JP3925164B2 - 車輌制御装置 - Google Patents
車輌制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3925164B2 JP3925164B2 JP2001345994A JP2001345994A JP3925164B2 JP 3925164 B2 JP3925164 B2 JP 3925164B2 JP 2001345994 A JP2001345994 A JP 2001345994A JP 2001345994 A JP2001345994 A JP 2001345994A JP 3925164 B2 JP3925164 B2 JP 3925164B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- dialogue
- load
- unit
- vehicle control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌を安全に走行させる車輌制御装置に関する。特に、対話入力と安全走行を両立させる車輌制御装置に関する。本発明は、対話状態、走行状態及び／又は走行環境を把握して安全走行と円滑な音声対話を可能にする車輌制御装置に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、安全走行を可能にする車輌制御装置として、例えば居眠り運転状態を検出した場合、運転者の意志を無効にし車両を所定速度以下に制御する装置がある。例えば、特開平６−１５６１１２号に開示の居眠り防止装置がある。この装置は、図７に示すように、車速センサＳＳ、居眠り運転検出部１、ＣＰＵ２、警報制御部３、制動制御部４、クラッチ遮断部５、ハザード装置６、アクセル制御部７、警報装置３０、制動装置４０、クラッチ５０、タイマＡ、タイマＢ、リセットＳＷスイッチから構成される。
これは、居眠り検出部１が運転者の居眠りを検出した場合に、先ずブザー等の警報装置３０で運転者に警報する装置である。更に、リセットスイッチＳＷで警報がリセットされない場合は、制動制御部４が制動装置４０を制御し、ブレーキをかけ減速させるとともに、アクセルペダルが一定値以上に踏み込めないように制御する装置である。即ち、特開平６−１５６１１２号に開示の音声対話装置は、運転者の居眠りのみを検出しそれに基づいて車両を制御することを特徴としている。
【０００３】
又、他に特開平１０−１０４００９号に開示のナビゲーション装置がある。これは車載用ナビゲーション装置であって、車輌の走行状態により音声情報の提供に様々な規制を加える装置である。例えば、車輌の急旋回、急制動時には音声情報の提供を中止することを特徴としている。又、例えば車輌の急旋回、急制動時には登録された特定メディアの音声情報のみを提供することを特徴としている。又、提供する音声情報の順番を変更すること等も特徴としている。又、音声情報の総量を限定したり提供にかかる時間を制限することを特徴としている。更に、音声情報の提供が中止された場合は文字情報で提供することを特徴としている。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】
上述のように、特開平６−１５６１１２号に開示の居眠り防止装置は運転者の居眠りのみを検出し、それに基づいて車両を制御する装置である。即ち、高速走行時の運転負荷、又は音声ナビゲーション装置との対話負荷を考慮して、その結果を車輌制御に反映するものではない。
又、特開平１０−１０４００９号に開示のナビゲーション装置は、車両の走行状態をパラメータとし、そのパラメータによって音声対話を様々に規制する装置である。音声情報の認知的情報処理負荷は低減されるが車輌そのものを制御するものではない。即ち、車輌の現状態を維持し音声対話を犠牲にする手法であって、円滑な音声情報処理と安全走行を両立させる装置ではない。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、走行環境及び／又は走行状態による運転負荷と、音声対話装置との対話負荷を検出しそれに応じて車輌を制御することで、安全走行と円滑対話を両立させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車輌制御装置は対話状態と車輌状態を検出し、それらの検出結果に基づいて車輌を制御する車輌制御装置であって、音声対話装置と、その音声対話装置との音声対話から運転者の対話負荷を推定する対話負荷推定部と、走行環境を検出する走行環境検出部と、その車輌の走行状態を検出する走行状態検出部と、走行環境検出部及び／又は走行状態検出部の検出結果に基づいて運転者の運転負荷を推定する運転負荷推定部と、対話負荷推定部の推定結果及び運転負荷推定部の推定結果に基づいて、車輌を制御する車輌制御部とを備え、音声対話装置は１回のユーザとのやりとりにおいてその対話方式とそのやりとりに必要な必要項目数を次段の対話負荷推定部に出力するものであり、車輌制御部は対話負荷推定部による対話負荷、及び運転負荷推定部による運転負荷に応じて、車輌の走行状態を示す走行状態量が所定値になるように車輌の制動装置を制御することを特徴とする。
又、請求項２に記載の車輌制御装置は請求項１に記載の車輌制御装置であって、走行状態量は車間距離又は車間時間であることを特徴とする。
【０００７】
又、請求項３に記載の車輌制御装置は請求項１又は請求項２に記載の車輌制御装置であって、音声対話装置は対話で決定される全ての必要項目とその必要項目の確定度からなる対話進展度情報を有し、各必要項目を決定する対話方式をパターンで有することを特徴とする。
又、請求項４に記載の車輌制御装置は請求項３に記載の車輌制御装置であって、対話方式は、少なくとも質問とその応答パターン、確認とその応答パターン、選択要求と選択応答パターンの何れか、又はそれらの組み合わせから構成されることを特徴とする。
【０００８】
又、請求項５に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行環境検出部は光学手段及び／又は音響手段によって先行車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出し、又、ＧＰＳ装置によって地図情報を検出することを特徴とする。
又、請求項６に記載の車輌制御装置は請求項５に記載の車輌制御装置であって、光学手段はレーザーレーダー、又はミリ波レーダー、又は画像処理手段であり、音響手段は超音波検出手段であることを特徴とする。
【０００９】
又、請求項７に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行状態検出部は車輌の直線走行関連値、及び／又は旋回走行関連値を検出することを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載の車輌制御装置は対話状態と車輌状態を検出し、その検出結果に基づいて車輌を制御する車輌制御装置であり、音声対話装置を有した車輌制御装置であって、対話負荷推定部がその音声対話装置との音声対話から運転者の対話負荷を推定する。対話負荷は、例えば質問項目数、確認項目数の数によって推定する。例えば質問項目数、確認項目数が多いとその負荷（認知的情報処理負荷）が大であるとする。
又、それとは別に走行状態検出部がその車輌の走行状態を検出し、走行環境検出部が走行環境を検出する。例えば、走行状態検出部は車速を検出する。又、走行環境検出部は、例えば前方車両の有無、又は前方車両との車間距離を検出する。そして、運転負荷推定部が走行状態検出部の検出結果、及び／又は走行環境検出部の検出結果に基づいて運転者の運転負荷を推定する。
【００１１】
例えば、運転負荷推定部は車速が高速で且つ前方車両との車間距離が小であれば、運転負荷は大であると推定する。そして、車輌制御部が対話負荷推定部の推定結果と運転負荷推定部の推定結果に基づいて、運転者が安全に対話と運転を行えるように車輌を制御する。例えば、対話負荷が大で、且つ運転負荷が大であると車輌制御部は車速を低減するように例えば制動装置を制御する。車輌速度が減速されると運転負荷が低減され、その結果運転者に余裕度が生じる。これにより、対話も円滑に遂行される。よって、対話と安全走行を両立させる車輌制御装置となる。
更に、音声対話装置は１つの対話設定毎にその対話方式とその対話に必要な必要項目数を次段の対話負荷推定部に出力している。
このように音声対話装置が１回のユーザとのやりとり毎に、即ち運転者への具体的な音声ガイダンス前に、直後のやりとりで使用される必要項目を次段の対話負荷推定部に出力すれば、対話負荷推定部はその方式と必要項目数で対話負荷が推定できる。例えば、単一の必要項目からなる質問とその応答パターン、単一の必要項目からなる確認とその応答パターンであれば、対話負荷推定部は対話負荷は小と判定する。例えば、複数の必要項目からなる質問とその応答パターンであれば、対話負荷を大とする。又、複数からの選択要求であって、その選択肢が３つ以上であれば、対話負荷は中と判定する。従って、この対話方式とその必要項目数による対話負荷に基づいて車輌制御部を制御すれば、次の対話負荷に応じてリアルタイムで車輌が制御（例えば、制動）される。その結果、運転者に余裕が生じて円滑対話が可能となる。リアルタイムで行われるので、常時、安全走行と円滑対話が維持される。
更に、車輌制御部は対話負荷推定部による対話負荷と運転負荷推定部による運転負荷とに応じて、車輌の走行状態を示す走行状態量が所定値になるように車輌の制動装置を制御している。
