JP2602167B2 - ボイスナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の進路誘導を音声
によって行うボイスナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地理の不案内な車両の運転者に対
して目的地までの経路を指示して進路誘導を行うナビゲ
ーション装置が用いられている。ナビゲーション装置で
は、目的地までの経路や、目的地まで誘導するために必
要な各地点での進行方向の指示をＣＲＴ等のディスプレ
イに表示するようにしている。運転者は、このディスプ
レイを逐次見ることによって、自分が進むべき進路情報
を得ることができる。

【０００３】ところが、このようなナビゲーション装置
では、進路情報を得るのに、運転者が視線を前方視界か
らディスプレイへと移動させる必要がある。したがっ
て、運転に支障がないようにして進路を確認するために
は、わずかな時間でディスプレイ上の画像情報を認識し
なければならず、ナビゲーション装置による誘導指示を
確実に認知することは必ずしも容易ではない。車両を停
止させてからディスプレイを見るようにすれば画像情報
を確実に認知することができるが、目的地に到着するま
で何度も車両を停止させなければならないことになり、
時間的ロスが大きい。

【０００４】このような観点から、ＣＲＴ等のディスプ
レイ上に画像情報を出力することに代えて、あるいはそ
れと併用して、音声によって誘導指示を行ういわゆるボ
イスナビゲーション装置が提案されている。すなわち、
音声出力用のスピーカを配置し、たとえば車両が次の交
差点で右折すべきであると判断した場合、「次の交差点
を右方向です」といった指示音声をスピーカから出力す
るようにしている。このようなボイスナビゲーション装
置によるときは、運転者が視線を前方視界からディスプ
レイへと移動させることなく、聴覚を通じて進路情報を
得ることができるので、車両運転の安全性を確保すると
共に目的地到着までの時間的ロスを生ずることがないと
いう利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ボイスナビ
ゲーション装置では、指示音声を聞き逃したり、指示内
容を忘れてしまったりすることがあり、この場合、ディ
スプレイ上の画像情報のように逐一その指示内容を確認
することができないので、きわめて不便である。また、
今日の高速化、複雑化した交通事情において車両を運転
するには常に迅速な判断が要求されるため、方向認知の
タイミングが遅れると、曲がるべき交差点で曲がれずに
目的地への所定経路から外れてしまうといったようなこ
とが生じてしまう。

【０００６】したがって、ボイスナビゲーション装置に
おいては、一度の音声指示でその指示内容を確実に運転
者に認知させることが重要な課題となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、特定
指示、たとえば車両の進路指示等を音声で行う場合に、
その音声による指示内容の認知をより迅速かつ確実に行
うことが可能なボイスナビゲーション装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】この目的を達成するため、本発明によるボ
イスナビゲーション装置では、運転者が感知する方向感
に応じて指示音声の音源を移動させるものとしている。

【０００９】すなわち本発明によるボイスナビゲーショ
ン装置は、音声を出力する複数の音声出力手段と、車両
の現在位置を検出する現在位置検出手段と、車両の方位
を検出する方位検出手段と、現在位置検出手段で検出さ
れた現在位置から所定の目的地までの進路判断を行う進
路判断手段と、進路判断手段の判断結果と方位検出手段
で検出された車両の方位とにより音声出力手段から出力
される音声を制御してステアリングの位置変化に応じた
音像定位移動を行う音声出力制御手段と、を有してなる
ことを特徴とする。

【００１０】また本発明は、目的地を入力する入力手段
と、地図データおよび交差点データ等の道路情報を格納
する記憶手段と、音声を出力する複数の音声出力手段
と、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、車
両の方位を検出する方位検出手段と、記憶手段に格納さ
れた道路情報と現在位置検出手段で検出された現在位置
とにより入力手段で入力された目的地までの進路判断を
行う進路判断手段と、進路判断手段の判断結果と方位検
出手段で検出された車両の方位とにより音声出力手段か
ら出力される音声を制御して車両の方位変化に応じた音
像定位移動を行う音声出力制御手段と、を有してなるこ
とを特徴とするボイスナビゲーション装置である。

【００１１】音声出力制御手段は、進路判断手段より曲
がるべきであると判断された交差点において運転者によ
り行われるステアリング操作の際に刻々と変化する車両
の方位と進行すべき方向との間の相対角度を算出し、音
声出力手段から出力される指示音声が常に相対角度方向
から運転者に聴取されるよう制御する。

