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JP2010215194A - 車載機器の操作装置 - Google Patents

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Kimio Ishii
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Hyundai Motor Japan R&D Center Inc
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

【課題】車載機器の選択操作が簡単で早く、運転の妨げにならないように操作できる車載機器の操作装置を提供する。
【解決手段】操作者が運転者であることを確認する操作者確認部と、操作者の手を撮像する撮像部と、各車載機器の操作画面を個別に表示する複数の画像表示部と、運転者の視線を検出する視線検出部と、視線検出部が検出した視線がどの画像表示部を注視しているか検出する視線領域判定部と、操作者確認部が運転者を検出し、かつ、運転者が画像表示部を注視していることを視線領域判定部が検出した場合、注視している画像表示部の操作画面に撮像した手の形状を重畳して表示する表示制御部と、が備えられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載機器の操作装置に係り、より詳細には、視線によって車載機器の操作画面が瞬時に選択できる車載機器の操作装置に関する。
特許文献１には、操作部で手を撮像し、撮像した手の画像が表示部の操作画面に重畳され、重畳された画像を見ながら操作する入力装置が示されている。これによれば、手が表示部に表示されるので表示部だけを見て操作でき、操作部を見る必要がない。すなわち操作部に視線移動しないで操作することができる。このような入力装置を図８に示す。操作部は、センターコンソールに設けられ、操作者の手がカメラで撮像され表示部の操作画面に手の画像が重畳される。この例では表示部が１つなので、エアコン、オーディオ、カーナビゲーション（以下カーナビと称す）など複数の車載機器の中から１つを呼び出して表示させた後、操作部から必要な指示を出す。
図８の入力装置では、操作者は最初にメニュー画面によって目的の車載機器を選択操作しなければならない。メニュー画面にはエアコン、オーディオ、カーナビなどの選択ボタンが配置されている。このメニュー画面を呼び出し、目的の車載機器の選択ボタンに指を重ねて操作部のスイッチを押下することで、目的の操作画面を呼び出せる。このように車載機器の選択だけでも面倒で時間がかかり、運転者にとっては大きな負担となる。一方、車載機器が増加すればメニュー画面の階層が増え操作がさらに複雑になる。
メニュー画面による車載機器の選択操作を軽減するには、表示部を１つとせず、例えば、複数の表示部をインストルメントパネルに並べ、各車載機器の操作画面を常に表示して車載機器の選択をしないようにすることが考えられる。その場合、それぞれの表示部には、専用の操作スイッチが設置されることになる。その結果、運転者は腕をかなり伸ばさないとタッチパネルの操作ができず、また車両前方を見ていた視線を長く表示部と操作部にとどめる必要が出て、運転操作がおろそかになってしまう。
特開２００７−２８６６９６号公報
本発明の目的は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、車載機器の選択操作が簡単で早く、運転の妨げにならないように操作できる車載機器の操作装置を提供することにある。
本発明による車載機器の操作装置は、操作者が運転者であることを確認する操作者確認部と、操作者の手を撮像する撮像部と、各車載機器の操作画面を個別に表示する複数の画像表示部と、運転者の視線を検出する視線検出部と、前記視線検出部が検出した視線がどの前記画像表示部を注視しているか検出する視線領域判定部と、前記操作者確認部が運転者を検出し、かつ、運転者が前記画像表示部を注視していることを前記視線領域判定部が検出した場合、注視している前記画像表示部の操作画面と撮像した手の形状を重畳して表示する表示制御部と、が備えられることを特徴とする。
前記表示制御部は、複数の前記画像表示部に表示された操作画面を入れ替えて、手の形状を重畳した操作画面を運転者から最も近い前記画像表示部に表示することが好ましい。
フロントガラスに操作画面を映し出すヘッドアップディスプレイ部と、手の形状が重畳された操作画面を前記ヘッドアップディスプレイ部に表示するように指示するヘッドアップディスプレイ表示オンスイッチと、がさらに設けられることが好ましい。
本発明による車載機器の操作装置によれば、運転者が画像表示部を注視していることを検出する視線検出部ならびに視線領域判定部を設け、注視された画像表示部に表示された車載機器の操作画面を選択するように制御したので、メニュー画面を呼び出して車載機器を選択する場合に比べ、車載機器の選択操作が簡単かつ瞬時にできる。注視は、時間にして約０．１６秒もあれば十分判別できるので運転のさまたげとはならない。注視による画像表示部の選択は、操作者確認部が運転者であることを確認している場合に限ったので、誤って画像表示部が選択されることもない。また、選択されたことは注視した画像表示部の操作画面に手の形状が重畳して表示されるので容易に確認できる。
