特許第6051836号(P6051836)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社オートネットワーク技術研究所の特許一覧
<>
  • 特許6051836-運転操作装置及び仮想運転システム 図000002
  • 特許6051836-運転操作装置及び仮想運転システム 図000003
  • 特許6051836-運転操作装置及び仮想運転システム 図000004
  • 特許6051836-運転操作装置及び仮想運転システム 図000005
  • 特許6051836-運転操作装置及び仮想運転システム 図000006
< >
(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】6051836
(24)【登録日】2016年12月9日
(45)【発行日】2016年12月27日
(54)【発明の名称】運転操作装置及び仮想運転システム
(51)【国際特許分類】
   G09B 9/042 20060101AFI20161219BHJP
   A63F 13/803 20140101ALI20161219BHJP
   A63F 13/40 20140101ALI20161219BHJP
   A63F 13/65 20140101ALI20161219BHJP
   A63F 13/245 20140101ALI20161219BHJP
   G09B 9/05 20060101ALI20161219BHJP
【FI】
   G09B9/042 A
   A63F13/803
   A63F13/40
   A63F13/65
   A63F13/245
   G09B9/05 B
【請求項の数】7
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2012-275999(P2012-275999)
(22)【出願日】2012年12月18日
(65)【公開番号】特開2014-119657(P2014-119657A)
(43)【公開日】2014年6月30日
【審査請求日】2014年12月25日
(73)【特許権者】
【識別番号】395011665
【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】木下 有里
【審査官】 宇佐田 健二
(56)【参考文献】
【文献】 特開2001−340649(JP,A)
【文献】 特開平10−287208(JP,A)
【文献】 特開2005−087580(JP,A)
【文献】 特開2007−219098(JP,A)
【文献】 特開2007−330312(JP,A)
【文献】 特開2010−162958(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09B 9/042,9/05
A63F 13/00−13/98,9/24
B60R 25/0215
B62D 6/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輌のステアリングホイールに対する操作を検知するステアリングホイール操作検知手段と、
前記ステアリングホイールを前記車輌の実運転に使用するか否かの選択を受け付ける選択受付手段と、
該選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記車輌の原動機が動作しないよう制限する原動機制限手段と
を備え、
前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記ステアリングホイール操作検知手段が検知した操作に係る信号を出力するようにしてあり、
前記車輌には実運転用バッテリ及び仮想運転用バッテリの少なくとも2つのバッテリが搭載されており、
前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に前記仮想運転用バッテリを電力の供給元とし、前記選択受付手段が実運転に使用する選択を受け付けた場合に前記実運転用バッテリを電力の供給元とするように、電力の供給元となるバッテリの切り替えを行うバッテリ切替手段を更に備えること
を特徴とする運転操作装置。
【請求項2】
可搬型の無線通信器との間で無線通信を行う無線通信手段と、
該無線通信手段による前記無線通信器との情報送受信により認証処理を行う認証処理手段と
を更に備え、
該認証処理手段による認証処理が成功した場合に、前記選択受付手段による選択の受け付けを行うようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の運転操作装置。
【請求項3】
前記ステアリングホイールを操作不可能にロックするロック手段と、
前記認証処理手段による認証処理が成功した場合に前記ロック手段によるロックを解除するロック解除手段と
を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の運転操作装置。
【請求項4】
前記車輌のステアリング機構は、ステアバイワイヤ方式であり、
