CN112221115A - 在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备。该设备包括：身体压力传感器、显示设备、操纵杆和游戏模块；所述身体压力传感器在座椅靠背和座椅坐垫的双侧对称的位置处布置在座椅靠背和座椅坐垫中，并且感测乘客上身的身体压力分布以及乘客下身的身体压力分布；所述显示设备布置在座椅周围的位置处并且在运行使用球体的游戏时显示游戏运行画面；所述操纵杆布置在座椅周围的位置处并且操纵游戏；所述游戏模块连接至座椅坐垫的前部并且包括：球体、多个受力传感器和连接器：所述球体使得乘客能够用脚踢球体；所述多个受力传感器安装在球体中；所述连接器用于支撑球体并且将来自受力传感器的信号输出至控制器。

Description

在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备
技术领域
本发明涉及在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备；更具体地，本发明涉及在自动驾驶车辆中使用包括身体压力传感器和安装至座椅的球体的游戏模块等来进行例如足球游戏的游戏的设备。
背景技术
对于配置为无需驾驶员调节而行驶的自动驾驶车辆来说，自动驾驶车辆的乘客舱中的乘客可以在坐在座椅上的状态下做出各种合意的姿势，以进行多边会议、多边谈话、观赏车外景色、阅读、休息、睡眠等。
与此相关，对用于自动驾驶车辆的座椅进行了研究和开发，除了用于在前后方向上调节座椅的位置、调节座椅的竖直高度、座椅的倾斜等的基本机构之外，还应用了例如座椅转换机构和旋转机构的各种机构。
虽然已经开发了为了使乘客能够做出各种姿势的自动驾驶车辆专用的座椅机构，但是在长途旅行期间，乘客可能感到烦闷和乏味。
例如，对于自动驾驶车辆来说，在长途旅行期间，乘客在有限的空间中保持静止姿势的同时，使用智能手机或电脑、观赏车外景色、阅读等消磨时间。因此，乘客可能因为其身体活动受限而感到乏味，在严重的情况下可能出现晕车。
从而，需要对自动驾驶车辆应用游戏设备以提供运动效果，使乘客在长途旅行期间活动其身体，同时向乘客提供娱乐而消除乏味。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题，并且本发明的一个目标在于提供一种在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其使得乘客能够在坐在座椅上的状态下观看显示器的游戏运行画面同时进行游戏，并且能够基于由安装至座椅的身体压力传感器输出的感测乘客的身体压力分布的信号以及在感测乘客踢游戏模块的球体时产生的力使产生的信号来运行使用球体的游戏(例如足球游戏)，从而能够提供运动效果，使得乘客能够在自动驾驶车辆的长途旅行期间活动身体，同时向乘客提供娱乐效果，从而消除乏味。
在一个方面，本发明提供了一种在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其包括：身体压力传感器、显示设备、操纵杆和游戏模块；所述身体压力传感器在座椅靠背和座椅坐垫的双侧对称的位置处布置在座椅靠背和座椅坐垫的内部，所述身体压力传感器配置为感测乘客上身的身体压力分布以及乘客下身的身体压力分布；所述显示设备布置在座椅周围的位置处，所述显示设备配置为在运行使用球体的游戏时显示游戏运行画面；所述操纵杆布置在座椅周围的位置处，所述操纵杆配置为在游戏中操纵球体；所述游戏模块连接至座椅坐垫的前部，所述游戏模块包括：球体、多个受力传感器和连接器：所述球体使得乘客能够用脚踢球体；所述多个受力传感器安装在球体中；所述连接器用于支撑球体并且将来自受力传感器的信号输出至控制器；所述控制器用于向显示设备输出游戏运行画面，并且基于来自身体压力传感器的感测信号以及来自受力传感器的感测信号而控制游戏的整体运行。
身体压力传感器可以包括：第一身体压力传感器和第二身体压力传感器；所述第一身体压力传感器在座椅靠背的双侧对称的位置处安装在座椅靠背的内部，以感测乘客的上身压力；所述第二身体压力传感器在座椅坐垫的双侧对称的位置处安装在座椅坐垫的内部，以感测乘客的下身压力。
第一身体压力传感器可以包括：用于感测乘客的左上背部的身体压力的第1-1左侧身体压力传感器、用于感测乘客的左中背部的身体压力的第1-2左侧身体压力传感器、用于感测乘客的左腰部的身体压力的第1-3左侧身体压力传感器、用于感测乘客的右上背部的身体压力的第1-1右侧身体压力传感器、用于感测乘客的右中背部的身体压力的第1-2右侧身体压力传感器以及用于感测乘客的右腰部的身体压力的第1-3右侧身体压力传感器。
