JP2014136486A - 車両用制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの意向がより優先される車両用制御システムを提供する。
【解決手段】携帯機は、車両に備えられた制御対象機器の制御態様と、該制御態様を識別するためのインデックスとを設定する設定部と、設定したインデックスを記憶する携帯機側記憶部と、設定した制御態様およびインデックスを、登録情報として送信し、また、記憶されたインデックスのうち、ユーザの操作入力によって選択されたものを、制御対象機器に対する制御指示として送信する送信部と、を含み、車載機は、登録情報および制御指示を受信する受信部と、登録情報を受信したときに、これを記憶する車載機側記憶部と、制御指示を受信したときに、記憶した登録情報から制御指示に対応した制御態様を読み出し、これを制御情報として制御対象機器に出力する制御情報出力部と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制御システムに関する。

ユーザの自動車への接近、乗車、運転、降車および自動車からの離間、の少なくともいずれかにおいて、ユーザによる自動車の利用を補助するための、またはユーザを楽しませる（あるいはサービスする）ための自動車用ユーザもてなしシステムが考案されている（特許文献１参照）。本システムでは、例えば、ユーザと自動車との相対的な関係によって定まるシーンに応じて、車両に搭載された照明装置の点灯／消灯を制御している。

特許第４４４１８８７号公報

特許文献１では、ユーザの状態を検出し、その検出結果から、当該のユーザが最も望む（あるいは望むと思われる）形態で車載装置の動作を自律的に制御することができる。しかし、もてなし動作は、ユーザの過去の選択実績情報（ユーザの選択頻度）あるいはユーザの状態（気分や精神状態など）に基づいて、車両側が決定しており、ユーザが主体的にもてなし動作の内容を決めているわけではない。また、ユーザは、同じ精神状態でも、状況によっては異なるもてなし動作を行ってほしいこともあるが、上記特許文献の構成では、ユーザの選択の自由度は大きくない。

上記問題点を背景として、本発明の課題は、ユーザの意向がより優先される車両用制御システムを提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車両用制御システムは、車両に搭載された車載機と、ユーザの所持する携帯機と、を備え、車載機と携帯機とは、無線通信可能であり、携帯機は、車両に備えられた制御対象機器の制御態様と、該制御態様を識別するためのインデックスとを設定する設定部と、設定したインデックスを記憶する携帯機側記憶部と、設定した制御態様およびインデックスを、登録情報として送信し、また、記憶されたインデックスのうち、ユーザの操作入力によって選択されたものを、制御対象機器に対する制御指示として送信する送信部と、を含み、車載機は、登録情報および制御指示を受信する受信部と、登録情報を受信したときに、これを記憶する車載機側記憶部と、制御指示を受信したときに、記憶した登録情報から制御指示に対応した制御態様を読み出し、これを制御情報として制御対象機器に出力する制御情報出力部と、を含む。

上記構成によって、ユーザが主体的にもてなし動作の内容を決めることができる。また、ユーザは、同じ精神状態でも、状況によっては異なるもてなし動作を行ってほしいこともあるが、上記構成により実現可能となり、ユーザの選択の自由度も大きく、ユーザにとって最適なもてなし動作を行うことができる。また、車載機側に登録情報を記憶させることで、比較的少ない携帯機のメモリの消費量を抑えることができる。

本発明の車両用制御システムの構成例を示す図。 携帯機の登録情報設定処理を説明するフロー図。 トップメニュー画面の表示例を示す図。 登録情報設定画面の表示例を示す図。 インデックス選択画面の表示例を示す図。 車載機のデータ受信処理を説明するフロー図。 車載機の制御情報出力処理を説明するフロー図。

以下、本発明の車両用制御システムについて、図面を用いて説明する。図１に、車両用制御システム１００の全体構成を示す。車両用監視システム１００は、車両に搭載された車載機１、ユーザが所持する携帯機２を含む。車載機１と携帯機２とは、無線通信可能である。通信範囲は、用いる無線技術の規格及び法令を遵守することが前提であるが、例えば１００ｍ（ユーザが乗車意思を示すことができる距離）としている。

車載機１は、制御部１０、および制御部１０に接続された、携帯機２との間で無線通信を行う無線通信部１２（本発明の受信部）、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体であるメモリ１３（本発明の車載機側記憶部）、通信インターフェース（「通信Ｉ／Ｆ」と略称）１４、操作部１５などを備える。