例えば、車輌制御部に対話負荷が対話負荷ｉ（ｉ＝１（小）、２（中）、３（大））で、運転負荷が運転負荷ｋ（ｋ＝１（小）、２（中）、３（大））で出力された場合、車輌制御部は対話負荷ｉと運転負荷ｋに応じて走行状態量Ｖが予め安全走行と円滑対話が保証された所定値Ｖ i,k になるように車輌の制動装置を制御する。よって、様々な対話負荷ｉと運転負荷ｋに対して両者を両立させることができる。
尚、ここで走行状態量Ｖとは、車輌のその時点での状態を表す量であり、例えば車速である。
又、請求項２に記載の車輌制御装置は請求項１に記載の車輌制御装置であって、走行状態量を車間距離又は車間時間としている。
車間距離、車間時間は運転者の認知的情報処理負荷に最も大きい影響を与えるパラメータであると考えられる。特に、車間時間は車間距離をその時点での速度で除したパラメータであり、前方車両との安全度を最も的確に示すパラメータである。よって、車輌制御部はこれらを安全走行を行うためのパラメータとすれば、更に的確に車輌を制御することができる。これにより、更に的確に車輌制御して円滑な対話を可能とする請求項１に記載の車輌制御装置を実現することができる。
【００１２】
又、請求項３に記載の車輌制御装置は請求項１又は請求項２に記載の車輌制御装置であって、音声対話装置は対話で決定される全ての必要項目とその必要項目の確定度からなる対話進展度情報を有し、又、各必要項目を決定する対話方式をパターンで有している。例えば、音声対話入力がカーナビゲーション装置における目的地の設定である場合、目的地は複数の様々な項目で記述される。例えば、’住所１’、詳細住所である’住所２’、’業種’、施設名である’店名’等で記述される。そして、これらの項目が目的施設を同定するための必要項目となる。
対話進展度情報は各必要項目の値とその確定値からなる。カーナビゲーション装置における目的地の設定では、例えば住所１（名古屋市、１）、住所２（中区、０）、業種（？、０）、店名（タンポポ、０）となる。ここで、例えば確定値’１’の項目は確定していることを意味している。また、項目の値が存在しており、確定値が’０’の場合は、その項目の値について確認する必要があることを示しており、項目の値が存在しておらず、確定値が’０’の場合は、その項目について質問する必要があることを示している。よって、この情報を調べれば、次回の質問項目及び確認項目とすることができる。
【００１３】
又、音声対話装置は上記対話進展度情報の各必要項目を決定する対話方式をパターンで有している。例えば、単一の必要項目による質問方式、複数の必要項目による質問方式等である。前者は、例えば、’住所を言って下さい’であり、後者は’住所と名前を言って下さい’である。本発明の音声対話装置は、これらのパターン分けされた複数の対話方式を有している。これらの対話方式は、一般に対話負荷（認知的情報処理負荷）を左右するものとして知られている。例えば、単一の必要項目からなる質問の場合は対話負荷は小とされ、複数の必要項目からなる質問の場合は対話負荷が大とされる。従って、１回の質問および確認で用いられる必要項目数を外部に出力すれば、容易に外部に対話負荷を知らせることができる。
よって、この音声対話装置を用いれば請求項１又は請求項２に記載の車輌制御装置を容易に実現することができる。
【００１４】
又、請求項４に記載の車輌制御装置は請求項３に記載の車輌制御装置であって、対話は少なくとも必要項目に対する質問とその応答パターン、入力された必要項目に対する確認とその応答パターン、必要項目の値の選択要求と選択応答パターンの何れか、又はそれらの組み合わせから構成される。対話をこれらのパターンの何れか、又はこれらのパターンの組み合わせで構成すれば、効率よく又確実に対話を遂行することができる。即ち、対話に必要な必要項目を確実に、又、効率的に得ることができる。
【００１６】
又、請求項５に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行環境検出部は光学手段及び／又は音響手段によって先行車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出し、ＧＰＳ装置によって地図情報を検出している。
走行環境検出部は光学手段及び／又は音響手段によって先行車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出する。光学手段であるので、正確に又即座に前方の状況を検出し、例えば次段の運転負荷推定部に知らせることができる。
又、ＧＰＳ装置（Global Positioning System ）は例えば現在位置と目的位置を入力すれば、ルート上の右折又は左折地点を常に把握することができる。よって、常にその車輌の走行環境を地理的に正確に把握することができる。よって、それに伴う運転負荷を常に正確に予測することができる。よって、この走行環境検出部を請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車輌制御装置に搭載すれば、その車輌制御装置は様々な走行環境に対して常に安全走行を維持することができる。
【００１７】
又、請求項６に記載の車輌制御装置は請求項５に記載の車輌制御装置であって、光学手段にレーザーレーダー、ミリ波レーダー、画像処理手段を用い、音響手段には超音波検出手段を用いている。
レーザーレーダー、ミリ波レーダー、画像処理手段を用いれば、広範囲に即座に前方の車輌又は障害物、又は前方車両との車間距離、相対速度等を検出できる。よって、より安全走行と円滑な対話を可能とする請求項５に記載の車輌制御装置を実現することができる。又、超音波検出手段を用いれば、前方の車輌又は障害物を安価に容易に検出することができる。よって、安価に容易に請求項５に記載の車輌制御装置を実現することができる。
【００１８】
又、請求項７に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行状態検出部は車輌の直線走行関連値、及び／又は旋回走行関連値を検出することを特徴とする。
直線走行関連値とは、例えば画像処理装置による車輌の走行位置、直線走行時の速度及び加速度である。これは、直線走行時においては、車両の走行位置、走行速度、加速度は最も運転者の認知的情報処理負荷を増大させると考えられるからである。よって、それらをセンサ装置等で検出し次段（運転負荷推定部）へのパラメータとする。
又、旋回走行関連値とは、旋回速度、旋回加速度である。これは、例えば右折、左折等の旋回時にも運転者の認知的情報処理負荷は増大すると考えられるからである。よって、上記直線走行関連値及び／又は上記旋回走行関連値を走行状態検出部が検出すれば的確に運転負荷と相関のある車輌状態を把握できる。
よって、この走行状態検出部を請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車輌制御装置に搭載すれば、各車輌制御装置は走行状態に則してより的確に安全走行と円滑対話を可能とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施例）
以下、本発明の車輌制御装置について図面を参照して説明する。図１に本発明の車輌制御装置の１実施例を示す。本発明の車輌制御装置は、運転者と対話する音声対話装置１１０、対話負荷推定部１２０、走行環境検出部１３０、走行状態検出部１３５、運転負荷推定部１４０、車輌の制動装置２００を制御する車輌制御部１５０から構成される。そして、上記音声対話装置１１０は運転者の音声を収集する音声入力部１１１、それを認識する音声認識部１１２、対話制御部１１３、音声出力部１１４から構成される。又、走行環境検出部１３０は、ＧＰＳ装置１３１、前方車輌を検出するレーザーレーダー装置１３２が接続される。
尚、具体的には、車輌制御装置１００の各構成要素は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換装置、Ｄ／Ａ変換装置、システムバス、外部バス、外部記憶メモリ、センサ装置及びＲＯＭ内のプログラムから構成されるコンピュータ装置により構成される。
【００２２】
上記構成において、音声対話装置１１０は運転者の要求の詳細を対話によって決定する対話装置である。具体的には、先ず音声入力部１１１が運転者の音声を入力し、入力された音声を音声認識部１１２で認識する。音声入力部１１１は例えば図示しないマイクロフォンとＡ／Ｄ変換器とメモリからなる装置である。運転者の音声をマイクロフォンで検出し、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換してメモリ装置に記憶する装置である。音声認識部１１２は音声入力部１１１から送られたデジタル信号の特徴量を抽出し、図示しない認識用言語辞書、認識用音響辞書を参照して、入力された音声を同定する装置である。
【００２３】
そして、対話制御部１１３は、その認識結果に基づいて図示しない様々なデータベースを用いて検索し、又対話進展度情報に従って対話を作成する装置である。この対話進展度情報は、対話で決定される必要項目とその確定度とから構成される。必要項目は、例えば対話がカーナビゲーション装置における目的地の設定である場合は、’住所１’、詳細住所である’住所２’、’業種’、施設名である’店名’であり、その必要項目の確からしさが確定度である。確定度は、質問とその応答パターンで入力された必要項目に対しては、確定値’０’であり、確認とその応答パターンで確認された場合には、確定値’１’を設定するものである。
【００２４】
