JP2008058095A - 操作者判定装置及び操作者判定装置を備えた車載用装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波センサ11a〜11cにより、ナビゲーション装置20の操作ボタン20c、タッチボタン20dなどの操作者の手または腕(D,P)の位置を検出して検出信号を出力し、操作者判定装置の判定部により、操作者が助手席の搭乗者のみであるか否かを判定することができる。そして、ナビゲーション装置20の制御部により、車両の走行中に、目的地入力など複雑な操作に基づいて制御部が実行する機能を停止し、判定部が、操作者が助手席の搭乗者のみであると判定した場合に、機能の停止を解除することができる。ここで、操作者の手または腕の位置の検出に超音波センサを用いるため、信号の処理負荷を小さくすることができるとともに、低コストで作製することができる。
【選択図】図2
Description
一方、助手席の搭乗者が車両の走行中にカーナビゲーション装置を操作しても安全運転に支障がないため、助手席の搭乗者が走行中にナビゲーション装置を操作することができれば、走行中に目的地を変更できたり、目的地に行く前に立ち寄りたい場所の情報を集めたりすることが可能になり、快適なドライブを楽しむことができるようになる。
そして、操作制御手段により、車両の走行中に、操作部に対する特定の操作に基づいて制御部が実行する機能を停止し、判定手段が、操作者が助手席の搭乗者のみであると判定した場合に、制御部が実行する機能の停止を解除することができる。
これにより、例えばナビゲーション装置の操作のうち、目的地入力など複雑な操作で、運転者が車両の走行中に行うと、安全運転に支障が生じるおそれがあるような特定の操作は、助手席の搭乗者のみが行うことができるようにすることができ、安全かつ快適なドライブを楽しむことができるようになる。
また、操作者の手または腕の位置の検出に超音波センサを用いるため、信号の処理負荷を小さくすることができるとともに、低コストで作製することができる。
なお、以下の説明は、右ハンドル車についてのものである。
ナビゲーション装置20は、GPSセンサなどの位置検出手段21、地図情報や検索プログラム、画像処理プログラム等の各種プログラムが格納された記憶手段22、地図や現在位置等を表示する表示部23、目的地設定や画面切替等のナビゲーション装置20の操作を行う操作部24及び記憶手段22に格納されたデータ、プログラムに基づいて各部を制御する図示しないCPUを中心にROM、RAM等のメモリ装置やADコンバータなどの各種入出力インタフェース等を備えた制御部25を備えている。
ナビゲーション装置20では、位置検出手段21が現在位置を測定し、記憶手段22に記憶された地図情報等に基づいて、制御部25が目的地までの経路等の演算処理を行い、表示部23に地図や現在位置等を表示する。
ここで、「超音波」とは、一般に言われている人間の可聴周波数以上の音域(20kHz以上)の音波を含み、工業分野における「音波とは、弾性によって起こる波動のことであり、超音波とは人間の耳で聞くことを目的としない音波のことである。」という定義に従うものである。
超音波振動子13は、例えば、PZTなどの圧電材料により形成されており、音響整合層14を介して超音波の送受信を行い、車内の被検出対象を検出する。
音響整合層14は、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂により形成され、超音波の伝達媒体たる空気と超音波振動子13との音響インピーダンスの差を緩和して超音波の伝達効率を向上させるとともに、超音波の指向性を決定する。例えば、図2(A)に示すように、音響整合層14を水平方向に幅広く、垂直方向に狭い形状に形成すると、水平方向には指向性が狭くなり(狭指向性)、垂直方向には指向性を広く(広指向性)することができる。例えば、水平方向の指向性を音響整合層14の法線方向の±5°以内にすることができる。
これにより、運転席側と助手席側とで超音波の検出範囲が重なることがないため、いずれの側から反射してきた超音波かを正確に区別することができる。また、垂直方向のどの位置から腕を伸ばしてナビゲーション装置20を操作しても、確実に検出することができる。
ここで、音響整合層14は、ナビゲーション装置20のフレーム20bの構成材料、または、フレーム20bに色彩など外観が似ている材質を用いることにより、外部から目立たなくすることができ、意匠的に優れた超音波センサ11を形成することができる。
次に、操作者判定装置による操作者判定処理とナビゲーション装置による操作禁止処理及び操作禁止解除処理について図3を用いて説明する。この操作者判定処理は、図1に示す操作者判定装置10の判定部12において、操作禁止処理及び操作禁止解除処理は、ナビゲーション装置20の制御部25においてそれぞれ実行される。
続くステップS111では、ナビゲーション装置20の操作者が助手席の搭乗者であるか否かを判断する。
ここで、ナビゲーション装置20の操作者が助手席の搭乗者であるか否かの判断は、超音波センサ11(11a〜11c)が出力する距離情報に基づいて行なわれる。
