自動車における車載機器の操作装置
【課題】 マークが運転者の手や指以外の腕や頭によって隠されることで意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止する。
【解決手段】 撮像手段ＣＡが車室内のマークＭ１〜Ｍ７および運転者の手Ｈを撮像し、撮像手段Ｃａから出力される撮像データに基づいて判定手段Ｃ１がマークＭ１〜Ｍ７が運転者の手Ｈによって隠されたと判定すると、操作指令手段Ｃ２が車載機器に操作コマンドを出力する。運転者の姿勢や手Ｈの位置が正常でないために、判定手段Ｃ１が本来は隠される筈のない補助マークＭａが隠されたと判定したときは、操作指令手段Ｃ２はマークＭ１〜Ｍ７が正しく隠されていないと推定して操作コマンドを出力しないので、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【解決手段】 撮像手段ＣＡが車室内のマークＭ１〜Ｍ７および運転者の手Ｈを撮像し、撮像手段Ｃａから出力される撮像データに基づいて判定手段Ｃ１がマークＭ１〜Ｍ７が運転者の手Ｈによって隠されたと判定すると、操作指令手段Ｃ２が車載機器に操作コマンドを出力する。運転者の姿勢や手Ｈの位置が正常でないために、判定手段Ｃ１が本来は隠される筈のない補助マークＭａが隠されたと判定したときは、操作指令手段Ｃ２はマークＭ１〜Ｍ７が正しく隠されていないと推定して操作コマンドを出力しないので、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に設けられたマークを撮像し得る撮像手段と、前記撮像手段から出力される撮像データに基づいて前記マークが隠されたか否かを該マーク毎に個別に判定可能な判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力する操作指令手段とを備える自動車における車載機器の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングハンドル上の乗員の手の位置、動きを読み取るＣＣＤカメラ等の撮像手段と、その撮像手段が読み取った手の位置、動きに基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力できるようにした操作指令手段とを備えたゼスチャーリモコン式操作装置が知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、操作者のゼスチャー、即ち手の位置や手の動きに基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力するものが記載されている。
【０００４】
また下記特許文献２には、ステアリングに設けた貫通孔が運転者の手で塞がれるのに応じてゼスチャーリモコンの作動を開始することで、ゼスチャーリモコンの作動が誤って開始されないようにしたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９４１７８６号公報
【特許文献２】特開２００６−３１２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたものは、ゼスチャーに対する判断ロジックが複雑になるだけでなく、操作者の手の位置や動きを正確に読み取ることが難しく、例えば操作者の違いによるゼスチャーの微妙な違いも明確には識別できないため、読み取り誤差によりゼスチャーリモコンが誤って作動開始されてしまったり、あるいは車載機器に誤った操作コマンドが出力されてしまったりする等の不都合があった。
【０００７】
また特許文献２に記載されたものは、ステアリングに製造段階から必ず貫通孔を設ける必要があり、後付けのオプション対応が難しい上、貫通孔の設置位置やその孔の閉塞状況を読み取る撮像手段の設置位置の制約が大きい等の不都合がある。またゼスチャーリモコンの作動開始後は、特許文献１に記載されたものと同様に、操作者のゼスチャーを読み取って操作コマンドを出力するため、やはり判断ロジックが複雑になるとともに読み取り誤差が生じ易く、車載機器に誤った操作コマンドを出力してしまう場合があった。
【０００８】
そこで、ステアリングハンドルに複数個のマークを設け、これらのマークが操作者の手で隠されたことが撮像手段の撮像データから判定されたときに、車載機器に所定の操作コマンドを出力することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、このように構成すると、本来マークを隠すべき運転者の手や指以外の腕や頭によってマークが隠されることが予想され、このような場合に運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されて違和感を与える可能性がある。
【００１０】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、マークが運転者の手や指以外の腕や頭によって隠されることで意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車室内に設けられたマークを撮像し得る撮像手段と、前記撮像手段から出力される撮像データに基づいて前記マークが隠されたか否かを判定可能な判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力する操作指令手段とを備える、自動車における車載機器の操作装置において、前記車室内に補助マークを設け、前記判定手段が前記補助マークが隠されたと判定したときには、前記操作指令手段は前記操作コマンドを出力しないことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置。
【００１２】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記マークを前記ステアリングハンドルの中央ハブ部あるいはスポーク部に設け、前記補助マークを前記ステアリングハンドルのリム部の上部に設けたことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置が提案される。
【００１３】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記補助マークを前記マークの近傍に設けたことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置が提案される。
【００１４】
尚、実施の形態のオーディオＡＵ、ビデオＤＶＤおよびカーナビＣＮは本発明の車載機器に対応し、実施の形態のカメラＣＡは本発明の撮像手段に対応する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の構成によれば、撮像手段が車室内のマークおよび運転者の手を撮像し、撮像手段から出力される撮像データに基づいて判定手段がマークが運転者の手によって隠されたと判定すると、操作指令手段が車載機器に操作コマンドを出力する。運転者の姿勢や手の位置が正常でないために、判定手段が本来は隠される筈のない補助マークが隠されたと判定したときは、操作指令手段はマークが正しく隠されていないと推定して操作コマンドを出力しないので、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、マークをステアリングハンドルの中央ハブ部あるいはスポーク部に設け、補助マークをステアリングハンドルのリム部の上部に設けたので、運転者がステアリングハンドルの上部を握って運転しているためにマークが隠されたと推定することで、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、補助マークをマークの近傍に設けたので、マークおよび補助マークの両方が隠された場合には、それらが運転者の指以外の部分によって隠されたと推定することで、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】自動車の車室内を示す概略図。（第１の実施の形態）
【図２】インストルメントパネル付近を運転者側から見た正面図。（第１の実施の形態）
【図３】図２の３−３線拡大断面図。（第１の実施の形態）
【図４】制御系のブロック図。（第１の実施の形態）
【図５】操作指令手段の待機モードから第１の作動モードへの切換操作過程を簡略的に示す説明図。（第１の実施の形態）
【図６】操作指令手段の第１の作動モードから第２の作動モードへの切換操作過程を簡略的に示す説明図。（第１の実施の形態）
【図７】車載機器に対する走行中操作の規制を解除して、走行中であっても運転者以外の同乗者による車載機器への手動操作を可能とするための操作過程を簡略的に示す説明図。（第１の実施の形態）
【図８】基準マークの画像処理の手法を示す説明図。（第１の実施の形態）
【図９】第１〜第７マークの作用を説明する図。（第１の実施の形態）
【図１０】補助マークの他の実施の形態を説明する図。（第２の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図９に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００２０】
先ず、図１〜図３において、車室のインストルメントパネルＩには、速度計等の各種計器の他、オーディオＡＵ、ビデオＤＶＤ、カーナビＣＮ等の車載機器のための表示部Ｌや、これら車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮを手動操作するための操作部１等が設けられ、更にその各種計器の正面側には、運転者により操向操作されるステアリングハンドルＳが配設される。
【００２１】