又、対話制御部１１３は様々な対話方式をパターンで有しており、上記対話進展度情報とそのパターンとで対話を組み立てる装置である。対話の１例を図２に示す。カーナビゲーションにおける対話は、例えば複数の必要項目からなる質問と応答パターン（図２のａ）、複数の必要項目からなる確認とその応答パターン（図２のｂ）、単一の必要項目からなる質問と応答パターン (図２のｃ）、３つ以上の選択肢からなる選択要求と選択応答パターン（図２のｄ）で示される。そして、対話制御部１１３は、１回のユーザとのやりとり毎にその対話方式とその対話に必要な必要項目数を次段の対話負荷推定部１２０に出力する。例えば、（対話方式、必要項目数）をセットで出力する。又、対話制御部１１３はその対話方式と必要項目の設定後、それによりガイダンスを作成し音声出力部１１４から運転者に出力する。音声対話装置１１０はこのように機能する。
【００２５】
対話負荷推定部１２０は、対話制御部１１３で生成された上記対話方式とそこで用いられる必要項目数に基づいて、対話負荷を推定する装置である。図３に対話方式と必要項目数から対話負荷を推定する対話負荷表を示す。対話負荷推定部１２０では図３の様に対話方式を３つに分類し、その対話方式に含まれる必要項目数又は、選択肢数で対話負荷を決定する。例えば、単一の必要項目からなる質問とその応答パターンであれば対話負荷は小、必要項目数が２つ以上であれば対話負荷を大とする。又、単一の必要項目からなる確認とその応答パターンであれば対話負荷は小、必要項目数が２つ以上であれば対話負荷を中とする。又、応答が複数の選択肢からの選択である場合、選択肢数が２つであれば対話負荷は小、選択肢数が３つ以上であれば対話負荷を中とする。即ち、対話負荷推定部１２０は、図３の対話負荷表に従って対話負荷を決定する装置である。
【００２６】
又、走行環境検出部１３０は、光学手段である例えばレーザーレーダ装置１３２（又はミリ波レーダー装置）、ＧＰＳ装置１３１を備え、前方障害物、前方車両を検出する装置である。これらの装置は電波を含む光学手段であるので、前方車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを瞬時に正確に算出することができる。又、ＧＰＳ装置１３１からのデータと図示しない地図データベースからは左折又は右折すべき交差点位置等の走行路情報を得ることができる装置である。そして、走行環境検出部１３０はこれらの情報を運転負荷推定部１４０に出力する。
【００２７】
又、走行状態検出部１３５は、車輌そのものの走行状態を把握する装置である。車輌の走行状態は、走行位置（走行車線）、直線走行と旋回走行、及びそれらの減速、加速、定速度状態に区分される。走行状態検出部１３５は、それらを直線走行関連値、旋回走行関連値及びその走行位置を様々なセンサ装置で検出し、その結果を次段の運転負荷推定部１４０に出力する装置である。
例えば、走行位置は図示しない画像処理装置で検出する。画像処理装置は、前方車両の検出のみならず自車の走行レーンを検出することができる。又、走行速度はスピードメータで、加速度は加速度センサで検出する。又は、減速・加速はブレーキ／アクセルペダルの踏み込み量で検出する。又、旋回走行はハンドルの回転量で検出する。これらのパラメータを検出する理由は、直線走行時においては車両の走行位置、走行速度、加速度は最も運転者の認知的情報処理負荷を増大させると考えられるからである。又、旋回走行においては、旋回速度、旋回加速度が運転者の認知的情報処理負荷を増大させると考えられるからである。従って、走行状態検出部１３５が上記直線運動関連値及び上記旋回走行関連値並びに走行位置を検出すれば的確に車輌の走行状態を把握することができる。
【００２８】
運転負荷推定部１４０は上記走行環境検出部１３０と走行状態検出部１３５の検出結果に基づいて、運転者負荷を推定する装置である。例えば、運転負荷推定部１４０は車速に応じて運転負荷を設定する。例えば、単純に、低速走行であれば運転負荷は小、中速走行であれば中、高速走行であれば大と設置する。又、図４に示すように車間時間との関係から設定してもよい。例えば、中速又は高速で且つ前方車両との車間時間が’短い’であれば、運転負荷は大であると推定する。又、他に、例えば現在又は数秒後に右折、又は左折が予定されている場合は運転負荷は大と推定する。運転負荷推定部は、例えば図４の運転負荷表に従って運転負荷を決定し、その結果を車輌制御部１５０に出力する装置である。
【００２９】
車輌制御部１５０は対話負荷推定部１２０による対話負荷と運転負荷推定部１４０による運転負荷とに応じて、車輌を制御する装置である。その制御方法は、走行状態を示す走行状態量（例えば、車速Ｖ）が所定値になるように車輌の制動装置を制御する方法である。例えば、車輌制御部１５０に対話負荷ｉ（ｉ＝小、中、大）、運転負荷ｋ（ｋ＝小、中、大）が入力され前方に車輌がある場合、車輌制御部１５０は対話負荷ｉと運転負荷ｋに応じて、予め図５に設定された車間時間が所定時間Ｔi,k になるように制御する。又、同じく対話負荷ｉ、運転負荷ｋが入力されて車輌が交差点に進入する場合、進入速度が所定進入速度Ｖi,k になるように車輌の制動装置２００を制御する。これらの設定値は、実験的に安全走行と円滑対話が保証された速度である。車輌制御部１５０はこのように機能する装置である。
【００３０】
次に、図６のフローチャート及び図２の対話例を用いて本実施例の音声対話を考慮した車輌制御装置の動作を説明する。ここでは、音声対話入力は車載用ナビゲーション装置への入力として説明する。先ず、図示しないスイッチキーでステップＳ１０から開始される。ステップＳ１０では対話進展度情報を初期化する。例えば、この時点の対話進展度情報は、例えば、店名（？、０）、住所１（？、０）、住所２（？、０）、業種（？、０）、となる。ここで、’０’は未確定を意味し、’１’は確定を意味するものとする。
【００３１】
次に、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では音声対話装置１１０が上記対話進展度情報から質問項目又は確認項目を選択する。例えば、初期化直後であれば図２のａの質問項目（’お店’と’住所１’）を選択する。又、この質問項目（’お店’と’住所１’）をパラメータとした対話方式とその必要項目数２を対話負荷推定部１２０に出力する。そして、次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、次に起こる対話に対して対話負荷推定部１２０が図３の対話負荷表から対話負荷を推定する。即ち、次の対話方式と質問又は確認における必要項目数から対話負荷を決定する。例えば、図２の対話ａに対しては、対話方式は質問とその応答パターンであり必要項目は２であるので、対話負荷の推定は、’大’である。
【００３２】
次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、運転負荷推定部１４０が走行環境検出部１３０と走行状態検出部１３５の検出結果、例えば図４に示す運転負荷表（前方車両との車間時間、自車の車速）から運転負荷ｋ（ｋ＝大、中、小）を推定する。例えば、車速が’中速’であり車間時間が’短い’であれば運転負荷は’大’と推定する。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、車輌制御部１５０が対話負荷推定部１２０の対話負荷ｉ（例えば、大）と運転負荷推定部１４０の運転負荷ｋ（例えば、大）から安全と円滑な対話が確保される車速Ｖi,k に車輌を制御する。即ち、制動装置２００を制御して制動をかける。そして、ステップＳ１５に移行し、ステップＳ１１で選択された項目に基づく所定のガイダンスを音声出力部１１４から出力する。例えば、初期化直後であれば’お店の住所と名前を言って下さい。’とガイダンスを出力する。この時点で、車速は所定値に減速されているので運転者は余裕をもって対話可能となっている。次に、ステップＳ１６に移行する。
【００３３】
ステップＳ１６では、対話が終了か否かが判定される。終了でなければステップＳ１７に移行する。尚、終了判定の方法については後述する。ステップＳ１７では、音声入力部１１１が運転者からの音声入力を待機し、音声入力があればそれを入力しＡ／Ｄ変換器等でデジタル化する。次に、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では、デジタル化された音声を認識する。例えば、図２のａにおいて、応答がDrv ：’名古屋市のタンポポというお店に行きたいのですが。’であれば、’名古屋市’と’タンポポ’を認識する。そして、次にステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９では、ステップＳ１８での認識結果より必要項目としての住所と店名を図示しないデータベースで検索する。又、対話進展度情報を更新する。即ち、対話進展度情報を、店名（タンポポ、０）、住所１（名古屋市、０）、住所２（？、０）、業種（？、０）とする。
【００３４】
そして、ステップＳ１１に戻り以降のルーチンをを繰り返す。例えば、２回目のルーチンのステップＳ１１以降を簡単に説明する。２回目のステップＳ１１では、１回目のルーチンで店名と住所１が入力され、その確定度が未確定’０’であるので、再度、’住所１’と’店名’を選択する。又、その対話方式（確認とその応答パターン）と必要項目数を次段の対話負荷推定部１２０に出力し、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、同様に図３の対話負荷表から対話方式と必要項目数に応じて対話負荷’中’が決定され、ステップＳ１３では図４に示す運転負荷表から運転負荷ｋ（例えば、’中７）が決定される。又、ステップＳ１４では、車輌制御部１５０が対話負荷ｉ（’中７’）と運転負荷ｋ（’中’）から安全と円滑な対話が確保される車速Ｖi,k に車輌を制御する。そしてステップＳ１５に移行し、ステップＳ１１で選択された項目に基づく所定のガイダンスを音声出力部１１４から出力する。この場合は、’名古屋市のタンポポですか？’という確認応答文がガイダンスされる。次に、ステップＳ１６を経てステップＳ１７に移行する。
