(57)【要約】本発明は、ある車両の乗客に対し、現在その乗客自身がその車両を運転しているかのような感覚を提供するためのリアルタイム自動車運転シミュレータである。本発明のリアルタイム自動車運転シミュレータは、典型的には、同一の機能性を提供するために一緒に組み合わされた、ビデオカメラユニット（１０）、慣性測定ユニット（２０）、ユーザインタフェース（３０）、処理ユニット（４０）およびモニタ（５０）の１組の装置を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの乗客用座席をもつ移動している車両用の運転シミュレータであって、
プロセッサと；
前記車両の上に配置され前記車両の前方シーンのビデオを前記プロセッサに提供するビデオカメラと；
前記プロセッサに接続されたモニタと、
前記モニタは前記乗客用座席の１つの占有者に見える位置にある場合に、前記ビデオカメラにより提供されたビデオを表示するように構成され；
前記乗客用座席にいる場合に１人の占有者によりアクセス可能で、そして前記プロセッサに接続されるユーザインタフェースと、
前記ユーザインタフェースは、前記占有者が前記モニタに表示される前記ビデオに基づいて前記車両の動きの制御を模倣出来るようにさせるように構成され；および
前記車両に配置されそして前記プロセッサに接続される車両制御要素位置システムと、
前記車両制御要素位置システムは、運転手に制御される車両制御要素の位置に関係する出力を提供し；
を有し、
前記プロセッサは、前記車両制御要素位置システムにより提供される前記車両制御要素の出力を分析するように構成され、そして模倣された車両運動制御は、前記ユーザインタフェースを使用して前記占有者により遂行され、前記占有者による前記車両運動制御の模倣の正確さを示す出力が前記占有者に提供されることを可能にする、
ことを特徴とする運転シミュレータ。
【請求項２】
前記車両制御要素位置システムは、前記車両に関する慣性データを獲得する慣性測定ユニットを有し、前記車両制御要素の位置は前記慣性データに由来し、または前記プロセッサにより推定され、前記慣性データは１つ以上の前記車両の速度および前記車両の加速度を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記プロセッサに由来するまたは推定された前記車両制御要素の位置を、前記車両制御要素位置システムにより提供された出力に基づいて分析し、そして前記模倣された車両運動制御は、車のステアリングホイールおよびアクセルペダルおよびブレーキペダルの位置を前記慣性測定ユニットから得られる前記慣性データから推定し、そして、前記推定された位置を、前記占有者により前記ユーザインタフェースを使用して制御される、模倣ステアリングホイールおよび模倣アクセルペダルおよび模倣ブレーキペダルの位置と比較することにより、前記ユーザインタフェースにより遂行される、ことを特徴とする請求項２に記載のシミュレータ。
【請求項４】
前記車両制御要素位置システムは前記車両制御要素に付属する位置センサを有し、前記位置センサは前記車両制御要素の位置を直接前記プロセッサに提供し、前記車両制御要素は前記車両の１つのステアリングホイールおよび前記車両の１つのアクセルペダルおよび前記車両の１つのブレーキペダルの内の１つまたはそれ以上を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項５】
前記プロセッサは前記車両制御要素位置システムより提供された前記車両制御要素の位置を分析し、そして、前記模倣された車両運動制御は、前記占有者により前記ユーザインタフェースを使用して制御される、ステアリングホイールおよびアクセルペダルおよびブレーキペダルの模倣された位置を推定し、そして、推定された模倣位置を前記車両制御要素位置システムにより提供されるステアリングホイールおよびアクセルペダルおよびブレーキペダルの位置と比較することにより、前記ユーザインタフェースにより遂行される、ことを特徴とする請求項４に記載のシミュレータ。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記ステアリングホイールおよび前記アクセルペダルおよび前記ブレーキペダルの前記推定された模倣位置と、前記車両制御要素位置システムより提供された前記ステアリングホイールおよび前記アクセルペダルおよび前記ブレーキペダルの位置との比較に基づいて、前記占有者のための視覚的および／または音響的インジケータを前記モニタに表示される前記ビデオの中に挿入する、ように構成される、ことを特徴とする請求項５に記載のシミュレータ。
【請求項７】
前記車両制御要素位置システムと前記プロセッサは車両の上の共通ハウジングの中に収容される、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項８】
前記車両制御要素位置システムは無線で前記プロセッサに接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項９】
前記プロセッサは前記車両から離れて存在する、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１０】
前記プロセッサに接続される少なくとも１つの追加のモニタと、
前記少なくとも１つの追加のモニタは、少なくとも１つの他の乗客用座席の占有者に見れる位置にある場合に、前記ビデオカメラにより提供される前記ビデオを表示するように構成され；そして