制御部１０は、周知のＣＰＵ１０ａ（本発明の制御態様補正部、体調状態推定演算部）、各種プログラム（「車載機制御プログラム」と総称する、図１では、「制御プログラム」と略称）が格納されたＲＯＭ１０ｂやＲＡＭ１０ｃ、および信号入出力回路（図示せず）等を含むコンピュータとして構成される。そして、ＣＰＵ１０ａがＲＯＭ１０ｂに記憶された制御プログラム１０ｐを実行することで、車載機１としての各種機能を実現する。

通信Ｉ／Ｆ１４（本発明の制御情報出力部、車両状態情報取得部、生体情報取得部）は、車内通信ネットワーク（いわゆる、車内ＬＡＮ）６０に接続するためのインターフェース回路である。通信方式は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）を用いる。通信Ｉ／Ｆ１４を介して、生体情報検出部３０、車両状態情報検出部４０、ナビ（周知の車両用ナビゲーション装置の略称）５０から、必要な情報（生体情報、車両状態情報、車両の位置情報など）を取得する。

操作部１５は、周知のメカニカルスイッチやタッチパネルで構成され、後述する制御態様の補正量の調整、制御態様の設定を行うことができる。制御態様の設定は、一般的には携帯機２で行うが、車両に乗車中のときは、携帯機２よりも操作部１５を用いた方が、ユーザの利便性は向上する。

また、制御部１０には、車内通信ネットワーク６０を介して、照明装置１８（本発明の制御対象機器）が接続されている。照明装置１８は、以下のうちの少なくとも一つを用いる。また、照明装置１８は、例えば、車両のボデー系（照明、ドアロック等）の制御を行うボデーＥＣＵにより制御される。
・車両外部の灯火装置（ヘッドライト、車幅灯、フラッシャーなど）。
・ドア内側のカーテシランプ。
・ドアエッジの内側に取り付けられたドアエッジライト（ドアが開状態であることを後方の車両に示すもの、主にタクシーで普及）。
・車室内のサイドステップに取り付けられたステップランプ。
・車室内のルームランプあるいは読書灯。
・車室内のフットランプ（足元照明）。
・車室内のダッシュパネルあるいはグローブボックス付近などに取り付けられた装飾用ランプ。

また制御部１０には、通信Ｉ／Ｆ１４を介して、周知のオーディオ装置１９（本発明の制御対象機器）が接続されている。オーディオ装置１９は、音楽／映像再生機能の他に、テレビ／ラジオ放送の受信機能を含む。

携帯機２は、制御部２０、および制御部２０に接続された、後述の表示部２７の表示画面上に形成された周知のタッチパネル２１（本発明の設定部）、車載機１との間で無線通信を行う無線通信部２２（本発明の送信部）、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体で構成されるメモリ２３（本発明の携帯機側記憶部）、例えば周知のＬＣＤである表示部２７、スピーカ２８などを備える。

制御部２０は、例えば、周知のＣＰＵ，各種プログラム（「携帯機制御プログラム」と総称する）が格納されたＲＯＭやＲＡＭ，および信号入出力回路（いずれも図示せず）等を含むコンピュータとして構成される。そして、ＣＰＵが携帯機制御プログラムを実行することで、携帯機２としての各種機能を実現する。

タッチパネル２１は、表示部の表示内容の切替、携帯機２の各種設定のために用いる。

上述の携帯機２の機能を、周知のスマートフォンに代表されるタブレット型端末（液晶ディスプレイなどの表示部分にタッチパネルを搭載し、指で操作する携帯情報端末の総称）に含めてもよい。本構成では、例えば、スマートフォンを用いる場合、携帯機制御プログラムは、ＯＳ（Operating System）上で動作するアプリケーションソフトとして動作する。

生体情報検出部３０は、運転者等の乗員の疲労度あるいは精神状態（気分）を検出するために用いるもので、以下のうちの少なくとも一つを用いる。なお、生体情報の検出結果から乗員の状態を推定する方法については、特許文献１あるいは特開２００６−２８２１１１号公報に詳細が記載されているので、ここでは概略を説明するに留める。

