JP2018112486A - 車載機、及び操作システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザのジェスチャによる操作の許可又は禁止を適切に制御する、【解決手段】車載機は、ユーザの動きに基づく操作命令を外部の通信機器から受信する操作命令受信部と、前記操作命令に対応する機能を実行する操作実行部と、車両の状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、前記車両情報が所定の条件を満たすか否か判定し、前記判定の結果に基づき前記操作実行部による前記機能の実行を許可又は禁止する判定部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車載機、及び操作システムに関する。

例えば、特許文献１には、「ジェスチャ入力装置において、車両に搭載されて、操作者の体の特定部位のジェスチャを検出する検出部１１０と、車両のステアリング１０の操舵時の操舵角θを検出する操舵角センサ１２０と、操舵角センサ１２０で検出された操舵角θから得られる角速度ωに基づいて、検出部１１０で検出されたジェスチャの入力を許可、あるいは禁止すると共に、角速度ωが、予め定めた閾値Ｔｈ以上のときは、ジェスチャの入力を禁止する制御部１３２とを設ける」と記載されている。

特開２０１５−１９９３８３号公報

近年では、例えば腕時計型、眼鏡型等の様々なウェアラブルデバイスが普及してきている。これに伴い、ユーザに装着されたウェアラブルデバイスで検出されたジェスチャに基づいて、スマートフォンや車両に搭載された車載機を操作できるようになることが期待されている。

上記のような操作システムでは、ウェアラブルデバイスからの多数の様々なジェスチャに基づく操作命令が検出されると考えられる。そのため、単純な条件（例えば、特許文献１のような操舵角のみ）に基づいてジェスチャ入力の許可又は禁止を判定するだけでは、操作命令の実行を様々な車両の状況に応じて適切に制御できない。

そこで、本発明は、上記の課題を解決するために、ユーザのジェスチャによる操作の許可又は禁止を適切に制御する車載機、及び操作システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。

上記の課題を解決する本発明の一態様は、車両に搭載され、外部の通信機器と通信を行う車載機であって、ユーザの動きに基づく操作命令を前記通信機器から受信する操作命令受信部と、前記操作命令に対応する機能を実行する操作実行部と、前記車両の状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、前記車両情報が所定の条件を満たすか否か判定し、前記判定の結果に基づき前記操作実行部による前記機能の実行を許可又は禁止する判定部とを備える。

本発明の一態様によれば、ユーザのジェスチャによる操作の許可又は禁止を適切に制御することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係る操作システムの機能構成例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る車両情報記憶部のデータ構成例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る条件記憶部のデータ構成例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る操作システムのハードウェア構成例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る操作命令の実行判定処理の流れの一例を示したフロー図である。 本発明の第１実施形態に係る操作の無効を通知する画面例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る操作システムの第１の動作例を説明する図である。 第１の動作例で用いられる車両情報の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る操作システムの第２の動作例を説明する図である。 第２の動作例で用いられる車両情報の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る操作システムの機能構成例を示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態について、図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
本実施形態に係る操作システムは、車両で用いられるシステムであって、ユーザのジェスチャによる操作命令の実行を許可するか禁止するかを、車両走行状態に基づいて判定する。ユーザは、例えば、車両の運転者や同乗者である。ジェスチャは、例えば、身ぶりや手ぶり、指先の動き、視線、瞬きなどの、ユーザの身体の動きである。

図１は、第１実施形態に係る操作システム１の機能構成例を示す図である。操作システム１は、ウェアラブルデバイス１００と、通信端末２００と、車載機３００とを備える。ウェアラブルデバイス１００と通信端末２００は、互いに通信可能に有線又は無線で接続されている。また、通信端末２００と車載機３００は、互いに通信可能に有線又は無線で接続されている。ウェアラブルデバイス１００及び通信端末２００は、車載機３００の外部の通信機器と呼ぶことができる。

なお、ウェアラブルデバイス１００と通信端末２００の接続方法は、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）等の無線接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の近距離無線接続、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）を用いた有線接続、などである。通信端末２００と車載機３００の接続方法も同様である。

ウェアラブルデバイス１００は、ユーザのジェスチャを検知するとともに当該ジェスチャに対応する操作命令を特定し、通信端末２００に送信する。操作命令は、車載機３００に機能を実行させるための命令である。ウェアラブルデバイス１００は、例えば、腕時計型、指輪型、眼鏡型、衣服型、ヘッドマウント型などの種々の形態のデバイスであり、ユーザに装着されて使用される。

通信端末２００は、ウェアラブルデバイス１００から受信した操作命令を、車載機３００に転送する。通信端末２００は、例えば、ユーザの使用する携帯電話等の移動端末である。もちろん、通信端末２００は、操作命令を転送できるものであれば、例えばスマートフォン、フィーチャーフォン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、タブレット端末、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ルータ等であってもよい。

車載機３００は、車両に搭載され、経路情報、施設情報、渋滞情報、事故情報等、各種の情報を地図情報に重畳させて表示させる情報処理装置である。すなわち、車載機３００は、いわゆるカーナビゲーション装置の機能を有する。車載機３００は、カーナビゲーション機能だけでなく、例えば、音楽や映像の再生機能、車両側の空調等の設備の制御機能など、様々な機能を有してもよい。また、車載機３００は、カーナビゲーション機能を備えず、音楽や映像の再生機など、オーディオ関連の機能のみを備えるものであってもよい。なお、車載機３００は、車両に着脱可能に搭載されるものであってもよい。また、車載機３００は、スマートフォン、タブレット端末等の装置であってもよい。