前記少なくとも１つの他の乗客用座席のそれぞれの内の１人の占有者によりアクセス可能な少なくとも１つのユーザインタフェースと、
をさらに有し、
前記少なくとも１つのユーザインタフェースは、それぞれ１つの前記少なくとも１つの追加のモニタ上に表示される前記ビデオに基づいて、前記占有者が車両運動制御を模倣することを可能にするように構成され、
前記プロセッサは前記車両制御要素位置システムにより提供される前記車両制御要素の位置を分析するように構成され、そして前記模倣された車両運動制御は、前記少なくとも１つのユーザインタフェースを使用して前記占有者により遂行され、それぞれの占有者による前記車両運動制御の模倣の正確性を示す出力をその占有者に提供することを可能にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記モニタ上に表示される前記ビデオ内に、視覚的および／または音響的インジケータを挿入するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１２】
前記プロセッサは、前記占有者による車両運動制御の模倣の正確性に基づいて、前記モニタ上に表示される前記ビデオ内に、視覚的および／または音響的インジケータを挿入するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記ビデオのコンテンツに基づいて、前記モニタ上に表示される前記ビデオ内に、視覚的および／または音響的インジケータを挿入するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１４】
前記ユーザインタフェースはロータリーエンコーダー、前記ロータリーエンコーダーに取り付けられるステアリングホイール、位置センサ付きアクセルペダル、および位置センサ付きブレーキペダルからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１５】
前記ユーザインタフェースはジョイスティックからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１６】
前記ユーザインタフェースは前記プロセッサに無線接続される携帯通信装置からなる、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１７】
前記ビデオカメラは１つの追加の携帯通信装置で実現され、そして前記プロセッサに無線接続される、ことを特徴とする請求項１６に記載のシミュレータ。
【請求項１８】
前記ビデオカメラは１つの携帯通信装置の中で実現され、前記プロセッサに無線接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項１９】
前記ユーザインタフェースは、前記ユーザインタフェースの使用を介して入力された運動方向および加速／減速命令を、模倣された車両運動制御に変換することにより、前記占有者が車両運動制御を模倣することを可能にする、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【請求項２０】
前記車両制御要素の位置に関する前記車両制御要素位置システムの出力を分析する場合に、前記プロセッサは前記車両の位置を考慮せず、そして模倣された車両運動制御は前記占有者により前記ユーザインタフェースを使用して遂行される、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内娯楽および／または車両内インフォテインメント（別名：ＩＶＩ）に関し、特に車両の乗客に現在自分が運転しているような感覚を提供するリアルタイム運転シミュレータシステムに関するものである。また本発明は車の乗客による自動車運転の習得のための拡張現実（別名：ＡＲ）の使用にも関している。
【背景技術】
【０００２】
文献ＷＯ００／４３０９３は運転技術および交通規制における子供のスキルの向上を図り、そして子供の遊びの要求を満たすことを目的にした、自動車内のチャイルドシートの前にインストールされた教育および玩具シミュレータを記載している。支持台（１）がシミュレータボード（２）をチャイルドシートと車の構造的デザインに従って子供の前におよび横に置く。シミュレータボード（２）の前面上にはオペレータおよび自動車運転の信号（３，．．１４）の玩具等価物があり、一方シミュレータボード（２）の中は電気的操作を可能にする機器が置かれている。車のペダルを模倣するペダルシミュレータ（２３）がシミュレータボード（２）または支持台（１）に接続可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ００／４３０９３
【発明の概要】
【０００４】
本発明は自動車内娯楽および／または車内インフォテインメント（別名：ＩＶＩ）に関し、それはビデオカメラユニット（別名：ＣＡＭ）（１０）、慣性測定ユニット（別名：ＩＭＵ）（２０）、１つ以上のユーザインタフェース（別名：ＵＩ）（３０）、処理ユニット（別名：ＰＵ）またはプロセッサ（４０）および１つ以上のモニタ（５０）を含む。モニタ５０は表示を含むまたは表示を提供できる任意の装置の任意の表示装置でよい。従ってモニタそれ自体は、コンテンツがその上に表示されるスクリーンを含まず、むしろ投影される表示を生成する装置、例えばヘッドアップ表示装置システムであってもよい。
【０００５】
