JP4727852B2 - ナビゲーション装置及び方法並びにナビゲーション用ソフトウェア - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声認識を用いたナビゲーションに関する技術の改良に関するもので、特に、操作状態ごとの認識対象語句数に応じ、有限なメモリ容量を有効活用するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車とデジタル情報処理技術の発達に伴い、ナビゲーション装置の技術が急速に普及している。ナビゲーション装置は、ＧＰＳなどで逐次特定する自車位置を周辺地図とともに画面表示しながら、与えられた目的地までの最適な経路を画面表示や合成音声などで道案内するものである。さらに、ユーザからのコマンド（操作指示）入力を音声認識で行うナビゲーション装置も知られている。ここで、音声認識は、入力されるユーザの発声を各語句の特徴と照合するもので、具体的には、入力された音声のデジタル信号を、認識対象となる語句ごとの特徴を表す語句データの集合（認識辞書と呼ばれる）と照合し、一致度の高い語句が発話されたと認識するものである。
【０００３】
通常、このような音声認識によってある機能を働かせる為には、システムやシステムに代わってユーザと対話するキャラクターなどからのアナウンスに従い、階層メニューなどいくつかの段階を踏んでコマンドを発声していた。また、場合によっては、取扱説明書等に所定のコマンドが記載され、そのコマンドを発声することにより機能を働かせていた。
【０００４】
また、最近ではリモコンユニットで操作するような通常のメニューを読み上げたりそれに対するユーザの発声を音声認識で入力し操作するなど、リモコン操作と音声認識操作のメニューを共用している製品も登場している。この場合の認識辞書については、各時点で発声される可能性のあるすなわち認識対象となる語句の語句データからなる認識辞書を、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体上に予め階層構造で用意し、必要に応じてメモリー上にロードしたり、メニューに表示される選択肢などの語句の全てに対応するカナ文字を予め定義しておき、各時点で認識対象となる語句のカナ文字に基いて認識辞書をそのつどメモリ上に生成するなどが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにリモコン操作も前提にしたメニュー構成においては、画面スクロールやページ送りなどが前提となるため、例えば候補となる施設一覧のように、ある一階層内の選択肢が数千もしくは数万に及ぶ場合がある。しかし、これほど多数の語を一度に認識対象とする為には、照合対象となる語句データを保持するため大容量のメモリを必要とし、費用の問題も含め、実現は困難であった。
【０００６】
これに対し、例えばリストスクロールしなければ出てこないような部分を除き、画面上に表示されている部分だけを認識対象としたり、もしくは、メニューの初めから特定の段階の階層まで、のように認識対象を予め仕様上固定することにより適切なメモリ容量で済ませる技術も提案されていたが、これでは認識対象を固定的に限定するため実用上の不便が多く、容易な操作という音声認識のメリットが生かされない問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、操作状態ごとの認識対象語句数に応じ、有限なメモリ容量を有効活用するナビゲーションの技術すなわちナビゲーション装置及び方法並びにナビゲーション用ソフトウェアを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション装置において、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する音声入力手段と、次の前記認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する手段と、を有し、前記音声入力手段は、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め格納する第１の格納手段と、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段と、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する判定手段と、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうちの一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明を方法という見方から捉えたもので、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション方法において、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する音声入力処理と、次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する処理と、を含み、前記音声入力処理は、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め第１の格納手段に格納しておき、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段を用い、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する処理と、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する処理と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１，３の発明を、コンピュータソフトウェアという見方から捉えたもので、コンピュータを制御することにより、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション用ソフトウェアにおいて、そのソフトウェアは前記コンピュータに、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力させる音声入力処理を行わせ、次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示させ、前記音声入力処理は、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め第１の格納手段に格納しておき、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段を用い、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定させ、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意させること、を特徴とする。
