JP3550888B2

JP3550888B2 - 車両用音声案内装置

Info

Publication number: JP3550888B2
Application number: JP17268796A
Authority: JP
Inventors: 晃松田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2016-07-02
Also published as: JPH1019594A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーブにおける警告と、経路案内の両方を音声で行う車両用音声案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、目的地の設定に応じて、この目的地までの最適経路を探索設定すると共に、走行時には設定した経路に基づいて経路案内を行うナビゲーション装置が知られている。このナビゲーション装置では、地図上に現在地を表示すると共に、右左折する交差点ではこれを指示して、経路案内を行う。特に、交差点では、運転者がディスプレイを注視することは難しい。そこで、特開平６−５２４９１号公報等では、交差点での右左折の指示を音声で行うようにしている。このような音声による案内によって、運転者に対する効果的な案内を行うことができる。
【０００３】
また、このナビゲーション装置では、経路案内のために道路形状データを有している。このため、この道路形状データを利用すれば、これから進入するカーブの形状も分かり、そのカーブに進入するときの適正な車速についても予め知ることができる。そこで、カーブ進入前の車速が大きすぎる時などに、減速すべきであるとの警告を発することが好適と考えられ、このようなカーブ警告装置についての提案もある。
【０００４】
例えば、特開平６−８００４６号公報には、自車の走行路における前方の道路形状と、自車状況とから、前方道路における走行時の車両の挙動を予想し、不安定な状況の発生が予想された場合にドライバーに対し警告する装置が示されている。この装置によれば、カーブに進入しようとする際のスピードの出しすぎ等に対し、警告を発することができる。
【０００５】
さらに、米国特許５，１７７，６８５号公報には、音声による経路案内を行うナビゲーション装置であって、道路についての情報に基づいて、危険の警告を発生するものが示されている。この装置によれば、音声案内にさらに音声の警告を組み合わせることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、交差点における音声案内と、カーブにおける警告の両方を音声で出力すると、両方の出力が重なる場合も発生する。このような場合、両方の出力を発生順に続けて出力することになるが、各出力ともその出力にはある程度の時間がかかり、適切なタイミングでの警告や右左折の案内が行えなくなってしまうことも考えられる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、カーブにおける警告と、交差点の案内の両方を効果的に行える車両用音声案内装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、走行する道路についての道路形状データを取得する形状データ取得手段と、自車の走行路における前方の道路形状と、自車の走行状況から、前方道路を道路形状通りに走行した場合における車両横加速度を予測して、不安定な状況の発生が予想された場合に警告音声を出力する警告手段と、特定交差点における自車の進行すべき方向を認識し、自車が前記特定交差点に接近したときに案内音声を出力する音声案内手段と、前記警告音声出力時期と前記案内音声の出力時期が接近すると予想される場合には、両音声案内信号を混合した混合案内文の音声案内を行う混合案内手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
このように、警告手段からの警告と、交差点における案内が重なりそうな場合には、両案内を混合した案内文を基に音声案内を行う。例えば、カーブの直後に特定（案内）交差点（例えば左折）がある場合であって、カーブにおける警告が必要な場合、「この先カーブ後直ぐ左方向です。」等という案内文による音声案内を行う。これによって、ドライバーに分かりやすく、また所定の案内タイミングを逃さず、好適な音声案内が行える。
【００１０】
また、本発明は、前記混合案内手段は、前方のカーブにおいて不安定な状況が発生すると予測された場合に、自車位置の前記カーブの進入口からの距離に応じてレベルを設定し、設定されたレベルに応じて、異なる前記混合案内文を読み出し音声案内を行うこと特徴とする。
【００１１】
このように設定されたレベルに応じて異なる前記混合案内文を読み出し音声案内を行うことで、緊急度が高いときに、警告音声を優先することができる。そこで、ドライバーにとって必要な情報を効果的に与えることができる。
【００１２】
