特許 7182042 シミュレーションシステム、シミュレーションプログラム及びシミュレーション方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-24

(45)【発行日】2022-12-02

(54)【発明の名称】シミュレーションシステム、シミュレーションプログラム及びシミュレーション方法

(51)【国際特許分類】

   G16Z 99/00 20190101AFI20221125BHJP

【ＦＩ】

G16Z99/00

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021542966

(86)(22)【出願日】2020-08-26

(86)【国際出願番号】 JP2020032194

(87)【国際公開番号】W WO2021039845

(87)【国際公開日】2021-03-04

【審査請求日】2021-12-01

(31)【優先権主張番号】P 2019154125

(32)【優先日】2019-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】519310193

【氏名又は名称】株式会社ＧＳＥＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹之上 典昭

【審査官】宮地 匡人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２５６２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３１７７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１６Ｚ ９９／００

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項13】

任意の座標空間において起動する起動時間が記憶された複数のイベントによって構成されるシミュレーションモデルをシミュレーションするシミュレーション方法において、
離散的な時間の中で次の時刻と評価される時間の刻み幅がタグとして複数設定されて該タグに前記イベントが関連づけられて登録される複数のタイムホイールを時間単位の異なる複数の時間階層に亘る前記イベントの前記起動時間に対応させて階層化タイムホイールとして生成し、
生成した前記階層化タイムホイールの複数の前記タイムホイールの前記タグに前記イベントを関連づけて登録することによって前記イベントを登録し、
前記階層化タイムホイールのうち任意の前記時間階層に対応する前記タイムホイールを第１タイムホイールとした場合に該第１タイムホイールに予め設定された現在時間を示す第１指示位置と前記第１タイムホイールに対して下位の前記時間階層に対応するタイムホイールを第ｎタイムホイールとした場合に該第ｎタイムホイールに予め設定された現在時間を示す第ｎ指示位置との差分に基づいて前記イベントに記憶された前記起動時間と実際に前記イベントが起動する前記起動時間との間に生じる誤差を調整し、
前記第１タイムホイールの前記第１指示位置及び前記第ｎタイムホイールの前記第ｎ指示位置が前記タグに関連づけられた前記イベントの前記起動時間と一致した場合に前記イベントが起動する、
ことを特徴とするシミュレーション方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シミュレーションシステム、シミュレーションプログラム及びシミュレーション方法、特に、任意の座標空間において起動する起動時間が記憶された複数のイベントによって構成されるシミュレーションモデルをシミュレーションするシミュレーションシステム、シミュレーションプログラム及びシミュレーション方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、軍事作戦における軍隊の行動や、車両の走行環境における自動運転車両の走行状況といった、種々のイベントが存在するシミュレーションモデルについて、そのシミュレーションモデルに基づくシミュレーションによって対象物を分析したり評価したりする技術が提案されている。

【0003】

特許文献１には、論理回路に基づくシミュレーションを行うシミュレーションシステムにおいて、イベントの登録が一意的に決定されるタイムホイールを用いて、イベントの発生しない時刻をスキップしてシミュレーションの速度を高速化することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－３４０２９０公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、種々のイベントが存在するシミュレーションモデルを上記のようなシミュレーションシステムでシミュレーションする場合には、時間単位の異なる複数の時間階層に亘る起動時間が記憶されたイベントを、各時間階層に対応するタイムホイールに登録できるようにして、シミュレーションモデルに応じて正確な起動時間でイベントが起動されるように柔軟にタイムホイールを構築できれば便宜である。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、シミュレーションモデルに応じて正確な起動時間でイベントが起動されるようにタイムホイールを構築することができる、汎用性に富んだシミュレーションシステム、シミュレーションプログラム及びシミュレーション方法を提供することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を達成するための、本発明に係るシミュレーションシステムは、任意の座標空間において起動する起動時間が記憶された複数のイベントによって構成されるシミュレーションモデルをシミュレーションするシミュレーションシステムにおいて、離散的な時間の中で次の時刻と評価される時間の刻み幅がタグとして複数設定されてタグにイベントが関連づけられて登録される複数のタイムホイールを時間単位の異なる複数の時間階層に亘るイベントの起動時間に対応させて階層化タイムホイールとして生成するタイムホイール生成モジュールと、タイムホイール生成モジュールで生成した階層化タイムホイールの複数のタイムホイールのタグにイベントを関連づけて登録することによってイベントを登録するイベント登録モジュールと、を備え、階層化タイムホイールのうち任意の時間階層に対応するタイムホイールを第１タイムホイールとした場合に第１タイムホイールに予め設定された現在時間を示す第１指示位置と第１タイムホイールに対して下位の時間階層に対応するタイムホイールを第ｎタイムホイールとした場合に第ｎタイムホイールに予め設定された現在時間を示す第ｎ指示位置との差分に基づいてイベントに記憶された起動時間と実際にイベントが起動する起動時間との間に生じる誤差を調整し、第１タイムホイールの第１指示位置及び第ｎタイムホイールの第ｎ指示位置がタグに関連づけられたイベントの起動時間と一致した場合にイベントが起動する、ことを特徴としている。