【００１１】
これらの態様では、言葉を発声すると、それに対応した所定の機能が働くナビゲーションの技術において、同時に認識対象とする語句数の最大値をメモリの制限内で予め設定しておき、操作の各場面において認識すべき語句数がその最大値を上回るか下回るかによって動作を変化させる。すなわち、語句数が最大値を下回る場合は、一階層内の全選択肢に該当する全語句データをメモリへの読込み等により認識対象とするので、例えば、同一階層内の選択肢が多数で一度には画面表示されない部分がある場合でも、発声のみによって所望の選択肢を簡単に入力可能となり、リモコンによるスクロールなど煩雑な操作が不要となる。一方、語句数が最大値を上回るすなわちメモリの許容量を超える階層に限ってのみ、認識の対象語数を制限する。以上のような使い分けにより、全選択肢が認識できる場面や階層が増え、メニュー操作においてリモコンと音声認識を共用する場合の使い勝手が大幅に改善される。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載のナビゲーション装置において、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２の発明を方法という見方から捉えたもので、請求項３記載のナビゲーション方法において、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する処理を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項２，４の発明を、コンピュータソフトウェアという見方から捉えたもので、請求項５記載のナビゲーション用ソフトウェアにおいて、前記ソフトウェアは前記コンピュータに、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知させることを特徴とする。
【００１５】
これらの態様では、操作メニュー等として画面表示されている語句が認識対象となる点で動作がわかりやすく、さらに、そのように認識対象が限定されていることをユーザに明示することにより、動作が予見可能で円滑な優れたユーザ・インタフェースが実現される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照して具体的に説明する。なお、本実施形態は、コンピュータをソフトウェアで制御することで実現できるが、この場合のハードウェアやソフトウェアの実現態様は各種変更可能であるから、以下の説明では、本発明及び本実施形態の各機能を実現する仮想的回路ブロックを用いる。
【００１７】
〔１．構成〕
本実施形態は、指定された目的地への経路誘導を、予め用意された地図データに基づいて行う車載用ナビゲーション装置（以下「本装置」と呼ぶ）及び本装置上で実行されるナビゲーション方法に関するもので、これらを実現するソフトウェア自体、及びそのようなソフトウェアを記録したＣＤ−ＲＯＭ・フラッシュメモリ・ＲＯＭチップパッケージなどの記録媒体として把握することもでき、例えば、そのようなソフトウェアを携帯電話網などの通信ネットワーク経由で各車両のナビゲーション装置にダウンロードして実行させることも本発明の一態様である。なお、本実施形態において、図中の各符号は識別用であり必須の又は望ましい処理順序とは無関係である。
【００１８】
〔１−１．全体構成〕
まず、本装置は、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション装置であり、図１の機能ブロック図に示す下記の各要素を備えている。
【００１９】
すなわち、絶対位置・方位検出部１は、本装置が搭載された自動車（自車と呼ぶ）の現在位置すなわち自車位置について、地表での絶対的な位置座標や方位を計算するために、例えば、ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ電波をアンテナやレシーバなどで受信するための部分である。また、相対方位検出部２は、ジャイロなどを使って自車の相対的な方位を検出するための部分である。また、車速検出部３は、自動車より得られる車速パルスを処理することで自車の速度を計算する部分である。
【００２０】
また、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、本装置全体を制御する制御回路の役割を果たす部分である。また、メモリ群Ｍは、本装置の動作に必要な各種のメモリで、例えば、プログラム格納用のＲＯＭ５は本装置の起動時にメインＣＰＵによりアクセスされる。また、ワークエリアなどを提供するダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）６にはメインプログラムがロードされる。また、設定などの情報をバックアップするＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）７はメイン電源がオフになっている間もバッテリーバックアップされ、オンになったときにメモリ内容を提供する。また、表示用のＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）８は表示部１０に表示すべき画像のビットマップデータを格納する。
【００２１】
また、表示部１０は、地図や操作メニューなど各種の情報を、図示しない液晶表示画面や音声合成などで出力する部分である。また、入力部１１は、ユーザがスイッチなどから命令などの情報を入力するための部分であり、タッチセンサ機能、リモコンユニット、赤外線送受信ユニットなどを備える。また、ユーザインタフェース部９は、Ｉ／Ｏ制御回路やデバイスドライバなどを使って、表示部１０及び入力部１１と、メインＣＰＵ及びその周辺回路４とを結ぶユーザインタフェースである。
【００２２】
また、ＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭ制御部１２は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭに記録された地図データなど各種データをデータベースから読み出す手段であり、少なくともどこにどのような道路や施設などがあるかを表す地図データを予め格納する記憶媒体である。