また、本発明は、両音声信号を混合した音声を出力した後、警告が不要になったときには、前記案内音声のみを再出力することを特徴とする。
【００１３】
警告音声は、緊急度が高いため、ドライバーは、案内音声について注意していないことが予想される。一方、緊急状態を回避し、警告不要の状態になった後であれば、ドライバーは自身の進行方向を理解する余裕があり、その時に再度案内音声を出力することで有効な進路案内が行える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に好適な実施の形態（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る車両用音声案内装置の全体構成を示すブロック図である。自車位置検出装置１２は、ＤＧＰＳ装置、自律航法センサ、電波及び光ビーコン通信機、ＦＭ多重受信機等からなっている。ＤＧＰＳ（ディファレンシャル・グローバル・ポジショニング・システム）装置は、人工衛星からの電波を基に自車位置を検出するＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）と、ＦＭ多重放送などから供給される誤差情報を合わせ、ＧＰＳ装置より正確な位置情報を検出する。自律航法センサは、車速メータと方位センサなどから得られるどの方向にどれだけ移動したかという情報から移動距離を計測する。電波及び光ビーコン受信機は、道路脇に設置されている電波ビーコンや、光ビーコンと通信を行い、絶対位置情報などを受信する。ＦＭ多重受信機は、上述のように、ＧＰＳ装置で得られる位置情報についての誤差情報を受信する。
【００１８】
自車位置検出装置１２は、各種の検出手段からの情報を合わせ、常に現在位置を正確に検出する。また、道路に設けられている磁気マーカなどから道路内の横方向位置を検出することも好適である。なお、電波、光ビーコン通信機やＦＭ多重放送では、渋滞情報なども受信する。
【００１９】
車両状況検出装置１４は、車速センサ、加速度センサ、温度計、時計、雨滴センサ等を有している。車速センサは、車輪軸の回転速度などから車速を検出する。加速度センサは、車体の縦方向及び横方向の加速度を検出する。なお、縦方向の加速度は、車速センサの検出値の微分で算出してもよい。温度センサは外気温、時計は時刻、雨滴センサは雨が降っているか検出する。車両状況検出装置１４は、各種検出手段の検出値に応じて、車両が現在おかれている状況を検出し、将来の車両の走行状況を予測するためのデータを出力する。
【００２０】
道路データベース１６は、全国の地図データを有すると共に、カーブ曲率、見通しの良さ、道路勾配（走行方向の傾き）、カント（道路の横方向の傾き）、路面の摩擦係数μ、舗装状態を含む路面の凸凹状態、カーブミラーの有無、車線数、道路幅、道路種別、夜間街灯の有無、ガードレールの有無、過去の事故データ等を各道路について、記憶している。
【００２１】
音声記憶部１８は、案内音声や、警告音声等出力音声の各種パターンを記憶している。また、ディスプレイ２０は必要な情報を表示し、スピーカ２２は必要な音声を出力する。さらに、入力手段２４は、ユーザの操作により、必要なデータを入力するためのものである。
【００２２】
そして、演算処理装置１０は、自車位置検出装置１２、車両状況検出装置１４、入力手段２４から得られるデータと、道路データベース１６、音声記憶部１８に記憶されているデータに基づいて各種の演算処理を行い、その結果に基づいて、ディスプレイ２０の各種の表示を行うと共に、スピーカ２２から必要な音声を出力する。
【００２３】
まず、ユーザの操作に基づく目的地の設定に応じて、目的地までの最適経路を探索し、経路を設定する。そして、車両の走行時には、道路データベース１６からの地図データに基づいた地図をディスプレイ２０に表示すると共に、ここに自車位置検出装置１２により検出した自車位置マークを表示する。また、予め決定された経路上の走行において、右左折などが必要な交差点（案内交差点）の手前に至った場合には、ディスプレイ２０に進行方向を示す交差点の拡大図を表示すると共に、次の交差点に進む方向をスピーカ２２から出力する。例えば、「この先３００ｍ○○交差点を左方向です。」等という案内音声を出力する。この案内音声は、音声記憶部１８に記憶されている各種パターンを読み出して行う。
【００２４】
また、演算処理装置１０は、自車の走行における不安定を検出したときには、警告を発生する。例えば、自車位置検出装置１２の出力から、カーブ進入前であることを検出した場合には、その時に車両状況検出装置１４の検出値及び道路データベース１６におけるそのカーブの路面摩擦係数μ等に基づいて、警告を発すべきか否かを判断する。例えば、演算処理装置１０は、道路形状通りに走行した場合における車両横加速度を予測して、不安定になるかを判定し、ディスプレイ２０及びスピーカ２２から警告を発する。ここで、警告を発生すべきか否かは、カーブミラーの有無、時刻などによっても変化する。そこで、演算処理装置１０は、得られたデータ全てから警告を発生すべきか否かを総合的に判断する。なお、警告文も音声記憶部１８に記憶されてるパターンに基づいて行う。
