JP5054506B2 - カーナビゲーションシステム及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるＴＶ（テレビジョン）機能を備えたカーナビゲーションシステムに関する。

従来より、テレビ機能を備えたカーナビゲーションシステムが知られている。運転席のドライバーは、カーナビゲーションシステムのモニタに表示される道路案内を参照しながら自動車を運転することができる。一方、助手席に座っている同乗者は、モニタに表示されるＴＶやＤＶＤ等の映像を見ることができる。しかしながら、ドライバーは、運転の安全性を確保するために、テレビなどの映像を見ながら運転することが禁止されている。そこで、運転席側のドライバーには、カーナビゲーションシステムの情報を提供する一方、ＴＶ等の映像を見えないようにするカーナビゲーションシステムが知られている。

特許文献１には、モニタに視野角制御シャッターを設け、運転席側からはカーナビゲーションシステムの映像を見ることができるが、助手席側の乗客が見ているＴＶ等の映像を見ることができないように構成されたカーナビゲーションシステムが開示されている。特許文献２には、カーナビゲーションシステム機能は有していないが、関連技術として、車載用のテレビが開示されている。この車載用テレビは、回転台の上にテレビが搭載され、車両の進行状況に応じてテレビの表示／非表示を切り替えるよう構成されている。
特開２００３−１５５３５号公報 実開平２−１６６７６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたカーナビゲーションシステムは、運転席側と助手席側に提供するデータを視野角シャッターによって切り分けるため、モニタの解像度が低下する。また、視野角シャッターを設けることで構造が複雑になるという問題点を有する。また、関連技術として挙げた特許文献２に開示された車載用テレビは、車両に設けられた車速パルスに基づき車両の走行状態を検出し、この走行状態に基づいてテレビの表示／非表示を切り替えている。そのため、特許文献２に開示された車載用テレビでは、車両自体に設置された車速計から車速パルスを入力しなければならないという問題点を有する。

本発明に係るカーナビゲーションシステムの一態様によれば、左右に回転可能に設置されたモニタと、前記モニタの方向に応じた表示データを前記モニタに出力するデータ出力部と、を有することを特徴とする。このように、本発明の一態様によれば、モニタの方向に応じて表示データを出力することができる。

本発明に係るカーナビゲーションシステムによれば、安全性及び利便性を両立させることができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステムの全体構成例を示す図である。このカーナビゲーションシステムの本体１０は、自動車等の車両１００内に設置される。本体１０は、取り外しを容易に行うことができるポータブルカーナビゲーションシステムの本体である。本体１０は、例えば、車両１００のダッシュボード１０１に設置され、ドライバーや同乗者によって任意の向きに取り付けが可能である。本体１０は、左右に回転可能に設置されたモニタ１２と、モニタ１２の方向に応じてモニタ１２に表示データを出力するデータ出力部１３と、を有している。運転席１０２に座っているドライバーや、助手席１０３に座っている同乗者は、任意の向きに設置された本体１０を、更に回転台１１に調整することで任意の向きに調整することができる。データ出力部１３は、モニタ１２の向いている方向に応じて、目的地への道案内や近隣の店を表示する道路情報や（以下、ナビゲーションという）、ＴＶ、映画などのＤＶＤ等を表示するデータを選択してモニタ１２に出力するよう構成されている。

本体１０は、回転台１１、２軸加速度センサ２４を更に備えている。モニタ１２は、回転台１１の上に設置されている。モニタ１２は、回転台１１の上に留め金又は両面テープによって固定されている。モニタ１２は、液晶表示パネルによって構成されている。モニタ１２には、モニタ１２に対する進行方向を検出する２軸加速度センサ２４が設けられている。回転台１１は、進行方向に対して左右に回転することで、本体１０に設けられたモニタ１２の向きを任意に調整することができる。回転台１１の向きは、ドライバーや同乗者がリモコンを操作したり、本体１０に設けられたスイッチ（図示せず）を操作することによって調整することができる。また、回転台１１は、ドライバーや同乗者が手動で回転させることでも任意にモニタ１２の向きを調整することができる。

図２は、本発明の実施形態に係る本体１０の更に詳細な構成を示すブロック図である。本体１０は、車両１００の進行方向を検出する進行方向検出部としての２軸加速度センサ２４と、２軸加速度センサ２４によって検出された車両１００の進行方向に基づいてモニタ１２の方向を検出するモニタ方向検出部としてのＣＰＵ２０と、検出されたモニタ１２の方向に基づいて、モニタ１２の方向に応じた表示データをモニタ１２に出力するデータ出力部としてのセレクタ２６と、を備えている。更に、本体１０は、リモコン受信部２２、ＴＶアンテナ２７、ＴＶユニット２８、ＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナ２９、及びナビゲーションユニット３０を備えて構成されている。また、モニタ１２には、回転台１１を回転駆動するためのモータ２５が設けられている。

