專(zhuān)利名稱(chēng)：模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制方法及移動(dòng)物體控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由計(jì)算機(jī)控制的模擬駕駛裝置，涉及控制成為操作者所駕駛的模擬移動(dòng)物體的周?chē)h(huán)境一部分的移動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
通過(guò)模擬駕駛裝置，按照預(yù)先被編程的腳本，在規(guī)定的虛擬情景內(nèi)進(jìn)行駕駛操作，以提高操作者的駕駛技術(shù)和安全駕駛意識(shí)，或者產(chǎn)生用于各種教育或研究目的的情況，使操作者體驗(yàn)或試驗(yàn)對(duì)其的處理。
在現(xiàn)有技術(shù)中，出現(xiàn)在腳本中的車(chē)輛及人物等的移動(dòng)物體，根據(jù)其出現(xiàn)的位置，對(duì)每個(gè)物體的速度、位置和方向分別編碼，進(jìn)行預(yù)先規(guī)定的運(yùn)動(dòng)，從而構(gòu)成腳本。
出現(xiàn)在腳本中的各個(gè)物體，因?yàn)橐谖矬w及依賴(lài)坐標(biāo)的位置、速度、方向命令使其動(dòng)作，所以為了構(gòu)成腳本，必須對(duì)所有的物體詳細(xì)地給出運(yùn)動(dòng)指示，此外，因?yàn)橹挥幸?guī)定的控制，所以很難使交通環(huán)境自然地變化，該交通環(huán)境從操作者看，是虛擬情景中顯現(xiàn)的、由駕駛其他車(chē)輛的駕駛者的多樣性操作所產(chǎn)生的。
因此，除了操作者駕駛的模擬移動(dòng)物體以外的前述移動(dòng)物體，在被表現(xiàn)的虛擬位置上總是做相同的運(yùn)動(dòng)，因此很難實(shí)現(xiàn)在實(shí)際道路上發(fā)生的、由駕駛者的多樣性駕駛產(chǎn)生的自然交通環(huán)境。此外，重新構(gòu)成腳本造成很大的成本負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題，使出現(xiàn)在腳本上的各個(gè)物體自主地行動(dòng)，以能夠表現(xiàn)多樣且自然的交通環(huán)境。
此外，本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單地重新構(gòu)成腳本。
技術(shù)方案1涉及的模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制方法，在按照腳本虛擬運(yùn)行的模擬駕駛裝置中，在通過(guò)計(jì)算機(jī)決定在虛擬情景內(nèi)移動(dòng)的各個(gè)移動(dòng)物體的行動(dòng)時(shí)，設(shè)置表示除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體的特性的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，該移動(dòng)物體控制方法由以下階段組成推測(cè)階段，該階段根據(jù)包含其他移動(dòng)物體及模擬駕駛移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀況的周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者所駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體的狀況進(jìn)行識(shí)別、預(yù)測(cè)；判斷階段，該階段基于在前述推測(cè)階段中識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和對(duì)前述各個(gè)移動(dòng)物體設(shè)置的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體，判斷接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作；以及行動(dòng)階段，該階段對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體，將基于前述判斷階段的行動(dòng)分配給移動(dòng)物體。
技術(shù)方案2涉及的模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制裝置，其特征在于，在按照腳本虛擬運(yùn)行的模擬駕駛裝置中，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，該移動(dòng)物體控制裝置由以下部分組成移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)部，該部分設(shè)置表示除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體的特性的數(shù)據(jù)；推測(cè)部，該部分根據(jù)包含其他移動(dòng)物體及模擬駕駛移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀況的周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的每個(gè)移動(dòng)物體的狀況進(jìn)行識(shí)別、預(yù)測(cè)；判斷部，該部分基于在前述推測(cè)部識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和對(duì)前述各移動(dòng)物體設(shè)置的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的每個(gè)移動(dòng)物體，判斷接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作；以及行動(dòng)部，該部分對(duì)各個(gè)移動(dòng)物體輸出由前述判斷部判斷的行動(dòng)數(shù)據(jù)，從而使移動(dòng)物體基于從前述行動(dòng)部得到的行動(dòng)數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)。
