JP2005024313A

JP2005024313A - 車載用ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP2005024313A
Application number: JP2003187901A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Watanabe; 隆行渡辺
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】視線の方向を検出してユーザの見ている対象物を認識する機能を備えた車載用ナビゲーション装置において、対象物を誤認しても容易に修正することができる車載用ナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】ユーザが所定のコマンドを発声すると、制御手段は、音声認識手段から出力される信号をトリガーとして地図データ記憶手段、車両位置検出手段及び視線検出手段を制御し、ユーザの見ている施設を特定して対象物とする。そして、表示手段に対象物を他の施設と識別可能に表示する。その後、ユーザが「後」又は「右」等のコマンドを発声すると、制御手段は地図データを参照して対象物となる施設を変更し、対象物を他の施設と識別可能に表示する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の視線の方向を検出して運転者の見ている対象物（建築物等）を認識し、対象物に関する情報を提供するなどの処理を行って運転を支援する車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用ナビゲーション装置は、地図データを記録したＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）又はハードディスク等の地図データ記憶装置と、液晶パネル等の表示装置と、ジャイロ、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）受信機及び車速センサ等の車両の現在位置及び向きを検出する車両位置検出装置等を有している。そして、車両の現在位置を含む地図データを地図データ記憶装置から読み出し、該地図データに基づいて車両の現在位置の周囲の地図画像を描画して表示装置に表示すると共に、車両位置マーク（ロケーション）を地図画像に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロールしたり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在どこを走行しているのかを一目でわかるようにしている。
【０００３】
また、通常、車載用ナビゲーション装置には、ユーザが所望の目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコストが低い経路を横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って自動探索し、その探索した経路を誘導経路として記憶しておき、走行中、地図上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して表示したり、車両が誘導経路上の右左折すべき交差点に近づいたときに、地図上の交差点に進路を示す矢印を描画することで、ユーザを目的地まで案内する。
【０００４】
なお、コストとは、距離を基に、道路幅員、道路種別（一般道か高速道かなど）、右折及び左折等に応じた定数を乗じた値や車両の走行予測時間などであり、誘導経路としての適正の程度を数値化したものである。距離が同一の２つの経路があったとしても、ユーザが例えば有料道路を使用するか否か、距離を優先するか時間を優先するかなどを指定することによりコストは異なったものとなる。
【０００５】
ところで、近年、運転者（ユーザ）の視線の方向をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラで検出して安全運転を支援するシステムが提案されている（例えば、特開２００２−３３１８４９号公報）。また、本願出願人は、運転者の視線の方向を検出するカメラを使用し、運転者の視線が捕らえた対象物に関する情報を提供するなどの処理を行って運転を支援するナビゲーション装置を提案している（特開２００１−３３０４５０号公報）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３３１８４９号公報
【特許文献２】