リモコン受信部２２は、ドライバー又は同乗者がリモコン２１を操作することによって送出された無線データを受信する。リモコン受信部２２によって受信された無線データは、ＣＰＵ２０に出力される。モータ駆動回路２３は、回転台１１を駆動するモータ２５に接続されている。モータ駆動回路２３は、ＣＰＵ２０から入力される制御信号に基づいてモータ２５の回転を制御するよう構成されている。

２軸加速度センサ２４は、車両１００の２軸方向の加速度を検出する。より具体的には、２軸加速度センサ２４は、モニタ１２に設置されており、モニタ１２に対してどの方向に車両１００が進んでいるのかを検出することができる。２軸加速度センサ２４によって検出された車両１００の２軸方向の加速度は、ＣＰＵ２０に出力される。なお、本実施の形態では、車両１００の進行方向Ｄを検出する手段として２軸加速度センサ２４を用いているが、車両１００の進行方向Ｄを検出する手段として３軸加速度センサを用いてもよい。

ＣＰＵ２０は、２軸加速度センサ２４から車両１００の２軸方向の加速度が入力される。ＣＰＵ２０は、後述するように、この２軸方向の加速度から進行方向Ｄを算出することで、モニタ１２が車内でどちらの方向を向いているのかを検出することができる。すなわち、ＣＰＵ２０は、モニタ１２が車両１００内で運転席１０２側を向いているのか、助手席１０３側を向いているのかを判定することができる。なお、運転席１０２側を向いているのか、助手席１０３側を向いているのかは、例えば、進行方向である中心から右側に０°〜９０°を向いていれば運転席側と判定し、中心から左側に０°〜９０°を向いていれば助手席側と判定する。ＣＰＵ２０は、モニタ１２の向きを判定した後、モニタ１２の向きに応じた制御信号をセレクタ２６に出力する。その他の方向を向いているときは、ドライバーが見えない状態にあるので、助手席を向いているときと同等に扱うことができる。

ＴＶユニット２８は、ＴＶアンテナ２７によって受信された無線データに基づいてＴＶの映像をモニタ１２に表示させるための表示データを生成してセレクタ２６に出力する。ナビゲーションユニット３０は、ＧＰＳアンテナ２９によって取得された無線データに基づいて道路案内情報を提供するためのカーナビゲーションシステム用の表示データを生成してセレクタ２６に出力する。

セレクタ２６は、ＣＰＵ２０から入力される制御信号に応じて、運転席１０２のドライバーに提供するための運転席側用の表示データ又は助手席１０３の同乗者側用の表示データを選択してモニタ１２に出力する。ここで、運転席側用の表示データは、本体１０がドライバーに提供する映像情報であり、カーナビゲーションシステム映像、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像等の映像である。助手席側用の表示データは、本体１０が同乗者に提供する映像情報であり、カーナビゲーションシステム映像、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像等の映像である。例えば、ＣＰＵ２０においてモニタ１２が運転席１０２側を向いていることが検出されると、セレクタ２６は、ＣＰＵ２０の制御信号により運転席側用の表示データを選択してモニタ１２に出力する。すなわち、ＣＰＵ２０は、モニタ１２が運転席１０２側を向いていることを検出すると、セレクタ２６を制御してカーナビゲーションシステム用の表示データをモニタ１２に出力する。なお、表示データは、車両の走行中／停止中に応じて提供するデータを切り替えるように構成することもできる。すなわち、車両１００の走行中には、カーナビゲーションシステムの表示データを出力し、車両１００が停止していれば、ＴＶやＤＶＤ等の表示データをモニタ１２に出力するように構成することもできる。

また、ＣＰＵ２０は、モニタ１２が助手席１０３側を向いていることを検出すると、セレクタ２６を制御することにより助手席１０３側用の表示データを選択してモニタ１２に出力する。すなわち、ＣＰＵ２０は、モニタ１２が助手席１０３側を向いていることを検出すると、セレクタ２６を制御して、ＴＶやＤＶＤ等の映像をモニタ１２に出力する。ＣＰＵ２０は、モニタ１２が助手席側を向いている場合であっても、カーナビゲーションシステムの案内情報がある場合には、カーナビゲーションシステムの音声案内だけを図示しないスピーカより出力する。

