線に進入した時）における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから（具体的には手前車線に進入してから）車と接触するまでの接触時間を算出するように構成されている。また、例えば、被験者Ｍが車と接触していない場合には、奥車線の中央に被験者Ｍが来た時に、被験者Ｍに最も近づいた車と被験者Ｍとの間の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者Ｍがいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出し、到達時間に応じて評価点を付けるように構成されている。評価点は、例えば、手前車線状況判定手段４２Ｃと同様に設定されている。
【００２４】
レポート手段４３は、判定手段４２の判定結果に基づいて、レポートコメント及びレポート画像を作成するものであり、例えば、判定項目に応じてレポート画像を作成する左右確認画像作成手段４３Ａ、左確認画像作成手段４３Ｂ、手前車線画像作成手段４３Ｃ、及び奥車線画像作成手段４３Ｄと、レポートコメントを作成するコメント選択手段４３Ｅとを有している。
【００２５】
左右確認画像作成手段４３Ａは、車道を横断する前の左右確認動作における被験者Ｍの頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成し、左右確認動作を視覚化するものである。具体的には、例えば、表１に示したように、最大回転角度とイラストとが関連付けられており、車道を横断する前に被験者Ｍが頭部を回転させた左右の最大回転角度に基づいて、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。なお、表１では、正面向いているときを０°とし、右方向を向いたときの角度を＋、左方向を向いたときの角度を−で表している。
【００２６】
【表１】
【００２７】
左確認画像作成手段４３Ｂは、車道の中央線上の左確認動作における被験者Ｍの頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成し、左確認動作を視覚化するものである。具体的には、例えば、表１と同様にして回転角度とイラストとが関連付けられており、車道の中央線を通過する際の車道の中央線上における被験者Ｍの頭部の向き（回転角度）に基づいて、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。
【００２８】
手前車線画像作成手段４３Ｃは、手前車線において被験者Ｍが車と接触した場合、または、手前車線において被験者Ｍに警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成し、車の接触・接近状況を視覚化するものである。具体的には、例えば、車と接触した場合には、表２に示したように、接触を表すイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。また、例えば、車が警戒のレベルまで近づいた場合には、表３に示したように、到達時間と関連付けられたイラストから、手前車線状況判定手段４２Ｃにより算出された到達時間に基づいて、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。表３では、到達時間が警告時間の１．５秒よりも短い場合にイラストを表示し、危険時間の１秒以上、警告時間の１．５秒より短い場合と、危険時間の１秒より短い場合とでイラストを変えて、注意を喚起するように設定されている。
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
奥車線画像作成手段４３Ｄは、奥車線において被験者Ｍが車と接触した場合、または、奥車線において被験者Ｍに警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成し、車の接触・接近状況を視覚化するものである。具体的には、例えば手前車線画像作成手段４３Ｃと同様に、車と接触した場合には、表２に示したように、接触を表すイラストを選択して所定の位置に表示し、また、車が警戒のレベルまで近づいた場合には、奥車線状況判定手段４２Ｄにより算出された到達時間に基づいて、表３に示したように、対応するイラストを選択し、所定の位置に表示するように構成されている。
【００３２】
コメント選択手段４３Ｅは、被験者Ｍが車と接触したか否か、並びに、判定手段４２により判定された評価点の合計点及び各評価点に応じて、コメントを選択してレポートコメントを作成するものである。具体的には、例えば、図３に示したように、被験者Ｍが車と接触していない場合には（ステップＳ１０１；Ｎ）、評価点の合計点が１４点満点の場合（ステップＳ１０２；１４点満点）と、１２点及び１３点の場合（ステップＳ１０２；１２点１３点）と、１１点以下の場合（ステップＳ１０２；１１点以下）とに分け、接触した場合には（ステップＳ１０１；Ｙ）、手前車線で接触した場合（ステップＳ１０３；Ｙ）と、手前車線で接触していない場合（ステップ１０３；Ｎ）とに分けて、コメントを作成する（ステップＳ１０４〜Ｓ１０８）ように構成されている。
【００３３】