本発明の詳細な説明がより良く理解され、そして本発明の従来技術に対する貢献がより良く評価されうるため、本発明の特徴のいくつがが、これまでにやや一般的に概観された。本発明の追加の特徴は以下で記載される。
【０００６】
この点で、少なくとも１つの本発明の実施形態が詳細に説明される前に、本発明の使用が以下に記載され、または図に示される構成の詳細、または構成要素の配置に限定されないことを理解すべきである。本発明は他の実施形態も可能であり、種々の方法で実施および実行可能である。また、本明細書において採用された語法および語彙は記述を目的としたものであり、限定するものではないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の種々の他の目的、特徴およびそれに伴う利点は、付属の図面と共に考慮されたときにより良く理解される場合に十分に評価されよう。ここで類似の参照記号は同一または類似の構成要素を示す。
【図１】本発明の例示としての、非限定的な実施形態の背面図である。
【図２】本発明に含まれる異なる機能性およびそれらの関連性の視覚的理解を提供する、本発明の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（Ａ．概要）
図を説明して、ここで類似の参照番号は類似の要素を示す。図１と２はビデオカメラユニット、別名ＣＡＭ（１０）、慣性測定ユニット、別名ＩＭＵ（２０）、ユーザインタフェース、別名ＵＩ（３０）、処理ユニット、別名ＰＵ（４０）およびモニタ（５０）を示す。
【０００９】
（Ｂ．ビデオカメラユニット（ＣＡＭ））
ビデオカメラユニット（ＣＡＭ）は車両の前方のシーンを獲得し、そしてコード化された動画をストリーミングとして処理ユニット（４０）に送る。そこで、車両の前方のシーンから作られるストリームはリアルタイムで処理され、そして車の乗客の正面に配置されるモニタ（５０）に表示される。これは乗客に対し彼らが車のフロントグラスを通してそのシーンを見ているような感覚を与える。
【００１０】
ＣＡＭ（１０）は車両の前方のシーンをコード化し、そしてデジタル化された動画をストリーミングの様式で処理ユニット（４０）に、電力およびデータリンクケーブル（例えばＵＳＢケーブル）を経由して送るデジタルビデオカメラである。
【００１１】
画角は車両のフロントグラスを通した運転手の視野およびその向こうをカバーできるように十分に広い必要がある。しかし乗客に対しモニタに表示される前面のシーンは、画角がデジタルカメラにより記録された画角より狭い。これにより、画角を外れ、および／または狭めそして、乗客をガイドする視覚効果を生成するためシーンをズームイン／アウトすることが可能になる。
【００１２】
ビデオカメラ（１０）の感度は、好適には車の前方のシーンを夜でも獲得できるほど高い感度であるべきである。
ＣＡＭ（１０）は好適には車のダッシュボード上に、または窓ガラスに、例えば接着ファスナーで、または他の任意の従来型の接続又は取り付け手段により搭載される。
あるいはＣＡＭ（１０）は車の内部屋根またはバックミラーの背面、または車の前方シーンを十分に大きな画角で獲得できる他の任意の位置に搭載されてもよい。例えば、ＣＡＭ（１０）は、車メーカーにより車両の後ろ側に搭載される後進用カメラのように、車の外部正面側に搭載されてもよい。
【００１３】
あるいは、車の車室を横切って配線する経路設定を減少させるため、ＣＡＭ（１０）とＰＵ（４０）の間を走る電力およびデータリンクケーブルを完全にまたは部分的に、例えば１組の電池のようなＣＡＭ（１０）用の独立した電源、および／またはＣＡＭ（１０）からＰＵ（４０）への無線送信器で代替してもよい。
あるいはアナログビデオカメラが使用されてもよいが、その場合ＰＵ（４０）への経路に挿入されたアナログ−デジタル変換器によりデジタル化が行われる。  
【００１４】
あるいは、スマートフォンまたはタブレットに組み込まれたＣＡＭ（１０）が使用されてもよい。スマートフォン（又はタブレット）が車の前方のシーンを獲得できるような方法でスマートフォン（又はタブレット）を車に取り付けるのに、スマートフォンホルダー（又はタブレットホルダー）が使用される。スマートフォンまたはタブレットに組み込まれた無線通信プロトコル（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標）他）が車の前方のシーンをＩＭＵ（２０）に伝送するのに使用されてもよい（スマートフォンまたはタブレットに組み込まれたＩＭＵ（２０）が使用されていない場合）。そうでなければ、スマートフォンまたはタブレットの電力および有線データリンクケーブルが代替として使用されてもよい。
ＣＡＭ（１０）に対するおよび車に取り付ける方法に対する上記の全ての代替案は、単に事例であって、他の可能な実施形態が車の前方のシーンを獲得する同じ機能を提供する限り、それらの使用を排除するものではない。
【００１５】
（Ｃ．慣性測定ユニット（ＩＭＵ））
ＩＭＵ（２０）は車の瞬時の直線および角度の加速度／減速度、および速度、を計算するのに使用され、それは車の運動バラメータである。従って本明細書で使用される慣性データはスピードと走行方向を含む車の速度および車の加速度にまで及ぶが、それに限定されない。
【００１６】
運動パラメータはその後処理ユニット（４０）により処理され、乗客がそれぞれユーザインタフェース（３０）を介してプレイする場合に、運転手による運転動作がそれぞれの乗客によりいかにうまく模倣されたがが推定される。  
【００１７】