特開２００１−３３０４５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した公報では、いずれも運転の邪魔にならないように、視線検出用カメラを運転者から離れた位置に設置している。しかし、運転者から離れた位置に設置されたカメラで運転者の見ている対象物を正確に検出することは極めて難しく、誤認が発生する確率が高い。従って、誤認が発生したときに簡単に修正する方法が要求される。
【０００８】
以上から、本発明の目的は、視線の方向を検出してユーザの見ている対象物を認識する機能を備えた車載用ナビゲーション装置において、対象物を誤認しても容易に修正することができる車載用ナビゲーション装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、地図データを記憶した地図データ記憶手段と、地図を表示可能な表示手段と、車両の現在位置及び向きを検出する車両位置検出手段と、ユーザの視線の方向を検出する視線検出手段と、前記ユーザの発声する第１のコマンド及び第２のコマンドを認識して前記第１のコマンド及び第２のコマンドに対応する信号を出力する音声認識手段と、前記第１のコマンドに応じて前記音声認識手段から出力される信号をトリガーとして、前記地図データ記憶手段、前記位置検出手段及び前記視線検出手段を制御し前記ユーザの見ている施設を特定して対象物とし、前記表示手段に前記対象物を他の施設と識別可能に表示する制御手段とを有する車載用ナビゲーション装置であって、前記制御手段は、前記第２のコマンドに応じて前記音声認識手段から出力される信号に応じて前記対象物となる施設を変更することを特徴とする車載用ナビゲーション装置により解決する。
【００１０】
本発明の車載用ナビゲーション装置は、ユーザ（通常は運転者）の発声する第１のコマンドに応じて音声認識手段から出力される信号をトリガーとし、地図データ記憶手段、位置検出手段及び視線検出手段を制御してユーザの見ている施設を特定し対象物とする制御手段を備えている。そして、制御手段は、表示手段に地図を表示するときに、例えば対象物を指す矢印を表示するなどの方法によって対象物を他の施設と識別可能に表示する。
【００１１】
その後、ユーザが第２のコマンドを発声すると、制御手段は音声認識手段から出力される信号に応じて、対象物となる施設を変更する。例えば、第２のコマンドとして、ユーザが「前のビル」又は「右のビル」と発声すると、制御手段は地図データを参照し、現在対象物としている施設の手前のビル又は右側のビルを抽出して新たに対象物に設定し、他の施設と識別可能に表示する。
【００１２】
このように、本発明においては、ユーザの発声する第２のコマンドにより対象物となる施設を簡単に修正することができるので、視線検出による対象物の特定を補完し、視線検出による運転支援を実用性の高いものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、１は地図データが記憶されたＤＶＤである。ＤＶＤ１に記憶された地図データは、１／１２５００、１／２５０００、１／５００００及び１／１０００００等の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の座標集合として記憶されている。また、地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、（２）地図画面上に道路、建築物、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市区町村名などの行政区画名、道路名及び交差点名等の文字や地図記号等を表示するための文字・記号レイヤ等により構成されている。また、本実施の形態では、地図データに、（４）主要な建築物等を立体的（３Ｄ：ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）に描画するための立体描画データ、（５）建築物等の位置、名称、住所、電話番号及びその他の詳細情報が記憶された建築物等詳細データが含まれている。
【００１６】
２は運転者の視線の方向を検出するための視線検出カメラ（ＣＣＤカメラ）である。視線検出カメラ２は、例えば車室内のルームミラー又はダッシュボードの上に取り付けられる。３は運転者の音声を電気信号（音声信号）に変換するマイクである。このマイク３は、例えばハンドル中央部、運転席の前方のサンバイザー又はダッシュボードの上に設置される。
【００１７】
