(57)【要約】【課題】運転者のジェスチャーによる車両の操作を適正に許可することができる車両用操作装置を提供する。【解決手段】車両用操作装置１はカメラ１０と、検出部２２と、制御部２３とを備える。カメラ１０は、車両のステアリングホイール３を含む領域を撮像する。検出部２２は、カメラ１０により撮像された画像に基づいて運転者の両手の動きを検出する。制御部２３は、検出部２２により検出された結果に基づいて車両に搭載された車載機器２を制御する。例えば、制御部２３は、運転者の両手がステアリングホイールのリムに沿って移動し、かつ、運転者の両手のリムに沿った間隔である両手間隔が予め定められた基準間隔以上である状態から両手間隔が基準間隔未満である状態に移行した場合、運転者のジェスチャーによる機器の操作を可能とする。【選択図】図１
2018190275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングホイールを含む領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて運転者の両手の動きを検出する検出部と、
前記検出部により検出された結果に基づいて前記車両に搭載された機器を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記運転者の両手が前記ステアリングホイールの把持部に沿って移動し、かつ、前記運転者の両手の前記把持部に沿った間隔である両手間隔が予め定められた基準間隔以上である状態から前記両手間隔が前記基準間隔未満である状態に移行した場合、前記運転者のジェスチャーによる前記機器の操作を可能とすることを特徴とする車両用操作装置。
【請求項２】
前記制御部は、さらに、前記ステアリングホイールの回動角度が予め定められた基準角度以下である場合、前記運転者のジェスチャーによる前記車両の操作を可能とする請求項１に記載の車両用操作装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記運転者のジェスチャーによる前記車両の操作を可能とする状態において、前記運転者の両手が前記把持部に沿って移動し、かつ、前記両手間隔が前記基準間隔以上である状態から前記両手間隔が前記基準間隔未満である状態に移行した場合、前記運転者のジェスチャーによる前記車両の操作を不可とする請求項１又は２に記載の車両用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者のジェスチャーを検出して車両を操作する車両用操作装置がある。車両用操作装置は、例えば、カメラにより運転者の手の動きを撮像した結果に基づいてジェスチャーを判定し、当該ジェスチャーに基づいて車載機器を操作する。車両用操作装置は、例えば、運転者の意図しない動きにより車載機器を操作することを抑制するために、ジェスチャー受付用のスイッチボタンを備えている場合がある（例えば、特許文献１）。この場合、車両用操作装置は、ジェスチャー受付用のスイッチボタンが押下されているときには運転者のジェスチャーによる操作を可能とし、当該スイッチボタンが押下されていないときには運転者のジェスチャーによる操作を不可としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３８７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の車両用操作装置は、運転者のジェスチャーによる操作を可能とする場合、例えばジェスチャー受付用のスイッチボタンを設ける必要があり、この点で更なる改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者のジェスチャーによる車両の操作を適正に許可することができる車両用操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用操作装置は、車両のステアリングホイールを含む領域を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて運転者の両手の動きを検出する検出部と、前記検出部により検出された結果に基づいて前記車両に搭載された機器を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記運転者の両手が前記ステアリングホイールの把持部に沿って移動し、かつ、前記運転者の両手の前記把持部に沿った間隔である両手間隔が予め定められた基準間隔以上である状態から前記両手間隔が前記基準間隔未満である状態に移行した場合、前記運転者のジェスチャーによる前記機器の操作を可能とすることを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両用操作装置において、前記制御部は、さらに、前記ステアリングホイールの回動角度が予め定められた基準角度以下である場合、前記運転者のジェスチャーによる前記車両の操作を可能とすることが好ましい。