【0008】

これによれば、時間単位の異なる複数の時間階層に亘る起動時間が記憶されたイベントを、各時間階層に対応するタイムホイールに登録できるように、階層化タイムホイールを生成することができる。

【0009】

さらに、イベントに記憶された起動時間と実際にイベントが起動する起動時間との間に生じる誤差が調整されることから、所望の起動時間にイベントを起動させることができる。

【0010】

したがって、シミュレーションモデルに応じて正確な起動時間でイベントが起動されるように柔軟に階層化タイムホイールを構築することができることから、汎用性に富んだシミュレーションシステムが実現される。

【0011】

このシミュレーションシステムのタイムホイール生成モジュールは、階層化タイムホイールが生成される際にタグの数をシミュレーションモデルに応じて任意の数に設定することを特徴としている。

【0012】

さらに、タイムホイール生成モジュールは、イベントの起動時間の時間階層に対応させて生成する階層化タイムホイールの複数のタイムホイールをメモリに登録し、イベント登録モジュールは、タイムホイール生成モジュールがメモリに登録した階層化タイムホイールの複数のタイムホイールのタグにイベントを関連づけて登録する、ことを特徴としている。

【0013】

このシミュレーションシステムのイベント登録モジュールは、階層化タイムホイールのうち第ｎタイムホイールの第ｎ指示位置が示す現在時間をオフセット補正値として記憶し、イベントを起動する際にオフセット補正値に基づいてイベントの起動時間の誤差を調整することを特徴としている。

【0014】

このシミュレーションシステムは、タイムホイール生成モジュールで生成した階層化タイムホイールを構成する複数の時間階層に対応するタイムホイールが記憶され、タイムホイールが記憶されることによってタイムホイールと階層化タイムホイールとが関連づけられることを特徴としている。

【0015】

さらに、このシミュレーションシステムは、階層化タイムホイールのうち第ｎタイムホイールの時間階層においてイベントの起動に向かって第ｎタイムホイールのタグの始点からタグの終点までイベントを進行させたときに第１タイムホイールの時間階層においてイベントの起動に向かって第１タイムホイールの現在のタグから次のタグまでイベントを進行させることを特徴としている。

【0016】

しかも、このシミュレーションシステムは、第１タイムホイールに対して上位の時間階層に対応するタイムホイールが存在する場合において、第１タイムホイールの時間階層においてイベントの起動に向かって第１タイムホイールの現在のタグから次のタグまでイベントを進行させることによって上位の時間階層に対応するタイムホイールのタグに関連づけられたイベントを起動させることを特徴としている。

【0017】

さらに、シミュレーションシステムは、階層化タイムホイールのうち第１タイムホイールを基準として起動されるイベントを第１イベントとし、かつ階層化タイムホイールのうち第ｎタイムホイールを基準として起動されるイベントを第ｎイベントとし、第１タイムホイールに対応する時間階層に基づいて第１イベント及び第ｎイベントを起動する場合に、第１タイムホイールの時間階層と第ｎタイムホイールの時間階層とが一致するように第ｎタイムホイールに対応する時間階層に基づいて第ｎイベントを繰り返して起動させることを特徴としている。

【0018】

一方、イベント登録モジュールは、シミュレーションモデルに含まれて座標空間に配置されるエンティティが活動を開始する時間をタイムホイールのタグに関連づけてイベントとして登録することを特徴としている。

【0019】

ところで、シミュレーションモデルは、自動運転車両の評価であってもよい。

【0020】

上記課題を達成するための、本発明に係るシミュレーションシステムは、任意の座標空間において起動する起動時間が記憶された複数のイベントによって構成されるシミュレーションモデルをシミュレーションする計算機を備えるシミュレーションシステムにおいて、時間単位の異なる複数の時間階層に亘るイベントの起動時間に対応せしめられて生成される、離散的な時間の中で次の時刻と評価される時間の刻み幅がタグとして複数設定されてタグにイベントが関連づけられて登録される複数のタイムホイールによって構成され、各タイムホイールが隠蔽された状態において計算機上で実行される階層化タイムホイールと、階層化タイムホイールを生成し、生成した階層化タイムホイールの複数のタイムホイールのタグにイベントを関連づけて登録することによってイベントを登録するシミュレーションプログラムと、シミュレーションモデルに含まれて座標空間に配置されるエンティティを生成するアプリケーションソフトウェアと、を備えることを特徴としている。