運動パラメータは、ステアリングホイールと燃料／ブレーキペダルの位置を推定するために電力およびデータリンクケーブル（例えばＵＳＢケーブル）を経由して連続してＰＵ（４０）に入力される。燃料ペダルは一般的にアクセルペダルとも呼ばれる。本明細書では、ステアリングホイール、アクセルペダルおよびブレーキペダルは車両制御要素と総称される。本発明は、それら３つ全ての車両制御要素で、またはそのサブセットで、または可能性として追加の車両制御要素、例えばマニュアル変速機の車をシミュレートする場合のギアシフトレバーと共に使用される。一般的な慣性測定システムと異なり、本発明は車両の位置の知識を必要とせず、瞬間的な車両運動パラメータの知識のみを必要とすることに注目すべきである。
【００１８】
ここでも、車の車室を横切って配線する経路設定を減少させるため、ＣＡＭ（１０）とＰＵ（４０）の間を走る電力およびデータリンクケーブルを完全にまたは部分的に、例えば１組の電池のようなＣＡＭ（１０）用の独立した電源、および／またはＣＡＭ（１０）からＰＵ（４０）への無線送信器で代替してもよい。
【００１９】
一般的に、車両の瞬間的な運動パラメータを引き出すためにＧＰＳ受信機がマイクロコントローラと組み合わされている。しかし他の方法も可能であり、これは単に１つの事例に過ぎない：獲得された前方のシーンにリアルタイムで適用されるビデオモーション検知用アルゴリズム；またはＧＰＳ受信機を３軸ＭＥＭＳ加速度計、３軸ＭＥＭＳジャイロスコープ、３軸ＭＥＭＳ磁気計、圧力および温度センサ、他と組み合わせまたは代替する；または同じ目的に使用される他の公知の方法などが使用可能である。
【００２０】
ＩＭＵ（２０）およびＰＵ（４０）は同一のシステム容器に収納されてもよく、そこではそれらはシステムバスまたは他の任意のオンボードチャネルを経由して通信可能である。これは図１に図示される事例として示される特定の実施形態に相当する。
あるいはＩＭＵ（２０）は自動車メーカーにより提供される組込型車内プロセッサに埋め込まれていてもよい。
【００２１】
あるいはＩＭＵ（２０）はスマートフォンまたはタブレットに内蔵されてもよく、その中で組込型慣性および／または位置サブシステムは、必要な慣性測定データを提供するためのソフトウェアアプリケーションと組み合わされる。このような実施形態では、ＣＡＭ（１０）およびＩＭＵ（２０）は同じスマートフォンまたはタブレットに含まれても含まれなくてもよい。含まれている場合、有線または無線送信チャネルでＰＵ（４０）に運ばれたデータは、瞬間的な運動パラメータを獲得された車の前方シーンと一緒に組み合わせそしてコード化する。
【００２２】
あるいはＩＭＵ（２０）は車のステアリングホイ−ルに取り付けられた角度センサ、および車のアクセル／ブレーキペダル上に取り付けられた位置センサにより代替されてもよい。
あるいは、ＩＭＵ（２０）は車の組み込み型方向指示システムおよび速度計の出力により代替されてもよい。
最後の２つの代替手段ではステアリングホイールおよびアクセル／ブレーキペダルの瞬間的位置は直接測定され、車の運動パラメータから取ってくる必要は無い。
上記に記載された全ての代替的ＩＭＵ（２０）はＩＭＵの実施形態の事例に過ぎず、車の運転手によって現在取られた行動（およびその強度）の信頼できる推測を与えるという同じ機能性をそれらが提供するかぎり、他の実在する可能な実施形態を排除するものではない。
【００２３】
（Ｄ  ユーザインタフェース（ＵＩ））
各乗客は自身のユーザインタフェース（３０）を備える。それは運転手により現在とられている運転行動を模倣するために乗客により使用される。そうするために、乗客は彼らの前のモニター（５０）に表示される車の前方シーンを参照する。乗客は処理ユニット（４０）により画像（および／又はサウンドトラック）に挿入された視覚的（および／又は音響的）補助を得る。それらは任意の可能な形態をとりうるため、総称してインジケータと呼ばれる。
【００２４】
本発明の好適な実施形態では、ユーザインタフェースはロータリーエンコーダーに接続されたシミュレータステアリングホイール、共に位置センサを備えるシミュレータアクセルペダルおよびシミュレータブレーキペダルからなるシミュレータキットである。このような実施形態では、ユーザインタフェース（３０）は車運転基地の複製である。このシミュレータキットは幾つかの構成要素からなる：
【００２５】
−シミュレータステアリングホイール、それはプレイヤーにより実際の車のステアリングホイールのように回転軸の周りを回転させられる。シミュレータステアリングホイールの最初の位置に対する現在の回転角度が測定され、そしてロータリーエンコーダーによりコード化され、そしてリアルタイムでＰＵ（４０）に電力およびデータリンクケーブル（例えばＵＳＢケーブル）経由で送られる。シミュレータステアリングホイールの回転角の範囲は、実際の車のステアリングホイールのように３６０°より大きくてもよい。後部座席の乗客の安全のため、シミュレータステアリングホイールが載る回転軸バーは、車の突然の減速が予期された場合、前席の後背部に向かって枢動可能であり、それによりシミュレータのステアリングホイールがプレイヤーと衝突するのを防止する。
【００２６】
−シミュレータアクセルペダル、それは実際のアクセルペダルのようにプレイヤーにより押したり／離したりできる。ミュレーターアクセルペダルの最初の位置に対する現在の位置は、測定され、そして位置センサによりコード化され、そしてリアルタイムでＰＵ（４０）に電力およびデータリンクケーブル（例えばＵＳＢケーブル）経由で送られる。
