(57)【要約】【課題】  走行中に操作を行っても、事故の発生を未然に防止でき、安全性の高い「ナビゲーションシステム及びその制御方法」を提供する。【解決手段】  ナビゲーションシステム１は、操作手段（空間入力装置４）と、警告発令条件を記憶した記憶部６と、情報提示部（立体虚像表示装置３）と、制御部２と、車外状況検知手段（車外探知センサー５）とを有している。制御部２は車外状況検知手段（車外探知センサー５）が取得した情報と警告発令条件とを比較して警告の要否を判断し、警告が必要なときは、操作手段（空間入力装置４）及び／又は情報提示部（立体虚像表示装置３）を警告モードとする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナビゲーションシステムの操作手段と、
警告発令条件を記憶した記憶部と、
少なくともルート案内表示及び機能選択表示を行う情報提示部と、
自車外の状況を検知し、自車外の状況に関する情報を収集する車外状況検知手段と、
前記車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報と前記警告発令条件とを比較して警告の要否を判断し、警告が必要なときは、前記操作手段及び／又は前記情報提示部を警告モードに切り替える制御部と
を有することを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項２】
ナビゲーションシステムの操作手段と、
警告発令条件を記憶した記憶部と、
少なくともルート案内表示及び機能選択表示を行う情報提示部と、
自車外の状況を検知し、自車外の状況に関する情報を収集する車外状況検知手段と、
自車の走行速度を検知する車速検知手段とを有し、
前記車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報及び前記車速検知手段が取得した自車の速度に関する情報と前記警告発令条件とを比較して警告の要否を判断し、警告が必要なときは、前記操作手段及び／又は前記情報提示部を警告モードに切り替える制御部と
を有することを特徴とするナビゲーションシステム。
【請求項３】
車外状況検知手段は自車近傍の他車、人及びその他の障害物の存在、移動速度及び移動方向の少なくともひとつを検知することを特徴とする請求項１又は２記載のナビゲーションシステム。
【請求項４】
車外状況検知手段は車々間通信、車載カメラ、レーダーの少なくともひとつを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のナビゲーションシステム。
【請求項５】
警告モード時の前記操作手段を操作不能とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のナビゲーションシステム。
【請求項６】
前記情報提示部は画像表示及び／又は音声出力であり、警告モード時は当該画面表示及び／又は音声出力により警告を発することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のナビゲーションシステム。
【請求項７】
前記情報提示部は警告モードで画像表示を消滅させることによって警告を発することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載のナビゲーションシステム。
【請求項８】
前記情報提示部及び前記操作手段はタッチパネルディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のナビゲーションシステム。
【請求項９】
前記情報提示部は空間に立体虚像を映し出す立体虚像表示装置を備え、前記操作手段は前記立体虚像表示装置により表示される操作点に対する入力操作を検知する空間入力装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のナビゲーションシステム。
【請求項１０】
予め設定した警告発令条件と車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報とを比較するステップと、
当該ステップによる比較結果に基づいてナビゲーションシステム操作が車両の安全運行に支障があるか否かを判断するステップと、
当該ステップにおいてナビゲーションシステム操作が車両の安全運行に支障があると判断したときは警告発令及び／又はナビゲーションシステム操作を不可とするステップと
を含むことを特徴とするナビゲーションシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーションシステムに関し、特に、安全な操作を可能とする車載用ナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナビゲーションシステムは、その普及率は確実に高まっている。しかし、その一方で走行中にナビゲーションシステムの画面を注視したり、操作したりすることに起因する接触事故等も多数報告されるようになってきている。
【０００３】
