JP6310691B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行時における安全性を向上させるための車両制御装置に関するものである。

近年の車両は、運転操作以外を目的とする機能が充実してきている。例えば、車両の運転席には、カーナビゲーションシステムやオーディオ機器などの様々な車載機器が搭載されている。走行中に車載機器を操作するためには、運転者は視線を車両の進行方向から当該機器へと移すこととなる。そのため、車両の走行中における安全性を確保するため、車両の走行中にはナビゲーションシステムの入力操作などを行うことができないようにする技術が提供されている。しかし、カーナビゲーションシステム等における入力操作が走行中に全くできないと、運転者は、走行中に目的地やルートの変更を行うことができず、利便性が損なわれてしまうという問題がある。

そこで、走行中の安全を確保しつつ、走行中にも機器への入力操作ができるようにする技術が開発されている。例えば、特許文献１には、車両の走行中における運転者によるナビゲーション装置の表示部の操作を不能とする技術が開示されている。すなわち、車両が走行中か否かを検出する検出部と、運転者の動作と同乗者の動作とを検出する検出センサとを設ける。そして、車両が走行中では無い場合は表示部の操作を可能とする一方、車両が走行中の場合は、表示部の操作者が運転者であれば操作を不能とし、同乗者であれば操作を可能とする。

特開平８−１８４４４９号公報

このように、運転者ではない者による操作を走行中であっても可能とすることにより、安全性を確保しつつ不便性を軽減することができる。しかしながら、例えば、同乗者がいない場合は、車両の走行中にカーナビゲーションシステム等における入力操作ができないことには変わりがない。また、操作者が運転者であるのか同乗者であるのかを判別する必要があるため、複雑な機構が必要となってしまう。さらに、検出手段が操作者を誤認識してしまった場合は、安全性を確保することができなくなってしまう。

そこで、本発明は、車両の走行中であっても、安全性と車載機器の利便性とを両立することが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両制御装置は、前記目的を達成するために、車両が所定以上の車速で走行しているときに、車内で操作する機器の操作を無効とする機器操作無効化手段と、車両の外部の情報を取得する外部情報取得手段と、機器操作無効化手段によって車内で操作する機器の操作が無効にされているときに、外部情報取得手段が取得した外部情報を用いて算出または判定された車両のリスクに基づいて、該機器の操作の許可を判断する許可判断手段と、許可判断手段が機器の操作を許可すると判断した場合、機器操作無効化手段によって無効にされている機器の操作を有効にする機器操作有効化手段と、機器操作有効化手段によって車内で操作する機器の操作を有効にされることを乗員に報知する報知手段と、を有し、許可判断手段は、算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが所定時間経過するまでに増大するか否かを予測判定し、車両のリスクが所定時間経過するまでに増大すると予測判定されなかった場合に、車内で操作する機器の操作を許可すると判断し、外部情報取得手段が取得した情報に加えて、車両の状態に関する情報、または運転者の状態に関する情報、またはこれらの情報の組み合わせに基づいて決定された時間が経過するまでに、算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが増大するか否かを予測判定することを特徴とする。

このように、車両が所定以上の車速で走行しているときは車内での機器操作を無効化するが、車両のリスクに基づいて機器操作を許可すると判断された場合は機器操作を有効化される。これにより、車両の走行中であっても、安全性を確保しつつ車内での機器操作が可能になる。また、無効化された機器操作が有効化された場合、有効になったことが乗員に報知される。これにより、乗員は、無効化されていた車内での機器操作が可能になったことを速やかに認識することができる。

本発明によれば、車両の走行中であっても、安全性を確保しつつ車内での機器操作が可能になり、また、車内での機器操作が可能になったことを乗員は速やかに認識することができるので、安全性と車載機器の利便性とを両立することができる。

車両の全体構成図である。 車両制御装置の制御信号の出入力を示すブロック図である。 リスク判定処理を示す図である。 機器操作無効化制御処理を示す図である。 機器操作有効化制御処理を示す図である。 機器操作処理を示す図である。

本発明の車両制御装置を備えた車両１は、図１に示すように、車両１の外部の情報を取得する撮像装置２と、車両１の走行速度等を検出する車両状態検出装置３と、車両１のリスクに基づいて車両１の制御を行う制御部４と、車両１の運転席に設けられたカーナビゲーションシステム５と、運転席において運転手に表示や音、振動などで報知する手段、例えば警報を出力する報知装置６とを備えている。

外部情報取得手段である撮像装置２は、車両１の前部に設けられた２台のフロントカメラであり、所定時間（例えば４ミリ秒）毎に、車両１の外部を撮像して画像データを取得する。本実施形態では、撮像装置２は、車両１のフロントガラス付近の車内側に設置され、車両１の前方を撮像するが、これに限らず、車両１の側方や後方を撮像するカメラを設けてもよい。

車両状態検出装置３は、車両１の走行速度と、車両１に作用しているモーメントや車両１の舵角を検出して、検出した走行速度に応じた車速データ、検出したモーメントに応じたモーメントデータ、および検出した舵角に応じた舵角データを取得する。

