JP4114575B2 - 車両用操作制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、オーディオ装置やカーナビゲーション装置などの操作を制御する車両用操作制御装置に関する。

ドライバの運転への集中を妨げず、ドライバの負担を低減する車載情報提示制御装置が知られている（特許文献１参照）。この車載情報提示装置では、車両の旋回情報に基づいて、情報の提示を停止、遅延するなどの制御を行っている。

特開２００１−１９１８７１号公報

しかしながら、従来の装置では、カーブを走行している等の状況下において、ドライバに対する情報の提示を停止、遅延させることはできるが、ドライバは、そのような状況下でも、例えば、オーディオ装置などを継続して操作することができるという問題があった。

本発明による車両用操作制御装置は、車両の運転操作以外の操作を行うための操作部材が車両走行中に操作されたことを検出し、車両の速度を検出し、ステアリングの操舵角を検出し、ステアリング操舵角の検出結果に基づいて、所定時間内のステアリング操舵角の変動量の積分値を算出し、算出した所定時間内のステアリング操舵角の変動量の積分値が、検出された車速に反比例する閾値よりも大きい場合に、車両のふらつきを検出し、車両の走行中に、車両の運転操作以外の操作を行うための操作部材が操作され、かつ、車両のふらつきが検出された場合に、操作部材による操作を禁止することを特徴とする。

本発明による車両用操作制御装置によれば、車両の走行中に、車両の運転操作以外の操作を行うための操作部材が操作され、かつ、車両のふらつきが検出された場合に、操作部材による操作を禁止するので、ドライバを運転に集中させることができる。

図１は、本発明による車両用操作制御装置の一実施の形態の構成を示す図である。一実施の形態の車両用操作制御装置は、スイッチ操作部１と、音声認識部２と、表示部３と、ナビゲーション制御部４と、ディストラクション判定部５と、ステアリング操舵角センサ６と、車速センサ７と、音声合成部８と、スピーカ９と、音声認識ボタン１１とを備える。

図２は、一実施の形態におけるスイッチ操作部１の概要を示す図である。スイッチ操作部１は、オーディオ装置やカーナビゲーション装置を操作するための操作部材であり、例えば、オーディオ装置の再生ボタン、音量調整ボタン、後述する「戻る」ボタン１０、カーナビゲーション装置の目的地設定ボタン１２などを含む。スイッチ操作部１は、通常、運転者の手の届く位置に設けられている。

音声認識部２は、図示しないマイクにて集音されたユーザの音声を認識する機能を備えている。音声認識部２が設けられていることにより、ユーザは、例えば、カーナビゲーション装置の目的地を設定する際に、音声にて指示を出すことができる。ユーザは、音声認識ボタン１１を押すことにより、スイッチ操作部１を操作する代わりに音声入力による操作を行う。表示部３は、ドライバの見やすい位置に設けられ、道路地図や車両の現在位置を表示したり、後述する警告を表示したりする。ナビゲーション制御部４は、目的地までの推奨経路を演算する等の一般的な処理を行うとともに、後述するように、所定の条件が満たされた時に、スイッチ操作部１による操作を禁止する制御処理を行う。

ステアリング操舵角センサ６は、ステアリング２０の操舵角を検出し、ディストラクション判定部５に出力する。車速センサ７は、車両の速度を検出して、ディストラクション判定部５およびナビゲーション制御部４に出力する。ディストラクション判定部５は、ステアリング操舵角センサ６から入力されるステアリング操舵角、および車速センサ７から入力される車速に基づいて、ドライバが運転中によそ見をしている等、運転操作から気をそらすドライバディストラクションが発生したか否かを判定する。ディストラクションの有無の判定結果は、ナビゲーション制御部４に出力される。

音声合成部８は、ナビゲーション制御部４からの制御指令に基づいて、経路案内やドライバに対する警告などの合成音声を生成する。生成された合成音声は、スピーカ９から出力される。

ディストラクション判定部５が行う、ドライバディストラクションの発生の有無の判定方法について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、ステアリング操舵角の時間変化を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応して、後述する式（１）により算出される判定値Ｄを示す図である。

図３（ａ）に示す区間Ａは、ディストラクションが発生している時のステアリング操舵角ｙの変化の一例を示し、区間Ｂは、車両がカーブを走行している時のステアリング操舵角ｙの変化の一例を示している。ディストラクションは、走行中にドライバがスイッチ操作部１を操作する等しているため、車両が直進しているにも関わらず、ステアリングが左右に動かされる動作が行われ、車両がふらついている時に発生している場合が多い。