本実施形態では、車載機３００は、通信端末２００から操作命令を受信すると、当該操作命令の実行を許可するか禁止するかを、車両走行状態に基づいて判定する。操作命令の実行を許可する場合、車載機３００は、当該操作命令に対応する機能を実行する。なお、操作命令に対応する機能は、例えば、目的地、出発地、経由地等の地点設定、地図の拡大及び縮小、現在位置の表示、楽曲の再生及び停止、曲送り、曲戻し、テレビチャンネルの選択、録画の開始、録画の停止、カーソルの移動、メニューの選択、など様々な詳細な機能を含むことができる。

ウェアラブルデバイス１００は、制御部１２０を含んで構成される。制御部１２０は、ウェアラブルデバイス１００を統合的に制御する。制御部１２０は、操作検知部１２１と、操作命令送信部１２２とを含む。

操作検知部１２１は、ユーザのジェスチャを検知する。具体的には、操作検知部１２１は、後述するセンサ１３５から出力されるセンサ情報を用いて、ユーザのジェスチャを検知する。加速度センサ及び角速度センサを備える腕時計型のウェアラブルデバイス１００を例に挙げると、操作検知部１２１は、これらのセンサから出力されるセンサ情報を用いて、ユーザの一連の手の動きを検知することができる。ジェスチャの検知は、一般的な技術を用いることができるため、詳細な説明を省略する。

また、操作検知部１２１は、検知したジェスチャに対応する操作命令を特定する。具体的には、操作検知部１２１は、複数のジェスチャのパターンデータにそれぞれ操作命令を関連付けた情報を有する。操作検知部１２１は、検知したジェスチャに一致するあるいは類似するパターンデータを特定することで、当該ジェスチャに対応する操作命令を特定する。なお、各操作命令は、車載機３００のいずれかの機能に対応付けられている。

また、操作検知部１２１は、検知したジェスチャに対応する操作命令を特定した場合、そのときの時刻（以下、「操作時刻」という）を取得する。なお、操作検知部１２１は、ジェスチャを検知した時刻を操作時刻として取得してもよい。

操作命令送信部１２２は、操作検知部１２１で取得された操作命令と操作時刻を、後述する通信装置１３３又は近距離通信装置１３４を介して通信端末２００に送信する。

通信端末２００は、制御部２２０を含んで構成される。制御部２２０は、通信端末２００を統合的に制御する。制御部２２０は、操作命令転送部２２１を含む。

操作命令転送部２２１は、ウェアラブルデバイス１００から送信された操作命令と操作時刻を、後述する通信装置２３４又は近距離通信装置２３５を介して受信する。また、操作命令転送部２２１は、受信した操作命令と操作時刻を、後述する通信装置２３４又は近距離通信装置２３５を介して、車載機３００に送信する。

車載機３００は、制御部３２０と、記憶部３４０とを含んで構成される。制御部３２０は、車載機３００を統合的に制御する。制御部３２０は、操作命令受信部３２１と、車両情報取得部３２２と、判定部３２３と、操作実行部３２４と、現在位置算出部３２５と、距離検出部３２６と、出力制御部３２７とを含む。記憶部３４０は、制御部３２０の処理に必要な情報を格納する。記憶部３４０は、車両情報記憶部３４１と、条件記憶部３４２と、地図情報記憶部３４３とを含む。

図２は、第１実施形態に係る車両情報記憶部３４１のデータ構成例を示す図である。

車両情報記憶部３４１には、所定時間毎（例えば１秒毎）に取得された車両情報が格納される。車両情報は、車両の状態に関する情報である。具体的には、各車両情報は、時刻３４１ａと、ギアポジション３４１ｂと、車速３４１ｃと、ヨーレート３４１ｄと、角速度３４１ｅと、操作距離３４１ｆと、現在位置３４１ｇと、道路種別３４１ｈとを含む。

時刻３４１ａは、車両情報が取得された取得時刻である。ギアポジション３４１ｂは、車両のギアのポジション、例えばパーキング、バック、ニュートラル、ドライブ、ロー等である。車速３４１ｃは、車両の走行速度である。ヨーレート３４１ｄは、車両の旋回等により生じる車両の鉛直軸回りの角速度である。角速度３４１ｅは、車両の揺れや振動等により生じる角速度である。操作距離３４１ｆは、ウェアラブルデバイス１００と車載機３００の距離である。現在位置３４１ｇは、車両の地図上の現在位置（「マップマッチ位置」ともいう）である。道路種別３４１ｈは、車両の現在位置が位置する地図上の道路の種別、例えば一般道路や高速道路等である。

図３は、第１実施形態に係る条件記憶部３４２のデータ構成例を示す図である。

条件記憶部３４２には、操作命令の実行を許可するか禁止するか（フィルタリングするか否か）を判定するための複数のフィルタリング条件が格納される。また、条件記憶部３４２には、各フィルタリング条件について、当該フィルタリング条件が満たされた場合の操作命令の有効性（有効（許可）又は無効（禁止））を示す情報が格納される。具体的には、各フィルタリング条件は、識別子３４２ａと、車両走行状態３４２ｂと、条件３４２ｃとを含む。各フィルタリング条件には、操作の有効性３４２ｄが関連付けられる。

識別子３４２ａは、フィルタリング条件の識別子である。図３では、識別子３４２ａは、自然数が設定されている。車両走行状態３４２ｂは、フィルタリング条件に対応する車両走行状態の識別子である。車両走行状態は、車両の走行に関する状況を示す。図３では、車両走行状態３４２ｂは、駐停車中、車線変更、カーブ走行、交差点付近、高速走行、悪路の走行、及びバック走行が設定されている。