【００３５】
ステップＳ１７では運転者から’はい’が入力されてステップＳ１８で認識され、ステップＳ１９で対話進展度情報を更新する。即ち、対話進展度情報は、店名（タンポポ、１）、住所１（名古屋市、１）、住所２（？、０）、業種（？、０）に更新される。即ち、店名と住所１の確定度が’１’に設定され、店名がタンポポに住所１が名古屋市に確定される。
このように、ステップＳ１１〜ステップＳ１９の繰り返しによって対話が順次進行し、それに伴って対話進展度情報が順次、更新される。即ち、図２のｂ以降に示す新たな対話が繰り返され、最終的に対話進展度情報の各項目の確定度’０’が全て’１’になる。即ち、対話進展度が１００％となる。
【００３６】
ステップＳ１６の終了の方法は、この対話進展度情報から判定される。即ち、対話進展度情報の各項目の確定度が全て’１’であれば対話終了と判断される。
具体的には、ステップＳ１９で対話進展度情報が、店名（タンポポ、１）、住所１（名古屋市、１）、住所２（千種区、１）、業種（レストラン、１）となった状態で再度ステップＳ１１にジャンプする。そしてステップＳ１１で、最後の対話方式と必要項目数を出力する。即ち、対話方式を’終了パターン’とし、必要項目を’店名’と’住所２’とする。そして、ステップＳ１２〜ステップＳ１４で上記と同様の動作をさせて、即ち車輌を制御してステップＳ１５に移行する。そして、ステップＳ１５で終了ガイダンス’千種区のタンポポを設定致します’を出力する。最後に、ステップＳ１６で対話進展度情報の各項目の確定度が調べられ、全て’１’であるので終了となる。本発明の車輌制御装置はこのように動作する。
上述のように、本実施例の車輌制御装置は、対話負荷と運転負荷を検出し、その検出結果に基づいて車速等の車輌状態を制御するので、運転者に余裕が生じ、その結果、安全走行と円滑な会話を両立させることができる。
【００３７】
（変形例）
上記実施例は１例であり、他に様々な変形が考えられる。例えば上記実施例では対話制御部１１３において必要項目の選択順序には言及しなかったが、その順序は任意である。例えば図２の対話例では、住所１、店名、業種、住所２の順番で決定されているが、これに限定するものではない。例えば、店名、業種、住所１、住所２でも良い。要は、最終的に対話進展度情報が１００％になれば良い。その順序は問わない。
【００３８】
又、上記実施例において、最初のガイダンスは必要項目を２項目とし、’お店の住所と名前を言って下さい’とガイダンスしたが、これに限定するものではない。１項目としてもよい。例えば、’行き先を言って下さい’でもよい。
又、上記実施例では、対話方式に質問とその応答パターン、確認とその応答パターン、選択要求と選択応答パターンを用いたが、これに限定するものではない。勿論、他のパターンも可能である。例えば、車速が著しく高速である場合は、’速度を落として下さい。’というメッセージを挿入してもよい。円滑な対話を妨げるものではない限り、様々な対話パターンを用いてもよい。
【００３９】
又、上記実施例では、走行環境検出部１３０には光学手段としてレーザーレーダー装置１３２を用いたが、これに限定するものではない。例えば、それに代えて超音波センサーで前方車輌との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出してもよい。超音波を発射し、その反射波を検出するまでの時間とその変化、及び自車速度を計測すれば、上記パラメータを得ることができる。
又、上記実施例では、車輌制御装置１５０は、車間時間が所定値になるように制御したが、これは車間距離が所定値になるように制御してもよい。即ち、所定の速度に対応して定められた所定の車間距離になるように制御してもよい。同等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る車輌制御装置のシステムブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る車輌制御装置の対話例。
【図３】本発明の実施例の車輌制御装置に係る対話負荷表。
【図４】本発明の実施例の車輌制御装置に係る運転負荷表。
【図５】本発明の実施例の車輌制御装置に係る対話・運転負荷で決定される車輌状態量の対応図。
【図６】本発明の実施例の車輌制御装置の動作を示すフローチャート。
【図７】従来の車輌制御装置のシステムブロック図。
【符号の説明】
１１０…音声対話装置
１１１…音声入力部
１１２…音声認識部
１１３…対話制御部
１１４…音声出力部
１２０…対話負荷推定部
１３０…走行環境検出部
１３１…ＧＰＳ装置
１３２…レーザーレーダー装置
１３５…走行状態検出部
１４０…運転負荷推定部
１５０…車輌制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌を安全に走行させる車輌制御装置に関する。特に、対話入力と安全走行を両立させる車輌制御装置に関する。本発明は、対話状態、走行状態及び／又は走行環境を把握して安全走行と円滑な音声対話を可能にする車輌制御装置に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、安全走行を可能にする車輌制御装置として、例えば居眠り運転状態を検出した場合、運転者の意志を無効にし車両を所定速度以下に制御する装置がある。例えば、特開平６−１５６１１２号に開示の居眠り防止装置がある。この装置は、図７に示すように、車速センサＳＳ、居眠り運転検出部１、ＣＰＵ２、警報制御部３、制動制御部４、クラッチ遮断部５、ハザード装置６、アクセル制御部７、警報装置３０、制動装置４０、クラッチ５０、タイマＡ、タイマＢ、リセットＳＷスイッチから構成される。
これは、居眠り検出部１が運転者の居眠りを検出した場合に、先ずブザー等の警報装置３０で運転者に警報する装置である。更に、リセットスイッチＳＷで警報がリセットされない場合は、制動制御部４が制動装置４０を制御し、ブレーキをかけ減速させるとともに、アクセルペダルが一定値以上に踏み込めないように制御する装置である。即ち、特開平６−１５６１１２号に開示の音声対話装置は、運転者の居眠りのみを検出しそれに基づいて車両を制御することを特徴としている。
【０００３】
又、他に特開平１０−１０４００９号に開示のナビゲーション装置がある。これは車載用ナビゲーション装置であって、車輌の走行状態により音声情報の提供に様々な規制を加える装置である。例えば、車輌の急旋回、急制動時には音声情報の提供を中止することを特徴としている。又、例えば車輌の急旋回、急制動時には登録された特定メディアの音声情報のみを提供することを特徴としている。又、提供する音声情報の順番を変更すること等も特徴としている。又、音声情報の総量を限定したり提供にかかる時間を制限することを特徴としている。更に、音声情報の提供が中止された場合は文字情報で提供することを特徴としている。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】
上述のように、特開平６−１５６１１２号に開示の居眠り防止装置は運転者の居眠りのみを検出し、それに基づいて車両を制御する装置である。即ち、高速走行時の運転負荷、又は音声ナビゲーション装置との対話負荷を考慮して、その結果を車輌制御に反映するものではない。
又、特開平１０−１０４００９号に開示のナビゲーション装置は、車両の走行状態をパラメータとし、そのパラメータによって音声対話を様々に規制する装置である。音声情報の認知的情報処理負荷は低減されるが車輌そのものを制御するものではない。即ち、車輌の現状態を維持し音声対話を犠牲にする手法であって、円滑な音声情報処理と安全走行を両立させる装置ではない。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、走行環境及び／又は走行状態による運転負荷と、音声対話装置との対話負荷を検出しそれに応じて車輌を制御することで、安全走行と円滑対話を両立させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車輌制御装置は対話状態と車輌状態を検出し、それらの検出結果に基づいて車輌を制御する車輌制御装置であって、音声対話装置と、その音声対話装置との音声対話から運転者の対話負荷を推定する対話負荷推定部と、走行環境を検出する走行環境検出部と、その車輌の走行状態を検出する走行状態検出部と、走行環境検出部及び／又は走行状態検出部の検出結果に基づいて運転者の運転負荷を推定する運転負荷推定部と、対話負荷推定部の推定結果及び運転負荷推定部の推定結果に基づいて、車輌を制御する車輌制御部とを備え、音声対話装置は１回のユーザとのやりとりにおいてその対話方式とそのやりとりに必要な必要項目数を次段の対話負荷推定部に出力するものであり、車輌制御部は対話負荷推定部による対話負荷、及び運転負荷推定部による運転負荷に応じて、車輌の走行状態を示す走行状態量が所定値になるように車輌の制動装置を制御することを特徴とする。
又、請求項２に記載の車輌制御装置は請求項１に記載の車輌制御装置であって、走行状態量は車間距離又は車間時間であることを特徴とする。