ディストラクション判定部５は、次式（１）により求められる所定時間Ｔ内の判定値Ｄが式（２）により求められるしきい値Ｅより大きい場合に、ドライバディストラクションが発生していると判定する。
Ｄ＝Σ(｜Δｙ｜・Δｔ) …（１）
ただし、Δｙは、時間Δｔの間のステアリング操舵角の変動量であり、｜Δｙ｜はその絶対値である。
Ｅ＝Ｋ／Ｖ …（２）
ただし、Ｋは定数であり、Ｖは、所定時間Ｔ内の平均車速である。

すなわち、所定時間Ｔ内のステアリング操舵角の変動量の積分値Ｄがしきい値Ｅを越える場合には、ディストラクションが発生していると判定する。この判定しきい値Ｅは、式（２）に示すように、車両の速度Ｖに反比例する値である。これは、車両の速度が速い場合には、ステアリング操舵角に対する車両の移動量も大きくなるので、しきい値Ｅの値を小さくして、ドライバに対して早期の警告を行うためである。

図４は、一実施の形態における車両用操作制御装置により行われる処理の内容を示すフローチャートである。ステップＳ１０から始まる処理は、主にナビゲーション制御部４により行われる。ステップＳ１０では、車速センサ７から入力される車速信号に基づいて、車両が走行中であるか否かを判定する。車両が走行中であると判定すると、ステップＳ２０に進み、車両が停止していると判定すると、車両が走行するまでステップＳ１０で待機する。

ステップＳ２０では、スイッチ操作部１から入力されるスイッチ入力信号に基づいて、スイッチ操作部１がユーザにより操作されているか否かを判定する。スイッチ操作部１が操作されていないと判定するとステップＳ１０に戻り、操作されていると判定するとステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、ステアリング操舵角センサ６により、ステアリング操舵角を検出する。検出されたステアリング操舵角は、ディストラクション判定部５に送られる。

ステップＳ３０に続くステップＳ４０では、車速センサ７により、車両の速度を検出する。検出された車速は、ディストラクション判定部５に送られる。ステップＳ４０に続くステップＳ５０では、ディストラクション判定部５により、ステップＳ３０で検出されたステアリング操舵角、および、ステップＳ４０で検出された車速に基づいて、ドライバディストラクションが発生しているか否かを判定する。ディストラクションの発生の有無を判定する方法は、上述したので、ここでは省略する。ディストラクションが発生していると判定するとステップＳ６０に進み、ディストラクションが発生していないと判定するとステップＳ１０に戻る。

ステップＳ５０において、ディストラクションが発生していないと判定された場合には、ユーザはスイッチ操作部１の操作を継続して行うことができる。しかし、車両走行中において、スイッチ操作部１の操作制限が設けられている場合には、制限されていない範囲内において操作が可能となる。

ステップＳ５０において、ディストラクションが発生していると判定すると、ディストラクション判定部５は、ディストラクションが発生している旨を示す信号をナビゲーション制御部４に送る。ナビゲーション制御部４は、ステップＳ６０において、スイッチ操作部１による操作を禁止する制御を行うとともに、表示部３にスイッチ操作部１による操作が中断（禁止）されたことを示す表示を行う。ここで、スイッチ操作部１による操作を禁止する制御とは、スイッチ操作部１から入力されるスイッチ入力信号を無効として、ユーザのスイッチ操作に基づく指令を受け付けない制御のことである。

また、スイッチ操作部１による操作を禁止するとともに、スピーカ９からビープ音と「前方注意」等のような警告音声を発する。この場合、「前方注意」のような文字を表示部３に表示してもよい。これにより、運転者の注意を再び前方に戻させる。図５（ａ）は、運転者に警告を発する様子を示す図である。

ステップＳ６０で運転者に対して警告を発すると、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０において、ナビゲーション制御部４は、ディストラクション判定部５から入力される信号に基づいて、所定時間（例えば、３秒）の間、ディストラクションが発生していないか否かを判定する。所定時間の間にディストラクションが発生していると判定すると、ステップＳ７０で待機し、所定時間の間にディストラクションが発生していないと判定すると、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０では、スイッチ操作部１の操作を音声入力による操作に切り替える。すなわち、スイッチ操作部１による操作を禁止する制御を継続しつつ、音声入力による操作を許可する。この場合、表示部３に、スイッチ操作部１の操作を音声入力による操作に切り替える旨を表示するとともに、スピーカ９から、音声認識処理に切り替える旨の音声を発するようにしてもよい。図５（ｂ）は、音声認識処理に切り替える旨を運転者に伝える様子を示す図である。スイッチ操作部１の操作を音声入力による操作に切り替えると、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、車速センサ７から入力される車速信号に基づいて、車両が停止したか否かを判定する。車両が停止したと判定するとステップＳ１２０に進み、車両が停止しておらず、走行中であると判定するとステップＳ１００に進む。ステップＳ１００では、車速センサ７から入力される車速信号に基づいて、車速が所定の速度以下であるか否かを判定する。車速が所定の車速以下であると判定するとステップＳ１１０に進み、車速が所定の車速よりも大きいと判定すると、図４に示すフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ１１０では、スイッチ操作部１に含まれる、音声認識処理操作からスイッチ操作に切り替えるための「戻る」ボタン１０（図２参照）が操作されたか否かを判定する。「戻る」ボタン１０が操作されたと判定すると、ステップＳ１２０に進み、「戻る」ボタン１０が操作されていないと判定すると、図４に示すフローチャートの処理を終了する。

