JPWO2014184930A1 - 車載器、サーバ装置および走行状態制御方法 - Google Patents

Abstract

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１４と、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーションを実行し、車両情報取得部１４が取得した車両情報に基づいて、車両の走行状態の制御を行う車両制御部１５に指示してアプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させる制御部１１とを備える。

Description

この発明は、例えば自動運転が可能な車両に搭載される車載器、サーバ装置および走行状態制御方法に関する。

例えば、特許文献１には、車両の走行状態の検出結果を利用しながら、車両連動アプリを実行するナビゲーション装置が開示されている。このナビゲーション装置は、例えば、車両の速度に応じて表示中のキャラクタの動作を切り替える。表示中のキャラクタがアクアリウムアプリの水槽内の魚である場合、その泳ぎ方などが車両の走行状態に応じて変化する。このようにすることで、車両の乗員が車両の走行状態を直感的に把握することが可能となる。なお、特許文献１では、車両の走行状態を示す様々な情報として、車両の走行速度以外に方位、高度、ライト点灯の有無などが規定されており、これらの情報に応じてキャラクタの動作を切り替えている。

特開２００４−３０１５４６号公報

特許文献１に代表される従来の技術では、車両連動アプリの表示内容が車両の走行状態に連動するだけである。すなわち、ユーザが、車両連動アプリの表示内容から車両の走行状態を直感的に把握しても、実際に車両の走行状態を変更するには、車両連動アプリとは別に運転操作が必要である。例えば、運転操作を自動で行う自動運転モードが設定されている場合は、車両連動アプリの表示内容から車両の走行状態を直感的に把握し、この表示内容に対する操作によって車両の走行状態を変更できた方が利便性がよい。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、車両の走行状態を直感的に把握して所望の走行状態に容易に変更することができる車載器、サーバ装置および走行状態制御方法を得ることを目的とする。

この発明に係る車載器は、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、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーションを実行し、車両情報取得部が取得した車両情報に基づいて、車両の走行状態の制御を行う車両制御部に指示してアプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させる制御部とを備える。

この発明によれば、車両の走行状態を直感的に把握して所望の走行状態に容易に変更することができるという効果がある。

この発明に係る走行状態制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る走行状態制御方法を示すシーケンスチャートである。 実施の形態１に係る走行状態制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車両連動アプリケーションの例を示す図である。 実施の形態１に係る車両制御の可否判定（その１）を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車両制御の可否判定（その２）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る走行状態制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る車両連動アプリケーションの出力およびこれに対するユーザ操作の例を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る走行状態制御方法を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４に係る走行状態制御システムの構成を示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明に係る走行状態制御システムの構成を示すブロック図である。図１に示す走行状態制御システムは、車両に搭載され、この車両の走行状態を制御するシステムである。また、このシステムが搭載される車両は、運転者の運転操作で走行する手動運転モードと、運転操作が自動で行われて走行する自動運転モードとの切り替えが可能な車両である。なお、自動運転モードには、例えば先行車両と所定の間隔を保って走行するように走行速度などを制御する車間制御がある。

また、走行状態制御システムは、図１に示すように、車載器１、外部機器２および車両制御部３を備えて構成される。
車載器１は、例えば、車両に搭載されるナビゲーション装置や、ナビゲーション装置とオーディオ装置が一体に設けられたナビ・オーディオ一体機などである。
外部機器２は、乗員によって車両内に持ち込まれる携帯機器であって、例えば、スマートフォンや、タブレットＰＣ、ポータブルナビゲーションデバイスなどである。

車載器１は、図１に示すように、通信部１０、制御部１１、データ記憶部１２、プログラム記憶部１３、車両情報取得部１４、操作内容判定部１５、音声出力部１６および映像出力部１７を備えて構成される。通信部１０は、外部機器２と有線または無線で接続されて通信を行う通信部であり、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下記載を省略する）またはＷｉｆｉなどの無線通信を行う通信ユニットである。

制御部１１は、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーション（以下、車両連動アプリケーションと呼ぶ）を実行して、車両情報取得部１４が取得した車両情報に基づいて、車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させる。
また、制御部１１が実行する車両連動アプリケーションは、音声出力部１６および映像出力部１７の少なくとも一方に処理の結果が出力されるアプリケーションであり、車両の走行状態に連動させるために新規に作成したアプリケーションの他に、音楽を再生する既存のプレーヤーアプリであってもよい。

データ記憶部１２は、車両連動アプリケーションを実行するために制御部１１により使用されるデータや、制御部１１が車両連動アプリケーションを実行して生成されたデータを記憶する記憶部である。例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により実現される。
また、通信部１０は、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両の現在位置を基にして、外部サイト（地図データサーバ装置）からダウンロードした車両位置とその周辺の地図データをデータ記憶部１２に記憶する。このように、データ記憶部１２は、データを一時的に記憶するバッファとして機能する。

プログラム記憶部１３は、制御部１１が実行して、この発明に係る車載器１として機能させるためのプログラムを記憶する記憶部である。プログラム記憶部１３に記憶されるプログラムには、例えば、外部機器２と通信するプログラム、外部機器２を認証して連携させるプログラム、車両制御部３に所望の制御を行わせるためのプログラムが挙げられる。

車両情報取得部１４は、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である。車両情報は、車両自身、車室内、車両周辺の状態を車両の状態として示す情報であり、例えば、車両の速度、エンジンの回転量、燃料などの駆動エネルギー残量、車載カメラの撮影画像を解析して判別される車両内外の状況などが挙げられる。