【０００７】
又、請求項３に記載の車輌制御装置は請求項１又は請求項２に記載の車輌制御装置であって、音声対話装置は対話で決定される全ての必要項目とその必要項目の確定度からなる対話進展度情報を有し、各必要項目を決定する対話方式をパターンで有することを特徴とする。
又、請求項４に記載の車輌制御装置は請求項３に記載の車輌制御装置であって、対話方式は、少なくとも質問とその応答パターン、確認とその応答パターン、選択要求と選択応答パターンの何れか、又はそれらの組み合わせから構成されることを特徴とする。
【０００８】
又、請求項５に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行環境検出部は光学手段及び／又は音響手段によって先行車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出し、又、ＧＰＳ装置によって地図情報を検出することを特徴とする。
又、請求項６に記載の車輌制御装置は請求項５に記載の車輌制御装置であって、光学手段はレーザーレーダー、又はミリ波レーダー、又は画像処理手段であり、音響手段は超音波検出手段であることを特徴とする。
【０００９】
又、請求項７に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行状態検出部は車輌の直線走行関連値、及び／又は旋回走行関連値を検出することを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載の車輌制御装置は対話状態と車輌状態を検出し、その検出結果に基づいて車輌を制御する車輌制御装置であり、音声対話装置を有した車輌制御装置であって、対話負荷推定部がその音声対話装置との音声対話から運転者の対話負荷を推定する。対話負荷は、例えば質問項目数、確認項目数の数によって推定する。例えば質問項目数、確認項目数が多いとその負荷（認知的情報処理負荷）が大であるとする。
又、それとは別に走行状態検出部がその車輌の走行状態を検出し、走行環境検出部が走行環境を検出する。例えば、走行状態検出部は車速を検出する。又、走行環境検出部は、例えば前方車両の有無、又は前方車両との車間距離を検出する。そして、運転負荷推定部が走行状態検出部の検出結果、及び／又は走行環境検出部の検出結果に基づいて運転者の運転負荷を推定する。
【００１１】
例えば、運転負荷推定部は車速が高速で且つ前方車両との車間距離が小であれば、運転負荷は大であると推定する。そして、車輌制御部が対話負荷推定部の推定結果と運転負荷推定部の推定結果に基づいて、運転者が安全に対話と運転を行えるように車輌を制御する。例えば、対話負荷が大で、且つ運転負荷が大であると車輌制御部は車速を低減するように例えば制動装置を制御する。車輌速度が減速されると運転負荷が低減され、その結果運転者に余裕度が生じる。これにより、対話も円滑に遂行される。よって、対話と安全走行を両立させる車輌制御装置となる。
更に、音声対話装置は１つの対話設定毎にその対話方式とその対話に必要な必要項目数を次段の対話負荷推定部に出力している。
このように音声対話装置が１回のユーザとのやりとり毎に、即ち運転者への具体的な音声ガイダンス前に、直後のやりとりで使用される必要項目を次段の対話負荷推定部に出力すれば、対話負荷推定部はその方式と必要項目数で対話負荷が推定できる。例えば、単一の必要項目からなる質問とその応答パターン、単一の必要項目からなる確認とその応答パターンであれば、対話負荷推定部は対話負荷は小と判定する。例えば、複数の必要項目からなる質問とその応答パターンであれば、対話負荷を大とする。又、複数からの選択要求であって、その選択肢が３つ以上であれば、対話負荷は中と判定する。従って、この対話方式とその必要項目数による対話負荷に基づいて車輌制御部を制御すれば、次の対話負荷に応じてリアルタイムで車輌が制御（例えば、制動）される。その結果、運転者に余裕が生じて円滑対話が可能となる。リアルタイムで行われるので、常時、安全走行と円滑対話が維持される。
更に、車輌制御部は対話負荷推定部による対話負荷と運転負荷推定部による運転負荷とに応じて、車輌の走行状態を示す走行状態量が所定値になるように車輌の制動装置を制御している。
例えば、車輌制御部に対話負荷が対話負荷ｉ（ｉ＝１（小）、２（中）、３（大））で、運転負荷が運転負荷ｋ（ｋ＝１（小）、２（中）、３（大））で出力された場合、車輌制御部は対話負荷ｉと運転負荷ｋに応じて走行状態量Ｖが予め安全走行と円滑対話が保証された所定値Ｖ i,k になるように車輌の制動装置を制御する。よって、様々な対話負荷ｉと運転負荷ｋに対して両者を両立させることができる。
尚、ここで走行状態量Ｖとは、車輌のその時点での状態を表す量であり、例えば車速である。
又、請求項２に記載の車輌制御装置は請求項１に記載の車輌制御装置であって、走行状態量を車間距離又は車間時間としている。
車間距離、車間時間は運転者の認知的情報処理負荷に最も大きい影響を与えるパラメータであると考えられる。特に、車間時間は車間距離をその時点での速度で除したパラメータであり、前方車両との安全度を最も的確に示すパラメータである。よって、車輌制御部はこれらを安全走行を行うためのパラメータとすれば、更に的確に車輌を制御することができる。これにより、更に的確に車輌制御して円滑な対話を可能とする請求項１に記載の車輌制御装置を実現することができる。
【００１２】
又、請求項３に記載の車輌制御装置は請求項１又は請求項２に記載の車輌制御装置であって、音声対話装置は対話で決定される全ての必要項目とその必要項目の確定度からなる対話進展度情報を有し、又、各必要項目を決定する対話方式をパターンで有している。例えば、音声対話入力がカーナビゲーション装置における目的地の設定である場合、目的地は複数の様々な項目で記述される。例えば、’住所１’、詳細住所である’住所２’、’業種’、施設名である’店名’等で記述される。そして、これらの項目が目的施設を同定するための必要項目となる。
対話進展度情報は各必要項目の値とその確定値からなる。カーナビゲーション装置における目的地の設定では、例えば住所１（名古屋市、１）、住所２（中区、０）、業種（？、０）、店名（タンポポ、０）となる。ここで、例えば確定値’１’の項目は確定していることを意味している。また、項目の値が存在しており、確定値が’０’の場合は、その項目の値について確認する必要があることを示しており、項目の値が存在しておらず、確定値が’０’の場合は、その項目について質問する必要があることを示している。よって、この情報を調べれば、次回の質問項目及び確認項目とすることができる。
【００１３】
又、音声対話装置は上記対話進展度情報の各必要項目を決定する対話方式をパターンで有している。例えば、単一の必要項目による質問方式、複数の必要項目による質問方式等である。前者は、例えば、’住所を言って下さい’であり、後者は’住所と名前を言って下さい’である。本発明の音声対話装置は、これらのパターン分けされた複数の対話方式を有している。これらの対話方式は、一般に対話負荷（認知的情報処理負荷）を左右するものとして知られている。例えば、単一の必要項目からなる質問の場合は対話負荷は小とされ、複数の必要項目からなる質問の場合は対話負荷が大とされる。従って、１回の質問および確認で用いられる必要項目数を外部に出力すれば、容易に外部に対話負荷を知らせることができる。
よって、この音声対話装置を用いれば請求項１又は請求項２に記載の車輌制御装置を容易に実現することができる。
【００１４】
又、請求項４に記載の車輌制御装置は請求項３に記載の車輌制御装置であって、対話は少なくとも必要項目に対する質問とその応答パターン、入力された必要項目に対する確認とその応答パターン、必要項目の値の選択要求と選択応答パターンの何れか、又はそれらの組み合わせから構成される。対話をこれらのパターンの何れか、又はこれらのパターンの組み合わせで構成すれば、効率よく又確実に対話を遂行することができる。即ち、対話に必要な必要項目を確実に、又、効率的に得ることができる。
【００１６】
又、請求項５に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行環境検出部は光学手段及び／又は音響手段によって先行車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出し、ＧＰＳ装置によって地図情報を検出している。
走行環境検出部は光学手段及び／又は音響手段によって先行車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出する。光学手段であるので、正確に又即座に前方の状況を検出し、例えば次段の運転負荷推定部に知らせることができる。
又、ＧＰＳ装置（Global Positioning System ）は例えば現在位置と目的位置を入力すれば、ルート上の右折又は左折地点を常に把握することができる。よって、常にその車輌の走行環境を地理的に正確に把握することができる。よって、それに伴う運転負荷を常に正確に予測することができる。よって、この走行環境検出部を請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車輌制御装置に搭載すれば、その車輌制御装置は様々な走行環境に対して常に安全走行を維持することができる。
【００１７】
又、請求項６に記載の車輌制御装置は請求項５に記載の車輌制御装置であって、光学手段にレーザーレーダー、ミリ波レーダー、画像処理手段を用い、音響手段には超音波検出手段を用いている。
