JP2011053006A - 制御装置、制御方法、及び車両ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両ナビゲーション装置を操作している者が、車両の運転者かどうかを適切に判定し、走行中における車両ナビゲーション装置の操作の許否を制御することができる制御装置を提供することにある。
【解決手段】制御装置１は、車両ナビゲーション装置３００の制御を行う制御装置であって、車両の運転者の生体情報を検知する脈拍センサ１００と、車両ナビゲーション装置３００を操作するためのナビゲーション操作部３１０を操作している者の生体情報を検知する脈拍センサ１１０と、脈拍センサ１００が検知した生体情報と脈拍センサ１１０が検知した生体情報とが一致するか否かを判定する判定部１２０と、判定部１２０による判定の結果に基づいて、ナビゲーション操作部３１０による車両ナビゲーション装置３００の操作の許否を制御する制御部１３０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両ナビゲーション装置の制御装置、制御方法、及び車両ナビゲーションシステムに関する。

近年の自動車などの車両には、車両ナビゲーション装置やオーディオ装置などの機器が搭載されており、運転者が運転中にこれらの機器を操作しようとした脇見による交通事故が問題となっている。このような問題点を解決する技術が、下記特許文献１と下記特許文献２とに開示されている。

下記特許文献１に記載の車両用ディスプレイシステムは、車両のステアリングホイールに電源を有し、ステアリングホイールに触れた運転者が車両用ディスプレイのスイッチを操作しようとすると、運転者の体を通じて当該電源の電圧により車両用ディスプレイのスイッチの電位が上昇する。この電位の変化を基に、車両用ディスプレイシステムはスイッチを操作している人物がステアリングホイールに触れている者と判定し、走行中はその者のスイッチ操作の入力を受け付けない。

また、下記特許文献２に記載のナビゲーション装置は、車両のステアリングホイールに体脂肪計、体温、脈拍、血圧など健康状態を表す基礎データが測定できる二つのセンサを有しており、走行中はその二つのセンサに、車両の運転者の右手と左手との基礎データがそれぞれ入力された場合に、ナビゲーション装置は、運転者の両手はステアリングホイールを握っているものと判断し、その時にされたナビゲーション装置への入力は運転者が行った入力操作ではないとして、ナビゲーション装置への入力を受け付ける。一方、走行中に二つのセンサの少なくとも一方に触れておらず、基礎データの測定が出来なかった場合、ナビゲーション装置への入力が、運転者によってなされたと判断してナビゲーション装置への入力を禁止する。

特開２００５−１７８４７１号公報 特開２００７−４６９０６号公報

上述した特許文献１に記載の車両用ディスプレイシステムにおいては、人体に電圧をかけるという方法により運転者か否かを判断しているため、ペースメーカー装着者など、人体への電流に配慮の必要な者に対しては好ましくないものだった。また、スイッチの電位上昇により判定を行うため、スイッチ操作者の体に静電気が溜まっている場合に誤作動を起こすおそれがあるという問題点があった。

また、上述した特許文献２に記載のナビゲーション装置においては、走行中にナビゲーション装置の操作を行うためには、運転者は両手でステアリングホイールに触れていなければならなかった。しかし、車両の運転において、ギアレバーの操作やウィンカーレバーの操作等により、運転者は必ずしもステアリングホイールを両手で操作しているわけではないため、運転者でない者がナビゲーション装置の操作を行おうとしても、その入力が禁止されてしまうという問題点があった。

本発明の目的は、車両ナビゲーション装置を操作している者が、車両の運転者かどうかを適切に判定し、走行中における車両ナビゲーション装置の操作の許否を適切に制御することができる制御装置、制御方法、及び車両ナビゲーションシステムを提供することにある。

本発明の第１の態様に係る制御装置は、車両ナビゲーション装置の制御を行う制御装置であって、車両の運転者の生体情報を検知する第１の検知手段と、前記車両ナビゲーション装置を操作するための操作手段を操作している者の生体情報を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段が検知した生体情報と前記第２の検知手段が検知した生体情報とが一致するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記操作手段による前記車両ナビゲーション装置の操作の許否を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。