操作内容判定部１５は、制御部１１が実行中の車両連動アプリケーションの出力に対するユーザ操作の内容を判定する。例えば、タッチパネルへのタッチ操作を受け付けて、映像出力部１７が表示する内容に対する操作の種類（タップ操作、ドラッグ操作、フリック操作など）を判定する。また、いずれのハードウェアキーが押下操作されたかを判定してもよく、操作を示すユーザの発話を音声認識した結果を判定してもよい。例えば、ユーザの“ゆっくり”または“急いで”といった発話を、車両連動アプリケーションの出力内容および車両の走行状態をゆっくりさせる、または、急がせる操作として認識する。

音声出力部１６は、音楽などの音データを出力するアンプおよびスピーカからなる装置であり、制御部１１からの命令を受けて動作する。
映像出力部１７は、映像などの動画像データを出力するモニタ装置であり、制御部１１からの命令を受けて動作する。

外部機器２は、図１に示すように、通信部２０、制御部２１、データ記憶部２２、プログラム記憶部２３、音声出力部２４、映像出力部２５および操作内容判定部２６を備えて構成される。外部機器２における通信部２０、制御部２１、データ記憶部２２、プログラム記憶部２３、音声出力部２４、映像出力部２５および操作内容判定部２６は、車載器１における通信部１０、制御部１１、データ記憶部１２、プログラム記憶部１３、音声出力部１６、映像出力部１７および操作内容判定部１５と同様に動作する。

図１に示す走行状態制御システムにおいては、車載器１が、単独で車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させることが可能である。また、外部機器２が、車両連動アプリケーションを実行し、車載器１から受信した車両情報に基づいて、この車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させる制御信号を生成して車載器１に送信することにより、この制御信号に基づいて車載器１が車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させることもできる。

車両制御部３は、車両に搭載されて、制御部１１（または２１）からの指示に従って、この車両の走行状態の制御を行う。例えば、運転操作に従って車両の加減速や方向転換を制御し、自動運転モードにおける走行状態の制御を行う。制御内容は、例えば、車両の走行（速度調整、停止、方向変更など）に関する車両パーツ（モータやタイヤ角度調整器など）の制御、および、車両の可動パーツ（ワイパー、ウインカー、窓、シート、ミラーなど）の動作の制御を行う。

なお、通信部１０、制御部１１、車両情報取得部１４、操作内容判定部１５、音声出力部１６および映像出力部１７は、車載器１を構成するマイクロコンピュータが、この発明に特有な処理に関するプログラムを実行することで、ハードウェアとソフトウェアとが協働した具体的な手段として実現される。

また、通信部２０、制御部２１、データ記憶部２２、プログラム記憶部２３、音声出力部２４、映像出力部２５および操作内容判定部２６は、外部機器２を構成するマイクロコンピュータが、この発明に特有な処理に関するプログラムを実行することで、ハードウェアとソフトウェアとが協働した具体的な手段として実現される。

次に動作について説明する。
図２は、実施の形態１に係る走行状態制御方法を示すシーケンスチャートである。
また、図３は、実施の形態１に係る走行状態制御方法を示すフローチャートであり、図２の破線以降の処理を示している。図４は、実施の形態１に係る車両連動アプリケーションの例を示す図である。
以降では、外部機器２の制御部２１が、映像出力部２５の画面に犬のキャラクタを表示する車両連動アプリケーションを実行し、車載器１が、外部機器２からの制御信号に基づいて車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させる場合を例に挙げて説明する。

まず、前提となるシーケンスＳＱ１では、車載器１の通信部１０が、外部機器２の通信部２０からの通信接続を待つ状態にある。
シーケンスＳＱ２において、外部機器２の制御部２１は、映像出力部２５の画面に犬のキャラクタを表示する車両連動アプリケーションを実行する。
このとき、外部機器２には、車両の状態を示す車両情報が入力されておらず、映像出力部２５の画面には、例えば、図４（ａ）に示すように、犬が座って休んでいる映像が表示される。これは、ユーザが、外部機器２を自宅のリビングなどに持ち込んで車載連動アプリケーションを実行した場合などに相当する。
また、上記車載連動アプリケーションの実行に並行して、外部機器２の通信部２０は、通信接続が可能な車載器１を定期的に検索している。

車載器１が搭載された車両内に外部機器２が持ち込まれると、外部機器２の通信部２０は、車載器１に対して認証要求を送信する（シーケンスＳＱ３）。
車載器１の制御部１１は、通信部１０が外部機器２から受信した認証要求に基づいて、要求元の外部機器２が信頼できるか否か（この発明に係る走行状態制御システムに登録された外部機器であるか否か）をチェックする（シーケンスＳＱ４）。例えば、データ記憶部１２に外部機器２の認証ＩＤを記憶しておき、制御部１１が、外部機器２の認証要求に含まれるＩＤを、データ記憶部１２に記憶しておいた認証ＩＤと照合して認証を行う場合が考えられる。

制御部１１は、外部機器２があらかじめ登録された機器である（ＯＫ）と判定すると、その旨を認証結果として外部機器２に返信する（シーケンスＳＱ５）。これにより、車載器１の通信部１０と外部機器２の通信部２０との通信接続が確立する。
シーケンスＳＱ６において、車載器１の車両情報取得部１４が定期的に車両情報を取得する。車両情報取得部１４が取得した車両情報は、通信部１０により定期的に外部機器２に送信される（シーケンスＳＱ７）。