前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記ステアリングホイールに対する操作に応じた前記ステアリング機構による前記車輌の車輪の操舵を行わないように制限するステアリング制限手段を更に備えること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の運転操作装置。
【請求項5】
前記車輌のアクセルに対する操作を検知するアクセル操作検知手段と、
前記車輌のブレーキに対する操作を検知するブレーキ操作検知手段と
を更に備え、
前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記アクセル操作検知手段が検知した操作に係る信号及び前記ブレーキ操作検知手段が検知した操作に係る信号を出力するようにしてあること
を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の運転操作装置。
【請求項6】
前記ステアリングホイール操作検知手段が検知した操作に係る信号を外部へ出力する外部出力手段を更に備えること
を特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1つに記載の運転操作装置。
【請求項7】
請求項1乃至請求項のいずれか1つに記載の運転操作装置と、
該運転操作装置が出力する信号を基に、車輌が走行する仮想空間に係る画像を生成する処理を行う画像処理手段と、
該画像処理手段が生成した画像を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする仮想運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車輌に設けられたステアリングホイールを実運転以外の目的に使用することを可能とする運転操作装置、及びこの装置を用いて仮想空間での運転操作を可能とする仮想運転システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、仮想空間内にて仮想の車輌を運転するドライブゲーム及びドライブシミュレータ等が広く普及している。例えば特許文献1においては、表示装置に背景画をスクロール表示して走行状態を表すドライブゲーム装置にて臨場感を高める背景画表示方法が提案されている。この背景画表示方法では、入力装置からの信号に応じて移動体の走行速度を検出し、移動体の走行速度が所定値以上となったとき、通常の表示位置に対して所定範囲内で背景画を時々刻々と相異なる方向に変位させて表示する。
【0003】
また例えば特許文献2においては、処理負荷をそれ程増加させないで、雨滴による視界の悪化をリアルに表現するシミュレーション装置が提案されている。このシミュレーション装置は、ドライブシミュレータ部からの指示に従って背景画像を生成すると共に、自車のフロントガラス上の水滴シミュレーションを行って水滴マップを生成し、投資変換した水滴マップに応じて背景画像と平均化画像とを合成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平8−54820号公報
【特許文献2】特開2009−70215号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年では、コンピュータによる画像処理性能の向上及び表示装置による画像表示の高精細化等によって、ドライブゲームなどで表示される仮想空間の画像は現実に近いものとなってきている。しかしながら、ユーザが家庭内などにおいてゲーム機又はPC(Personal Computer)等を用いてドライブゲームなどを行う場合、運転操作には十字キー及びプッシュボタン等が設けられたゲーム機のコントローラ、ジョイスティック、キーボード又はマウス等の操作装置が用いられる。しかしながらこれらの操作装置は、車輌の運転操作とは操作感が全く異なるものである。
【0006】
ドライブゲームなどのためにステアリングホイールを有する操作装置を用いることもできるが、実際の車輌のステアリングホイールと比較して、家庭用の操作装置のステアリングホイールは小型のものが多く、現実感に乏しいという問題がある。ゲームセンターなどの遊戯施設においては、実際の車輌と同様のステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル及び座席等を備えたドライブゲーム装置が提供されている。しかしながら、このような大型のドライブゲーム装置を一ユーザが所有して家庭内に設置することは難しい。
【0007】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車輌に設けられたステアリングホイールをドライブゲーム又はドライブシミュレータ等に利用することを可能とする運転操作装置、及びこの運転操作装置を用いて仮想空間での運転操作を可能とする仮想運転システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る運転操作装置は、車輌のステアリングホイールに対する操作を検知するステアリングホイール操作検知手段と、前記ステアリングホイールを前記車輌の実運転に使用するか否かの選択を受け付ける選択受付手段と、該選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記車輌の原動機が動作しないよう制限する原動機制限手段とを備え、前