なお、評価点の合計点が１４点満点というのは、例えば、左右確認動作及び左確認動作が行われ、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が注意時間の４．８秒よりも長く、車の接近距離が十分に長い場合である。評価点の合計点が１２点及び１３点というのは、例えば、左右確認動作及び左確認動作が行われ、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が警告時間の１．５秒以上、注意時間の４．８秒以下であり、車との接近距離がある程度とれているものである。よって、コメント作成１及びコメント作成２では、例えば、各判定項目の評価点を見ることなく、「安全に横断できました」等の全体評価のコメントを選択するように構成されている。また、コメント作成２では、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が注意時間以下であり十分には長くないので、手前車線又は奥車線において被験者Ｍに最も近づいた車の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が被験者Ｍのいた位置まで到達するのにかかる到達時間を表示するように構成されることが好ましい。
【００３４】
評価点の合計点が１１点以下というのは、例えば、左右確認動作あるいは左確認動作が行われなかったか、又は、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が警告時間の１．５秒よりも短いという重大な問題点がある場合である。よって、コメント作成３では、例えば、各判定項目の評価点に応じてコメントを選択し、更に、手前車線又は奥車線において被験者Ｍに最も近づいた車の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が被験者Ｍのいた位置まで到達するのにかかる到達時間を表示するように構成されている。
【００３５】
車に接触した場合のコメント作成４及びコメント作成５では、問題点を明確にするために、各判定項目の評価点に応じてコメントを選択し、更に、被験者Ｍが車道に進入した時（具体的には手前車線に進入した時）における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから（具体的には手前車線に進入してから）車と接触するまでの接触時間を表示するように構成されている。
【００３６】
データベース４４は、コンピュータ４０で扱うデータを記録するものであり、記録されるデータとしては、例えば、距離測定手段２０の測定データ、頭部測定手段３０の測定データ、仮想交通環境のデータ、判定手段４２のデータが挙げられる。
【００３７】
この歩行環境シミュレータ１は、例えば、次のようにして用いられる。
【００３８】
まず、オペレーターにより入力手段５０を用いて仮想交通環境における自動車の動きを設定する。次いで、制御手段４１により作成した正面、左側及び右側の３方向の仮想交通環境を、３台のプロジェクタ１２を用いて中央スクリーン１１Ｃ、左スクリーン１１Ａ及び右スクリーン１１Ｂに個別に投影する。続いて、被験者Ｍにスクリーン１１を見ながら距離測定手段２０の歩行部２１の上を歩いてもらい、仮想交通環境における車道の横断を擬似体験してもらう。その際、距離測定手段２０により被験者Ｍの歩行距離、歩行速度等を測定し、頭部測定手段３０により頭部の動きを測定する。また、距離測定手段２０により測定した歩行距離に基づいて、制御部４１によりスクリーン１１に投影する仮想交通環境を変化させる。
【００３９】
被験者Ｍが車道を横断すると、判定手段４２では、距離測定手段２０により測定した歩行距離、頭部測定手段３０により測定した頭部の動き、及び、制御手段４１により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者Ｍの車道横断状況を判定する。例えば、図４に示したように、まず、左右確認動作判定手段４２Ａにより車道を横断する前の左右確認動作を判定する（ステップＳ２１０）。具体的には、例えば、被験者Ｍが車道を横断する前に左右を向いた回数がそれぞれ２回以上である場合には（ステップＳ２１１；Ｙ）、評価点を３とし（ステップＳ２１２）、片方でも２回未満の場合には（ステップＳ２１１；Ｎ）、評価点を０点とする（ステップＳ２１３）。次いで、左確認動作判定手段４２Ｂにより車道の中央線上における左確認動作を判定する（ステップＳ２２０）。具体的には、例えば、被験者Ｍが車道の中央線上において左を向いた場合には（ステップＳ２２１；Ｙ）、評価点を３とし（ステップＳ２２２）、向いていない場合には（ステップＳ２２１；Ｎ）、評価点を０点とする（ステップＳ２２３）。
【００４０】
続いて、手前車線状況判定手段４２Ｃにより手前車線における車の接触・接近状況を判定する（ステップＳ２３０）。具体的には、例えば、被験者Ｍが車と接触した場合には（ステップＳ２３１；Ｙ）、被験者Ｍが車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者Ｍが車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出する（ステップＳ２３２）。接触していない場合には（ステップＳ２３１；Ｎ）、被験者Ｍに最も近づいた車の接近距離、及び、被験者Ｍに最も近づいた車が被験者Ｍのいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出し、到達時間に応じて評価点を付ける（ステップＳ２３３）。次に、例えば手前車線状況判定手段４２Ｃと同様にして、奥車線状況判定手段４２Ｄにより奥車線における車の接触・接近状況を判定する（ステップＳ２４０〜Ｓ２４３）。
【００４１】
判定手段４２により判定が行われると、レポート手段４３では、判定結果に基づいて、レポート画像及びレポートコメントを作成する。例えば、図５に示したように、まず、左右確認画像作成手段４３Ａにより、車道を横断する前に被験者Ｍが頭部を回転させた左右の最大回転角度に基づいて、表１から対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３０１）。次いで、被験者Ｍが手前車線で車と接触した場合には（ステップＳ３０２；Ｙ）、手前車線画像作成手段４３Ｃにより、表２に示した接触のイラストを所定の位置に表示し（ステップＳ３０３）、終了する。また、被験者Ｍが手前車線で車と接触していない場合には（ステップＳ３０２；Ｎ）、左確認画像作成手段４３Ｂにより、車道の中央線上における被験者Ｍの頭部の回転角度に基づいて、表１から対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３０４）。