外部機器２の制御部２１は、通信部２０により受信された車両情報に基づいて、車両連動アプリケーションの出力内容を変更する（シーケンスＳＱ８）。例えば、図４（ｂ）に示すように、車両が走行している場合には、これに合わせて犬のキャラクタも走っている映像が映像出力部２５の画面に表示される。この画面を視認することにより、ユーザは、車両の走行状態を直感的に把握することができる。つまり、車両情報に含まれる車両速度が上昇すれば、犬のキャラクタが走る速度も速くなり、車両が減速されれば、犬のキャラクタが走る速度も遅くなるように表示される。

なお、車両連動アプリケーションでキャラクタを制御する方法は、例えば、仮想３次元空間におけるキャラクタの位置を決定する座標パラメータについて、車両情報として取得された速度パラメータとソフトウェアサービスの中でカウントしている経過時間情報とを用いて、制御部２１が、次にキャラクタが存在する位置の座標パラメータを算出する。
この位置と、仮想３次元空間とを２次元空間に投射するパラメータとを用いることで、制御部２１は、最終的なグラフィックオブジェクトの形状と描画位置を決定する。
また、あらかじめ定めた車両速度に対応するアニメーションデータを用いて、車両情報として通知される速度値に応じて描画するアニメーションを決定してもよい。

次に、車載器１を搭載する車両が自動運転モードに設定されている場合を考える。
この自動運転モードは、車両制御部３によって、車両が先行車両と所定の間隔を保って走行するように走行速度などが自動で制御される運転モードであり、また、車両が走行する道路には、自動運転の車両以外に、手動運転の車両も混在しているものとする。
この場合、先行車両が車線変更によって自車両の前からいなくなると、車両制御部３がさらに前方の車両との車間距離が所定の間隔になるように走行速度を自動で上昇させる。このとき、自車両の乗員が不要な速度上昇を望まない場合がある。

そこで、自動運転の車間制御における速度の閾値（許容上限値）をデータ記憶部２２に記憶しておき、この閾値を車両の速度が上回っている場合、制御部２１が、これに応じて車両連動アプリケーションの出力内容を変更する。
例えば、図４（ｃ）に示すように、走る犬のキャラクタが“不安そうな表情”に変更されて映像出力部２５に表示される。
なお、閾値は、道路種別、道幅、規制速度によって一意に決定される値であり、これらのパラメータのそれぞれで設定した上限速度のうち、最も小さな値を閾値とする。

この後、操作内容判定部２６が、映像出力部２５の画面を参照したユーザからの操作を受け付けて、その操作の種類を判定する。例えば、図４（ｄ）に示すように、映像出力部２５の画面上に設けたタッチパネルにユーザＡの指をタッチしたままなぞる操作（ドラッグ操作）、すなわち不安そうに走る犬のキャラクタをなだめるような操作がなされると、減速要求の操作と判定される。
操作内容判定部２６が判定したユーザの操作の内容が車両の減速を要求するものであると、制御部２１は、通信部２０を介して、減速要求（車両を所定の変化分だけ減速させる制御信号を含む）を車載器１に通知する。ここまでがシーケンスＳＱ９，ＳＱ１０の処理に相当する。

車載器１の制御部１１は、通信部１０によって受信された減速要求に従った車両制御の可否を判定する。この判定の詳細は、図５、図６を用いて後述する。ここで、車両制御が許可された場合、制御部１１は、車両制御部３に指示して車両を減速する（シーケンスＳＱ１１）。減速の方法としては、所定の速度まで減速するか、あるいは、所定の割合だけ減速を行う。

一方、外部機器２の制御部２１は、通信部２０により受信された車両情報が示す減速後の車両速度に応じて、車両連動アプリケーションの出力内容を変更する。
例えば、図４（ｅ）に示すように、走る犬のキャラクタが元の表情に変更されて映像出力部２５に表示される。
このように、この発明では、出力内容から車両の走行状態を直感的に把握することができる車両連動アプリケーションの出力に対する操作によって、車両の走行状態を変更することができる。これにより、自動運転モードにおいて、車両連動アプリケーションとは別の運転操作を行うことなく、所望の走行状態に容易に変更することができる。

なお、図４においては、視覚的な出力として“犬のキャラクタが走る”映像を表示したが、この代わりに聴覚的な出力として“犬の足音”を出力するようにしてもよく、“犬のキャラクタが走る”映像に合わせて“犬の足音”を出力してもよい。
また、車両情報として取得された車両の走行道路の傾斜角を用いて、犬のキャラクタが坂道を上り下りする動作を表示してもよい。

次に、図３を用いてシーケンスＳＱ９からＳＱ１１までの処理の詳細を説明する。
外部機器２の制御部２１は、通信部２０を介して車載器１から受信した車両情報に基づいて、車両の速度が所定の閾値を上回ったと判定すると（ステップＳＴ１）、図４（ｃ）に示すように、走る犬のキャラクタを“不安そうな表情”に変更して映像出力部２５に表示する（ステップＳＴ２）。

この後、操作内容判定部２６は、映像出力部２５の画面を参照したユーザからの操作を受け付けて、その操作の種類を判定する。
ここで、図４（ｄ）に示すように、映像出力部２５のタッチパネルに“犬のキャラクタをなだめる操作”がなされると（ステップＳＴ３）、操作内容判定部２６は、減速要求の操作と判定する。操作内容判定部２６が判定したユーザの操作の内容が車両の減速を要求するものであると、制御部２１は、通信部２０を介して減速要求（車両を所定の変化分だけ減速させる制御信号を含む）を車載器１に通知する。