条件３４２ｃは、参照要素と、条件式とを含む。参照要素は、条件式で参照される車両情報を示す。参照要素は、車両情報記憶部３４１に格納される車両情報と同様の項目（時刻、ギアポジション、車速、ヨーレート、角速度、現在位置、及び道路種別、操作距離を除く）を有している。図３では、「○」は参照される要素を示し、「−」は非参照の要素を示す。条件式は、フィルタリング条件の条件式である。各条件式については、図５中で詳述する。

図１の説明に戻る。地図情報記憶部３４３は、カーナビゲーション機能に使用される地図情報を格納する。地図情報は、例えば、地図上の道路を構成するリンクの情報（長さ、開始位置及び終了位置の座標、方位、旅行時間、接続される他のリンクの識別子など）、リンク同士を結ぶノードの座標情報、交差点の情報、道路の種別情報、道路の幅情報などを含む。地図情報は、一般的なカーナビゲーション装置等が備える地図情報を使用することができるので、詳細な説明を省略する。

操作命令受信部３２１は、通信端末２００から送信された操作命令と操作時刻を、後述する通信装置３５４又は近距離通信装置３５５を介して受信する。

車両情報取得部３２２は、車両情報を取得して、車両情報記憶部３４１に格納する。具体的には、車両情報取得部３２２は、車両情報（ギアポジション、車速、ヨーレート、角速度、操作距離、現在位置、及び道路種別）を、所定時間毎（例えば１秒毎）に各種センサや他の機能部から取得して、車両情報記憶部３４１に格納する。時刻３４１ａには、車両情報を取得した時刻が設定される。

ギアポジション３４１ｂは、後述する車内通信装置３５６を介して車両側の後述するギアポジションセンサ４０１又はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から取得することができる。車速３４１ｃは、車内通信装置３５６を介して車両側の後述する速度センサ４０２又はＥＣＵから取得することができる。ヨーレート３４１ｄは、車内通信装置３５６を介して車両側の後述するヨーレートセンサ４０３又はＥＣＵから取得することができる。角速度３４１ｅは、後述するジャイロセンサ３６１から取得することができる。操作距離３４１ｆは、距離検出部３２６から取得することができる。現在位置３４１ｇ及び道路種別３４１ｈは、現在位置算出部３２５から取得することができる。

判定部３２３は、ユーザのジェスチャに基づく操作命令の実行を許可するか禁止するかを、車両走行状態に基づいて判定する。具体的には、判定部３２３は、操作命令受信部３２１が操作命令及び操作時刻を受信すると、当該操作時刻の車両情報を車両情報記憶部３４１から読み出す。判定部３２３は、操作時刻に一致する時刻３４１ａを有する車両情報を読み出してもよいし、操作時刻に一致する時刻３４１ａが存在しない場合は、当該操作時刻の直前又は直後の時刻３４１ａを有する車両情報を読み出してもよい。また、判定部３２３は、条件記憶部３４２に格納されている各フィルタリング条件を参照し、読み出した車両情報を参照要素として用いて各条件式が満たされるか否かを判定し、条件式が満たされるフィルタリング条件を特定する。

また、判定部３２３は、特定したフィルタリング条件に関連付けられた操作の有効性３４２ｄを参照する。操作の有効性３４２ｄが有効を示す場合、判定部３２３は、受信された操作命令の実行を許可すると判定し、当該操作命令を操作実行部３２４に通知する。操作の有効性３４２ｄが無効を示す場合、判定部３２３は、受信された操作命令の実行を禁止すると判定し、当該操作命令を操作実行部３２４に通知せずに無視する。

操作実行部３２４は、判定部３２３から通知された操作命令に対応する機能を実行する。具体的には、操作実行部３２４は、上記で例示列挙したような機能の中から、操作命令に対応する機能を選択し、当該機能を実行する。例えば、地図情報を表示するナビゲーション機能が実行されている間に、地図を拡大する操作命令を受け付けた場合、操作実行部３２４は、地図を拡大する処理を実行する。また例えば、地図情報を表示するナビゲーション機能が実行されている間に、楽曲を再生する操作命令を受け付けた場合、操作実行部３２４は、楽曲を記憶部３４０から読み出し、再生を開始する。

なお、操作実行部３２４は、後述する入力装置３５７を介して入力されるユーザの操作に応じて、各種の機能を実行してもよい。また、操作実行部３２４は、ユーザの操作に係わらず、車載機３００の有する様々な機能（カーナビゲーション機能、音楽や映像の再生機能、車両側の空調等の設備の制御機能など）を実行してもよい。

現在位置算出部３２５は、地図情報を用いて車両の現在位置を算出する。具体的には、現在位置算出部３２５は、後述する測位センサ３６２からＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）における現在位置を取得する。また、現在位置算出部３２５は、取得したＧＰＳの現在位置を、地図上の道路を構成するリンク上に位置するようにマッチングさせ（「マップマッチング」ともいう）、地図上の現在位置を特定する。また、現在位置算出部３２５は、現在位置が置かれているリンクが含まれる道路の種別を特定する。本実施形態では、これらの地図上の現在位置及び道路種別が、車両情報として車両情報取得部３２２により取得される。