・心電あるいは心拍：例えば、車両のハンドルの運転者把握位置に取り付けられ、心電あるいは心拍から心室の緊張波であるＲ波を検知し、自律神経系の活動レベルとその２つの部門である交感神経系と副交感神経系のバランスの測定分析を行い、その結果に基づき体調を判定する。
・脈拍センサ：脈拍を反映した血液流（脈波）を反射検知する反射式光センサ等で構成され、ハンドルの運転者把握位置に取り付けられる。脈波からもＲ波の検知が可能である。
・赤外線センサ：例えば赤外線サーモグラフィを用いて、運転者の顔部分から放射される赤外線を捉え、その赤外線の量を温度データに変換することにより熱画像として表示して体温の測定（平熱か否かの判定等）を行う。
・顔カメラ：車室内に設置され、着座した運転者の顔の表情を撮影する。また、視線方向から運転者の注意力レベルを判定することができる。
・マイクロフォン：運転者の声を検出する。例えば、声の大小から体調を判定する。
・感圧センサ：ハンドルやシフトレバーの、運転者による把握位置に取り付けられ、運転者の握り力や、握ったり放したりの繰り返し頻度などを検出し、その結果に基づいて、運転者の精神状態や注意力レベルを判定する。
・体温センサ：ハンドルの運転者把握位置に取り付けられた温度センサからなる。
・脳波センサ：乗員の頭部に着けて頭部皮膚の電位の変化を検出、その結果に基づいて、運転者の精神状態を判定する。

車両状態情報検出部４０は、車両の状態を検出するためのもので、以下のうちの少なくとも一つを用いる。

・車速センサ：周知の回転センサを含み、例えば車輪の回転速度をパルス信号として検出する。
・シフトポジションスイッチ：車両のシフトレバーの位置（「パーキング」など）に応じた信号を出力する。
・パーキングブレーキスイッチ：車両のパーキングブレーキ（駐車ブレーキともいう）の作動状態に応じた信号を出力する。
・エンジン回転センサ：車両のエンジンの回転状態に応じた信号を出力する。
・イグニッションスイッチ：車両の装置などへの、バッテリからの電力の供給／遮断を切り替える。
・レーダ：例えば、車両の前後のバンパーの先端部に取り付けられ、車両周囲に存在する物体（他の車両など）との距離を測定する。
・ドア状態：ドアの開閉状態および施錠状態を検出する。
・着座センサ：乗員が座席に着座しているか否かを検出する。
・照度センサ：車両の周囲の照度を検出する。
・操舵角センサ：車両のハンドルの操舵角を検出する。例えば、ハンドルがふらついていれば、運転者の体調が正常でないと判定できる。

図２を用いて、携帯機２の携帯機制御プログラムに含まれる、登録情報設定処理について説明する。まず、携帯機２の操作部２１を表示して、図３のようなトップメニュー画面を表示部２７に表示させ、この画面上で「設定・登録」を選択し、図４のような登録情報設定画面を表示させる（Ｓ１１）。

次に、図４の登録情報設定画面の各項目を設定する（Ｓ１２）。図４の例では、設定の名称（本発明のインデックス）、シーンおよび表示（本発明の制御態様）の３項目について設定する。
・設定の名称は、ユーザが設定した内容を識別可能とするためのもので、任意の名称を設定できる。
・シーンは、上述のように、ユーザと自動車との相対的な関係によって定まるもので、接近、乗り込み、運転／滞在、降車、および自動のうちから選択する（□にチェック印を入れる）。これらのシーンの判別方法については、特許文献１に詳細が記載されている。ユーザは、これらシーンを選択することができ、所望のシーンのみ、制御対象機器の制御を行うことができる。
・「表示」は、上述の各照明のいずれを、どのような照明パターンで表示させるかを設定する。
・「オーディオ」は、例えばプルダウンメニュー形式で、予め車載機１から取得してメモリ２３に記憶してある、音楽のジャンル、曲名がリスト表示されるので、ユーザは、聞きたいジャンル、曲名、あるいは曲順を該リストから選択する。

設定が終了したら、「登録」を選択して設定内容（すなわち、制御態様）をＲＡＭ（図示せず）に一時記憶する（Ｓ１３）。続いて、インデックスおよび設定内容を登録情報として車載機１へ送信するとともに（Ｓ１４）、インデックスのみを、メモリ２３に記憶する（Ｓ１５）。

図６を用いて、車載機１の制御部１０において実行されるデータ受信処理について説明する。まず、ユーザが携帯機２のトップメニュー画面（図３参照）で、「選択・実行」を選択すると、図５のようなインデックス（「設定の名称」）選択画面が表示される。ユーザがいずれかを選択すると（シーンの異なるものを複数選択してもよい）、選択したインデックスを制御指示として、携帯機２から車載機１に送信する。携帯機２には、インデックスのみ記憶されているので、設定の内容は送信されない。なお、図８の「デフォルト」を選択すると、車載機１のメモリ１３に予め記憶された、シーンごとの設定内容に基づいて制御を行う。

携帯機２からデータを受信したとき（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、受信したデータの内容を解析する（Ｓ３２）。すなわち、制御指示か登録情報のいずれであるかを判別する。受信データが登録情報（すなわち、インデックスおよび設定内容）であるとき（Ｓ３３：Ｎｏ）、この内容をメモリ１３に記憶する（Ｓ３４）。

一方、受信データが制御指示（すなわち、インデックスのみ）であるとき（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、メモリ１３を参照し、制御指示の内容であるインデックスに関連付けられている登録内容（すなわち、制御態様）を読み出して（Ｓ３５）、該制御態様に基づく制御情報出力処理を実行する（Ｓ３６：後述）。

図７を用いて、図６のステップＳ３６に相当する、制御情報出力処理について説明する。まず、制御態様でシーンが指定されているか否かを判定する。シーンが指定されていないとき（Ｓ５１：Ｎｏ）、ステップＳ５５へ進む。

一方、シーンが指定されているとき（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、例えば車両状態情報に基づいて、現在のシーンを取得する（Ｓ５２）。シーンは、上述のように判別できるので、所定のタイミングで判別処理を実施してメモリ１３に記憶しておく。指定されているシーンが現在のシーンと一致したとき（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、制御態様のうち該シーンに対応するものを選択する（Ｓ５４）。

次に、生体情報検出部３０から、ユーザ（例えば運転者）の生体情報を取得する（Ｓ５５）。続いて、車両状態情報検出部４０から車両状態情報を取得する（Ｓ５６）。また、ナビ５０からは、車両の現在位置情報（地形情報を含む）を取得する（Ｓ５７）。

次に、生体情報、車両状態情報、および現在位置情報に基づいて、以下のうちの少なくとも一つを用いて制御態様を補正する（Ｓ５８）。この補正は、運転者の運転の妨げにならない（すなわち、運転を補助する）ことを主たる目的としている。これにより、運転の妨げにならないようなもてなし動作を行うことができる。

上述の構成が、車載機は、予め定められた条件に基づいて、車載機側記憶部から読み出した制御態様を補正する制御態様補正部を備え、制御情報出力部は、補正後の制御態様を制御情報として出力するものに相当する。本構成によって、制御態様をよりユーザの好みに合ったものとすることができる。

また、車両状態情報を用いて補正する構成が、車載機は、車両の状態を反映した車両状態情報を取得する車両状態情報取得部を備え、制御態様補正部は、取得した車両状態情報に基づいて制御態様を補正するものに相当する。本構成によって、簡易な構成で、制御態様を補正することができる。

また、生体情報を用いて補正する構成が、車載機は、車両の乗員の生体情報を取得する生体情報取得部と、取得した生体情報に基づいて、乗員の体調状態を推定演算する体調状態推定演算部と、を備え、制御態様補正部は、乗員の体調状態に基づいて制御態様を補正するものに相当する。本構成によって、簡易な構成で、制御態様を補正することができる。さらに、体調の悪い乗員に不快な思いをさせずに済む。

より詳しくは、制御態様補正部は、制御の効果を低減するように制御態様を補正する。これにより、特に運転者に対する影響を低減することができ、運転に集中することができる。

（照明装置１８の場合）
・ユーザが疲労していると判定したとき、輝度を下げたり、表示の変化速度を遅くする。あるいは、消灯する。疲労の判定方法は、周知の疲労運転防止装置や居眠り運転防止装置に準ずる。
・車両の周囲の照度が所定値を下回るときには、輝度を下げる。すなわち、運転者が照明装置１９に眩惑されないようにする。
・車速が所定速度を下回るときには、表示の変化速度を遅くする。例えば、車外の景色の変化の速度に合わせる。

（オーディオ装置１９の場合）
・ユーザが疲労していると判定したとき、音量を下げる。あるいは、オーディオ装置の動作を停止させる。
・ユーザが疲労していると判定したときで、ジャンル指定されているとき、そのジャンルの中でテンポの比較的遅い曲を選択する。

ナビ５０から取得した現在位置情報に基づき、車両の現在位置が以下のうちのいずれかにあるときには、照明装置１８およびオーディオ装置１９において、上述の補正（輝度や表示の変化速度の調整、音量や選曲の調整）を行ってもよい。
・走行困難箇所：踏切の付近、カーブが連続する区間、道路の幅員が狭い（すれ違いができない）区間、急勾配の区間。
・走行により注意を要する箇所：交差点、合流点、住宅地、学校・病院の付近。

本実施例では、運転者の生体情報を優先するが、どの乗員の生体情報を優先するかを設定可能としてもよい。つまり、設定部は、生体情報の取得対象となる乗員を設定する構成である。例えば、最も体調が悪いと推定される乗員の生体情報を用いるようにする。また、生体情報の取得対象とする座席を指定してもよい。

最後に、補正後の登録内容を含む制御情報を、照明装置１８の制御部（例えば、周知のボデーＥＣＵ）およびオーディオ装置１９に対して出力する（Ｓ５９）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１ 車載機
１０ 制御部
１０ａ ＣＰＵ（制御態様補正部、体調状態推定演算部）
１２ 無線通信部（受信部）
１３ メモリ（車載機側記憶部）
１４ 通信インターフェース（制御情報出力部、車両状態情報取得部、生体情報取得部）
１８ 照明装置（制御対象機器）
１９ オーディオ装置（制御対象機器）
２０ 制御部
２２ 無線通信部（送信部）
２１ タッチパネル（設定部）
２３ メモリ（携帯機側記憶部）
３０ 生体情報検出部
４０ 車両状態情報検出部
５０ ナビ
１００ 車両用制御システム

Claims (8)

1. 車両に搭載された車載機と、ユーザの所持する携帯機と、を備え、
   前記車載機と前記携帯機とは、無線通信可能であり、
   前記携帯機は、
   前記車両に備えられた制御対象機器の制御態様と、該制御態様を識別するためのインデックスとを設定する設定部と、
   設定した前記インデックスを記憶する携帯機側記憶部と、
   設定した前記制御態様および前記インデックスを、登録情報として送信し、
   また、記憶された前記インデックスのうち、ユーザの操作入力によって選択されたものを、前記制御対象機器に対する制御指示として送信する送信部と、
   を含み、
   前記車載機は、
   前記登録情報および前記制御指示を受信する受信部と、
   前記登録情報を受信したときに、これを記憶する車載機側記憶部と、
   前記制御指示を受信したときに、記憶した前記登録情報から前記制御指示に対応した制御態様を読み出し、これを制御情報として前記制御対象機器に出力する制御情報出力部と、
   を含むことを特徴とする車両用制御システム。
2. 前記車載機は、
   予め定められた条件に基づいて、前記車載機側記憶部から読み出した制御態様を補正する制御態様補正部を備え、
   前記制御情報出力部は、補正後の制御態様を前記制御情報として出力する請求項１に記載の車両用制御システム。
3. 前記車載機は、
   前記車両の状態を反映した車両状態情報を取得する車両状態情報取得部を備え、
   前記制御態様補正部は、取得した前記車両状態情報に基づいて前記制御態様を補正する請求項２に記載の車両用制御システム。
4. 前記車載機は、
   前記車両の乗員の生体情報を取得する生体情報取得部と、
   取得した前記生体情報に基づいて、前記乗員の体調状態を推定演算する体調状態推定演算部と、
   を備え、
   前記制御態様補正部は、前記乗員の体調状態に基づいて前記制御態様を補正する請求項２または請求項３に記載の車両用制御システム。
5. 前記制御態様補正部は、前記車両の乗員の運転を補助するように前記制御態様を補正する請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
6. 前記携帯機として、タブレット型端末を用いる請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
7. 前記制御対象機器として、前記車両に備えられた照明装置を用いる請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
8. 前記制御対象機器として、前記車両に備えられたオーディオ装置を用いる請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用制御システム。

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