車載器１の制御部１１は、通信部１０によって受信された減速要求に従った車両制御の可否を判定する（ステップＳＴ４）。ここで、不許可になれば（ステップＳＴ４；不許可）、この処理を終了する。また、車両制御が許可された場合（ステップＳＴ４；許可）、制御部１１は、車両制御部３に指示して車両を減速する（ステップＳＴ５）。
外部機器２の制御部２１は、通信部２０により受信された車両情報に含まれる減速後の車両速度に応じて、図４（ｅ）に示すように走る犬のキャラクタを元の表情（通常の表情）に変更して映像出力部２５に表示する（ステップＳＴ６）。

次に車両制御の可否判定の詳細について説明する。
図５は、実施の形態１に係る車両制御の可否判定（その１）を示すフローチャートであり、図３のステップＳＴ４における車両制御の可否判定の詳細な流れを示している。
車載器１の制御部１１は、外部機器２から減速要求があると、この要求が信頼できるか否かを認証する（ステップＳＴ１ａ）。例えば、データ記憶部１２に外部機器２に固有な認証ＩＤを記憶しておき、制御部１１が、外部機器２の減速要求に含まれるＩＤをデータ記憶部１２に記憶しておいた認証ＩＤと照合して認証を行う。
ここで、認証に失敗すれば（ステップＳＴ１ａ；認証失敗）、制御部１１は、外部機器２からの減速要求に従った車両制御を許可しない（ステップＳＴ６ａ）。

一方、認証に成功した場合（ステップＳＴ１ａ；認証成功）、制御部１１は、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両の現在位置と、データ記憶部１２に記憶されている地図データとに基づいて、現在走行中の道路が一般道路であるか、あるいは、自動車専用道路であるかを判定する（ステップＳＴ２ａ）。
ここで、車両が一般道路を走行している場合（ステップＳＴ２ａ；一般道路）、制御部１１は、ステップＳＴ６ａの処理に移行する。

車両が自動車専用道路を走行している場合（ステップＳＴ２ａ；自動車専用道路）、制御部１１は、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両の燃料残量を入力して、この燃料残量が所定の閾値以下か否かを判定する（ステップＳＴ３ａ）。
ここで、車両の燃料残量が閾値以下である場合（ステップＳＴ３ａ；ＹＥＳ）、制御部１１は、ステップＳＴ６ａの処理に移行する。燃料残量が閾値以下である場合、車両連動アプリケーションの出力内容に合わせて車両の走行状態を制御すると、走行に必要な燃料が足りなくなる可能性がある。このため、燃料残量が閾値以下である場合には、車両制御を許可しない。なお、車両が電気自動車である場合、燃料残量の代わりに、電池残容量が用いられる。

燃料残量が閾値を上回る場合（ステップＳＴ３ａ；ＮＯ）、制御部１１は、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両周辺の映像を入力し、この映像を解析して車両の周辺に障害物があるか否かを判定する（ステップＳＴ４ａ）。
ここで、車両周辺に障害物がある場合（ステップＳＴ４ａ；ＹＥＳ）、制御部１１は、ステップＳＴ６ａの処理に移行する。
また、車両周辺に障害物がなければ（ステップＳＴ４ａ；ＮＯ）、制御部１１は、外部機器２からの減速要求に応じた車両制御を許可する（ステップＳＴ５ａ）。
なお、ステップＳＴ２ａからステップＳＴ４ａまでの各判定は、ステップＳＴ５ａで車両制御を許可してからも繰り返し実行される。

また、車両制御の可否判定は、以下のように行ってもよい。
図６は、実施の形態１に係る車両制御の可否判定（その２）を示すフローチャートである。まず、車載器１の制御部１１は、外部機器２から減速要求があると、図５と同様に、この要求が信頼できるか否かを認証する（ステップＳＴ１ｂ）。ここで、認証に失敗すれば（ステップＳＴ１ｂ；認証失敗）、制御部１１は、外部機器２からの減速要求に従った車両制御を許可しない（ステップＳＴ７ｂ）。

認証に成功した場合（ステップＳＴ１ｂ；認証成功）、制御部１１は、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両の現在位置とデータ記憶部１２に記憶されている地図データとに基づいて、現在走行中の道路が一般道路であるか、あるいは、自動車専用道路であるかを判定し、対応する道路種別のスコアを算出する（ステップＳＴ２ｂ）。
例えば、一般道路、自動車専用道路といった道路種別ごとにあらかじめ定めた固定値を基準とし、走行道路の道路幅および車線数に応じてあらかじめ定めた割合で基準値を増分してスコアとする。算出した道路種別に関するスコアはデータ記憶部１２に記憶される。

次に、制御部１１は、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両の燃料残量を入力して、この燃料残量が所定の閾値以下か否かを判定し、対応する燃料残量のスコアを算出する（ステップＳＴ３ｂ）。例えば、燃料残量が上記閾値と同じ場合を基準として、このときの燃料残量に対して基準値（固定値）をあらかじめ定めておく。制御部１１は、現在の単位時間あたりの燃料使用量を用いて車両の燃料利用率を算出し、この燃料利用率が高いほど基準値より大きな値となるように、あらかじめ定めた割合で基準値を増分してスコアとする。算出した燃料残量に関するスコアはデータ記憶部１２に記憶される。

続いて、制御部１１は、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両周辺の映像を解析して車両の周辺に障害物があるか否かを判定し、障害物がある場合、この障害物と車両との距離の逆数に対象のスコアを乗算する（ステップＳＴ４ｂ）。
ここで、障害物と車両との距離は、車両周辺の映像を画像認識して決定する。
また、対象のスコアとは、障害物の種別に対してあらかじめ定めた固定値であり、例えば、歩行者、車両、ガードレールにそれぞれ対応する値に対して、障害物と車両との距離の逆数を乗算した値をスコアとする。算出された障害物の有無に関するスコアは、データ記憶部１２に記憶される。