距離検出部３２６は、車載機３００からウェアラブルデバイス１００までの距離を検出する。距離を検出する方法は、特に限定されないが、例えば、通信の受信信号強度を用いて距離を検出することができる。具体的には、距離検出部３２６は、後述する通信装置３５４又は近距離通信装置３５５から、ウェアラブルデバイス１００からの受信信号強度を取得することができる。この場合、距離検出部３２６は、予め登録されたウェアラブルデバイス１００の識別子を用いて、その受信信号強度を取得する。また、距離検出部３２６は、予め定めた所定の換算式を用いて、取得した受信信号強度を距離に変換すればよい。なお、距離検出部３２６は、車載機３００から通信端末２００までの距離を検出して、これを車載機３００からウェアラブルデバイス１００までの距離として用いてもよい。

本実施形態では、車載機３００は、車両の前側のダッシュボードの中央部に設置されているものとする。前部座席（運転席又は助手席）のユーザにウェアラブルデバイス１００が装着されている場合、短い距離が検出され、後部座席のユーザにウェアラブルデバイス１００が装着されている場合、長い距離が検出される。

出力制御部３２７は、操作実行部３２４により実行された機能の処理結果の出力を制御する。例えば、出力制御部３２７は、ナビゲーション機能の処理結果として、地図に現在位置を重畳した画像を生成して後述するディスプレイ３５９に表示させたり、音声を生成して後述するスピーカ３６０に出力させたりする。また例えば、出力制御部３２７は、地図を拡大する機能の処理結果として、拡大した地図に現在位置を重畳した画像を生成してディスプレイ３５９に表示させる。また例えば、出力制御部３２７は、楽曲の再生が開始された場合、音声を生成して後述するスピーカ３６０に出力させる。

図４は、第１実施形態に係る操作システムのハードウェア構成例を示す図である。

ウェアラブルデバイス１００は、演算装置１３１と、記憶装置１３２と、通信装置１３３と、近距離通信装置１３４と、センサ１３５と、これらの構成要素をつなぐバス１３６とを含む。

演算装置１３１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算ユニットを含む。記憶装置１３２は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ装置である。通信装置１３３は、ＷｉＦｉ等の規格の無線通信モジュールである。近距離通信装置１３４は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＮＦＣ等の規格の無線通信モジュールである。センサ１３５は、例えば加速度センサ、角速度センサ等を含むユーザの動きを検知するモーションセンサである。

上記した制御部１２０の各機能部は、演算装置１３１が所定のプログラムを読み込み実行することにより構築される。そのため、記憶装置１３２には、各機能部の処理を実現するためのプログラムが記憶されている。

通信端末２００は、演算装置２３１と、記憶装置２３２と、外部記憶装置２３３と、通信装置２３４と、近距離通信装置２３５と、入力装置２３６と、出力装置２３７と、これらの構成要素をつなぐバス２３８とを含む。

演算装置２３１は、例えばＣＰＵなどの演算ユニットを含む。記憶装置２３２は、例えばＲＡＭなどのメモリ装置である。外部記憶装置２３３は、例えばハードディスクやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、その他各種の記録媒体に情報を書き込み、あるいは情報を読み出す装置である。通信装置２３４は、ＷｉＦｉ等の規格の無線通信モジュールである。近距離通信装置２３５は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＮＦＣ等の規格の無線通信モジュールである。入力装置２３６は、例えばタッチパネル、キー、マイクロフォンなどの情報の入力を受け付ける装置である。出力装置２３７は、例えばディスプレイやスピーカを含む情報を出力する装置である。なお、通信端末２００は、携帯電話網に接続する通信モジュールを含んでもよい。

上記した制御部２２０の各機能部は、演算装置２３１が所定のプログラムを読み込み実行することにより構築される。そのため、外部記憶装置２３３には、各機能部の処理を実現するためのプログラムが記憶されている。

車載機３００は、演算装置３５１と、記憶装置３５２と、外部記憶装置３５３と、通信装置３５４と、近距離通信装置３５５と、車内通信装置３５６と、入力装置３５７と、出力装置３５８（ディスプレイ３５９、スピーカ３６０）と、ジャイロセンサ３６１と、測位センサ３６２と、加速度センサ３６３と、これらの構成要素をつなぐバス３６４とを含む。

演算装置３５１は、例えばＣＰＵなどの演算ユニットを含む。記憶装置３５２は、例えばＲＡＭなどのメモリ装置である。外部記憶装置３５３は、例えばハードディスクやＳＳＤ、その他各種の記録媒体に情報を書き込み、あるいは情報を読み出す装置である。通信装置３５４は、ＷｉＦｉ等の規格の無線通信モジュールである。近距離通信装置３５５は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＮＦＣ等の規格の無線通信モジュールである。なお、車載機３００は、携帯電話網に接続する通信モジュールを含んでもよい。

車内通信装置３５６は、例えば車両に設けられたＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４００等に接続され、車両内のＥＣＵや各種センサ（ギアポジションセンサ４０１、速度センサ４０２、ヨーレートセンサ４０３、操舵角センサ４０４等）と通信する通信モジュールである。ギアポジションセンサ４０１は、車両のシフトレバーの位置を検出する。速度センサ４０２は、車両の車速を検出する。ヨーレートセンサ４０３は、車両の鉛直軸回りの角速度を検出する。操舵角センサ４０４は、ハンドルの操舵角を検出する。

入力装置３５７は、例えばタッチパネル、キー、マイクロフォンなどの情報の入力を受け付ける装置である。出力装置３５８は、例えばディスプレイ３５９やスピーカ３６０を含む情報を出力する装置である。ジャイロセンサ３６１は、光ファイバジャイロや振動ジャイロなどで構成され、移動体の回転による角速度を検出する。測位センサ３６２は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率とを３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行速度及び進行方位を測定する。加速度センサ３６３は、車両に加わる多軸の加速度を計測する。