【００２３】
また、ＦＭ多重受信及び処理部１３は、ＦＭ放送波を受信しこの放送波からＶＩＣＳサービスの交通情報など所望のデータを取り出す処理を行う部分であり、交通情報は渋滞情報を含む。また、光／ビーコン受信及び処理部１４は、路肩などに設置された光ビーコンや電波ビーコンから、各ビーコンの識別情報やＶＩＣＳサービスの交通情報などの情報を受信及び処理する部分である。また、音声認識部１５は、入力されるユーザの発声から命令語などの単語を認識する部分である。
【００２４】
〔１−２．メインＣＰＵ及びその周辺回路の役割〕
さらに、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、上記のようなソフトウェアの作用によって、図１に示す下記の各部分としての役割を果たすように構成されている。すなわち、現在位置検出部４０は、自車の現在位置すなわち自車位置を計算するための手段であり、具体的には、ＧＰＳ航法測位と自律航法測位とを組み合わせることで自車位置を計算するように構成される。
【００２５】
ここで、ＧＰＳ航法測位は、人工衛星からの電波に基づいて絶対位置・方位検出部１から得られる情報を使って現在位置を計算するものである。また、自律航法測位は、地磁気及び自車の速度に基づいて相対方位検出部２及び車速検出部３から得られる情報を使って現在位置を計算するものである。
【００２６】
また、目的地指定部４１は、前記地図データに含まれる施設のなかから目的地とする施設を指定する指定手段であり、経路設定部４２は、指定された目的地への経路を計算し設定する手段である。また、地図表示部４３は、前記地図データに基く現在位置周辺の地図上に、検出された現在位置を重ねて表示する手段であり、案内部４４は、設定された前記経路に基いて画面表示や合成音声などにより誘導案内を行う手段である。
【００２７】
また、音声入力制御部４５は音声認識部１５とともに音声入力手段を構成している。この音声入力手段は、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する手段であり、第１の格納手段及び第２の格納手段を伴う。このうち第一の格納手段は、図示はしないが、例えばＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭ制御部１２にセットされたＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体上に設けられ、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め格納している。また、第２の格納手段は、ここでは認識辞書４６であり、例えばメモリ群ＭのうちＤＲＡＭ６上に設けられ、各時点で実際に音声認識の対象とする語句の前記語句データから一時的に構成される。
【００２８】
また、音声入力制御部４５の判定部４７は、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する判定手段である。また、音声入力制御部４５の認識辞書生成部４８は、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する手段である。
【００２９】
また、リスト表示及び報知部４９は、次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する手段である。また 認識辞書生成部４８は、前記判定で上回ると判定された場合に前記一部の前記語句データとして、前記リスト表示される語句に対応する語句データを前記第２の格納手段に用意するように構成されている。また、リスト表示及び報知部４９は、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する手段でもある。
【００３０】
〔２．作用〕
上記のように構成された本実施形態は次のように作用する。ここで、本実施形態における処理手順のフローチャートを図２に、この処理手順における辞書生成パターン１を図３に、この処理手順における辞書生成パターン２を図４に示す。
【００３１】
〔２−１．語句数判定までの処理〕
予め、本実施形態の音声認識で使用できるメモリ領域を確定しておき、そこから一度に認識できるレコード件数の最大値を算出しておく。ここでは仮に５０００件とする。
【００３２】
また、一般的にメニューに表示される操作ボタンなど各選択肢について、名称などの文字列は、アプリケーションなどのソフトウェア内に保持されているので、この文字列に対応させる形でフリガナももれなく前記ソフトウェア内に持たせておく。また、上記のボタンなどに対応する文字列の中には、ＣＤ−ＲＯＭなど記憶媒体に保持されているデータベース等から読み込まれているものもあるが、そのような場合には、データベース内の名称と対にしてフリガナをもれなく持たせ、名称と同時に読み込めるようにしておく。なお、ボタンなどの選択肢ごとの文字列を以下「レコード」とも呼ぶ。
【００３３】
さらに、ユーザにメニュー選択など入力を行わせるアプリケーション等のソフトウェアに関しては、いくつかのフリガナすなわち単なるテキスト文字列にしたがい、単位となる単音節又は複数音節ごとの語句データを組み合わせることにより瞬時に認識辞書を構成するソフトウェア・モジュールを組み込んでおく。
【００３４】
そして例えば、施設のリスト画面などを表示する場合にはまず、次の画面を表示するため必要なデータベースにアクセスし（ステップ０１）、判定部４７は、データベースからその１階層内のレコード数を判断し、前記最大値と比較し、レコード数の方が少ないかどうかを判断する（ステップ０２）。
【００３５】
〔２−２．少ない場合…辞書生成パターン１〕
このとき、レコード数の方が少ない場合には（ステップ０２）、与えられたメモリ内に認識用の辞書を生成できる事になるので、認識辞書生成部４８は、その階層内のレコードを読み込み（図３（ａ）、ステップ０３）、全てのレコードと対で語句データよりなる認識辞書を生成する（ステップ０４）。この際例えば、前記ソフトウェア・モジュールにて、フリガナから認識辞書を生成することが考えられる。また、この場合、メモリ内に読み込んだうち一部のレコード、すなわち所定の一画面分が画面に表示されコマンドなどユーザの操作が待受けられる（図３（ｃ）、ステップ０５）。
【００３６】