技術(shù)方案1涉及的模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制方法，當(dāng)操作者在模擬情景內(nèi)駕駛模擬駕駛移動(dòng)物體時(shí)，其他的移動(dòng)物體作為周?chē)h(huán)境而移動(dòng)。各個(gè)移動(dòng)物體在推測(cè)階段，根據(jù)其周?chē)沫h(huán)境數(shù)據(jù)識(shí)別、預(yù)測(cè)周?chē)那闆r，在判斷階段，對(duì)應(yīng)于識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和對(duì)各個(gè)移動(dòng)物體設(shè)置的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)的特性，判斷接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作。各個(gè)移動(dòng)物體在行動(dòng)階段，根據(jù)由判斷部的判斷輸出的行動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行被分配的行動(dòng)。操作者在作為視野所顯示出的情景內(nèi)有移動(dòng)物體時(shí)，可以看到由周?chē)h(huán)境和各個(gè)移動(dòng)物體特性所決定的動(dòng)作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)自然的交通環(huán)境。通過(guò)更新移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)的特性，就可以在其范圍內(nèi)作成用戶(hù)獨(dú)自的腳本。
技術(shù)方案2涉及的模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制裝置，當(dāng)操作者在模擬情景內(nèi)駕駛模擬駕駛移動(dòng)物體時(shí)，其他的移動(dòng)物體作為周?chē)h(huán)境而移動(dòng)。各個(gè)移動(dòng)物體在推測(cè)部，根據(jù)其周?chē)沫h(huán)境數(shù)據(jù)識(shí)別、預(yù)測(cè)周?chē)那闆r，在判斷部，對(duì)應(yīng)于識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和對(duì)各個(gè)移動(dòng)物體設(shè)置的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，判斷接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作。各個(gè)移動(dòng)物體，行動(dòng)部根據(jù)由判斷部的判斷輸出的行動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行被分配的行動(dòng)。操作者在顯示的情景內(nèi)有移動(dòng)物體時(shí)，可以看到由周?chē)h(huán)境和各個(gè)移動(dòng)物體特性所決定動(dòng)作，能夠?qū)崿F(xiàn)自然的交通環(huán)境。通過(guò)更新移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)的特性，就可以在其范圍內(nèi)作成用戶(hù)獨(dú)自的腳本。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的模擬駕駛裝置的功能框圖和用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)物體控制的功能框圖。
圖2是說(shuō)明本發(fā)明涉及的移動(dòng)物體控制的一個(gè)例子的流程圖。
圖3是說(shuō)明用于本發(fā)明的判斷層次的圖。
具體實(shí)施例方式
(功能構(gòu)成部)圖1(a)是應(yīng)用本發(fā)明的模擬駕駛裝置的功能框圖，101是實(shí)時(shí)控制部，102是腳本控制部，103是移動(dòng)物體控制部，104是描繪部，105是移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)部，106是環(huán)境數(shù)據(jù)部。圖1(b)是圖1(a)中的移動(dòng)物體部103的內(nèi)部功能框圖，111是推測(cè)部，112是判斷部，113是行動(dòng)部，114是控制整體的計(jì)算機(jī)。
(各功能部的說(shuō)明)
實(shí)時(shí)控制部101實(shí)時(shí)地控制全部程序動(dòng)作。
腳本控制部102進(jìn)行場(chǎng)景推進(jìn)、作為移動(dòng)物體出現(xiàn)的人或車(chē)輛的設(shè)定及屬性管理等的環(huán)境構(gòu)筑。
移動(dòng)物體控制部103利用作為移動(dòng)物體出現(xiàn)在腳本上的車(chē)輛、人物等的各個(gè)獨(dú)立的推測(cè)、判斷算法，決定它們的自主動(dòng)作。
描繪部104基于由前述移動(dòng)物體控制部103輸出的信息，構(gòu)成影像并描繪在未圖示的顯示裝置上，從而可以看到基于從行動(dòng)部113得到的行動(dòng)數(shù)據(jù)的移動(dòng)物體的動(dòng)作。此外，描繪部104依據(jù)操作者操作的未圖示的方向盤(pán)、剎車(chē)、加速踏板等，將由未圖示的圖像生成裝置生成的情景變化的圖像，與按照前述移動(dòng)物體控制部103的輸出行動(dòng)的移動(dòng)物體合成，顯示在未圖示的顯示裝置上。