上記した制御部３２０の各機能部は、演算装置３５１が所定のプログラムを読み込み実行することにより構築される。そのため、外部記憶装置３５３には、各機能部の処理を実現するためのプログラムが記憶されている。記憶部３４０は、記憶装置３５２あるいは外部記憶装置３５３により実現される。記憶部３４０の一部は、通信装置３５４を介してアクセス可能なネットワーク上のストレージによって実現されてもよい。

なお、上記した操作システム１の構成要素は、ウェアラブルデバイス１００、通信端末２００、及び車載機３００の構成を、理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。そのため、構成要素の分類の仕方やその名称によって、本願発明が制限されることはない。ウェアラブルデバイス１００、通信端末２００、及び車載機３００の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。

また、制御部１２０、制御部２２０、及び制御部３２０の各機能部の少なくとも一部は、ＣＰＵに限らずＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の他のハードウェアにより構築されてもよい。また、各機能部の処理が一つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。

図５は、第１実施形態に係る操作命令の実行判定処理の流れの一例を示したフロー図である。本図では、通信端末２００を省略している。なお、車両情報記憶部３４１には車両情報が格納されており、条件記憶部３４２はフィルタリング条件が格納されており、地図情報記憶部３４３には地図情報が記憶されている。

まず、操作検知部１２１は、ユーザのジェスチャを検知する（ステップＳ１０）。具体的には、操作検知部１２１は、センサ１３５から出力されるセンサ情報を用いて、ユーザのジェスチャを検知する。

次に、操作検知部１２１は、ステップＳ１０で検知したジェスチャに対応する操作命令を特定する（ステップＳ２０）。具体的には、操作検知部１２１は、複数のジェスチャのパターンデータにそれぞれ操作命令を関連付けた情報を参照して、検知したジェスチャに一致するあるいは類似するパターンデータを特定することで、当該ジェスチャに対応する操作命令を特定する。また、操作検知部１２１は、操作時刻を取得する。

次に、操作命令送信部１２２は、ステップＳ２０で特定された操作命令と操作時刻を、通信端末２００に送信する（ステップＳ３０）。なお、操作命令転送部２２１は、ウェアラブルデバイス１００から操作命令と操作時刻を受信すると、これらの情報を車載機３００に転送する。

次に、操作命令受信部３２１は、操作命令と操作時刻を通信端末２００から受信する（ステップＳ４０）。

次に、判定部３２３は、操作距離が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。具体的には、判定部３２３は、ステップＳ５０で受信された操作時刻に一致する時刻３４１ａを有する車両情報を、車両情報記憶部３４１から読み出す。また、判定部３２３は、読み出した車両情報の操作距離３４１ｆが所定値（例えば、５００ｍｍ）以上であるか否かを判定する。

操作距離３４１ｆが所定値以上でないと判定した場合（ステップＳ５０でＮＯ）、判定部３２３は、車両情報に基づいて操作は有効か否かを判定する（ステップＳ６０）。具体的には、判定部３２３は、ステップＳ４０で受信された操作時刻に一致する時刻３４１ａを有する車両情報を、車両情報記憶部３４１から読み出す。また、判定部３２３は、条件記憶部３４２に格納されている各フィルタリング条件（識別子「１」〜「１０」）を参照し、車両情報の参照要素を用いて各条件式が満たされるかを判定する。

本実施形態では、複数のフィルタリング条件のうちいずれか１つが満たされるものとする。以下、図３に例示される各フィルタリング条件について詳細に説明する。

フィルタリング条件（識別子「１」、車両走行状態「駐停車中」）については、判定部３２３は、読み出した車両情報のギアポジション３４１ｂがパーキングに位置する、又は、読み出した車両情報の車速３４１ｃが０ｋｍ／ｈであるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「２」、車両走行状態「車線変更」）については、判定部３２３は、さらに、ステップＳ４０で受信された操作時刻の前所定時間内（例えば１秒以内）の時刻３４１ａを有する車両情報を、車両情報記憶部３４１から読み出す。また、判定部３２３は、読み出した各車両情報のヨーレート３４１ｄのいずれかが、所定の値以上であるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「３」、車両走行状態「カーブ走行」）については、判定部３２３は、さらに、ステップＳ４０で受信された操作時刻の前所定時間内（例えば１秒以内）の時刻３４１ａを有する車両情報を、車両情報記憶部３４１から読み出す。また、判定部３２３は、読み出した各車両情報のヨーレート３４１ｄのいずれかが、所定の値以上であるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「４」、車両走行状態「交差点付近」）については、判定部３２３は、読み出した車両情報の車速３４１ｃが３０ｋｍ／ｈ未満であり、かつ、読み出した車両情報の現在位置３４１ｇが交差点（車両の進行方向の交差点）から３０ｍ以内であるかを判定する。なお、現在位置と交差点との距離は、地図情報を用いて特定することができる。