【００１２】音声出力手段は、車両の左右前後にそれぞ
れ設けられた少なくとも２個のスピーカよりなり、進路
判断手段の判断結果による進路誘導のための指示音声
を、方位検出手段で検出される車両の方位変化に応じ
て、これらスピーカ間において出力移動させるように、
音声出力制御手段が制御する。

【００１３】方位検出手段は、車両のステアリング移動
量と直進状態からの相対角度等のステアリング位置を検
出するものとして構成され得る。

【００１４】

【作用】方位検出手段により現在の車両の方位が検出さ
れ、特に交差点内における進路方向との間の相対角度が
算出される。この相対角度に応じて、指示音声の音像位
置が決定される。この相対角度はステアリング操作に伴
って刻々と変化し、指示音声の音像位置も順次移動して
ゆく。これにより運転者は常に進行すべき方向から指示
音声を聞くことができる。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例によるボイスナビ
ゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。こ
の図１に示すように、ボイスナビゲーション装置は、演
算処理装置４と、この演算処理装置４に各種インターフ
ェイスを介してそれぞれ接続される入力装置１、記憶装
置２、現在位置検出装置３、画像表示装置１２、音声合
成装置５、コントロールアンプ６およびステアリングセ
ンサー１３と、コントロールアンプ６に接続される複数
対の左右スピーカ７ａ、７ｂとを備えている。

【００１６】入力装置１は、目的地や現在地等の位置情
報を入力するもので、たとえば画像表示装置１２の表示
部に表される地図上の地点を直接タッチすることにより
入力するタッチパネルあるいはキーボード等が用いられ
る。

【００１７】記憶装置２は、地図データ、交差点データ
および目的地リスト等経路誘導に必要な道路情報を記憶
しているもので、たとえばＣＤ−ＲＯＭやＩＣカード等
が用いられる。

【００１８】現在位置検出装置３は、図示しないが、Ｇ
ＰＳ衛星や路上に設置されたビーコンからの電波を受信
するための受信装置や、光ジャイロセンサーや地磁気セ
ンサー等の各種方位センサー、また車速センサー、ホイ
ルセンサー、ステアリングセンサー等を備えている。こ
の現在位置検出装置３は、主として、ＧＰＳ受信装置に
よって自動車の現在位置（絶対位置、すなわち緯度およ
び経度によって決まる座標）を決定するが、各種センサ
ーから検出した実走行距離や方位データとを組み合わせ
ることによって、精度の高い位置決定を行うようになっ
ている。なお、図において３ａは受信装置のアンテナで
あり、精度を高めるために自動車の前後２カ所に配置さ
れる。

【００１９】演算処理装置４は、これら入力装置１、記
憶装置２および現在位置検出装置３からの各種データを
基に、自動車の経路誘導に必要な諸判断を行うものであ
り、経路算出や進路方向の判断等を行うＣＰＵ（中央処
理装置）１０と、このＣＰＵ１０にデータバス等のバス
ラインで接続されるＲＯＭ（リードオンリーメモリ）８
およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９とを備えて
いる。ＲＯＭ８には、経路算出や進路方向の判断に必要
な各種プログラム（ナビゲーションプログラム）やデー
タを格納される。ＲＡＭ９は、ＣＰＵ１０の判断結果等
各種データを格納するワーキングメモリである。

【００２０】ＣＰＵ１０は、現在位置検出装置３からの
座標データおよび記憶装置２に記憶される地図データ等
を基に自動車の現在位置を確認し、ＲＯＭ８のナビゲー
ションプログラム等にしたがって、目的地までの経路を
決定して、自動車の進むべき方向を判断する。この判断
結果は、進路方向等を指示する指示信号として画像表示
装置１２および音声合成装置５に送られる。

【００２１】また、ＣＰＵ１０によって確認された現在
位置のデータや算出された経路データおよび記憶装置２
からの地図データ等も、ＣＰＵ１０から画像表示装置１
２に送られる。

【００２２】画像表示装置１２は、ＣＲＴディスプレイ
や液晶ディスプレイ等で構成され、ＣＰＵ１０から送ら
れる地図データ等を基に作図される道路地図を表示する
と共に、この地図上に、ＣＰＵ１０によって確認された
自動車の現在位置やＣＰＵ１０によって算出された経路
を画像表示する。また、記憶装置２に記憶される目的地
リスト等の任意視覚情報を画像表示装置１２の画面上に
表示することができる。

【００２３】なお、現在位置確認や目的地設定等の処理
において、各種データが記憶装置２から演算処理装置４
に読み込まれる一方、現在位置検出装置３のビーコン受
信装置等から新たな道路情報等の情報が得られた場合に
は、演算処理装置４から記憶装置２に該新たな情報が書
き加えられる。