制御部４は、例えばＣＰＵやＥＣＵであり、図２に示すように、撮像装置２と車両状態検出装置３とから情報を取得して解析する制御を行う情報取得部７と、車両１の車載機器の制御を行う車載機器制御部８と、を備えている。

情報取得部７は、車両１のエンジンの点火装置または原動機としてのモータ制御の始動部、例えば電動機の始動装置のスイッチであるイグニッションスイッチ（図示せず）のＯＮ操作とともに、またはその信号に基づき設定される時間に起動し、前記スイッチが起動状態であるときは各情報の解析を常時実行する。情報取得部７は、車両１のリスクを認識して算出・判定するリスク認識部９を有している。

許可判断手段であるリスク認識部９は、撮像装置２から取得した画像データを解析して得られた外部情報に基づいて車両１のリスクを算出・判定する。本実施形態においては、リスク認識部９は、撮像装置２から取得した画像データに基づいて、車両１の走行方向に存在する先行車両や歩行者、障害物の有無、車両１から該障害物までの距離、車線に対する車両１の走行方向などを解析する。さらに、リスク認識部９は、車両状態検出装置３から取得したモーメントデータ、および舵角データに基づいて、車両１のリスクを算出・判定する。本実施形態においては、リスク認識部９は、車両状態検出装置３から取得したモーメントデータに基づいて、車両１に作用するヨー、ピッチ、ロール等のモーメントの種別とモーメントの強弱を解析するとともに、舵角データや、前記モーメントの強弱またはこれらの組み合わせに基づいて車両１の舵角を解析する。そして、リスク認識部９は、画像データ、モーメントデータ、および舵角データに基づいて解析した各情報を用いて、総合的に車両１のリスクを分析して判定する。

例えば、リスク認識部９は、画像データ、モーメントデータ、舵角データ、および経過時間等、またはこれらの組み合わせに基づいて、先行車両、歩行者、および障害物等の物体と車両１との相対位置を算出し、リスクが増大しているか否かを判定する。そして、モーメントデータや舵角データ等から推定される車両１の進行方向に、車両１の走行方向に物体が無い、または車両１から物体までの距離が遠いと、画像データから推定される場合は、リスクが増大していないと判定する。一方、車両１の進行方向であって、車両１から近距離の範囲に物体があると推定される場合や、当該物体に車両１が近づいている場合は、リスクが増大していると判定する。

また、リスク認識部９は、車両１のリスクが将来（所定時間経過後）に増大するか否かを予測判定する。具体的には、リスク認識部９は、画像データ、モーメントデータ、舵角データ、運転者の姿勢や運転時間などの運転者状態データ、および、例えば１０秒前などの一定時間までのステアリング、アクセルペダル、およびブレーキペダルの操作量などの運転履歴のデータに基づいて、予測時間を設定する。この予測時間は、リスク認識部９は、画像データ、モーメントデータ、舵角データ、運転者状態データ、および運転履歴のデータの全てを用いて設定してもよいし、これらのデータの内のいずれかの組み合わせに基づいて予測時間を設定してもよい。そして、リスク認識部９は、現在から設定した予測時間が経過するまでに、判定したリスクが増大するか否かを予測判定する。

なお、リスク認識部９は、撮像装置２が取得した画像データのみに基づいて車両１のリスクを判定してもよいし、車両状態検出装置３が取得したモーメントデータや舵角データのみに基づいて車両１のリスクを判定してもよい。また、画像データやモーメントデータ等に加えて、車両状態検出装置３が取得した車速データやその他の情報に基づいて車両１のリスクを判定してもよい。

また、リスク認識部９は、個々のリスクの積算値によって、車両１のリスクを判定してもよい。すなわち、画像データから算出されるリスク値、モーメントデータから算出されるリスク値、舵角データから算出されるリスク値等を積算して、各リスク値の積算値を用いて車両１のリスクを判定する。例えば、車両１の走行方向に先行車両、歩行者、および障害物等がないと判別した場合は、リスク値は低くなる。また、車両１の走行方向に車両１の走行方向に先行車両が走行していると判別した場合、車両１から当該先行車両までの距離が近いほどリスク値は高くなる。また、車両１に作用するモーメントが弱いほどリスク値は低く、舵角が車両１の直進に近いほどリスク値は低くなる。したがって、例えば、車両１から先行車両までの距離が近くなくとも、車両１に作用するモーメントが強い場合は、リスクの積算値が高くなる。個々のリスクには、例えば、乗員の乗車位置や姿勢などに基づいた乗員傷害のリスクなどが含まれるようにしてもよい。

ここで、リスク認識部９は、個々のリスク値を算出する場合であっても、個々のリスクの積算値に基づいて車両１のリスクを判定するのではなく、個々のリスク値が全て所定以下であるか否かを判定するようにしてもよい。また、個々のリスクの積算値ではなく、個々のリスク値のうちの最大値を用いて車両１のリスクを判定するようにしてもよい。