なお、ステップＳ１００の判定を否定した場合、および、ステップＳ１１０の判定を否定した場合には、運転者は、スイッチ操作部１を直接に操作して各種指示を入力することはできず、音声による指令により各種指示を入力操作することができる。この場合、運転者は、ステアリング２０に設けられている音声認識ボタン１１（図２参照）を押すことにより、音声入力による操作を開始する。換言すると、図示しないマイクで集音した音声に対して音声認識処理が施されて各種の指示が入力される。

ステップＳ１２０では、ステップＳ６０で中断（禁止）したスイッチ操作を許可する。換言すると、スイッチ操作部１の操作による入力禁止制御を解除する。これにより、運転者はスイッチ操作部１の操作を行って各種の指示を入力することができる。

図６は、運転者がスイッチ操作部１を操作して、ナビゲーション装置の目的地を設定している途中で、ディストラクション判定部５によりドライバディストラクションが発生したと判定された時の処理を示す図である。ユーザが、スイッチ操作部１に含まれる目的地ボタン１２を押すことにより、ナビゲーション装置の目的地設定処理が開始される。

目的地ボタン１２が押された後、ディストラクションが発生しなければ、図６に示すように、スイッチ操作部１を操作することにより、目的地の検索方法、施設のジャンル、都道府県名、施設名を、表示部３に表示されるリストの中から順に選択して、目的地を設定することができる。

図６には、目的地ボタン１２を押した後に、ディストラクションが発生した場合の処理が示されている。すなわち、ディストラクションが発生すると、スイッチ操作が中断されて、音声入力による操作が開始される。

この状態で、運転者が音声認識ボタン１１を押すことにより、音声入力による操作が可能となる。運転者が音声認識ボタン１１を押すと、中断された操作を継続して行うことができる。図６に示す状況では、スピーカ９から「検索方法をどうぞ」という音声が発せられるので、音声にて、例えば、「宿泊」と入力する。音声認識部２にて、運転者が発した「宿泊」の言葉が認識されると、スピーカ９から「県名をどうぞ」という音声が発せられる。運転者は、音声にて、例えば「神奈川県」と入力することができる。音声認識部２にて、運転者が発した「神奈川県」の言葉が認識されると、スピーカ９から「施設名をどうぞ」という音声が発せられるので、運転者は、例えば「○○旅館」と音声入力する。これにより、「○○旅館」が目的地に設定されるので、ナビゲーション制御部４は、○○旅館までの推奨ルートを演算する。

一実施の形態における車両用操作制御装置によれば、車両走行中にスイッチ操作部１が操作され、かつ、ディストラクション判定部５により、運転者が脇見運転をしているなどのドライバディストラクションが発生していると判定されると、スイッチ操作部１による操作を禁止した。これにより、運転者が行うスイッチ操作部１による操作を効果的に禁止して、運転に集中させることができる。また、スイッチ操作部１による操作の禁止とともに、運転者に警告を発するので、さらに運転者を運転に集中させることができる。

一実施の形態における車両用操作制御装置によれば、ディストラクションが発生して、スイッチ操作部１による操作を禁止した後に、スイッチ操作部１による操作の代わりに音声入力による操作を可能とした。これにより、運転者にとって負荷の小さい音声入力による方法を用いて、各種の操作を継続して行うことができる。ここで、スイッチ操作部１の操作を全て音声入力による方法を用いることも考えられる。しかし、音声認識率が１００％ではなく、また、複雑な条件を設定するメニューに関しては、スイッチ操作部１を直接に操作する方法に比べて、利便性が高いとは言えない。従って、一実施の形態における車両用操作制御装置のように、所定の場合にのみ音声入力による方法を用いることにより、ユーザにとって利便性の高いシステムを提供することができる。

一実施の形態における車両用操作制御装置によれば、スイッチ操作部１による操作を禁止して、音声入力による操作に切り替えるタイミングを、スイッチ操作部１による操作を禁止してから所定の時間、ディストラクションが発生していない時とした。これにより、ディストラクション発生後に、車両の安全性を確認してから、音声入力による操作を可能とすることができる。

一実施の形態における車両用操作制御装置によれば、ディストラクション発生後にスイッチ操作部１の操作が禁止された場合でも、車両が停止した場合には、スイッチ操作部１による操作の禁止を解除する。これにより、運転者は、車両を停止させた状態で、スイッチ操作部１の操作を行うことができる。すなわち、運転者は、車両を停止させるだけで、特別な操作を行うことなく、再びスイッチ操作部１の操作を行うことができるので、運転者にとって利便性は高い。

