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公開番号2021015457
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210212
出願番号2019129828
出願日20190712
発明の名称映像生成装置
出願人株式会社日立製作所
代理人ポレール特許業務法人
主分類G08G 1/00 20060101AFI20210115BHJP(信号)
要約【課題】
予め定めた交通シーンの条件を満たす場合にCG映像として出力する映像生成装置を提供する。
【解決手段】
予め定められた情報に基づいて交通流シミュレーションを行う交通流シミュレーション部2と、交通流シミュレーション部2からのシミュレーション情報に基づき交通オブジェクトを生成し、前記交通オブジェクトの位置、速度、オブジェクト間の相対位置、相対速度等を管理する交通シーン情報管理部3と、特定の交通シーンを抽出するための条件を記憶した抽出条件記憶部4と、交通シーン情報管理部3に管理される前記交通オブジェクトに基づいて生成される交通シーンが、抽出条件記憶部4に記憶された条件を満たすか否かを判定する交通シーン抽出部5と、交通シーン抽出部5にて条件を満たすと判断された交通シーンをコンピュータグラフィック映像として出力するCG映像生成部6と、を備える。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
交通シーンをコンピュータグラフィック映像として出力する映像生成装置において、
予め定められた情報に基づいて交通流シミュレーションを行う交通流シミュレーション部と、
前記交通流シミュレーション部からのシミュレーション情報に基づき交通オブジェクトを生成し、前記交通オブジェクトの位置、速度、オブジェクト間の相対位置、相対速度等を管理する交通シーン情報管理部と、
特定の交通シーンを抽出するための条件を記憶した抽出条件記憶部と、
前記交通シーン情報管理部にて管理される前記交通オブジェクトに基づいて生成される交通シーンが、前記抽出条件記憶部に記憶された条件を満たすか否かを判定する交通シーン抽出部と、
前記交通シーン抽出部にて条件を満たすと判断された交通シーンをコンピュータグラフィック映像として出力するコンピュータグラフィックス映像生成部と、
を備えたことを特徴とする映像生成装置。
続きを表示(約 1,500 文字)【請求項2】
請求項1において、
前記交通流シミュレーション部は、
少なくとも、地図モデルと、信号モデルと、車両経路モデルと、歩行者経路モデルとを備えるモデルデータ記憶部と、
前記モデルデータ記憶部の情報に基づいて交通流シミュレーションを実施するシミュレーション部と、
を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項3】
請求項2において、
前記地図モデルは、
道路や交差点に関する情報と、樹木の配置に関する情報と、建築物の位置に関する情報と、建築物の形状に関する情報の少なくとも一つを備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項4】
請求項3において、
前記信号モデルは、道路の接続関係に対応した信号機の情報を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項5】
請求項4において、
前記車両経路モデルは、車両の種別、前記車両の経路情報を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項6】
請求項5において、
前記歩行者経路モデルは、歩行者の種別、前記歩行者の経路情報を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項7】
請求項2において、
前記モデルデータ記憶部には、
鉄道、バス等の公共交通機関の種別、前記公共交通機関の経路情報を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項8】
請求項2乃至7の何れか1項において、
前記交通シーン情報管理部は、
前記モデルデータ記憶部に記憶された道路、信号機、建築物、樹木等の静的物体に対する3次元オブジェクトを生成して3次元空間に配置する静的オブジェクト生成部と、
前記シミュレーション部による各ステップにおける車両、歩行者、信号の状態に応じて対応する3次元オブジェクトを生成、更新、消去する動的オブジェクト管理部と、
交通シーンを生成するための視点の基準となる対象の3次元オブジェクトを選定する対象選定部と、
前記対象選定部により選定された前記対象の3次元オブジェクトの周辺に存在する他の3次元オブジェクトと、前記対象の3次元オブジェクトとの相対関係を演算し、相対関係情報を出力する周辺情報演算部と、
を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項9】
請求項8において、
前記抽出条件記憶部は、交通シーンの条件として少なくとも、
場所に関する情報と、
前記対象の3次元オブジェクトの周辺に存在する他の3次元オブジェクトと前記対象の3次元オブジェクトとの相対関係の関する情報と、
を備えていることを特徴とする映像生成装置。
【請求項10】
請求項8において、
前記交通シーン情報管理部は、
外界センサのセンシングを模擬したモデルを格納するセンサモデルと、
前記対象選定部で選定された前記対象の3次元オブジェクトに対して、前記センサモデルを利用して前記対象の3次元オブジェクトの周辺を3次元空間内でセンシングするセンサ情報演算部と、
を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項11】
請求項8において、
前記交通シーン情報管理部は、
車両の車種や挙動に関するパラメータを記憶した車両モデル記憶部と、
前記車両モデル記憶部に記憶されたパラメータにより車両挙動をシミュレーションする車両挙動シミュレーション部と、