【００４２】
続いて、被験者Ｍが奥車線で車と接触した場合には（ステップＳ３０５；Ｙ）、奥車線画像作成手段４３Ｄにより、表２に示した接触のイラストを所定の位置に表示し（ステップＳ３０６）、終了する。また、被験者Ｍが奥車線で車と接触していない場合には（ステップＳ３０５；Ｎ）、手前車線画像作成手段４３Ｃにより、手前車線状況判定手段４２Ｃで算出された到達時間が警告時間よりも短い場合に（ステップＳ３０７；Ｙ）、表３から到達時間に対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３０８）。到達時間が警告時間以上である場合には（ステップＳ３０７；Ｎ）、次のステップに進む。次に、奥車線画像作成手段４３Ｄにより、奥車線状況判定手段４２Ｄで算出された到達時間が警告時間よりも短い場合に（ステップＳ３０９；Ｙ）、表３から到達時間に対応するイラストを選択し、所定の位置に表示する（ステップＳ３１０）。到達時間が警告時間以上である場合には（ステップＳ３０９；Ｎ）、次のステップに進む。
【００４３】
そののち、例えば、コメント選択手段４３Ｅにより、被験者Ｍが車と接触したか否か、評価点の合計点、及び各評価点に応じて、コメントを選択し、レポートコメントを作成する（ステップＳ３１１）。具体的には、例えば図３に示したように、被験者Ｍが車と接触したか否か（ステップＳ１０１、Ｓ１０３）、評価点の合計点が１４点満点か、１２点及び１３点か、１１点以下かに分けて（ステップＳ１０２）、コメントを作成する（ステップＳ１０４〜Ｓ１０８）。車と接触した場合及び評価点が１１点以下の場合には、各判定項目の評価点に応じて細かくコメントを選択する。また、評価点が１４点満点以外の場合には、車の接近距離及び到達時間を表示し、車と接触した場合には、車の接触距離及び接触するまでの接触時間を表示する。
【００４４】
レポート画面及びレポートコメントの一例を図６〜８に示す。図６は、車と接触しなかったが、被験者Ｍに最も接近した車の到達時間が警告時間の１．５秒よりも短いという重大な問題点があった場合（コメント作成３）の一例である。図６に示した例では、車道を横断する前における頭部の左右の最大回転角度、及び、車道の中央線上での頭部の回転角度をイラストで示すと共に、車が警戒のレベルまで近づいていたことをイラストで示している。また、コメントとして、安全確認の回数が足りなかったこと、及び、車の接近状況を距離と時間で示している。図７は、車と接触しなかったが、左確認動作が行われなかったという重大な問題点があった場合（コメント作成３）の一例である。図７に示した例では、車道を横断する前における頭部の左右の最大回転角度、及び、車道の中央線上での頭部の回転角度をイラストで示すと共に、コメントとして、安全確認が足りなかったこと、及び、車の接近状況を距離と時間で示している。図８は、奥車線で車と接触してしまった場合（コメント作成５）の一例である。図８に示した例では、車道を横断する前における頭部の左右の最大回転角度、及び、車道の中央線上での頭部の回転角度をイラストで示すと共に、車と接触したことをイラストで示している。また、コメントとして、安全確認の回数が足りなかったこと、及び、車の接触・接近状況を距離と時間で示している。作成したレポートは出力手段６０に出力する。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、判定手段４２の判定項目に、車道を横断する前の左右確認動作と、車道の中央線上における左確認動作と、手前車線での車の接触・接近状況と、奥車線での車の接触・接近状況とを有するようにしたので、被験者Ｍの歩行距離と頭部の動きを測定するだけで、簡単に、被験者Ｍの車道横断状況を判定することができる。また、被験者Ｍは、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を知ることができるので、問題点を単純化して抽出することができ、危険性を分かりやすく認識することができる。
【００４６】
よって、交通事故に遭うリスクの高い高齢者を事前に発見し、効果的な交通安全指導及びリハビリテーションを行うことができ、交通事故数を減少させることができる。また、データを蓄積することにより、歩行者が交通事故に遭いやすい交通環境の分析や、高齢者が気づきやすい自動車の設計指針を得ることができ、高齢者に優しく安全な道路の設計及び都市環境の評価等に利用することができると共に、歩行者にとって気づきやすい自動車の外装デザイン・評価及び歩行者の注意を喚起する注意・警告用デバイスの開発・評価等にも利用することができる。
【００４７】
更に、判定手段４２において、被験者Ｍが車と接触した場合には、車の接触距離及び接触するまでの接触時間を算出し、車と接触していない場合には、車の接近距離及び到達時間を算出するようにすれば、車の接触・接近状況を距離と時間で示すことができる。よって、被験者は危険性を具体的に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００４８】
加えて、レポート手段４３に、被験者Ｍの顔の向きを示すイラスト画像を作成する左右確認画像作成手段４３Ａ及び左確認画像作成手段４３Ｂと、被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する手前車線画像作成手段４３Ｃ及び奥車線画像作成手段４３Ｄとを有するようにすれば、被験者Ｍは、自分の安全確認動作と車の接触・接近状況を視覚的に簡単に認識することができ、より高い効果を得ることができる。