運転者または助手席の搭乗者がナビゲーション装置20を操作するときには、操作者の指先が、操作ボタン20c、または、タッチボタン20dに触れているので、操作者の腕は、ナビゲーション装置20からある一定の距離以内に存在している。そこで、この一定の距離を閾値Lsとして設定しておく。
操作を開始してから所定の時間が経過した場合に、ステップS117に処理を移行することにより、例えば、助手席の搭乗者がナビゲーション装置20の操作を中断している間に、運転者が操作を行うというおそれをなくすことができる。
超音波センサ11の作動はステップS109で作動、常時作動させておいてもよい。例えば、車両のイグニッションスイッチがオンされた場合に、超音波センサ11が始動する構成を採用することもできる。この場合、ステップS109の処理を省略する。
また、操作者判定装置10をナビゲーション装置20に適用する場合について説明したが、操作者判定装置10は、他の車載用装置、例えば、オーディオ装置などに適用することもできる。この構成を用いた場合も、運転者が車両の走行中に行うと、安全運転に支障が生じるおそれがあるような特定の操作は、助手席の搭乗者のみが行うことができるようにすることができ、安全かつ快適なドライブを楽しむことができるようになる。
(1)本実施形態の操作者判定装置10及びナビゲーション装置20によれば、超音波センサ11により、ナビゲーション装置20の操作ボタン20c、タッチボタン20dなどの操作部24を操作する操作者の手または腕(D,P)の位置を検出し、検出信号を出力し、操作者判定装置10の判定部12により、超音波センサ11から出力される検出信号に基づいて、操作者が助手席の搭乗者のみであるか否かを判定することができる。
そして、ナビゲーション装置20の制御部25により、車両の走行中に、操作部24に対する特定の操作に基づいて制御部25が実行する機能を停止し、判定部12が、操作者が助手席の搭乗者のみであると判定した場合に、制御部25が実行する機能の停止を解除することができる。
これにより、例えばナビゲーション装置20の操作のうち、目的地入力など複雑な操作で、運転者が車両の走行中に行うと、安全運転に支障が生じるおそれがあるような特定の操作は、助手席の搭乗者のみが行うことができるようにすることができ、安全かつ快適なドライブを楽しむことができるようになる。
また、操作者の手または腕(D,P)の位置の検出に超音波センサ11を用いるため、信号の処理負荷を小さくすることができるとともに、低コストで作製することができる。
(1)図5に示すように、1個の超音波センサ11を用いて、運転席側と助手席側との両方の操作者の検出を行う構成を採用することもできる。例えば、図5(A)に示すように、超音波センサ11を水平方向に往復移動させる水平移動機構40を用いて、所定のタイミングで超音波の送受信を行う構成を用いることができる。また、図5(B)に示すように、超音波センサ11の向きを水平方向に回転往復運動をさせる回転移動機構41を用いて、所定のタイミングで超音波の送受信を行う構成を用いることができる。この構成を用いると、超音波センサ11の数を減じることができる。
例えば、図6(B)に示すように、超音波振動子13pから超音波U1、超音波振動子13qから超音波U2を位相差を制御して送信した場合、音響整合層14の法線方向に対して角度θ傾いた方向に、超音波U1と超音波U2との干渉により強められた超音波が進行する。つまり、超音波センサ11で発生させる超音波の位相差を制御することによって、強い超音波が進行する方向θを制御することができる。これにより、超音波センサ11を狭指向性にすることができ、特定の方向の被検出対象までの距離を高精度で計測することができる。
更に、各超音波振動子13の超音波の位相差を制御することによって、水平方向及び垂直方向に超音波ビームをスキャンすることが可能になる。これにより、超音波センサ11の数を減じることができる。
本実施例では、縦5列、横4列の計20個の超音波振動子13が音響整合層14に取り付けられているが、運転者と助手席の搭乗者を判定できるならば、取付個数及び配置は任意である。
この構成において用いられる超音波振動子13は、小型のPZTでもよいし、MEMS技術を用いて一体的に形成されたものでもよい。
また、小型の超音波センサ11をアレイ状に配列しても、同様な効果を奏することができる。
超音波振動子13により発生した超音波は、表示画面20aを伝達媒体として、送受信され、操作者の検出に用いることができる。
ここで、超音波振動子13は、図6に示した実施例同様に、アレイ状に配置されているため、超音波ビームをスキャンすることができる。
この構成を用いると、超音波振動子13が外部から視認できないため、意匠性に優れた操作者判定装置10を製造することができる。
更に、タッチボタン20dを超音波振動子13と同じ位置に配置することにより、タッチボタン20dの感圧部としての機能を果たすこともできる。これにより、1個の超音波振動子13が、超音波の送受信と感圧部という2つの機能を兼ね備えることになるので、部品の数を減らすことができ、コスト低減と省スペースに寄与することができる。