ステアリングハンドルＳは、操向軸（図示せず）に連結された中央ハブ部Ｓａと、その中央ハブ部Ｓａを円環状に取り囲むリム部Ｓｍと、そのリム部Ｓｍおよび中央ハブ部Ｓａ間を連結する３本のスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３とを備える。中央ハブ部Ｓａの外面にはホーンカバー２が着脱可能に被着され、そのホーンカバー２の中央外面には、デザイン処理されたＨ字状の第１マークＭ１が装着される。
【００２２】
また前記スポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３には、これらの外面を体裁よく覆うスポークカバー３が着脱可能に装着される。このスポークカバー３は、図示例では可撓性のあるシート状の金属板をスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３に対応した展開形状に形成して構成されており、その裏面には貼付用の接着剤または接着シートが設けられる。このスポークカバー３をスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３に取付ける際には、該カバー３をスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３の外面に倣わせるように巻き付けて貼付し、且つ該カバー３の自由端縁３ｅを図３に示すように内方に折り曲げるようにして、スポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３に固定する。
【００２３】
前記スポークカバー３の、左側のスポーク部Ｓｂ１に対応する部分には、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４（図示例ではＭ２がボリュームマーク、Ｍ３がソースマーク、Ｍ４がセレクトマークに該当）がそれぞれ接着または印刷により付設されており、またスポークカバー３の、右側のスポーク部Ｓｂ３に対応する部分には、第５〜第７マークＭ５〜Ｍ７（図示例ではＭ５がミュートマーク、Ｍ６がアップマーク、Ｍ７がダウンマークに該当）がそれぞれ接着または印刷により付設されている。
【００２４】
第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４のうち、第２マークＭ２（ボリュームマーク）および第４マークＭ４（セレクトマーク）がステアリングハンドルＳの径方向外側に配置されて第３マークＭ３（ソースマーク）が径方向内側に配置され、同一円周上にある第２マークＭ２（ボリュームマーク）および第４マークＭ４（セレクトマーク）のうち、第２マークＭ２（ボリュームマーク）が上側に配置されて第４マークＭ４（セレクトマーク）が下側に配置されている。また第５〜第７マークＭ５〜Ｍ７のうち、第６マークＭ６（アップマーク）および第７マークＭ７（ダウンマーク）がステアリングハンドルＳの径方向外側に配置されて第５マークＭ５（ミュートマーク）が径方向内側に配置され、同一円周上にある第６マークＭ６（アップマーク）および第７マークＭ７（ダウンマーク）のうち、第６マークＭ６（アップマーク）が上側に配置されて第７マークＭ７（ダウンマーク）が下側に配置されている。
【００２５】
スポークカバー３の左側のスポーク部Ｓｂ１に対応する部分であって、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４よりもステアリングハンドルＳの径方向内側位置には、赤外線を強く反射する赤外線反射素材（再帰性反射素材）で構成されたＬ字状の基準マークＭｓが設けられる。同様に、スポークカバー３の右側のスポーク部Ｓｂ３に対応する部分であって、第５〜第７マークＭ５〜Ｍ７の径方向内側位置には、赤外線を強く反射する赤外線反射素材で構成されたＬ字状の基準マークＭｓが設けられる。左右の基準マークＭｓ，Ｍｓは、ステアリングハンドルＳが中立位置にあるとき、その中心を通る鉛直面に対して左右対称に配置される。基準マークＭｓ，Ｍｓは、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７よりもステアリングハンドルＳの径方向内側に配置されるだけでなく、運転者がステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍに手を置いたときに指が届かないように、リム部Ｓｍから充分に離れた位置に配置される。
【００２６】
後述するカメラＣＡの撮像データから基準マークＭｓ，Ｍｓの位置や形状を識別し易いように、スポークカバー３の色は暗色（例えば黒）であり、基準マークＭｓ，Ｍｓの色は明色（例えば白）である。一方、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置や形状をカメラＣＡの撮像データから識別する必要はないため、それらの色は暗色であれば任意であるが、運転者が第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７を位置を認識して手で隠す必要があるため、運転者が容易に認識可能な色であることが望ましい。
【００２７】
車室内の適所、図示例では運転者のやや斜め後方の天井部には、各マークＭ１〜Ｍ７を撮像し得る撮像手段としてのモノクロのカメラＣＡが設置される。このカメラＣＡは、基準マークＭｓ，Ｍｓの位置や形状を認識可能な撮像データや、運転者が何れかのマークＭ１〜Ｍ７を隠したときは、その隠されたことが明確に認識可能となる撮像データを電子制御装置ＥＣＵ（図４参照）に出力する。
【００２８】
図４に示すように、電子制御装置ＥＣＵは、車室内の適所、例えばインストルメントパネルＩの内部に設置されるものであり、それは、カメラＣＡから出力される撮像データを分析し、その分析データに基づいてマークＭ１〜Ｍ７が隠されたか否かをマークＭ１〜Ｍ７毎に個別に判定可能な判定手段Ｃ１と、その判定手段Ｃ１による判定結果に基づいて車載機器（即ちオーディオＡＵ、ビデオＤＶＤ、カーナビＣＮ）に対する操作コマンドとしての操作指令信号を出力する操作指令手段Ｃ２と、この操作指令手段Ｃ２の出力信号を前記車載機器に対する駆動信号に変換して車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに出力する信号出力部Ｃ３と、カメラＣＡから出力される撮像データに基づいて乗員の手Ｈを認識し得る認識手段Ｃ４とを備えている。
【００２９】
前記カメラＣＡは、判定手段Ｃ１および認識手段Ｃ４の各入力側に接続される。また操作指令手段Ｃ２の入力側には、判定手段Ｃ１および認識手段Ｃ４の各出力側、ならびに外部の前記操作部１、舵角センサＳＥ１および車速センサＳＥ２がそれぞれ接続される。更に信号出力部Ｃ３の入力側には操作指令手段Ｃ２の出力側が接続されるとともに、その信号出力部Ｃ３の出力側には前記車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮが接続されている。
【００３０】
操作指令手段Ｃ２は、前記外部の操作部１による車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮの操作入力を可能とする待機モードと、その操作入力を禁止する第１，第２の作動モードの何れかとを選択的にとることができ、前記待機モードでは、第１マークＭ１および第５マークＭ５以外のマーク（即ち第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４、第６マークＭ６および第７マークＭ７）が隠されても操作指令手段Ｃ２は応答せず、即ち操作コマンドが発せられることはなない。
【００３１】
また操作指令手段Ｃ２は、該操作指令手段Ｃ２が第１または第２の作動モードにある時に、車両において予め設定した状態、即ち所定角以上の舵角操作があった状態、あるいは所定時間内の急激な車速変化があった状態、あるいは第１，第２の何れかの作動モードに切換わってから一定時間（例えば８秒）以上、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７の何れかを隠す操作が無く、放置された状態、あるいは第１または第２の作動モードにあるにも拘わらず第１マークＭ１が再度隠される操作がなされた状態では、前記待機モードに自動的に切換わる。
【００３２】
而して、判定手段Ｃ１は、操作指令手段Ｃ２が待機モードにある状態では、カメラＣＡの撮像データに基づき、図５の（Ａ）に示すようにステアリングハンドルＳの一対の基準マークＭｓ，Ｍｓを認識することで、ステアリングハンドルＳの中心位置と、中立位置からの左右の回転角を検出する。そして後述するように、判定手段Ｃ１は、ステアリングハンドルＳの中心位置および回転角から第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定する。ステアリングハンドルＳに対する基準マークＭｓ，Ｍｓおよび第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置関係は既知であるから、基準マークＭｓ，Ｍｓの位置が分かればステアリングハンドルＳの中心位置が分かり、更にステアリングハンドルＳの回転角が分かれば第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定することができる。
【００３３】
次に、図８に基づいて基準マークＭｓの認識および基準マークＭｓの角度（ステアリングハンドルＳの回転角）の検出について説明する。
【００３４】
Ｌ字状の基準マークＭｓは５個の凸部ａと１個の凹部ｂとを備えており、先ずカメラＣＡの撮像データから凸部ａおよび凹部ｂを抽出する。そして基準マークＭｓの縁に対応する画素を例えば矢印で示すように時計回りに確認してゆく。図中の白の画素は基準マークＭｓに対応し、黒の画素は背景のスポークカバー３に対応する。各画素はその周囲の８個の画素に接しているが、そのうち５個の画素が白であれば、その画素は基準マークＭｓの直線部に存在することになる。例えば、画素Ｐ１，Ｐ２は周囲の８個の画素のうちの５個の画素が白であり、基準マークＭｓの直線部に存在することになる。また画素Ｐ３，Ｐ４は周囲の８個の画素のうちの７個の画素が白であり、基準マークＭｓの凹部ｂに存在することになる。またＰ５〜Ｐ７は周囲の８個の画素のうちの３個ないし４個の画素が白であり、基準マークＭｓの凸部ａに存在することになる。