一実施の形態における車両用操作制御装置によれば、ディストラクション発生後にスイッチ操作部１の操作が禁止された場合でも、車速が所定の速度以下であり、かつ、戻るボタン１０が押された場合には、スイッチ操作部１による操作の禁止を解除する。これにより、運転者は、所定の速度以下の安全が確保できる状態で、スイッチ操作部１の操作を再び行うことができる。

本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、スイッチ操作部１の一例として、オーディオ装置やカーナビゲーション装置を操作するための操作部材を挙げたが、これらに限定されることはなく、エアコンの操作部材など、車両の運転操作以外の操作を行うための操作部材であればよい。

ディストラクション判定部５は、式（１）により算出される判定値Ｄと、式（２）により算出されるしきい値Ｅとを比較することにより、ディストラクションの発生の有無の判定を行った。しかし、ディストラクションの発生の有無の判定は、この方法に限定されることはなく、他の方法を用いても良い。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ナビゲーション制御部４が操作検出手段および制御手段を、ナビゲーション制御部４および車速センサ７が車両停止判定手段および車速判定手段を、ディストラクション判定部５がふらつき検出手段を、表示部３およびスピーカ９が警告手段を、車速センサ７が車速検出手段を、ステアリング操舵角センサ６がステアリング操舵角検出手段をそれぞれ構成する。また、スイッチ操作部１が特許請求の範囲に記載されている操作部材に対応する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

本発明による車両用操作制御装置の一実施の形態の構成を示す図 一実施の形態におけるスイッチ操作部１の概要を示す図 図３（ａ）は、ステアリング操舵角の時間変化を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応して、式（１）により算出される判定値Ｄを示す図 一実施の形態における車両用操作制御装置により行われる処理の内容を示すフローチャート 図５（ａ）は、運転者に警告を発する様子を示す図、図５（ｂ）は、スイッチ操作を音声入力による操作に切り替える旨を運転者に知らせる様子を示す図 運転者がスイッチ操作部を操作して、ナビゲーション装置の目的地を設定している途中で、ディストラクション判定部によりドライバディストラクションが発生したと判定された時の処理を示す図

符号の説明

１…スイッチ操作部
２…音声認識部
３…表示部
４…ナビゲーション制御部
５…ディストラクション判定部
６…ステアリング操舵角センサ
７…車速センサ
８…音声合成部
９…スピーカ
１０…戻るボタン
１１…音声認識ボタン
１２…目的地ボタン
２０…ステアリング

Claims (6)

1. 車両の運転操作以外の操作を行うための操作部材が車両走行中に操作されたことを検出する操作検出手段と、
   車両の速度を検出する車速検出手段と、
   ステアリングの操舵角を検出するステアリング操舵角検出手段と、
   前記ステアリング操舵角検出手段による検出結果に基づいて、所定時間内のステアリング操舵角の変動量の積分値を算出し、算出した前記所定時間内のステアリング操舵角の変動量の積分値が、前記車速検出手段により検出された車速に反比例する閾値よりも大きい場合に、車両のふらつきを検出するふらつき検出手段と、
   前記操作検出手段により、車両走行中に前記操作部材が操作されたことが検出され、かつ、前記ふらつき検出手段により車両のふらつきが検出された場合に、前記操作部材による操作を禁止する制御手段とを備えることを特徴とする車両用操作制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用操作制御装置において、
   前記操作検出手段により、車両走行中に前記操作部材が操作されたことが検出され、かつ、前記ふらつき検出手段により車両のふらつきが検出された場合に、運転者に警告を発する警告手段をさらに備えることを特徴とする車両用操作制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用操作制御装置において、
   前記制御手段は、前記操作部材による操作を禁止して、前記操作部材による操作の代わりに音声入力による操作を許可することを特徴とする車両用操作制御装置。
4. 請求項３に記載の車両用操作制御装置において、
   前記制御手段は、前記操作部材の操作を禁止してから所定の時間、前記ふらつき検出手段により車両のふらつきが検出されなければ、前記音声入力による操作を許可することを特徴とする車両用操作制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用操作制御装置において、
   車両が停止したか否かを判定する車両停止判定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記車両停止判定手段によって車両が停止したと判定されると、前記操作部材による操作の禁止を解除することを特徴とする車両用操作制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の車両用操作制御装置において、
   車両の速度が所定の速度以下であるか否かを判定する車速判定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記車速判定手段により車速が所定の速度以下であると判定され、かつ、前記操作部材の操作の禁止を解除するための所定の操作が行われた場合に、前記操作部材による操作の禁止を解除することを特徴とする車両用操作制御装置。

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