このような走行中のナビゲーションシステムの注視、操作に起因する事故発生を防止し、より安全なオペレーションの実現を目的とするものとして特許文献１等が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、ナビゲーション装置を運転席近くと助手席近くとの間で移動可能とし、運転席近くに設置しているときは、車の停車中のみ入力操作を有効とし、走行中における入力操作は無効とするナビゲーション装置が開示されている。
このようなナビゲーション装置であれば、車が停止していなければナビゲーション装置は運転者の操作を受け付けないので、安全な操作、オペレーションを実現でき、操作中の接触事故等を未然に防止できる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７４２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ナビゲーションシステムを搭載した車が走行状態にあっても、例えば高速道路等で歩行者の存在を気にすることなく巡航速度で移動しているときや、車の流れが一定方向であり、通行量も少ない場合等は、多少の操作であれば、ナビゲーションシステムを操作しても安全性にさほど影響を及ぼさない状況も考えられる。また、極々低速で走行しており、その速度で走行している限りは、事故等が発生する可能性は極めて低い場合もある。
【０００７】
このような状況における運転者の心理として、ナビゲーションシステムの操作を全く受け付けない状態は、却ってストレスを溜める要因になることも考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、十分な安全性を確保しつつ、できるだけナビゲーションシステムの操作を許容するナビゲーションシステム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】
【０００９】
かかる目的を達成するための本発明のナビゲーションシステムは、ナビゲーションシステムの操作手段と、警告発令条件を記憶した記憶部と、少なくともルート案内表示及び機能選択表示を行う情報提示部と、自車外の状況を検知し、自車外の状況に関する情報を収集する車外状況検知手段と、前記車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報と前記警告発令条件とを比較して警告の要否を判断し、警告が必要なときは、前記操作手段及び／又は前記情報提示部を警告モードに切り替える制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他のナビゲーションシステムは、ナビゲーションシステムの操作手段と、警告発令条件を記憶した記憶部と、少なくともルート案内表示及び機能選択表示を行う情報提示部と、自車外の状況を検知し、自車外の状況に関する情報を収集する車外状況検知手段と、自車の走行速度を検知する車速検知手段とを有し、前記車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報及び前記車速検知手段が取得した自車の速度に関する情報と前記警告発令条件とを比較して警告の要否を判断し、警告が必要なときは、前記操作手段及び／又は前記情報提示部を警告モードに切り替える制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
このような構成のナビゲーションシステムにおいて、車外状況検知手段は自車近傍の他車、人及びその他の障害物の存在、移動速度及び移動方向の少なくともひとつを検知する構成とすることができる。
【００１２】
事故を引き起こす因子となり得るこれらの対象物に関する種々の情報を取得し、これらの情報を解析した結果、十分な安全性が確保されていると判断できれば、警告モードとせずナビゲーションシステムの通常の操作をすることができる。
【００１３】
ここで、前記警告発令条件は、このような車外状況検知手段が検知する自車近傍の他車、人、その他の障害物の存在、移動速度、移動方向等に関する情報に対応する事項についての条件が設定されることになる。例えば、他車が自車の前方１５ｍに位置している場合に警告モードとする、人が自車の周囲１０ｍに存在している場合に警告モードとする等の条件を設定する。また、自車近傍に他車が存在していても、自車から遠ざかる方向に移動しており、自車の安全性にさほど影響を及ぼさないと考えられる場合等は、警告モードとしないようにすることもできる。
また、前記のような車速検知手段を備えた構成とし、自車の車速も警告発令条件との比較項目とする場合には、例えば、４０ｋｍ／ｈで走行中は警告モードとする等の条件を設定することができる。これらの条件設定は適宜行うことができ、当然に、数種類の比較項目を組み合わせた条件設定が可能である。
【００１４】
また、前記のようなナビゲーションシステムにおいて、車外状況検知手段は車々間通信、車載カメラ、レーダーの少なくともひとつを備えた構成とすることができる。
【００１５】
昨今、車を取り巻く技術の進歩は目覚しく、自車の周囲の状況を検知し、一定の車線をキープして走行したり、一定の間隔を保って前走車を追尾したり、自動的にアクセル、ブレーキ操作を行ったりするような電子デバイスも登場している。このようなデバイスを車外状況検知手段に応用し、ある程度の事故回避措置がとられている場合には、運転者がわずかな時間ナビゲーションシステムを操作したとしても、その安全性は損なわれることはない。