【００３５】
従って、基準マークＭｓの縁に対応する画素が、その周囲の８個の画素のうちの６個以上が白であれば凹部ｂに対応する画素であると判定することができ、その周囲の８個の画素のうちの４個以下が白であれば凸部ａに対応する画素であると判定することができるので、基準マークＭｓの凸部ａおよび凹部ｂの位置を特定することができる。
【００３６】
而して、撮像データから認識された明度の高い物体が、５個の凸部ａと１個の凹部ｂとを備えていれば、その物体が基準マークＭｓであると判定することができる。そして、例えば右側の基準マークＭｓの凹部ｂの位置と左側の基準マークＭｓの凹部ｂの位置とから、ステアリングハンドルＳの回転角を検出することができる。また左右の基準マークＭｓ，Ｍｓの何れか一方しか認識できない場合でも、認識された側の基準マークＭｓの合計６個の凸部ａおよび凹部ｂのうちの任意の２個の位置関係から、ステアリングハンドルＳの回転角を検出することができる。但し、この場合には、採用する二つの凸部ａあるいは凹部ｂの距離が左右の基準マークＭｓ，Ｍｓ間の距離よりも小さいことから、ステアリングハンドルＳの回転角の検出精度は若干低くなる。
【００３７】
尚、本実施の形態の基準マークＭｓ，ＭｓはＬ字状に形成されているが、その形状はＬ字状に限定されず、Ｔ字状やＥ字状のような他の形状であっても良い。即ち、基準マークＭｓ，Ｍｓは回転対称な図形でないことが必要である。回転対称な図形とは、ｎを２以上の自然数としたときに、その中心回りに（３６０／ｎ）°回転させると自らと重なり合う図形である。また基準マークＭｓ，Ｍｓの認識は所定時間間隔で行われるが、何らかの理由で左右の基準マークＭｓ，Ｍｓを両方とも認識できなかった場合には、次回のサイクルで再度認識が試みられる。
【００３８】
ステアリングハンドルＳの位置は運転者の体格や好みに合わせて調節可能であるが、上述のようにして左右の基準マークＭｓ，Ｍｓの位置を特定することで、ステアリングハンドルＳの中心の位置を特定することができる。そしてステアリングハンドルＳにおける第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置は既知であるため、ステアリングハンドルＳの中心の位置とステアリングハンドルＳの回転角とが決まれば、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定することができる。
【００３９】
撮像データから第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を直接識別するには、撮像データを複雑な画像処理で解析する必要があり、そのためにコンピュータの演算時間や演算負荷が増大する問題がある。しかしながら本実施の形態の如く、基準マークＭｓ，Ｍｓに基づいて第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定することで、コンピュータの演算時間や演算負荷を節減しながら、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を短時間で精度良く推定することが可能になる。
【００４０】
図２に戻り、ステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部に沿って複数個の補助マークＭａ…が設けられる。補助マークＭａ…は仮想的なもので、実際には何も設けられておらず、コンピュータがその位置に補助マークＭａ…が存在するものとして認識している。
【００４１】
次に、図５〜図７および図９を参照しながら、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の機能を説明する。
【００４２】
判定手段Ｃ１は、図５の（Ｂ）に示すように中央の第１マークＭ１を認識しているので、この認識中に、図５の（Ｃ）に示すように第１マークＭ１が運転者の手Ｈで隠された場合にはそのことを迅速確実に認識でき、その認識結果を操作指令手段Ｃ２に出力することで、該手段Ｃ２が待機モードから第１の作動モードに切り換わる。
【００４３】
また第５マークＭ５（ミュートマーク）は、待機モード、第１の作動モードおよび第２の作動モードの何れの状態においても、それが運転者の手によって隠されたことが判定手段Ｃ１により判定可能である。よって、上記いずれの状態においても、第５マークＭ５が運転者の手によって隠されると車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮのボリュームがゼロになり、第５マークＭ５運転者の手によって再び隠されるとボリュームが元の状態に復帰する。第５マークＭ５が運転者の手によって隠されたことを常時認識可能にする理由は、車載のハンズフリー電話が掛かってきたような場合に、車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮのボリュームを速やかにゼロにして電話に出られるようにするためである。
【００４４】
第１マークＭ１および第５マークＭ５（ミュートマーク）だけは、それが例えば１秒〜１．５秒間隠されたときに認識される、いわゆる「長押し」に設定されているが、その他の第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４、第６マークＭ６および第７マークＭ７は、それらが例えば０．５秒〜０．８秒間隠されたときに認識される、いわゆる「チョン押し」に設定されている。
【００４５】
また判定手段Ｃ１は、操作指令手段Ｃ２が第１または第２の作動モードにある状態では、図６の（Ａ）に示すようにスポーク部Ｓｂ１，Ｓｂ２の第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７を認識しているので、この認識中に、例えば図６の（Ｂ）に示すように第２〜第５マークＭ２〜Ｍ５の何れかが運転者の手Ｈで隠された場合にはそのことを迅速確実に認識でき、この認識結果に基づいて操作指令手段Ｃ２が第２の作動モードに切り換わる。更にこの第２の作動モードの状態で、図６の（Ｃ）に示すように第６，第７マークＭ６，Ｍ７の何れかが運転者の手Ｈで隠されたことを迅速確実に認識でき、その認識結果を操作指令手段Ｃ２に出力する。
【００４６】
更に操作指令手段Ｃ２は、それが車速センサＳＥ２の検出信号に基づき自動車が走行中であると判断しているときに、認識手段Ｃ４がリム部Ｓｍ上に手Ｈが２つ有ることを認識しない場合には前記操作部１からの少なくとも一部の操作信号を無効にするが、認識手段Ｃ４が図７に示すようにリム部Ｓｍ上に手Ｈが２つ有ることを認識した場合には前記操作信号を無効にしないように構成される。
【００４７】
よって、走行中においては従来と同様、安全運転の観点から車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮの操作部１への手動操作の少なくとも一部を無効にできる。しかしながら走行中であってもリム部Ｓｍ上に手Ｈが２つ有ることを認識手段Ｃ４が認識した場合には、前記操作部１から操作信号が出力されても、それは運転者以外の乗員により操作されたものと見做せることから、操作指令手段Ｃ２は前記操作信号を無効にしないようにして、運転者以外の乗員による操作を有効としている。これにより、自動車が走行中であっても、運転者が両手ＨでステアリングＳを握っておれば、運転者以外の同乗者による車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮへの操作が可能となり、使い勝手、利便性が向上する。
【００４８】
操作指令手段Ｃ２は、これが待機モードにある時に第１マークＭ１が隠されたと判定手段Ｃ１が判定するのに基づいて第１の作動モードに切換わる。その第１の作動モードでは、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４の１つが隠されることで車載機器における操作対象（図示例では「ボリューム」と、ビデオ・オーディオを選択する「ソース」と、アルバム名・曲名を選択する「セレクト」と）を任意に選択可能となる。尚、第１の作動モードに切換わった当初は、前記「ボリューム」、「ソース」および「セレクト」のうち、「ボリューム」が自動的に選択される。
【００４９】
また操作指令手段Ｃ２は、これが第１の作動モードにある時に、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４の何れかが隠されたと判定手段Ｃ１が判定するのに基づいて第２の作動モードに切換わり、その第２の作動モードでは、第６，第７マークＭ６，Ｍ７の１つが隠されることで前記操作対象に関係した複数の操作パラメータの１つを選択可能である。
【００５０】
その操作パラメータとは、前記操作対象に関連して操作者がより具体的に選択操作すべき操作内容を意味しており、図示例では第２マークＭ２が隠されたことで「ボリューム」が選択された場合には、第６マークＭ６を隠すことが「音量上げ」に、また第７マークＭ７を隠すことが「音量下げ」にそれぞれ対応する。
【００５１】
また第３マークＭ３が隠されたことで「ソース」が選択された場合には、第６マークＭ６を隠すことがＯＦＦ・ビデオ・オーディオの「一方向順送り」に、また第７マークＭ７を隠すことが「他方向の順送り」にそれぞれ対応する。
【００５２】
更に第４マークＭ４が隠されたことで「セレクト」が選択された場合には、第６マークＭ６を隠すことが楽曲や動画の「一方向順送り」に、また第７マークＭ７を隠すことが楽曲や動画の「他方向順送り」にそれぞれ対応する。