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記ステアリングホイール操作検知手段が検知した操作に係る信号を出力するようにしてあり、前記車輌には実運転用バッテリ及び仮想運転用バッテリの少なくとも2つのバッテリが搭載されており、前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に前記仮想運転用バッテリを電力の供給元とし、前記選択受付手段が実運転に使用する選択を受け付けた場合に前記実運転用バッテリを電力の供給元とするように、電力の供給元となるバッテリの切り替えを行うバッテリ切替手段を更に備えることを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係る運転操作装置は、可搬型の無線通信器との間で無線通信を行う無線通信手段と、該無線通信手段による前記無線通信器との情報送受信により認証処理を行う認証処理手段とを更に備え、該認証処理手段による認証処理が成功した場合に、前記選択受付手段による選択の受け付けを行うようにしてあることを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る運転操作装置は、前記ステアリングホイールを操作不可能にロックするロック手段と、前記認証処理手段による認証処理が成功した場合に前記ロック手段によるロックを解除するロック解除手段とを更に備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る運転操作装置は、前記車輌のステアリング機構は、ステアバイワイヤ方式であり、前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記ステアリングホイールに対する操作に応じた前記ステアリング機構による前記車輌の車輪の操舵を行わないように制限するステアリング制限手段を更に備えることを特徴とする。
【0012】
また、本発明に係る運転操作装置は、前記車輌のアクセルに対する操作を検知するアクセル操作検知手段と、前記車輌のブレーキに対する操作を検知するブレーキ操作検知手段とを更に備え、前記選択受付手段が実運転に使用しない選択を受け付けた場合に、前記アクセル操作検知手段が検知した操作に係る信号及び前記ブレーキ操作検知手段が検知した操作に係る信号を出力するようにしてあることを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係る運転操作装置は、前記ステアリングホイール操作検知手段が検知した操作に係る信号を外部へ出力する外部出力手段を更に備えることを特徴とする。
【0015】
また、本発明に係る仮想運転システムは、上述の運転操作装置と、該運転操作装置が出力する信号を基に、車輌が走行する仮想空間に係る画像を生成する処理を行う画像処理手段と、該画像処理手段が生成した画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【0016】
本発明においては、車輌に設けられた実際のステアリングホイールを、ドライブゲーム又はドライブシミュレータ等の仮想運転の運転操作に用いることを可能とする。例えば車輌の運転席近傍に設けられたスイッチなどに対する操作により、ステアリングホイールを車輌の実運転に使用するか否かの選択を受け付ける。実運転に使用しない選択がなされた場合、車輌のエンジン又はモータ等の原動機が動作しないよう制限を行うことで、仮想運転中に車輌が走行することを防止する。またステアリングホイールに対する操作(例えば回転角、回転量又は回転速度等)を検知する手段を設け、検知した操作に係る信号を出力する。出力された信号をドライブシミュレータ装置又はゲーム機等へ入力することによって、車輌のステアリングホイールを仮想運転の運転操作に用いることができる。
【0017】
また、本発明においては、ユーザが所持する無線通信器との間で無線による認証処理を行い、認証に成功した場合にステアリングホイールを実運転に使用するか否かの選択を受け付ける。これにより、認証処理に成功した場合にのみステアリングホイールを仮想運転の運転操作に用いることを許可することができる。またセキュリティ性を高めるため、ステアリングホイールを操作不可能にロックしておき、認証処理に成功した場合にロックを解除する構成としてもよい。なお認証処理は、従来の車輌に設けられたイモビライザーの機能を利用することができる。
【0018】
また、本発明においては、車輌のステアリング機構をステアバイワイヤ方式とする。この方式では、ステアリングホイールと車輪とが機械的に連結されていないため、車輌が走行していない場合であってもステアリングホイールを仮想運転の運転操作に使用し易い。ステアリングホイールを実運転に使用しない場合には、ステアリング機構による車輪の操舵を行わないように制限することで、仮想運転中に車輪が動くことを防止できる。
【0019】
また、本発明においては、車輌のアクセル及びブレーキに対する操作を検知して、検知した操作に係る信号を出力する。これにより、ステアリングホイールに加えてアクセル及びブレーキを利用した仮想運転を行うことができる。
【0020】
