JP2020019407A - 車両用運動支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飽きの来ない運動プログラムを提示する車両用運動支援装置を提供する。【解決手段】車両用運動支援装置２６は、モニタ３６に表示されたアプリケーションのゲーム内容に応じて乗員Ｐが身体を動かすことによって、シートＥＣＵ３０が圧力センサ２８Ａ、２８Ｂで検出された空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧変化量に基づいて乗員Ｐの身体動作を検出し、ゲーム上のキャラクタの変位方向と変位速度を設定した制御信号を生成する。カーナビＥＣＵ３４はこの制御信号に基づいてゲーム画面上のキャラクタを動かす。すなわち、アプリケーションのゲーム内容に応じて乗員Ｐが身体を動かす（運動する）ことによって、ゲーム内容を乗員Ｐの所望の内容に変更させることで、例えば、ゲーム画面上のキャラクタが障害物をクリアする。このように、乗員Ｐの身体動作によってゲームの内容が変化するため、飽きることなく乗員Ｐの身体を動かす（運動させる）ことができる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用運動支援装置に関する。

現在、自動車の自動運転の開発が進められている。自動車の自動運転（例えば、レベル４）が達成された場合には、乗員が運転操作から開放され、自動車内で余暇が生ずる。

この余暇を解消する手段として睡眠やテレビ鑑賞などの要望がある一方で、体を動かしたい（運動したい）という要望もあることから、この要望に対応することが求められている。

この一例として、特許文献１に車内運動支援装置が記載されている。この車内運動支援装置は、駐車場で駐車している場合や交差点で信号待ちしている場合等、車内で運動可能と判断した場合に、車室内のモニタに運動プログラムを表示して乗員に選択させ、その運動プログラムの動画等をモニタに表示し、乗員に運動を促すものである。

特開２０１４−１６８４９７号公報

しかし、上記文献に記載された車内運動支援装置は、決った運動プログラムをモニタに表示して乗員が真似するだけなので、運動に飽きてしまうことが考えられる。飽きの来ない運動プログラムを提示する観点で改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、飽きの来ない運動プログラムを提示する車両用運動支援装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両用運動支援装置は、車両の乗員の身体動作を検出する身体動作検出手段と、前記身体動作検出手段が検出した乗員の身体動作に応じて表示手段に表示されるアプリケーションのゲーム内容を制御する制御手段と、を備える。

このように構成された車両用運動支援装置では、表示手段に表示されたアプリケーションのゲーム内容に応じて乗員が身体を動かすことによって、身体動作検出手段が乗員の身体動作を検出し、それに応じて制御手段がアプリケーション内のゲーム内容を制御する。

すなわち、アプリケーションのゲーム内容に応じて乗員が身体動作することによって、アプリケーションのゲーム内容を制御、例えば、ゲームのキャラクタに乗員の所望の動きをさせることで、ゲーム内の障害物をクリアすることができる。

このように、乗員の身体動作によってアプリケーションのゲーム内容が変化するため、飽きることなく乗員の身体を動かす（乗員を運動させる）ことができる。

請求項１記載の発明に係る車両用運動支援装置は、上記構成としたので、飽きの来ない運動プログラムを提供することができる。

一実施形態に係る車両の車室内部を示す斜視図である。 一実施形態に係るフロントシートの模式図である。 一実施形態に係る車両用運動支援装置のブロック構成図である。 （Ａ）は一実施形態に係る第１空気袋の内圧変化状態を示す図であり、（Ｂ）は一実施形態に係る第２空気袋の内圧変化状態を示す図である。 一実施形態に係るシートＥＣＵにおける制御信号生成制御を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る車両用運動支援装置について図１を参照して説明する。本実施形態では、レベル４の自動運転車両に適用された車両用運動支援装置について説明する。なお、各図において矢印ＦＲは車両前方、矢印Ｗは車幅方向、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。

［構成］
（車室（フロントシート）の構成）
図１に示すように、車両１０の車室１２には、運転席であるフロントシート１４とリアシート１６とが配設されている。フロントシート１４は、シートクッション１８と、シートバック２０と、ヘッドレスト２２と、を有している。