【００５３】
第２の作動モードにおいて、第１マークＭ１が隠されるか、第６マークＭ６あるいは第７マークＭ７が隠されない状態が所定時間（例えば８秒）継続してアイムアウトになると、第２の作動モードから待機モードに切り換わる。第１の作動モードにおいて、第１マークＭ１が隠されるか、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４の何れかが隠されない状態が所定時間（例えば８秒）継続してアイムアウトになると、第１の作動モードから待機モードに切り換わる。
【００５４】
ところで、図２に鎖線で示すように運転者が直進走行時にステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部を握る癖を持っている場合、運転者の腕Ａによって第１マークＭ１が覆われることで、判定手段Ｃ１が第１マークＭ１が隠されたと誤判定する虞がある。しかしながら、運転者がステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部を握ると、そこに設けられた補助マークＭａ…が運転者の手Ｈによって隠されたことが判定手段Ｃ１によって判定されるため、操作指令手段Ｃ２が操作コマンドの出力を禁止する。これにより、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されて違和感を与えることが防止される。
【００５５】
以上のように本実施の形態によれば、運転者がステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部を握ったために第１マークＭ１が隠されても、複数個の補助マークＭａ…が何れかが隠されていれば操作コマンドを出力しないので、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されて違和感を与えるのを防止することができる。また本実施の形態によれば、上述した第１マークＭ１が誤って隠された場合だけでなく、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が誤って隠された場合にも、同様にして運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００５６】
尚、実施の形態では複数の補助マークＭａ…のうち、少なくとも一つの補助マークＭａの面積の例えば９０％以上が隠されたとき、判定手段Ｃ１は補助マークＭａ…が隠されたと判定するが、それに限定されるものではない。
【００５７】
またカメラＣＡから出力される撮像データに基づいて複数のマークＭ１〜Ｍ７が隠されたか否かをマーク毎に個別に判定可能な判定手段Ｃ１と、その判定手段Ｃ１による判定結果に基づいて車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンド（操作指令信号）を出力する操作指令手段Ｃ２とを備えるので、各々のマークＭ１〜Ｍ７が操作者の手ＨでカメラＣＡから隠された否かに基づいて車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンドを正確に出力できるだけでなく、操作者の操作手順も判り易く、操作者の認識違いによる誤操作も効果的に防止可能となる。
【００５８】
しかもその操作指令手段Ｃ２における判断ロジックは比較的単純であってコスト節減が図られる上、演算処理も迅速に行うことができる。また前記複数個のマークＭ１〜Ｍ７は車室内の被取付部材（図示例ではステアリングＳに着脱可能なホーンカバー２、スポークカバー３）に設けられていて、それらカバー２，３やステアリングＳに読み取り用の貫通孔を特別に穿設する必要はないため、後付けのオプション対応が比較的容易であるばかりか、各マークＭ１〜Ｍ７およびカメラＣＡの設置位置の自由度も比較的高くなり、更にステアリングＳを持つ運転者が手元でマークＭ１〜Ｍ７を隠す操作を容易且つ迅速に行うことができる。
【００５９】
その上、操作者は、第１マークＭを隠すだけで操作指令手段Ｃ２を待機モードから第１の作動モードに迅速且つ確実に切換えることができ、更にその第１の作動モードでは、複数個のマークＭ２〜Ｍ４の１つを隠すだけで車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮにおける操作対象を迅速且つ確実に選択することができる。更に操作者は、操作指令手段Ｃ２が前記第２の作動モードにある時に、第６，第７マークＭ６，Ｍ７の１つを隠すだけで、操作対象に関係して指定すべき複数の操作パラメータ、即ち操作内容の１つを迅速且つ確実に選択できる。
【００６０】
次に、図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００６１】
第２の実施の形態は、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が誤って隠されたときに、意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止するためのものである。
【００６２】
ステアリングハンドルＳの第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７の各々の近傍に、各２個の補助マークＭａ，Ｍ２が設けられる。図示例では、第２マークＭ２の近傍の補助マークＭａ，Ｍ２と、第６マークＭ６の近傍の補助マークＭａ，Ｍ２とが示されており、第３マークＭ３、第４マークＭ４、第５マークＭ５および第７マークＭ７の近傍の補助マークＭａ，Ｍ２は図示を省略している。これらの補助マークＭａ，Ｍａは仮想的なもので、実際には何も設けられておらず、コンピュータがその位置に補助マークＭａ，Ｍａが存在するものとして認識している。補助マークＭａ，Ｍａの寸法は第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７の寸法よりも大きく、運転者の手Ｈの指ではその面積の６０％未満しか隠しきれない寸法に設定されている。
【００６３】
而して、判定手段Ｃ１は、何れかの補助マークＭａの面積の６０％以上が隠されたと判定した場合、それに対応する第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が隠されていても、操作指令手段Ｃ２は操作コマンドの出力を禁止する。これにより、例えば白い帽子を被った運転者の頭で第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７およびその近傍の補助マークＭａ，Ｍａが隠されたような場合に、運転者の指で第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が隠されたと誤判定されて意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６５】
例えば、実施の形態では第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７をステアリングハンドルＳに設けているが、それをインストルメントパネル等の車室内の任意の位置に設けても良い。
【００６６】
また実施の形態の補助マークＭａは運転者から目視不能な仮想的なものであるが、それを運転者から目視可能なものとしても良い。
【００６７】
また補助マークＭａの数や位置は実施の形態に限定されるものではない。
【００６８】
また実施の形態では、本発明操作装置によりオーディオＡＵ、ビデオＤＶＤ、カーナビＣＮ等を操作できるようにしたものを示したが、本発明では、操作対象を車載の他の機器、例えばエアコン等の空調装置、テレビ等にしてもよい。
【００６９】
また実施の形態では、操作指令手段Ｃ２は、マークＭ１〜Ｍ７が隠されたことについての判定手段Ｃ１の判定結果に基づいて車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンド（操作指令信号）を出力するようにしたものを示したが、本発明では、マークＭ１〜Ｍ７が隠されたことについての判定手段Ｃ１の判定結果と、認識手段Ｃ４が手Ｈを認識した結果とを組み合わせた判断ロジックに基づき車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンド（操作指令信号）を出力するようにしてもよい。この場合においても、認識手段Ｃ４は、手Ｈを手Ｈ以外の身体部位（頭、腕等）と識別するだけであるため、従来技術のように判断ロジックが複雑化することはない。
【符号の説明】
【００７０】
ＡＵ オーディオ（車載機器）
Ｃ１ 判定手段
Ｃ２ 操作指令手段
ＣＡ カメラ（撮像手段）
ＣＮ カーナビ（車載機器）
ＤＶＤ ビデオ（車載機器）
Ｍ１〜Ｍ７ マーク
ＭＡ 補助マーク
Ｓ ステアリングハンドル
Ｓａ 中央ハブ部
Ｓｂ１〜Ｓｂ３ スポーク部
Ｓｍ リム部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に設けられたマークを撮像し得る撮像手段と、前記撮像手段から出力される撮像データに基づいて前記マークが隠されたか否かを該マーク毎に個別に判定可能な判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力する操作指令手段とを備える自動車における車載機器の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングハンドル上の乗員の手の位置、動きを読み取るＣＣＤカメラ等の撮像手段と、その撮像手段が読み取った手の位置、動きに基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力できるようにした操作指令手段とを備えたゼスチャーリモコン式操作装置が知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、操作者のゼスチャー、即ち手の位置や手の動きに基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力するものが記載されている。