また、本発明においては、車輌に複数のバッテリを搭載し、実運転の際に車載機器へ電力を供給するバッテリと、仮想運転の際に車載機器へ電力を供給するバッテリとを切り替える。これにより、仮想運転に電力を消費することによるバッテリ上がりで車輌が走行不可能な状態となることを防止できる。
【0021】
また、本発明においては、ステアリングホイールの操作に係る信号を外部へ出力する手段を設ける。例えば操作に係る信号を出力するための出力端子を設け、信号ケーブルを介して出力端子に外部機器を接続し、外部機器へ信号を出力する構成とすることができる。また例えば操作に係る信号を無線信号として外部へ出力する構成としてもよい。これらにより、車輌にドライブゲーム装置又はドライブシミュレータ装置等が搭載されていない場合であっても、車輌内に可搬型の装置を持ち込んで仮想運転を行うことができる。
【0022】
また、本発明においては、ステアリングホイールの操作に係る信号を基に、車輌が走行する仮想空間に係る画像を生成する手段、及び、生成した画像を表示する手段を備える。これにより、ユーザはステアリングホイールを操作して、仮想空間を車輌にて走行する仮想運転を楽しむことができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明による場合は、ステアリングホイールを車輌の実運転に使用するか否かの選択を受け付け、実運転に使用しない選択がなされた場合、車輌の原動機が動作しないよう制限を行うと共に、ステアリングホイールに対する操作を検知し、検知した操作に係る信号を出力することにより、車輌に設けられた実際のステアリングホイールを仮想運転の運転操作に用いることが可能となる。よってユーザは、より現実感のある仮想運転を楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1】実施の形態1に係る仮想運転システムの構成を示す模式図である。
図2】実施の形態1に係る仮想運転システムの主制御装置の構成を示すブロック図である。
図3】主制御装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
図4】主制御装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
図5】実施の形態2に係る仮想運転システムの主制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
(実施の形態1)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、実施の形態1に係る仮想運転システムの構成を示す模式図である。また図2は、実施の形態1に係る仮想運転システムの主制御装置10の構成を示すブロック図である。図1において一点鎖線で示す1は車輌であり、車輌1にはステアリング機構100が備えられている。本実施の形態のステアリング機構100は、ステアバイワイヤ方式のものであり、ステアリングホイール101と車輪105とが機械機構を介して直接的に接続されていない。ステアリング機構100は、ステアリングホイール101に対してなされた回転操作を舵角センサ102にて検知し、検知結果に応じて操舵制御装置107が操舵用モータ103を駆動してラック&ピニオン機構104を動作させることにより、左右の車輪105の向きを変更する。またステアリング機構100には、ステアリングホイール101を操作不可能にロックするロック機構106が設けられている。
【0026】
本実施の形態に係る仮想運転システムは、主制御装置10により制御される。主制御装置10は、ステアリング機構100の舵角センサ102からの信号が入力されるステアリング操作検知部12を有している。ステアリング操作検知部12は、舵角センサ102の出力信号を周期的にサンプリングすることでステアリングホイール101に対する操作を検知する。ステアリング操作検知部12は、サンプリングした検知情報(操舵角など)を制御部11へ与える。
【0027】
主制御装置10は、ステアリング機構100のロック機構106を制御するためのロック信号を出力するロック信号出力部13を有している。ロック信号出力部13は、制御部11の制御に応じて、ロック信号又はロック解除信号をロック機構106へ出力する。ロック機構106は、ロック信号が入力された場合にステアリングホイール101を操作不能にロックし、ロック解除信号が入力された場合にロックを解除してステアリングホイール101を操作可能な状態とする。
【0028】
主制御装置10は、操舵制御装置107の動作を制限する信号を出力する操舵制限信号出力部16を有している。操舵制限信号出力部16は、制御部11の制御に応じて、操舵制限信号を操舵制御装置107へ出力する。上述のように操舵制御装置107は、舵角センサ102の出力信号に応じて操舵用モータ103を駆動し、車輪105の向きを変更する制御を行っている。ただし操舵制御装置107は、主制御装置10からの操舵制限信号により動作を制限する指示が与えられた場合、操舵用モータ103の駆動を行わない。よって、このときにユーザがステアリングホイール101を操作した場合であっても、車輌1の車輪105の向きは変更されない。
【0029】