また、リスク認識部９は、撮像装置２によって取得された画像データに基づいて車両１のリスクポテンシャルの分布を示すリスクマップを設定し、当該設定したリスクマップに基づいて車両１のリスクを算出、判定するようにしてもよい。この場合、例えば、画像データに基づいて、道路種別や車両１の周囲にある障害物等の種別等に基づいた複数のリスクポテンシャル分布を生成し、これらのリスクポテンシャルを合成してリスクマップを作成する。そして、作成されたリスクマップに基づき、リスクポテンシャルの分布が相対的に増大するか否か、およびリスクポテンシャルに車両１が接近するか否かによってリスクを判定する。

また、リスク認識部９は、リスクを撮像装置２が取得した画像データの特徴量に基づいてリスク分布を得て、当該リスク分布によって車両１のリスクを判定するようにしてもよい。ここで、画像データの特徴量から判定されるリスクは、例えば、画像データによって検出された車両１の周囲の立体物が道路構造物であるよりも車両である方が高く、さらに車両であるよりも歩行者である方が高くなる。リスクの高さを表現したリスク分布は等高線のように表される。そして、リスク認識部９は、リスク分布を参照し、車両１の状態等に基づいて、車両１のリスクを判定する。

さらに、リスク認識部９は、ドライバの内部状態を推定して車両１のリスクを判定するようにしてもよい。この場合、例えば、リスク認識部９は、撮像装置２が取得した画像データと運転者の運転操作データとから学習してモデルパラメータを作成する。当該モデルパラメータを用いて走行環境リスクレベルと運転者の操作特徴量との関連性を獲得し、現在のドライバの内部状態を推定する。そして、推定したドライバの内部状態と走行環境リスクとを比較し、車両１のリスクを判定する。

このように、情報取得部７のリスク認識部９は、認識した車両１の環境に基づいた演算によって、リスクをパラメータ化したり、リスクポテンシャルを評価したり、リスクマップを作成したりすることによって車両１のリスクを判定する。

車載機器制御部８は、カーナビゲーションシステム５の操作を無効にする制御を行う操作無効化制御部１０と、操作無効化制御部１０によって無効にされているカーナビゲーションシステム５の操作を有効にする操作有効化制御部１１と、を有している。

機器操作無効化手段である操作無効化制御部１０は、車両１の車速が所定以上であるときに、カーナビゲーションシステム５の操作を無効とする制御を行う。すなわち、車両１が所定以上の車速、例えば１０ｋｍ／ｈ以上で走行しているときは、カーナビゲーションシステム５の操作が行われても当該操作によってカーナビゲーションシステム５が作動しないようにしている。なお、機器操作無効化制御部１０は、車両１の走行中に、例えばタッチパネルディスプレイ５１の操作ボタンを非表示にするなどしてカーナビゲーションシステム５が操作自体を行うことができないように制御するようにしてもよい。

機器操作有効化手段である操作有効化制御部１１は、所定の条件が成立している場合に、操作無効化制御部１０によって無効にされているカーナビゲーションシステム５の操作を有効にする制御を行う。すなわち、車両１が所定以上の車速で走行しているときであっても、所定の条件が成立している場合には、カーナビゲーションシステム５の操作が有効となる。具体的な詳細については後述するが、操作有効化制御部１１は、リスク認識部９によって車両１のリスクの判定結果および予測判定結果が所定範囲である場合は、カーナビゲーションシステム５の操作を有効にする制御を行う。

カーナビゲーションシステム５は、車両１の運転席に設置された車載機器であり、タッチパネルディスプレイ５１を有している。タッチパネルディスプレイ５１は、地図情報などを表示する機能とともに、運転者の操作を受け付ける機能を有する。運転者は、タッチパネルディスプレイ５１を操作することによって、地図情報の呼び出しや経路確認などを行うことができる。

報知装置６は、車両１の運転席に設けられたスピーカであり、車内に向けて、報知音や音声を出力する。なお、報知装置６は、乗員に対して視覚的に報知する表示装置やランプ等であってもよい。また、報知装置６は、カーナビゲーションシステム５が兼用するようにしてもよい。すなわち、カーナビゲーションシステム５において、報知音や音声、および報知表示を行うようにしてもよい。

図２は、車両１の車両制御装置の一部の構成を示すブロック図である。図２に示すように、情報取得部７のリスク認識部９の入力側には撮像装置２と車両状態検出装置３とが接続されている。これにより、撮像装置２によって取得された画像データ、車両状態検出装置３によって取得された車速データ、モーメントデータ、および舵角データ等がリスク認識部９へと入力されるようになっている。一方、情報取得部１０のリスク認識部９の出力側には、車載機器制御部８が接続されている。車載機器制御部８の操作無効化制御部１０および操作有効化制御部１１の出力側には、それぞれカーナビゲーションシステム５が接続している。これにより、車載機器制御部８からカーナビゲーションシステム５へと無効化信号や有効化信号等の信号出力が可能になっている。また、操作有効化制御部１１の出力側には報知装置６が接続されており、操作有効化制御部１１から報知装置６へと制御信号が出力されるようになっている。