を備えたことを特徴とする映像生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、特定の交通シーン映像を生成する映像生成装置に関する。
続きを表示(約 4,900 文字)【背景技術】
【0002】
交通シーン映像を生成する手段としては、例えば特許文献1に記載の技術がある。特許文献1には、以下の技術が開示されている。特許文献1において、コンピュータグラフィックスエンジンは、現実世界データを1つ以上のオブジェクトカテゴリにおけるビジュアルコンポーネント及びオブジェクトに分解し、仮想世界に仮想ビジュアルコンポーネント及び仮想オブジェクトを取り込むことによって仮想世界において現実世界データをクローン化している。スクリプトコンポーネントは、現実世界データのセットに基づいて仮想世界において仮想ビジュアルコンポーネント及び仮想オブジェクトを制御している。映像シーケンスの合成クローンは、仮想ビジュアルコンポーネント及び仮想オブジェクトを制御するスクリプトに基づいて生成される。現実世界データは、映像シーケンスの合成クローンと比較され、この比較に基づいて、仮想世界から現実世界への結論の伝達可能性が評価される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2017−151973号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1は、現実世界における車両走行時の交通シーンの映像及びセンサデータを入力として、仮想世界のオブジェクトを生成し、コンピュータグラフィックスで交通シーンを再現している。このため、コンピュータグラフィックスによる交通シーン映像を生成するためには、現実世界における車両走行時の交通シーンの映像及びセンサデータが必要となる。現実世界において車両走行時の映像及びセンサデータを取得しても、目的の交通シーンがすぐに得られるとは限らず、取得した映像及びセンサデータの多くは無駄になることが多い。このため、交通シーンを得るためのデータ構築に時間を要するといった課題があった。
【0005】
本発明の目的は、上記課題を解決し、予め定めた交通シーンの条件を満たす場合にコンピュータグラフィックス映像として出力する映像生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、代表的な本発明の映像性装置の一つは、交通流シミュレーションによる生成されるリアルな交通シーンを仮想世界における交通オブジェクトとして表現し、予め定めた交通シーンの条件を満たす場合にコンピュータグラフィックス映像として出力するものである。
【0007】
より具体的に本発明は、交通シーンをコンピュータグラフィック映像として出力する映像生成装置において、予め定められた情報に基づいて交通流シミュレーションを行う交通流シミュレーション部と、前記交通流シミュレーション部からのシミュレーション情報に基づき交通オブジェクトを生成し、前記交通オブジェクトの位置、速度、オブジェクト間の相対位置、相対速度等を管理する交通シーン情報管理部と、特定の交通シーンを抽出するための条件を記憶した抽出条件記憶部と、前記交通シーン情報管理部にて管理される前記交通オブジェクトに基づいて生成される交通シーンが、前記抽出条件記憶部に記憶された条件を満たすか否かを判定する交通シーン抽出部と、前記交通シーン抽出部にて条件を満たすと判断された交通シーンをコンピュータグラフィック映像として出力するコンピュータグラフィックス映像生成部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、予め定めた交通シーンの条件を満たす場合にコンピュータグラフィックス映像として出力する映像生成装置を提供することができる
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の実施例1に係る映像生成装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施例1に係る交通シミュレーション部2の詳細構成を示すブロック図である。
本発明の実施例1に係る映像生成装置における交通シーン情報管理部3の詳細構成を示すブロック図である。
本発明の実施例1に係る道路生成部300による道路オブジェクト生成の一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る道路生成部300による道路オブジェクト生成の一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る道路生成部300による道路オブジェクト生成の一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る道路生成部300による道路オブジェクト生成の一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る道路生成部300による道路オブジェクト生成の一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る信号機生成部301による信号機の位置決めの一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る信号機生成部301による信号機の位置決めの一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る建築物生成部302による建築物オブジェクト生成の一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る建築物生成部302による建築物オブジェクト生成の一例を示す図である。
本発明に実施例1に係る車両管理部310の動作を示すフローチャートである。
本発明の実施例1に係る抽出条件記憶部4に記憶されるテーブルの一例を示す図である。