【００４９】
更にまた、判定手段４２において判定項目の判定結果に応じて評価点をつけ、レポート手段４３に、被験者が車と接触したか否か、評価点の合計点、及び各評価点に応じて、コメントを選択するコメント選択手段４３Ｅを有するようにすれば、被験者が車と接触したか否かと評価点の合計点とから全体評価をすることができると共に、各判定項目の評価点から問題点を細かく示すことができる。よって、すばやくかつ分かりやすくコメントを示すことができる。
【００５０】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、歩行環境シミュレータ１の構成を具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、また、他の構成要素を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
交通安全講習や、歩行者が事故に遭いやすい交通環境の分析に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…歩行環境シミュレータ、１０…表示装置、１１…スクリーン、１１Ａ…左スクリーン、１１Ｂ…右スクリーン、１１Ｃ…中央スクリーン、１２…プロジェクタ、２０…距離測定手段、２１…歩行部、２２…測定部、３０…頭部測定手段、３１…センサー、３２…３次元デジタイザ、４０…コンピュータ、４１…制御手段、４２…判定手段、４２Ａ…左右確認動作判定手段、４２Ｂ…左確認動作判定手段、４２Ｃ…手前車線状況判定手段、４２Ｄ…奥車線状況判定手段、４３…レポート手段、４３Ａ…左右確認画像作成手段、４３Ｂ…左確認画像作成手段、４３Ｃ…手前車線画像作成手段、４３Ｄ…奥車線画像作成手段、４３Ｅ…コメント選択手段、４４…データベース、５０…入力手段、６０…出力手段、６１…ディスプレイ、６２…プリンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させる歩行環境シミュレータであって、
コンピュータ・グラフィックスにより作成した視野１８０°以上の仮想交通環境を表示する表示手段と、
被験者の歩行距離を測定する距離測定手段と、
被験者の頭部の動きを測定する頭部測定手段と、
前記表示手段に表示する仮想交通環境をコンピュータ・グラフィックスにより作成すると共に、前記距離測定手段により測定した歩行距離に基づいて、前記表示手段に表示する仮想交通環境を変化させる制御手段と、
前記距離測定手段により測定した歩行距離、前記頭部測定手段により測定した頭部の動き、及び、前記制御手段により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者の車道横断状況を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、レポートコメント及びレポート画像を作成するレポート手段とを備え、
前記判定手段は、判定項目に、車道を横断する前における被験者の左右確認動作と、車道の中央線上における被験者の左確認動作と、手前車線での被験者に対する車の接触・接近状況と、奥車線での被験者に対する車の接触・接近状況とを有する
ことを特徴とする歩行環境シミュレータ。
【請求項２】
前記判定手段は、
被験者が車道を横断する前に左右を確認したか否かを判定する左右確認動作判定手段と、
被験者が車道の中央線上において左を確認したか否かを判定する左確認動作判定手段と、
被験者が手前車線で車と接触したか否かを判定し、接触した場合には、被験者が車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者が車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出し、被験者が車と接触していない場合には、手前車線において被験者に最も近づいた車と被験者との間の接近距離、及び、被験者に最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者がいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出する手前車線状況判定手段と、
被験者が奥車線で車と接触したか否かを判定し、接触した場合には、被験者が車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者が車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出し、被験者が車と接触していない場合には、奥車線において被験者に最も近づいた車と被験者との間の接近距離、及び、被験者に最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者がいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出する奥車線状況判定手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の歩行環境シミュレータ。
【請求項３】
前記レポート手段は、
車道を横断する前の左右確認動作における被験者の頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成する左右確認画像作成手段と、
車道の中央線上の左確認動作における被験者の頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成する左確認画像作成手段と、
手前車線において被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する手前車線画像作成手段と、