図３は、２軸加速度センサ２４の構成例を示すブロック図である。２軸加速度センサ２４は、Ｘセンサ３１、Ｙセンサ３３、発振回路３２、復調回路３４、３６、ローパスフィルタ３５、３７を有している。２軸加速度センサ２４は、例えば、半導体回路である。２軸加速度センサ２４は、ウェハに固定された固定電極と、ウェハ表面に対して可動に接続された可動電極とを有している。車両１００が走行すると、固定電極に対して可動電極が加速度に比例した振幅で振れる。この振幅をＸセンサ３１、Ｙセンサ３３により検出する。具体的には、発振回路３２により所定のサンプリング周波数で可動電極を発振させると、加速度に比例した周波数で振れが大きくなる。

この振れを、Ｘセンサ３１、Ｙセンサ３３で検出する。そして、Ｘセンサ３１、Ｙセンサ３３の出力Ｘ_ＯＵＴ、Ｙ_ＯＵＴは、復調回路３４、３６、ローパスフィルタ３５、３６によって整流され、アナログ信号としてＣＰＵ２０のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ３８に出力される。Ａ／Ｄコンバータ３８は、整流されたＸ_ＯＵＴ、Ｙ_ＯＵＴをＡ／Ｄ変換する。これにより、Ｘセンサ３１、Ｙセンサ３３によって検出されたＸ軸方向の加速度ａ_Ｙ、及びＹ軸方向の加速度ａ_Ｙが得られる。ＣＰＵ２０は、このＸ軸方向の加速度ａ_Ｘ及びＹ軸方向の加速度ａ_Ｙを積分することにより、Ｘ軸方向の速度Ｖ_Ｘ、及びＹ軸方向の速度Ｖ_Ｙを得る。そして、Ｘ軸方向の速度Ｖ_Ｘ、及びＹ軸方向の速度Ｖ_Ｙの大きさから進行方向Ｄを検出する。この進行方向Ｄに基づいてモニタ１２の方向を検出する。

なお、ＣＰＵ２０は、Ｘセンサ３１の出力Ｘ_ＯＵＴ、Ｙセンサ３３の出力Ｙ_ＯＵＴがあるしきい値よりも小さければ、車両１００は停止しているものと判断し、しきい値よりも大きい場合には、車両１００が走行中であると判断する。また、２軸加速度センサ２４だけでは、半径Ｒの小さいカーブなどを等速で通る場合には、走行中であることを検出することが困難であるため、別途ジャイロセンサを設けてもよい。

次に、図４を用いてモニタ１２の方向の検出方法について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、進行方向Ｄと、検出されるＸ軸方向の速度Ｖ_Ｘ及びＹ軸方向の速度Ｖ_Ｙの関係を示している。図４（ａ）に示すように、モニタ１２の向きに対して基準となる基準方向Ｅが設定されている。ここでは、モニタ１２が、進行方向Ｄに対して直交している場合、進行方向Ｄと基準方向Ｅが一致するよう設定されている。すなわち、基準方向Ｅは、モニタ１２に対して直交するように設定されているものとして説明する。なお、基準方向Ｅは、モニタ１２に対して一意に設定されていればよく、モニタ１２に対して直交していなくてもよい。ＣＰＵ２０は、２軸加速度センサ２４によって検出された加速度に基づいて求められたＸ軸方向の速度Ｖ_Ｘ及びＹ軸方向の速度Ｖ_Ｙを算出することで、進行方向Ｄを検出することができる。

ここで、図４（ｂ）に示すように、モニタ１２が進行方向Ｄに対してθ_Ｐだけ回転した状態にある場合には（Ｘ'Ｙ'平面）、進行方向Ｄは、基準方向Ｅに対してθ_Ｐだけ傾いた方向に検出される。ＣＰＵ２０は、この検出された進行方向Ｄと、基準方向Ｅと比較することで、モニタ１２の傾き（θ_Ｐ）を検出することができる。これにより、ＣＰＵ２０は、モニタ１２が運転席１０２側を向いているのか、助手席１０３側を向いているのか検出することができる。