また、表示制御部に、選択された操作画面を運転者から最も近い画像表示部に移動する機能を設けたので、運転者は視線を車両前方から大きくそらすことなく、操作画面の操作を実行できる。
さらに、フロントガラスにＨＵＤ部を設け、ＨＵＤ表示オンスイッチを押下することにより、運転者から最も近い画像表示部に移動された車載機器の操作画面をＨＵＤ部にも表示されるようにしたので、最も運転者に近い画像表示部に操作画面を表示した場合と比べて、さらに視線移動の少ない操作ができる。
本発明による車載機器の操作装置のブロック図である。（実施例１） 図１において車室内の画像表示部、ＨＵＤ部、視線検出部の位置を示す概略図である。 図１において画像表示部、ＨＵＤ部、視線検出部、操作部および運転者の位置関係を示す側面図である。 図１の操作部と操作者確認部の説明図で、（Ａ）は操作部と操作者確認部の断面図、（Ｂ）は操作部と操作者確認部の平面図である。 図１の表示制御部のフローチャートである。 図５の動作説明図である。 本発明による車載機器の操作装置で、図１とは異なる構成としたブロック図である。 従来の車載機器の操作装置の外観図である。
以下、図面を参照にして、本発明の車載機器の操作装置を詳しく説明する。
図１は本発明による車載機器の操作装置のブロック図である。操作装置１００は、タッチパネルが設けられた操作部と、操作者確認部と、操作部に置かれた手を撮像する撮像部と、撮像された画像から手の形状を抽出する画像処理部と、複数の車載機器の操作画面を制御する表示制御部と、複数の車載機器の操作画面を個別に表示する複数の画像表示部と、フロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ部（ＨＵＤ部）と、ＨＵＤ部に映し出す表示画像を制御するＨＵＤ制御部と、運転者の視線を検出するカメラで構成される視線検出部と、画像処理により視線検出部が検出した視線がどの画像表示部を注視しているか検出する視線領域判定部と、で構成される。
図２は、図１において車室内の画像表示部、ＨＵＤ部、視線検出部の位置を示す概略図である。ＨＵＤ部は、運転席前方のフロントガラスに設けられ、車両前方の風景に重ねて操作画面の情報を表示する。複数の車載機器に対応して複数の画像表示部が設けられ、具体的には図２に示すように、画像表示部１、画像表示部２、画像表示部３、画像表示部ｎが、インストルメントパネル上に配列される。視線検出部は、ハンドルの中央部に設けられ、運転者の視線を検出する。また、視線検出部は、視線が各画像表示部のある領域に注がれていないか判別している。各画像表示部が比較的大きいので、視線が注がれている領域は容易に判別できる。
図３は、図１において画像表示部、ＨＵＤ部、視線検出部、操作部および運転者の位置関係を示す側面図である。図３に示すように、操作部は運転席横のセンターコンソールに設けられ、複数の画像表示部はインストルメントパネル上に設けられ、ＨＵＤ部はフロントガラスに設けられ、視線検出部はハンドルの中央部に設けられる。ＨＵＤ部には透明なスクリーンが貼られ、インストルメントパネル内から投影した情報が反射され、運転者の目に入るよう構成される。
図４は、図１の操作部と操作者確認部の説明図で、（Ａ）は操作部と操作者確認部の断面図、（Ｂ）は操作部と操作者確認部の平面図である。なお、車両は、図３に示すように、右ハンドルとする。図４（Ａ）に示すように、センターコンソールに設けられたくぼみ部に手の指を挿入して操作を行なう。くぼみ部の前方にカメラである撮像部が設けられる。くぼみ部の内側は一方が透明板で、他方がタッチパネルとした。タッチパネルは、例えば、感圧センサで構成され、指が押下した位置が座標で検出できる。タッチパネルの領域を操作画面に対応させ、操作画面に表示された操作ボタンの位置に指を動かしてタッチパネルを押下すれば、操作ボタンが押下されたとする制御を行なう。
操作者確認部には運転者確認手段が設けられる。この実施例では、運転者確認センサと搭乗者確認センサを設けた。図４（Ｂ）に示すように、右ハンドルでは運転者の左手が操作部に置かれることになるので、運転者確認センサを左手の親指が来る位置に設けた。一方、搭乗者が操作する場合は、右手が操作部に置かれるので、搭乗者確認センサを右手の親指が来る位置に設けた。運転者確認センサと搭乗者確認センサは、運転者のみが許される操作、搭乗者のみが許される操作というように分けて制御できる。確認センサは、静電センサ、光センサ、感圧センサなどで構成できる。なお、運転者確認手段はこのような運転者確認手段に限られるものではなく、確認センサによらず押下スイッチで構成してもよい。また、撮像部と画像処理部で実現し、撮像された人差指、中指、薬指または小指の長さで運転者かどうかを判定してもよい。さらに、操作部への手の進入方向をセンサで確認して運転者かどうかを判定してもよい。