移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)105對(duì)每一個(gè)前述的移動(dòng)物體進(jìn)行設(shè)定，如果該移動(dòng)物體(模型)是車(chē)輛，則設(shè)定車(chē)種、類(lèi)型(普通車(chē)、輕型汽車(chē)、普通貨車(chē)等的區(qū)別)、路線(xiàn)信息(對(duì)于每一個(gè)移動(dòng)物體，預(yù)先設(shè)定在將要實(shí)現(xiàn)模擬駕駛裝置的地方。)、最大加速度(根據(jù)駕駛移動(dòng)物體的人的性質(zhì)預(yù)測(cè)的，例如出發(fā)時(shí)的加速度)、最大減速度(根據(jù)駕駛移動(dòng)物體的人的性質(zhì)預(yù)測(cè)的，例如剎車(chē)時(shí)的減速度)、剎車(chē)特性(根據(jù)車(chē)輛、配置狀態(tài)而不同的剎車(chē)的設(shè)備情況，即強(qiáng)、中、弱)等。若該移動(dòng)物體(模型)是人，則設(shè)定性別、身高、年齡和身體特征等。移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)105的各個(gè)項(xiàng)目的內(nèi)容，用戶(hù)可以更新。
在環(huán)境數(shù)據(jù)部106中設(shè)定在將要實(shí)現(xiàn)模擬駕駛裝置的地域的地圖上存在的各道路交叉路口的位置，路口有信號(hào)燈的情況下設(shè)定信號(hào)顯示方式、道路的位置、該道路的車(chē)道數(shù)等。
推測(cè)部111根據(jù)包含其他移動(dòng)物體及模擬駕駛移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀況的周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者所駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體的狀況進(jìn)行識(shí)別、預(yù)測(cè)。
判斷部112基于在前述推測(cè)部111中識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和對(duì)前述各移動(dòng)物體分配的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的每個(gè)移動(dòng)物體，在后述的預(yù)定的判斷層次中決定接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的駕駛動(dòng)作。
行動(dòng)部113對(duì)各個(gè)移動(dòng)物體輸出由前述判斷部112判斷的行動(dòng)數(shù)據(jù)。
(動(dòng)作說(shuō)明)下面，對(duì)這樣構(gòu)成的模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作的流程圖。
在腳本控制部102中，基于移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)105給每一個(gè)步行者和車(chē)輛分配其各自固有的特性。當(dāng)操作者駕駛模擬駕駛移動(dòng)物體到達(dá)規(guī)定的位置時(shí)，則按照腳本使作為應(yīng)出現(xiàn)在該場(chǎng)景內(nèi)的移動(dòng)物體的步行者、車(chē)輛出現(xiàn)。在移動(dòng)物體控制部103中，基于環(huán)境數(shù)據(jù)部106，對(duì)每個(gè)前述移動(dòng)物體識(shí)別自己周?chē)慕煌ōh(huán)境，并預(yù)測(cè)周?chē)苿?dòng)物體的動(dòng)作(步驟ST1(推測(cè)階段))。
在行動(dòng)判斷部112中，基于對(duì)每個(gè)移動(dòng)物體在前述推測(cè)階段識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和每個(gè)移動(dòng)物體的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)部105的數(shù)據(jù)，進(jìn)行獨(dú)自的駕駛判斷(步驟ST2(判斷階段))。根據(jù)移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)部105的數(shù)據(jù)自主地判斷獨(dú)自的行動(dòng)，由此可以實(shí)現(xiàn)自然的交通狀態(tài)，移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)105的各項(xiàng)目的內(nèi)容，使用者可以更新，以實(shí)現(xiàn)其希望的交通環(huán)境。
在這里，判斷層次如圖3所示，有例如7個(gè)層次(LEVEL)，即通常層次(LEVEL1)、可能層次(LEVEL2)、順利層次(LEVEL3)、預(yù)防層次(LEVEL4)、限制層次(LEVEL5)、防衛(wèi)層次(LEVEL6)及事故層次(LEVEL7)。其各自的內(nèi)容如圖3所示。在層次中，LEVEL的數(shù)字大的為上位層。判斷處理是從最下位層的通常層次(LEVEL1)依次提高層次直至事故層次(LEVEL7)而進(jìn)行。各層次中的決定內(nèi)容有時(shí)會(huì)為了保證上位層而被取消。也就是說(shuō)，例如，因?yàn)闊o(wú)相對(duì)行駛車(chē)輛，所以在通常層次(LEVEL1)中判斷為“向目標(biāo)速度行駛”，但由于因依次判斷，在LEVEL4的預(yù)防層次中判斷為“確保前方安全距離”，則有時(shí)取消在前述的通常層次(LEVEL1)中“向目標(biāo)速度行駛”的判斷。
行動(dòng)部113將基于前述步驟2的判斷階段的行動(dòng)分配給移動(dòng)物體(步驟3(行動(dòng)階段))。
當(dāng)對(duì)出現(xiàn)在腳本中的模型1的移動(dòng)物體完成從該步驟1到步驟3的一系列的處理后，則對(duì)下一個(gè)模型的移動(dòng)物體進(jìn)行處理，從而對(duì)所有移動(dòng)物體依次進(jìn)行這些處理。