第二身体压力传感器可以包括：用于感测乘客的左臀部的身体压力的第2-1左侧身体压力传感器、用于感测乘客的左大腿部的身体压力的第2-2左侧身体压力传感器、用于感测乘客的右臀部的身体压力的第2-1右侧身体压力传感器以及用于感测乘客的右大腿部的身体压力的第2-2右侧身体压力传感器。
显示设备可以包括：多接头连杆和显示器；所述多接头连杆连接至安装至座椅一侧部分的扶手，使得多接头连杆可改变方向；所述显示器可转动地安装至多接头连杆的自由端部。
操纵杆可以安装在安装至座椅一侧部分的扶手上，使得乘客能够操纵操纵杆。
显示设备可以连接至设置在座椅靠背的预定位置处的虚拟现实(VR)装置的专用连接器，使得显示设备用作根据来自所述控制器的命令显示游戏画面的VR装置。
游戏模块的受力传感器可以包括：九个或更多个受力传感器，其附接至球体的一个半球表面，位于球体的外层和内层之间，同时在竖直方向和水平方向上彼此均匀地间隔开。
游戏模块的连接器可以包括：输入连接器、输出连接器和信号传输连接器；所述输入连接器安装至球体的另一个半球表面，并且连接至受力传感器，使得输入连接器能够与受力传感器交换信号；所述输出连接器连接至控制器，使得输出连接器能够与控制器交换信号；所述信号传输连接器用于连接输入连接器和输出连接器，同时具有两个或更多个连杆的多接头连杆结构。
控制器可以包括：游戏输入设备、游戏运行控制器、游戏操作运算器和游戏输出设备；所述游戏输入设备用于输入关于是否运行游戏的信息以及关于游戏模式选择的信息；所述游戏运行控制器用于运行通过游戏输入设备输入的游戏模式，并向游戏模块的受力传感器和身体压力传感器施加启动信号；所述游戏操作运算器用于从身体压力传感器和受力传感器接收感测信号，以基于接收到的感测信号计算乘客的当前游戏运行动作，并向游戏运行控制器输入计算出的结果；所述游戏输出设备用于根据游戏运行控制器的命令来输出游戏运行画面和声音。
通过游戏输入设备可选择的游戏模式可以选自足球游戏中的点球模式、任意球模式和比赛模式中的一个，或者可以选自用脚踢球的游戏中的足排球(foot volleyball)模式、足棒球(foot baseball)模式和藤球(sepak takraw)模式中的一个。
在点球模式中，游戏操作运算器可以基于来自身体压力传感器的身体压力信号，确定踢球者射出的球所到达的位置以及多分区球门区域中的守门员堵截射出的球的位置，并且可以基于当乘客踢球体时由受力传感器产生的感测信号，确定球的行进方向。
在任意球模式中，游戏操作运算器可以根据来自操纵杆的操纵信号确定任意球方向，可以基于根据乘客在球体上的踢球位置而变化的受力传感器的感测信号来确定行进球路，可以基于根据乘客踢球体的踢球力度而变化的来自受力传感器的感测信号来确定任意球的力度，并且可以基于来自身体压力传感器的身体压力信号来确定在球的行进期间产生的球的行进曲线。
在比赛模式中，所述游戏操作运算器可以根据来自操纵杆的操纵信号确定球的左/右运球方向，可以基于当乘客以预定力度以下的力度重复地接触球体时产生的来自受力传感器的感测信号来确定球的向前运球方向，可以基于根据乘客在球体上的踢球位置而变化的来自受力传感器的感测信号来确定球的行进球路，可以基于根据乘客的踢球力度而变化的来自受力传感器的感测信号来确定传球的力度和射门的力度，并且可以基于来自身体压力传感器的身体压力信号来确定运球姿势。
控制器可以包括：座椅姿态控制器、虚拟现实(VR)装置驱动设备和泵驱动设备；所述座椅姿态控制器用于输出调节信号，用于调节座椅姿态以符合通过游戏输入设备输入的游戏模式；所述虚拟现实(VR)装置驱动设备用于在连接至VR装置连接器时驱动VR装置；所述泵驱动设备用于向泵提供驱动命令，所述泵适用于向游戏模块的球体供应空气或使球体放气。
所述设备可以进一步包括：摄像机，其用于感测乘客的运动，以确定进行足球游戏时的各种运球姿势，并且将感测到的结果发送至控制器。
下面讨论本发明的其它方面和优选的实施方案。
本发明可以根据所显示的实施方案、上述配置、配置的组合及其使用关系提供以下效果。
也就是说，基于当乘客的上身部分和下身部分等移动时由身体压力传感器产生的身体压力信号以及当乘客接触或踢球时由身体压力传感器产生的感测信号，通过使乘客能够在坐在座椅上的状态下进行足球游戏(点球模式、任意球模式或比赛模式等)，可以提供运动效果，使得乘客能够活动身体，同时向乘客提供娱乐效果，在例如将来可商用的自动驾驶车辆的长途旅行的情况下消除乏味。