なお、本実施形態では、車載機器制御部８はカーナビゲーションシステム５へ信号の出力が可能となっているが、これに限らず、車載機器制御部８は、オーディオ機器や空調装置など、車両の走行を行うための運転操作以外を目的としたその他の車載機器に対して信号の出力ができるようにしてもよい。また、撮像装置２が取得した画像データ、および車両状態検出装置３が取得した車速データ等は、リスク認識部９を介さずに車載機器制御部８へと直接出力されるようにしてもよい。

次に、図３を用いて、リスク認識部９による車両１のリスクの算出・判定を行うためのリスク判定処理について説明する。なお、図３に示す処理フローは、所定の周期（例えば４ミリ秒）毎に、常時実行される。

まず、ステップＳ１において、リスク認識部９は、撮像装置２によって取得された画像データ、車両状態検出装置３によって取得された車速データ、モーメントデータ、および舵角データを入力する処理を行う。

ステップＳ２において、リスク認識部９は、上記ステップＳ１において入力した画像データ、車速データ、モーメントデータ、および舵角データに基づいて、車両１のリスクを算出して判定する。この処理において、リスク認識部９は、上述した通り、車両１の走行方向に存在する障害物等の有無や、車両１から当該障害物までの距離、車両１のモーメントや舵角、および経過時間等、またはこれらの組み合わせに基づいて、先行車両、歩行者、および障害物等の物体と車両１との相対位置を算出し、リスクが所定以上であるか否か、およびリスクが増大しているか否かを判定する。

ステップＳ３において、リスク認識部９は、上記ステップＳ２において判定した車両１のリスクが所定時間経過後において増大するか否かを予測判定する。この所定時間は、リスク認識部９が、画像データ、車速データ、モーメントデータ、舵角データ、運転者の状態データ、および運転履歴データのいずれかまたはこれらのデータの組み合わせに基づいて決定する。運転者の状態データとは、運転者の姿勢や運転継続時間等を示すデータである。また、運転履歴データとは、一定時間前から現在に至るまでのステアリング、アクセルペダル、およびブレーキペダルの操作量などの履歴を示すデータである。なお、リスク認識部９がリスクの予測判定に用いる所定時間は、これに限らず、予め任意に設定できるようにしてもよいし、車両１や運転者等の特徴に基づいて決定されるようにしてもよい。この場合、車両１の特徴とは車両１の車種や重量等であり、運転者の特徴とは、運転者の年齢や体格等である。

ステップＳ４において、リスク認識部９は、上記ステップＳ２における判定結果をリスク判定データとしてデータ化し、車載機器制御部８へ該リスク判定データを出力する処理を行う。

ステップＳ５において、リスク認識部９は、上記ステップＳ３における予測判定結果を予測判定データとしてデータ化し、車載機器制御部８へ該予測判定データを出力する処理を行う。

ステップＳ６において、リスク認識部９は、ステップＳ１において入力した車速データを車載機器制御部８へと出力する処理を行う。本ステップの処理が終了すると、リスク判定処理を終了する。

次に、図４を用いて、車載機器制御部８の操作無効化制御部１０による車載機器の操作を無効にするための機器操作無効化制御処理を説明する。なお、図４に示す処理フローは、所定の周期（例えば４ミリ秒）毎に実行される。

まず、ステップＳ１１において、操作無効化制御部１０は、リスク認識部９から車速データを入力する処理を行う。なお、操作無効化制御部１０は、車両状態検出装置３から直接車速データを入力するようにしてもよい。

ステップＳ１２において、操作無効化制御部１０は、車両１の車速が所定値未満であるか否かを判断する処理を行う。具体的には、操作無効化制御部１０は、上記ステップＳ１１において入力した車速データを解析し、車両１が停止中または車速が所定値、例えば１０ｋｍ／ｈ未満で走行中であるか否かを判断する。そして、車両１の車速が１０ｋｍ／ｈ未満である場合はステップＳ１４に処理を移し、車速が１０ｋｍ／ｈ以上である場合はステップＳ１３に処理を移す。

ステップＳ１３において、操作無効化制御部１０は、カーナビゲーションシステム５に対する操作無効化信号の出力を開始または継続する処理を行う。これにより、操作無効化制御部１０からカーナビゲーションシステム５への操作無効化信号の出力が開始され、また、既に操作無効化信号が出力中である場合は、該操作無効化信号の出力が継続される。本ステップの処理を終了すると機器操作無効化制御処理を終了する。

ステップＳ１４において、操作無効化制御部１０は、カーナビゲーションシステム５に対する操作無効化信号の出力を停止する処理を行う。これにより、操作無効化制御部１０からカーナビゲーションシステム５へ操作無効化信号が出力されなくなる。本ステップの処理を終了すると機器操作無効化制御処理を終了する。

次に、図５を用いて、車載機器制御部８の操作有効化制御部１１による無効化された車載機器の操作を有効にするための機器操作有効化制御処理を説明する。なお、図５に示す処理フローは、所定の周期（例えば４ミリ秒）毎に実行される。

まず、ステップＳ２１において、操作有効化制御部１１は、リスク認識部９からリスク判定データを入力する処理を行う。これにより、操作有効化制御部１１は、上記ステップＳ２においてリスク認識部９によって車両１のリスクが所定以上であるか否かおよび増大しているか否かを判定した結果のデータを取得する。