４は後述するナビゲーション装置本体１０を操作するための種々の操作ボタン等が設けられた操作部である。５はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置（緯度・経度）を検出するＧＰＳ受信機である。６は自立航法センサであり、この自立航法センサ６は、車両回転角度を検出するジャイロ等の角度センサ６ａと、一定の走行距離毎にパルスを発生する走行距離センサ６ｂとにより構成されている。
【００１８】
７は画像表示が可能な液晶パネル等の表示装置であり、ナビゲーション装置本体１０は、この表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図を表示したり、出発地から目的地までの誘導経路や車両位置マーク及びその他の案内情報を表示する。８は音声により運転者に案内情報を提供するためのスピーカーである。
【００１９】
ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成されている。１１はＤＶＤ１からデータを読み出すＤＶＤコントローラである。１２はカメラ２で撮影された運転者の画像を画像認識処理して視線の方向を判定する画像処理部、１３はマイク３から出力されたアナログの音声信号をデジタル信号に変換して音声認識処理する音声認識部である。１４は操作部４と接続されるインターフェース、１５はＧＰＳ受信機５と接続されるインターフェース、１６は自立航法センサ６と接続されるインターフェースである。
【００２０】
１７はＤＶＤ１から読み出した地図データを一時的に記憶するバッファメモリ、１８はマイクロコンピュータにより構成される制御部である。制御部１８は、インターフェース１５，１６から入力される信号を基に車両の現在位置を検出したり、ＤＶＤコントローラ１１を制御してＤＶＤ１から所定の範囲の地図データをバッファメモリ１７に読み出したり、バッファメモリ１７に読み出した地図データを用いて設定された探索条件で出発地から目的地までの誘導経路を探索するなど、種々の処理を実行する。
【００２１】
１９はバッファメモリ１７に読み出された地図データを用いて地図画像を描画する地図描画部、２１は動作状況に応じた各種メニュー画面（操作画面）や車両位置マーク及びカーソル等の各種マークを描画する操作画面・マーク描画部である。
【００２２】
２２は制御部１８で探索した誘導経路を記憶する誘導経路記憶部、２３は誘導経路を描画する誘導経路描画部である。誘導経路記憶部２２には、制御部１８によって探索された誘導経路の全ノードが出発地から目的地まで記憶される。誘導経路描画部２３は、誘導経路記憶部２２から誘導経路情報（ノード列）を読み出して、他の道路とは異なる色及び太さで描画する。
【００２３】
２５は画像合成部であり、地図描画部１９で描画された地図画像に、操作画面・マーク描画部２１で描画した各種マークや操作画面、誘導経路描画部２３で描画した誘導経路などを重ね合わせて表示装置７に出力する。２４は音声出力部であり、制御部１８からの信号に基づいて音声信号をスピーカー８に供給する。
【００２４】
このように構成された車載用ナビゲーション装置において、制御部１８は、ＧＰＳ受信機５で受信したＧＰＳ信号と、自立航法センサ６から入力した信号とから車両の現在位置及び車両の向きを検出する。そして、ＤＶＤ１から車両の現在位置の周囲の地図データを読み出してバッファメモリ１７に格納する。地図描画部１９は、バッファメモリ１７に読み出された地図データに基づいて地図画像を生成し、表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図画像を表示するとともに、地図画像上に車両の現在位置を示す車両位置マークを表示する。その後、制御部１８は、車両の移動に伴って地図画像上の車両位置マークを移動させたり、地図画像をスクロールする。
【００２５】
また、運転者が操作部３を操作して目的地を設定すると、制御部１８は車両の現在位置を出発地とし、予め設定された条件で出発地から目的地までの誘導経路を地図データを使用して探索し、探索により得られた誘導経路を誘導経路記憶部２１に記憶する。そして、制御部１８は、車両の走行に伴って適宜案内情報を出力し、車両を目的地まで誘導経路に沿って走行するように案内する。
【００２６】
図２は地図上にビル等の建築物を立体的に描画するための立体描画データの例を示す図である。この図２に示すように立体描画データは、図形の種別（この例では一般ビル）、色、線種、塗りつぶしの有無及び高さ（Ｈ）などの属性データと、ビルの床面形状を規定する各要素点（頂点）Ｇ_１〜Ｇ_ｎの経緯度座標列とにより構成されている。但し、東京タワーや都庁舎などのように特に有名な建築物には、建築物の形状をより精密に描画するためのポリゴンデータが設けられている。
【００２７】