本発明の実施例1に係る交通シーン抽出部5の動作を示すフローチャートである。
本発明の実施例1に係る交通シーンの抽出例を示す図である。
本発明の実施例1に係る交通シーン情報管理部3の変化例を示す図である。
本発明の実施例2に係る映像生成装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施例2に係る交通シーン情報管理部3の詳細構成を示すブロック図である。
本発明の実施例2に係る交通流シミュレーション部7の詳細構成を示すブロック図である。
本発明の実施例2に係る抽出条件記憶部4に記憶されるテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の実施例における映像には、動画、及び静止画を含む。
【実施例】
【0011】
図1は、本発明の実施例1に係る映像生成装置の構成を示すブロック図である。映像生成装置1は、交通流シミュレーション部2、交通シーン情報管理部3、抽出条件記憶部4、交通シーン抽出部5、CG映像生成部6(CG:Computer Graphics)から構成される。
【0012】
交通流シミュレーション部2は、予め定められた地図情報や車両、歩行者の経路情報等の情報に基づいて交通流シミュレーションを実施する。
【0013】
交通シーン情報管理部3は、交通流シミュレーション部2における地図情報(道路や建築物など)及び信号機情報に基づいて、3次元の地図オブジェクトを生成すると共に、交通流シミュレーション部2における時々刻々のシミュレーション情報(車両や歩行者の移動情報)を受け取り、3次元の交通オブジェクトとして生成してそれぞれの位置や交通オブジェクト間の相対位置や相対速度等を管理する。
【0014】
抽出条件記憶部4は、映像生成装置1を使って生成したい特定の交通シーンの抽出条件が予め記憶されている。
【0015】
交通シーン抽出部5は、交通シーン情報管理部3にて管理される交通オブジェクトに基づいて生成される交通シーンが、抽出条件記憶部4に記憶された条件を満たすか否かを判定する。
【0016】
CG映像生成部6は、交通シーン抽出部5により、抽出条件記憶部4に記憶された条件を満たすと判定された交通シーンをコンピュータグラフィックス映像として生成し、出力する。
【0017】
次に交通流シミュレーション部2の構成について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施例1に係る交通流シミュレーション部2の詳細構成を示すブロック図である。
【0018】
交通流シミュレーション部2は、モデルデータ記憶部20と、シミュレーション部21を備えている。
【0019】
モデルデータ記憶部20は、地図情報(道路や交差点、樹木の配置、建築物の位置、建築物の形状など)を持つ地図モデル201と、道路の接続関係に対応した信号機の情報を持つ信号モデル202と、車両の種別や各車両の経路情報を持つ車両経路モデル203と、歩行者の種別や各歩行者の経路情報を持つ歩行者経路モデル204を備えている。なお、図示はしないが、モデルデータ記憶部20には、鉄道、バス等の公共交通機関の種別、公共交通機関の経路情報を備えるようにしても良い。
【0020】
シミュレーション部21は、モデルデータ記憶部20に記憶される各モデル(地図モデル201、信号モデル202、車両経路モデル203、歩行者経路モデル204)に基づいて、交通流シミュレーションを実施する。
【0021】
なお、交通流シミュレーション部2は、既存の交通流シミュレータを用いることも可能であり、この場合、モデルデータ記憶部20に記憶される各モデルは、上記シミュレータの機能を活用することにより、容易に作成することができる。また、映像生成装置1の利用者の利用目的に応じて、これらのモデルを入れ替えることができる。さらに、モデルデータ記憶部20には、図示しないドライバの運転特性やその分布などを表現するドライバモデルや、歩行者の歩行特性やその分布などを表現する歩行者モデルなどを備えるようにしても良い。
【0022】
次に交通シーン情報管理部3の構成について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施例1に係る交通シーン情報管理部3の詳細構成を示すブロック図である。
【0023】
交通シーン情報管理部3は、静的オブジェクト生成部30、動的オブジェクト管理部31、対象選定部32、周辺情報演算部33を備えている。
【0024】
静的オブジェクト生成部30は、交通流シミュレーション部2のモデルデータ記憶部20に記憶された地図モデル201と信号モデル202に基づいて、3次元の地図オブジェクトを生成する。
【0025】
静的オブジェクト生成部30の具体的構成について説明する。道路生成部300は、地図モデルから道路(車道、歩道、交差点など)を3次元オブジェクトとして生成して3次元空間に配置する。
【0026】
信号機生成部301は、信号モデル202に記載された道路の車線間の接続関係から、信号機の位置を算出し、信号機を再現した3次元オブジェクトを3次元空間に配置する。
【0027】
建築物生成部302は、地図モデルに記載された建築物の形状に基づいて、3次元オブジェクトを生成し、3次元空間に配置する。
【0028】
また、図示はしないが、樹木等の静的物体に対する3次元オブジェクトを生成して3次元空間に配置するようにしても良い。
【0029】
次に動的オブジェクト管理部31について説明する。動的オブジェクト管理部31は交通流シミュレーション部2のシミュレーション部21による各ステップにおけるシミュレーションデータを受信し、管理する。
【0030】
動的オブジェクト管理部31の具体的構成について説明する。車両管理部310は、シミュレーションデータとして車両の位置、向き、速度を受信し、対応する車両の3次元オブジェクトの生成・更新・消去を行う。
(【0031】以降は省略されています)

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