このシートバック２０の内部には、図２に示すように、所定の圧力で膨張された第１空気袋２４Ａ、第２空気袋２４Ｂ（以下、「空気袋２４Ａ、２４Ｂ」という場合がある）が平行に２個配列されている。空気袋２４Ａ、２４Ｂは、それぞれシートバック２０の内部で上下方向に延在しており、車幅方向に並べて配置されている。また、シートバック２０内における空気袋２４Ａ、２４Ｂの配置位置は、フロントシート１４（シートクッション１８）に着座した乗員Ｐの背中が当接される位置とされている。

（車両用運動支援装置の構成）
この空気袋２４Ａ、２４Ｂを含む車両用運動支援装置２６は、図３に示すように、空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧をそれぞれ検出する第１圧力センサ２８Ａ、第２圧力センサ２８Ｂ（以下、「圧力センサ２８Ａ、２８Ｂ」という場合がある）と、圧力センサ２８Ａ、２８Ｂで検出された空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧変化に基づいて後述するアプリケーションに対して出力される制御信号を生成するシートＥＣＵ３０と、を備えている。

シートＥＣＵ３０では、圧力センサ２８Ａ、２８Ｂから空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧値を所定時間間隔で読み込んでいる。シートＥＣＵ３０は、後述するアプリケーションからの要求信号が入力されると、入力直後の内圧値と前回読み込まれた内圧値との差分をとって、各空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧変化量を検出する。この内圧変化量に基づいて、左右のいずれか変位方向と、変位速度とを設定した制御信号をアプリケーション側に出力する構成である。

なお、空気袋２４Ａ、２４Ｂ、圧力センサ２８Ａ、２８Ｂが身体動作検出手段に相当する。また、シートＥＣＵ３０が制御手段に相当する。

（カーナビ装置）
カーナビ装置３２は、カーナビＥＣＵ３４と、モニタ３６とを有する。なお、モニタ３６が表示手段に相当する。

カーナビＥＣＵ３４は、運動用のアプリケーション（以下、「アプリケーション」という場合がある）がインストールされている。このアプリケーションはゲーム画面上でキャラクタが障害物を回避しながらゴールを目指す内容のゲームであり、シートＥＣＵ３０からの制御信号に基づいてキャラクタが左右に障害物を避ける動作を行うものである。

運動用のアプリケーションが起動された場合には、モニタ３６上にゲーム画面が表示される構成である。

また、カーナビＥＣＵ３４とシートＥＣＵ３０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）の信号線３８で接続されている。したがって、カーナビＥＣＵ３４でアプリケーションが起動されると、ゲーム画面上でキャラクタが障害物を避ける（ゲーム画面上で障害物がキャラクタに迫ってくる）タイミングで、カーナビＥＣＵ３４からシートＥＣＵ３０にキャラクタの変位方向及び変位速度（制御信号）を要求する要求信号が出力される構成である。この要求信号の入力により、シートＥＣＵ３０は乗員Ｐの身体の動きに基づいて制御信号を生成し、カーナビＥＣＵ３４に出力する構成である。

一方、カーナビＥＣＵ３４にインストールされたアプリケーションは、この制御信号に基づきゲーム画面上でキャラクタを移動させる。適切な制御信号の場合には、ゲーム画面上でキャラクタが障害物を回避して、新たなゲーム画面に移行する。一方、不適切な制御信号の場合には、キャラクタが障害物と衝突するシーンで停止する構成である。

［作用］
次に、このように構成された車両用運動支援装置２６の作用について説明する。

乗員Ｐがカーナビ装置３２で運動のアプリケーションを選択すると、カーナビＥＣＵ３４にインストールされたアプリケーションが起動され、アプリケーションのゲーム画面がカーナビ装置３２のモニタ３６に表示される。

具体的には、モニタ３６に、キャラクタに向って障害物が接近するゲーム画面が表示される。ゲーム画面上で、障害物がキャラクタに接近し、キャラクタが障害物を回避する対応が必要なタイミングになると、アプリケーション（カーナビＥＣＵ３４）からシートＥＣＵ３０に要求信号が出力される。