【００２５】
ここで、警告発生の具体的動作について、図２に基づいて説明する。まず、自車位置検出装置１２からのデータによって、自車位置を検出する（Ｓ１１）。次に、自車位置に応じて、自車がこれからさしかかる道路データを読み込む（Ｓ１２）。なお、道路データは、通常所定のエリア毎に、読み出す。また、経路が設定されていれば、かなり先のデータまで道路データベース１６から予め読み出しておくことができる。次に、車両状況検出装置１４から現在の車両データを取り込む（Ｓ１３）。そして、これらデータに基づいて、不安定な状況に至るか否かを判定する（Ｓ１４）。例えば、道路形状通りに走行した場合における車両横加速度を予測して、不安定になるかを判定するとよい。
【００２６】
このような判定によって、安定と判定されれば、問題はないため、処理を終了する。一方、不安定と判定された場合には、自車位置が、レベル１の警告を行う地点にまで到達したかを判定する（Ｓ１５）。到達していなかった場合には、処理を終了する。
【００２７】
一方、Ｓ１５において、レベル１の警告地点まで到達していた場合には、レベル２の警告地点まで到達したかを判定し（Ｓ１６）、到達していなかった場合には、レベル１に警告を行う（Ｓ１７）。Ｓ１６において、レベル２の警告地点まで到達していた場合には、レベル３の警告地点まで到達したかを判定し（Ｓ１８）、到達していなかった場合にレベル２に警告を行う（Ｓ１９）。そして、到達していた場合には、レベル３の警告を行う（Ｓ２０）。このようにして、不安定な状況の発生が予想される場合に、そのレベルに応じて警告を変更する。
【００２８】
「警告音声」
ここで、具体的な警告音声の内容について説明する。例えば、図３のような形状のカーブに進入する際には、そのカーブ進入口からの距離に応じて、レベル１、２、３の警告地点を設定する。各警告地点は、道路形状データ、車両性能、天候、時間、交通量、過去の運転履歴から予測されるドライバーの運転技量などから、適正な位置を推定決定する。
【００２９】
そして、警告音声を
（ｉ）レベル１
「この先カーブです。ご注意下さい。」
（ｉｉ）レベル２
「カーブです。スピード注意。」
（ｉｉｉ）レベル３
「スピードオーバー、ブレーキ、ブレーキ」
のように変更する。
【００３０】
このように、表現の仕方を変更することで、ドライバーに緊張感を与えることができる。また、声色、体言止め、命令調、話速を速める等の変更によってもドライバーにより効果的な警告が行える。
【００３１】
さらに、警告音声の発生中に、レベルが上がった場合には、即座に緊急度の高い警告に切り換えてドライバーに注意を即すことが効果的である。
【００３２】
なお、このレベルは、車両の走行状況が変更されない場合についてのものである。従って、ブレーキ操作などによって、車両の走行状況が改善された場合には、レベルは上がらなかったり、不要になる。
【００３３】
また、上述のような警告に合わせて実際の道路形状などを音声で知らせることも好適である。例えば、「この先２００Ｒのカーブです。」というカーブ曲率の読み上げや、「この先カント○○です。」というカントの読み上げや、「時速２５ｋｍ以下でカーブに進入して下さい。」「時速２０ｋｍオーバーです。減速して下さい。」等の安全進入速度の読み上げなどを行うことが好適である。
【００３４】
「警告表示」
また、ディスプレイ２０の表示により、ドライバーへの警告を行うことも好適である。
【００３５】
例えば、ディスプレイ２０に表示された地図において注意が必要となる場所がどこであるのかを明らかにする。例えば、図４〜６のような表示を行うことが好適である。図４の例では、注意すべきカーブを他と区別できる色で表示したり、ハイライト点滅を行ったりして明らかに示している。また、図５では、地図上に矢印などを上書きし、ドライバーに注意すべきカーブを知らせている。図６では、カーブに近づいた場合に、案内交差点での拡大表示と同様に、カーブ形状を拡大表示し、ドライバーにカーブ形状を知らしめている。
【００３６】
さらに、図５に示すように、カーブの曲率を表示してもよく、さらにカントや、安全進入速度などを表示することも好適である。
【００３７】
「案内重複時の処理」
カーブが終わらない内に右左折道路があり、そちらに誘導させたい場合、従来の音声案内と、カーブ警告音声が重複する場合がある。例えば、図７に示すような道路があり、設定経路がカーブを曲がった後直ぐに左折であった場合において、車速が速すぎるためにカーブ警告も発生される場合には、案内音声と警告音声が重なってしまう。本実施形態では、音声記憶部１８において、両者が重なった場合の音声が記憶されており、これを読み出し、音声出力することで、ドライバーに分かりやすく、かつ適切なタイミングでの音声案内が行える。
【００３８】