【０００４】
また下記特許文献２には、ステアリングに設けた貫通孔が運転者の手で塞がれるのに応じてゼスチャーリモコンの作動を開始することで、ゼスチャーリモコンの作動が誤って開始されないようにしたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９４１７８６号公報
【特許文献２】特開２００６−３１２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたものは、ゼスチャーに対する判断ロジックが複雑になるだけでなく、操作者の手の位置や動きを正確に読み取ることが難しく、例えば操作者の違いによるゼスチャーの微妙な違いも明確には識別できないため、読み取り誤差によりゼスチャーリモコンが誤って作動開始されてしまったり、あるいは車載機器に誤った操作コマンドが出力されてしまったりする等の不都合があった。
【０００７】
また特許文献２に記載されたものは、ステアリングに製造段階から必ず貫通孔を設ける必要があり、後付けのオプション対応が難しい上、貫通孔の設置位置やその孔の閉塞状況を読み取る撮像手段の設置位置の制約が大きい等の不都合がある。またゼスチャーリモコンの作動開始後は、特許文献１に記載されたものと同様に、操作者のゼスチャーを読み取って操作コマンドを出力するため、やはり判断ロジックが複雑になるとともに読み取り誤差が生じ易く、車載機器に誤った操作コマンドを出力してしまう場合があった。
【０００８】
そこで、ステアリングハンドルに複数個のマークを設け、これらのマークが操作者の手で隠されたことが撮像手段の撮像データから判定されたときに、車載機器に所定の操作コマンドを出力することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、このように構成すると、本来マークを隠すべき運転者の手や指以外の腕や頭によってマークが隠されることが予想され、このような場合に運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されて違和感を与える可能性がある。
【００１０】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、マークが運転者の手や指以外の腕や頭によって隠されることで意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車室内に設けられたマークを撮像し得る撮像手段と、前記撮像手段から出力される撮像データに基づいて前記マークが隠されたか否かを判定可能な判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて車載機器に対する操作コマンドを出力する操作指令手段とを備える、自動車における車載機器の操作装置において、前記車室内に補助マークを設け、前記判定手段が前記補助マークが隠されたと判定したときには、前記操作指令手段は前記操作コマンドを出力しないことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置。
【００１２】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記マークを前記ステアリングハンドルの中央ハブ部あるいはスポーク部に設け、前記補助マークを前記ステアリングハンドルのリム部の上部に設けたことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置が提案される。
【００１３】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記補助マークを前記マークの近傍に設けたことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置が提案される。
【００１４】
尚、実施の形態のオーディオＡＵ、ビデオＤＶＤおよびカーナビＣＮは本発明の車載機器に対応し、実施の形態のカメラＣＡは本発明の撮像手段に対応する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の構成によれば、撮像手段が車室内のマークおよび運転者の手を撮像し、撮像手段から出力される撮像データに基づいて判定手段がマークが運転者の手によって隠されたと判定すると、操作指令手段が車載機器に操作コマンドを出力する。運転者の姿勢や手の位置が正常でないために、判定手段が本来は隠される筈のない補助マークが隠されたと判定したときは、操作指令手段はマークが正しく隠されていないと推定して操作コマンドを出力しないので、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、マークをステアリングハンドルの中央ハブ部あるいはスポーク部に設け、補助マークをステアリングハンドルのリム部の上部に設けたので、運転者がステアリングハンドルの上部を握って運転しているためにマークが隠されたと推定することで、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、補助マークをマークの近傍に設けたので、マークおよび補助マークの両方が隠された場合には、それらが運転者の指以外の部分によって隠されたと推定することで、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】自動車の車室内を示す概略図。（第１の実施の形態）
【図２】インストルメントパネル付近を運転者側から見た正面図。（第１の実施の形態）
【図３】図２の３−３線拡大断面図。（第１の実施の形態）
【図４】制御系のブロック図。（第１の実施の形態）
【図５】操作指令手段の待機モードから第１の作動モードへの切換操作過程を簡略的に示す説明図。（第１の実施の形態）
【図６】操作指令手段の第１の作動モードから第２の作動モードへの切換操作過程を簡略的に示す説明図。（第１の実施の形態）
【図７】車載機器に対する走行中操作の規制を解除して、走行中であっても運転者以外の同乗者による車載機器への手動操作を可能とするための操作過程を簡略的に示す説明図。（第１の実施の形態）
【図８】基準マークの画像処理の手法を示す説明図。（第１の実施の形態）
【図９】第１〜第７マークの作用を説明する図。（第１の実施の形態）
【図１０】補助マークの他の実施の形態を説明する図。（第２の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図９に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００２０】
先ず、図１〜図３において、車室のインストルメントパネルＩには、速度計等の各種計器の他、オーディオＡＵ、ビデオＤＶＤ、カーナビＣＮ等の車載機器のための表示部Ｌや、これら車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮを手動操作するための操作部１等が設けられ、更にその各種計器の正面側には、運転者により操向操作されるステアリングハンドルＳが配設される。
【００２１】
ステアリングハンドルＳは、操向軸（図示せず）に連結された中央ハブ部Ｓａと、その中央ハブ部Ｓａを円環状に取り囲むリム部Ｓｍと、そのリム部Ｓｍおよび中央ハブ部Ｓａ間を連結する３本のスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３とを備える。中央ハブ部Ｓａの外面にはホーンカバー２が着脱可能に被着され、そのホーンカバー２の中央外面には、デザイン処理されたＨ字状の第１マークＭ１が装着される。
【００２２】
また前記スポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３には、これらの外面を体裁よく覆うスポークカバー３が着脱可能に装着される。このスポークカバー３は、図示例では可撓性のあるシート状の金属板をスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３に対応した展開形状に形成して構成されており、その裏面には貼付用の接着剤または接着シートが設けられる。このスポークカバー３をスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３に取付ける際には、該カバー３をスポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３の外面に倣わせるように巻き付けて貼付し、且つ該カバー３の自由端縁３ｅを図３に示すように内方に折り曲げるようにして、スポーク部Ｓｂ１〜Ｓｂ３に固定する。
【００２３】
前記スポークカバー３の、左側のスポーク部Ｓｂ１に対応する部分には、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４（図示例ではＭ２がボリュームマーク、Ｍ３がソースマーク、Ｍ４がセレクトマークに該当）がそれぞれ接着または印刷により付設されており、またスポークカバー３の、右側のスポーク部Ｓｂ３に対応する部分には、第５〜第７マークＭ５〜Ｍ７（図示例ではＭ５がミュートマーク、Ｍ６がアップマーク、Ｍ７がダウンマークに該当）がそれぞれ接着または印刷により付設されている。
【００２４】