この状態において（図３（ｃ））、画面上には数件しかレコードが表示されていないが、メモリ上にはその階層の全てのレコードが認識辞書として生成されているので、従来なら画面上でリストスクロールしなければ指定できなかったレコードも音声により用意に特定できる事になり、その後ユーザの発話により次の画面へ推移することになる（ステップ０６）。
【００３７】
〔２−３．多い場合…辞書生成パターン２〕
一方、ステップ０２の判定において、レコード数が最大値である５０００件を越えていた場合、読み込んだ（ステップ０７）レコード全てに対する認識辞書はメモリ内に収まりきらないので、認識辞書生成部４８は、画面上に表示のレコードのみについて認識辞書を生成する（図４（ｂ）、ステップ０８）。この場合は、リスト表示及び報知部４９が、画面上のレコードしか認識できないことを、ユーザに分かるように画面上もしくは音声にて明示し、ユーザの混乱を防いだうえ、ユーザからのコマンドが待受けられる（ステップ０９）。なお、その後ユーザの発話により次の画面へ推移することになる（ステップ１０）。
【００３８】
また、レコード数が最大値を超える場合、全く辞書生成をせず、音声認識自体ができない旨を画面表示してもよい。
【００３９】
〔３．効果〕
以上のように、本実施形態では、言葉を発声すると、それに対応した所定の機能が働くナビゲーションの技術において、同時に認識対象とする語句数の最大値をメモリの制限内で予め設定しておき、操作の各場面において認識すべき語句数がその最大値を上回るか下回るかによって動作を変化させる。
【００４０】
すなわち、語句数が最大値を下回る場合は、一階層内の全選択肢に該当する全語句データをメモリへの読込み等により認識対象とするので、例えば、同一階層内の選択肢が多数で一度には画面表示されない部分がある場合でも、発声のみによって所望の選択肢を簡単に入力可能となり、リモコンによるスクロールなど煩雑な操作が不要となる。
【００４１】
例えば、メモリ制限の範囲で、一階層内で認識できる対象語数が５０００件に設定できれば、住所検索のほとんどの場面で、全選択肢を認識する事が可能になる。これにより、従来は各階層でリストスクロールしては選択するという操作だったのものが、各階層で一声発声するだけで選択可能となり、使い勝手が大幅に改善される。
【００４２】
一方、語句数が最大値を上回るすなわちメモリの許容量を超える階層に限ってのみ、認識の対象語数を制限する。以上のような使い分けにより、全選択肢が認識できる場面や階層が増え、メニュー操作においてリモコンと音声認識を共用する場合の使い勝手が大幅に改善される。
【００４３】
また、本実施形態では、操作メニュー等として画面表示されている語句が認識対象となる点で動作がわかりやすく、さらに、認識対象が全選択肢に及ぶのか一部に限定されているのかをユーザは画面等で確認可能となり、ユーザの混乱も招かず、動作が予見可能で円滑な優れたユーザ・インタフェースが実現され、音声認識のメリットが最大限活用される。
【００４４】
〔４．他の実施形態〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次に例示するような他の実施形態も含むものである。例えば、判定の基準とする最大値の件数や、入力された音声データを語句データと照合する具体的アルゴリズムなどは自由に設定して本発明を実施することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、操作状態ごとの認識対象語句数に応じ、有限なメモリ容量を有効活用するナビゲーションの技術すなわちナビゲーション装置及び方法並びにナビゲーション用ソフトウェアを提供することができるので、ナビゲーションの使い勝手が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施形態における辞書生成パターン１を示す概念図。
【図４】本発明の実施形態における辞書生成パターン２を示す概念図。
【符号の説明】
１…絶対位置・方位検出部
２…相対方位検出部
３…車速検出部
４…メインＣＰＵ及びその周辺回路
５…ＲＯＭ
６…ＤＲＡＭ
７…ＳＲＡＭ
８…ＶＲＡＭ
９…ユーザインタフェース
１０…表示部
１１…入力部
１２…ＣＤ−ＲＯＭ制御部
１３…ＦＭ多重受信及び処理部
１４…光／ビーコン受信及び処理部
１５…音声認識部
４０…現在位置検出部
４１…目的地指定部
４２…経路設定部
４３…地図表示部
４４…案内部
４５…音声入力制御部
４６…認識辞書
４７…判定部
４８…認識辞書生成部
４９…リスト表示及び報知部
Ｍ…メモリ群
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声認識を用いたナビゲーションに関する技術の改良に関するもので、特に、操作状態ごとの認識対象語句数に応じ、有限なメモリ容量を有効活用するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車とデジタル情報処理技術の発達に伴い、ナビゲーション装置の技術が急速に普及している。ナビゲーション装置は、ＧＰＳなどで逐次特定する自車位置を周辺地図とともに画面表示しながら、与えられた目的地までの最適な経路を画面表示や合成音声などで道案内するものである。さらに、ユーザからのコマンド（操作指示）入力を音声認識で行うナビゲーション装置も知られている。ここで、音声認識は、入力されるユーザの発声を各語句の特徴と照合するもので、具体的には、入力された音声のデジタル信号を、認識対象となる語句ごとの特徴を表す語句データの集合（認識辞書と呼ばれる）と照合し、一致度の高い語句が発話されたと認識するものである。
【０００３】
通常、このような音声認識によってある機能を働かせる為には、システムやシステムに代わってユーザと対話するキャラクターなどからのアナウンスに従い、階層メニューなどいくつかの段階を踏んでコマンドを発声していた。また、場合によっては、取扱説明書等に所定のコマンドが記載され、そのコマンドを発声することにより機能を働かせていた。
【０００４】
また、最近ではリモコンユニットで操作するような通常のメニューを読み上げたりそれに対するユーザの発声を音声認識で入力し操作するなど、リモコン操作と音声認識操作のメニューを共用している製品も登場している。この場合の認識辞書については、各時点で発声される可能性のあるすなわち認識対象となる語句の語句データからなる認識辞書を、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体上に予め階層構造で用意し、必要に応じてメモリー上にロードしたり、メニューに表示される選択肢などの語句の全てに対応するカナ文字を予め定義しておき、各時点で認識対象となる語句のカナ文字に基いて認識辞書をそのつどメモリ上に生成するなどが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにリモコン操作も前提にしたメニュー構成においては、画面スクロールやページ送りなどが前提となるため、例えば候補となる施設一覧のように、ある一階層内の選択肢が数千もしくは数万に及ぶ場合がある。しかし、これほど多数の語を一度に認識対象とする為には、照合対象となる語句データを保持するため大容量のメモリを必要とし、費用の問題も含め、実現は困難であった。