【0021】

上記課題を達成するための、本発明に係るシミュレーションプログラムは、任意の座標空間において起動する起動時間が記憶された複数のイベントによって構成されるシミュレーションモデルをシミュレーションするシミュレーションプログラムにおいて、離散的な時間の中で次の時刻と評価される時間の刻み幅がタグとして複数設定されてタグにイベントが関連づけられて登録される複数のタイムホイールを時間単位の異なる複数の時間階層に亘るイベントの起動時間に対応させて階層化タイムホイールとして生成するタイムホイール生成モジュールと、タイムホイール生成モジュールで生成した階層化タイムホイールの複数のタイムホイールのタグにイベントを関連づけて登録することによってイベントを登録するイベント登録モジュールと、を備え、階層化タイムホイールのうち任意の時間階層に対応するタイムホイールを第１タイムホイールとした場合に第１タイムホイールに予め設定された現在時間を示す第１指示位置と第１タイムホイールに対して下位の時間階層に対応するタイムホイールを第ｎタイムホイールとした場合に第ｎタイムホイールに予め設定された現在時間を示す第ｎ指示位置との差分に基づいてイベントに記憶された起動時間と実際にイベントが起動する起動時間との間に生じる誤差を調整し、第１タイムホイールの第１指示位置及び第ｎタイムホイールの第ｎ指示位置がタグに関連づけられたイベントの起動時間と一致した場合にイベントが起動する、ことを特徴としている。

【0022】

上記課題を達成するための、本発明に係るシミュレーション方法は、任意の座標空間において起動する起動時間が記憶された複数のイベントによって構成されるシミュレーションモデルをシミュレーションするシミュレーション方法において、離散的な時間の中で次の時刻と評価される時間の刻み幅がタグとして複数設定されてタグにイベントが関連づけられて登録される複数のタイムホイールを時間単位の異なる複数の時間階層に亘るイベントの起動時間に対応させて階層化タイムホイールとして生成し、生成した階層化タイムホイールの複数のタイムホイールのタグにイベントを関連づけて登録することによってイベントを登録し、階層化タイムホイールのうち任意の時間階層に対応するタイムホイールを第１タイムホイールとした場合に第１タイムホイールに予め設定された現在時間を示す第１指示位置と第１タイムホイールに対して下位の時間階層に対応するタイムホイールを第ｎタイムホイールとした場合に第ｎタイムホイールに予め設定された現在時間を示す第ｎ指示位置との差分に基づいてイベントに記憶された起動時間と実際にイベントが起動する起動時間との間に生じる誤差を調整し、第１タイムホイールの第１指示位置及び第ｎタイムホイールの第ｎ指示位置がタグに関連づけられたイベントの起動時間と一致した場合にイベントが起動する、ことを特徴としている。

【発明の効果】

【0023】

この発明によれば、シミュレーションモデルに応じて正確な起動時間でイベントが起動されるように柔軟に階層化タイムホイールを構築することができる、汎用性に富んだシミュレーションシステムが実現される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施の形態に係るシミュレーションシステムの概略を説明する図である。

【図2】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機の構成の概略を説明するブロック図である。

【図3】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のメモリに記憶された階層化タイムホイールの構成の概略を説明するブロック図である。

【図4】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のメモリに記憶された階層化タイムホイールを構成する複数のタイムホイールの構成の概略を説明する図である。

【図5】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のメモリに記憶された階層化タイムホイールの作動概略を説明する図である。

【図6】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のメモリに記憶された階層化タイムホイールの作動概略を説明するフローチャートである。

【図7】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のストレージの構成の概略を説明するブロック図である。

【図8】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のストレージにおけるシナリオデータの構成の概略を説明するブロック図である。

【図9】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のストレージに格納されたシミュレーションプログラムにおけるタイムホイール生成モジュール の処理の概略を説明するフローチャートである。

【図10】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のストレージに格納されたシミュレーションプログラムにおけるイベント登録モジュールの処理の概略を説明するフローチャートである。

【図11】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの計算機のストレージに格納されたシミュレーションプログラムにおけるイベント登録モジュールの処理の概略を説明する概念図である。

【図12】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの使用手順の概略を説明するフローチャートである。

【図13】同じく、本実施の形態に係るシミュレーションシステムで起動されるイベントが生成されるイベントモデルの概略を説明する図である。

【図14】本発明の他の実施の形態に係るシミュレーションシステムの概略を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