レーザーレーダー、ミリ波レーダー、画像処理手段を用いれば、広範囲に即座に前方の車輌又は障害物、又は前方車両との車間距離、相対速度等を検出できる。よって、より安全走行と円滑な対話を可能とする請求項５に記載の車輌制御装置を実現することができる。又、超音波検出手段を用いれば、前方の車輌又は障害物を安価に容易に検出することができる。よって、安価に容易に請求項５に記載の車輌制御装置を実現することができる。
【００１８】
又、請求項７に記載の車輌制御装置は請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車輌制御装置であって、走行状態検出部は車輌の直線走行関連値、及び／又は旋回走行関連値を検出することを特徴とする。
直線走行関連値とは、例えば画像処理装置による車輌の走行位置、直線走行時の速度及び加速度である。これは、直線走行時においては、車両の走行位置、走行速度、加速度は最も運転者の認知的情報処理負荷を増大させると考えられるからである。よって、それらをセンサ装置等で検出し次段（運転負荷推定部）へのパラメータとする。
又、旋回走行関連値とは、旋回速度、旋回加速度である。これは、例えば右折、左折等の旋回時にも運転者の認知的情報処理負荷は増大すると考えられるからである。よって、上記直線走行関連値及び／又は上記旋回走行関連値を走行状態検出部が検出すれば的確に運転負荷と相関のある車輌状態を把握できる。
よって、この走行状態検出部を請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車輌制御装置に搭載すれば、各車輌制御装置は走行状態に則してより的確に安全走行と円滑対話を可能とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施例）
以下、本発明の車輌制御装置について図面を参照して説明する。図１に本発明の車輌制御装置の１実施例を示す。本発明の車輌制御装置は、運転者と対話する音声対話装置１１０、対話負荷推定部１２０、走行環境検出部１３０、走行状態検出部１３５、運転負荷推定部１４０、車輌の制動装置２００を制御する車輌制御部１５０から構成される。そして、上記音声対話装置１１０は運転者の音声を収集する音声入力部１１１、それを認識する音声認識部１１２、対話制御部１１３、音声出力部１１４から構成される。又、走行環境検出部１３０は、ＧＰＳ装置１３１、前方車輌を検出するレーザーレーダー装置１３２が接続される。
尚、具体的には、車輌制御装置１００の各構成要素は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換装置、Ｄ／Ａ変換装置、システムバス、外部バス、外部記憶メモリ、センサ装置及びＲＯＭ内のプログラムから構成されるコンピュータ装置により構成される。
【００２２】
上記構成において、音声対話装置１１０は運転者の要求の詳細を対話によって決定する対話装置である。具体的には、先ず音声入力部１１１が運転者の音声を入力し、入力された音声を音声認識部１１２で認識する。音声入力部１１１は例えば図示しないマイクロフォンとＡ／Ｄ変換器とメモリからなる装置である。運転者の音声をマイクロフォンで検出し、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換してメモリ装置に記憶する装置である。音声認識部１１２は音声入力部１１１から送られたデジタル信号の特徴量を抽出し、図示しない認識用言語辞書、認識用音響辞書を参照して、入力された音声を同定する装置である。
【００２３】
そして、対話制御部１１３は、その認識結果に基づいて図示しない様々なデータベースを用いて検索し、又対話進展度情報に従って対話を作成する装置である。この対話進展度情報は、対話で決定される必要項目とその確定度とから構成される。必要項目は、例えば対話がカーナビゲーション装置における目的地の設定である場合は、’住所１’、詳細住所である’住所２’、’業種’、施設名である’店名’であり、その必要項目の確からしさが確定度である。確定度は、質問とその応答パターンで入力された必要項目に対しては、確定値’０’であり、確認とその応答パターンで確認された場合には、確定値’１’を設定するものである。
【００２４】
又、対話制御部１１３は様々な対話方式をパターンで有しており、上記対話進展度情報とそのパターンとで対話を組み立てる装置である。対話の１例を図２に示す。カーナビゲーションにおける対話は、例えば複数の必要項目からなる質問と応答パターン（図２のａ）、複数の必要項目からなる確認とその応答パターン（図２のｂ）、単一の必要項目からなる質問と応答パターン (図２のｃ）、３つ以上の選択肢からなる選択要求と選択応答パターン（図２のｄ）で示される。そして、対話制御部１１３は、１回のユーザとのやりとり毎にその対話方式とその対話に必要な必要項目数を次段の対話負荷推定部１２０に出力する。例えば、（対話方式、必要項目数）をセットで出力する。又、対話制御部１１３はその対話方式と必要項目の設定後、それによりガイダンスを作成し音声出力部１１４から運転者に出力する。音声対話装置１１０はこのように機能する。
【００２５】
対話負荷推定部１２０は、対話制御部１１３で生成された上記対話方式とそこで用いられる必要項目数に基づいて、対話負荷を推定する装置である。図３に対話方式と必要項目数から対話負荷を推定する対話負荷表を示す。対話負荷推定部１２０では図３の様に対話方式を３つに分類し、その対話方式に含まれる必要項目数又は、選択肢数で対話負荷を決定する。例えば、単一の必要項目からなる質問とその応答パターンであれば対話負荷は小、必要項目数が２つ以上であれば対話負荷を大とする。又、単一の必要項目からなる確認とその応答パターンであれば対話負荷は小、必要項目数が２つ以上であれば対話負荷を中とする。又、応答が複数の選択肢からの選択である場合、選択肢数が２つであれば対話負荷は小、選択肢数が３つ以上であれば対話負荷を中とする。即ち、対話負荷推定部１２０は、図３の対話負荷表に従って対話負荷を決定する装置である。
【００２６】
又、走行環境検出部１３０は、光学手段である例えばレーザーレーダ装置１３２（又はミリ波レーダー装置）、ＧＰＳ装置１３１を備え、前方障害物、前方車両を検出する装置である。これらの装置は電波を含む光学手段であるので、前方車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを瞬時に正確に算出することができる。又、ＧＰＳ装置１３１からのデータと図示しない地図データベースからは左折又は右折すべき交差点位置等の走行路情報を得ることができる装置である。そして、走行環境検出部１３０はこれらの情報を運転負荷推定部１４０に出力する。
【００２７】
又、走行状態検出部１３５は、車輌そのものの走行状態を把握する装置である。車輌の走行状態は、走行位置（走行車線）、直線走行と旋回走行、及びそれらの減速、加速、定速度状態に区分される。走行状態検出部１３５は、それらを直線走行関連値、旋回走行関連値及びその走行位置を様々なセンサ装置で検出し、その結果を次段の運転負荷推定部１４０に出力する装置である。
例えば、走行位置は図示しない画像処理装置で検出する。画像処理装置は、前方車両の検出のみならず自車の走行レーンを検出することができる。又、走行速度はスピードメータで、加速度は加速度センサで検出する。又は、減速・加速はブレーキ／アクセルペダルの踏み込み量で検出する。又、旋回走行はハンドルの回転量で検出する。これらのパラメータを検出する理由は、直線走行時においては車両の走行位置、走行速度、加速度は最も運転者の認知的情報処理負荷を増大させると考えられるからである。又、旋回走行においては、旋回速度、旋回加速度が運転者の認知的情報処理負荷を増大させると考えられるからである。従って、走行状態検出部１３５が上記直線運動関連値及び上記旋回走行関連値並びに走行位置を検出すれば的確に車輌の走行状態を把握することができる。
【００２８】
運転負荷推定部１４０は上記走行環境検出部１３０と走行状態検出部１３５の検出結果に基づいて、運転者負荷を推定する装置である。例えば、運転負荷推定部１４０は車速に応じて運転負荷を設定する。例えば、単純に、低速走行であれば運転負荷は小、中速走行であれば中、高速走行であれば大と設置する。又、図４に示すように車間時間との関係から設定してもよい。例えば、中速又は高速で且つ前方車両との車間時間が’短い’であれば、運転負荷は大であると推定する。又、他に、例えば現在又は数秒後に右折、又は左折が予定されている場合は運転負荷は大と推定する。運転負荷推定部は、例えば図４の運転負荷表に従って運転負荷を決定し、その結果を車輌制御部１５０に出力する装置である。
【００２９】
車輌制御部１５０は対話負荷推定部１２０による対話負荷と運転負荷推定部１４０による運転負荷とに応じて、車輌を制御する装置である。その制御方法は、走行状態を示す走行状態量（例えば、車速Ｖ）が所定値になるように車輌の制動装置を制御する方法である。例えば、車輌制御部１５０に対話負荷ｉ（ｉ＝小、中、大）、運転負荷ｋ（ｋ＝小、中、大）が入力され前方に車輌がある場合、車輌制御部１５０は対話負荷ｉと運転負荷ｋに応じて、予め図５に設定された車間時間が所定時間Ｔi,k になるように制御する。又、同じく対話負荷ｉ、運転負荷ｋが入力されて車輌が交差点に進入する場合、進入速度が所定進入速度Ｖi,k になるように車輌の制動装置２００を制御する。これらの設定値は、実験的に安全走行と円滑対話が保証された速度である。車輌制御部１５０はこのように機能する装置である。
【００３０】