ステップＳ２２において、操作有効化制御部１１は、リスク認識部９から予測判定データを入力する処理を行う。これにより、操作有効化制御部１１は、上記ステップＳ３においてリスク認識部９が車両１のリスクが所定時間経過後において増大するか否かを予測判定した結果のデータを取得する。

ステップＳ２３において、操作有効化制御部１１は、上記ステップＳ２１において入力したリスク判定データを解析する。そして、リスク認識部９によるリスク判定結果が車両１のリスクが所定以上であるとするものである場合はステップＳ２９に処理を移し、リスク判定結果が車両１のリスクが所定未満であるとするものである場合はステップＳ２４に処理を移す。

ステップＳ２４において、操作有効化制御部１１は、上記ステップＳ２１において入力したリスク判定データを解析する。そして、リスク認識部９によるリスク判定結果が、所定時間前よりも車両１のリスクが所定以上増大しているとするものであるか否かを判断する。車両１のリスクが所定以上増大している場合はステップＳ２９に処理を移し、車両１のリスクが所定以上増大していない場合はステップＳ２５に処理を移す。

ステップＳ２５において、操作有効化制御部１１は、上記ステップＳ２２において入力した予測判定データを解析する。そして、リスク認識部９による予測判定結果が車両１のリスクが所定時間経過までに増大するとするものである場合はステップＳ２９に処理を移し、車両１のリスクが所定時間経過までに増大しないとするものである場合はステップＳ２６に処理を移す。

ステップＳ２６において、操作有効化制御部１１は、カーナビゲーションシステム５に対して操作有効化信号を現在出力中であるか否かを判断する。そして、操作有効化信号を現在出力中である場合はステップＳ２８に処理を移し、操作有効化信号を現在出力していない場合はステップＳ２７に処理を移す。

ステップＳ２７において、操作有効化制御部１１は、報知装置６へ有効化報知信号を出力する処理を行う。有効化報知信号を入力した報知装置６は、例えば「車載機器の操作を行うことができます」などの音声を出力し、車載機器の操作が有効であることを乗員に対して報知する。

ステップＳ２８において、操作有効化制御部１１は、カーナビゲーションシステム５に対する操作有効化信号の出力を開始または継続する処理を行う。これにより、操作有効化制御部１１からカーナビゲーションシステム５への操作有効化信号の出力が開始され、また、既に操作有効化信号が出力中である場合は、該操作有効化信号の出力が継続される。本ステップの処理を終了すると機器操作有効化制御処理を終了する。

ステップＳ２９において、操作有効化制御部１１は、カーナビゲーションシステム５に対して操作有効化信号を現在出力中であるか否かを判断する。そして、操作有効化信号を現在出力中である場合はステップＳ３０に処理を移し、操作有効化信号を現在出力していない場合はステップＳ３２に処理を移す。

ステップＳ３０において、操作有効化制御部１１は、報知装置６へ有効化中止報知信号を出力する処理を行うとともに、操作有効化制御部１１に内蔵されたＲＡＭの記憶領域が有するタイマカウンタである有効化中止タイマに所定の有効化中止時間（例えば３秒）に対応する値をセットする。有効化中止報知信号を入力した報知装置６は、例えば「３秒後に車載機器の操作ができなくなります」などの音声を出力し、乗員に対して車載機器の操作が所定時間経過後に無効になることを報知する。また、有効化中止タイマは、セットした値が「０」になるまで所定周期毎に減算処理される。有効化中止タイマにセットする有効化中止時間は、上記ステップＳ３においてリスク認識部９によってリスクの予測判定に用いられた所定時間と同時間が望ましいが、これに限らず、任意の時間でもよいし、予測判定に用いられた所定時間よりも短い時間でもよい。

ステップＳ３１において、操作有効化制御部１１は、上記ステップＳ３０においてセットされた有効化中止タイマの値が「０」であるか否かを判断する。有効化中止タイマの値が「０」である場合とは、ステップＳ３０においてセットされた有効化中止時間が経過した場合である。そして、有効化中止タイマの値が「０」である場合はステップＳ３２に処理を移し、有効化中止タイマの値が「０」でない場合は、当該値が「０」になるまで本ステップの処理を繰り返し実行する。

ステップＳ３２において、操作有効化制御部１１は、カーナビゲーションシステム５に対する操作有効化信号の出力を停止する処理を行う。これにより、操作有効化制御部１１からカーナビゲーションシステム５へ操作有効化信号が出力されなくなる。本ステップの処理を終了すると機器操作有効化制御処理を終了する。

なお、本実施形態では、操作有効化制御部１１は、操作有効化信号の出力を開始するときに有効化報知信号を出力するが（上記ステップＳ２６、ステップＳ２７参照）、操作有効化信号を出力中は有効化報知信号を出力させ続けてもよい。また、操作有効化制御部１１は、リスク認識部９によるリスク判定結果および予測判定結果に基づいて操作有効信号の出力および出力停止の制御を行っている。しかし、これに限らず、操作有効化制御部１１は、撮像装置２や車両状態検出装置３から直接データを取得し、当該データに基づいて操作有効信号の出力および出力停止を判断する制御を行ってもよい。