−シミュレータブレーキペダル、それは実際のブレーキペダルのようにプレイヤーにより押したり／離したりできる。ミュレーターブレーキペダルの最初の位置に対する現在の位置は、測定され、そして位置センサによりコード化され、そしてリアルタイムでＰＵ（４０）に電力およびデータリンクケーブル（例えばＵＳＢケーブル）経由で送られる。
【００２７】
シミュレータキットの主構成要素は、支持台およびフィッターを介して一緒に組み立てられる。支持台は、誰もプレイしていなくても、ある初期の位置にシミュレータのペダルとステアリングホイールが自立するようにすることを目的としている。フィッターは、シミュレータのペダルとステアリングホイールの位置を子供でも大人でもありうるプレイヤーの背の高さに適応させることを目的にしている。シミュレータのペダルとステアリングホイールは薄い補助席の上、または車の前方座席の背もたれに載せられた一種の鞍の上（図１に示すように）に取り付け可能である。シミュレータのペダルは、馬の鞍をまたぐライダーの脚に対して行われるように、調整可能な堅いストリップを介してプレイヤーの背の高さに調整できる。シミュレータのステアリングホイールはピンで取りつけられた望遠鏡型バーによりプレイヤーの背の高さに調整可能である。
【００２８】
支持台とフィッターの幾つかの代替実施形態が存在する：
１．シミュレータのペダルとステアリングホイールは薄い補助席の上、または車の前方座席の背もたれに載せられた一種の鞍の上に取り付け可能である。前記のように、シミュレータのペダルは調整可能な堅いストリップを介してプレイヤーの背の高さに調整でき、シミュレータのステアリングホイールはピンで取りつけられた望遠鏡型バーによりプレイヤーの背の高さに調整可能である。
２．支持台は車の後部フロアに置かれた箱からなってもよく、その上にシミュレータのペダルとステアリングホイールが取付棒を介して取り付けられる。この場合アジャスターはプレイヤーの背の高さに合せて差し込みピンを介して上昇／下降可能な箱の蓋からなる。シミュレータのステアリングホイールが取り付けられる回転棒軸は、プレイヤーの手の長さに適応するため前後に枢動することができる。その後棒の位置は差し込みピンまたは他の調整手段を介して固定される。
３．シミュレータキット（３０）は後部座席の内部に提供されそして取り外し不能な態様で埋め込まれてもよい。
【００２９】
以前と同様に、車の車室を横切って配線する経路設定を減少させるため、ＵＩ（３０）とＰＵ（４０）の間を走る電力およびデータリンクケーブルを完全にまたは部分的に、例えば１組の電池のようなＵＩ（３０）用の独立した電源、および／またはＵＩ（３０）からＰＵ（４０）への無線送信器で代替してもよい。
【００３０】
あるいは、ユーザインタフェース（３０）は１つまたはいくつかのジョイスティックからなってもよく、それによりプレイヤーは車の運転手を模倣するために自分が取りたい運転行動、例えば車の進行方向および加速／減速を入力する。
あるいは、ユーザインタフェースは乗客が持つスマートフォンまたはタブレットにより代替されてもよい。その乗客は車の運転行動を模倣するため、持っているスマートフォンまたはタブレットを回転させ、傾け、および／または移動させなければならない。
【００３１】
例えば、スマートフォンまたはタブレットをあたかもそれがステアリングホイールであるかのように右に回すことが、その乗客がシミュレータのステアリングホイールを右に回したように翻訳され、また左に回す場合も同様である、ことは可能である。あるいは回転行動の使用のため、スマートフォンまたはタブレットをその垂直軸の周りに右に傾けることが、その乗客がシミュレータのステアリングホイールを右に回したように翻訳され、また左に回す場合も同様である。あるいは、スマートフォンまたはタブレットを併進運動で右に移動させることが、その乗客がシミュレータのステアリングホイールを右に回したように翻訳され、また左に回す場合も同様である。上記の代替事例の任意の組み合わせが、ユーザインタフェースのこのような実施形態において使用可能である。
【００３２】
同様に、スマートフォンまたはタブレットをその水平軸の周りに前向きに傾けることは、その乗客がアクセルペダルを踏み込み、またはブレーキペダルを開放したように翻訳され、そしてそれを後向きに傾けることは、その乗客がアクセルペダルを開放し、またはブレーキペダルを踏み込んだように翻訳されてもよい。傾ける代わりに、スマートフォンを前方に移動させることは、その乗客がアクセルペダルを踏み込み、またはブレーキペダルを開放したように翻訳され、そしてそれを後方に移動させることは、その乗客がアクセルペダルを開放し、またはブレーキペダルを踏み込んだように翻訳される。
【００３３】
このような実施形態では、ユーザインタフェース（３０）として使用されたスマートフォンまたはタブレットは、車の前方のシーンを獲得するのに使用されるスマートフォンまたはタブレットと同一であっても、同一でなくてもよく−２つの選択肢が可能である。このような場合、ＩＭＵ（２０）は好適には車の前方のシーンを獲得するのに使用されるスマートフォンまたはタブレットに埋め込まれるが、しかしユーザインタフェースに使用されるスマートフォンまたはタブレットにも埋め込まれ（従って複製され）てもよい。
【００３４】
このような実施形態では、ユーザインタフェース（３０）はＣＡＭ（１０）および／又はＩＭＵ（２０）と共に同じスマートフォンまたはタブレットに含まれても、含まれなくてもよい。含まれている場合、有線または無線送信チャネル上でＰＵ（４０）に運ばれるデータは、ユーザの運転行動を車の前方のシーンおよび／または瞬時の運動パラメータと共に組み合わせそしてコード化する。