次に、図１～図１３に基づいて、本発明の実施の形態に係るシミュレーションシステムについて説明する。

【0026】

図１は、本実施の形態に係るシミュレーションシステムの概略を説明する図である。図示のように、シミュレーションシステム１は、シミュレーションモデル１００を生成する計算機１０によって構成される。

【0027】

シミュレーションモデル１００は、本実施の形態では、自動運転車両の評価を行うものであって、評価対象となる対象物である評価車両やその他の車両、あるいは自転車や歩行者といったエンティティの活動がイベントとして登録されて、登録されたイベントが座標空間１１０上で起動される。

【0028】

計算機１０は、ユーザＵの操作によって生成したシミュレーションモデル１００に基づいて対象物を評価するものであって、本実施の形態では、サーバとして機能するコンピュータ、デスクトップ型のコンピュータ、ノート型のコンピュータ、スマートフォンあるいはタブレット型コンピュータといった各種のコンピュータによって実装される。

【0029】

図２は、計算機１０の構成の概略を説明するブロック図である。図示のように、計算機１０は、プロセッサ１１、メモリ１２、ストレージ１３、送受信部１４、及び入出力部１５を主要構成として備え、これらが互いにバス１６を介して電気的に接続される。

【0030】

プロセッサ１１は、計算機１０の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御や、プログラムの実行に必要な処理等を行う演算装置である。

【0031】

このプロセッサ１１は、本実施の形態では例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、後述するストレージ１３に格納されてメモリ１２に展開されたプログラムを実行して各処理を行う。

【0032】

メモリ１２は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶装置、及びフラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶装置を備える。

【0033】

このメモリ１２は、プロセッサ１１の作業領域として使用される一方、計算機１０の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、及び各種の設定情報等が格納される。

【0034】

本実施の形態では、後述する階層化タイムホイールが生成される場合に、階層化タイムホイールを構成するタイムホイールがディクショナリとして登録されて、階層化タイムホイールが記憶される。

【0035】

ストレージ１３は、プログラムや各種の処理に用いられる情報等が記憶されている。このストレージ１３の構成については、後述する。

【0036】

送受信部１４は、計算機１０をインターネット網等のネットワークに接続するものであって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）といった近距離通信インターフェースを具備するものであってもよい。

【0037】

入出力部１５には、入出力機器が接続されるインターフェースであって、これら入出力機器としては、例えばキーボードやマウス、ディスプレイといったものが想定される。

【0038】

バス１６は、接続したプロセッサ１１、メモリ１２、ストレージ１３、送受信部１４及び入出力部１５の間において、例えばアドレス信号、データ信号及び各種の制御信号を伝達する。

【0039】

図３は、メモリ１２にディクショナリとして登録されて記憶された階層化タイムホイール２１の構成の概略を説明する図である。図示のように、階層化タイムホイール２１は、時間単位の異なる複数の時間階層にそれぞれ対応した複数のタイムホイールによって構成され、本実施の形態では、シミュレーションモデル１００に応じて、「日」、「時」、「分」、「秒」及び「ミリ秒」の時間階層に対応したタイムホイール２２～２６によって構成される。

【0040】

図４は、階層化タイムホイール２１を構成する各タイムホイール２２～２６の構成の概略を説明する図である。図示のように、各タイムホイール２２～２６は、離散的な時間の中で次の時刻と評価される時間の刻み幅がタグＴとして設定され、このタグＴがイベント処理の時間差分の最大数をもって環状に配列されたタイムテーブル型の記憶領域である。

【0041】

本実施の形態では、各タイムホイール２２～２６のタグＴの数は、シミュレーションモデル１００に応じて任意の数に設定される。

【0042】

例えば、「ミリ秒」の時間階層に対応したタイムホイール２６の場合、本実施の形態ではタグＴの数が１０００タグであって、１タグあたりの刻み幅が１ミリ秒であることが基準であるところ、タグＴの数を１００タグとして１タグあたりの刻み幅を１０ミリ秒としたり、タグＴの数を１０タグとして１タグあたりの刻み幅を１００ミリ秒としたりすることができる。

【0043】

各タイムホイール２２～２６のタグＴの数は、階層化タイムホイール２１を生成するときのみに設定が可能であって、これにより、生成したシミュレーションモデル１００が不用意に改変されることが防止される。

【0044】

このように、各タイムホイール２２～２６のタグＴの数が任意に設定されることによって、例えばｆｐｓ（ｆｒａｍｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）単位で映像を処理するようなシミュレーションを行う際に、スムーズに対応することができる。

【0045】

これら各タイムホイール２２～２６のタグＴには、イベントが関連づけられて登録され、各タイムホイール２２～２６に予め設定された、現在時間を示す第１指示位置～第ｎ指示位置であるアベイルＡ１～Ａ５が、タグＴに関連づけられたイベントの起動時間と一致した場合に、イベントが起動する。