本発明の第２の態様に係る制御方法は、車両ナビゲーション装置の制御を行う制御方法であって、（ａ）車両の運転者の生体情報を検知するステップと、（ｂ）前記車両ナビゲーション装置の操作を行う者の生体情報を検知するステップと、（ｃ）前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）とで検知した生体情報が同一であるかを判定するステップと、（ｄ）前記ステップ（ｃ）による判定の結果に基づいて、前記車両ナビゲーション装置の操作の許否を制御するステップとを備えることを特徴としている。

本発明の第３の態様に係る車両ナビゲーションシステムは、車両ナビゲーション装置と、第１の態様に係る制御装置を備えることを特徴としている。

本発明によれば、運転者の生体情報と車両ナビゲーション装置を操作入力している者の生体情報とが、一致しているか否かを適切に判定することができるため、運転者による車両ナビゲーション装置の操作の許否を適切に制御することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 車両への車両ナビゲーションシステムの実装例を模式的に示した図である。 制御装置における操作許否制御の動作を示したフローチャートである。 制御装置における生体情報の比較判定の動作を示したフローチャートである。 脈拍センサで測定される血圧脈波の一例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一または相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る制御装置１の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図１に示すように、制御装置１は、ステアリングホイール２００、車両ナビゲーション装置３００、車速センサ４００とともに、車両ナビゲーションシステム１０に実装されている。さらに、制御装置１は、第１の検知手段である脈拍センサ１００、第２の検知手段である脈拍センサ１１０、判定手段である判定部１２０、制御手段である制御部１３０、走行状態判定部１４０を備えている。また、車両ナビゲーション装置３００は、操作手段であるナビゲーション操作部３１０、ナビゲーション制御部３２０、ディスプレイ３３０を有している。

図２は、車両ナビゲーションシステム１０の車両への実装例を模式的に示した図である。脈拍センサ１００はステアリングホイール２００のグリップに設置されている。脈拍センサ１１０は、ナビゲーション操作部３１０が有するコントロールキー３１５に設置されている。従って、脈拍センサ１００はステアリングホイール２００を握る手の脈拍を検知することができる。脈拍センサ１１０はナビゲーション操作部３１０のコントロールキー３１５を操作する手の脈拍を検知することができる。

次に本発明の実施の形態に係る制御装置１の動作の説明を行う。制御装置１は、走行中に行われた車両ナビゲーション装置３００への入力操作が、車両の運転者が行ったか否かを判定し、運転者が操作を行っていた場合、その入力操作を禁止する操作許否制御を行う。図３は、本発明の実施の形態に係る制御装置１が行う操作許否制御の動作を示すフローチャートである。操作許否制御の動作の説明を、図３を用いて行う。

車両ナビゲーション装置３００のナビゲーション操作部３１０に操作入力がなされると、まずステップＳＰ１００において、制御装置１の走行状態判定部１４０は車速センサ４００にて検知された車両の車速を、車速情報Ｓ１５として受け取る。

次に、ステップＳＰ１１０において、制御装置１の走行状態判定部１４０は、車速情報Ｓ１５に基づき、車両が停止状態にあるか否かを判定する。車両が走行状態にあった場合「ＮＯ」と判定し、ステップＳＰ１２０に進む。車両が停止状態にあった場合「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳＰ１５０に進む。このときの判定結果は、走行状態情報Ｓ１６として走行状態判定部１４０から制御部１３０に出力される。

ステップＳＰ１１０にて「ＮＯ」と判定された場合、ステップＳＰ１２０において、制御装置１の判定部１２０は、脈拍センサ１００と脈拍センサ１１０とにより生体情報を測定する。脈拍センサ１００が測定した生体情報Ｓ１１は、判定部１２０に入力される。脈拍センサ１１０が測定した生体情報Ｓ１３は、判定部１２０に入力される。制御装置１の判定部１２０は、生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３との比較分析を行う。