【００３５】
上記に記載された全ての代替的ＵＩ（３０）はＵＩの実施形態の事例に過ぎず、車の運転手の行動を模倣するためにプレイヤーがとる行動をシステムに入力するという同じ機能性をそれらが提供するかぎり、他の実在する可能な実施形態を排除するものではない。
【００３６】
簡潔さのためそして明確さを得るため、本発明の目的を記載する場合、本明細書はユーザインタフェース（３０）の好適な実施形態（それはシミュレータキットである）を参照するが、それは上記の他の代替的ユーザインタフェースを除外するものではない。さらに、それがユーザにとってシステムへの入力として運転方向や加速／減速命令を入力する方法を提供する限り、任意の種類の現存するユーザインタフェース（３０）をこの目的のために使用可能である。
【００３７】
（Ｅ．処理ユニット（ＰＵ））
処理ユニット（４０）はＩＭＵ（２０）により測定される車の運動パラメータの生成に必要とされる車のステアリングホイールおよびアクセル／ブレーキペダルの位置を推定する。ＰＵ（４０）は、それぞれの乗客がいかに上手に車の運転手を模倣できたかを瞬時に決定するため、それぞれの乗客に対し別々に、推定された位置とプレイヤーのシミュレータのステアリングホイール、アクセルペダルおよびブレーキペダルの位置とを比較する。
【００３８】
処理ユニット（４０）は、プレイヤーに何らかの運転行動をとるべきか否かを知らせるために、好適にはインジケータを挿入し、それはモニター（５０）に送られる画像内の何らかの視覚的補助（および／またはモニタのスピーカーにより演奏されるサウンドトラック内の何らかの音響的補助）であってよい。例えば、プレイヤーが、現在シミュレータのアクセルペダルに加えている圧力を増加させる必要がある場合、画像は下方に移動するおよび／またはズームアウトしてもよく、および／または画像の上に追加されたダイヤルインジケータが下方に移動してもよい。これらは、モニター（５０）により表示される車の前方のシーンの上、または横に挿入される全ての可能なインジケータの僅かな事例に過ぎない。
【００３９】
包括的な用語としてインジケータは、実際には現実のイメージにもとづく仮想現実（ＡＲ）を形成するのに使用される任意の効果および技術を意味する。それは例えば現実のシーンと組み合わされる、アニメーションまたは漫画を形成するような方法での画像の処理を含む。
【００４０】
処理ユニット（４０）は一般的にマイクロプロセッサまたは、処理能力および／または計算能力を有し、そしてストリーミングビデオ入力に対し画像処理タスクを実行できる任意の装置から構成される。それにより、マイクロコントローラ  サブシステム、または任意のプログラム可能な装置、または専用シリコンチップ、またはそれらの任意の組み合わせは、マイクロプロセッサの代替として使用可能である。
【００４１】
ＰＵ（４０）は以下のタスクを実行する：
１．ＩＭＵ（２０）から受け取る車の運動パラメータを達成するために全ての瞬間において必要とされる、車のステアリングホイールおよびアクセル／ブレーキペダルの位置を推定する。角速度は事前設定の変換スケールに従ってステアリングホイール位置に変換される。同様に直線的加速はアクセルペダルの位置に変換される。小さな減速はアクセルペペダルの圧力の開放に変換される。大きな減速は事前設定の変換スケールに従ってブレーキペダルの位置に変換される。
２．上記１で推定された車のステアリングホイールおよびアクセル／ブレーキペダルの位置と、シミュレータキット（３０）から受け取るシミュレータのステアリングホイールおよびアクセル／ブレーキペダルの位置とを比較する。
３．ＣＡＭ（１０）から受け取るストリーミング画像にインジケータを挿入する。
４．３で処理されたストリーミング画像を電力およびデータリンクケーブルを通ってモニタ（５０）に届ける。
【００４２】
車の進行方向用のインジケータは、車のステアリングホイールの位置と乗客のシミュレータのステアリングホイールの位置との間で測定された代数デルタに比例して各プレイヤーに別々に挿入される。もしプレイヤーが車の運転手を模倣するためシミュレータのステアリングホイールを左に切る必要がある場合は、プレイヤーに車が右に向かっていると思わせるため、プレイヤーが適切な行動をとるまで、画像は例えば右に偏移してもよい。逆に、もしプレイヤーが車の運転手を模倣するためシミュレータのステアリングホイールを右に切る必要がある場合は、プレイヤーに車が左に向かっていると思わせるため、プレイヤーが適切な行動をとるまで、画像は例えば左に偏移してもよい。
【００４３】
同様に、車の加速／減速用のインジケータは、車のアクセル／ブレーキペダルの位置と乗客のシミュレータのアクセル／ブレーキペダルの位置との間で測定された代数デルタに比例して各プレイヤーに別々に挿入される。もしプレイヤーがシミュレータのアクセルペダルに加えている圧力を増加させる必要がある場合は、プレイヤーに車が減速していると思わせるため、プレイヤーが適切な行動をとるまで、画像は例えば下方に偏移および／またはズームアウトしてもよい。逆にもし車の運転手を模倣するためにプレイヤーがシミュレータのアクセルペダルに加えている圧力を減少させ、そしてブレーキペダルに圧力を加え始める必要がある場合は、プレイヤーに車が減速していると思わせるため、プレイヤーが適切な行動をとるまで、画像は例えば上方に偏移および／またはズームインしてもよい。