使用来自身体压力传感器的身体压力信号以及来自受力传感器的感测信号，还可以通过足排球模式、足棒球模式、藤球模式等进行足球游戏之外的用脚踢球的游戏。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力电动车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力电动车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
下面讨论本发明的上述特征及其它特征。
附图说明
现在将参考附图中示出的某些示例性实施方案详细描述本发明的上述和其它特征，下面给出的附图仅用于说明，因此对本发明是非限制性的，其中：
图1为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备的配置的示意图；
图2为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备的配置中包括的显示器和操纵杆的安装示例的示意图；
图3为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备中使用球体的游戏模块的示意图；
图4为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备的游戏模块中包括的球体的截面结构的示意图；
图5为显示了从前侧观察的根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备的游戏模块中包括的受力传感器的排布的示意图；
图6为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备中使用球体的游戏模块安装在座椅处的状态的示意图；
图7为显示了用于对根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备中包括的球体充气和放气的泵安装在座椅处的示例的示意图；
图8为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备的控制配置的框图；
图9为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备中包括的身体压力传感器的身体压力感测示例的示意图；
图10为显示了根据本发明的在自动驾驶车辆中进行游戏的方法的流程图；
图11和图12为显示了乘客使用根据本发明的自动驾驶车辆的游戏设备在点球模式下进行足球游戏的示例的示意图；
图13和图14为显示了乘客使用根据本发明的自动驾驶车辆的游戏设备在任意球模式下进行足球游戏的示例的图；
图15至图18为显示了乘客使用根据本发明的自动驾驶车辆的游戏设备在比赛模式下进行足球游戏的示例的图；以及
图19为显示了根据本发明的自动驾驶车辆的游戏设备的配置中包括的摄像机的安装示例的示意图。
应当了解，所附附图并非一定按比例地绘制，而是显示了说明本发明的基本原理的各种优选特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本发明的相同的或等同的部件。
具体实施方式
接下来，将详细参考本发明的各种实施方案，实施方案的示例被显示在附图中并在下文描述。
图1为显示了根据本发明的自动驾驶车辆的娱乐设备(例如游戏设备)的配置的示意图。在图1中，附图标记“100”表示自动驾驶车辆中的座椅。
座椅100包括：用于支撑乘客上身的座椅靠背110、用于支撑乘客下身的座椅坐垫120以及用于支撑乘客头部的座椅靠枕130。
身体压力传感器200安装在座椅靠背110和座椅坐垫120的双侧对称的位置处。身体压力传感器200适于感测乘客的上身的身体压力分布以及乘客的下身的身体压力分布，从而产生用于运行使用球体的游戏的输入信号。
如图1所示，身体压力传感器200包括：第一身体压力传感器210和第二身体压力传感器220；所述第一身体压力传感器210在座椅靠背110的双侧对称的位置处安装在座椅靠背110的内部，以感测乘客的上身压力分布；所述第二身体压力传感器220在座椅坐垫120的双侧对称的位置处安装在座椅坐垫120的内部，以感测乘客的下身压力分布。
第一身体压力传感器210可以适于感测当乘客的上身与座椅靠背110紧密接触时表现出的身体压力分布变化。第一身体压力传感器210包括：用于感测乘客的左上背部的身体压力的第1-1左侧身体压力传感器211、用于感测乘客的左中背部的身体压力的第1-2左侧身体压力传感器212、用于感测乘客的左腰部的身体压力的第1-3左侧身体压力传感器213、用于感测乘客的右上背部的身体压力的第1-1右侧身体压力传感器214、用于感测乘客的右中背部的身体压力的第1-2右侧身体压力传感器215以及用于感测乘客的右腰部的身体压力的第1-3右侧身体压力传感器216。