【０００６】
これに対し、例えばリストスクロールしなければ出てこないような部分を除き、画面上に表示されている部分だけを認識対象としたり、もしくは、メニューの初めから特定の段階の階層まで、のように認識対象を予め仕様上固定することにより適切なメモリ容量で済ませる技術も提案されていたが、これでは認識対象を固定的に限定するため実用上の不便が多く、容易な操作という音声認識のメリットが生かされない問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、操作状態ごとの認識対象語句数に応じ、有限なメモリ容量を有効活用するナビゲーションの技術すなわちナビゲーション装置及び方法並びにナビゲーション用ソフトウェアを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション装置において、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する音声入力手段と、次の前記認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する手段と、を有し、前記音声入力手段は、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め格納する第１の格納手段と、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段と、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する判定手段と、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうちの一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明を方法という見方から捉えたもので、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション方法において、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する音声入力処理と、次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する処理と、を含み、前記音声入力処理は、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め第１の格納手段に格納しておき、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段を用い、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する処理と、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する処理と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１，３の発明を、コンピュータソフトウェアという見方から捉えたもので、コンピュータを制御することにより、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション用ソフトウェアにおいて、そのソフトウェアは前記コンピュータに、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力させる音声入力処理を行わせ、次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示させ、前記音声入力処理は、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め第１の格納手段に格納しておき、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段を用い、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定させ、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意させること、を特徴とする。
【００１１】
これらの態様では、言葉を発声すると、それに対応した所定の機能が働くナビゲーションの技術において、同時に認識対象とする語句数の最大値をメモリの制限内で予め設定しておき、操作の各場面において認識すべき語句数がその最大値を上回るか下回るかによって動作を変化させる。すなわち、語句数が最大値を下回る場合は、一階層内の全選択肢に該当する全語句データをメモリへの読込み等により認識対象とするので、例えば、同一階層内の選択肢が多数で一度には画面表示されない部分がある場合でも、発声のみによって所望の選択肢を簡単に入力可能となり、リモコンによるスクロールなど煩雑な操作が不要となる。一方、語句数が最大値を上回るすなわちメモリの許容量を超える階層に限ってのみ、認識の対象語数を制限する。以上のような使い分けにより、全選択肢が認識できる場面や階層が増え、メニュー操作においてリモコンと音声認識を共用する場合の使い勝手が大幅に改善される。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載のナビゲーション装置において、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２の発明を方法という見方から捉えたもので、請求項３記載のナビゲーション方法において、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する処理を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項２，４の発明を、コンピュータソフトウェアという見方から捉えたもので、請求項５記載のナビゲーション用ソフトウェアにおいて、前記ソフトウェアは前記コンピュータに、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知させることを特徴とする。