車輌1には、運転操作のためのアクセル111及びブレーキ112等が備えられている。主制御装置10は、アクセル111及びブレーキ112に対する操作を検知するアクセル操作検知部14及びブレーキ操作検知部15を有している。アクセル操作検知部14は、アクセル111に設けられたセンサなどからの信号が入力され、入力された信号に基づいてアクセル111に対する操作を検知し、検知結果を制御部11へ与える。同様にブレーキ操作検知部15は、ブレーキ112に設けられたセンサなどからの信号が入力され、入力された信号に基づいてブレーキ112に対する操作を検知し、検知結果を制御部11へ与える。
【0030】
また車輌1には、走行のための原動力を発生するエンジン115を備えると共に、エンジン115の始動などの制御を行うエンジン制御装置116を備えている。主制御装置10は、エンジン制御装置116の動作を制限する信号を出力するエンジン制限信号出力部17を有している。エンジン制限信号出力部17は、制御部11の制御に応じて、エンジン制限信号をエンジン制御装置116へ出力する。エンジン制御装置116は、主制御装置10からのエンジン制限信号によりエンジン115の始動を制限する指示が与えられた場合、エンジン115の始動を行わない。
【0031】
また本実施の形態に係る仮想運転システムでは、車輌1に実運転用バッテリ121及び仮想運転用バッテリ122の2つのバッテリが搭載されている。実運転用バッテリ121及び仮想運転用バッテリ122両バッテリは、車輌1のエンジン115が動作している場合にオルタネータ(図示は省略する)が発電した電力を蓄積する。実運転用バッテリ121及び仮想運転用バッテリ122は、それぞれ切替スイッチ123に接続されており、切替スイッチ123にていずれか一方のバッテリが選択され、選択されたバッテリからの電力が車輌1に搭載された車載機器へ供給される。
【0032】
主制御装置10は、切替スイッチ123による電力供給源の切り替えを制御するための切替信号を出力する切替信号出力部18を有している。切替信号出力部18は、制御部11の制御に応じて、実運転用バッテリ121又は仮想運転用バッテリ122のいずれかを選択する切替信号を出力する。主制御装置10は、操作ボタン125にて車輌1の実運転を行うか又は仮想運転を行うかの選択をユーザから受け付け、実運転が選択された場合に実運転用バッテリ121からの電力が供給され、仮想運転が選択された場合に仮想運転用バッテリ122からの電力が供給されるよう、切替スイッチ123に対する切替信号を出力する。
【0033】
操作ボタン125は、車輌1の運転席近傍、例えばインストルメントパネルなどに配置された一又は複数のボタンであり、操作の有無などに応じた信号を出力する。主制御装置10は、操作ボタン125にてなされた操作を受け付ける操作受付部19を有している。操作受付部19は、操作ボタン125からの出力信号をサンプリングすることによって操作受付を行い、受け付けた操作を制御部11へ通知する。本実施の形態においては、主制御装置10を含む車輌1の車載機器への電力供給開始(いわゆる電源オン)の操作、及び、車輌1の実運転又は仮想運転のいずれを行うかの選択操作を操作ボタン125にて受け付ける。
【0034】
また車輌1には、ユーザが所持する可搬型の無線通信器70との間で無線通信を行う無線通信装置127が搭載されている。無線通信装置127は、主制御装置10の通信I/F(インタフェース)20に接続されている。主制御装置10の制御部11から通信I/F20へ与えられた情報は、無線通信装置127にて無線信号として無線通信器70へ送信される。無線通信器70から送信された無線信号は無線通信装置127にて受信され、受信された情報は無線通信装置127から通信I/F20を経て制御部11へ与えられる。主制御装置10及び無線通信器70は、無線による情報の送受信を行うことにより認証処理を行う。主制御装置10は、操作ボタン125にて電源オン操作がなされた場合に無線通信器70との認証処理を行い、認証処理に成功した場合に車輌1に搭載された車載機器を起動する。
【0035】
また主制御装置10は、種々の情報を記憶する記憶部21を有している。記憶部21は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性のメモリ素子を用いて構成される。記憶部21には、制御部11にて実行されるプログラム、このプログラムの実行に必要な各種のデータ、及び、上述の認証処理に必要な認証情報等が記憶されている。制御部11は、記憶部21に対するデータの読み書きを行うことができる。
【0036】
また主制御装置10は、ステアリング操作検知部12にて検知したステアリングホイール101に対する操作、アクセル操作検知部14にて検知したアクセル111に対する操作、及び、ブレーキ操作検知部15にて検知したブレーキ112に対する操作に係る信号を外部装置50へ出力する操作信号出力部22を有している。操作信号出力部22は、例えばUSB(Universal Serial Bus)などの規格のケーブルを介して外部装置50に接続され、接続された外部装置50へ操作信号を出力する。
【0037】
外部装置50は、例えばゲーム機、スマートフォン、タブレット型端末装置又はノートPC等の装置である。外部装置50は、画像を表示するための表示部と、主制御装置10が出力した操作信号に応じて表示部に表示する画像を生成する処理部とを備えている。外部装置50は、例えばドライブゲームのプログラムを処理部にて実行することができるゲーム機とすることができ、ゲーム機は主制御部10からの操作信号をドライブゲームに関するゲーム操作として受け付けてゲーム処理を行う。外部装置50は、主制御装置10からの操作信号を、USBなどのケーブルを介して接続されるゲームパッド又はジョイスティック等の外部入力装置からの操作信号と同様に扱ってゲーム処理などを行えばよい。このため、外部装置50は、既存の装置を用いることができる。