在这种情况下，第1-1左侧身体压力传感器211、第1-2左侧身体压力传感器212和第1-3左侧身体压力传感器213安装在座椅靠背110的左侧部分的内部，同时在竖直方向上彼此均匀地间隔开。另一方面，第1-1右侧身体压力传感器214、第1-2右侧身体压力传感器215和第1-3右侧身体压力传感器216安装在座椅靠背110的右侧部分的内部，同时在竖直方向上彼此均匀地间隔开。
第二身体压力传感器220可以包括：用于感测乘客的左臀部的身体压力的第2-1左侧身体压力传感器221、用于感测乘客的左大腿部的身体压力的第2-2左侧身体压力传感器222、用于感测乘客的右臀部的身体压力的第2-1右侧身体压力传感器223以及用于感测乘客的右大腿部的身体压力的第2-2右侧身体压力传感器224。
在这种情况下，第2-1左侧身体压力传感器221和第2-2左侧身体压力传感器222安装在座椅坐垫120的左侧部分的内部，同时在前后方向上彼此均匀地间隔开。另一方面，第2-1右侧身体压力传感器223和第2-2右侧身体压力传感器224安装在座椅坐垫120的右侧部分的内部，同时在前后方向上彼此均匀地间隔开。
这样，第一身体压力传感器210和第二身体压力传感器220分别感测乘客的上身压力分布和下身压力分布，使得所感测的身体压力分布的身体压力分为相应的高水平、中水平和低水平的身体压力，随后将所感测的结果发送至控制器500的游戏操作运算器530。
参考图1和图2，在座椅周围的位置处安装有用于在运行使用球体的游戏时显示游戏运行画面的显示设备400以及用于在游戏中操纵球体的操纵杆160。
显示设备400可以包括：多接头连杆410和显示器420；所述多接头连杆410连接至安装在座椅一侧部分的扶手，使得多接头连杆410能够改变方向；所述显示器420通过铰接连接可转动地安装至多接头连杆410的自由端部。
相应地，乘客可以在进行游戏时通过改变多接头连杆410朝向乘客前方的方向，随后转动显示器420朝向乘客的视野，容易地设置显示器420的位置。
在这种情况下，操纵杆160安装在安装至座椅一侧部分的扶手140上，使得乘客可以操纵操纵杆160。
或者，如图1所示，显示设备400可以连接至设置在座椅靠背110的预定位置处的虚拟现实(virtual reality，VR)装置的专用连接器430，同样可以用作根据来自控制器500的命令显示游戏画面的VR装置440。
此外，可以使用安装在车辆中的音频视频导航(AVN)显示器、提供行驶信息的平视显示器以及在车窗玻璃上显示游戏画面的显示器中选出的一者作为显示设备400。
相应地，当乘客开启显示器420或VR装置440并选择足球游戏时，控制器500将乘客所选择的足球游戏的运行画面输出至显示器420或VR装置440，并且基于来自身体压力传感器200(其包括第一身体压力传感器210和第二身体压力传感器220)的感测信号以及来自受力传感器320的感测信号来控制乘客所选择的足球游戏的整体运行。
根据本发明，使得乘客能够进行使用球体的游戏的游戏模块300单独安装至座椅。
如图3所示，游戏模块300包括：球体310、多个受力传感器320以及连接器330；所述球体310使得乘客能够用脚踢球体310；所述多个受力传感器320安装在球体310中；所述连接器330用于支撑球体310并将来自受力传感器320的信号输出至控制器500。
具体地，游戏模块300的受力传感器320是用于感测当乘客用脚接触或踢球体310时产生的力的传感器。如图4所示，受力传感器320附接在球体310的内层314和外层312之间。
九个或更多个受力传感器320可以附接至球体310的指向坐在座椅上的乘客的一个半球表面，同时在竖直方向和水平方向上彼此均匀地间隔开。
这样，如图5所示，受力传感器320在球体310的一个半球表面上在竖直方向和水平方向上均匀地排布，坐在座椅上的乘客在乘客观看球体310的方向上(即图5所示的方向Z)用脚踢或接触该半球表面。
如图1和图3所示，游戏模块300的连接器330包括：输入连接器322、输出连接器326和信号传输连接器324；所述输入连接器322安装至球体310的另一个半球表面，并且连接至受力传感器320，使得输入连接器322可以与受力传感器320交换信号；所述输出连接器326连接至控制器500，使得输出连接器326可以与控制器500交换信号；所述信号传输连接器324用于使输入连接器322与输出连接器326连接，同时具有带有两个或更多个连杆的多接头连杆结构。
在这种情况下，控制器500在座椅坐垫120的下部分的预定位置处安装至座椅坐垫120。