奥車線において被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する奥車線画像作成手段と
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の歩行環境シミュレータ。
【請求項４】
前記判定手段は、判定項目の判定結果に応じて評価点をつけ、
前記レポート手段は、被験者が車と接触したか否か、評価点の合計点、及び、各評価点に応じて、コメントを選択するコメント選択手段を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の歩行環境シミュレータ。
【請求項１】
コンピュータ・グラフィックスにより作成した仮想交通環境を用い、被験者に車道の横断を擬似体験させる歩行環境シミュレータであって、
コンピュータ・グラフィックスにより作成した視野１８０°以上の仮想交通環境を表示する表示手段と、
被験者の歩行距離を測定する距離測定手段と、
被験者の頭部の動きを測定する頭部測定手段と、
前記表示手段に表示する仮想交通環境をコンピュータ・グラフィックスにより作成すると共に、前記距離測定手段により測定した歩行距離に基づいて、前記表示手段に表示する仮想交通環境を変化させる制御手段と、
前記距離測定手段により測定した歩行距離、前記頭部測定手段により測定した頭部の動き、及び、前記制御手段により作成した仮想交通環境に基づいて、被験者の車道横断状況を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、レポートコメント及びレポート画像を作成するレポート手段とを備え、
前記判定手段は、判定項目に、車道を横断する前における被験者の左右確認動作と、車道の中央線上における被験者の左確認動作と、手前車線での被験者に対する車の接触・接近状況と、奥車線での被験者に対する車の接触・接近状況とを有する
ことを特徴とする歩行環境シミュレータ。
【請求項２】
前記判定手段は、
被験者が車道を横断する前に左右を確認したか否かを判定する左右確認動作判定手段と、
被験者が車道の中央線上において左を確認したか否かを判定する左確認動作判定手段と、
被験者が手前車線で車と接触したか否かを判定し、接触した場合には、被験者が車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者が車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出し、被験者が車と接触していない場合には、手前車線において被験者に最も近づいた車と被験者との間の接近距離、及び、被験者に最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者がいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出する手前車線状況判定手段と、
被験者が奥車線で車と接触したか否かを判定し、接触した場合には、被験者が車道に進入した時における接触した車の位置から接触位置までの接触距離、及び、被験者が車道に進入してから車と接触するまでの接触時間を算出し、被験者が車と接触していない場合には、奥車線において被験者に最も近づいた車と被験者との間の接近距離、及び、被験者に最も近づいた車が最も近づいた位置からその時に被験者がいた位置まで到達するのにかかる到達時間を算出する奥車線状況判定手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の歩行環境シミュレータ。
【請求項３】
前記レポート手段は、
車道を横断する前の左右確認動作における被験者の頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成する左右確認画像作成手段と、
車道の中央線上の左確認動作における被験者の頭部の回転角度に応じて、顔の向きを示すイラスト画像を作成する左確認画像作成手段と、
手前車線において被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する手前車線画像作成手段と、
奥車線において被験者が車と接触した場合、または、被験者に警戒のレベルまで車が近づいた場合に、車の接触または接近を示すイラスト画像を作成する奥車線画像作成手段と
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の歩行環境シミュレータ。
【請求項４】
前記判定手段は、判定項目の判定結果に応じて評価点をつけ、
前記レポート手段は、被験者が車と接触したか否か、評価点の合計点、及び、各評価点に応じて、コメントを選択するコメント選択手段を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の歩行環境シミュレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２９５０（Ｐ２０１２−２９５０Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６４９６（Ｐ２０１０−１３６４９６）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（５０４４０９５４３）国立大学法人秋田大学 (210)
【出願人】（５０５１９７２２９）エーピーアイ株式会社 (2)
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（５０４４０９５４３）国立大学法人秋田大学 (210)
【出願人】（５０５１９７２２９）エーピーアイ株式会社 (2)
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