次に、図６を用いて、カーナビゲーションシステム５の機器操作処理について説明する。なお、図６に示す処理フローは、所定の周期（例えば４ミリ秒）毎に実行される。

まず、ステップＳ４１おいて、カーナビゲーションシステム５は、操作無効化制御部１０から操作無効化信号を入力したか否かを判断する。そして、操作無効化制御部１０から操作無効化信号を入力した場合はステップＳ４２に処理を移し、操作無効化信号を入力しない場合はステップＳ４３に処理を移す。

ステップＳ４２において、カーナビゲーションシステム５は、操作有効化制御部１１から操作有効化信号を入力したか否かを判断する。そして、操作有効化信号を入力した場合はステップＳ４３に処理を移し、操作有効化信号を入力しない場合はステップＳ４４に処理を移す。

ステップＳ４３において、カーナビゲーションシステム５は、カーナビゲーションシステム５に内蔵されたＲＡＭに記憶された操作有効フラグをＯＮに設定する処理を行う。本ステップの処理が終了すると、ステップＳ４５に処理を移す。

ステップＳ４４において、カーナビゲーションシステム５は、カーナビゲーションシステム５に内蔵されたＲＡＭに記憶された操作有効フラグをＯＦＦに設定する処理を行う。本ステップの処理が終了すると、ステップＳ４５に処理を移す。

ステップＳ４５において、カーナビゲーションシステム５は、タッチパネルディスプレイ５１からタッチパネルディスプレイ５１が操作されたことを示す操作信号が入力されたか否かを判断する。そして、タッチパネルディスプレイ５１が操作された場合はステップＳ４６に処理を移し、タッチパネルディスプレイ５１が操作されていない場合は機器操作処理を終了する。

ステップＳ４６において、カーナビゲーションシステム５は、カーナビゲーションシステム５に内蔵されたＲＡＭに記憶された操作有効フラグがＯＮに設定されているか否かを判断する。そして、操作有効フラグがＯＮの場合はステップＳ４７に処理を移し、操作有効フラグがＯＦＦの場合は機器操作処理を終了する。

ステップＳ４７において、カーナビゲーションシステム５は、タッチパネルディスプレイ５１における操作に応じた動作を行う。すなわち、タッチパネルディスプレイ５１の操作に応じて、例えば、目的地の設定などのナビゲーション機能や曲の選定などのオーディオ機能を動作させる。本ステップの処理を終了すると機器操作処理を終了する。

なお、本実施形態では、カーナビゲーションシステム５は、タッチパネルディスプレイ５１が操作されたときに操作有効フラグがＯＮであるか否かを判断し、ＯＮである場合に当該操作に応じた動作を行うが、これに限られない。例えば、カーナビゲーションシステム５は、操作有効フラグがＯＦＦであるときはタッチパネルディスプレイ５１の感応用電源をＯＦＦにし、タッチパネルディスプレイ５１の操作を受け付けることができないようにしてもよい。

このように、車両１の車速が所定値である１０ｋｍ／ｈ以上であるときは、操作無効化制御部１０からカーナビゲーションシステム５に操作無効化信号が出力され、カーナビゲーションシステム５の操作を無効化する制御を行っている。しかし、カーナビゲーションシステム５に操作無効化信号が出力されているときであっても、リスク認識部９のリスク判定結果および予測判定結果に基づいて、無効化されているカーナビゲーションシステム５の操作を有効化することが可能となっている。すなわち、車両１のリスクが所定未満であって、かつ、所定時間前よりも車両１のリスクが所定以上増大していなく、さらに車両１のリスクが所定時間経過までに増大すると予測判定されなかった場合は、操作有効化制御部１１からカーナビゲーションシステム５に操作有効化信号が出力される。これにより、車両１の車速が所定値以上であるときでも、カーナビゲーションシステム５の操作を行うことが可能になる。そして、カーナビゲーションシステム５の操作が有効になった場合は、報知装置６によって乗員に対して該操作が有効であることが報知される。

一方、車両１のリスクが所定以上である場合、車両１のリスクが所定時間前よりも所定以上増大している場合、および車両１のリスクが所定時間経過までに増大すると予測判定された場合は、操作有効化制御部１１からカーナビゲーションシステム５に操作有効化信号が出力されない。したがって、車両１のリスクが所定以上であったり増大傾向にあったりする場合は、カーナビゲーションシステム５の操作は有効とならない。また、カーナビゲーションシステム５の操作を有効とした後に、車両１のリスクが所定以上となったり、増大傾向になったりした場合は、カーナビゲーションシステム５の操作の有効化は中止されることになる。そして、カーナビゲーションシステム５の操作の有効化を中止する場合、該操作の有効化を中止するよりも所定時間（有効化中止時間）前に、カーナビゲーションシステム５の操作ができなくなることが報知装置６によって乗員に報知される。