この後、制御部１１は、上述までの処理で算出された、道路種別に関するスコア、燃料残量に関するスコアおよび障害物の有無に関するスコアをデータ記憶部１２から読み出して、これらスコアの総和を算出し、スコアの総和が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ５ｂ）。なお、スコアは、車両連動アプリケーションの出力に応じた車両制御を行うことにより車両が正常（安全）な状態から遠ざかるに連れて大きな値となるよう設定されている。このため、スコアの総和に関する閾値は、車両制御を行ってもよいスコアの総和の上限値となる。

従って、スコアの総和が上記閾値以下ではない、すなわち閾値を超過した場合（ステップＳＴ５ｂ；ＮＯ）、制御部１１は、外部機器２からの減速要求に従った車両制御を許可しない（ステップＳＴ７ｂ）。
また、スコアの総和が上記閾値以下である場合（ステップＳＴ５ｂ；ＹＥＳ）、制御部１１は、外部機器２からの減速要求に応じた車両制御を許可する（ステップＳＴ６ｂ）。
ステップＳＴ２ｂからステップＳＴ５ｂまでの各処理は、ステップＳＴ６ｂで車両制御を許可してからも繰り返し実行される。

図４では、犬のキャラクタを表示するアプリケーションを車両連動アプリケーションとしたが、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーションであればよく、例えば、走行するレースカーを表示するアプリケーションであってもよい。

なお、車両連動アプリケーションの出力内容を車両の走行状態に合わせる場合を示したが、車両の走行状態を車両連動アプリケーションの出力内容に合わせるように制御してもよい。例えば、あらかじめ定めたリズムおよびテンポでキャラクタを動作させる車両連動アプリケーションを実行することで、このリズムおよびテンポに合わせて自動運転モードにおける車速を所定の変化分で増減させる。
ユーザがキャラクタの動作のリズムおよびテンポが異なる車両連動アプリケーションを適宜選択することで、自動運転モードにおいて、ユーザが所望するリズムおよびテンポで車両の走行状態を容易に変更することが可能である。
なお、この場合は、ユーザ操作を受け付けずに車両の走行状態を制御できることから、操作内容判定部を省略してもよい。

以上のように、この実施の形態１によれば、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１４と、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴う車両連動アプリケーションを実行し、車両情報取得部１４が取得した車両情報に基づいて、車両の走行状態の制御を行う車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させる制御部２１（または１１）とを備える。
このように構成することで、車両連動アプリケーションの出力内容から車両の走行状態を直感的に把握することができる。
また、所望の車両連動アプリケーションを選択するか、あるいは、車両連動アプリケーションに対する操作で出力内容を変更することにより、所望の走行状態に容易に変更することができる。

また、この実施の形態１によれば、車両連動アプリケーションの出力に対する操作の内容を判定する操作内容判定部１５を備え、制御部２１（または１１）が、操作内容判定部１５が判定した操作の内容に応じて、車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動して変化させる。このようにすることで、ユーザ操作に応じて車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを所望の状態に容易に変更することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、制御部２１（または１１）が、車両連動アプリケーションで表示されるキャラクタの動作と車両の走行状態とを連動させるので、車両連動アプリケーションの出力内容から車両の走行状態を直感的に把握することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、制御部２１（または１１）が、車両が走行している道路の種別、車両の燃料残量（駆動エネルギー残量）、および車両周辺の障害物の有無の少なくとも一つに基づいて、車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させるか否かを判定する。このようにすることで、車両連動アプリケーションの出力に応じた車両制御を車両が正常（安全）な状態で行うことができる。

実施の形態２．
実施の形態２では、再生している音楽のテンポに合わせてユーザがタッチパネルをタップする車両連動アプリケーションを実行することで、車両連動アプリケーションの出力に対するユーザの操作に応じて車両の走行状態を制御する。
なお、実施の形態２に係る車載器および外部機器は、上記実施の形態１と基本的に同様な構成を有しているので、各構成要素を示す場合は、図１を参照する。

次に動作について説明する。
図７は、この発明の実施の形態２に係る走行状態制御方法を示すフローチャートである。また、図８は、実施の形態２に係る車両連動アプリケーションの出力およびこれに対するユーザ操作の例を示す図である。以降では、外部機器２の制御部２１が車両連動アプリケーションを実行し、車載器１が外部機器２からの制御信号に従って車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させる場合を例に挙げて説明する。なお、実施の形態１と同様に、車載器１が単独で上記処理を行うことも可能である。

まず、ユーザが、不図示の入力部を用いて、音声出力部２４で再生する音楽を選択する（ステップＳＴ１ｃ）。
制御部２１は、車両連動アプリケーションとして音楽再生アプリケーションを実行し、この音楽のテンポと同様のタイミングで映像出力部２５の画面を光らせる（ステップＳＴ２ｃ）。この後、ユーザＡは、図８に示すように、映像出力部２５の画面が光ったときにタッチパネルをタップする。

操作内容判定部２６は、ユーザＡがタップ操作を実行するごとにその時刻を検出して、制御部２１に出力する（ステップＳＴ３ｃ）。このとき、制御部２１は、通信部２０を介して車両制御要求を車載器１に通知する。
車載器１の制御部１１は、実施の形態１と同様にして、外部機器２から要求された車両制御の可否を判定する（ステップＳＴ４ｃ）。ここで、車両制御が許可されなければ（ステップＳＴ４ｃ；不許可）、処理を終了する。