第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４のうち、第２マークＭ２（ボリュームマーク）および第４マークＭ４（セレクトマーク）がステアリングハンドルＳの径方向外側に配置されて第３マークＭ３（ソースマーク）が径方向内側に配置され、同一円周上にある第２マークＭ２（ボリュームマーク）および第４マークＭ４（セレクトマーク）のうち、第２マークＭ２（ボリュームマーク）が上側に配置されて第４マークＭ４（セレクトマーク）が下側に配置されている。また第５〜第７マークＭ５〜Ｍ７のうち、第６マークＭ６（アップマーク）および第７マークＭ７（ダウンマーク）がステアリングハンドルＳの径方向外側に配置されて第５マークＭ５（ミュートマーク）が径方向内側に配置され、同一円周上にある第６マークＭ６（アップマーク）および第７マークＭ７（ダウンマーク）のうち、第６マークＭ６（アップマーク）が上側に配置されて第７マークＭ７（ダウンマーク）が下側に配置されている。
【００２５】
スポークカバー３の左側のスポーク部Ｓｂ１に対応する部分であって、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４よりもステアリングハンドルＳの径方向内側位置には、赤外線を強く反射する赤外線反射素材（再帰性反射素材）で構成されたＬ字状の基準マークＭｓが設けられる。同様に、スポークカバー３の右側のスポーク部Ｓｂ３に対応する部分であって、第５〜第７マークＭ５〜Ｍ７の径方向内側位置には、赤外線を強く反射する赤外線反射素材で構成されたＬ字状の基準マークＭｓが設けられる。左右の基準マークＭｓ，Ｍｓは、ステアリングハンドルＳが中立位置にあるとき、その中心を通る鉛直面に対して左右対称に配置される。基準マークＭｓ，Ｍｓは、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７よりもステアリングハンドルＳの径方向内側に配置されるだけでなく、運転者がステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍに手を置いたときに指が届かないように、リム部Ｓｍから充分に離れた位置に配置される。
【００２６】
後述するカメラＣＡの撮像データから基準マークＭｓ，Ｍｓの位置や形状を識別し易いように、スポークカバー３の色は暗色（例えば黒）であり、基準マークＭｓ，Ｍｓの色は明色（例えば白）である。一方、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置や形状をカメラＣＡの撮像データから識別する必要はないため、それらの色は暗色であれば任意であるが、運転者が第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７を位置を認識して手で隠す必要があるため、運転者が容易に認識可能な色であることが望ましい。
【００２７】
車室内の適所、図示例では運転者のやや斜め後方の天井部には、各マークＭ１〜Ｍ７を撮像し得る撮像手段としてのモノクロのカメラＣＡが設置される。このカメラＣＡは、基準マークＭｓ，Ｍｓの位置や形状を認識可能な撮像データや、運転者が何れかのマークＭ１〜Ｍ７を隠したときは、その隠されたことが明確に認識可能となる撮像データを電子制御装置ＥＣＵ（図４参照）に出力する。
【００２８】
図４に示すように、電子制御装置ＥＣＵは、車室内の適所、例えばインストルメントパネルＩの内部に設置されるものであり、それは、カメラＣＡから出力される撮像データを分析し、その分析データに基づいてマークＭ１〜Ｍ７が隠されたか否かをマークＭ１〜Ｍ７毎に個別に判定可能な判定手段Ｃ１と、その判定手段Ｃ１による判定結果に基づいて車載機器（即ちオーディオＡＵ、ビデオＤＶＤ、カーナビＣＮ）に対する操作コマンドとしての操作指令信号を出力する操作指令手段Ｃ２と、この操作指令手段Ｃ２の出力信号を前記車載機器に対する駆動信号に変換して車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに出力する信号出力部Ｃ３と、カメラＣＡから出力される撮像データに基づいて乗員の手Ｈを認識し得る認識手段Ｃ４とを備えている。
【００２９】
前記カメラＣＡは、判定手段Ｃ１および認識手段Ｃ４の各入力側に接続される。また操作指令手段Ｃ２の入力側には、判定手段Ｃ１および認識手段Ｃ４の各出力側、ならびに外部の前記操作部１、舵角センサＳＥ１および車速センサＳＥ２がそれぞれ接続される。更に信号出力部Ｃ３の入力側には操作指令手段Ｃ２の出力側が接続されるとともに、その信号出力部Ｃ３の出力側には前記車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮが接続されている。
【００３０】
操作指令手段Ｃ２は、前記外部の操作部１による車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮの操作入力を可能とする待機モードと、その操作入力を禁止する第１，第２の作動モードの何れかとを選択的にとることができ、前記待機モードでは、第１マークＭ１および第５マークＭ５以外のマーク（即ち第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４、第６マークＭ６および第７マークＭ７）が隠されても操作指令手段Ｃ２は応答せず、即ち操作コマンドが発せられることはなない。
【００３１】
また操作指令手段Ｃ２は、該操作指令手段Ｃ２が第１または第２の作動モードにある時に、車両において予め設定した状態、即ち所定角以上の舵角操作があった状態、あるいは所定時間内の急激な車速変化があった状態、あるいは第１，第２の何れかの作動モードに切換わってから一定時間（例えば８秒）以上、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７の何れかを隠す操作が無く、放置された状態、あるいは第１または第２の作動モードにあるにも拘わらず第１マークＭ１が再度隠される操作がなされた状態では、前記待機モードに自動的に切換わる。
【００３２】
而して、判定手段Ｃ１は、操作指令手段Ｃ２が待機モードにある状態では、カメラＣＡの撮像データに基づき、図５の（Ａ）に示すようにステアリングハンドルＳの一対の基準マークＭｓ，Ｍｓを認識することで、ステアリングハンドルＳの中心位置と、中立位置からの左右の回転角を検出する。そして後述するように、判定手段Ｃ１は、ステアリングハンドルＳの中心位置および回転角から第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定する。ステアリングハンドルＳに対する基準マークＭｓ，Ｍｓおよび第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置関係は既知であるから、基準マークＭｓ，Ｍｓの位置が分かればステアリングハンドルＳの中心位置が分かり、更にステアリングハンドルＳの回転角が分かれば第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定することができる。
【００３３】
次に、図８に基づいて基準マークＭｓの認識および基準マークＭｓの角度（ステアリングハンドルＳの回転角）の検出について説明する。
【００３４】
Ｌ字状の基準マークＭｓは５個の凸部ａと１個の凹部ｂとを備えており、先ずカメラＣＡの撮像データから凸部ａおよび凹部ｂを抽出する。そして基準マークＭｓの縁に対応する画素を例えば矢印で示すように時計回りに確認してゆく。図中の白の画素は基準マークＭｓに対応し、黒の画素は背景のスポークカバー３に対応する。各画素はその周囲の８個の画素に接しているが、そのうち５個の画素が白であれば、その画素は基準マークＭｓの直線部に存在することになる。例えば、画素Ｐ１，Ｐ２は周囲の８個の画素のうちの５個の画素が白であり、基準マークＭｓの直線部に存在することになる。また画素Ｐ３，Ｐ４は周囲の８個の画素のうちの７個の画素が白であり、基準マークＭｓの凹部ｂに存在することになる。またＰ５〜Ｐ７は周囲の８個の画素のうちの３個ないし４個の画素が白であり、基準マークＭｓの凸部ａに存在することになる。
【００３５】
従って、基準マークＭｓの縁に対応する画素が、その周囲の８個の画素のうちの６個以上が白であれば凹部ｂに対応する画素であると判定することができ、その周囲の８個の画素のうちの４個以下が白であれば凸部ａに対応する画素であると判定することができるので、基準マークＭｓの凸部ａおよび凹部ｂの位置を特定することができる。
【００３６】
而して、撮像データから認識された明度の高い物体が、５個の凸部ａと１個の凹部ｂとを備えていれば、その物体が基準マークＭｓであると判定することができる。そして、例えば右側の基準マークＭｓの凹部ｂの位置と左側の基準マークＭｓの凹部ｂの位置とから、ステアリングハンドルＳの回転角を検出することができる。また左右の基準マークＭｓ，Ｍｓの何れか一方しか認識できない場合でも、認識された側の基準マークＭｓの合計６個の凸部ａおよび凹部ｂのうちの任意の２個の位置関係から、ステアリングハンドルＳの回転角を検出することができる。但し、この場合には、採用する二つの凸部ａあるいは凹部ｂの距離が左右の基準マークＭｓ，Ｍｓ間の距離よりも小さいことから、ステアリングハンドルＳの回転角の検出精度は若干低くなる。
【００３７】
尚、本実施の形態の基準マークＭｓ，ＭｓはＬ字状に形成されているが、その形状はＬ字状に限定されず、Ｔ字状やＥ字状のような他の形状であっても良い。即ち、基準マークＭｓ，Ｍｓは回転対称な図形でないことが必要である。回転対称な図形とは、ｎを２以上の自然数としたときに、その中心回りに（３６０／ｎ）°回転させると自らと重なり合う図形である。また基準マークＭｓ，Ｍｓの認識は所定時間間隔で行われるが、何らかの理由で左右の基準マークＭｓ，Ｍｓを両方とも認識できなかった場合には、次回のサイクルで再度認識が試みられる。
【００３８】
ステアリングハンドルＳの位置は運転者の体格や好みに合わせて調節可能であるが、上述のようにして左右の基準マークＭｓ，Ｍｓの位置を特定することで、ステアリングハンドルＳの中心の位置を特定することができる。そしてステアリングハンドルＳにおける第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置は既知であるため、ステアリングハンドルＳの中心の位置とステアリングハンドルＳの回転角とが決まれば、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定することができる。