【００１５】
これらの態様では、操作メニュー等として画面表示されている語句が認識対象となる点で動作がわかりやすく、さらに、そのように認識対象が限定されていることをユーザに明示することにより、動作が予見可能で円滑な優れたユーザ・インタフェースが実現される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照して具体的に説明する。なお、本実施形態は、コンピュータをソフトウェアで制御することで実現できるが、この場合のハードウェアやソフトウェアの実現態様は各種変更可能であるから、以下の説明では、本発明及び本実施形態の各機能を実現する仮想的回路ブロックを用いる。
【００１７】
〔１．構成〕
本実施形態は、指定された目的地への経路誘導を、予め用意された地図データに基づいて行う車載用ナビゲーション装置（以下「本装置」と呼ぶ）及び本装置上で実行されるナビゲーション方法に関するもので、これらを実現するソフトウェア自体、及びそのようなソフトウェアを記録したＣＤ−ＲＯＭ・フラッシュメモリ・ＲＯＭチップパッケージなどの記録媒体として把握することもでき、例えば、そのようなソフトウェアを携帯電話網などの通信ネットワーク経由で各車両のナビゲーション装置にダウンロードして実行させることも本発明の一態様である。なお、本実施形態において、図中の各符号は識別用であり必須の又は望ましい処理順序とは無関係である。
【００１８】
〔１−１．全体構成〕
まず、本装置は、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション装置であり、図１の機能ブロック図に示す下記の各要素を備えている。
【００１９】
すなわち、絶対位置・方位検出部１は、本装置が搭載された自動車（自車と呼ぶ）の現在位置すなわち自車位置について、地表での絶対的な位置座標や方位を計算するために、例えば、ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ電波をアンテナやレシーバなどで受信するための部分である。また、相対方位検出部２は、ジャイロなどを使って自車の相対的な方位を検出するための部分である。また、車速検出部３は、自動車より得られる車速パルスを処理することで自車の速度を計算する部分である。
【００２０】
また、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、本装置全体を制御する制御回路の役割を果たす部分である。また、メモリ群Ｍは、本装置の動作に必要な各種のメモリで、例えば、プログラム格納用のＲＯＭ５は本装置の起動時にメインＣＰＵによりアクセスされる。また、ワークエリアなどを提供するダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）６にはメインプログラムがロードされる。また、設定などの情報をバックアップするＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）７はメイン電源がオフになっている間もバッテリーバックアップされ、オンになったときにメモリ内容を提供する。また、表示用のＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）８は表示部１０に表示すべき画像のビットマップデータを格納する。
【００２１】
また、表示部１０は、地図や操作メニューなど各種の情報を、図示しない液晶表示画面や音声合成などで出力する部分である。また、入力部１１は、ユーザがスイッチなどから命令などの情報を入力するための部分であり、タッチセンサ機能、リモコンユニット、赤外線送受信ユニットなどを備える。また、ユーザインタフェース部９は、Ｉ／Ｏ制御回路やデバイスドライバなどを使って、表示部１０及び入力部１１と、メインＣＰＵ及びその周辺回路４とを結ぶユーザインタフェースである。
【００２２】
また、ＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭ制御部１２は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭに記録された地図データなど各種データをデータベースから読み出す手段であり、少なくともどこにどのような道路や施設などがあるかを表す地図データを予め格納する記憶媒体である。
【００２３】
また、ＦＭ多重受信及び処理部１３は、ＦＭ放送波を受信しこの放送波からＶＩＣＳサービスの交通情報など所望のデータを取り出す処理を行う部分であり、交通情報は渋滞情報を含む。また、光／ビーコン受信及び処理部１４は、路肩などに設置された光ビーコンや電波ビーコンから、各ビーコンの識別情報やＶＩＣＳサービスの交通情報などの情報を受信及び処理する部分である。また、音声認識部１５は、入力されるユーザの発声から命令語などの単語を認識する部分である。
【００２４】
〔１−２．メインＣＰＵ及びその周辺回路の役割〕
さらに、メインＣＰＵ及びその周辺回路４は、上記のようなソフトウェアの作用によって、図１に示す下記の各部分としての役割を果たすように構成されている。すなわち、現在位置検出部４０は、自車の現在位置すなわち自車位置を計算するための手段であり、具体的には、ＧＰＳ航法測位と自律航法測位とを組み合わせることで自車位置を計算するように構成される。
【００２５】
ここで、ＧＰＳ航法測位は、人工衛星からの電波に基づいて絶対位置・方位検出部１から得られる情報を使って現在位置を計算するものである。また、自律航法測位は、地磁気及び自車の速度に基づいて相対方位検出部２及び車速検出部３から得られる情報を使って現在位置を計算するものである。
【００２６】
また、目的地指定部４１は、前記地図データに含まれる施設のなかから目的地とする施設を指定する指定手段であり、経路設定部４２は、指定された目的地への経路を計算し設定する手段である。また、地図表示部４３は、前記地図データに基く現在位置周辺の地図上に、検出された現在位置を重ねて表示する手段であり、案内部４４は、設定された前記経路に基いて画面表示や合成音声などにより誘導案内を行う手段である。
【００２７】