図３は、本実施の形態の車載用ナビゲーション装置の視線検出による施設案内方法を示すフローチャートである。なお、ここでは、図４（ａ）に示すように、表示装置７の画面に地図画像を立体表示しているものとする。
【００２８】
まず、ステップＳ１１で音声認識をオンにすると、マイク３及び音声認識部１３が動作を開始するとともに、カメラ２及び画像処理部１２が動作を開始する。
【００２９】
次に、ステップＳ１２に移行し、制御部１８は、音声認識部１３から出力される信号を監視して、運転者が第１のコマンドを発声したか否かを判定する。ここで、第１のコマンドとは、視線認識処理のトリガーとして予め設定された言葉である。例えば、図４（ｂ）に示すように、運転者が「あれは何？」と発声すると、音声認識部１３により音声認識処理が行われ、その結果に基づいて制御部１８は運転者が第１のコマンドを発声したか否かを判定する。
【００３０】
第１のコマンドとして複数の言葉（例えば、「あれは何？」、「あの建物は？」及び「あのビルは？」など）を設定してもよい。これらの言葉のうちのいずれか１つを運転者が発声したと制御部１８が判定したときに、ステップＳ１２からステップＳ１３に移行する。
【００３１】
ステップＳ１３では、第１コマンドを発声したときの運転者の視線の方向が、カメラ２及び画像処理部１２により検出され、制御部１８に出力される。
【００３２】
その後、ステップＳ１４に移行し、制御部１８はＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６からの信号により、車両の現在位置及び車両の向きを判定する。そして、それらの結果と、画像処理部１２により検出された運転者の視線の方向とにより、地図上における運転者の視線の方向を判定する。
【００３３】
次に、ステップＳ１５に移行して、制御部１８は、地図データを調べ、運転者の視線の方向に存在する建築物の１つを抽出して対象物とする。そして、ステップＳ１６に移行して、例えば図５（ａ）に示すように、対象物とした建築物を所定の色で表示し、対象物よりも手前にあり、且つ対象物に重なる可能性のある建築物の画面上の高さを一定のレベル（例えば、本来の高さの１／１０程度、又は１階部分に相当する高さ）まで低くして表示する。これにより、運転者はナビゲーション装置により認識された対象物を表示装置７の画面で確認することができる。
【００３４】
なお、対象物とした建築物を所定の色で表示する替わりに、又は所定の色で表示するとともに、対象物を指す矢印等を表示してもよい（図５，図６参照）。また、対象物に重なる建築物の高さを低くする替わりに、これらの建築物を半透明又はワイヤフレームにより表示してもよい。
【００３５】
次に、ステップＳ１７に移行して、ナビゲーション装置が認識した対象物が運転者の意図する建築物と一致しているか否かが運転者により判定される。対象物が運転者の意図したものと異なる場合、ステップＳ１８に移行して、運転者は対象物を修正するコマンド（第２のコマンド）を発声する。
【００３６】
対象物を修正するコマンドは、「前」、「後ろ」、「右」及び「左」等の方向を示す言葉により、又はこれらの方向を示す言葉と「１つ」及び「２つ」のように数を示す言葉との組み合わせにより構成される。
【００３７】
例えば、運転者が「後ろ」と発声すると、音声認識部１３により音声認識処理が実行される。その後、ステップＳ１９に移行し、制御部１８は、音声認識部１３から出力された信号とバッファメモリ１７に読み出された地図データとを参照して、対象物の後ろにある建築物を抽出し、新たに対象物とする。そして、図５（ｂ）に示すように、新たに対象物に設定された建築物が所定の色で表示され、対象物よりも手前にあり、且つ対象物に重なる可能性のある建築物の画面上の高さが一定のレベルまで低くなる。
【００３８】
これと同様に、図５（ａ）に示す画面で「２つ前」又は「右」と発声すると、それぞれ対象物が２つ前又は右側の建築物に変更され、図６（ａ），図６（ｂ）に示すような画面が表示される。
【００３９】
ステップＳ１７において、ナビゲーション装置が認識した対象物が運転者が意図する建築物と一致している場合、運転者が例えば「ＯＫ」と発声すると、ステップＳ２０に移行する。そして、図７に示すように当該建築物（対象物）の画像（写真）と、建築物の名称、住所及び電話番号等の情報とが表示される。また、「目的地に設定」、「経由地に設定」、「経路情報を見る」及び「ガイド情報を見る」等の項目により構成される操作メニューが表示される。
【００４０】