フィルタリング条件（識別子「５」、車両走行状態「交差点付近」）については、判定部３２３は、読み出した車両情報の車速３４１ｃが３０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ未満であり、かつ、読み出した車両情報の現在位置３４１ｇが交差点（車両の進行方向の交差点）から１００ｍ以内であるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「６」、車両走行状態「交差点付近」）については、判定部３２３は、読み出した車両情報の車速３４１ｃが８０ｋｍ／ｈ以上であり、かつ、読み出した車両情報の現在位置３４１ｇが交差点（車両の進行方向の交差点）から３００ｍ以内であるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「７」、車両走行状態「高速走行」）については、判定部３２３は、読み出した車両情報の車速３４１ｃが１００ｋｍ／ｈ以上であり、かつ、読み出した車両情報の道路種別３４１ｈが高速道路であるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「８」、車両走行状態「高速走行」）については、判定部３２３は、読み出した車両情報の車速３４１ｃが８０ｋｍ／ｈ以上であり、かつ、読み出した車両情報の道路種別３４１ｈが一般道路であるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「９」、車両走行状態「悪路の走行」）については、判定部３２３は、さらに、ステップＳ４０で受信された操作時刻の前所定時間内（例えば１秒以内）の時刻３４１ａを有する車両情報を、車両情報記憶部３４１から読み出す。また、判定部３２３は、読み出した各車両情報の角速度３４１ｅのいずれかが所定の値以上であり、かつ、読み出した車両情報の道路種別３４１ｈのいずれかが一般道路であるかを判定する。

フィルタリング条件（識別子「１０」、車両走行状態「バック走行」）については、判定部３２３は、読み出した車両情報のギアポジション３４１ｂがバックに位置するかを判定する。

以上のようにして、判定部３２３は、いずれのフィルタリング条件の条件式が満たされるかを判定する。判定部３２３は、条件式が満たされたフィルタリング条件に関連付けられた操作の有効性３４２ｄを参照し、有効か否かを判定する。図３の例では、フィルタリング条件（識別子「１」、車両走行状態「駐停車中」）は、有効が設定されており、他のフィルタリング条件は、無効が設定されている。もちろん、フィルタリング条件は、図３で示した例に限られない。例えば、車両が走行中に操作を有効とするフィルタリング条件を含んでいてもよい。

操作は無効であると判定した場合（ステップＳ６０でＮＯ）、判定部３２３は、操作を禁止する（ステップＳ７０）。具体的には、判定部３２３は、ステップＳ４０で受信された操作命令を操作実行部３２４に通知せずに無視することにより、当該操作命令の実行を禁止する。そして、判定部３２３は、本フローチャートに示す処理を終了する。

なお、ステップＳ７０の処理で操作命令が禁止された場合、出力制御部３２７は、ユーザのジェスチャ操作が無効であることを示す情報を出力してもよい。具体的には、出力制御部３２７は、図６（第１実施形態に係る操作の無効を通知する画面例を示す図）に示すように、ジェスチャ操作が無効であることを示す画像３９０を生成し、ディスプレイ３５９に表示させる。もちろん、出力制御部３２７は、ジェスチャ操作が無効であることを示す音声を生成し、スピーカ３６０に出力させてもよい。

操作距離３４１ｆが所定値以上であると判定した場合（ステップＳ５０でＹＥＳ）、又は、操作は有効であると判定した場合（ステップＳ６０でＹＥＳ）、判定部３２３は、操作を許可する（ステップＳ８０）。具体的には、判定部３２３は、ステップＳ４０で受信された操作命令を操作実行部３２４に通知することにより、当該操作命令の実行を許可する。そして、判定部３２３は、本フローチャートに示す処理を終了する。なお、操作実行部３２４は、ステップＳ８０で通知された操作命令に対応する機能を実行する。

図７は、第１実施形態に係る操作システムの第１の動作例を説明する図である。図８は、第１の動作例で用いられる車両情報の一例を示す図である。

第１の動作例は、車両が停車した状態で、ユーザの何らかのジェスチャが検知された場合である。

まず、ウェアラブルデバイス１００は、車両が停車した状態で、１５時５分１２秒に、ユーザのジェスチャを検知する（Ｗ１１０）。それから、ウェアラブルデバイス１００は、検知したジェスチャに対応する、「音楽再生」を示す操作命令を特定する（Ｗ１２０）。それから、ウェアラブルデバイス１００は、特定した操作命令とその操作時刻（１５時５分１２秒）を、通信端末２００を介して車載機３００に送信する（Ｗ１３０）。

それから、車載機３００は、受信した操作時刻の車両情報を取得する（Ｃ１４０）。それから、車載機３００は、取得した車両情報のギアポジション又は車速が、「駐停車中」のフィルタリング条件を満たすと判定する（Ｃ１５０）。図８に示すように、１５時５分１２秒のギアポジション３４１ｂは「パーキング」であり、車速３４１ｃは０ｋｍ／ｈである。それから、車載機３００は、「駐停車中」のフィルタリング条件における操作は「有効」と判定する（Ｃ１６０）。その結果、車載機３００は、「音楽再生」を許可し、実行する（Ｃ１７０）。

図９は、第１実施形態に係る操作システムの第２の動作例を説明する図である。図１０は、第２の動作例で用いられる車両情報の一例を示す図である。

第２の動作例は、車両が高速道路を走行中に、車線変更のためのユーザのハンドル操作が、ジェスチャとして検知された場合である。

まず、ウェアラブルデバイス１００は、車両が高速道路を走行中に、１６時３０分３０秒に、ユーザのジェスチャを検知する（Ｗ２１０）。それから、ウェアラブルデバイス１００は、検知したジェスチャに対応する、「曲送り」を示す操作命令を特定する（Ｗ２２０）。それから、ウェアラブルデバイス１００は、特定した操作命令とその操作時刻（１６時３０分３０秒）を、通信端末２００を介して車載機３００に送信する（Ｗ２３０）。