また、音声入力制御部４５は音声認識部１５とともに音声入力手段を構成している。この音声入力手段は、入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する手段であり、第１の格納手段及び第２の格納手段を伴う。このうち第一の格納手段は、図示はしないが、例えばＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭ制御部１２にセットされたＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体上に設けられ、音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め格納している。また、第２の格納手段は、ここでは認識辞書４６であり、例えばメモリ群ＭのうちＤＲＡＭ６上に設けられ、各時点で実際に音声認識の対象とする語句の前記語句データから一時的に構成される。
【００２８】
また、音声入力制御部４５の判定部４７は、操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する判定手段である。また、音声入力制御部４５の認識辞書生成部４８は、前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する手段である。
【００２９】
また、リスト表示及び報知部４９は、次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する手段である。また 認識辞書生成部４８は、前記判定で上回ると判定された場合に前記一部の前記語句データとして、前記リスト表示される語句に対応する語句データを前記第２の格納手段に用意するように構成されている。また、リスト表示及び報知部４９は、前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する手段でもある。
【００３０】
〔２．作用〕
上記のように構成された本実施形態は次のように作用する。ここで、本実施形態における処理手順のフローチャートを図２に、この処理手順における辞書生成パターン１を図３に、この処理手順における辞書生成パターン２を図４に示す。
【００３１】
〔２−１．語句数判定までの処理〕
予め、本実施形態の音声認識で使用できるメモリ領域を確定しておき、そこから一度に認識できるレコード件数の最大値を算出しておく。ここでは仮に５０００件とする。
【００３２】
また、一般的にメニューに表示される操作ボタンなど各選択肢について、名称などの文字列は、アプリケーションなどのソフトウェア内に保持されているので、この文字列に対応させる形でフリガナももれなく前記ソフトウェア内に持たせておく。また、上記のボタンなどに対応する文字列の中には、ＣＤ−ＲＯＭなど記憶媒体に保持されているデータベース等から読み込まれているものもあるが、そのような場合には、データベース内の名称と対にしてフリガナをもれなく持たせ、名称と同時に読み込めるようにしておく。なお、ボタンなどの選択肢ごとの文字列を以下「レコード」とも呼ぶ。
【００３３】
さらに、ユーザにメニュー選択など入力を行わせるアプリケーション等のソフトウェアに関しては、いくつかのフリガナすなわち単なるテキスト文字列にしたがい、単位となる単音節又は複数音節ごとの語句データを組み合わせることにより瞬時に認識辞書を構成するソフトウェア・モジュールを組み込んでおく。
【００３４】
そして例えば、施設のリスト画面などを表示する場合にはまず、次の画面を表示するため必要なデータベースにアクセスし（ステップ０１）、判定部４７は、データベースからその１階層内のレコード数を判断し、前記最大値と比較し、レコード数の方が少ないかどうかを判断する（ステップ０２）。
【００３５】
〔２−２．少ない場合…辞書生成パターン１〕
このとき、レコード数の方が少ない場合には（ステップ０２）、与えられたメモリ内に認識用の辞書を生成できる事になるので、認識辞書生成部４８は、その階層内のレコードを読み込み（図３（ａ）、ステップ０３）、全てのレコードと対で語句データよりなる認識辞書を生成する（ステップ０４）。この際例えば、前記ソフトウェア・モジュールにて、フリガナから認識辞書を生成することが考えられる。また、この場合、メモリ内に読み込んだうち一部のレコード、すなわち所定の一画面分が画面に表示されコマンドなどユーザの操作が待受けられる（図３（ｃ）、ステップ０５）。
【００３６】
この状態において（図３（ｃ））、画面上には数件しかレコードが表示されていないが、メモリ上にはその階層の全てのレコードが認識辞書として生成されているので、従来なら画面上でリストスクロールしなければ指定できなかったレコードも音声により用意に特定できる事になり、その後ユーザの発話により次の画面へ推移することになる（ステップ０６）。
【００３７】
〔２−３．多い場合…辞書生成パターン２〕
一方、ステップ０２の判定において、レコード数が最大値である５０００件を越えていた場合、読み込んだ（ステップ０７）レコード全てに対する認識辞書はメモリ内に収まりきらないので、認識辞書生成部４８は、画面上に表示のレコードのみについて認識辞書を生成する（図４（ｂ）、ステップ０８）。この場合は、リスト表示及び報知部４９が、画面上のレコードしか認識できないことを、ユーザに分かるように画面上もしくは音声にて明示し、ユーザの混乱を防いだうえ、ユーザからのコマンドが待受けられる（ステップ０９）。なお、その後ユーザの発話により次の画面へ推移することになる（ステップ１０）。
【００３８】
また、レコード数が最大値を超える場合、全く辞書生成をせず、音声認識自体ができない旨を画面表示してもよい。
【００３９】
〔３．効果〕
以上のように、本実施形態では、言葉を発声すると、それに対応した所定の機能が働くナビゲーションの技術において、同時に認識対象とする語句数の最大値をメモリの制限内で予め設定しておき、操作の各場面において認識すべき語句数がその最大値を上回るか下回るかによって動作を変化させる。
【００４０】
すなわち、語句数が最大値を下回る場合は、一階層内の全選択肢に該当する全語句データをメモリへの読込み等により認識対象とするので、例えば、同一階層内の選択肢が多数で一度には画面表示されない部分がある場合でも、発声のみによって所望の選択肢を簡単に入力可能となり、リモコンによるスクロールなど煩雑な操作が不要となる。
【００４１】
例えば、メモリ制限の範囲で、一階層内で認識できる対象語数が５０００件に設定できれば、住所検索のほとんどの場面で、全選択肢を認識する事が可能になる。これにより、従来は各階層でリストスクロールしては選択するという操作だったのものが、各階層で一声発声するだけで選択可能となり、使い勝手が大幅に改善される。
【００４２】
一方、語句数が最大値を上回るすなわちメモリの許容量を超える階層に限ってのみ、認識の対象語数を制限する。以上のような使い分けにより、全選択肢が認識できる場面や階層が増え、メニュー操作においてリモコンと音声認識を共用する場合の使い勝手が大幅に改善される。