一方、制御部１１は、車両制御を許可した場合（ステップＳＴ４ｃ；許可）、通信部１０を介して、許可した旨を外部機器２に通知する。
外部機器２の制御部２１は、車両制御が許可された場合、操作内容判定部２６から入力したユーザＡがタップ操作した時刻と音楽のテンポとの差が所定の閾値以内であるか否かを判定する（ステップＳＴ５ｃ）。なお、この閾値は、あらかじめ定めた固定値であってもよく、ユーザＡが適宜設定できる値であってもよい。

ユーザＡがタップ操作した時刻と音楽のテンポとの差が閾値を超過している場合（ステップＳＴ５ｃ；閾値を超過）、制御部２１は、あらかじめ定めた許可範囲内で車両を減速する制御信号を生成し、通信部２０を介して車載器１に送信する。
車載器１の制御部１１は、通信部１０が受信した上記制御信号に従って車両制御部３に指示して車両を減速する（ステップＳＴ９ｃ）。なお、許可範囲は、例えば、道路種別に応じた下限速度と上限速度を基準としてあらかじめ定めた速度範囲である。
このようにユーザＡが車両を減速させたい場合には、音楽のテンポとの差が大きくなるようにタップ操作をすることで、車両を容易に減速させることができる。

ユーザＡがタップ操作した時刻と音楽のテンポとの差が閾値以内である場合（ステップＳＴ５ｃ；閾値以内）、制御部２１は、上記差の絶対値と上記閾値の絶対値との比を算出する（ステップＳＴ６ｃ）。なお、上記差の絶対値と上記閾値との比は、タップ操作のタイミングと音楽のテンポとのずれの割合を表している。この比の値が１を超える場合は、タップ失敗とみなす。

次に、制御部２１は、上記許可範囲内で求めた上記比の値から速度の上昇分を算出し、この上昇分だけ車両を加速させる制御信号を生成し、通信部２０を介して車載器１に送信する。車載器１の制御部１１は、通信部１０が受信した上記制御信号に従って車両制御部３に指示して車両を加速する（ステップＳＴ７ｃ）。
ここで、速度の上昇分ΔＶは、例えば下記式（１）に従って算出する。ただし、Ｔｈは上記閾値の絶対値、Ｄは上記差の絶対値である。また、ｅは上記許可範囲内になる最大の速度上昇量である。
ΔＶ＝（１−Ｄ／Ｔｈ）×ｅ ・・・（１）

続いて、制御部２１は、ステップＳＴ７ｃで算出した速度の上昇分が所定の閾値よりも大きい場合、ステップＳＴ５ｃでタップ操作した時刻と音楽のテンポとの差の大きさを判定する際に用いた閾値を所定量短くする（ステップＳＴ８ｃ）。この後、制御部２１は、ステップＳＴ２ｃに戻って上記処理を繰り返す。

自動運転モードにおいては、車間制御によって車両の速度が自動で設定されているが、他の車両との関係から自動設定された速度より減速すべき場合はあるが、加速すべき状況はあまりない。すなわち、車両をむやみに加速することは安定した運転を行う上であまり好ましくない。そこで、車両を加速する場合には、ステップＳＴ６ｃおよびステップＳＴ７ｃのように音楽のテンポにタップ操作のタイミングを合わせることを条件とする。
さらに、加速し過ぎた場合は、ステップＳＴ８ｃにおいて、タップ操作した時刻と音楽のテンポとの差の大きさを判定する際に用いた閾値を短くすることで、加速できる条件を厳しくしている。

以上のように、この実施の形態２によれば、制御部２１（または１１）が、車両連動アプリケーションで出力される音楽のテンポに合わせたユーザ操作のタイミングに応じて、車両の走行状態を変化させる。このように構成することにより、ユーザ操作に応じて所望の走行状態に容易に変更することができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、再生している音楽のリズムに合わせて車両の走行状態を制御する。
また、実施の形態３に係る車載器および外部機器は、上記実施の形態１と基本的に同様な構成を有しているので、各構成要素を示す場合は、図１を参照する。
なお、音楽のリズムに車両の走行状態を連動させる場合、ユーザ操作を受け付けないので、実施の形態３においては、操作内容判定部を省略してもよい。

次に動作について説明する。
図９は、この発明の実施の形態３に係る走行状態制御方法を示すフローチャートである。以降では、外部機器２の制御部２１が車両連動アプリケーションを実行し、車載器１が外部機器２からの制御信号に従って車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動させる場合を例に挙げて説明する。なお、実施の形態１と同様に、車載器１が単独で上記処理を行うことも可能である。

まず、ユーザが、不図示の入力部を用いて、音声出力部２４で再生する音楽を選択する（ステップＳＴ１ｄ）。
制御部２１は、車両連動アプリケーションとして音楽再生アプリケーションを実行し、再生する音楽のリズム情報を取得する（ステップＳＴ２ｄ）。
この後、制御部２１は、通信部２０を介して車両制御要求を車載器１に通知する。
車載器１の制御部１１は、実施の形態１と同様にして、外部機器２から要求された車両制御の可否を判定する（ステップＳＴ３ｄ）。ここで、車両制御が許可されなければ（ステップＳＴ３ｄ；不許可）、処理を終了する。

一方、制御部１１は、車両制御を許可した場合（ステップＳＴ３ｄ；許可）、通信部１０を介して、許可した旨を外部機器２に通知する。この後、外部機器２の制御部２１は、車両制御が許可された場合、車載器１に要求して、車両情報取得部１４が車両情報として取得した車両の現在の速度を受信する（ステップＳＴ４ｄ）。