【００４４】
画像を左右に偏移させ、そして画像をズームイン／アウトさせることに加えて（または代わりに）、ダイヤルの形のインジケータがストリーミングビデオの上または横に追加されてもよい。
インジケータの輝度は車の運転要素（ステアリングホイールおよび／またはアクセル／ブレーキペダル）とシミュレータキットの対応する要素との間のデルタが継続している時間に比例してもよい。
【００４５】
一般的に時間に対する任意のデルタの関数が、関数を適用するインジケータへの入力として使用可能である。デルタの変化に対し使用されるフィルタリングは、過度に敏感なガイドシステムがプレイヤーにとって厄介であることを考慮すれば、ガイドシステムの反応性（別名感度）を調整する助けとなり得る。
【００４６】
上記の１．および２．に関係して、車のステアリングホイールおよびアクセル／ブレーキペダルの位置を推定する代わりに、ＰＵ（４０）はシミュレータのステアリングホイールおよびアクセル／ブレーキペダルの位置により誘導されるシミュレートされた運動パラメータを推定してもよい。その後測定された運動パラメータと推定された運動パラメータの間のデルタがその関数を適用するインジケータへの入力として使用可能である。
【００４７】
ＰＵ（４０）およびＩＭＵ（２０）は運転席（または前方乗客席）の下に固定具で取り付けられる共用のシステムケース内に収容されてもよい。これは図１に図示事例として示される実施形態に対応している。
あるいは、ＰＵ（４０）は他のタスクを実行するために車内に埋め込まれた組込型プロセッサであってもよい。
【００４８】
あるいは、ＰＵ（４０）はスマートフォンまたはタブレットに埋め込まれてもよい。このような実施形態では、ＰＵ（４０）はＣＡＭ（１０）および／またはＩＭＵ（２０）および／またはＵＩ（３０）と同じスマートフォンまたはタブレットに含まれても含まれなくてもよい。全ての組み合わせが可能である。含まれている場合、スマートフォンまたはタブレット内のＰＵ（４０）に送られるデータは、車前方のシーン、および／または瞬間的運動パラメータおよび／またはユーザのプレイ行動をそれぞれ組み合わせそして共にコード化する。
【００４９】
あるいはＰＵ（４０）は車から遠く離れたデータセンターの遠隔サーバ内で動作してもよく、そしてＰＵ（４０）はセルラー電話網のような無線通信網経由でアクセスされる。
ＰＵ（４０）は電力ケーブル（一般的に１２Ｖ電力ケーブル）経由で車のバッテリーから電力供給されてもよい。それは車が始動するとＯＮにされ、車がエンジンを切られるとＯＦＦにされてもよい。
【００５０】
あるいはＰＵ（４０）は例えば１組のバッテリーのような独立した電力原から電力供給されてもよい。
ＰＵ（４０）は電力およびデータリンクケーブルを介して他の全てのシミュレータのユニットに接続される。ＰＵ（４０）ユニットが電力およびデータリンクケーブルを介して他のユニットに電力供給することが仮定されているが、他のユニットに電力供給するのは、任意の本発明の他のユニットでも、またはそれらの組み合わせでもよい。
【００５１】
あるいは、車の車室を横切って配線する経路設定を減少させるため、各電力およびデータリンクケーブルを完全にまたは部分的に無線送信器および／または受信機で代替してもよい。有線および無線接続の任意の組み合わせがＰＵ（４０）とシミュレータの他のユニットとの間で使用可能である。
【００５２】
上記のＰＵ（４０）実施形態は単に事例であって、車の運転手によってとられた行動とプレイヤーによりとられた行動との間のデルタに従って車の前方のシーンのストリーミングビデオを処理（そして選択肢としてサウンドトラックを生成し、そしてインジケータを挿入する）するという、同じ基礎的機能をそれが提供する限り、他の現存する可能な実施形態を除外するものではない。
【００５３】
上記されそしてインジケータとよばれる視覚的および音響的人為要素は、ＰＵ（４０）により入力ストリーミングビデオおよび／またはサウンドトラックに適用され得るインジケータのただの事例に過ぎず、プレイヤーを誘導するという基礎的機能を提供するかぎり現存する可能なインジケータの使用を除外するものではない。一般的に、プレイヤーに対し車の運転手を模倣するためにある行動をとる必要があることを理解させるために、他の多くのインジケータおよび工夫が入力ストリーミングビデオおよび／またはサウンドトラックに適用されると考え得る。インジケータは、それがプレイヤーにとって理解可能な誘導システムを定義するかぎり、任意の種類でよい。
【００５４】
さらに、他の多くの視覚的および／または音響的アイテムがＰＵ（４０）により必要に応じて提供され得る。例えば、構成および初期設定画面、プレイヤーにより蓄積される良いポイントと悪いポイント、またはシミュレータおよびビデオゲームに通常登場する他の任意のアイテムなど。
【００５５】
（モニタ）
モニタ（５０）は各乗客の前に置かれ、後部座席の乗客には好適には前席の後背部に置かれる。それはＣＡＭ（１０）によって常時獲得される車の前方のシーンを表示し、そしてそれに対しインジケータと人為要素がＰＵ（４０）によりリアルタイムで追加される。
今日の多くの車のように、各後部座席の乗客は、運転席と助手席の後背部に挿入されたそれぞれのＬＣＤモニタが備えられうる。
【００５６】
ＣＡＭ（１０）に獲得されたストリーミングビデオは、各乗客が自身のユーザインタフェース（３０）を使用してとった運転行動に従って、乗客ごとに異なる態様でＰＵ（４０）により処理される。その結果２つのモニタ（５０）に表示される画像は、各プレイヤーに異なる視覚的補助や人為要素がＰＵ（４０）により加えられるため、僅かに異なる。