次に、ステップＳＰ１３０において、制御装置１の判定部１２０は、ステップＳＰ１２０で行われた比較分析の結果に基づいて、生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３とが同一人物のものであるか否かを判定する。二つの生体情報が同一人物のものでない場合「ＮＯ」と判定し、判定部１２０は制御部１３０に生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３とが同一人物のものではなかった旨の判定結果情報Ｓ１４を出力し、ステップＳＰ１５０に進む。一方、二つの生体情報が同一人物のものである場合「ＹＥＳ」と判定し、判定部１２０は制御部１３０に、生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３とが同一人物のものであった旨の判定結果情報Ｓ１４を出力し、ステップＳＰ１４０に進む。

次に、ステップＳＰ１４０において、生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３とが同一人物のものであった旨の判定結果情報Ｓ１４を受け取った制御部１３０は、ナビゲーション操作部３１０になされた入力操作を無効とする旨の制御信号Ｓ１７を、車両ナビゲーション装置３００のナビゲーション制御部３２０に出力する。この入力操作を無効とする旨の制御信号Ｓ１７を受け取ったナビゲーション制御部３２０は、ナビゲーション操作部３１０より出力された操作信号Ｓ２０が入力されても、これを無効とする。また、ナビゲーション制御部３２０はディスプレイ３３０に表示信号Ｓ２１を出力し、ディスプレイ３３０に当該操作入力が無効である旨の警告を表示する。なお、車両ナビゲーション装置３００が音声出力機能を有している場合、操作入力が無効である旨の音声警告を出力してもよい。

ステップＳＰ１５０において、制御装置１の制御部１３０は、ナビゲーション操作部３１０になされた入力操作を有効とする旨の制御信号Ｓ１７を、ナビゲーション制御部３２
０に出力する。具体的には、ステップＳＰ１１０にて「ＹＥＳ」と判定された場合は、制御装置１の制御部１３０は、車両が停止状態にある旨の走行状態情報Ｓ１６を受け取る。このとき、制御部１３０はナビゲーション操作部３１０になされた入力操作を有効とする旨の制御信号Ｓ１７を、ナビゲーション制御部３２０に出力する。従って、ナビゲーション操作部３１０の操作入力は有効とされ、車両ナビゲーション装置３００を操作することができる。また、ステップＳＰ１３０にて「ＮＯ」と判定された場合は、判定部１２０が生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３とが同一人物のものではない旨の判定結果情報Ｓ１４を出力し、これを受け取った制御部１３０は、ナビゲーション操作部３１０になされた入力操作を有効とする旨の制御信号Ｓ１７を、ナビゲーション制御部３２０に出力する。これにより、ナビゲーション操作部３１０の操作入力は有効とされ、車両ナビゲーション装置３００を操作することができる。

以上のように、制御装置１は車速センサ４００が測定する車速と、脈拍センサ１１０が測定する生体情報と、脈拍センサ１１０が測定する生体情報とによってナビゲーション操作部３１０の入力操作の許否を制御することができる。

さらに、ステップＳＰ１２０とステップＳＰ１３０とにおける生体情報比較判定の詳細な動作の説明を、図４を用いて行う。図４は、制御装置１の生体情報比較判定の動作を示すフローチャートである。

制御装置１が生体情報比較判定を行おうとするとき、まずステップＳＰ２００において、脈拍センサ１００と脈拍センサ１１０とは生体情報を測定する。脈拍センサ１００は車両のステアリングホイール２００に取り付けられており、ステアリングホイール２００を握る手の脈拍を検知する。また、脈拍センサ１１０はナビゲーション操作部３１０が有するコントロールキー３１５に設置されており、コントロールキー３１５を操作する者の手の脈拍を検知する。

ここで、図５に脈拍センサ１００と脈拍センサ１１０が検知するそれぞれの脈拍の血圧脈波の例を示す。この血圧脈波のピークの脈動の強さは収縮期血圧を、血圧脈波の谷の脈動の強さは拡張期血圧を示している。脈拍センサ１００と脈拍センサ１１０とは、この血圧脈波のピークを検知し、収縮期血圧を測定する。脈拍センサ１００は、ステアリングホイール２００を握っている者の収縮期血圧を含む生体情報Ｓ１１を判定部１２０に出力する。脈拍センサ１１０は、ナビゲーション操作部３１０を操作しようとしている者の収縮期血圧を含む生体情報Ｓ１３を判定部１２０に出力する。

