JP2014119657A - 運転操作装置及び仮想運転システム - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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。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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

特開平８−５４８２０号公報 特開２００９−７０２１５号公報

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。

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。

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。

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ることを特徴とする。

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。

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。

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。

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。

また、本発明に係る運転操作装置は、前記車輌には複数のバッテリが搭載されており、前記選択受付手段が受け付けた選択に応じて、電力の供給元を前記複数のバッテリのいずれかに切り替えるバッテリ切替手段を更に備えることを特徴とする。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

Claims (8)

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ること
   を特徴とする運転操作装置。
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。
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。
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。
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。
6. 前記車輌には複数のバッテリが搭載されており、
   前記選択受付手段が受け付けた選択に応じて、電力の供給元を前記複数のバッテリのいずれかに切り替えるバッテリ切替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５のいずれか１つに記載の運転操作装置。
7. 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６のいずれか１つに記載の運転操作装置。
8. 請求項１乃至請求項７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。

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