【0038】
図3及び図4は、主制御装置10が行う処理の手順を示すフローチャートである。主制御装置10の制御部11は、操作受付部19にて操作ボタン125に対するユーザの電源オン操作を受け付けたか否かを判定し(ステップS1)、受け付けていない場合には(S1:NO)、電源オン操作を受け付けるまで待機する。電源オン操作を受け付けた場合(S1:YES)、制御部11は、無線通信装置127による無線通信器70との無線通信を行って、認証処理を行う(ステップS2)。制御部11は、認証処理が成功したか否かを判定し(ステップS3)、認証処理が成功していない場合(S3:NO)、処理を終了する。
【0039】
認証処理が成功した場合(S3:YES)、制御部11は、ロック信号出力部13にてステアリング機構100のロック機構106へロック解除信号を出力することにより、ステアリングホイール101のロックを解除する(ステップS4)。なお、ステアリングホイール101のロック解除は、例えば操作ボタン125にてロック解除操作を更に受け付けた場合に行う構成であってもよい。
【0040】
その後、制御部11は、操作ボタン125にて、車輌1の実運転を行うか又は仮想運転を行うかの選択受付を行う(ステップS5)。例えば、操作ボタン125として実運転選択ボタン及び仮想運転選択ボタンを設け、いずれのボタンが操作されたかに応じて選択受付を行う構成とすることができる。また例えば、液晶パネルなどに選択を促すメッセージを表示し、タッチパネルなどにより選択受付を行う構成としてもよい。制御部11は、仮想運転の選択がなされたか否かを判定し(ステップS6)、仮想運転の選択がなされていない、即ち実運転の選択がなされた場合(S6:NO)、車輌1の実運転について必要な動作を行い(ステップS7)、処理を終了する。なお、制御部11の実運転動作については、説明を省略する。
【0041】
仮想運転の選択がなされた場合(S6:YES)、制御部11は、エンジン制限信号出力部17にてエンジン制限信号をエンジン制御装置116へ出力することにより、車輌1のエンジン115を始動禁止とする(ステップS8)。同様に、制御部11は、操舵制限信号出力部16にて操舵制限信号を操作制御装置107へ出力することにより、ステアリングホイール101の操作に応じた車輪105の操舵制御を禁止する(ステップS9)。また制御部11は、切替信号出力部18にて信号を出力することにより、車載機器への電力供給元を仮想運転用バッテリ122に切り替える(ステップS10)。
【0042】
次いで制御部11は、ステアリング操作検知部12にてステアリングホイール101に対する操作を検知し(ステップS11)、アクセル操作検知部14にてアクセル111に対する操作を検知し(ステップS12)、ブレーキ操作検知部15にてブレーキ112に対する操作を検知する(ステップS13)。制御部11は、ステップS11〜S13の検知結果に基づく操作信号を生成して操作信号出力部22から外部装置50へ出力する(ステップS14)。
【0043】
次いで制御部11は、操作ボタン125にて仮想運転を終了する操作がなされたか否かを判定する(ステップS15)。仮想運転の終了操作がなされていない場合(S15:NO)、制御部11は、ステップS11へ処理を戻し、操作検知及び操作信号出力を繰り返し行う。仮想運転の終了操作がなされた場合(S15:YES)、制御部11は、切替信号出力部18にて信号を出力することにより、車載機器への電力供給元を実運転用バッテリ121に切り替える(ステップS16)。制御部11は、操舵制限信号出力部16にて操舵を許可する信号を操作制御装置107へ出力することにより、ステアリングホイール101の操作に応じた車輪105の操舵制御を許可する(ステップS17)。また制御部11は、エンジン制限信号出力部17にてエンジンの始動を許可する信号をエンジン制御装置116へ出力することにより、車輌1のエンジン115を始動許可し(ステップS18)、処理を終了する。
【0044】
以上の構成の実施の形態1に係る仮想運転システムは、車輌1に設けられたステアリングホイール101を、ドライブゲーム又はドライブシミュレータ等の仮想運転の運転操作に用いることを可能とする。主制御装置10は、運転席近傍などに設けられた操作ボタン125にてステアリングホイール101を車輌1の実運転又は仮想運転のいずれに利用するかの選択を受け付け、仮想運転に使用する選択がなされた場合、車輌1のエンジン115の始動制限を行う。主制御装置10は、ステアリングホイール101に対する操作を舵角センサ102の出力信号に基づいて検知し、検知した操作に係る操作信号を外部装置50へ出力する。これにより、外部装置50はドライブゲーム又はドライブシミュレータ等の仮想運転のプログラムを実行するに際して、主制御装置10からの操作信号をユーザの運転操作として受け付けて仮想運転を実現することができる。車輌1に設けられた実際のステアリングホイール101を仮想運転の運転操作に用いることが可能となることによって、ユーザはより現実感のある仮想運転を楽しむことができる。