次に、ステップＳＰ２１０において、制御装置１の判定部１２０は生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３とに基づき、脈拍センサ１００と脈拍センサ１１０とが脈拍を検知できたか否かを判定する。脈拍センサ１００と脈拍センサ１１０とが共に収縮期血圧を測定し、その血圧情報が生体情報Ｓ１１と生体情報Ｓ１３とに含まれている場合は「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳＰ２３０に進む。一方、生体情報Ｓ１１及び生体情報Ｓ１３の少なくとも一方が血圧情報を含んでいない場合は、「ＮＯ」と判定し、ステップＳＰ２２０に進む。

ステップＳＰ２２０において、制御装置１の判定部１２０は、生体情報が正しく入力されなかった旨の判定結果情報Ｓ１４を制御部１３０に出力する。この判定結果情報Ｓ１４を受け取った制御部１３０は、ナビゲーション制御部３２０に、生体情報が正しく入力されていない旨の制御信号Ｓ１７を出力する。さらにナビゲーション制御部３２０はディスプレイ３３０に表示信号Ｓ２１を出力し、生体情報が正しく入力されていない旨の警告を表示する。また、車両ナビゲーション装置３００が音声出力機能を有している場合、操作入力が無効である旨の音声警告を出力してもよい。これらの警告により、車両ナビゲーションシステム１０を使用している者に、適切な生体情報の入力動作（例えば、ステアリン
グホイール２００をしっかり握る。コントロールキー３１５にしっかり指を当てるなど）を促す。制御装置１は、再び生体情報の入力を受け付けるために、ステップＳＰ２００に戻る。

ステップＳＰ２１０にて「ＹＥＳ」と判定された場合、ステップＳＰ２３０において、制御装置１の判定部１２０は、前回血圧脈波のピークを検知し収縮期血圧を測定してから、次に血圧脈波のピークを検知するまでの時間（すなわち脈拍周期の測定であり、図５においてはＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４にあたる時間）を、脈拍センサ１００から入力される生体情報Ｓ１１と脈拍センサ１１０から入力される生体情報Ｓ１３とを基に、それぞれ計測する。

さらに、ステップＳＰ２４０において、制御装置１の判定部１２０は、ステップＳＰ２００からステップＳＰ２３０における脈拍の検知が、所定回数（例えば３回）行われたか否かを判定する。脈拍の検知が所定回数行われた場合は「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳＰ２５０に進む。このとき、所定回数の脈拍の検知により測定された、複数回分の収縮期血圧と脈拍周期とを基に平均化などの数値処理を行って、誤差是正された収縮期血圧及び脈拍周期を算出してもよい。一方、脈拍の測定が所定回数行われていなかった場合「ＮＯ」と判定し、ステップＳＰ２００に戻り、脈拍の検知を行う。

次に、ステップＳＰ２５０において、判定部１２０は、脈拍センサ１００が測定した収縮期血圧情報を含む生体情報Ｓ１１と、脈拍センサ１１０が測定した収縮期血圧情報を含む生体情報Ｓ１３とを基に、二つの収縮期血圧の差が所定の閾値を超えているか否かを判定する。二つの収縮期血圧の差が所定の閾値を超えていた場合「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳＰ２８０に進む。一方、二つの収縮期血圧の差が所定の閾値以下であった場合「ＮＯ」と判定し、ステップＳＰ２６０に進む。

また、ステップＳＰ２６０において、判定部１２０は、ステップＳＰ２３０にて計測した、脈拍センサ１００が検知した脈拍の周期と、脈拍センサ１１０が検知した脈拍の周期との、二つの脈拍周期の差が所定の閾値を超えているか否かを判定する。二つの脈拍周期の差が所定の閾値を超えていた場合「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳＰ２８０に進む。一方、二つの脈拍周期の差が所定の閾値以下であった場合「ＮＯ」と判定しステップＳＰ２７０に進む。

ステップＳＰ２５０において二つの収縮期血圧の差が所定の閾値以下であり、かつステップＳＰ２６０において二つの脈拍周期の差が所定の閾値以下であった場合、判定部１２０は、ステップＳＰ２７０において、脈拍センサ１００が検知した生体情報Ｓ１１と、脈拍センサ１１０が検知した生体情報Ｓ１３とは一致しており、同一人物のものであると判定する。