それから、車載機３００は、受信した操作時刻の車両情報と、その操作時刻の前所定時間内の車両情報を取得する（Ｃ２４０）。それから、車載機３００は、取得した車両情報のヨーレートが、「車線変更」のフィルタリング条件を満たすと判定する（Ｃ２５０）。図１０では、１６時３０分３０秒のヨーレートと、１６時３０分３０秒の前所定時間内（例えば２秒内）の２つのヨーレートとのいずれかが、所定の値以上であるものとする。それから、車載機３００は、「車線変更」のフィルタリング条件における操作は「無効」と判定する（Ｃ２６０）。その結果、車載機３００は、「曲送り」を禁止し、実行しない（Ｃ２７０）。

以上、本発明の第１実施形態について説明した。本実施形態によれば、ユーザのジェスチャによる操作の許可又は禁止を適切に制御することができる。

例えば、本実施形態の車載機３００は、ウェアラブルデバイス１００から操作命令を受け付けた場合に、操作時刻の車両情報が、いずれの車両走行状態の条件を満たすかを判定し、条件を満たす車両走行状態に関連付けられた操作の有効性を基に、操作命令の実行を許可又は禁止する。これにより、ウェアラブルデバイス１００から多数の様々なジェスチャに基づく操作命令を受け付けても、ユーザのジェスチャ操作を車両走行状態に応じて適切に許可又は禁止することができる。

また例えば、本実施形態の車載機３００は、ウェアラブルデバイス１００から操作命令を受け付けた場合に、車載機３００とウェアラブルデバイス１００の間の距離に応じて、操作命令の実行を許可又は禁止する。これにより、運転者以外のユーザ（例えば後部座席のユーザ）については、ジェスチャによる操作を許可し、利便性を向上することができる。一方、運転者については、所定の車両走行状態を除いては、ジェスチャによる操作を禁止することができる。

［第２実施形態］
第１実施形態の操作システム１では、ウェアラブルデバイス１００は、操作命令及び操作時刻を、通信端末２００を介して車載機３００に送信する。第２実施形態の操作システム１Ａは、通信端末２００を含まず、ウェアラブルデバイス１００が操作命令及び操作時刻を車載機３００に直接送信する。以下、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。

図１１は、第２施形態に係る操作システム１Ａの機能構成例を示す図である。操作システム１Ａは、ウェアラブルデバイス１００と、車載機３００とを備える。ウェアラブルデバイス１００と車載機３００は、互いに通信可能に有線又は無線で接続されている。

操作命令送信部１２２Ａは、操作検知部１２１で取得された操作命令と操作時刻を、通信装置１３３又は近距離通信装置１３４を介して車載機３００に送信する。操作命令受信部３２１Ａは、ウェアラブルデバイス１００から送信された操作命令と操作時刻を、通信装置３５４又は近距離通信装置３５５を介して受信する。

この第２実施形態は、第１実施形態と比べてシステム構成が簡略化されるため、操作命令及び操作時刻の送信に掛かる時間が短縮され、ユーザがジェスチャをしてから機能が実行されるまでの時間を短縮することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、これら以外にも様々な実施形態及び変形例が含まれる。

ある変形例では、ウェアラブルデバイス１００は、ユーザの生体情報、例えば血圧、脈拍、発汗量、体温などを検知してもよい。この場合、操作検知部１２１は、ユーザの生体情報を検知し、検知した生体情報に対応する操作命令を特定する。具体的には、操作検知部１２１は、複数の生体情報の値や値の変化パターンにそれぞれ操作命令を関連付けた情報を有する。操作検知部１２１は、検知した生体情報の値や値の変化パターンに一致するあるいは類似する値や値の変化パターンを特定することで、当該生体情報に対応する操作命令を特定する。このようにすれば、ユーザの生体情報による操作の許可又は禁止を適切に制御することができる。

上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態や変形例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態や変形例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部及び処理手段などは、それらの一部又は全部を、プロセッサが各々の機能を実現するプログラムにより実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体に置くことができる。なお、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。

１…操作システム、１００…ウェアラブルデバイス、１２０…制御部、１２１…操作検知部、１２２…操作命令送信部、１３１…演算装置、１３２…記憶装置、１３３…通信装置、１３４…近距離通信装置、１３５…センサ、１３６…バス、２００…通信端末、２２０…制御部、２２１…操作命令転送部、２３１…演算装置、２３２…記憶装置、２３３…外部記憶装置、２３４…通信装置、２３５…近距離通信装置、２３６…入力装置、２３７…出力装置、２３８…バス、３００…車載機、３２０…制御部、３２１…操作命令受信部、３２２…車両情報取得部、３２３…判定部、３２４…操作実行部、３２５…現在位置算出部、３２６…距離検出部、３２７…出力制御部、３４０…記憶部、３４１…車両情報記憶部、３４１ａ…時刻、３４１ｂ…ギアポジション、３４１ｃ…車速、３４１ｄ…ヨーレート、３４１ｅ…角速度、３４１ｆ…操作距離、３４１ｇ…現在位置、３４１ｈ…道路種別、３４２…条件記憶部、３４２ａ…識別子、３４２ｂ…車両走行状態、３４２ｄ…操作の有効性、３４３…地図情報記憶部、３５１…演算装置、３５２…記憶装置、３５３…外部記憶装置、３５４…通信装置、３５５…近距離通信装置、３５６…車内通信装置、３５７…入力装置、３５８…出力装置、３５９…ディスプレイ、３６０…スピーカ、３６１…ジャイロセンサ、３６２…測位センサ、３６３…加速度センサ、３６４…バス、３９０…画像、４００…ＣＡＮ、４０１…ギアポジションセンサ、４０２…速度センサ、４０３…ヨーレートセンサ、４０４…操舵角センサ