次に、図６のフローチャート及び図２の対話例を用いて本実施例の音声対話を考慮した車輌制御装置の動作を説明する。ここでは、音声対話入力は車載用ナビゲーション装置への入力として説明する。先ず、図示しないスイッチキーでステップＳ１０から開始される。ステップＳ１０では対話進展度情報を初期化する。例えば、この時点の対話進展度情報は、例えば、店名（？、０）、住所１（？、０）、住所２（？、０）、業種（？、０）、となる。ここで、’０’は未確定を意味し、’１’は確定を意味するものとする。
【００３１】
次に、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では音声対話装置１１０が上記対話進展度情報から質問項目又は確認項目を選択する。例えば、初期化直後であれば図２のａの質問項目（’お店’と’住所１’）を選択する。又、この質問項目（’お店’と’住所１’）をパラメータとした対話方式とその必要項目数２を対話負荷推定部１２０に出力する。そして、次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、次に起こる対話に対して対話負荷推定部１２０が図３の対話負荷表から対話負荷を推定する。即ち、次の対話方式と質問又は確認における必要項目数から対話負荷を決定する。例えば、図２の対話ａに対しては、対話方式は質問とその応答パターンであり必要項目は２であるので、対話負荷の推定は、’大’である。
【００３２】
次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、運転負荷推定部１４０が走行環境検出部１３０と走行状態検出部１３５の検出結果、例えば図４に示す運転負荷表（前方車両との車間時間、自車の車速）から運転負荷ｋ（ｋ＝大、中、小）を推定する。例えば、車速が’中速’であり車間時間が’短い’であれば運転負荷は’大’と推定する。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、車輌制御部１５０が対話負荷推定部１２０の対話負荷ｉ（例えば、大）と運転負荷推定部１４０の運転負荷ｋ（例えば、大）から安全と円滑な対話が確保される車速Ｖi,k に車輌を制御する。即ち、制動装置２００を制御して制動をかける。そして、ステップＳ１５に移行し、ステップＳ１１で選択された項目に基づく所定のガイダンスを音声出力部１１４から出力する。例えば、初期化直後であれば’お店の住所と名前を言って下さい。’とガイダンスを出力する。この時点で、車速は所定値に減速されているので運転者は余裕をもって対話可能となっている。次に、ステップＳ１６に移行する。
【００３３】
ステップＳ１６では、対話が終了か否かが判定される。終了でなければステップＳ１７に移行する。尚、終了判定の方法については後述する。ステップＳ１７では、音声入力部１１１が運転者からの音声入力を待機し、音声入力があればそれを入力しＡ／Ｄ変換器等でデジタル化する。次に、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では、デジタル化された音声を認識する。例えば、図２のａにおいて、応答がDrv ：’名古屋市のタンポポというお店に行きたいのですが。’であれば、’名古屋市’と’タンポポ’を認識する。そして、次にステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９では、ステップＳ１８での認識結果より必要項目としての住所と店名を図示しないデータベースで検索する。又、対話進展度情報を更新する。即ち、対話進展度情報を、店名（タンポポ、０）、住所１（名古屋市、０）、住所２（？、０）、業種（？、０）とする。
【００３４】
そして、ステップＳ１１に戻り以降のルーチンをを繰り返す。例えば、２回目のルーチンのステップＳ１１以降を簡単に説明する。２回目のステップＳ１１では、１回目のルーチンで店名と住所１が入力され、その確定度が未確定’０’であるので、再度、’住所１’と’店名’を選択する。又、その対話方式（確認とその応答パターン）と必要項目数を次段の対話負荷推定部１２０に出力し、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、同様に図３の対話負荷表から対話方式と必要項目数に応じて対話負荷’中’が決定され、ステップＳ１３では図４に示す運転負荷表から運転負荷ｋ（例えば、’中７）が決定される。又、ステップＳ１４では、車輌制御部１５０が対話負荷ｉ（’中７’）と運転負荷ｋ（’中’）から安全と円滑な対話が確保される車速Ｖi,k に車輌を制御する。そしてステップＳ１５に移行し、ステップＳ１１で選択された項目に基づく所定のガイダンスを音声出力部１１４から出力する。この場合は、’名古屋市のタンポポですか？’という確認応答文がガイダンスされる。次に、ステップＳ１６を経てステップＳ１７に移行する。
【００３５】
ステップＳ１７では運転者から’はい’が入力されてステップＳ１８で認識され、ステップＳ１９で対話進展度情報を更新する。即ち、対話進展度情報は、店名（タンポポ、１）、住所１（名古屋市、１）、住所２（？、０）、業種（？、０）に更新される。即ち、店名と住所１の確定度が’１’に設定され、店名がタンポポに住所１が名古屋市に確定される。
このように、ステップＳ１１〜ステップＳ１９の繰り返しによって対話が順次進行し、それに伴って対話進展度情報が順次、更新される。即ち、図２のｂ以降に示す新たな対話が繰り返され、最終的に対話進展度情報の各項目の確定度’０’が全て’１’になる。即ち、対話進展度が１００％となる。
【００３６】
ステップＳ１６の終了の方法は、この対話進展度情報から判定される。即ち、対話進展度情報の各項目の確定度が全て’１’であれば対話終了と判断される。
具体的には、ステップＳ１９で対話進展度情報が、店名（タンポポ、１）、住所１（名古屋市、１）、住所２（千種区、１）、業種（レストラン、１）となった状態で再度ステップＳ１１にジャンプする。そしてステップＳ１１で、最後の対話方式と必要項目数を出力する。即ち、対話方式を’終了パターン’とし、必要項目を’店名’と’住所２’とする。そして、ステップＳ１２〜ステップＳ１４で上記と同様の動作をさせて、即ち車輌を制御してステップＳ１５に移行する。そして、ステップＳ１５で終了ガイダンス’千種区のタンポポを設定致します’を出力する。最後に、ステップＳ１６で対話進展度情報の各項目の確定度が調べられ、全て’１’であるので終了となる。本発明の車輌制御装置はこのように動作する。
上述のように、本実施例の車輌制御装置は、対話負荷と運転負荷を検出し、その検出結果に基づいて車速等の車輌状態を制御するので、運転者に余裕が生じ、その結果、安全走行と円滑な会話を両立させることができる。
【００３７】
（変形例）
上記実施例は１例であり、他に様々な変形が考えられる。例えば上記実施例では対話制御部１１３において必要項目の選択順序には言及しなかったが、その順序は任意である。例えば図２の対話例では、住所１、店名、業種、住所２の順番で決定されているが、これに限定するものではない。例えば、店名、業種、住所１、住所２でも良い。要は、最終的に対話進展度情報が１００％になれば良い。その順序は問わない。
【００３８】
又、上記実施例において、最初のガイダンスは必要項目を２項目とし、’お店の住所と名前を言って下さい’とガイダンスしたが、これに限定するものではない。１項目としてもよい。例えば、’行き先を言って下さい’でもよい。
又、上記実施例では、対話方式に質問とその応答パターン、確認とその応答パターン、選択要求と選択応答パターンを用いたが、これに限定するものではない。勿論、他のパターンも可能である。例えば、車速が著しく高速である場合は、’速度を落として下さい。’というメッセージを挿入してもよい。円滑な対話を妨げるものではない限り、様々な対話パターンを用いてもよい。
【００３９】
又、上記実施例では、走行環境検出部１３０には光学手段としてレーザーレーダー装置１３２を用いたが、これに限定するものではない。例えば、それに代えて超音波センサーで前方車輌との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出してもよい。超音波を発射し、その反射波を検出するまでの時間とその変化、及び自車速度を計測すれば、上記パラメータを得ることができる。
又、上記実施例では、車輌制御装置１５０は、車間時間が所定値になるように制御したが、これは車間距離が所定値になるように制御してもよい。即ち、所定の速度に対応して定められた所定の車間距離になるように制御してもよい。同等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る車輌制御装置のシステムブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る車輌制御装置の対話例。
【図３】本発明の実施例の車輌制御装置に係る対話負荷表。
【図４】本発明の実施例の車輌制御装置に係る運転負荷表。
【図５】本発明の実施例の車輌制御装置に係る対話・運転負荷で決定される車輌状態量の対応図。
【図６】本発明の実施例の車輌制御装置の動作を示すフローチャート。
【図７】従来の車輌制御装置のシステムブロック図。
【符号の説明】
１１０…音声対話装置
１１１…音声入力部
１１２…音声認識部
１１３…対話制御部
１１４…音声出力部
１２０…対話負荷推定部
１３０…走行環境検出部
１３１…ＧＰＳ装置
１３２…レーザーレーダー装置
１３５…走行状態検出部
１４０…運転負荷推定部
１５０…車輌制御部
Claims (7)
- 対話状態と車輌状態を検出し、その検出結果に基づいて車輌を制御する車輌制御装置であって、