このように、車両１のリスクが所定以下であり、増大しておらず、さらに増大傾向にもないという場合に、カーナビゲーションシステム５の操作が有効になり、それ以外の場合は無効になる。したがって、車両１が安全な状態であると認識されているときにのみ乗員はカーナビゲーションシステム５を操作することができるので、車両１の走行中における安全性が向上する。また、車両１のリスクに応じて、カーナビゲーションシステム５の操作は無効化されたり有効化されたりすることになる。しかし、無効化されているカーナビゲーションシステム５の操作が有効化される場合、および有効化されているカーナビゲーションシステム５が無効化される場合は、それぞれ乗員に報知される。そのため、乗員が気づかないうちにカーナビゲーションシステム５が操作できるようになっていたり、操作できなくなっていたり、という状態が発生しない。

なお、操作有効化制御部１１は、車両１のリスクが所定以上であるか否か、車両１のリスクが増大したか否か、および車両１のリスクが増大すると予測判定されたか否か、のいずれかの情報のみを用いて操作有効化信号の出力の有無を判断してもよい。また、操作有効化制御部１１は、車両１のリスクが所定時間前よりも増大していたとしても、車両１のリスクが増大すると予測判定されなかった場合や、車両１のリスクが所定以下の場合は操作有効化信号を出力できるようにしてもよい。

また、カーナビゲーションシステム５は、操作有効フラグがＯＮであるときは、タッチパネルディスプレイ５１に「現在、カーナビゲーションシステムに操作が可能です」と表示する制御を行うようにしてもよい。また、操作有効フラグがＯＦＦであるときは、タッチパネルディスプレイ５１に「現在、カーナビゲーションシステムの操作はできません」と表示する制御を行うようにしてもよい。

以上のように構成された車両制御装置によれば、車両１の車速が所定以上である場合、操作無効化制御部１０からカーナビゲーションシステム５へと操作無効化信号が出力され、カーナビゲーションシステム５の操作を無効にする制御が行われる。しかし、操作無効化制御部１０から操作無効化信号が出力されているときでも、操作有効化制御部１１から、画像データの外部情報を用いた車両１のリスク判定結果に基づいて操作有効化信号が出力された場合は、カーナビゲーションシステム５の操作が有効化される。そして、カーナビゲーションシステム５の操作の有効化は、報知装置６によって乗員に報知される。これにより、車両の走行中における安全性および快適性と、車内での機器操作の利便性とを両立させることができる。

また、リスク認識部９は、判定した車両１のリスクが所定時間経過後において増大するか否かを予測判定する。そして、操作有効化制御部１１は、該予測判定結果が車両１のリスクが所定時間経過までに増大しないとするものである場合に、操作有効化信号をカーナビゲーションシステム５に出力する。すなわち、車両１のリスクが増大すると予測判定された場合には、カーナビゲーションシステム５の操作は有効化されない。これにより、車両の走行中に車載機器の操作を有効にする際の安全性をより向上させることができる。

また、操作有効化制御部１１は、操作有効化信号をカーナビゲーションシステム５に出力しているときに、車両１のリスクの予測判定結果が所定時間経過までに増大するとするものである場合や、所定時間前のリスク判定結果よりも車両１のリスクが増大している場合は、操作有効化信号の出力を停止する。すなわち、車両の走行中に車載機器の操作を有効にしているときに、車両１のリスクの変化に応じて速やかに車載機器の操作の有効化を中止する。これにより、車両の走行中における車載機器の操作の安全性をより向上させることができる。

また、操作有効化制御部１１は、リスク認識部９の予測判定結果等に基づいて車載機器の操作の有効化を中止する場合、報知装置６に対して有効化中止報知信号を出力してから有効化中止時間経過後に操作有効化信号の出力を停止する。すなわち、乗員に対して車載機器の操作の有効化が中止されることが事前に報知される。これにより、乗員は、車載機器の操作の有効化が中止されるまでに、車載機器の操作を早く終わらせるなどの対処を行うことが可能になり、突然車載機器が操作できなくなることによる不便性を解消することができる。

また、リスク認識部９は、車両１のリスクが所定時間経過後に増大するか否かを予測判定する際に、該所定時間を、画像データから取得した車両１の外部の情報、車速データ、モーメントデータ、および舵角データから取得した車両１の状態に関する情報、および運転者の状態データから取得した運転者の状態に関する情報に基づいて決定する。さらに、リスク認識部９は、車両１のリスクの予測判定に用いる所定時間の決定を、さらに、運転履歴データを参照して決定することも可能であり、さらに、予め任意に設定したり、車両１や運転者等の特徴に基づいて決定したりすることも可能である。これにより、車両１のリスクのより的確な予測判定を行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、車載機器制御部８の操作無効化制御部１０と操作有効化制御部１１とは、カーナビゲーションシステム５の操作を無効または有効とする制御を行っているが、これに限られない。運転席には、カーナビゲーションシステム５の他、オーディオ機器や空調装置など、車両の走行を行うための運転操作以外を目的とした図示しない機器が多数備えられており、これらの機器の車両１の走行中における操作も、車載機器制御部８によってカーナビゲーションシステム５と同様の制御が行われるようにしてもよい。また、車両１に搭載された機器に限らず、例えば、運転者が車内に持ち込んだ携帯電話や携帯テレビ等の操作についても、車載機器制御部８によって制御できるようにしてもよい。