【0046】

各タイムホイール２２～２６は、階層化タイムホイール２１によって、メモリ１２に不正に侵入するプログラムに対して隠蔽されることから、このプログラムに検知されて改変されることが防止される。

【0047】

さらに、各タイムホイール２２～２６は、階層化タイムホイール２１によって、計算機１０を操作するユーザＵも不可視とされることから、ユーザＵは階層化タイムホイール２１を生成するに際して階層化タイムホイール２１を構成する各タイムホイール２２～２６の設定を行う必要がない。したがって、シミュレーションを簡易に実行することができる。

【0048】

図５は、階層化タイムホイール２１の作動概略を説明する図である。図示のように、「時」、「分」及び「秒」の時間階層に対応するタイムホイール２３～２５が構成される場合において、例えばタイムホイール２４を第１タイムホイールとする。

【0049】

この場合、タイムホイール２４に対して下位の時間階層である「秒」の時間階層に対応するタイムホイール２５を第ｎタイムホイールとすれば、タイムホイール２５のアベイルＡ４が位置する始点のタグＴから終点のタグＴまでイベントが進行すると、第１タイムホイールであるタイムホイール２４のアベイルＡ３が現在のタグＴから次のタグＴまでイベントが進行する。

【0050】

タイムホイール２４のアベイルＡ３が現在のタグＴから次のタグＴまでイベントが進行すると、本実施の形態では、タイムホイール２４に対して上位の時間階層である「時」の時間階層に対応するタイムホイール２３に登録されたイベントが起動する。

【0051】

図６は、階層化タイムホイール２１の作動概略を説明するフローチャートである。

【0052】

例えば、階層化タイムホイール２１のうち「秒」の時間階層に対応するタイムホイール２５を第１タイムホイールとして第１イベントが起動され、階層化タイムホイール２１のうち「ミリ秒」の時間階層に対応するタイムホイール２６を第ｎタイムホイールとして１００ミリ秒で繰り返される第ｎイベントが起動されるとする。

【0053】

この場合において、第ｎタイムホイールであるタイムホイール２６の時間階層である「ミリ秒」に基づいて起動される第ｎイベントは、「秒」の時間階層に対応するタイムホイール２５の刻み幅に含まれることから、「秒」の時間階層において第ｎイベントを評価するには、タイムホイール２６の時間階層である「ミリ秒」に基づいて第ｎイベントを１０回繰り返して起動する必要がある。

【0054】

しかし、第１タイムホイールであるタイムホイール２５の時間階層である「秒」に基づいて第１イベント及び第ｎイベントを起動させると、第ｎイベントは、タイムホイール２５の時間階層である「秒」に基づいて起動される第１イベントと同様に１回しか起動されないこととなる。

【0055】

このように、１０回繰り返して起動しなければ「秒」の時間階層において適正な評価をすることができない第ｎイベントが、１回のイベントの起動によって「秒」の時間階層において評価されることとなれば、適正な評価を行うことができなくなるという不具合が生じる。

【0056】

そこで、本実施の形態では、ステップＳ１において、タイムホイール２６の「ミリ秒」の時間階層に基づいて第ｎイベントを１０回繰り返して起動する。

【0057】

第ｎイベントの繰り返しの起動によって、ステップＳ２において、第１タイムホールであるタイムホイール２５の「秒」の時間階層と第ｎタイムホールであるタイムホイール２６の「ミリ秒」の時間階層とが一致した場合、ステップＳ３において、第１タイムホイールであるタイムホイール２５の時間階層である「秒」に基づいて第１イベント及び第ｎイベントを起動させる。

【0058】

上記のような構成のタイムホイールを用いてシミュレーションを行う場合、イベントが関連づけられて登録されていないタグをスキップして演算処理が実行されることから、シミュレーションにおける処理を高速で処理することができる。

【0059】

図７は、ストレージ１３の構成の概略を説明するブロック図である。図示のように、ストレージ１３は、ストレージ１３の記憶領域に記憶されるシナリオデータ３０、シミュレーションプログラム４０及び三次元表示処理プログラム５０を備える。

【0060】

図８は、シナリオデータ３０の構成の概略を説明するブロック図である。図示のように、シナリオデータ３０は、空間データＤ１、イベントデータＤ２及びエンティティデータＤ３によって構成される。

【0061】

空間データＤ１は、本実施の形態では、シミュレーションモデル１００の座標空間１１０やこの座標空間１１０にエンティティである自動運転車両等が走行する路面等を生成するデータである。