そこで、本発明は、このような車外状況検知手段による安全性の確保がされているかの判断をし、安全性が確保されている限りは、ナビゲーションシステムの操作を可能とし、安全性が十分に確保されているとはいえず、運転者が集中して運転しなければならない状況のときは警告モードとすることとした。
【００１６】
本発明のナビゲーションシステムは、前記のように車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報、車速検知手段が取得した自車の速度に関する情報と警告発令条件とを比較して警告の要否を判断し、警告が必要なときは、操作手段や情報提示部を警告モードとするものである。ここで、警告モードにおける警告の手段は、運転者の注意を喚起でき、車両運行における安全性を確保できるものであればどのようなものであってもよいが、例えば、警告モード時の前記操作手段を操作不能とする構成とすることができる。また、前記情報提示部は画像表示及び／又は音声出力であり、警告モード時は当該画面表示及び／又は音声出力により警告を発する構成とすることもでき、さらに、前記情報提示部は警告モードで画像表示を消滅させることによって警告を発する構成とすることもできる。
【００１７】
また、これらの措置を組み合わせることもできる。この際、自車の置かれた状況等に応じて、警告手段を段階的に変化させる構成とすることもできる。例えば、まず、音声や画面表示で運転者の注意を促し、その後、操作不能として、操作を受け付けない構成とすることもできる。
【００１８】
前記のような構成のナビゲーションシステムは、従来あるナビゲーションシステムをベースとして構成することができ、例えば、前記情報提示部及び前記操作手段がタッチパネルディスプレイである構成としたり、前記情報提示部は空間に立体虚像を映し出す立体虚像表示装置を備え、前記操作手段は前記立体虚像表示装置により表示される操作点に対する入力操作を検知する空間入力装置を備えた構成としたりすることができる。
【００１９】
従来、ナビゲーションシステムにおける安全性を阻害する要因として、ダッシュボード等に取り付けられた表示部へ視線を移すことや、画面と操作部とが離れて位置するタイプのナビゲーションシステムでは画面と操作部との間で視線を移動させることが考えられる。
このため、情報提示部及び操作手段をタッチパネルディスプレイとして構成すれば、画面と操作部との間の視線移動の問題を解消できる。さらに、空間に立体虚像を映し出す立体虚像表示装置を備え、前記操作手段は前記立体虚像表示装置により表示される操作点に対する入力操作を検知する空間入力装置を備えている構成を採用すれば、運転時、前方からの視線の移動を軽減し、あるいは全く視線の移動をすることなく、ナビゲーションシステムの表示を読み取り、操作が可能となる。
そこで、情報提示部、操作手段につき、このような構成とすれば、前記のような車外状況検知手段や、車速検知手段が取得した情報に基づく警告と相俟ってより安全なナビゲーションシステムの操作が可能となる。
【００２０】
本発明のナビゲーションシステムの制御方法の発明は、予め設定した警告発令条件と車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報とを比較するステップと、当該ステップによる比較結果に基づいてナビゲーションシステム操作が車両の安全運行に支障があるか否かを判断するステップと、当該ステップにおいてナビゲーションシステム操作が車両の安全運行に支障があると判断したときは警告発令及び／又はナビゲーションシステム操作を不可とするステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
ナビゲーションシステムにおいて、このような制御を行えば、前記のように例え、車が走行中であっても、安全性が確認されている限り、ナビゲーションシステムの操作を行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、車外状況検知手段が取得した車外の状況に関する情報と警告発令条件とを比較して警告の要否を判断するようにしたので、走行中であっても自車の周囲の安全性が確認されていれば、ナビゲーションシステムの操作を行うことができ、一方、安全性の確認が取れていない場合には警告を発し、また、操作を受け付けないため車両運行時の高い安全性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
図１は本実施例のナビゲーションシステム１の構成を示すブロック図であるが、本実施例のナビゲーションシステム１は、制御部２に、立体虚像表示装置３、空間入力装置４、車外探知レーダー５、記憶部６、音声出力部７、車速センサー８を接続して構成されている。
ここで、立体虚像表示装置３は本発明の情報提示部に相当し、空間入力装置４は本発明の操作手段に相当する。また、車外探知レーダー５は本発明の車外状況検知手段に相当し、車速センサー８は本発明の車速検知手段に相当する。
【００２５】
記憶部６には地図情報、その他ナビゲーションに必要な種々の情報、プログラムと共に、警告発令条件に関する情報、警告発令を行うプログラムが格納されている。ナビゲーションシステム１は、自車の状況がこの警告発令条件を満たしたときに、警告モードとなる。