描繪部104基于由前述移動(dòng)物體控制部103輸出的移動(dòng)物體的行動(dòng)信息，構(gòu)成影像并描繪在未圖示的顯示裝置上，從而看到基于從行動(dòng)部113得到的行動(dòng)數(shù)據(jù)的移動(dòng)物體的動(dòng)作。操作者能夠看到依據(jù)未圖示的方向盤(pán)、剎車(chē)、加速踏板操作等，由未圖示的圖像生成裝置生成的情景變化，與由前述移動(dòng)物體控制部103得到的移動(dòng)物體的動(dòng)作合成后的圖像。
以規(guī)定的周期，反復(fù)進(jìn)行從圖1(a)的實(shí)時(shí)控制部101，到腳本控制部102、移動(dòng)物體控制部103以至描繪部104的處理。
權(quán)利要求
1.一種模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制方法，其特征在于在按照腳本虛擬運(yùn)行的模擬駕駛裝置中，在通過(guò)計(jì)算機(jī)決定在虛擬情景內(nèi)移動(dòng)的各個(gè)移動(dòng)物體的行動(dòng)時(shí)，設(shè)置表示除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體的特性的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，該移動(dòng)物體控制方法由以下階段組成推測(cè)階段，該階段根據(jù)包含其他移動(dòng)物體及模擬駕駛移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀況的周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者所駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體的狀況進(jìn)行識(shí)別、預(yù)測(cè)；判斷階段，該階段基于在前述推測(cè)階段中識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和對(duì)前述各個(gè)移動(dòng)物體設(shè)置的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體，判斷接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作；以及行動(dòng)階段，該階段對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體，將基于前述判斷階段的行動(dòng)分配給移動(dòng)物體。
2.一種模擬駕駛裝置中的移動(dòng)物體控制裝置，其特征在于在按照腳本虛擬運(yùn)行的模擬駕駛裝置中，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，該移動(dòng)物體控制裝置由以下部分組成移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)部，該部分設(shè)置表示除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的各個(gè)移動(dòng)物體的特性的數(shù)據(jù)；推測(cè)部，該部分根據(jù)包含其他移動(dòng)物體及模擬駕駛移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀況的周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的每個(gè)移動(dòng)物體的狀況進(jìn)行識(shí)別、預(yù)測(cè)；判斷部，該部分基于在前述推測(cè)部識(shí)別、預(yù)測(cè)的結(jié)果和對(duì)前述各移動(dòng)物體設(shè)置的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)，對(duì)除了操作者駕駛的模擬駕駛移動(dòng)物體以外的每個(gè)移動(dòng)物體，判斷接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作；以及行動(dòng)部，該部分對(duì)各個(gè)移動(dòng)物體輸出由前述判斷部判斷的行動(dòng)數(shù)據(jù)，從而使移動(dòng)物體基于從前述行動(dòng)部得到的行動(dòng)數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
使出現(xiàn)在腳本上的各個(gè)物體自主地行動(dòng)，以能夠?qū)崿F(xiàn)多樣且自然的交通環(huán)境，并簡(jiǎn)單地重新構(gòu)成腳本。當(dāng)操作者在模擬情景內(nèi)駕駛模擬駕駛移動(dòng)物體時(shí)，其他的移動(dòng)物體作為周?chē)h(huán)境而移動(dòng)。各個(gè)移動(dòng)物體在推測(cè)階段根據(jù)其周?chē)沫h(huán)境數(shù)據(jù)識(shí)別、預(yù)測(cè)周?chē)那闆r，在動(dòng)作判斷階段，對(duì)應(yīng)于其結(jié)果和對(duì)各個(gè)移動(dòng)物體設(shè)置的移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)的特性，判斷接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作。各個(gè)移動(dòng)物體在行動(dòng)階段，根據(jù)由動(dòng)作判斷部的判斷得到的行動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行被分配的行動(dòng)。操作者在視野的情景內(nèi)有移動(dòng)物體時(shí)，可以看到由周?chē)h(huán)境和各個(gè)移動(dòng)物體特性得到的動(dòng)作，能夠?qū)崿F(xiàn)自然的交通環(huán)境。通過(guò)更新移動(dòng)物體特性數(shù)據(jù)的特性，就可以在其范圍內(nèi)作成用戶(hù)獨(dú)自的腳本。
文檔編號(hào)G09B9/04GK1838196SQ2005100800
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者佐佐木隆益 申請(qǐng)人:三菱精密株式會(huì)社