【0062】

イベントデータＤ２は、例えば緊急車両の走行、信号の変化や歩行者の歩行等といったシミュレーションモデル１００において起動するイベントを生成するデータである。

【0063】

エンティティデータＤ３は、本実施の形態では、対象物となる自動運転車両や他の車両、自転車あるいは歩行者等といった移動体となるエンティティを生成するデータである。

【0064】

図７で示すように、シミュレーションプログラム４０は、タイムホイール生成モジュール４１及びイベント登録モジュール４２を備える。

【0065】

タイムホイール生成モジュール４１は、本実施の形態では、シミュレーションモデル１００に応じて必要となる任意のタイムホイール２２～２６を階層化タイムホイール２１として生成するモジュールある。

【0066】

図９は、タイムホイール生成モジュール４１の処理の概略を説明するフローチャートである。図示のように、タイムホイール生成モジュール４１は、シミュレーションモデル１００で起動するイベントの起動時間の時間階層に対応させて階層化タイムホイール２１を生成する場合に、ステップＳ１０において、生成する階層化タイムホイール２１を、タイムホイール２２～２６ごとにメモリ１２にディクショナリとして登録する。

【0067】

例えば、シミュレーションモデル１００で起動するイベントの起動時間の時間階層が「時」、「分」及び「秒」に亘る場合には、生成する階層化タイムホイール２１のタイムホイール２３～２５をメモリ１２にディクショナリとして登録する。

【0068】

このように、生成するタイムホイール２３～２５をメモリ１２にディクショナリとして登録することにより、シミュレーションモデル１００に不要なタイムホイール２２～２６が無用に生成されることがないことから、シミュレーションシステム１の処理能力の低下が回避される。

【0069】

ステップＳ１１において、メモリ１２にディクショナリとして登録した任意のタイムホイール２２～２６、本実施の形態では例えばタイムホイール２３～２５を、階層化タイムホイール２１として生成してメモリ１２に記憶させる。

【0070】

階層化タイムホイール２１を構成するタイムホイール２３～２５がメモリ１２にディクショナリとして登録されて記憶されると、タイムホイール２３～２５と階層化タイムホイール２１との関連づけがなされる。

【0071】

これにより、階層化タイムホイール２１が、イベントが登録されたタイムホイール２３～２５をイベントの起動に向かって直接的に進行させることができる。

【0072】

続くステップＳ１２において、シミュレーションモデル１００に応じて、各タイムホイール２２～２６のタグＴの数が任意のタグＴの数に設定される。

【0073】

イベント登録モジュール４２は、本実施の形態では、タイムホイール生成モジュール４１で生成した階層化タイムホイール２１の任意のタイムホイール２２～２６の任意のタグＴに、イベントを関連づけて登録するモジュールである。

【0074】

任意のタイムホイール２２～２６に登録されるイベントには、イベント処理の時間差分が起動時間として記憶されており、イベントの起動時間が時間単位の異なる複数の時間階層に亘る場合は、階層化タイムホイール２１の複数のタイムホイール２２～２６の全てあるいはいずれかに亘ってイベントが登録される。

【0075】

図１０は、イベント登録モジュール４２の処理の概略を説明するフローチャートであり、図１１は、イベント登録モジュール４２の処理の概略を説明する概念図である。

【0076】

図１０で示すように、イベント登録モジュール４２でイベントが登録される場合は、ステップＳ２０において、複数の時間階層に亘るイベントの起動時間に対応する任意のタイムホイール２２～２６が階層化タイムホイール２１として生成されていて任意のタイムホイール２２～２６がメモリ１２に登録されているかどうかをディクショナリに確認する。

【0077】

例えば、イベントの起動時間の時間階層が「分」及び「秒」に亘る場合には、「分」及び「秒」の時間階層に対応するタイムホイール２４、２５がメモリ１２に登録されているかどうかをディクショナリに確認する。

【0078】

続いて、階層化タイムホイール２１の複数のタイムホイール２２～２６にイベントが登録される際に、ステップＳ２１において、イベントの起動時間が時間単位の異なる複数の時間階層に亘る場合は、イベントに記憶された起動時間と実際にイベントが起動する起動時間との間に誤差が生じることとなる。

【0079】

例えば、図１１（ａ）で示すように、「分」の時間階層に対応したタイムホイール２４のアベイルＡ３が０分に位置し、「秒」の時間階層に対応したタイムホイール２５のアベイルＡ４が１０秒に位置する場合において、例えば、起動時間が２分１０秒として記憶されたイベントＸがタイムホイール２４に登録される。