ナビゲーション装置20が請求項1に記載の車載用装置に、水平移動機構40、回転移動機構41が請求項8に記載の移動手段に、制御部25が請求項9に記載の操作制御手段に、それぞれ対応する。
11 超音波センサ
12 判定手段
20 ナビゲーション装置(車載用装置)
20a 表示画面
20c 操作ボタン(操作部)
20d タッチボタン(操作部)
23 表示部
24 操作部
25 制御部(制御部、操作制御手段)
40 水平移動機構(移動手段)
41 回転移動機構(移動手段)
D 運転者の手または腕(操作者の手または腕)
P 助手席の搭乗者の手または腕(操作者の手または腕)
Claims (16)
- 車両に設けられた車載用装置の操作部を操作する操作者が、前記車両の運転者及び助手席の搭乗者のいずれであるかを判定する操作者判定装置であって、
前記操作者の手または腕の位置を検出し、検出信号を出力する超音波センサと、
前記超音波センサから出力される検出信号に基づいて、前記操作者が前記助手席の搭乗者のみであるか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする操作者判定装置。 - 前記超音波センサは複数個設けられており、前記運転者の手または腕の位置を検出する超音波センサと前記助手席の搭乗者の手または腕の位置を検出する超音波センサとが少なくとも1個ずつ備えられていることを特徴とする請求項1に記載の操作者判定装置。
- 前記超音波センサは、狭指向性であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の操作者判定装置。
- 複数個の前記超音波センサがアレイ状に配列して形成されており、前記各超音波センサから送信される超音波の位相差を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の操作者判定装置。
- 前記車載用装置は、ナビゲーション装置であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の操作者判定装置。
- 前記超音波センサは、前記ナビゲーション装置の表示画面の裏面に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の操作者判定装置。
- 前記超音波センサは、前記表示画面に表示され、前記ナビゲーション装置の操作を行う操作部として機能することを特徴とする請求項6に記載の操作者判定装置。
- 前記運転者及び前記助手席の搭乗者に対して超音波を送信可能な位置に、前記超音波センサを移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の操作者判定装置。
- 車両に設けられ、
前記車両の運転者または助手席の搭乗者が操作可能な操作部と、
前記操作部に対する操作に基づいて所定の電気的制御を行う制御部と、
前記操作部を操作する操作者の手または腕の位置を検出し、検出信号を出力する超音波センサと、
前記超音波センサから出力される検出信号に基づいて、前記操作者が前記助手席の搭乗者のみであるか否かを判定する判定手段と、
前記車両の走行中に、前記操作部に対する特定の操作に基づいて前記制御部が実行する機能を停止し、前記判定手段が、前記操作者が前記助手席の搭乗者のみであると判定した場合に、前記制御部が実行する機能の停止を解除する操作制御手段と、
を備えたことを特徴とする車載用装置。 - 前記超音波センサは複数個設けられており、前記運転者の手または腕の位置を検出する超音波センサと前記助手席の搭乗者の手または腕の位置を検出する超音波センサとが少なくとも1個ずつ備えられていることを特徴とする請求項9に記載の車載用装置。
- 前記超音波センサは、狭指向性であることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の車載用装置。
- 複数個の前記超音波センサがアレイ状に配列して形成されており、前記各超音波センサから送信される超音波の位相差を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項9に記載の車載用装置。
- 前記車載用装置は、ナビゲーション装置であることを特徴とする請求項9ないし請求項12のいずれか1つに記載の車載用装置。
- 前記超音波センサは、前記ナビゲーション装置の表示画面の裏面に設けられていることを特徴とする請求項13に記載の車載用装置。
- 前記超音波センサは、前記表示画面に表示され、前記ナビゲーション装置の操作を行う操作部として機能することを特徴とする請求項14に記載の車載用装置。
- 前記運転者及び前記助手席の搭乗者に対して超音波を送信可能な位置に、前記超音波センサを移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項9に記載の車載用装置。
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