次に、このように構成された本体１０の制御方法について説明する。ドライバーや同乗者は、ＴＶ若しくはカーナビゲーションシステムを見ている（Ｓ０）。ＣＰＵ２０は、２軸加速度センサ２４によって検出された加速度ａ_Ｘ、ａ_Ｙに基づき、車両１００が走行中であるか判定する（Ｓ１）。ステップＳ１において、車両１００が停止中であると判断されると、ＣＰＵ２０は、表示データを切り替える制御を行わずに、ドライバー又は同乗者によって選択された映像を出力する（Ｓ２）。そしてステップＳ０に戻る。ステップＳ１において、車両１００が走行中であると判断されると、ＣＰＵ２０は、セレクタ２６を介してモニタ１２に出力されている表示データを判別し、ドライバーや同乗者がカーナビゲーションシステムを見ているか否かを判定する（Ｓ３）。ドライバーや同乗者がカーナビゲーションシステムを見ていれば、カーナビゲーションシステム画面をモニタ１２に出力する（Ｓ４）。すなわち、カーナビゲーションシステムを出力している間は、表示の切り替えを行わない。そして、ステップＳ０に戻る。

一方、ステップＳ３において、ドライバーや同乗者がカーナビゲーションシステムを見ていないと判定された場合には、ＣＰＵ２０は、２軸加速度センサ２４を用いて検出された加速度ａ_Ｘ、ａ_Ｙに基づき、車両１００の進行方向Ｄ（Ｖ_Ｘ、Ｖ_Ｙ）を算出する（Ｓ５）。これにより、モニタ１２がどの進行方向Ｄに対してどの方向を向いているのかを検出することができる。そして、モニタ１２が助手席１０３側を向いているか否かを判定する（Ｓ６）。モニタ１２が助手席１０３側を向いてれば、データ出力部１３はモニタ１２に助手席１０３側用の表示データを出力する。すなわち、助手席１０３側用の表示データとして、データ出力部１３はＴＶ放送をモニタ１２に出力する（Ｓ７）。そして、ナビゲーションの音声案内情報があるか否かを判定する（Ｓ８）。ナビゲーションの音声案内情報がある場合には、本体１０に搭載されたスピーカ（図示せず）からナビゲーションの音声を出力する（Ｓ９）。そして、ステップＳ０に戻る。また、ステップＳ８において、音声案内情報がないと判断された場合には、データ出力部１３は、ＴＶの音声をスピーカから出力する（Ｓ１０）。そして、ステップＳ０に戻る。

一方、ステップＳ６においてモニタ１２が助手席１０３側を向いていないと判断された場合には、データ出力部１３は運転席１０２側用の表示データをモニタ１２に出力する（Ｓ１１）。すなわち、データ出力部１３によって、モニタ１２が運転席１０２側を向いていると判断された場合には、カーナビゲーションシステムの案内画面をモニタ１２に出力する。そして、スピーカからカーナビゲーションシステムの音声案内を出力する（Ｓ１２）。そして、音声案内が終了すると、ステップＳ０に戻る。

このように、本実施形態に係る本体１０は、簡易な構成でモニタの向いている方向に応じた表示データをモニタに表示させることができる。そのため、従来のような視野角制御シャッターを設ける必要もなく、また、車両１００に搭載された速度計から車速パルスを入力する必要がない。また、本実施形態に係る本体１０は、車両から車速パルスを入力する必要がないため、据え置きでないポータブルカーナビゲーションシステムに適用することができる。これにより、ポータブルカーナビゲーションシステムにおいても、モニタの方向に応じた表示データをモニタに表示させることができる。これにより、運転中におけるドライバーへの映像情報の提供をカーナビゲーションシステム以外に制限することで、運転の安全性を確保すると共に、同乗者には映像情報の視聴を何ら制限することのないカーナビゲーションシステムを提供することができる。

また、２軸加速度センサ２４をモニタ１２内に設置することにより、モニタ１２の正確な向きを検出することができる。特に、取り外しを容易に行うことができるポータブルカーナビゲーションシステムにおいては、ポータブルカーナビゲーションシステム自体を任意の向きに車体に取り付けることができる。そのため、本体１０に設けられた２軸加速度センサ２４によって進行方向を検出することにより、実際にモニタ１２が車内においてどの方向を向いているかを検出することができる。
また、本実施形態の変形例として、車両が右ハンドルであるか、左ハンドルであるかを選択するスイッチをカーナビゲーションシステムに設置してもよい。この場合、モニタ１２が運転席側を向いているか、助手席側を向いているかの判断は、右ハンドルの場合と左ハンドルの場合とで反転させるだけでよい。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明は、ポータブルカーナビゲーションシステム以外にも、車両１００に据え置きのカーナビゲーションシステムにも適用することができる。