音声対話装置と、
前記音声対話装置との音声対話から運転者の対話負荷を推定する対話負荷推定部と、
前記車輌の走行環境を検出する走行環境検出部と、
前記車輌の走行状態を検出する走行状態検出部と、
前記走行環境検出部及び／又は前記走行状態検出部の検出結果に基づいて運転者の運転負荷を推定する運転負荷推定部と、
前記対話負荷推定部の推定結果及び前記運転負荷推定部の推定結果に基づいて、前記車輌を制御する車輌制御部と
を備え、
前記音声対話装置は、１回のユーザとのやりとりにおける該対話方式とそのやりとりで必要な必要項目数を次段の前記対話負荷推定部に出力するものであり、
前記車輌制御部は、前記対話負荷推定部による前記対話負荷、及び前記運転負荷推定部による前記運転負荷に応じて、前記車輌の走行状態を示す走行状態量が所定値になるように車輌を制御することを特徴とする車輌制御装置。 - 前記走行状態量は、車間距離又は車間時間であることを特徴とする請求項１に記載の車輌制御装置。
- 前記音声対話装置は、対話で決定される全ての必要項目と該必要項目の確定度からなる対話進展度情報を有し、又、各必要項目を決定する対話方式をパターンで有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌制御装置。
- 前記対話方式は、少なくとも質問とその応答パターン、確認とその応答パターン、選択要求と選択応答パターン、の何れか又はそれらの組み合わせから構成されることを特徴とする請求項３に記載の車輌制御装置。
- 前記走行環境検出部は、光学手段及び／又は音響手段によって先行車両との相対速度、車間距離、車間時間、他車両の割り込みを検出し、ＧＰＳ装置によって地図情報を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車輌制御装置。
- 前記光学手段は、レーザーレーダー、又はミリ波レーダー、又は画像処理手段であり、前記音響手段は超音波検出手段であることを特徴とする請求項５に記載の車輌制御装置。
- 前記走行状態検出部は、前記車輌の直線走行関連値、及び／又は旋回走行関連値を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車輌制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345994A JP3925164B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 車輌制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345994A JP3925164B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 車輌制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003150193A JP2003150193A (ja) | 2003-05-23 |
| JP3925164B2 true JP3925164B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=19159238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345994A Expired - Fee Related JP3925164B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 車輌制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3925164B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007261432A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Toyota Motor Corp | 車両用制御装置 |
| WO2009022407A1 (ja) * | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Fujitsu Limited | 検査方法 |
| DE102012220131A1 (de) * | 2012-11-06 | 2014-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Aktivieren einer Sprachinteraktion mit einem Insassen eines Fahrzeugs und Sprachinteraktionssystem für ein Fahrzeug |
| JP6330601B2 (ja) | 2014-09-18 | 2018-05-30 | 株式会社デンソー | 運転負荷推定装置、運転負荷推定方法 |
| CN112017667B (zh) * | 2020-09-04 | 2024-03-15 | 华人运通(上海)云计算科技有限公司 | 语音交互方法、车辆和计算机存储介质 |
-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001345994A patent/JP3925164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003150193A (ja) | 2003-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110582439B (zh) | 驾驶辅助方法以及利用了该驾驶辅助方法的驾驶辅助装置、驾驶辅助系统 | |
| JP4239841B2 (ja) | 車両用運転支援装置 | |
| US11577742B2 (en) | Methods and systems for increasing autonomous vehicle safety and flexibility using voice interaction | |
| WO2018062477A1 (ja) | 車載装置、制御方法及びプログラム | |
| US20200247415A1 (en) | Vehicle, and control apparatus and control method thereof | |
| JPH0520600A (ja) | 車両用接近判定装置 | |
| US10562541B1 (en) | Contextual autonomous vehicle support through speech interaction | |
| US11358599B2 (en) | Traveling control apparatus, traveling control method, and non-transitory computer-readable storage medium storing program | |
| CN112601689B (zh) | 车辆的行驶控制方法及行驶控制装置 | |
| JP2021026720A (ja) | 運転支援装置、車両の制御方法、およびプログラム | |
| JP2019079363A (ja) | 車両制御装置 | |
| JP2022094311A (ja) | 運転支援システムによる、自動化された運転過程の選択方法 | |
| CN114148341A (zh) | 用于车辆的控制设备、方法及车辆 | |
| JP3925164B2 (ja) | 車輌制御装置 | |
| JP6603781B2 (ja) | 運転支援装置 | |
| JP2003108191A (ja) | 音声対話装置 | |
| JP2007090951A (ja) | 車載機 | |
| JP4789367B2 (ja) | 運転心理判定装置及び運転心理判定方法、並びに運転支援装置及び運転支援方法 | |
| JP3979080B2 (ja) | 音声認識装置 | |
| CN112406886B (zh) | 车辆的控制装置及控制方法、车辆以及存储介质 | |
| JP6978538B2 (ja) | 車両制御装置、車両、車両制御装置の動作方法およびプログラム | |
| US20220009494A1 (en) | Control device, control method, and vehicle | |
| JP7421948B2 (ja) | 情報処理システムおよび情報処理方法 | |
| WO2012017513A1 (ja) | 車両用情報処理装置 | |
| JP2022186227A (ja) | 情報処理サーバ、情報処理サーバの処理方法、プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040603 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061016 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061114 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070110 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070219 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |