JP2016007898A

JP2016007898A - 車両用操作装置

Info

Publication number: JP2016007898A
Application number: JP2014128580A
Authority: JP
Inventors: 雅也渡辺; Masaya Watanabe
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-01-18
Anticipated expiration: 2034-06-23
Also published as: JP6269343B2; DE112015002938B4; CN106458114B; US10162424B2; WO2015198769A1; DE112015002938T5; US10073533B2; US20170147080A1; CN106458114A; US20180203519A1

Abstract

【課題】手の動きによる操作が可能な操作画面であって、車両走行状態と車両停止状態とで異なる操作画面を形成することができる車両用操作装置の提供。【解決手段】車両用操作装置は、手の動きを検出する検出器と、操作画面を出力する表示装置と、前記検出器により検出した手の動きに基づいて、前記表示装置に出力される操作画面における選択項目の選択及び決定処理を行う処理装置とを備え、前記処理装置は、車両停止状態では、手の動きにより操作が可能な、所定機能に関する第１操作画面を形成し、車両走行状態では、前記車両停止状態よりも簡単な操作が手の動きにより可能な、同所定機能に関する第２操作画面であって、前記第１操作画面とは異なる第２操作画面を形成する。【選択図】図５

Description

本開示は、車両用操作装置に関する。

運転中は、運転者には画面を注視しなくてすむ簡単な手振り入力しか認めず、運転者以外の同乗者にはボタンやタッチパネル等注視する必要がある操作も許可するような入力方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2007-302223号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の構成では、車両走行状態と車両停止状態とで同一の操作画面が形成されるので、操作性が良好でない虞がある。

本開示は、手の動きによる操作が可能な操作画面であって、車両走行状態と車両停止状態とで異なる操作画面を形成することができる車両用操作装置の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、手の動きを検出する検出器と、
操作画面を出力する表示装置と、
前記検出器により検出した手の動きに基づいて、前記表示装置に出力される操作画面における選択項目の選択及び決定処理を行う処理装置とを備え、
前記処理装置は、車両停止状態では、手の動きにより操作が可能な、所定機能に関する第１操作画面を形成し、車両走行状態では、前記車両停止状態よりも簡単な操作が手の動きにより可能な、同所定機能に関する第２操作画面であって、前記第１操作画面とは異なる第２操作画面を形成する、車両用操作装置が提供される。

本開示によれば、手の動きによる操作が可能な操作画面であって、車両走行状態と車両停止状態とで異なる操作画面を形成することができる車両用操作装置が得られる。

一実施例による車両用操作装置１の構成を概略的に示す図。手振り検出器１０及びディスプレイ２０の搭載状態の一例を概略的に示す図。第１操作画面の一例を示す図。第２操作画面の一例を示す図。処理装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、一実施例による車両用操作装置１の構成を概略的に示す図である。図２は、手振り検出器１０及びディスプレイ２０の搭載状態の一例を概略的に示す図である。尚、図２には、運転者の手振り操作状態が概略的に示されている。

車両用操作装置１は、手振り検出器１０と、決定スイッチ１２と、ディスプレイ２０と、車速センサ３０と、処理装置１００とを含む。

手振り検出器１０は、人の手の動きを検出する。手振り検出器１０は、車室内の適切な位置（例えば、インストルメントパネル）に配置される。例えば、手振り検出器１０は、図２に示すように、インストルメントパネルに配置されてもよいし、センターコンソールのアームレスト等に配置されてもよい。人の手の動きの検出方法は任意であり、光学的な検出方法が採用されてもよい。例えば、手振り検出器１０は、２つ以上の距離センサを用いて手の位置及び動きを検出してもよい。手振り検出器１０は、画像センサを用いて手の動きを検出してもよい。手の動きの検出方法は、例えば特開2007-302223号公報に開示される方法が利用されてもよい。

決定スイッチ１２は、機械的なスイッチであってもよいし、タッチスイッチであってもよい。決定スイッチ１２は、音声入力等により置換されてもよい。決定スイッチ１２は、例えばセンターコンソールのアームレスト等に配置されてよい。

ディスプレイ２０は、液晶ディスプレイやＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）のような任意の表示装置であってよい。ディスプレイ２０は、車室内の適切な位置（例えば、インストルメントパネル）に配置される。ディスプレイ２０は、タッチ操作ができないタイプのディスプレイであることが好適であるが、タッチパネルディスプレイであってもよい。

車速センサ３０は、車輪速に応じた電気信号（車速パルス）を制御ＥＣＵ４０に出力する。

処理装置１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit)より実現されてよい。ＥＣＵは、例えば、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを含む。処理装置１００は、制御部１０２と、操作処理部１０４と、表示処理部１０６とを含む。各部１０２，１０４，１０６は、ＣＰＵがＲＯＭ等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現されてもよい。各部１０２，１０４，１０６の区分けは仮想的であり、ある部を実現するためのプログラムの一部又は全部が他の部に組み込まれてもよい。また、これらの各部１０２，１０４，１０６は、必ずしも同一のＥＣＵユニット内に組み込まれる必要はなく、複数のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。

制御部１０２は、操作処理部１０４及び表示処理部１０６と協動して、ディスプレイ２０の表示を制御する。また、制御部１０２は、操作処理部１０４及び表示処理部１０６と協動して、機能実現装置４０を制御する。機能実現装置４０は、任意であるが、例えば、オーディオ装置、ＴＶ，ナビゲーション装置、空調装置等を含んでよい。

操作処理部１０４は、手振り検出器１０からの入力を処理する。操作処理部１０４は、手振り検出器１０からの入力に基づいて、各種手振り操作を検出する。各種手振り操作は、例えば左右に手全体を振る操作、上下に手全体を振る操作、任意の特定の方向を指を指す操作等であってよい。尚、ディスプレイ２０における操作画面の相違に応じて操作処理部１０４による検出対象の手振り操作が変化されてもよい。即ち、後述する第１操作画面及び第２操作画面のそれぞれに対して割り当てられる手振り操作は異なってよい。また、操作処理部１０４は、決定スイッチ１２からの入力を処理する。操作処理部１０４は、決定スイッチ１２からの入力に基づいて、決定操作の有無を判定する。

表示処理部１０６は、制御部１０２と協動して、手振り操作と同期させてディスプレイ２０の表示を制御し、手振り操作を補助する。具体的には、表示処理部１０６は、ディスプレイ２０において操作画面を表示すると共に、手振り操作等の検出結果に基づいて、各種選択項目の選択・決定処理等を行う。選択された選択項目の決定処理は、選択された選択項目に係る機能を実現する処理であり、例えば、画面遷移処理や、文字出力処理、機能実現装置４０への指令（制御信号）を出力する処理を含む。

選択項目は、仮想的(直接手で操作される類の機械式のボタンでないという意味)な操作ボタンを構成する。選択項目（操作ボタン）は、任意の種類（機能）に関するものであってよい。即ち、手振り操作で実行可能な機能（選択項目）は、任意であってよい。例えば、選択項目は、ナビゲーション装置の各種設定を行うための画面（操作画面）や地図画面（例えば現在地表示画面）をディスプレイ２０上に表示させる（呼び出す）ための選択項目を含んでよい。また、選択項目は、空調装置の各種設定を行うための選択項目や、その画面をディスプレイ２０上に表示させるための選択項目を含んでよい。また、選択項目は、オーディオやＴＶの各種設定（音量調整等）を行うための選択項目や、その画面をディスプレイ２０上に表示させるための選択項目を含んでよい。また、選択項目は、任意のアプリケーションを起動するための選択項目（アイコン、ランチャ、ウィジェット）であってもよい。また、選択項目は、５０音入力画面等のような操作画面における文字入力ボタンであってもよい。

表示処理部１０６は、制御部１０２と協動して、車両走行状態又は停止状態に応じてディスプレイ２０の操作画面を変化させる。具体的には、制御部１０２は、車両停止状態では、表示処理部１０６に対して第１操作画面を形成する指示を与える。第１操作画面は、手振り操作により相対的に複雑な操作が可能な操作画面である。制御部１０２は、車両走行状態では、表示処理部１０６に対して第２操作画面を形成する指示を与える。第２操作画面は、手振り操作により相対的に簡単な操作のみが可能な操作画面である。第１操作画面及び第２操作画面は、同一の機能に係る操作画面（同種の操作画面）であり、機能毎にそれぞれが用意されてもよい。例えば空調装置に係る操作画面として、第１操作画面及び第２操作画面がそれぞれ用意される。同一の機能に係る操作画面とは、例えば同一の機能実現装置４０に関する操作画面、同一の機能実現装置４０の同一の設定に関する操作画面、操作対象の機能実現装置４０を選択する（呼び出す）ための操作画面（上位階層の操作画面）等であってよい。

図３は、第１操作画面の一例を示す図である。図３には、手振り操作中の手Ｓが模式的に示されている。

図３に示す第１操作画面は、オーディオ装置で再生する楽曲を選択するための操作画面である。図３に示す第１操作画面は、３つのディスク（ＣＤ，ＭＤ等）内のそれぞれ７つの楽曲に係る選択項目を含む。この場合、ユーザは、この第１操作画面上において、ポインタ８０を動かすことにより、選択可能な選択項目としては２１通りの選択肢を持つ。

表示処理部１０６は、第１操作画面上にポインタ８０を表示する。表示処理部１０６は、ポインタ８０の表示位置を、操作処理部１０４により検出される指の指す方向に応じて変化させる。例えば、制御部１０２は、操作処理部１０４により検出される指の指す方向と指の位置とに基づいて、対応するディスプレイ２０上の座標位置を算出する。即ち、制御部１０２は、指の指す方向の延長線が交わるディスプレイ２０の操作画面上の座標位置を算出する。表示処理部１０６は、制御部１０２により算出された座標位置にポインタ８０を描画する。ユーザが指の指す方向を変更すると、制御部１０２は、変更後の指の指す方向と指の位置とに基づいて、対応するディスプレイ２０上の座標位置を算出する。表示処理部１０６は、制御部１０２により算出された座標位置にポインタ８０を描画（移動）する。尚、ユーザが、所望の選択項目上にポインタ８０が位置するときに決定スイッチ１２を押すと、制御部１０２は、ポインタ８０が位置する選択項目に係る機能を実現する。これにより、図３に示す例では、ユーザは、例えばディスク２内の"Song name３"という楽曲名を選択・再生することができる。

尚、図３に示す例では、ポインタ８０が例示されているが、ポインタ８０に代えてカーソルが使用されてもよい。カーソルとは、選択表示されている選択項目自体を表す。従って、カーソルの位置は、選択表示されている選択項目の位置に対応する。尚、第１操作画面の初期状態では、任意の１つの選択項目がデフォルトで選択表示とされてもよいし、いずれの選択項目も非選択表示とされてもよい。尚、選択表示(即ちカーソルの態様)は、その選択項目が選択されていることを操作者が分かるような表示であれば任意であり、例えば、選択表示とすべき選択項目の表示の輝度や色などを他の選択項目と異ならすことで実現されてもよいし、選択項目の外枠が強調表示されてもよい。

図４は、第２操作画面の一例を示す図である。図４には、手振り操作中の手Ｓ１，Ｓ２が模式的に示されている。

表示処理部１０６は、現在実行中の選択項目を第２操作画面上の特定位置（図４に示す例では中央）に描画する。以下、第２操作画面上の特定位置（図４に示す例では中央）に描画される選択項目を"実行選択項目"とも称する。図４に示す例では、ディスク２内の"Song name１"が実行選択項目であり、従って、第２操作画面は、ディスク２内の"Song name１"という楽曲が選択されて再生されている状態を示す。表示処理部１０６は、第２操作画面上にポインタ８０は表示しない。

表示処理部１０６は、操作処理部１０４により検出される手振り操作の方向に応じて、実行選択項目を変更すると共に、実行選択項目に応じた機能を実現する。このとき、ユーザによる決定スイッチ１２により決定操作は不要である。即ち、表示処理部１０６は、第２操作画面の表示中は、手振り操作に応じて選択及び決定処理を同時に実現する。図４に示す例では、実行選択項目（ディスク２内の"Song name１"）に対して上下それぞれにディスク２内の"Song name７"及びディスク２内の"Song name２"に係る各選択項目が描画されている。制御部１０２は、操作処理部１０４により上下方向の手振り操作（手全体を動かす動作）が検出されると、表示処理部１０６と協動して、選択項目を上下方向に１つずつ変更して実行選択項目を変更すると共に、変更後の実行選択項目に応じた機能を実現する。例えば、ユーザが上方向への手振り操作を行うと、ディスク２内の"Song name２"が実行選択項目となり再生される。同様に、図４に示す例では、実行選択項目（ディスク２内の"Song name１"）に対して左右それぞれにディスク１内の"Song name１"及びディスク３内の"Song name１"に係る各選択項目が描画されている。制御部１０２は、操作処理部１０４により左右方向の手振り操作（手全体を動かす動作）が検出されると、表示処理部１０６と協動して、選択項目を左右方向に１つずつ変更して実行選択項目を変更すると共に、変更後の実行選択項目に応じた機能を実現する。即ち、ディスクの切り替えを実現する。例えば、ユーザが、図４にＳ１にて示すように、左方向への手振り操作を行うと、ディスク３内の"Song name１"が実行選択項目となり再生される。また、ユーザが、図４にＳ２にて示すように、右方向への手振り操作を行うと、ディスク１内の"Song name１"が実行選択項目となり再生される。このように、図４に示す例では、ユーザは、この第２操作画面上において、手振り操作より、変更可能な選択項目としては４通りの選択肢を持つ。但し、手振り操作を複数回繰り返すことで、所望の楽曲を再生することは可能である。

このように第２操作画面は、第１操作画面に比べて、手振り操作により簡単な操作のみが可能である。これにより、車両走行状態においても、運転に対する運転者の集中力を実質的に阻害しない態様で、手振り操作の操作性を高めることができる。尚、図３及び図４に示す例では、オーディオ装置の再生機能に係る操作画面として、第１操作画面及び第２操作画面を例示したが、他の機能についても同様に実現することができる。但し、５０音入力機能等、第２操作画面が形成されない機能（第１操作画面だけで対応する機能）が存在してもよい。

図５は、処理装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図５に示す処理は、第１操作画面及び第２操作画面の双方が用意された機能に関する操作画面を出力中に実行される。

ステップ５０１では、処理装置１００は、手振り検出器１０からの検出結果に基づいて、手振り操作を検出する待ち状態となる。処理装置１００は、手振り操作を検出すると、ステップ５０２に進む。

ステップ５０２では、処理装置１００は、車速センサ３０から車速情報を取得する。尚、車速情報は、ＧＰＳ受信機からの自車位置の変化やトランスミッションの出力シャフトの回転数等から取得されてもよい。

ステップ５０３では、処理装置１００は、車速情報に基づいて、車両が現在走行中であるか否かを判定する。車両が現在走行中である場合（即ち車両走行状態である場合）、ステップ５０４に進み、それ以外の場合（即ち車両停車状態である場合）、ステップ５０６に進む。尚、ステップ５０３では、処理装置１００は、車速情報に基づいて、車両が現在停車中であるか否かを判定してもよい。この場合、処理装置１００は、車速が０であり且つブレーキ操作がなされているときに現在停車中であると判定してもよい。

ステップ５０４では、処理装置１００は、第２操作画面を表示する。第２操作画面は上述のとおりである。

ステップ５０５では、処理装置１００は、上記ステップ５０１で検出した手振り操作が現在表示中の第２操作画面に対して割り当てられた所定の手振り操作であるか否かを判定する。第２操作画面に対して割り当てられた所定の手振り操作は、例えば、左右及び／又は上下方向に手全体を振る操作（図４参照）であってよい。手振り操作が第２操作画面に対して割り当てられた所定の手振り操作である場合は、ステップ５０６に進み、それ以外の場合は、今回検出した手振り操作に対する処理はそのまま終了する（今回検出した手振り操作に対しては特段の処理が実行されずに終了する）。

ステップ５０６では、処理装置１００は、上記ステップ５０１で検出した手振り操作に対応した機能を実行する（例えば、図４の説明参照）。

ステップ５０７では、処理装置１００は、第１操作画面を表示する。第１操作画面は上述のとおりである。

ステップ５０８では、処理装置１００は、上記ステップ５０１で検出した手振り操作が現在表示中の第１操作画面に対して割り当てられた所定の手振り操作であるか否かを判定する。第１操作画面に対して割り当てられた所定の手振り操作は、例えば、指で特定方向を指す操作（図３参照）であってよい。手振り操作が第１操作画面に対して割り当てられた所定の手振り操作である場合は、ステップ５０９に進み、それ以外の場合は、今回検出した手振り操作に対する処理はそのまま終了する（今回検出した手振り操作に対しては特段の処理が実行されずに終了する）。

ステップ５０９では、処理装置１００は、上記ステップ５０１で検出した手振り操作に対応した機能を実行する（例えば、図３の説明参照）。

図５に示す処理によれば、車両走行状態である場合に第２操作画面を出力し、車両停止状態である場合に第１操作画面を出力することができる。第２操作画面は、上述の如く第１操作画面と同一の機能に係る操作画面であるが、第２操作画面とは異なり、第１操作画面よりも簡易な態様で手振り操作を可能とする専用画面である。これにより、車両走行状態においても、運転に対する運転者の集中力を実質的に阻害しない態様で、手振り操作の操作性を高めることができる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

１車両用操作装置
１０手振り検出器
２０ディスプレイ
３０車速センサ
４０機能実現装置
１００処理装置

Claims

手の動きを検出する検出器と、
操作画面を出力する表示装置と、
前記検出器により検出した手の動きに基づいて、前記表示装置に出力される操作画面における選択項目の選択及び決定処理を行う処理装置とを備え、
前記処理装置は、車両停止状態では、手の動きにより操作が可能な、所定機能に関する第１操作画面を形成し、車両走行状態では、前記車両停止状態よりも簡単な操作が手の動きにより可能な、同所定機能に関する第２操作画面であって、前記第１操作画面とは異なる第２操作画面を形成する、車両用操作装置。
前記第１操作画面は、指の指す方向に対応した位置にポインタ又はカーソルを移動可能な操作画面である、請求項１に記載の車両用操作装置。
前記第２操作画面は、手全体を上下又は左右に動かす動作により、実行する機能を１つずつ変更可能な操作画面である、請求項２に記載の車両用操作装置。
前記処理装置は、前記第１操作画面の表示中は、前記手の動きとは別の決定操作を検出した場合に、前記ポインタ又はカーソルが位置する選択項目の決定処理を行う一方、前記第２操作画面の表示中は、前記手全体を動かす動作を検出した場合に、前記決定操作の検出を必要とせずに、前記手全体を動かす動作により変更された選択項目の決定処理を行う、請求項３に記載の車両用操作装置。