【００２６】
ここで、警告発令条件は、自車の置かれた状況に応じ、ナビゲーションシステム１の操作を行っても十分な安全が確保されるようにいくつものパターンがプログラムされている。表１にその一例を示す。
【表１】
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【００２７】
表１に示した例は、高速道路上の走行を想定したナビゲーションシステム１の警告発令条件を示したものである。この警告発令条件に基づく制御、ナビゲーションシステム１の動作を図２に示したフロー図を参照しつつ、説明する。
（１）自車の速度変動（ステップ１）
加減速が頻繁に行われ、自車の速度変動が激しい場合は、高速道路本線に合流したばかりで未だ巡航走行に移行できていなかったり、周囲に多数の他車が存在していたりする等、運転者は十分な注意を払って運転しなければならない状況が多いと考えられる。
そこで、制御部２は記憶部６に格納したプログラムに基づいて、自車の速度変動を監視する。制御部２は、車速センサー８によって得られた速度データを受け取り、一定時間（例えば過去３０秒間）の自車の速度変動が一定範囲に収まっているか否かの判断を行う。自車の速度変動が激しい場合は、制御部２は空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３に指令を出し、これらを警告モードに切り替える。本実施例では、過去３０秒間の自車の速度変動が±１０ｋｍ／ｈ以上のときは警告発令条件に合致するため、制御部２は、空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３を警告モードに切り替える（ステップＳ１）。
（２）自車の走行速度（ステップＳ２）
ステップＳ１において、自車の速度変動が規定の範囲内であり、巡航走行していると判断される場合であっても、自車の走行速度が増せば、運転者は、それだけ緊張感を持って注意深く運転しなければならない。
そこで、制御部２は記憶部６に格納したプログラムに基づいて、自車の走行速度を監視する。制御部２は、車速センサー８によって得られた速度データを受け取り、自車が一定以上の速度で走行しているか否かの判断を行う。自車の速度が高い場合は、制御部２は空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３に指令を出し、これらを警告モードに切り替える。本実施例では、自車の走行速度が８０ｋｍ／ｈ以上のときは警告発令条件に合致するため、制御部２は、空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３を警告モードに切り替える（ステップＳ２）。
（３）前車との間隔（ステップＳ３）
ステップ１において、自車の速度変動が規定の範囲内であり、巡航走行していると判断され、さらにステップＳ２において、自車の走行速度が規定値以下であっても、前方、特に同一車線上に他車が存在し、当該他車との間隔が近い場合は、当該他車が急ブレーキを踏むこと等も想定される。また、後方から迫る他車との間隔が詰まってきたときも、より慎重な運転を心がける必要がある。
そこで、制御部２は記憶部６に格納したプログラムに基づいて、自車の周囲の状況を監視する。制御部２は、車外状況センサー５から車外の状況に関するデータを受け取り、他車と安全な間隔を確保できているか否かの判断を行う。自車と他車との間隔が狭い場合は、制御部２は空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３に指令を出し、これらを警告モードに切り替える。本実施例では、他車との間隔が３０ｍ以下となったときは警告発令条件に合致するため、制御部２は、空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３を警告モードに切り替える（ステップＳ３）。
（４）他車との相対速度（ステップＳ４）
ステップＳ３では、特に同一車線上に他車が存在し、当該他車との間隔が近い場合を想定しているが、このステップ４では、特に隣車線上の他車との相対速度を判断対象としている。すなわち、追い越し又は追い抜きの際の相対速度を判断対象としている。これは、自車が追い越し又は追い抜きの態勢に入っている場合に、運転者は前車が急な車線変更をしないか等を注意深く観察しながら運転することを要し、また、これとは逆に、他車が自車に対して追い越し又は追い抜きをしようとしているときも、慎重な運転が求められることを考慮したものである。
一方、他車の移動方向、移動速度も参酌して求められる他車との相対速度を解析した結果、例えば、自車から遠ざかる方向に移動している等、自車の安全な走行に重大な影響を与えるとは判断されない場合には、警告モードに切り替えることを要しないと考えられる。