【００２４】ステアリングセンサー１３は、運転者によ
り操作されるステアリングの移動量と直進状態からの相
対角度を検知する。ＣＰＵ１０は、このステアリングセ
ンサー１３からの検知データを受けて、自動車が直進状
態であるか、交差点等において右左折のステアリング操
作がなされている状態であるか等を示すステアリング位
置を判断する。この判断結果は、音像定位を制御する制
御信号Ｑとしてコントロールアンプ６に送られる。

【００２５】音声合成装置５は、いわゆる録音編集方式
のもので、進路誘導に必要なたとえば「次の交差点を右
方向です」といった進路指示用のメッセージを、あらか
じめ「次の」、「交差点を」、「右」および「方向で
す」等の単語や文節を単位として図示しない半導体メモ
リに蓄積しておき、ＣＰＵ１０からの指示信号に基づい
てこれらの単語や文節を編集して進路指示用メッセージ
に合成する。このようにして合成された音声信号は、音
声合成装置５に接続されるコントロールアンプ６に送ら
れる。なお、本実施例では、音の方向性が音像の定位に
よって確保されるので、必ずしも上記したような音声信
号を出力する必要はなく、意味を持たないビープ音等を
出力することによって進路指示を行うことも可能であ
る。

【００２６】コントロールアンプ６は、左右スピーカ７
ａ、７ｂにそれぞれ接続されるラインを有し、演算処理
装置４のＣＰＵ１０からの制御信号によって、それぞれ
のラインの出力バランスを調整する。すなわち、左右ス
ピーカ７ａ、７ｂは複数対設置されており、音声合成装
置５からの音声信号を受けたコントロールアンプ６は、
ＣＰＵ１０からの制御信号Ｑに基づいて、この信号を左
右のラインに分割してスピーカから音声出力される左右
バランスを調整すると共に、左右スピーカのそれぞれに
おいて設けられる複数のスピーカにおける前後バランス
を調整する。このようにして左右バランスおよび前後バ
ランスを調整した後、図示しないパワーアンプ部で増幅
して、左右スピーカ７ａ、７ｂに音声信号を出力する。

【００２７】左右スピーカ７ａ、７ｂは、コントロール
アンプ６からの音声信号を指示音声として出力するもの
で、運転者の左側および右側においてそれぞれ複数個が
前後方向に分散して配置される。これらスピーカには、
カーステレオ用の既設スピーカを利用することができ
る。

【００２８】次に、このように構成されたボイスナビゲ
ーション装置の動作を、図２を参照して説明する。な
お、画像表示装置１２での画像出力は、本発明の主題と
直接的に関連しないので、図示省略されており、以下に
おいてその動作説明を簡単に記述するに止める。

【００２９】まず、運転者により目的地がタッチパネル
やキーボード等の入力装置１から入力されると、演算処
理装置４のＣＰＵ１０は、この目的地を記憶装置２に記
憶されている地図データ上で特定し、ＲＡＭ９に格納す
る。

【００３０】次に、現在位置が運転者の操作により入力
装置１から入力されるか、あるいは現在位置検出装置３
のＧＰＳ受信装置が自動車の絶対位置を検出することに
より、ＣＰＵ１０が現在位置を確認する。この確認され
た自動車の現在位置は、画像表示装置１２において、前
述の地図データを基にディスプレイ上に作図される地図
上の位置として表示される。

【００３１】これら目的地データと現在位置データとを
受けて、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ８に記憶されるナビゲー
ションプログラムを基にして目的地までの経路を決定す
る（ステップ１）。この決定された経路も、画像表示装
置１２における地図上に表示される。

【００３２】次にＣＰＵ１０は、この決定された経路に
おいて、次に曲がるべき交差点の角度ないし方向に関す
るデータを、記憶装置２に記憶されている地図データか
ら読み出して確認する（ステップ２）。具体的には、当
該次に曲がるべき交差点が十字路、Ｔ字路、Ｙ字路ある
いは五差路や六差路等の多重交差点等のいずれの形状を
有するものであるか、またその交差点においてどの方向
に曲がって進行すべきであるか、を確認する。