【００４３】
また、本実施形態では、操作メニュー等として画面表示されている語句が認識対象となる点で動作がわかりやすく、さらに、認識対象が全選択肢に及ぶのか一部に限定されているのかをユーザは画面等で確認可能となり、ユーザの混乱も招かず、動作が予見可能で円滑な優れたユーザ・インタフェースが実現され、音声認識のメリットが最大限活用される。
【００４４】
〔４．他の実施形態〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次に例示するような他の実施形態も含むものである。例えば、判定の基準とする最大値の件数や、入力された音声データを語句データと照合する具体的アルゴリズムなどは自由に設定して本発明を実施することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、操作状態ごとの認識対象語句数に応じ、有限なメモリ容量を有効活用するナビゲーションの技術すなわちナビゲーション装置及び方法並びにナビゲーション用ソフトウェアを提供することができるので、ナビゲーションの使い勝手が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施形態における辞書生成パターン１を示す概念図。
【図４】本発明の実施形態における辞書生成パターン２を示す概念図。
【符号の説明】
１…絶対位置・方位検出部
２…相対方位検出部
３…車速検出部
４…メインＣＰＵ及びその周辺回路
５…ＲＯＭ
６…ＤＲＡＭ
７…ＳＲＡＭ
８…ＶＲＡＭ
９…ユーザインタフェース
１０…表示部
１１…入力部
１２…ＣＤ−ＲＯＭ制御部
１３…ＦＭ多重受信及び処理部
１４…光／ビーコン受信及び処理部
１５…音声認識部
４０…現在位置検出部
４１…目的地指定部
４２…経路設定部
４３…地図表示部
４４…案内部
４５…音声入力制御部
４６…認識辞書
４７…判定部
４８…認識辞書生成部
４９…リスト表示及び報知部
Ｍ…メモリ群
Claims (6)
- 逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション装置において、
入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する音声入力手段と、
次の前記認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する手段と、
を有し、
前記音声入力手段は、
音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め格納する第１の格納手段と、
音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段と、
操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する判定手段と、
前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうちの一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する手段と、
を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。 - 前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する手段を備えたこと、
を特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。 - 逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション方法において、
入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力する音声入力処理と、
次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示する処理と、
を含み、
前記音声入力処理は、
音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め第１の格納手段に格納しておき、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段を用い、
操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定する処理と、
前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意する処理と、
を含むことを特徴とするナビゲーション方法。 - 前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知する処理を含むこと、
を特徴とする請求項３記載のナビゲーション方法。 - コンピュータを制御することにより、逐次検出する現在位置を、予め用意された地図データから抽出される周辺地図とともに表示画面に表示しながら、与えられた目的地までの経路を案内するナビゲーション用ソフトウェアにおいて、
そのソフトウェアは前記コンピュータに、
入力される音声を、語句の特徴を表すものとして予め用意された語句データとの比較で認識することにより情報を入力させる音声入力処理を行わせ、
次の認識に必要な各語句のうち一部の語句を表示画面にリスト表示させ、
前記音声入力処理は、
音声認識の対象となる可能性のある各語句の前記語句データを予め第１の格納手段に格納しておき、音声認識の対象とする語句の前記語句データを一時的に格納する第２の格納手段を用い、
操作状態に応じ次の認識に必要な語句数が所定値を上回るかを判定させ、
前記判定で上回らないと判定された場合に、次の認識に必要な全ての語句の前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意し、前記判定で上回ると判定された場合は、次の認識に必要な各語句のうち一部である前記リスト表示される語句に対応する前記語句データを前記第１の格納手段に基いて第２の格納手段に用意させること、
を特徴とするナビゲーション用ソフトウェア。 - 前記ソフトウェアは前記コンピュータに、
前記判定で上回ると判定された場合に認識対象が限定されていることを報知させること、
を特徴とする請求項５記載のナビゲーション用ソフトウェア。
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