一方、フロントシート１４に着座した乗員Ｐは、障害物を回避できるタイミングでキャラクタに所定の動作をさせるために、シートバック２０を押圧する。例えば、乗員Ｐがゲーム画面上でキャラクタを右に動かしたいと思った場合には、乗員Ｐはシートバック２０の右側を強く押圧する。

以下、シートＥＣＵ３０における制御信号作成制御について図５に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

シートＥＣＵ３０では、カーナビＥＣＵ３４からの要求信号が入力される（図５、ステップＳ１０（以下、「図５」を省略する））と、第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１を検出する。具体的には、シートＥＣＵ３０は、第１圧力センサ２８Ａが検出した第１空気袋２４Ａの内圧値を所定時間間隔で読み込んでいる。したがって、要求信号が入力されると、図４（Ａ）に示すように、入力直後の第１空気袋２４Ａの内圧値Ｐ１１と前回の第１空気袋２４Ａの内圧値Ｐ１２との差分をとることで、第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１を検出する（ステップＳ１２）。

同様に、シートＥＣＵ３０では、要求信号が入力されると、図４（Ｂ）に示すように、入力直後の第２空気袋２４Ｂの内圧値Ｐ２１と前回の第２空気袋２４Ｂの内圧値Ｐ２２との差分をとることで、第２空気袋２４Ｂの内圧変化量ΔＰ２を検出する（ステップＳ１４）。

続いて、シートＥＣＵ３０では、第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１が第２空気袋２４Ｂの内圧変化量ΔＰ２よりも大であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。

第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１が第２空気袋２４Ｂの内圧変化量ΔＰ２よりも大であれば（ステップＳ１６でＹ）、変位方向を右方向、変位速度を内圧変化量ΔＰ１に応じた速度Ｖ１に設定した制御信号を生成し、カーナビＥＣＵ３４に出力する（ステップＳ１８）。

第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１が第２空気袋２４Ｂの内圧変化量ΔＰ２以下であれば（ステップＳ１６でＮ）、第２空気袋２４Ｂの内圧変化量ΔＰ２が第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１よりも大であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。

第２空気袋２４Ｂの内圧変化量ΔＰ２が第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１よりも大であれば（ステップＳ２０でＹ）、変位方向を左方向、変位速度を内圧変化量ΔＰ２に応じた速度Ｖ２に設定した制御信号を生成し、カーナビＥＣＵ３４に出力する（ステップＳ２２）。

第２空気袋２４Ｂの内圧変化量ΔＰ２が第１空気袋２４Ａの内圧変化量ΔＰ１よりも大きくなければ（ΔＰ１＝ΔＰ２であれば）（ステップＳ２０でＮ）、左右いずれにも動かないとして不動である旨（変位方向ナシ、変位速度０）の制御信号を生成し、カーナビＥＣＵ３４に出力する（ステップＳ２４）。

以上のようにいずれかの制御信号を生成すると、再び要求信号の入力があるまで待機する（ステップＳ１０）。

一方、シートＥＣＵ３０から制御信号が入力されたカーナビＥＣＵ３４では、アプリケーション上で入力された制御信号に基づいてキャラクタを動かす。例えば、変位方向が右方向で変位速度が速度Ｖ１と制御信号に設定されていた場合には、ゲーム画面上でキャラクタを速度Ｖ１で右側に移動させる。この変位方向（ここでは右方向）と変位速度が適切な場合には、ゲーム画面上でキャラクタが障害物を回避し、次のゲーム画面に移行する。

次のゲーム画面で新たな障害物をキャラクタが回避するタイミングになると、カーナビＥＣＵ３４からシートＥＣＵ３０に再度要求信号が出力され、上記制御が繰り返される。

一方、制御信号で設定された変位方向や変位速度が適切でない場合には、ゲーム画面上でキャラクタが障害物と衝突する。この場合には、例えば、衝突した障害物が接近するシーンから再開するか、ゲームオーバーとして初期画面からゲームを再開する等が考えられる。

このように、本実施形態に係る車両用運動支援装置２６では、カーナビ装置３２のモニタ３６に運動用アプリケーションのゲーム画面を表示する。これにより、乗員Ｐは、ゲーム画面上のキャラクタが障害物を回避するようにシートバック２０に背中を押し付ける（身体を動かす）。これにより、シートＥＣＵ３０では、シートバック２０の左右に配置された空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧変化量の差、及び大きい方の空気袋の内圧変化量に基づいて、ゲーム内のキャラクタの変位方向及び変位速度を設定した制御信号を生成し、カーナビＥＣＵ３４に出力している。この制御信号により、ゲーム画面上では、キャラクタが制御信号に設定された変位方向に変位速度で移動し、ゲーム画面上の障害物を回避できれば、次のゲーム画面に移行する設定である。

このように、乗員Ｐは、アプリケーションのゲーム内容に応じて背中をシートバック２０に押し付けることにより、ゲーム画面上のキャラクタを所望の変位方向及び変位速度で動かし、ゲーム画面上の障害物を回避させることができる。障害物の大きさや接近速度等に応じて身体の動きを変化させなくてはいけないため、乗員Ｐは飽きることなく運動を繰り返すことができる。

また、アプリケーションは、ゲーム画面上のキャラクタが障害物を回避していく設定のため、乗員Ｐはキャラクタに障害物を回避させることに集中し、モニタ３６の画面表示通り身体を動かすものと比較して、飽きが来ない設定となっている。

［その他］
（携帯電話）
本実施形態では、カーナビ装置３２のカーナビＥＣＵ３４に運度用のアプリケーションがインストールされており、そのモニタ３６にゲーム画面が表示される構成であったが、これに限定されるものではない。

例えば、図３に示すように、シートＥＣＵ３０が携帯電話４０と無線送受信可能に設定されており、携帯電話４０に運動用のアプリケーションがインストールされている設定でも良い。この場合には、アプリケーションのゲーム内容は、携帯電話４０のモニタ（不図示）に表示されることになり、乗員Ｐは携帯電話４０のモニタを視ながら運動することになる。

（他の席）
本実施形態では、運転席であるフロントシート１４について説明したが、他の席でも良い。例えば、助手席であるフロントシート（不図示）やリアシート１６に適用することもできる。

（シートクッション）
本実施形態では、シートバック２０に空気袋２４Ａ、２４Ｂを配置し、乗員Ｐがシートバック２０を押圧することによりゲーム画面上のキャラクタを左右に所定速度で移動させる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、シートクッション１８にも左右に空気袋を設け、左右の空気袋の内圧変化量の差及び内圧変化量に基づいて、キャラクタの上下方向（変位方向）及び変位速度を設定することができる。これにより、左右だけでなく上下にもキャラクタが移動可能となり、ゲームのバリエーションが増加すると共に乗員Ｐの運動内容のバリエーションも増加する。

（乗員の身体の動き検出）
本実施形態では、空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧を圧力センサ２８Ａ、２８Ｂで検出することにより、乗員Ｐの身体動作を検出したがこれに限定されるものではない。例えば、車室内を撮影したカメラ画像に基づいて乗員Ｐの身体動作（量）を検出し、これに基づいてアプリケーションのゲーム画面上のキャラクタを移動させることが考えられる。

（空気袋の内圧変化量）
また、本実施形態では、空気袋２４Ａ、２４Ｂの内圧変化量の大小で制御信号における左右方向のいずれかに決定していたが、これに限定されるものではない。例えば、内圧の絶対値の大小関係で大きい方に決定しても良い。

２４Ａ 第１空気袋（身体動作検出手段）
２４Ｂ 第２空気袋（身体動作検出手段）
２６ 車両用運動支援装置
２８Ａ 第１圧力センサ（身体動作検出手段）
２８Ｂ 第２圧力センサ（身体動作検出手段）
３０ シートＥＣＵ（制御手段）
３６ モニタ（表示手段）

Claims (1)

1. 車両の乗員の身体動作を検出する身体動作検出手段と、
   前記身体動作検出手段が検出した乗員の身体動作に応じて表示手段に表示されるアプリケーションのゲーム内容を制御する制御手段と、
   を備える車両用運動支援装置。