【００３３】次にＣＰＵ１０は、現在位置検出装置３の
ＧＰＳ受信装置や各種センサーで検出した座標データお
よび記憶装置２に格納された地図データ等から、自動車
が現在走行している道路や位置を確認する（ステップ
３）。なお、この現在位置の確認は、所定時間毎に送ら
れてくる現在位置検出装置３からの座標データによって
逐次行われ、画像表示装置１２においては、この確認さ
れた現在位置が自動車の移動と共に画面を必要に応じて
スクロールさせながら常時表示される。

【００３４】そしてＣＰＵ１０は、確認された現在位置
から次に曲がるべき交差点までの距離を計算し（ステッ
プ４）、この距離が所定距離以内となって当該交差点に
近づいたことを検知し（ステップ５；Ｙ）、更に現在位
置が所定の音声出力場所と一致したことを確認した（ス
テップ６；Ｙ）後、ステアリングセンサー１３からの検
知データを受ける（ステップ７）。すなわち、誘導交差
点手前のあらかじめ定められた距離の地点を通過した後
は、所定距離の単位（たとえば５０ｍ）で定められてい
る音声出力場所において指示音声を出力するよう制御す
る。

【００３５】ＣＰＵ１０は、これを基にして、当該交差
点までの距離や当該交差点において曲がるべき方向等に
応じて適切な音像定位を算出し、音像定位を制御する制
御信号Ｑをコントロールアンプ６に出力する（ステップ
８）。

【００３６】コントロールアンプ６は、スピーカ７ａ、
７ｂからの出力音声信号がこの制御信号Ｑによって指示
される所定の左右バランスおよび前後バランスとなるよ
うにバランス調整を行い、必要な位置のスピーカから必
要な音量の指示音声が出力される（ステップ９）。

【００３７】ステップ９において音声による方向指示の
出力が終了すると、目的地に到着するまで、ステップ１
に戻って次の誘導指示の処理を繰り返す。

【００３８】ここで、ステップ７ないしステップ９にお
ける音像定位制御の手法について、次の交差点で左折す
べきであるとして、図３ないし図８を参照して更に具体
的に説明する。当該交差点までの距離が所定距離たとえ
ば３００ｍに近づいたことが確認されると、曲がるべき
方向寄り、すなわちこの場合には左前方から「次の交差
点を左方向です」といった指示音声が運転者に聴取され
るように、各スピーカの出力音声レベルが調整される。
たとえば自動車のダッシュボード左側に設置されるスピ
ーカのみから所定音量の指示音声が出力され、あるいは
このスピーカからの出力レベルが他のスピーカからの出
力レベルよりも大きくなるように設定する。

【００３９】指示音声による誘導はこの時点から左折を
完了するまで実質的に連続的に行われる。そして、曲が
るべき次の交差点が近づくにつれて、音像または音の定
位が左前方から徐々に近づいてくるように制御すること
により、交差点までの距離感を伴った音像として運転者
に認識される（図３）。これは、たとえば前記左前方の
スピーカからの音量を徐々に大きくしたり、あるいは指
示音声を出力するスピーカを左前方のスピーカから徐々
に左側方のスピーカ（たとえば左フロントドアに埋設さ
れるスピーカ）へと移動させることによって実現され
る。なお、このような処理は、スピーカからの音量を左
右で変化させるという処理以外に、音声データの位相処
理や音響処理によっても行うことができる。かかる技術
は、たとえば特開平３−２７０４００、特開平４−３０
７００、特開昭５５−６１２００等の公報に示されてい
る。

【００４０】更に自動車が進行して交差点内に進入した
とき、指示音声は左側方のスピーカから出力される（図
４）。左側方からの音像Ｄを認知することにより、運転
者は、交差点までの距離がゼロとなったこと、すなわち
曲がるべき交差点内に進入したことを知る。この認知を
更に確実なものとするために、指示音声の音色、ピッチ
あるいはメッセージ内容等を変えても良い。

【００４１】この認知に基づいて、運転者は、ステアリ
ングを左方向に切り始める（図５）。ステアリングが左
方向（反時計方向）に切られるにつれて、音像Ｄの位置
は左側方から徐々に運転者の正面に向かって水平移動し
てゆく。図６は、ステアリング切り角の頂点における音
像位置Ａを示す。このときの指示音声の音色等を変えて
も良い。

【００４２】左折時のステアリング操作の後半は、切り
角の頂点からステアリングを逆方向（時計方向）に切り
ながら徐々に自動車を直進状態に戻してゆくが、これに
つれて音像位置Ａ’は更に運転者の正面に向かって徐々
に水平移動する（図７）。