また、本実施形態では、リスク認識部９は、撮像装置２によって撮像された車両１の外部の画像データに基づいて、車両１の外部の状況を判断して車両１の環境を認識している。しかし、これに限らず、例えば、リスク認識部９は、電磁波を使用したレーダーや超音波を使用したソナー等の他の手段によって取得した車両１の外部の状況のデータに基づいて車両１の外部の状況を判断してもよい。

１ 車両
２ 撮像装置
３ 車両状態検出装置
４ 制御部
５ カーナビゲーションシステム
６ 報知装置
７ 情報取得部
８ 車載機器制御部
９ リスク認識部
１０ 操作無効化制御部
１１ 操作有効化制御部
５１ タッチパネルディスプレイ

Claims (6)

1. 車両が所定以上の車速で走行しているときに、車内で操作する機器の操作を無効とする機器操作無効化手段と、
   車両の外部の情報を取得する外部情報取得手段と、
   機器操作無効化手段によって車内で操作する機器の操作が無効にされているときに、外部情報取得手段が取得した外部情報を用いて算出または判定された車両のリスクに基づいて、該機器の操作の許可を判断する許可判断手段と、
   許可判断手段が機器の操作を許可すると判断した場合、機器操作無効化手段によって無効にされている機器の操作を有効にする機器操作有効化手段と、
   機器操作有効化手段によって車内で操作する機器の操作を有効にされることを乗員に報知する報知手段と、を有し、
   許可判断手段は、
   算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが所定時間経過するまでに増大するか否かを予測判定し、車両のリスクが所定時間経過するまでに増大すると予測判定されなかった場合に、車内で操作する機器の操作を許可すると判断し、
   外部情報取得手段が取得した情報に加えて、車両の状態に関する情報、または運転者の状態に関する情報、またはこれらの情報の組み合わせに基づいて決定された時間が経過するまでに、算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが増大するか否かを予測判定すること、
   を特徴とする車両制御装置。
2. 車両が所定以上の車速で走行しているときに、車内で操作する機器の操作を無効とする機器操作無効化手段と、
   車両の外部の情報を取得する外部情報取得手段と、
   機器操作無効化手段によって車内で操作する機器の操作が無効にされているときに、外部情報取得手段が取得した外部情報を用いて算出または判定された車両のリスクに基づいて、該機器の操作の許可を判断する許可判断手段と、
   許可判断手段が機器の操作を許可すると判断した場合、機器操作無効化手段によって無効にされている機器の操作を有効にする機器操作有効化手段と、
   機器操作有効化手段によって車内で操作する機器の操作を有効にされることを乗員に報知する報知手段と、を有し、
   許可判断手段は、
   算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが所定時間経過するまでに増大するか否かを予測判定し、車両のリスクが所定時間経過するまでに増大すると予測判定されなかった場合に、車内で操作する機器の操作を許可すると判断し、
   外部情報取得手段が取得した情報に加えて、車両の状態に関する情報、または運転者の状態に関する情報、またはこれらの情報の組み合わせと、一定時間前までの運転履歴に関する情報との組み合わせに基づいて決定された時間が経過するまでに、算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが増大するか否かを予測判定すること、
   を特徴とする車両制御装置。
3. 機器操作有効化手段は、車内で操作する機器の操作を有効にしているときに、許可判断手段によって該機器の操作を許可しないと判断された場合は、該機器の操作の有効化を中止し、
   許可判断手段は、算出または判定された外部情報に基づくリスクが増大した場合、または該リスクが所定時間経過するまでに増大すると予測判定した場合、車内で操作する機器の操作を許可しないと判断することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 報知手段は、機器操作有効化手段が車両のリスクの増大またはリスクの増大の予測判定によって機器の操作の有効化を中止する場合、事前に運転者に対して機器の操作の有効化を中止することを報知することを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
5. 許可判断手段は、車両や運転者の特徴に基づいて決定された時間が経過するまでに、算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが増大するか否かを予測判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両制御装置。
6. 車両が所定以上の車速で走行しているときに、車内で操作する機器の操作を無効とする機器操作無効化手段と、
   車両の外部の情報を取得する外部情報取得手段と、
   機器操作無効化手段によって車内で操作する機器の操作が無効にされているときに、外部情報取得手段が取得した外部情報を用いて算出または判定された車両のリスクに基づいて、該機器の操作の許可を判断する許可判断手段と、
   許可判断手段が機器の操作を許可すると判断した場合、機器操作無効化手段によって無効にされている機器の操作を有効にする機器操作有効化手段と、
   機器操作有効化手段によって車内で操作する機器の操作を有効にされることを乗員に報知する報知手段と、を有し、
   許可判断手段は、算出または判定された外部情報に基づく車両のリスクが予め設定された所定時間経過するまでに増大するか否かを予測判定し、車両のリスクが所定時間経過するまでに増大すると予測判定されなかった場合に、車内で操作する機器の操作を許可すると判断すること、
   を特徴とする車両制御装置。

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