本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステムの全体構成例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステムのデータ出力部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステムの２軸加速度センサの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステムのモニタの方向の検出方法を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステムの制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ カーナビゲーションシステム １１ 回転台 １２ モニタ
１３ データ出力部 ２１ リモコン ２２ リモコン受信部
２３ モータ駆動回路 ２４ ２軸加速度センサ ２５ モータ
２６ セレクタ ２７ ＴＶアンテナ ２８ ＴＶユニット
２９ ＧＰＳアンテナ ２９ セレクタ ３０ ナビゲーションユニット
３１ Ｘセンサ ３２ 発振回路 ３３ Ｙセンサ ３４ 復調回路
３５ ローパスフィルタ ３８ Ａ／Ｄコンバータ １００ 車両
１０１ ダッシュボード １０１ 運転席 １０１ ダッシュボード
１０３ 助手席 ａ_Ｘ Ｘ軸方向の加速度 ａ_Ｙ Ｙ軸方向の加速度
Ｒｅｆ 基準面 Ｖ 進行方向Ｄ_Ｘ Ｘ軸方向の速度 Ｖ_Ｙ Ｙ軸方向の速度
Ｘ_ＯＵＴ Ｘセンサの出力 Ｙ_ＯＵＴ Ｙセンサの出力 θ_Ｐ 回転
θ_Ｐ 角度

Claims (13)

1. 車両の進行方向を検出する進行方向検出部と、
   左右に回転可能に設置されたモニタと、
   前記進行方向検出部が検出した前記進行方向に基づいて判定された前記モニタの向きに応じて、前記モニタに出力する表示データを切り替えるデータ出力部と、を有するカーナビゲーションシステム。
2. 前記データ出力部は、
   前記モニタが助手席側を向いている場合には、助手席側用の表示データを前記モニタに出力し、
   前記モニタが運転席側を向いている場合には、運転席側用の表示データを前記モニタに出力する
   請求項１記載のカーナビゲーションシステム。
3. 前記助手席側用の表示データ及び前記運転席側用の表示データは、カーナビゲーションシステム映像、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像の一である
   請求項２に記載のカーナビゲーションシステム。
4. 前記データ出力部は、
   前記モニタが助手席側を向いている場合には、前記カーナビゲーションシステム映像、前記ＴＶ映像、ＤＶＤ映像の一を前記モニタに出力すると共に、前記カーナビゲーションシステムの音声データを前記車両内に設けられたスピーカに出力する
   請求項３に記載のカーナビゲーションシステム。
5. 前記進行方向と前記モニタのなす角度が所定の範囲内である場合に前記運転席側を向いていると判定する
   請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載のカーナビゲーションシステム。
6. ２軸加速度センサを更に備え、
   前記２軸加速度センサの出力を前記進行方向検出部に供給する
   請求項１乃至５のうちいずれか1項に記載のカーナビゲーションシステム。
7. 更にジャイロセンサを備え、
   前記ジャイロセンサの出力を前記進行方向検出部に供給する
   請求項６に記載のカーナビゲーションシステム。
8. 前記カーナビゲーションシステムは、取り外し可能なポータブルカーナビゲーションシステムである
   請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のカーナビゲーションシステム。
9. 前記車両が右ハンドルか左ハンドルかを指定するスイッチを備えた
   請求項２乃至８のうちいずれか１項に記載のカーナビゲーションシステム。
10. 車両の進行方向を検出し、
    検出された前記進行方向に基づいて左右に回転可能に設けられたモニタの向きを判定し、
    前記モニタの向きに応じて前記モニタに出力する表示データを切り替える、カーナビゲーションシステムの制御方法。
11. 前記モニタが助手席側を向いていることを検出した場合には、助手席側用の表示データを前記モニタに出力し、
    前記モニタが運転席側を向いていることを検出した場合には、運転席側用の表示データを前記モニタに出力する
    請求項１０記載のカーナビゲーションシステムの制御方法。
12. 前記助手席側用の表示データ及び前記運転席側用の表示データは、前記カーナビゲーションシステム映像、前記ＴＶ映像、ＤＶＤ映像の一である
    請求項１０又は１１に記載のカーナビゲーションシステムの制御方法。
13. 前記進行方向と前記モニタのなす角度が所定の範囲内である場合に前記運転席側を向いていると判定する
    請求項１０乃至１２のうちいずれか１項に記載のカーナビゲーションシステムの制御方法。

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