相应地，如图6所示，当游戏模块300的输出连接器326连接至安装在座椅坐垫120的下部分的预定位置处的控制器500的输入口501时，实现这样的状态：乘客能够用脚接触或踢球体310，并且来自受力传感器320的感测信号能够发送至控制器500。
用于向球体310供应空气或者使球体310放气的泵模块340可以在座椅坐垫120的下部分的预定位置处安装至座椅坐垫120。
如图7所示，泵模块340可以包括：空气泵342和喷嘴管线346，所示喷嘴管线346连接至空气泵342的出口，同时绕卷筒344缠绕。
相应地，在从卷筒344拉出喷嘴管线346并将喷嘴管线346连接至球体310后，可以通过空气泵342的吹气操作向球体310供应空气。在不使用球体310时，可以通过空气泵342的抽吸操作而向外排出供应至球体310的空气。
如图8所示，控制器500包括游戏输入设备510，以根据使用者的操纵来输入关于是否运行游戏的信息以及关于所选择的游戏模式(例如，足球游戏中的点球模式、任意球模式或比赛模式等)的信息。控制器500还包括：游戏运行控制器520、游戏操作运算器530和游戏输出设备540；所述游戏运行控制器520用于运行通过游戏输入设备510选择性地输入的游戏模式，并向游戏模块300的受力传感器320和身体压力传感器200施加启动信号；所述游戏操作运算器530用于从身体压力传感器200和受力传感器320接收感测信号，基于接收到的感测信号计算乘客的当前游戏运行动作，并向游戏运行控制器520输入计算出的结果；所述游戏输出设备540用于根据游戏运行控制器520的命令来输出游戏运行画面和声音。
控制器500进一步包括：座椅姿态控制器550、VR装置驱动设备560和泵驱动设备570；所述座椅姿态控制器550用于输出调节信号，以调节座椅姿态符合通过游戏输入设备510输入的游戏模式；所述VR装置驱动设备560用于在连接至VR装置连接器430时驱动VR装置；所述泵驱动设备570用于向空气泵342提供驱动命令，空气泵342工作以向游戏模块300的球体310供应空气或使球体310放气。
在本发明中，控制器500可以为计算机、处理器、中央处理单元或电子控制单元等。
此外，游戏设备进一步包括摄像机150，用于感测乘客的运动，以确定进行足球游戏时的各种运球姿势，并将感测到的结果发送至控制器500。如图19所示，摄像机150可以安装至布置在自动驾驶车辆的每个座椅上方的顶篷表面。
接下来，将描述如上所述配置的使用自动驾驶车辆中的座椅和球体的操作的游戏设备的操作流程。
图10为显示了根据本发明的自动驾驶车辆中的运行游戏的方法的流程图。
首先，乘客开启显示器420并输入关于乘客的身体的信息(高度和重量)(S101)。
输入的身体信息随后发送至控制器500，控制器500根据身体信息依次设定游戏模块300的球体310、座椅位置以及显示设备400。
例如，通过控制器500执行的设定程序包括：球体设定程序S102、座椅位置设定程序S103和程序S104；所述球体设定程序S102将来自控制器500的泵驱动设备570的驱动命令发送至空气泵342，从而向球体310供应空气；所述座椅位置设定程序S103将来自座椅姿态控制器550的驱动命令发送至用于调节座椅的倾斜和前/后运动的电机，从而调节座椅姿态使得乘客的脚可以位于球体310附近；所述程序S104设定连接至显示器420的多接头连杆410的位置，使得乘客可以观看显示器420。
接下来，乘客通过游戏输入设备510从显示器420或VR装置440上显示的菜单选择合意的游戏模式，从而通过游戏输入设备510输入所选择的游戏模式(S105)。
在这种情况下，乘客可以通过游戏输入设备510从所显示的足球游戏模式中选择点球模式(S106)，可以从所显示的足球游戏模式中选择任意球模式(S107)，或者可以从所显示的足球游戏模式中选择比赛模式(S108)。
此外，乘客通过游戏输入设备510从所显示的菜单选择玩家(S109)。
例如，乘客可以选择1对1模式(S110)、计算机对手模式(S111)、单人模式(S112)或多人模式(S113)。
此外，乘客通过游戏输入设备510从菜单选择进攻或者防守(S114)。
接下来，控制器500的游戏运行控制器520运行由乘客所选择的游戏模式，同时向安装至座椅的身体压力传感器200以及安装在球体310中的受力传感器320施加启动信号。
相应地，控制器500的游戏操作运算器530从身体压力传感器200接收感测信号(S115)，同时从受力传感器320接收感测信号(S116)，从而计算乘客的当前游戏运行动作。基于计算出的结果，游戏运行控制器520运行足球游戏(点球模式、任意球模式和比赛模式之一)(S117)。