【0045】
また主制御装置10は、ユーザが所持する無線通信器70との間で無線通信による認証処理を行い、認証に成功した場合にステアリングホイール101を実運転又は仮想運転のいずれに用いるかの選択を受け付ける。また主制御装置10は、ステアリングホイール101を操作不可能にロックしておき、無線通信器70との認証処理に成功した場合にロックを解除する。これらにより、認証処理に成功した場合にのみステアリングホイール101を仮想運転の運転操作に用いることを許可することができるため、セキュリティ性を高めることができる。なお無線通信器70との認証処理は、従来のイモビライザー機能を利用して行ってもよい
【0046】
また車輌1のステアリング機構100をステアバイワイヤ方式とする。この方式では、ステアリングホイール101と車輪105とが機械的に連結されていないため、車輌1が走行しない場合であってもステアリングホイール101を仮想運転の運転操作に用いることが容易である。ステアリングホイール101を仮想運転に使用する場合、主制御装置10は、操舵制御装置107へ操舵制限信号を出力することにより、ステアリング機構100によるステアリングホイール101の操作に応じた車輪15の操舵制御を行わないよう制限する。これにより、仮想運転の際に車輪15が動くことを防止できる。
【0047】
また主制御装置10は、車輌1のアクセル111及びブレーキ112に対する操作を検知し、検知した操作に係る操作信号を外部装置50へ出力する。これによりユーザは、ステアリングホイール101に加えて、アクセル111及びブレーキ112を利用した仮想運転を行うことが可能となる。
【0048】
また車輌1には実運転用バッテリ121及び仮想運転用バッテリ122の2つのバッテリを搭載し、切替スイッチ123により実運転を行う場合と仮想運転を行う場合とで車載機器への電力供給元を切り替える。これにより、仮想運転に電力を消費することによりバッテリ上がりで車輌1が走行不可能な状態となることを防止できる。
【0049】
また主制御装置10は、ステアリングホイール101の操作に係る操作信号を、USBのケーブルなどを介して外部装置50へ出力する。これにより、車輌1又は主制御装置10等にドライブゲーム又はドライブシミュレータ等の仮想運転を実現する機能が備えられていない場合であっても、車輌1内にドライブゲーム装置又はドライブシミュレータ装置等の外部装置50を持ち込んで主制御装置10に接続することによって、仮想運転を楽しむことができる。
【0050】
なお本実施の形態においては、主制御装置10がステアリングホイール101に対する操作の他に、アクセル111及びブレーキ112に対する操作を検知して操作信号を出力する構成としたが、これに限るものではない。主制御装置10は、ステアリングホイール101の操作検知及び操作信号出力のみを行う構成であってよい。逆に、主制御装置10は、車輌1のシフトレバー、サイドレバー、ワイパースイッチ又はライトスイッチ等のその他の操作部材に対する操作を検知して操作信号を出力する構成としてよい。ただしこれらの操作部材を仮想運転に用いる構成とする場合、操作部材に対する操作が実車輌の状態に影響することがないよう、ステアリング機構100及びエンジン115に対する制限と同様に、主制御装置10が制限を行うことが望ましい。
【0051】
また本実施の形態においては、外部装置50が表示部を備える構成としたが、これに限るものではない。例えば車輌1に液晶ディスプレイなどの表示装置が搭載されている場合、外部装置50と表示装置とを接続し、外部装置50が出力した画像信号に基づいて表示装置が表示を行う構成としてもよい。例えば外部装置50を据置型のゲーム機とした場合、主制御装置10が出力した操作信号をゲーム機へ入力し、ゲーム機が出力した画像信号を表示装置へ入力する構成とすることができる。
【0052】
また主制御装置10及び外部装置50をUSBなどのケーブルで接続する構成としたが、これに限るものではない。主制御装置10は、操作信号を無線送信し、この無線信号を外部装置50が受信する構成としてもよい。
【0053】
(実施の形態2)
図5は、実施の形態2に係る仮想運転システムの主制御装置210の構成を示すブロック図である。実施の形態1に係る仮想運転システムでは、ドライブゲーム又はドライブシミュレータ等の仮想運転に係る処理を外部装置50が行う構成であった。これに対して実施の形態2に係る仮想運転システムでは、仮想運転に係る処理を主制御装置210が行う構成である。
【0054】
主制御装置210の記憶部21には、車輌1の実運転の際の制御を行うための車輌制御プログラム221aと、仮想運転の際に操作に応じた画像生成などの処理を行うための仮想運転プログラム221bとが記憶されている。主制御装置210の制御部211は、操作ボタン125に対する操作により、実運転を行う選択を受け付けた場合、記憶部21から車輌制御プログラム221aを読み出して実行する。これにより主制御装置210によって、車輌1の走行に必要な制御が行われる(詳細な説明は省略する)。
【0055】