【0080】

このとき、タイムホイール２４に対して下位の時間階層である「秒」の時間階層に対応するタイムホイール２５を第ｎタイムホイールとすれば、タイムホイール２５のアベイルＡ４が位置する１０秒のタグＴを始点としてイベントＸが進行して５０秒が経過し、タイムホイール２５のアベイルＡ４が０秒のタグＴを終点としてイベントＸが進行する。

【0081】

これに伴って、「分」の時間階層においてイベントＸの起動に向かってタイムホイール２４のアベイルＡ３が０分のタグＴから１分のタグＴに位置して、イベントＸが進行する。

【0082】

その後、図１１（ｂ）で示すように、タイムホイール２４のアベイルＡ３が２分のタグＴに位置し、タイムホイール２５のアベイルＡ４が１０秒のタグＴに位置すると、起動時間が２分１０秒として記憶されたイベントＸが起動する。

【0083】

しかし、イベントＸがタイムホイール２４に登録された際にアベイルＡ３及びアベイルＡ４が位置していた時間は０分１０秒であることから、起動時間が２分１０秒として記憶されたイベントＸは、アベイルＡ３及びアベイルＡ４が２分２０秒に位置したときに起動することが想定されていたはずである。

【0084】

このように、アベイルＡ３が位置する時間とアベイルＡ４が位置する時間との差分に基づいて、イベントＸに記憶された起動時間と実際にイベントＸが起動する起動時間との間に誤差が生じる。

【0085】

このとき、図１０で示すように、ステップＳ２２において、最も上位の時間階層の任意のタイムホイール２２～２５よりも下位の時間階層の任意のタイムホイール２３～２６の任意のアベイルＡ２～Ａ５が位置する時間がオフセット補正値として記憶される。

【0086】

例えば、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）で示すように、イベントＸがタイムホイール２４に登録される際に、下位タイムホイールであるタイムホイール２５のアベイルＡ４が位置する１０秒がオフセット補正値として記憶される。

【0087】

これにより、「秒」の時間階層に対応するタイムホイール２５においてイベントＸが進行する際にオフセット補正値が付加されて、イベントＸに記憶された起動時間と実際にイベントＸが起動する起動時間との間に生じる誤差が調整される。

【0088】

したがって、本実施の形態では、イベントＸは、アベイルＡ３及びアベイルＡ４が２分２０秒に位置したときに起動することとなる。

【0089】

図７で示すように、三次元表示処理プログラム５０は、シミュレーションモデル１００を計算機１０に接続されるディスプレイに三次元で表示するように処理するプログラムである。

【0090】

次に、本実施の形態のシミュレーションシステム１の使用手順を説明する。

【0091】

図１２は、シミュレーションシステム１の使用手順の概略を説明するフローチャートである。本実施の形態では、まず、シミュレーションモデル１００及びシミュレーションモデル１００で起動されるイベントに応じて生成される階層化タイムホイール２１が、タイムホイール２２～２６ごとにメモリ１２にディクショナリとして登録され、図示のように、ステップＳ１００において、階層化タイムホイール２１が生成される。

【0092】

例えば、イベントの起動時間が「時」の時間階層、「分」の時間階層及び「秒」の時間階層に亘る場合には、タイムホイール２３～２５がディクショナリとして登録されて記憶され、タイムホイール２３～２５によって階層化タイムホイール２１が生成される。

【0093】

このとき、タイムホイール２３～２５のタグＴの数は、シミュレーションモデル１００に応じた任意の数が設定される。

【0094】

続いて、ステップＳ１０１において、イベントが登録される。登録されるイベントは、本実施の形態では、図１３で示すように、イベントデータＤ２として作成されたイベントモデルＭの派生から生成されており、シミュレーションモデル１００に基づいた任意のイベントが登録される。

【0095】

本実施の形態では、例えば、エンティティデータＤ３に基づいて生成されるエンティティである評価車両や、同じくエンティティである緊急車両や自転車といった他の車両等が座標空間１１０に出現する時間や位置等がイベントとして登録される。

【0096】

ステップＳ１０１では、イベントの起動時間に対応するタイムホイール２３～２５が階層化タイムホイール２１としてメモリ１２に登録されているかどうかがディクショナリに確認される。

【0097】

タイムホイール２３～２５にイベントが登録される際に、登録されるイベントの起動時間が時間単位の異なる複数の時間階層に亘る場合は、本実施の形態では、タイムホイール２４、２５のアベイルＡ３、Ａ４が位置する時間がオフセット補正値として記憶される。

【0098】

次に、ステップＳ１０２において、シミュレーションモデル１００に基づいてシミュレーションが実行され、評価車両の自動運転に関するシミュレーションに基づいて、評価車両の自動運転が評価される。このとき、シミュレーションモデル１００は、本実施の形態では、計算機１０に接続されるディスプレイに三次元で表示される。