【０００８】
また、上記車両用操作装置において、前記制御部は、前記運転者のジェスチャーによる前記車両の操作を可能とする状態において、前記運転者の両手が前記把持部に沿って移動し、かつ、前記両手間隔が前記基準間隔以上である状態から前記両手間隔が前記基準間隔未満である状態に移行した場合、前記運転者のジェスチャーによる前記車両の操作を不可とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両用操作装置は、運転者の両手がステアリングホイールの把持部に沿って移動し、かつ、運転者の両手の把持部に沿った間隔である両手間隔が予め定められた基準間隔以上である状態から当該両手間隔が基準間隔未満である状態に移行した場合、運転者のジェスチャーによる機器の操作を可能とする。この構成により、車両用操作装置は、運転者のジェスチャーによる車両の操作を適正に許可することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る車両用操作装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係る第１トリガパターンを示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る第２トリガパターンを示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る第３トリガパターンを示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る第４トリガパターンを示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係るステアリングホイールの回動角度を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る車両用操作装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１２】
〔実施形態〕
実施形態に係る車両用操作装置１について説明する。車両用操作装置１は、車両に設けられ、運転者のジェスチャーに基づいて機器としての車載機器２を操作する装置である。車両用操作装置１は、運転者のジェスチャーにより車載機器２の操作を可能とするジェスチャー許可モードと、運転者のジェスチャーにより車載機器２の操作を不可とするジェスチャー不可モードとを有している。車両用操作装置１は、例えば、ＡＣＣ（アクセサリー）電源又はＩＧ（イグニッション）電源がオンされると起動し、ＡＣＣ電源又はＩＧ電源がオフされると停止する。車両用操作装置１は、図１に示すように、撮像部としてのカメラ１０と、処理部２０とを備えている。
【００１３】
カメラ１０は、動画像又は静止画像（以下、画像ともいう。）を撮像する機器である。カメラ１０は、車両の室内に設けられている。例えば、カメラ１０は、車両のルーフ等に設けられ、カメラレンズが車両のステアリングホイール３に向けて配置されている。カメラ１０は、ＡＣＣ電源又はＩＧ電源がオンされて起動している間、ステアリングホイール３を含む領域Ｅを撮像する。例えば、カメラ１０は、ステアリングホイール３の把持部としてのリム３ａ全体を含む領域Ｅを撮像する。典型的には、カメラ１０は、ステアリングホイール３のリム３ａを握った運転者の両手Ｈを含む領域Ｅを撮像する。カメラ１０は、処理部２０に接続され、撮像した画像を処理部２０に出力する。
【００１４】
処理部２０は、情報を処理する回路である。処理部２０は、ＣＰＵ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。処理部２０は、記憶部２１と、検出部２２と、制御部２３とを備えている。
【００１５】
記憶部２１は、情報を記憶する不揮発性のメモリである。記憶部２１には、例えば、複数の操作ジェスチャーを示す操作パターンデータ、各操作パターンデータに対応するコマンド（命令）、トリガジェスチャーを判定するためのトリガ判定用プログラム、運転者の両手Ｈの形状やステアリングホイール３の形状を示す形状パターンデータ等が記憶されている。ここで、操作ジェスチャーとは、車載機器２を操作するためのジェスチャーであり、例えば、オーディオ、エアーコンディショナー、ナビゲーションシステム、ワイパー、ウィンカー等を操作するための動作である。操作ジェスチャーは、ジェスチャー許可モードが設定されている場合に使用可能となる。トリガジェスチャーとは、運転者の操作ジェスチャーによる車載機器２の操作を可能とする両手Ｈの動作である。トリガジェスチャーは、ジェスチャー不可モードをジェスチャー許可モードに変更する場合に使用される。運転者は、トリガジェスチャーを行うまでは車載機器２を操作ジェスチャーにより操作することができず、トリガジェスチャーを行うことによって初めて操作ジェスチャーにより車載機器２を操作することが可能となる。