根据来自游戏运行控制器520的命令，通过游戏输出设备540输出游戏运行画面和声音；这样，乘客可以进行足球游戏(点球模式、任意球模式和比赛模式之一)。
接下来，将描述点球模式、任意球模式和比赛模式的运行示例。
点球(Penalty Kick，PK)模式
图11和图12为显示了乘客使用根据本发明的自动驾驶车辆的游戏设备在点球模式下进行足球游戏的示例的示意图。
在点球模式中，基于来自身体压力传感器200的身体压力信号，游戏操作运算器530确定踢球者射出的球所到达的球的目标位置，以及多分区球门区域(在
图12中通过粗椭圆形线表示)中的守门员堵截射出的球的球的堵截位置。基于乘客踢球体310时由受力传感器320产生的感测信号，游戏操作运算器530进一步确定球的行进方向。
例如，游戏操作运算器530确定身体压力传感器200的身体压力信号(踢球者侧的乘客身体压力信号)表示身体压力集中在左上座椅部分持续预定时间或以上，如图11的①所示，此时游戏操作运算器530可以判定踢球者朝向如图12所示的多分区球门区域中的图12的①所示的球门区域射出的球。
另一方面，在确定身体压力传感器200的身体压力信号(守门员侧的乘客身体压力信号)表示身体压力集中在左上座椅部分持续预定时间或以上，如图11的①中所示，此时游戏操作运算器530可以判定守门员堵截朝向如图12所示的多分区球门区域中的图12的①所示的球门区域射出的球。
相应地，游戏运行控制器520从游戏操作运算器530接收判定信号，随后通过游戏输出设备540输出游戏运行画面和声音，于是以这样的方式执行点球模式：当踢球者侧的乘客身体压力信号所表示的位置与守门员侧的乘客身体压力信号所表示的位置相同时，判定踢球者的射门没有命中；而当上述位置彼此不同时，判定踢球者的射门为命中。
任意球(Free Kick，FK)模式
图13和图14为显示了乘客使用根据本发明的自动驾驶车辆的游戏设备在任意球模式下进行足球游戏的示例的图。
在任意球模式中，基于根据乘客在球体310上的踢球位置而变化的受力传感器320的感测信号，游戏操作运算器530确定球的行进球路和行进高度。
例如，如图13所示，当乘客踢球体310的左上端部时，球的行进球路对应于外旋踢法(out-front kick)，球的行进高度对应于球以较低的行进高度行进的地滚球踢法(driven kick)。
此外，在任意球模式中，游戏操作运算器530基于来自身体压力传感器200的身体压力信号，确定在球的行进期间产生的球的行进曲线，并且基于根据乘客踢球体310的踢球力度而变化的来自受力传感器320的感测信号，确定任意球的力度。
例如，如图13所示，当乘客的身体压力集中在左侧座椅部分，并且进行增大或减小的调节时，可以确定球的行进曲线的左侧倾斜程度。另一方面，当乘客的身体压力集中在右侧座椅部分，并且进行增大或减小的调节时，可以确定球的行进曲线的右侧倾斜程度。
此外，在任意球模式中，游戏操作运算器530根据操纵杆160的操纵信号确定任意球方向。
例如，如图14所示，基于根据操纵杆160的操纵移动的光标，可以确定任意球方向。
相应地，游戏运行控制器520从游戏操作运算器530接收判定信号，随后通过游戏输出设备540输出游戏运行画面和声音，这样执行任意球模式。
比赛(Match，MT)模式
图15至图18为显示了乘客使用根据本发明的自动驾驶车辆的游戏设备在比赛模式下进行足球游戏的示例的图。
如图18所示，当乘客通过游戏输入设备510从所显示的游戏模式中选择比赛模式时，游戏运行控制器520执行比赛模式，并由此显示类似实际足球游戏的画面作为通过游戏输出设备540输出至显示器的游戏运行画面。
在比赛模式中，游戏操作运算器530根据操纵杆160的操纵信号确定球的左/右运球方向。基于乘客以预定力度以下的力度重复地接触球体310时产生的受力传感器320的感测信号，游戏操作运算器530还确定球的向前运球方向。
例如，如图15所示，当游戏操作运算器530从受力传感器320接收乘客以预定力度(5kgf)以下重复地接触球体310时产生的感测信号时，游戏操作运算器530判定向前运球。当游戏操作运算器530还从操纵杆160接收向左操纵信号时，游戏操作运算器530判定向左运球。另一方面，当从操纵杆160接收向右操纵信号时，游戏操作运算器530判定向右运球。游戏操作运算器530随后将判定结果发送至游戏运行控制器520。
在比赛模式中，基于根据乘客在球体310上的踢球位置变化的来自受力传感器320的感测信号，游戏操作运算器530确定球的行进球路和行进高度。基于根据乘客的踢球力度而变化的来自受力传感器320的感测信号，游戏操作运算器530还确定传球的力度和射门的力度。