【0099】

このように、本実施の形態のシミュレーションシステム１によれば、時間単位の異なる複数の時間階層に亘る起動時間が記憶されたイベントを、各時間階層に対応するタイムホイール２２～２６に登録できるように、階層化タイムホイール２１を生成することができる。

【0100】

さらに、イベント登録モジュール４２によって記憶されたオフセット補正値に基づいて、イベントに記憶された起動時間と実際にイベントが起動する起動時間との間に生じる誤差が調整されることから、所望の起動時間にイベントを起動させることができる。

【0101】

したがって、シミュレーションモデルに応じて正確な起動時間でイベントが起動されるように柔軟に階層化タイムホイール２１を構築することができることから、汎用性に富んだシミュレーションシステム１が実現される。

【0102】

（他の実施の形態）
次に、図１４に基づいて、本発明の他の実施の形態に係るシミュレーションシステム２について説明する。

【0103】

なお、シミュレーションシステム２において、シミュレーションシステム１と同様の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0104】

図示のように、シミュレーションシステム２は、計算機１０、計算機１０上で実行される階層化タイムホイール２１、階層化タイムホイール２１を生成するとともに生成した階層化タイムホイール２１にイベントを登録するシミュレーションプログラム４０、及び階層化タイムホイール２１上でエンティティを生成するアプリケーションソフトウェア６０を備える階層モデルによって実現される。

【0105】

このシミュレーションシステム２では、シミュレーションモデルをシミュレーションする計算機１０のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）として、階層化タイムホイール２１を用いることができる。

【0106】

一方、シミュレーションシステム２では、階層化タイムホイール２１上にイベントとして登録されて座標空間に配置されるエンティティを生成するアプリケーションソフトウェア６０を開発する環境が、例えばＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）によって提供される、あるいはアプリケーションソフトウェア６０のソースコードを公開することによって提供される。

【0107】

アプリケーションソフトウェア６０は、本実施の形態では、シミュレーションモデルに含まれて座標空間に配置されるエンティティを生成するものである。

【0108】

アプリケーションソフトウェア６０としては、例えば、シミュレーションモデル１００であれば、自動運転車両や他の車両といった移動体を生成する移動体生成アプリケーションソフトウェア、座標空間１１０や座標空間１１０に自動運転車両等が走行する路面といった空間を生成する空間生成アプリケーションソフトウェア等が想定される。

【0109】

さらに、例えば、移動体の進行方向を制御する方向制御アプリケーションソフトウェアや、シミュレーションモデル１００のディスプレイへの表示を制御する表示制御アプリケーションソフトウェア等、エンティティのユーティリティに関するアプリケーションソフトウェアも想定される。

【0110】

なお、アプリケーションソフトウェア６０によってシミュレーションプログラム４０が実装されるように構成することもできる。

【0111】

このように、本実施の形態のシミュレーションシステム２によれば、階層化タイムホイール２１を構成する各タイムホイール２２～２６が階層化タイムホイール２１によって隠蔽されて計算機１０上で実行されることから、メモリ１２に不正に侵入するプログラムに検知されて階層化タイムホイール２１が改変されることが防止される。

【0112】

一方で、各タイムホイール２２～２６は、階層化タイムホイール２１によって、アプリケーションソフトウェア６０を開発する開発者にも不可視とされることから、開発者はアプリケーションソフトウェア６０を開発するに際して階層化タイムホイール２１を構成する各タイムホイール２２～２６の設定を行う必要がなく、アプリケーションソフトウェア６０の開発を簡易に実行することができる。

【0113】

したがって、メモリ１２に侵入するプログラムに階層化タイムホイール２１が改変されることのない安全な環境において、各タイムホイール２２～２６を意識することなく生成されたアプリケーションソフトウェア６０を用いながら、シミュレーションモデルに応じて柔軟に階層化タイムホイール２１を構築することができることから、汎用性に富んだシミュレーションシステム２が実現される。

【0114】

なお、本発明は上記実施の形態及び上記他の実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0115】

上記実施の形態では、シミュレーションモデル１００が自動運転車両の評価である場合を説明したが、例えば鉄道交通網やバス交通網の運行評価、軍隊の行動評価、航空管制システムの評価、ドローンの飛行進路の評価等、各種の評価に用いることができる。

【0116】

１、２ シミュレーションシステム
１０ 計算機
２１ 階層化タイムホイール
２２～２６ タイムホイール
４０ シミュレーションプログラム
４１ タイムホイール生成モジュール
４２ イベント登録モジュール
６０ アプリケーションソフトウェア
Ａ１～Ａ５ アベイル（第１指示位置～第ｎ指示位置）
Ｄ２ イベントデータ
Ｔ タグ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】