この画面により、運転者は対象物の詳細情報を知ることができる。また、この画面で操作メニューの項目を選択すると、選択された項目に応じた処理が実行される。例えば、運転者が「目的地」と発声すると、制御部１８は対象物を目的地に設定し、目的地までの誘導経路を探索して、車両を誘導経路に沿って目的地まで案内する。また、運転者が「経由地」と発声すると、制御部１８は対象物を経由地に設定し、経由地を通って目的地に到達する誘導経路を探索して、車両を誘導経路に沿って案内する。更に、運転者が「経路情報」と発声すると現在の経路の情報が表示され、「ガイド情報」と発声すると対象物とした建築物のより詳細な情報（高さ、各フロア毎のテナントの名称及び入場料等）が表示される。
【００４１】
本実施の形態においては、運転者が見ている建築物が視線検出カメラ２、画像認識部１２及び制御部１８により検出され、表示部７に表示される。そして、制御部１８が認識した対象物と運転者が意図する対象物が異なる場合であっても、音声により対象物を容易に変更することができる。これにより、視線検出による対象物の特定を補完し、視線検出による運転支援を実用性の高いものとすることができる。また、運転者はナビゲーション装置の操作に気をとられることなく対象物を特定することができるので、より一層の安全運転が可能になる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ユーザが見ている施設を視線検出手段の出力に基づいて特定し対象物とした後、ユーザの発声する第２のコマンドに応じて対象物となる施設を変更する制御手段を有しているので、視線検出による対象物の特定を補完し、視線検出による運転支援を実用性の高いものとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、地図上にビル等の建築物を立体的に描画するための立体描画データの例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の視線検出による施設案内方法を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）は表示装置の画面に表示された地図画像の例を示す図、図４（ｂ）は運転者により第１のコマンドが発声された状態を示す図である。
【図５】図５（ａ）は視線検出により対象物が特定されたときの画面表示例を示す図、図５（ｂ）は音声入力により対象物が変更されたときの画面表示の一例を示す図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、いずれも音声入力により対象物が変更されたときの画面表示の他の例を示す図である。
【図７】図７は、対象物が確定されたときの画面表示の例を示す図である。
【符号の説明】
１…ＤＶＤ、
２…視線検出カメラ、
３…マイク、
４…操作部、
５…ＧＰＳ受信機、
６…自立航法センサ、
７…表示装置、
８…スピーカー
１０…ナビゲーション装置本体、
１１…ＤＶＤコントローラ、
１２…画像処理部、
１３…音声認識部、
１７…バッファメモリ、
１８…制御部、
１９…画像描画部、
２１…操作画面・マーク描画部、
２２…誘導経路記憶部、
２３…誘導経路描画部、
２４…音声出力部、
２５…画像合成部。

Claims

地図データを記憶した地図データ記憶手段と、
地図を表示可能な表示手段と、
車両の現在位置及び向きを検出する車両位置検出手段と、
ユーザの視線の方向を検出する視線検出手段と、
前記ユーザの発声する第１のコマンド及び第２のコマンドを認識して前記第１のコマンド及び第２のコマンドに対応する信号を出力する音声認識手段と、
前記第１のコマンドに応じて前記音声認識手段から出力される信号をトリガーとして、前記地図データ記憶手段、前記位置検出手段及び前記視線検出手段を制御し前記ユーザの見ている施設を特定して対象物とし、前記表示手段に前記対象物を他の施設と識別可能に表示する制御手段とを有する車載用ナビゲーション装置であって、
前記制御手段は、前記第２のコマンドに応じて前記音声認識手段から出力される信号に応じて前記対象物となる施設を変更することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
前記制御手段は、前記表示手段に地図を立体表示する際に、前記対象物に重なる施設の高さを低くして表示することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
前記制御手段は、前記対象物となる施設が確定されると、前記対象物の詳細情報を前記ユーザに提供することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
前記制御手段は、前記対象物となる施設が確定されると、前記対象物を目的地又は経由地に設定することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。