例如，如图16所示，在比赛模式中，当乘客踢球体310的左上端部时，游戏操作运算器530判定球的行进球路对应于外旋踢法，球的行进高度对应于球以较低的行进高度行进的地滚球踢法。基于踢球力度，游戏操作运算器530还判定传球和射门力度已经调节为弱、正常或强。
此外，在比赛模式中，基于来自身体压力传感器200的身体压力信号以及来自摄像机150的影像信号，游戏操作运算器530确定运球姿势。
例如，如图17所示，游戏操作运算器530接收来自安装在座椅靠枕130内部的身体压力传感器的身体压力信号或者在拍摄乘客在合意的方向上移动头部的运动时由摄像机150产生的影像信号，此时游戏操作运算器530判定为踢球者用头部运球的姿势。
此外，如图17所示，基于来自身体压力传感器200的身体压力信号以及来自摄像机150的影像信号，可以判定例如身体对抗、抢断和投掷的运球姿势。
相应地，游戏运行控制器520从游戏操作运算器530接收判定信号，随后通过游戏输出设备540输出游戏运行画面和声音，这样执行比赛模式。
通过上述说明显而易见的是，根据本发明，基于当乘客的上身部分和下身部分等移动时由身体压力传感器产生的身体压力信号以及当乘客接触或踢球时由身体压力传感器产生的感测信号，通过使乘客能够在坐在座椅上的状态下进行足球游戏(点球模式、任意球模式或比赛模式等)，可以提供运动效果，使得乘客能够活动身体，同时向乘客提供娱乐效果，从而在将来可商用的自动驾驶车辆的诸如长途旅行的情况下消除乏味。
参考优选的实施方案详细描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解可以对这些实施方案做出改变而不偏离本发明的原理和精神，本发明的范围在所附权利要求及其等价形式中限定。

Claims (16)

1.一种在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，所述设备包括：
身体压力传感器，其在座椅靠背和座椅坐垫的双侧对称的位置处布置在座椅靠背和座椅坐垫的内部，所述身体压力传感器配置为感测乘客上身的身体压力分布以及乘客下身的身体压力分布；
显示设备，其布置在座椅周围的位置处，所述显示设备配置为在运行使用球体的游戏时显示游戏运行画面；
操纵杆，其布置在座椅周围的位置处，所述操纵杆配置为在游戏中操纵球体；以及
游戏模块，其连接至座椅坐垫的前部，所述游戏模块包括：
球体，其使得乘客能够用脚踢球体；
多个受力传感器，其安装在所述球体中；以及
连接器，其用于支撑球体并且将来自受力传感器的信号输出至控制器；
其中，所述控制器配置为向显示设备输出游戏运行画面，并且基于来自身体压力传感器的感测信号以及来自受力传感器的感测信号而控制游戏的整体运行。
2.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述身体压力传感器包括：
第一身体压力传感器，其在座椅靠背的双侧对称的位置处布置在座椅靠背的内部，所述第一身体压力传感器配置为感测乘客的上身压力；以及
第二身体压力传感器，其在座椅坐垫的双侧对称的位置处安装在座椅坐垫的内部，所述第二身体压力传感器配置为感测乘客的下身压力。
3.根据权利要求2所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述第一身体压力传感器包括：
第1-1左侧身体压力传感器，其用于感测乘客的左上背部的身体压力；
第1-2左侧身体压力传感器，其用于感测乘客的左中背部的身体压力；
第1-3左侧身体压力传感器，其用于感测乘客的左腰部的身体压力；
第1-1右侧身体压力传感器，其用于感测乘客的右上背部的身体压力；
第1-2右侧身体压力传感器，其用于感测乘客的右中背部的身体压力；以及
第1-3右侧身体压力传感器，其用于感测乘客的右腰部的身体压力。
4.根据权利要求2所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述第二身体压力传感器包括：
第2-1左侧身体压力传感器，其用于感测乘客的左臀部的身体压力；
第2-2左侧身体压力传感器，其用于感测乘客的左大腿部的身体压力；
第2-1右侧身体压力传感器，其用于感测乘客的右臀部的身体压力；以及
第2-2右侧身体压力传感器，其用于感测乘客的右大腿部的身体压力。
5.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述显示设备包括：
多接头连杆，其连接至安装至座椅一侧部分的扶手，使得所述多接头连杆能够改变方向，以及
显示器，其能够转动地安装至所述多接头连杆的自由端部。