【００１６】
各操作パターンデータは、様々な種類の指のパターンを示すデータを含んで構成され、例えば、人差し指を立てたことを示す第１操作パターン、人差し指及び中指を立てたことを示す第２操作パターン等を示すデータを含んで構成される。第１操作パターンは、例えば、オーディオのスイッチをオンにするコマンドであり、第２操作パターンは、例えば、オーディオのスイッチをオフにするコマンドである。
【００１７】
トリガ判定用プログラムは、トリガジェスチャーを判定するためのプログラムである。トリガ判定用プログラムは、例えば、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａに沿って移動したか否かを判定するプログラムである。また、トリガ判定用プログラムは、運転者の両手Ｈのリム３ａに沿った間隔である両手間隔Ｐの少なくとも一方が、予め定められた基準間隔Ｑ以上である状態から両手間隔Ｐが基準間隔Ｑ未満である状態に移行したか否かを判定するプログラムである。ここで、基準間隔Ｑは、ステアリングホイール３のリム３ａの周長に応じて予め設定されている。例えば、基準間隔Ｑは、リム３ａの周長の１／４程度であるが、これに限定されない。
【００１８】
ここで、トリガジェスチャーは、典型的には、第１トリガパターン、第２トリガパターン、第３トリガパターン、及び、第４トリガパターンがある。第１トリガパターンは、図２に示すように、先ず、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａの車幅方向の部位に位置し、次に、運転者の両手Ｈがリム３ａに沿って移動し当該リム３ａの車高方向上側の部位に位置する動作である。第２トリガパターンは、図３に示すように、先ず、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａの車幅方向の部位に位置し、次に、運転者の両手Ｈがリム３ａに沿って移動し当該リム３ａの車高方向下側の部位に位置する動作である。第３トリガパターンは、図４に示すように、先ず、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａの車高方向下側の部位に位置し、次に、運転者の両手Ｈがリム３ａに沿って移動し当該リム３ａの車高方向上側の部位に位置する動作である。第４トリガパターンは、図５に示すように、先ず、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａの車高方向上側の部位に位置し、次に、運転者の両手Ｈがリム３ａに沿って移動し当該リム３ａの車高方向下側の部位に位置する動作である。
【００１９】
検出部２２は、カメラ１０に接続され、カメラ１０により撮像された画像に基づいて運転者の指のパターンや両手Ｈの動きを検出する回路である。検出部２２は、画像から特徴となる部分（例えば輪郭等のエッジ）を抽出し、抽出した特徴部分である抽出画像と、記憶部２１に記憶された各種パターンデータとを比較する。そして、検出部２２は、例えば、抽出画像に含まれる指のパターンを検出する。また、検出部２２は、抽出画像に含まれるステアリングホイール３及び両手Ｈを特定し、ステアリングホイール３に対する両手Ｈの動きを検出する。検出部２２は、検出結果を制御部２３に出力する。
【００２０】
制御部２３は、車載機器２を制御する回路である。制御部２３は、検出部２２及び記憶部２１に接続されている。制御部２３は、記憶部２１のトリガ判定用プログラム、及び、検出部２２により検出された検出結果等に基づいて車載機器２を制御する。制御部２３は、ジェスチャー不可モードの場合、検出部２２から出力されるステアリングホイール３に対する両手Ｈの動きに基づいてトリガジェスチャーを検出する。例えば、制御部２３は、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａに沿って移動し、かつ、両手間隔Ｐの少なくとも一方が基準間隔Ｑ以上である状態から基準間隔Ｑ未満である状態に移行した場合、トリガジェスチャーが実施されことを検出する。制御部２３は、トリガジェスチャーを検出した場合、ジェスチャー不可モードからジェスチャー許可モードに変更する。
【００２１】