図５は、図１の表示制御部のフローチャートである。図５は、車載機器の選択と選択した車載機器の操作画面をどこに表示するかを示している。まず、手が操作部に置かれ指がくぼみ部に挿入される。撮像部が手を撮像しているか判定する。（ステップ１）手が撮像されていれば、操作を行っているのが運転者か搭乗者かの操作者判定を行う。（ステップ２）操作者判定は、操作者確認部に設けた運転者確認センサによって、親指を検出し右手操作か左手操作を判定する。（ステップ３）右ハンドルの車両で、左手の親指が検出された場合、操作者は運転者であると判定する。右ハンドルの車両で搭乗者の判定は、操作者確認部に設けられた搭乗者確認センサで行ない、右手の親指が検出された場合、操作者は搭乗者であると判定する。その場合、助手席に近い画像表示部に手の形状を重畳して表示する。（ステップ１１）なお、搭乗者が操作する場合で、手の形状が写し出された画像表示部に操作したい操作画面が表示されていない場合、その画像表示部に表示された車載機器の選択ボタンを操作して車載機器の操作画面を選択する。すなわち、搭乗者は視線ではなく手の操作で選択する。
図５に示すように、視線による車載機器の選択は運転者のみ可能としている。操作者が運転者と判定された場合、運転者の視線を視線検出部によって検出する。（ステップ４）視線は、運転者の顔向きと眼球の瞳孔の位置から視線方向が検出できるが、視線検出手段は周知の技術であるため説明は省略する。視線検出によって運転者の視線方向がわかり、視線が一定時間（例えば１６０ｍｓ）以上、一カ所に留まっていた場合、注視と判定する。（ステップ５）注視した箇所が画像表示部か否かを判定し（ステップ６）、画像表示部を注視しているなら、注視している画像表示部に手の形状を重畳して表示する。（ステップ７）運転者は、これにより視線で車載機器が選択できたことがわかる。画像表示部が運転者から遠い位置にある場合、選択された画像表示部に表示された操作画面は、最も運転者に近い画像表示部に移動する。（ステップ８）すなわち、複数の画像表示部の操作画面を入れ替えて、選択された操作画面を運転者から最も近い前記画像表示部に表示するようにした。これにより、運転者は視線を車両前方から大きくそらさずに操作画面の操作を実行できる。
次のステップ９は、ハンドルに設けられたＨＵＤ表示オンスイッチが押下されたか判定している。ＨＵＤ表示オンスイッチの押下があれば、手の形状が重畳された操作画面、この例では最も運転者に近い画像表示部に表示された操作画面が、ＨＵＤ部にも表示される。（ステップ１０）これにより、運転者は視線を車両前方からさらにそらすことなく操作画面の操作を実行できる。
図６は、図５の動作説明図である。図６（Ａ）は視線でオーディオ操作画面が選択される場合を示す。運転者が左から２番目のオーディオ操作画面を注視すると、表示制御部は操作画面に手の形状を重畳して表示する。
図６（Ａ）選択されたオーディオ操作画面は運転者から遠い画像表示部に表示されているので、図６（Ｂ）に示すように、運転者に最も近い画像表示部に移動する。操作画面が近い位置に移動されるので、操作画面の細かい表示も認識しやすくなり音量を小さくするあるいは大きくするなどの操作が容易になる。なお、ハンドルに設けられたＨＵＤ表示オンスイッチを押下し、オーディオ操作画面をＨＵＤ表示部にも表示させ、音量調節の操作をＨＵＤ部の操作画面を見て行なうこともできる。
図７は、図１とは異なる構成とした車載機器の操作装置のブロック図である。
図７は、図１の視線検出部と視線領域判定部を、ＭＩＣ（マイク）と音声認識部に置き換えたものである。視線によらず音声認識で車載機器を選択するようにしてもよい。
本発明は、車載機器の操作画面が瞬時に選択でき、運転の妨げにならないように操作できる操作装置として好適である。
１００ 操作装置

Claims (3)

  1. 操作者が運転者であることを確認する操作者確認部と、
    操作者の手を撮像する撮像部と、
    各車載機器の操作画面を個別に表示する複数の画像表示部と、
    運転者の視線を検出する視線検出部と、
    前記視線検出部が検出した視線がどの前記画像表示部を注視しているか検出する視線領域判定部と、
    前記操作者確認部が運転者を検出し、かつ、運転者が前記画像表示部を注視していることを前記視線領域判定部が検出した場合、注視している前記画像表示部の操作画面と撮像した手の形状を重畳して表示する表示制御部と、が備えられることを特徴とする車載機器の操作装置。
  2. 前記表示制御部は、複数の前記画像表示部に表示された操作画面を入れ替えて、手の形状を重畳した操作画面を運転者から最も近い前記画像表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の車載機器の操作装置。
  3. フロントガラスに操作画面を映し出すヘッドアップディスプレイ部と、手の形状が重畳された操作画面を前記ヘッドアップディスプレイ部に表示するように指示するヘッドアップディスプレイ表示オンスイッチと、がさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載の車載機器の操作装置。
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