次に、制御部２１は、車両の現在の速度が再生中の音楽のリズムにより定められた速度範囲内であるか否かを判定する（ステップＳＴ５ｄ）。
ここで、上記速度範囲は、音楽ジャンルごとにあらかじめ定めた車両の下限速度および上限速度の範囲である。例えば、一般的にロックよりリズムが遅いバラードでは、０ｋｍ／ｈ〜４０ｋｍ／ｈの速度範囲とし、ロックでは、バラードより速い範囲が含まれるように、０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈの速度範囲とする。

車両の現在の速度が再生中の音楽のリズムにより定められた速度範囲内である場合（ステップＳＴ５ｄ；ＹＥＳ）、制御部２１は、あらかじめ定めた速度上昇分で車両を加速する制御信号を生成し、通信部２０を介して車載器１に送信する。
車載器１の制御部１１は、通信部１０が受信した上記制御信号に従って車両制御部３に指示して車両を加速する（ステップＳＴ６ｄ）。

一方、車両の現在の速度が再生中の音楽のリズムにより定められた速度範囲内ではない場合（ステップＳＴ５ｄ；ＮＯ）、制御部２１は、あらかじめ定めた速度下降分で車両を減速する制御信号を生成し、通信部２０を介して車載器１に送信する。
車載器１の制御部１１は、通信部１０が受信した上記制御信号に従って車両制御部３に指示して車両を減速する（ステップＳＴ７ｄ）。

以上のように、この実施の形態３によれば、制御部２１（または１１）が、車両連動アプリケーションで出力される音楽のリズムと車両の走行状態とを連動させる。このようにすることでも、ユーザが所望のジャンル（リズム）の音楽を選択することにより、車両の走行状態を直感的に把握して所望の走行状態に容易に変更することができる。

実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４に係る走行状態制御システムの構成を示す図である。図１０に示す走行状態制御システムは、車載器１００が、携帯端末１０１、サーバ装置１０２と連携して車両の走行状態を制御する。以下、この走行状態制御システムの構成態様について説明する。

まず、サーバ装置１０２と連携して、車載器１００が車両の走行状態を制御する装置として機能する場合について説明する。
この構成においては、車載器１００がサーバ装置１０２と直接通信するか、あるいは、携帯端末１０１を介して車載器１００がサーバ装置１０２と通信する場合が考えられる。
サーバ装置１０２は、上述の通信を行う通信部の他に、実施の形態１で説明した、データ記憶部２２、プログラム記憶部２３および制御部１１を備えている。
すなわち、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴う車両連動アプリケーションはサーバ装置１０２の制御部１１が実行し、車両連動アプリケーションを実行して得られる出力内容は、サーバ装置１０２の上記通信部が車載器１００に送信する。

車載器１００は、実施の形態１で示した通信部１０、車両情報取得部１４、操作内容判定部１５、音声出力部１６および映像出力部１７を備えて構成される。
ここで、通信部１０は、サーバ装置１０２と直接通信するか、あるいは、携帯端末１０１を介してサーバ装置１０２と通信するための通信部となる。
操作内容判定部１５は、実施の形態１と同様に、車両連動アプリケーションの出力に対するユーザ操作の内容を判定する。なお、車両連動アプリケーションの出力内容に合わせて車両の走行状態を制御する場合には、操作内容判定部１５を省略してもよい。
音声出力部１６および映像出力部１７は、通信部１０がサーバ装置１０２から受信した車両連動アプリケーションの出力内容をユーザに提示する。
車両情報取得部１４は、実施の形態１と同様に、車載器１００を搭載する車両の状態に関する車両情報を取得する。

車載器１００とサーバ装置１０２の通信接続が確立すると、車載器１００の車両情報取得部１４が、通信部１０により車両情報をサーバ装置１０２に送信する。
サーバ装置１０２の制御部１１は、車両連動アプリケーションを実行し、上記通信部により車両連動アプリケーションの出力内容を車載器１００に送信するとともに、車載器１００から受信した車両情報に基づいて車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させる制御信号を車載器１００に送信する。
車載器１００においては、音声出力部１６および映像出力部１７が、通信部１０によりサーバ装置１０２から受信された車両連動アプリケーションの出力内容をユーザに提示するとともに、上記制御信号に従って車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させる。

車載器１００において、車両連動アプリケーションの出力に対してユーザ操作があった場合、操作内容判定部１５が、この操作の内容を判定する。判定結果は、通信部１０を介してサーバ装置１０２に送信される。サーバ装置１０２の制御部１１は、車載器１００から受信したユーザ操作の内容に応じて車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動して変化させる制御信号を生成し、車載器１００に返信する。これにより、車載器１００では、車両制御部３に指示してユーザ操作の内容に応じて車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動して変化させることができる。

次に、携帯端末１０１およびサーバ装置１０２と連携して、車載器１００が車両の走行状態を制御する装置として機能する場合について説明する。
この構成においては、車載器１００が、携帯端末１０１と通信する場合が考えられる。
車載器１００は、上記と同様に、通信部１０、車両情報取得部１４、操作内容判定部１５、音声出力部１６および映像出力部１７を備えて構成される。
携帯端末１０１は、実施の形態１で示した外部機器２と同様に、車載器１００と通信を行う通信部２０、制御部２１、データ記憶部２２、プログラム記憶部２３、音声出力部２４、映像出力部２５および操作内容判定部２６を備えるが、車両連動アプリケーションを備えていない。
サーバ装置１０２は、携帯端末１０１と通信を行う通信部と、車両連動アプリケーションを記憶して管理するデータベースとを備えて構成される。