制御部２３は、ジェスチャー不可モードにおいてトリガジェスチャーを検出したときに、ステアリングホイール３が回動され車両が旋回されている場合、運転者がステアリングホイール３を操作していると判定しトリガジェスチャーではないと判定してもよい。制御部２３は、例えば、検出部２２から出力されたステアリングホイール３の画像に基づいて当該ステアリングホイール３の回動角度θを判定する（図６参照）。制御部２３は、例えば、車両の直進状態におけるステアリングスポーク３ｂの位置を基準位置Ｋとした場合、当該基準位置Ｋに対するステアリングスポーク３ｂの傾き（回動角度θ）を求める。そして、制御部２３は、トリガジェスチャーを検出したときに、ステアリングホイール３の回動角度θが予め定められた基準角度（例えば０°〜５°程度）を超過する場合、運転者がステアリングホイール３を操作していると判定し、運転者のジェスチャーによる車両の操作を不可とする。また、制御部２３は、トリガジェスチャーを検出したときに、ステアリングホイール３の回動角度θが基準角度以下である場合、運転者のジェスチャーによる車両の操作を可能とする。
【００２２】
制御部２３は、トリガジェスチャーによりジェスチャー許可モードが設定されている場合に操作ジェスチャーを検出する。制御部２３は、例えば、検出部２２から出力される指のパターンと、記憶部２１に記憶された各操作パターンデータとに基づいて各操作ジェスチャーを検出する。例えば、制御部２３は、手の形状と各操作パターンデータとを比較し、指のパターンと一致する各操作パターンデータを特定する。制御部２３は、例えば、検出部２２から出力された指のパターンが人差し指を立てたパターンである場合、第１操作パターンが行われたことを特定する。そして、制御部２３は、操作パターンデータに対応するコマンドに基づいて車載機器２を制御する。例えば、制御部２３は、第１操作パターンの場合、オーディオのスイッチをオンにする。
【００２３】
次に、図７のフローチャートを参照して車両用操作装置１の動作例について説明する。制御部２３は、ＡＣＣ電源又はＩＧ電源がオンされ起動されると、初期設定としてジェスチャー不可モードを設定する（ステップＳ１）。次に、制御部２３は、トリガジェスチャーを検出したか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、制御部２３は、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａに沿って相互に逆周りに移動し、かつ、両手間隔Ｐの少なくとも一方が基準間隔Ｑ以上である状態から基準間隔Ｑ未満である状態に移行したか否かを判定する。制御部２３は、トリガジェスチャーを検出した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ジェスチャー許可モードを設定する（ステップＳ３）。次に、制御部２３は、操作ジェスチャーを検出したか否かを判定する（ステップＳ４）。例えば、制御部２３は、検出部２２から出力される指のパターンと、記憶部２１に記憶された各操作パターンデータとに基づいて各操作ジェスチャーを検出する。制御部２３は、操作ジェスチャーを検出した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、車載機器２を操作する（ステップＳ５）。例えば、制御部２３は、第１操作パターンの場合、オーディオのスイッチをオンにする。次に、制御部２３は、操作ジェスチャーが実施されたのでジェスチャー許可モードをジェスチャー不可モードに変更し（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００２４】
なお、制御部２３は、上述のステップＳ２で、トリガジェスチャーを検出しなかった場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、トリガジェスチャーを検出するまで判定を繰り返す。また、制御部２３は、上述のステップＳ４で、操作ジェスチャーを検出しなかった場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、トリガジェスチャーを検出したか否かを判定する（ステップＳ７）。制御部２３は、ジェスチャー許可モードにおいてトリガジェスチャーを検出した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、ジェスチャー許可モードからジェスチャー不可モードに変更する。つまり、制御部２３は、ジェスチャー許可モードにおいてトリガジェスチャーを検出した場合、ジェスチャー許可モードがキャンセルされたと判定し、ジェスチャー不可モードに変更する。制御部２３は、上述のステップＳ７でトリガジェスチャーを検出しなかった場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ４に戻って操作ジェスチャーを検出したか否かを判定する。なお、制御部２３は、ジェスチャー許可モードにおいて、操作ジェスチャー及びキャンセル用のトリガジェスチャーが一定時間実施されない場合、自動的にジェスチャー不可モードに変更してもよい。