また仮想運転を行う選択を受け付けた場合、制御部211は、実施の形態1の場合と同様に、エンジン115を始動禁止とし、ステアリング機構100による操舵制御を禁止し、電力供給元を仮想運転用バッテリ122に切り替えた後、記憶部21から仮想運転プログラム221bを読み出して実行する。仮想運転プログラム221bは、ドライブゲーム又はドライブシミュレータ等の仮想運転を実現するアプリケーションプログラムである。これを実行する制御部211は、仮想運転を実現するために必要な画像処理能力及び演算能力を有するものである。
【0056】
仮想運転プログラム221bを実行した制御部211は、例えばユーザが操作する仮想の車輌を走行させる3次元仮想空間の画像を生成する画像処理を行い、生成した画像を画像出力部222から表示装置260へ出力することにより、3次元仮想空間の画像を表示装置260に表示する。3次元仮想空間を構成するためのポリゴンデータ及びテクスチャデータ等は、仮想運転プログラム221bと共に記憶部21に記憶されている。このとき制御部211は、ステアリング操作検知部12にて検知したステアリングホイール101に対する操作、アクセル操作検知部14にて検知したアクセル111に対する操作、及び、ブレーキ操作検知部15にて検知したブレーキ112に対する操作に応じて、表示装置260に表示する3次元仮想空間の画像を変化させる。
【0057】
画像出力部222は、制御部211から与えられた画像を、表示装置260の表示に適した画像信号に変換して出力する。表示装置260は、主制御装置210が出力した画像信号に基づく画像表示を行う。表示装置260は、例えば車輌1に搭載されたカーナビゲーション装置と共用の液晶ディスプレイなどであってよく、また例えば可搬型のテレビジョン装置などを画像信号用のケーブルなどを介して接続する構成であってもよい。更には、表示装置260は、例えば車輌1のフロントガラス又は車内に設けたスクリーン等に主制御装置210が生成した3次元仮想空間の画像を投影して表示する投影装置であってもよい。
【0058】
以上の構成の実施の形態2に係る仮想運転システムは、車輌1に搭載された主制御装置210がドライブゲーム又はドライブシミュレータ等の仮想運転を実現する仮想空間の画像生成及び表示処理を行う構成である。これにより、ユーザはゲーム機などの外部装置を車輌1内に持ち込むことなく、ステアリングホイール101などを用いた仮想運転を楽しむことができる。
【0059】
なお本実施の形態においては、主制御装置210の記憶部21に仮想運転プログラム221bを記憶する構成としたが、これに限るものではない。例えば主制御装置210にメモリカード又は光ディスク等の記録媒体を装着する装着部を設け、装着部に装着された記録媒体から制御部211が仮想運転プログラム221bを読み出して実行する構成としてもよい。また主制御装置210の制御部211が仮想運転プログラム221bを実行する構成としたが、これに限るものではない。例えば車載制御プログラム221aを実行するCPUなどと、仮想運転プログラム221bを実行するCPUなどとを別に設ける構成であってもよい。また更には、仮想運転プログラム221bを主制御装置210にて実行するのではなく、車輌1にドライブゲーム装置又はドライブシミュレータ装置等を搭載し、これらの装置が仮想運転プログラム221bを実行する構成としてもよい。この構成の場合、主制御装置210がステアリングホイール101などに対する操作検知結果に応じた信号を車載のドライブゲーム装置又はドライブシミュレータ装置等へ出力し、主制御装置210からの信号に応じてドライブゲーム装置又はドライブシミュレータ装置等が仮想空間の画像表示を行う。
【0060】
また実施の形態2に係る仮想運転システムのその他の構成は、実施の形態1に係る仮想運転システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【0061】
1 車輌
10 主制御装置(運転操作装置)
11 制御部(選択受付手段、原動機制限手段、認証処理手段、ロック手段、ロック解除手段、ステアリング制限手段、バッテリ切替手段)
12 ステアリング操作検知部(ステアリングホイール操作検知手段)
13 ロック信号出力部(ロック手段、ロック解除手段)
14 アクセル操作検知部(アクセル操作検知手段)
15 ブレーキ操作検知部(ブレーキ操作検知手段)
16 操舵制限信号出力部(ステアリング制限手段)
17 エンジン制限信号出力部(原動機制限手段)
18 切替信号出力部(バッテリ切替手段)
19 操作受付部(選択受付手段)
20 通信I/F
21 記憶部
22 操作信号出力部(外部出力手段)
50 外部装置(画像処理手段、表示手段)
70 無線通信器(無線通信手段)
100 ステアリング機構
101 ステアリングホイール
102 舵角センサ
103 操舵用モータ
104 ラック&ピニオン機構
105 車輪
106 ロック機構
107 操舵制御装置
111 アクセル
112 ブレーキ
115 エンジン
116 エンジン制御装置
121 実運転用バッテリ
122 仮想運転用バッテリ
123 切替スイッチ(バッテリ切替手段)
125 操作ボタン
127 無線通信装置
210 主制御装置(運転操作装置)
211 制御部(選択受付手段、原動機制限手段、認証処理手段、ロック手段、ロック解除手段、ステアリング制限手段、バッテリ切替手段、画像処理手段)
221a 車輌制御プログラム
221b 仮想運転プログラム
222 画像出力部
260 表示装置(表示手段)
図1
図2
図3
図4
図5