【００４３】そして、交差点を曲がり切ってステアリン
グ操作を終え、直進状態に戻ると、音像は正面に定位す
る（図８）。運転者は、正面の音像位置Ｃからの指示音
声を聞くことにより、次の誘導指示があるまで直進すれ
ば良いことを知る。このときの指示音声の音色等を変え
れば、当該交差点における誘導指示が終了したことをよ
り容易に認知させることができる。

【００４４】以上の説明においては、指示音声の音像移
動を、ステアリング操作に伴うステアリング位置移動に
応じてリアルタイミングで行うものとしたが、実際の運
転では音像の移動を運転者が認知してからステアリング
操作するまでには若干の時間的ロスが伴う。したがっ
て、自動車の速度とステアリングの操作速度、および進
行方向の相対的角度の把握を適切に行った上で、これら
の動きよりも若干早いタイミングで音像を先行移動させ
ることが好ましい。

【００４５】以上に左折時の経路誘導動作を説明した
が、右折時にはこの逆の動作が行われる。また、たとえ
ば五差路、六差路や連続した交差点等、曲がるべき方向
に複数の道路が存在する場合であっても、音像定位が徐
々に移動してゆくことにより、運転者は正しい進行方向
を容易に認知することができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、指示音声を出力する音
像が、車両の走行モード、特に交差点における車両の方
位の変化に応じて移動するので、運転者の感知する方向
感や距離感に即した進路誘導がなされ、指示内容の確認
を迅速かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるボイスナビゲーション
装置の全体構成を示すブロック図である。

【図２】図１のボイスナビゲーション装置による立体音
場所誘導の動作を示すフローチャートである。

【図３】この立体音場誘導の動作を具体的に説明するた
め、左折時の第１動作段階を示す概略図である。

【図４】同第２動作段階を示す概略図である。

【図５】同第３動作段階を示す概略図である。

【図６】同第４動作段階を示す概略図である。

【図７】同第５動作段階を示す概略図である。

【図８】同第６動作段階を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 入力装置 ２ 記憶装置 ３ 現在位置検出装置 ４ 演算処理装置 ５ 音声合成装置 ６ コントロールアンプ ７ａ、７ｂ スピーカ １０ ＣＰＵ １３ ステアリングセンサー

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声を出力する音声出力手段と、車両
   の現在位置を検出する現在位置検出手段と、車両の方位
   を検出する方位検出手段と、前記現在位置検出手段で検
   出された現在位置から所定の目的地までの進路判断を行
   う進路判断手段と、前記進路判断手段の判断結果と前記
   方位検出手段で検出された車両の方位とにより前記音声
   出力手段から出力される音声を制御して車両の方位変化
   に応じた音像定位移動を行う音声出力制御手段と、を有
   してなることを特徴とするボイスナビゲーション装置。
2. 【請求項２】 目的地を入力する入力手段と、地図デ
   ータおよび交差点データ等の道路情報を格納する記憶手
   段と、音声を出力する複数の音声出力手段と、車両の現
   在位置を検出する現在位置検出手段と、車両の方位を検
   出する方位検出手段と、前記記憶手段に格納された道路
   情報と前記現在位置検出手段で検出された現在位置とに
   より前記入力手段で入力された目的地までの進路判断を
   行う進路判断手段と、前記進路判断手段の判断結果と前
   記方位検出手段で検出された車両の方位とにより前記音
   声出力手段から出力される音声を制御して車両の方位変
   化に応じた音像定位移動を行う音声出力制御手段と、を
   有してなることを特徴とするボイスナビゲーション装
   置。
3. 【請求項３】 前記音声出力制御手段が、前記進路判
   断手段より曲がるべきであると判断された交差点におい
   て運転者により行われるステアリング操作の際に刻々と
   変化する車両の方位と進行すべき方向との間の相対角度
   を算出し、前記音声出力手段から出力される指示音声が
   常に前記相対角度方向から運転者に聴取されるよう制御
   するものであることを特徴とする請求項１または２のボ
   イスナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 前記音声出力手段が車両の左右前後に
   それぞれ設けられた少なくとも２個のスピーカよりな
   り、前記進路判断手段の判断結果による進路誘導のため
   の指示音声を、前記方位検出手段で検出される車両の方
   位変化に応じて、これらスピーカ間において出力移動さ
   せるように前記音声出力制御手段が制御することを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれかのボイスナビゲーシ
   ョン装置。
5. 【請求項５】 前記方位検出手段が、車両のステアリ
   ング移動量と直進状態からの相対角度等のステアリング
   位置を検出するものであることを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれかのボイスナビゲーション装置。