制御部２は記憶部６に格納したプログラムに基づいて、自車の周囲の状況を監視する。制御部２は、車外状況センサー５から車外の状況に関するデータを受け取ると共に、車速センサー８から自車の速度データを受け取り、他車との相対速度が安全な範囲内であるか否かの判断を行う。他車との相対速度が速い場合は、制御部２は空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３に指令を出し、これらを警告モードに切り替える。本実施例では、他車との相対速度が接近方向へ１５ｋｍ／ｈ以上となったときは警告発令条件に合致するため、制御部２は、空間入力装置４及び／又は立体虚像表示装置３を警告モードに切り替える（ステップＳ４）。なお、相対速度を測定する対象となる他車は、自車の周囲４０ｍの範囲にあるものを対象とした。
【００２８】
次に、警告モード時の警告方法について説明する。本実施例のナビゲーションシステム１は、前記のように情報提示部として立体虚像表示装置３、操作手段として空間入力装置４を備えている。図３は、立体虚像表示装置３と空間入力装置４とを備えた車内のようすを表した説明図であるが、立体虚像表示装置３と空間入力装置４とにより、空間表示９が映し出されるとともに空間動作検出エリア１０が形成されている。空間入力装置４は、空間動作検出センサー１１を備えており、空間動作検出エリア１０内における運転者の動作に反応して、ナビゲーションシステム１の操作が行われる。
【００２９】
すなわち、警告モードとなっておらず、通常の操作が可能な状態では、運転者は、空間表示９に対応させて空間動作検出エリア１０内に指先をかざし、所定の動作をすれば、ナビゲーションシステム１の操作をすることができる。
【００３０】
これに対し、警告モード時は、空間入力装置４は操作不能の状態となっており、運転者の操作行為、すなわち運転者が空間動作検出エリア１０に指先をかざしたことを、空間動作検出センサー１１が検知すると、音声出力部７がビープ音で警告モードにあることを知らせる。
また、立体虚像表示装置３の設定によっては、空間表示９に現在警告モードであることを表示することができる。例えば、『注意！！前車に接近中！！』等のメッセージを表示させることができる。この際、音声出力部７によりこのメッセージを読み上げるように設定することもできる。
【００３１】
さらに、設定変更することによって、図４に示すように、警告モード時に空間表示９を消滅させるようにすることができる。本実施例のように情報提示部として立体虚像表示装置３を採用した場合、立体虚像表示装置３による空間表示９は、運転中の運転者が、前方を見つめ、空間表示９を注視しなくても無意識のうちに運転者の視野に入る位置に設定することができる。空間表示９をこのような位置に設定しておけば、警告モードの際に空間表示９を消滅させれば、運転者は、前方を見たままで、空間表示９が消滅したことに気づくことができ、警告モードに入っていることを認識できる。このとき、勿論、音声出力部７による、ビープ音、メッセージの読み上げを併用することもできる。
【００３２】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
例えば、警告発令条件につき、本実施例では、説明の都合上、高速道路上の走行を想定した一例のみを示したが、車両の安全運行に関する種々の因子、例えば、自車近傍の他車、人、その他の障害物の存在、移動速度、移動方向等について、詳細な条件設定を行うことができる。
また、カーブが連続する区間に入る等の道路形状に関する情報を記憶部６に格納した地図情報から取得したり、車外レーダーで予測したりして警告発令条件に反映させることもできる。さらに、車々間通信、車載カメラ、レーダー等により取得した種々のデータを警告発令条件に反映させることもできる。
また、図５、図６に示すように、立体虚像表示装置３、空間入力装置４に代えて、操作手段、情報提示部としてタッチパネルディスプレイ１２を採用することができる。図５は、警告発令条件として自車周辺の車両の有無を採用した場合に、警告モードでない状態を示す説明図であり、図６は、警告モードとなっている状態を示す説明図である。警告モードとなっている場合には、図６に示すように画面に『注意！周辺車両があります』とのメッセージ１３を表示するとともに、ビープ音１４で注意を促す構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例における制御の一例を示すフロー図である。
【図３】立体虚像表示装置と空間入力装置とを備えた車内のようすを表した説明図であって、警告モードでない状態を表す図である。
【図４】立体虚像表示装置と空間入力装置とを備えた車内のようすを表した説明図であって、警告モードの状態を表す図である。
【図５】タッチパネルディスプレイの警告モードでない状態を示す説明図である。
【図６】タッチパネルディスプレイの警告モードの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ナビゲーションシステム
２  制御部
３  立体虚像表示装置
４  空間入力装置
５  車外探知センサー
６  記憶部
７  音声出力部
８  車速センサー
９  空間表示
１０  空間動作検出エリア
１１  空間動作検出センサー
【図１】
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【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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