6.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述操纵杆安装在安装至座椅一侧部分的扶手上，使得乘客能够操纵所述操纵杆。
7.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述显示设备连接至设置在座椅靠背的预定位置处的虚拟现实装置的专用连接器，使得所述显示设备用作根据来自控制器的命令显示游戏画面的虚拟现实装置。
8.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述游戏模块的受力传感器包括：九个或更多个受力传感器，其附接至球体的一个半球表面，位于球体的外层和内层之间，同时在竖直方向和水平方向上彼此均匀地间隔开。
9.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述游戏模块的连接器包括：
输入连接器，其安装至球体的另一个半球表面，并且连接至受力传感器，使得所述输入连接器能够与受力传感器交换信号；
输出连接器，其连接至控制器，使得所述输出连接器能够与控制器交换信号；以及
信号传输连接器，其用于连接输入连接器和输出连接器，并且具有两个或更多个连杆的多接头连杆结构。
10.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述控制器包括：
游戏输入设备，其用于输入关于是否运行游戏的信息以及关于游戏模式选择的信息；
游戏运行控制器，其配置为运行通过游戏输入设备选择的游戏模式，并向游戏模块的受力传感器和身体压力传感器施加启动信号；
游戏操作运算器，其配置为从身体压力传感器和受力传感器接收感测信号，以基于接收到的感测信号计算乘客的当前游戏运行动作，并向游戏运行控制器输入计算出的结果；以及
游戏输出设备，其用于根据游戏运行控制器的命令输出游戏运行画面和声音。
11.根据权利要求10所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，能够通过游戏输入设备选择的游戏模式选自足球游戏中的点球模式、任意球模式和比赛模式中的一个，或者选自用脚踢球的游戏中的足排球模式、足棒球模式和藤球模式中的一个。
12.根据权利要求11所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，在点球模式中，所述游戏操作运算器基于来自身体压力传感器的身体压力信号，确定踢球者射出的球所到达的位置以及多分区球门区域中的守门员堵截射出的球的位置，并且基于当乘客踢球体时由受力传感器产生的感测信号，确定球的行进方向。
13.根据权利要求11所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，在任意球模式中，所述游戏操作运算器根据来自操纵杆的操纵信号确定任意球方向，基于根据乘客在球体上的踢球位置而变化的受力传感器的感测信号来确定行进球路，基于根据乘客踢球体的踢球力度而变化的来自受力传感器的感测信号来确定任意球的力度，并且基于来自身体压力传感器的身体压力信号来确定在球的行进期间产生的球的行进曲线。
14.根据权利要求11所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，在比赛模式中，所述游戏操作运算器根据来自操纵杆的操纵信号确定球的左/右运球方向，基于当乘客以预定力度以下的力度重复地接触球体时产生的来自受力传感器的感测信号来确定球的向前运球方向，基于根据乘客在球体上的踢球位置而变化的来自受力传感器的感测信号来确定球的行进球路，基于根据乘客的踢球力度而变化的来自受力传感器的感测信号来确定传球的力度和射门的力度，并且基于来自身体压力传感器的身体压力信号来确定运球姿势。
15.根据权利要求10所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其中，所述控制器包括：
座椅姿态控制器，其用于输出调节信号，用于调节座椅姿态以符合通过游戏输入设备输入的游戏模式；
虚拟现实装置驱动设备，其用于在连接至虚拟现实装置的连接器时驱动虚拟现实装置；以及
泵驱动设备，其用于向泵提供驱动命令，所述泵适于向游戏模块的球体供应空气或使球体放气。
16.根据权利要求1所述的在自动驾驶车辆中使用座椅和球体进行游戏的设备，其进一步包括：摄像机，其用于感测乘客的运动，以确定进行足球游戏时的各种运球姿势，所述摄像机将感测到的结果发送至控制器。
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