また、ステップＳＰ２５０において二つの収縮期血圧の差が所定の閾値を超えるか、もしくはステップＳＰ２６０において二つの脈拍周期の差が所定の閾値を超えた場合、判定部１２０は、脈拍センサ１００が検知した生体情報Ｓ１１と、脈拍センサ１１０が検知した生体情報Ｓ１３とは一致しておらず、別人のものであると判定する。

以上のように、脈拍センサ１００と脈拍センサ１１０とが検知する脈拍を比較することで、制御装置１は、ステアリングホイール２００を握っている者と、車両ナビゲーション装置３００のナビゲーション操作部３１０を操作している者とが、同一人物か否かを判定することができる。

走行中に、ステアリングホイール２００を握っている者と、車両ナビゲーション装置３
００のナビゲーション操作部３１０を操作している者とが、同一人物であった場合、運転者が車両ナビゲーション装置３００を操作していることとなり、運転中の危険行為であるため、そのような状態の車両ナビゲーション装置３００の操作入力を、制御装置１は禁止する。また、走行中であっても、ステアリングホイール２００を握っている者と、車両ナビゲーション装置３００のナビゲーション操作部３１０を操作している者とが別人であるなら、車両ナビゲーション装置３００を操作している者は運転者ではなく、同乗者であるため、この入力操作は許可される。

このように、本発明の実施の形態に係る制御装置１によれば、脈拍センサを用いることで車両ナビゲーション装置３００の操作を行っている者が運転者であるか否かを適切に判定し、車両ナビゲーション装置３００の操作の許否を適切に制御することで、運転中の危険行為を防ぐことが可能となる。

また、車両ナビゲーション装置３００の操作を行っている者が運転者であるか否かの判定に、両者の血圧と脈拍周期との比較結果を用いることで、両者が同一人物か否かの判定をリアルタイムで行うことが出来る。従って、生体情報の事前登録が不要であり、車両ナビゲーション装置３００の操作人物判定を即時に行うことが可能である。

なお、本発明の実施の形態において、ナビゲーション操作部３１０がコントロールキー３１５を有している場合を例示したが、これはナビゲーション操作部３１０の形状を限定するものではなく、脈拍センサを実装することが可能な操作装置であればよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲にとって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 制御装置
１０ 車両ナビゲーションシステム
１００、１１０ 脈拍センサ
１２０ 判定部
１３０ 制御部
１４０ 走行状態判定部
２００ ステアリングホイール
３００ 車両ナビゲーション装置
３１０ ナビゲーション操作部
３２０ ナビゲーション制御部
３３０ ディスプレイ
４００ 車速センサ

Claims (5)

1. 車両ナビゲーション装置の制御を行う制御装置であって、
   車両の運転者の生体情報を検知する第１の検知手段と、
   前記車両ナビゲーション装置を操作するための操作手段を操作している者の生体情報を検知する第２の検知手段と、
   前記第１の検知手段が検知した生体情報と前記第２の検知手段が検知した生体情報とが一致するか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記操作手段による前記車両ナビゲーション装置の操作の許否を制御する制御手段と
   を備える、制御装置。
2. 前記第１の検知手段及び前記第２の検知手段が検知する生体情報は、血圧及び脈拍周期のうち少なくとも一方である、請求項１に記載の制御装置。
3. 車両ナビゲーション装置の制御を行う制御方法であって、
   （ａ）車両の運転者の生体情報を検知するステップと、
   （ｂ）前記車両ナビゲーション装置の操作を行う者の生体情報を検知するステップと、
   （ｃ）前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）とで検知した生体情報が同一であるかを判定するステップと、
   （ｄ）前記ステップ（ｃ）による判定の結果に基づいて、前記車両ナビゲーション装置の操作の許否を制御するステップと
   を備える、制御方法。
4. 前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）とにおいて検知する生体情報は、血圧及び脈拍周期のうち少なくとも一方である、請求項３に記載の制御方法。
5. 車両ナビゲーション装置と、
   請求項１又は２に記載の制御装置と
   を備える、車両ナビゲーションシステム。
   
   
   
   
   
   
   

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