Claims (12)

1. 車両に搭載され、外部の通信機器と通信を行う車載機であって、
   ユーザの動きに基づく操作命令を前記通信機器から受信する操作命令受信部と、
   前記操作命令に対応する機能を実行する操作実行部と、
   前記車両の状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、
   前記車両情報が所定の条件を満たすか否か判定し、前記判定の結果に基づき前記操作実行部による前記機能の実行を許可又は禁止する判定部と
   を備える車載機。
2. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記通信機器と前記車載機との距離を検出する距離検出部を備え、
   前記車両情報は、前記検出された距離を含み、
   前記判定部は、前記距離が所定値以上であるか否か判定し、前記距離が前記所定値以上である場合、前記操作実行部による前記機能の実行を許可する
   車載機。
3. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記操作命令受信部は、操作時刻を受信し、
   前記車両情報取得部は、それぞれ取得時刻を関連付けて複数の車両情報を取得し、
   前記判定部は、前記操作時刻と同じ前記取得時刻、又は、前記操作時刻の直前の前記取得時刻が関連付けられた前記車両情報を用いて、前記操作実行部による前記機能の実行を許可又は禁止する
   車載機。
4. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記操作命令受信部は、操作時刻を受信し、
   前記車両情報取得部は、それぞれ取得時刻を関連付けて複数の車両情報を取得し、
   前記判定部は、前記操作時刻の前所定時間内の前記取得時刻が関連付けられた１つ以上の車両情報を用いて、前記操作実行部による前記機能の実行を許可又は禁止する
   車載機。
5. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記車両情報は、前記車両の速度と、前記車両のギア位置とを含み、
   前記判定部は、前記車両の速度が所定値と一致する、又は、前記車両のギア位置が所定位置と一致するか否か判定し、前記車両の速度が前記所定値と一致する、又は、前記車両のギア位置が前記所定位置と一致する場合、前記操作実行部による前記機能の実行を許可する
   車載機。
6. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記操作命令受信部は、操作時刻を受信し、
   前記車両情報は、前記車両のヨーレートと、当該車両のヨーレートを取得した取得時刻とを含み、
   前記判定部は、前記操作時刻の前所定時間内の前記取得時刻が関連付けられた前記ヨーレートが所定値以上であるか否か判定し、前記ヨーレートが前記所定値以上である場合、前記操作実行部による前記機能の実行を禁止する
   車載機。
7. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記車両の地図上の現在位置を算出する現在位置算出部を備え、
   前記車両情報は、前記車両の速度と、前記算出された現在位置とを含み、
   前記判定部は、前記車両の速度が所定範囲に含まれ、かつ、前記現在位置が前記地図上の所定領域に含まれるか否か判定し、前記車両の速度が前記所定範囲に含まれ、かつ、前記現在位置が前記所定領域に含まれる場合、前記操作実行部による前記機能の実行を禁止する
   車載機。
8. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記車両の地図上の現在位置を算出するとともに、前記現在位置が位置する道路種別を特定する現在位置算出部を備え、
   前記車両情報は、前記車両の速度と、前記特定された道路種別とを含み、
   前記判定部は、前記車両の速度が所定値以上であり、かつ、前記道路種別が所定の道路種別と一致するか否か判定し、前記車両の速度が前記所定値以上であり、かつ、前記道路種別が前記所定の道路種別と一致する場合、前記操作実行部による前記機能の実行を禁止する
   車載機。
9. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記車両の地図上の現在位置を算出するとともに、当該現在位置が位置する道路種別を特定する現在位置算出部を備え、
   前記車両情報は、前記車両の角速度と、前記特定された道路種別とを含み、
   前記判定部は、前記車両の角速度が所定値以上であり、かつ、前記道路種別が所定の道路種別と一致するか否かを判定し、前記車両の角速度が所定値以上であり、かつ、前記道路種別が前記所定の道路種別と一致する場合、前記操作実行部による前記機能の実行を禁止する
   車載機。
10. 請求項１に記載の車載機であって、
    前記車両情報は、前記車両のギア位置を含み、
    前記判定部は、前記車両のギア位置が所定位置と一致するか否か判定し、前記車両のギア位置が前記所定位置と一致する場合、前記操作実行部による前記機能の実行を禁止する
    車載機。
11. 請求項１に記載の車載機であって、
    前記通信機器は、前記ユーザのウェアラブルデバイス、又は、前記ウェアラブルデバイスと通信する端末であり、
    前記操作命令受信部は、前記ウェアラブルデバイス、又は、前記端末から、前記操作命令を受信する
    車載機。
12. ユーザのウェアラブルデバイスと、車両に搭載される車載機とを含む操作システムであって、
    前記ウェアラブルデバイスは、
    前記ユーザの動きを検知し、前記検知されたユーザの動きに対応する操作命令を特定する操作検知部と、
    前記特定された操作命令を送信する操作命令送信部と、を備え、
    前記車載機は、
    前記ウェアラブルデバイスから、又は、前記ウェアラブルデバイスと通信する端末から、前記操作命令を受信する操作命令受信部と、
    前記操作命令に対応する機能を実行する操作実行部と、
    前記車両の状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、
    前記車両情報が所定の条件を満たすか否か判定し、前記判定の結果に基づき前記操作実行部による前記機能の実行を許可又は禁止する判定部と、を備える
    操作システム。

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