携帯端末１０１は、車載器１００およびサーバ装置１０２との通信接続が確立すると、通信部２０によって、車載器１００の車両情報取得部１４が取得した車両情報を受信するとともに、サーバ装置１０２から車両連動アプリケーションを受信する。
携帯端末１０１の制御部２１は、車両連動アプリケーションを実行し、その出力内容を音声出力部２４および映像出力部２５によりユーザに提示するか、通信部２０により車両連動アプリケーションの出力内容を車載器１００に送信する。
さらに、携帯端末１０１の制御部２１は、車載器１００から受信した車両情報に基づいて車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させる制御信号を車載器１００に送信する。車載器１００は、携帯端末１０１からの制御信号に従って車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させる。

車載器１００において、車両連動アプリケーションの出力に対してユーザ操作があった場合、操作内容判定部１５が、この操作の内容を判定する。判定結果は、通信部１０を介して携帯端末１０１に送信される。
また、携帯端末１０１において、車両連動アプリケーションの出力に対してユーザ操作があった場合、操作内容判定部２６が、この操作の内容を判定する。
携帯端末１０１の制御部２１は、上述のように判定されたユーザ操作の内容に応じて、車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態を連動して変化させる制御信号を生成し、車載器１００に返信する。これにより、車載器１００では、車両制御部３に指示してユーザ操作の内容に応じて車両連動アプリケーションの出力と車両の走行状態とを連動して変化させることができる。

以上のように、この実施の形態４によれば、サーバ装置１０２が、車載器１００から車両の状態に関する車両情報を受信する通信部と、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴う車両連動アプリケーションを実行し、通信部が車載器１００から受信した車両情報に基づいて、車両の走行状態の制御を行う車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させる制御部１１とを備える。このようにすることで、車両の走行状態を直感的に把握して所望の走行状態に容易に変更することができる。

また、この実施の形態４によれば、携帯端末１０１の走行状態制御方法として、通信部２０が車載器１００から車両の状態に関する車両情報を受信するステップと、制御部２１が、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴う車両連動アプリケーションを実行し、通信部２０が車載器１００から受信した車両情報に基づいて、車両の走行状態の制御を行う車両制御部３に指示して車両連動アプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動させるステップとを備える。このようにすることでも、車両の走行状態を直感的に把握して所望の走行状態に容易に変更することができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る車載器は、車両の走行状態を直感的に把握して所望の走行状態に容易に変更することができるので、例えば運転操作を自動で行う自動運転モードを有した車両に搭載されるメディア再生装置に好適である。

１，１００ 車載器、２ 外部機器、３ 車両制御部、１０，２０ 通信部、１１，２１ 制御部、１２，２２ データ記憶部、１３，２３ プログラム記憶部、１４ 車両情報取得部、１５，２６ 操作内容判定部、１６，２４ 音声出力部、１７，２５ 映像出力部、１０１ 携帯端末、１０２ サーバ装置。

この発明に係る車載器は、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、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーションを実行する制御部と、車両情報に基づいて更新されるアプリケーションの出力に対する操作の内容を判定する操作内容判定部とを備え、制御部は、操作内容判定部が判定した操作の内容に基づいて、車両の走行状態の制御を行う車両制御部に指示してアプリケーションの出力内容と車両の走行状態とを連動して変化させるものである。

Claims (8)

1. 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、
   視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーションを実行し、前記車両情報取得部が取得した車両情報に基づいて、前記車両の走行状態の制御を行う車両制御部に指示して前記アプリケーションの出力内容と前記車両の走行状態とを連動させる制御部とを備える車載器。
2. 前記アプリケーションの出力に対する操作の内容を判定する操作内容判定部を備え、
   前記制御部は、前記操作内容判定部が判定した操作の内容に応じて前記アプリケーションの出力内容と前記車両の走行状態とを連動して変化させることを特徴とする請求項１記載の車載器。
3. 前記制御部は、前記アプリケーションで表示されるキャラクタの動作と前記車両の走行状態とを連動させることを特徴とする請求項１記載の車載器。
4. 前記制御部は、前記アプリケーションで出力される音楽のリズムと前記車両の走行状態とを連動させることを特徴とする請求項１記載の車載器。
5. 前記制御部は、前記車両が走行している道路の種別、前記車両の駆動エネルギー残量、および前記車両周辺の障害物の有無の少なくとも一つに基づいて、前記アプリケーションの出力と前記車両の走行状態とを連動させるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の車載器。
6. 前記制御部は、前記アプリケーションで出力される音楽のテンポに合わせたユーザ操作のタイミングに応じて前記車両の走行状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の車載器。
7. 車載器が搭載された車両の走行状態を制御するサーバであって、
   前記車載器から前記車両の状態に関する車両情報を受信する通信部と、
   視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーションを実行し、前記通信部が前記車載器から受信した車両情報に基づいて、前記車両の走行状態の制御を行う車両制御部に指示して前記アプリケーションの出力内容と前記車両の走行状態とを連動させる制御部とを備えるサーバ。
8. 車載器が搭載された車両の走行状態を制御する走行状態制御方法であって、
   通信部が、前記車載器から前記車両の状態に関する車両情報を受信するステップと、
   制御部が、視覚的および聴覚的な出力の少なくとも一方を伴うアプリケーションを実行し、前記通信部が前記車載器から受信した車両情報に基づいて、前記車両の走行状態の制御を行う車両制御部に指示して前記アプリケーションの出力内容と前記車両の走行状態とを連動させるステップとを備える走行状態制御方法。

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