【００５７】
各モニタ（５０）は、電力およびデータリンクケーブルを介してＰＵ（４０）に接続される。
あるいは車の車室を横切って配線する経路設定を減少させるため、モニタ（５０）とＰＵ（４０）との間を走る電力およびデータリンクケーブルを完全にまたは部分的に、例えば１組の電池のようなモニタ（５０）用の独立した電源、および／またはモニタ（５０）からＰＵ（４０）への無線送信器／受信器で代替してもよい。
あるいはモニタ（５０）は今日の車に搭載されるＤＶＤ／ＵＳＢプレイヤーに接続されてもよい。このような場合、ＤＶＤ／ＵＳＢからかまたはＰＵ（４０）からかのいずれかの２つの可能な入力ストリームの間で行き来するスイッチが使用可能である。
【００５８】
あるいは、モニタ（５０）はスマートフォンまたはタブレットに埋め込まれてもよい。このような実施形態では、モニタ（５０）はＣＡＭ（１０）および／またはＩＭＵ（２０）および／またはＵＩ（３０）および／またはＵＩ（３０）と同じスマートフォンまたはタブレットに含まれても含まれなくてもよい。全ての組み合わせが可能である。含まれている場合、スマートフォンまたはタブレット内のモニタ（５０）に運ばれるデータはそれぞれ車前方のシーン、および／または瞬間的運動パラメータおよび／またはユーザのプレイ行動および／またはＰＵ（４０）により追加されたインジケータおよび他の人為要素をそれぞれ組み合わせそして共にコード化する。
モニタ（５０）がＵＩ（３０）と同じスマートフォンまたはタブレットに埋め込まれていない場合、好適には車内のスマートフォンまたはタブレットホルダーがそれをプレイヤーに対して固定位置に保持するために使用される。
【００５９】
（Ｇ．本発明の主要な要素およびサブ要素の接続）
全ての要素は電力およびデータリンクケーブルを介してＰＵ（４０）に接続される。
あるいは、接続チャネルは無線にされ、または同一の装置（例えば、スマートフォンまたはタブレット）に埋め込まれてもよく、そして各要素は、例えば１組のバッテリーのような自身の独立した電源を有してもよい。
【００６０】
（本発明の代替的実施形態）
本明細書に記載され図示されたものは、本発明の好適な実施形態とその変化形である。本明細書に使用される用語、記述、および図は例証のために示され、限定することを意図していない。当業者は本発明の精神と範囲の中で多くの変化形が可能であることを理解しよう。そこでは全ての用語は、特に断らない限りその最も広い、合理的な意味を意図されている。記載の中で使用される表題は利便性のためにのみ使用され、法律的または限定的な効果を有しない。
【００６１】
本発明の変化形では、同じ車または別の車により別の運転セッションで獲得された車の前方のシーンの事前収録ビデオを使用してもよい。車の乗客は、別のトリップに乗せられながら、事前収録の運転セッションを模倣しなければならない。これは例えば、現在のトリップが面白い前方シーンを提供しない場合に有用である。
【００６２】
上記のインジケータに加えて、ＰＵ（４０）は前方シーンの画像に後方ミラーがするように後方シーンを挿入することができる。後方シーンは車の後方に向けられ、そして前方視界ビデオカメラに対し前述された手段の１つを介してＰＵ（４０）に接続される、もう１つのビデオカメラにより獲得可能である。
【００６３】
上記の実施形態はいずれも、車の乗客を楽しませ、一方同時に、乗客が周囲の景色と接続されつづける、リアルタイムの運転シミュレータを提供するという点で革新的である。またその実施形態は、乗客に自分が運転席に座って運転しているという楽しい気分を与えるリアルタイムの運転シミュレータを提供する。さらに、その実施形態は車の乗客の乗り物酔いを防止するリアルタイムの運転シミュレータを提供する。実施形態は、現在その車の運転手でない状態でありながら車の運転の学習をするための、リアルタイムの運転シミュレータを、車運転教習の補助として（または予習として）提供するという点でまた有利である。シミュレータは、ユーザに対し実生活の道路状況に非常に近い経験を提供するための拡張現実に基づいている。
【００６４】
本発明のもう１つの実施形態では、ＰＵ（４０）、ＩＭＵ（２０）、ＣＡＭ（１０）、モニタ（５０）および可能性としてＵＩ（３０）も製造時に車両の一部でありうる。１つまたはそれ以上のこれら要素は、または可能性として全てのこれら要素は、メーカーにより車両に組込可能である。このように、本発明のシミュレータは車両の販売時に車両の１つの仕様であってよい。さらに本発明は、ＣＡＭ（１０）、ＩＭＵ（２０）およびＵＩ（３０）からの入力の受け取りを調整しそして処理し、そしてモニタ（５０）への出力を生成するための、ＰＵ（４０）に存在するコンピュータプログラムでありうる。このようなプログラムはＰＵ（４０）にダウンロード可能である。
【００６５】
本発明の他の目的および利点は本明細書を読んだ読者には自明であり、または自明になろう。またこれらの目的および利点は本発明の範囲内にあることを意図されている。上記のおよび関連する目的を達成するため本発明は付属の図面に示される形態で実施されるであろうが、しかし、図面はただの事例であり、図示され、明細書の範囲で記載された特定の構成は変更されうる、ことに注意する必要がある。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2016526707.tif 000005