この動作について、図８に基づいて説明する。まず、自車位置の検出する（Ｓ３１）。そして、検出した自車位置に基づいて、案内を取り込む（Ｓ３２）。この取り込みは、ナビゲーションの交差点案内とカーブ警告をそれぞれの処理フローチャートの中で行う。そして、取り込んだ案内の内容から、音声のカーブ警告が必要かを判定する（Ｓ３３）。このＳ３３において、カーブ警告が必要と判定された場合には、次に音声の交差点案内が必要かを判定する（Ｓ３４）。
【００３９】
そして、Ｓ３４においてもＹＥＳ、すなわちカーブ警告および交差点案内が必要であると判定された場合には、音声が重なると考えられ、両者をミックスした案内を行う（Ｓ３５）。ここで、このミックスした音声は、図７に示すカーブ進入口からの距離に応じたレベルにより変更する。すなわち、自車位置が、レベル１であれば、「この先カーブの後、直ぐ左方向です。ご注意下さい。」、レベル２であれば、「カーブの後直ぐ左方向。スピード注意。」、レベル３であれば、「スピードオーバー。ブレーキ、ブレーキ。」のように、レベルが上がるにつれ、緊急度の高いカーブ警告の割合を増加させる。これによって、必要な情報を的確にドライバーに伝えることができる。
【００４０】
Ｓ３４において、交差点案内が不要であった場合には、カーブ警告のみ必要であるため、上述したようなレベルに応じたカーブ警告を発生する（Ｓ３６）。
【００４１】
また、Ｓ３３において、カーブ警告が不要であった場合には、交差点案内が必要かを判定し（Ｓ３７）、必要であれば、交差点案内のみを行う（Ｓ３８）。一方、交差点案内も不要であった場合には、Ｓ３５のミックスした案内を行った直後であるかを判定する（Ｓ３９）。そして、ミックス案内の直後であった場合には、Ｓ３８の交差点案内を行う。これは、ミックスした案内では、より緊急度の高いカーブ警告に気をとられ、交差点案内を確実に聞き取ることができない場合も多いと考えられるからである。このように、カーブ警告が不要な状態、すなわち安定した走行が行えるような状態になったときに、交差点案内を行うことで、交差点案内をドライバーに確実に伝えることができる。
【００４２】
なお、このフローチャートにおいて、Ｓ３２の案内の取り込みは、少なくとも警告、案内などの出力時間も考え、車両前方の所定範囲での必要性を判定する。また、カーブ警告の正確な必要性を判定するには、かなり先のカーブについても考慮しなければならない場合も多く、上述のようなミックスした警告が必要となる可能性があることを十分前に推定しておき、ミックスした警告の必要性の判定を独立して行ってもよい。すなわち、通常のカーブ警告のレベル１〜３の距離とミックスした案内のレベル１〜３の距離は変えてもよい。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、カーブと案内交差点が近接し、両案内が重複する場合に、両案内を合わせた案内を行うことができ、ドライバーに分かりやすい案内が行える。また、カーブに近づくに従って、より緊急度の高いカーブ警告を中心とした案内に切り換えることによって、適切な警告が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成を示すブロック図である。
【図２】レベルに応じたカーブ警告の処理を示すフローチャートである。
【図３】警告のレベルとカーブからの距離を示す説明図である。
【図４】警告の表示の一例を示す説明図である。
【図５】警告の表示の一例を示す説明図である。
【図６】警告の表示の一例を示す説明図である。
【図７】カーブ直後の案内交差点の一例を示す説明図である。
【図８】カーブ直後の案内交差点の案内の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０演算処理装置、１２自車位置検出装置、１４車両状況検出装置、１６道路データベース、１８音声記憶部、２０ディスプレイ、２２スピーカ、２４入力手段。

Claims

走行する道路についての道路形状データを取得する形状データ取得手段と、
自車の走行路における前方の道路形状と、自車の走行状況から、前方道路を道路形状通りに走行した場合における車両横加速度を予測して、不安定な状況の発生が予想された場合に警告音声を出力する警告手段と、
特定交差点における自車の進行すべき方向を認識し、自車が前記特定交差点に接近したときに案内音声を出力する音声案内手段と、
前記警告音声出力時期と前記案内音声の出力時期が接近すると予想される場合には、両音声案内信号を混合した混合案内文の音声案内を行う混合案内手段と、
を有することを特徴とする車両用音声案内装置。
請求項１に記載の装置において、
前記混合案内手段は、前方のカーブにおいて不安定な状況が発生すると予測された場合に、自車位置の前記カーブの進入口からの距離に応じてレベルを設定し、設定されたレベルに応じて、異なる前記混合案内文を読み出し音声案内を行うことを特徴とする車両用音声案内装置。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置において、
両音声信号を混合した音声を出力した後、警告が不要になったときには、前記案内音声のみを再出力することを特徴とする車両用音声案内装置。