【００３９】
撮像データから第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を直接識別するには、撮像データを複雑な画像処理で解析する必要があり、そのためにコンピュータの演算時間や演算負荷が増大する問題がある。しかしながら本実施の形態の如く、基準マークＭｓ，Ｍｓに基づいて第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を推定することで、コンピュータの演算時間や演算負荷を節減しながら、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の位置を短時間で精度良く推定することが可能になる。
【００４０】
図２に戻り、ステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部に沿って複数個の補助マークＭａ…が設けられる。補助マークＭａ…は仮想的なもので、実際には何も設けられておらず、コンピュータがその位置に補助マークＭａ…が存在するものとして認識している。
【００４１】
次に、図５〜図７および図９を参照しながら、第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７の機能を説明する。
【００４２】
判定手段Ｃ１は、図５の（Ｂ）に示すように中央の第１マークＭ１を認識しているので、この認識中に、図５の（Ｃ）に示すように第１マークＭ１が運転者の手Ｈで隠された場合にはそのことを迅速確実に認識でき、その認識結果を操作指令手段Ｃ２に出力することで、該手段Ｃ２が待機モードから第１の作動モードに切り換わる。
【００４３】
また第５マークＭ５（ミュートマーク）は、待機モード、第１の作動モードおよび第２の作動モードの何れの状態においても、それが運転者の手によって隠されたことが判定手段Ｃ１により判定可能である。よって、上記いずれの状態においても、第５マークＭ５が運転者の手によって隠されると車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮのボリュームがゼロになり、第５マークＭ５運転者の手によって再び隠されるとボリュームが元の状態に復帰する。第５マークＭ５が運転者の手によって隠されたことを常時認識可能にする理由は、車載のハンズフリー電話が掛かってきたような場合に、車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮのボリュームを速やかにゼロにして電話に出られるようにするためである。
【００４４】
第１マークＭ１および第５マークＭ５（ミュートマーク）だけは、それが例えば１秒〜１．５秒間隠されたときに認識される、いわゆる「長押し」に設定されているが、その他の第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４、第６マークＭ６および第７マークＭ７は、それらが例えば０．５秒〜０．８秒間隠されたときに認識される、いわゆる「チョン押し」に設定されている。
【００４５】
また判定手段Ｃ１は、操作指令手段Ｃ２が第１または第２の作動モードにある状態では、図６の（Ａ）に示すようにスポーク部Ｓｂ１，Ｓｂ２の第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７を認識しているので、この認識中に、例えば図６の（Ｂ）に示すように第２〜第５マークＭ２〜Ｍ５の何れかが運転者の手Ｈで隠された場合にはそのことを迅速確実に認識でき、この認識結果に基づいて操作指令手段Ｃ２が第２の作動モードに切り換わる。更にこの第２の作動モードの状態で、図６の（Ｃ）に示すように第６，第７マークＭ６，Ｍ７の何れかが運転者の手Ｈで隠されたことを迅速確実に認識でき、その認識結果を操作指令手段Ｃ２に出力する。
【００４６】
更に操作指令手段Ｃ２は、それが車速センサＳＥ２の検出信号に基づき自動車が走行中であると判断しているときに、認識手段Ｃ４がリム部Ｓｍ上に手Ｈが２つ有ることを認識しない場合には前記操作部１からの少なくとも一部の操作信号を無効にするが、認識手段Ｃ４が図７に示すようにリム部Ｓｍ上に手Ｈが２つ有ることを認識した場合には前記操作信号を無効にしないように構成される。
【００４７】
よって、走行中においては従来と同様、安全運転の観点から車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮの操作部１への手動操作の少なくとも一部を無効にできる。しかしながら走行中であってもリム部Ｓｍ上に手Ｈが２つ有ることを認識手段Ｃ４が認識した場合には、前記操作部１から操作信号が出力されても、それは運転者以外の乗員により操作されたものと見做せることから、操作指令手段Ｃ２は前記操作信号を無効にしないようにして、運転者以外の乗員による操作を有効としている。これにより、自動車が走行中であっても、運転者が両手ＨでステアリングＳを握っておれば、運転者以外の同乗者による車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮへの操作が可能となり、使い勝手、利便性が向上する。
【００４８】
操作指令手段Ｃ２は、これが待機モードにある時に第１マークＭ１が隠されたと判定手段Ｃ１が判定するのに基づいて第１の作動モードに切換わる。その第１の作動モードでは、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４の１つが隠されることで車載機器における操作対象（図示例では「ボリューム」と、ビデオ・オーディオを選択する「ソース」と、アルバム名・曲名を選択する「セレクト」と）を任意に選択可能となる。尚、第１の作動モードに切換わった当初は、前記「ボリューム」、「ソース」および「セレクト」のうち、「ボリューム」が自動的に選択される。
【００４９】
また操作指令手段Ｃ２は、これが第１の作動モードにある時に、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４の何れかが隠されたと判定手段Ｃ１が判定するのに基づいて第２の作動モードに切換わり、その第２の作動モードでは、第６，第７マークＭ６，Ｍ７の１つが隠されることで前記操作対象に関係した複数の操作パラメータの１つを選択可能である。
【００５０】
その操作パラメータとは、前記操作対象に関連して操作者がより具体的に選択操作すべき操作内容を意味しており、図示例では第２マークＭ２が隠されたことで「ボリューム」が選択された場合には、第６マークＭ６を隠すことが「音量上げ」に、また第７マークＭ７を隠すことが「音量下げ」にそれぞれ対応する。
【００５１】
また第３マークＭ３が隠されたことで「ソース」が選択された場合には、第６マークＭ６を隠すことがＯＦＦ・ビデオ・オーディオの「一方向順送り」に、また第７マークＭ７を隠すことが「他方向の順送り」にそれぞれ対応する。
【００５２】
更に第４マークＭ４が隠されたことで「セレクト」が選択された場合には、第６マークＭ６を隠すことが楽曲や動画の「一方向順送り」に、また第７マークＭ７を隠すことが楽曲や動画の「他方向順送り」にそれぞれ対応する。
【００５３】
第２の作動モードにおいて、第１マークＭ１が隠されるか、第６マークＭ６あるいは第７マークＭ７が隠されない状態が所定時間（例えば８秒）継続してアイムアウトになると、第２の作動モードから待機モードに切り換わる。第１の作動モードにおいて、第１マークＭ１が隠されるか、第２〜第４マークＭ２〜Ｍ４の何れかが隠されない状態が所定時間（例えば８秒）継続してアイムアウトになると、第１の作動モードから待機モードに切り換わる。
【００５４】
ところで、図２に鎖線で示すように運転者が直進走行時にステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部を握る癖を持っている場合、運転者の腕Ａによって第１マークＭ１が覆われることで、判定手段Ｃ１が第１マークＭ１が隠されたと誤判定する虞がある。しかしながら、運転者がステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部を握ると、そこに設けられた補助マークＭａ…が運転者の手Ｈによって隠されたことが判定手段Ｃ１によって判定されるため、操作指令手段Ｃ２が操作コマンドの出力を禁止する。これにより、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されて違和感を与えることが防止される。
【００５５】
以上のように本実施の形態によれば、運転者がステアリングハンドルＳのリム部Ｓｍの上部を握ったために第１マークＭ１が隠されても、複数個の補助マークＭａ…が何れかが隠されていれば操作コマンドを出力しないので、運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されて違和感を与えるのを防止することができる。また本実施の形態によれば、上述した第１マークＭ１が誤って隠された場合だけでなく、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が誤って隠された場合にも、同様にして運転者の意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００５６】
尚、実施の形態では複数の補助マークＭａ…のうち、少なくとも一つの補助マークＭａの面積の例えば９０％以上が隠されたとき、判定手段Ｃ１は補助マークＭａ…が隠されたと判定するが、それに限定されるものではない。
【００５７】