【００２５】
以上のように、実施形態に係る車両用操作装置１はカメラ１０と、検出部２２と、制御部２３とを備える。カメラ１０は、車両のステアリングホイール３を含む領域Ｅを撮像する。検出部２２は、カメラ１０により撮像された画像に基づいて運転者の両手Ｈの動きを検出する。制御部２３は、検出部２２により検出された結果に基づいて車両に搭載された機器を制御する。例えば、制御部２３は、運転者の両手Ｈがステアリングホイール３のリム３ａに沿って移動し、かつ、運転者の両手Ｈのリム３ａに沿った間隔である両手間隔Ｐが予め定められた基準間隔Ｑ以上である状態から当該両手間隔Ｐが基準間隔Ｑ未満である状態に移行した場合、運転者のジェスチャーによる車載機器２の操作を可能とする。
【００２６】
この構成により、車両用操作装置１は、運転者による合図（トリガジェスチャー）の後に車両を操作ジェスチャーにより操作することを可能とするので、運転者の意図しない動きにより車両を操作することを抑制できる。また、車両用操作装置１は、機械式スイッチやマイク等の部品を用いずに、運転者のトリガジェスチャーによりジェスチャー許可モードを設定するので、部品点数が増加することを抑制できる。また、車両用操作装置１は、車両を運転する運転動作とは異なる動きであるトリガジェスチャーによりジェスチャー許可モードを設定するので、運転者の意図しない動きにより勝手にジェスチャー許可モードを設定することを抑制できる。また、車両用操作装置１は、トリガジェスチャーが運転動作とは異なる動きであるので、トリガジェスチャーが運転に支障を与えることがない。この結果、車両用操作装置１は、運転者の操作ジェスチャーによる車両の操作を適正に許可することができる。
【００２７】
上記車両用操作装置１において、制御部２３は、さらに、ステアリングホイール３の回動角度θが予め定められた基準角度以下である場合、運転者のジェスチャーによる車両の操作を可能とする。
【００２８】
この構成により、車両用操作装置１は、運転者が車両を旋回させるためにステアリングホイール３を操作している場合に、ジェスチャー不可モードからジェスチャー許可モードに変更することを抑制できる。
【００２９】
上記車両用操作装置１において、制御部２３は、運転者のジェスチャーによる車両の操作を可能とする状態において、運転者の両手Ｈがリム３ａに沿って移動し、かつ、両手間隔Ｐが基準間隔Ｑ以上である状態から両手間隔Ｐが基準間隔Ｑ未満である状態に移行した場合、運転者のジェスチャーによる車両の操作を不可とする。
【００３０】
この構成により、車両用操作装置１は、運転者の意思によりジェスチャー許可モードからジェスチャー不可モードに変更することができる。また、車両用操作装置１は、機械式スイッチやマイク等の部品を用いずに、運転者のトリガジェスチャーによりジェスチャー不可モードを設定するので、部品点数が増加することを抑制できる。また、車両用操作装置１は、運転動作とは異なる動きであるトリガジェスチャーによりジェスチャー不可モードを設定するので、運転者の意図しない動きにより勝手にジェスチャー不可モードを設定することを抑制できる。
【００３１】
〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。各操作パターンデータは、様々な種類の指のパターンを示すデータを含んで構成される例について説明したが、これに限定されない。例えば、各操作パターンデータは、身振り等を含むデータを用いてもよい。また、各操作パターンデータは、指のパターンや身振り等を示すデータに加えて、さらに、手や腕等が動く方向を示す動きベクトルを含んで構成されてもよい。
【００３２】
ステアリングホイール３の回動角度θは、検出部２２から出力されたステアリングホイール３の画像に基づいて判定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ステアリングホイール３の回動角度θは、ステアリングシャフトの回動角度に基づいて判定してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  車両用操作装置
１０  カメラ（撮像部）
２０  処理部
２２  検出部
２３  制御部
２  車載機器（機器）
３  ステアリングホイール
３ａ  リム（把持部）
Ｅ  領域
Ｐ  両手間隔
Ｑ  基準間隔
Ｈ  両手
θ  回動角度
【図１】
2018190275.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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