またカメラＣＡから出力される撮像データに基づいて複数のマークＭ１〜Ｍ７が隠されたか否かをマーク毎に個別に判定可能な判定手段Ｃ１と、その判定手段Ｃ１による判定結果に基づいて車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンド（操作指令信号）を出力する操作指令手段Ｃ２とを備えるので、各々のマークＭ１〜Ｍ７が操作者の手ＨでカメラＣＡから隠された否かに基づいて車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンドを正確に出力できるだけでなく、操作者の操作手順も判り易く、操作者の認識違いによる誤操作も効果的に防止可能となる。
【００５８】
しかもその操作指令手段Ｃ２における判断ロジックは比較的単純であってコスト節減が図られる上、演算処理も迅速に行うことができる。また前記複数個のマークＭ１〜Ｍ７は車室内の被取付部材（図示例ではステアリングＳに着脱可能なホーンカバー２、スポークカバー３）に設けられていて、それらカバー２，３やステアリングＳに読み取り用の貫通孔を特別に穿設する必要はないため、後付けのオプション対応が比較的容易であるばかりか、各マークＭ１〜Ｍ７およびカメラＣＡの設置位置の自由度も比較的高くなり、更にステアリングＳを持つ運転者が手元でマークＭ１〜Ｍ７を隠す操作を容易且つ迅速に行うことができる。
【００５９】
その上、操作者は、第１マークＭを隠すだけで操作指令手段Ｃ２を待機モードから第１の作動モードに迅速且つ確実に切換えることができ、更にその第１の作動モードでは、複数個のマークＭ２〜Ｍ４の１つを隠すだけで車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮにおける操作対象を迅速且つ確実に選択することができる。更に操作者は、操作指令手段Ｃ２が前記第２の作動モードにある時に、第６，第７マークＭ６，Ｍ７の１つを隠すだけで、操作対象に関係して指定すべき複数の操作パラメータ、即ち操作内容の１つを迅速且つ確実に選択できる。
【００６０】
次に、図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００６１】
第２の実施の形態は、第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が誤って隠されたときに、意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止するためのものである。
【００６２】
ステアリングハンドルＳの第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７の各々の近傍に、各２個の補助マークＭａ，Ｍ２が設けられる。図示例では、第２マークＭ２の近傍の補助マークＭａ，Ｍ２と、第６マークＭ６の近傍の補助マークＭａ，Ｍ２とが示されており、第３マークＭ３、第４マークＭ４、第５マークＭ５および第７マークＭ７の近傍の補助マークＭａ，Ｍ２は図示を省略している。これらの補助マークＭａ，Ｍａは仮想的なもので、実際には何も設けられておらず、コンピュータがその位置に補助マークＭａ，Ｍａが存在するものとして認識している。補助マークＭａ，Ｍａの寸法は第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７の寸法よりも大きく、運転者の手Ｈの指ではその面積の６０％未満しか隠しきれない寸法に設定されている。
【００６３】
而して、判定手段Ｃ１は、何れかの補助マークＭａの面積の６０％以上が隠されたと判定した場合、それに対応する第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が隠されていても、操作指令手段Ｃ２は操作コマンドの出力を禁止する。これにより、例えば白い帽子を被った運転者の頭で第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７およびその近傍の補助マークＭａ，Ｍａが隠されたような場合に、運転者の指で第２〜第７マークＭ２〜Ｍ７が隠されたと誤判定されて意図せぬ操作コマンドが出力されるのを防止することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６５】
例えば、実施の形態では第１〜第７マークＭ１〜Ｍ７をステアリングハンドルＳに設けているが、それをインストルメントパネル等の車室内の任意の位置に設けても良い。
【００６６】
また実施の形態の補助マークＭａは運転者から目視不能な仮想的なものであるが、それを運転者から目視可能なものとしても良い。
【００６７】
また補助マークＭａの数や位置は実施の形態に限定されるものではない。
【００６８】
また実施の形態では、本発明操作装置によりオーディオＡＵ、ビデオＤＶＤ、カーナビＣＮ等を操作できるようにしたものを示したが、本発明では、操作対象を車載の他の機器、例えばエアコン等の空調装置、テレビ等にしてもよい。
【００６９】
また実施の形態では、操作指令手段Ｃ２は、マークＭ１〜Ｍ７が隠されたことについての判定手段Ｃ１の判定結果に基づいて車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンド（操作指令信号）を出力するようにしたものを示したが、本発明では、マークＭ１〜Ｍ７が隠されたことについての判定手段Ｃ１の判定結果と、認識手段Ｃ４が手Ｈを認識した結果とを組み合わせた判断ロジックに基づき車載機器ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮに対する操作コマンド（操作指令信号）を出力するようにしてもよい。この場合においても、認識手段Ｃ４は、手Ｈを手Ｈ以外の身体部位（頭、腕等）と識別するだけであるため、従来技術のように判断ロジックが複雑化することはない。
【符号の説明】
【００７０】
ＡＵ オーディオ（車載機器）
Ｃ１ 判定手段
Ｃ２ 操作指令手段
ＣＡ カメラ（撮像手段）
ＣＮ カーナビ（車載機器）
ＤＶＤ ビデオ（車載機器）
Ｍ１〜Ｍ７ マーク
ＭＡ 補助マーク
Ｓ ステアリングハンドル
Ｓａ 中央ハブ部
Ｓｂ１〜Ｓｂ３ スポーク部
Ｓｍ リム部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に設けられたマーク（Ｍ１〜Ｍ７）を撮像し得る撮像手段（ＣＡ）と、前記撮像手段（ＣＡ）から出力される撮像データに基づいて前記マーク（Ｍ１〜Ｍ７）が隠されたか否かを判定可能な判定手段（Ｃ１）と、前記判定手段（Ｃ１）による判定結果に基づいて車載機器（ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮ）に対する操作コマンドを出力する操作指令手段（Ｃ２）とを備える、自動車における車載機器の操作装置において、
前記車室内に補助マーク（Ｍａ）を設け、前記判定手段（Ｃ１）が前記補助マーク（Ｍａ）が隠されたと判定したときには、前記操作指令手段（Ｃ２）は前記操作コマンドを出力しないことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置。
【請求項２】
前記マーク（Ｍ１〜Ｍ７）を前記ステアリングハンドル（Ｓ）の中央ハブ部（Ｓａ）あるいはスポーク部（Ｓｂ１〜Ｓｂ３）に設け、前記補助マーク（Ｍａ）を前記ステアリングハンドル（Ｓ）のリム部（Ｓｍ）の上部に設けたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車における車載機器の操作装置。
【請求項３】
前記補助マーク（Ｍａ）を前記マーク（Ｍ１〜Ｍ７）の近傍に設けたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車における車載機器の操作装置。
【請求項１】
車室内に設けられたマーク（Ｍ１〜Ｍ７）を撮像し得る撮像手段（ＣＡ）と、前記撮像手段（ＣＡ）から出力される撮像データに基づいて前記マーク（Ｍ１〜Ｍ７）が隠されたか否かを判定可能な判定手段（Ｃ１）と、前記判定手段（Ｃ１）による判定結果に基づいて車載機器（ＡＵ，ＤＶＤ，ＣＮ）に対する操作コマンドを出力する操作指令手段（Ｃ２）とを備える、自動車における車載機器の操作装置において、
前記車室内に補助マーク（Ｍａ）を設け、前記判定手段（Ｃ１）が前記補助マーク（Ｍａ）が隠されたと判定したときには、前記操作指令手段（Ｃ２）は前記操作コマンドを出力しないことを特徴とする、自動車における車載機器の操作装置。
【請求項２】
前記マーク（Ｍ１〜Ｍ７）を前記ステアリングハンドル（Ｓ）の中央ハブ部（Ｓａ）あるいはスポーク部（Ｓｂ１〜Ｓｂ３）に設け、前記補助マーク（Ｍａ）を前記ステアリングハンドル（Ｓ）のリム部（Ｓｍ）の上部に設けたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車における車載機器の操作装置。
【請求項３】
前記補助マーク（Ｍａ）を前記マーク（Ｍ１〜Ｍ７）の近傍に設けたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車における車載機器の操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０１３０７（Ｐ２０１２−２０１３０７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９６３３（Ｐ２０１１−６９６３３）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（３９０００５４３０）株式会社ホンダアクセス (205)
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（３９０００５４３０）株式会社ホンダアクセス (205)
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