JPH07103781A - ボイスナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 進路誘導のための指示音声を運転者の運転感
覚に即した状態で聴取させ、進路誘導を容易かつ確実に
行わせること。 【構成】 ＣＰＵ１０は、現在位置から目的までの進路
を決定した後、進路上の複数地点に仮想音源を設定し、
該仮想音源を進路に沿って進行方向に移動させるように
音声出力を制御する。このような立体音場を形成するた
めの音声出力制御信号Ｑをコントロールアンプ６に送信
し、スピーカ７ａ、７ｂから音声出力する。運転者は、
移動する音源についてゆく形で走行することにより、違
和感のない自然な且つ確実な進路誘導がなされる。

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のが一般的である。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、音声による指示内容すなわち目的への所定進
路情報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、指示音声の仮想音源を自
車両の位置から所定進路上に沿って該車両から離れる方
向に移動させるものとし、かかる立体音場で進路案内を
行うようにしている。

【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、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により
設定された進路上に仮想音源を設定し且つ該仮想音源を
該進路に沿って自車両から遠ざかる方向に移動させるよ
うに音声出力手段からの音声出力を制御する立体音場形
成手段と、を有してなることを特徴とする。

【００１０】

【作用】所定の目的地に至る進路に沿って仮想音源が自
車両から遠ざかる方向に移動しながら進路誘導を行うも
のであり、かかる立体音場による進路誘導とすること
で、運転者は音源についてゆくような形で運転すれば良
い。

【００１１】

【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、音声出
力装置５およびコントロールアンプ６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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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に送られる。

【００１７】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。

【００１８】更にＣＰＵ１０は、目的地までの経路上の
複数地点に仮想音源の座標データを設定し、現在位置検
出装置３からの現在位置座標データによって車両の現在
位置に応じて、該仮想音源が経路に沿って自車両位置か
ら進行方向に遠ざかるように移動する立体音場が得られ
るように、コントロールアンプ６を制御する音声出力制
御信号Ｑを作成し出力する。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】音声出力装置５は、ＣＰＵ１０からの指示
信号に基づいて音声を出力する。本実施例では、所定進
路に沿って仮想音源が移動することによって進路誘導が
行われるので、意味を持たないビープ音等の音声を出力
すれば十分であるが、場合によってはいわゆる録音編集
方式の音声合成装置を設け、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とも可能である。音声出力
装置５から出力される音声信号はントロールアンプ６に
送られる。

【００２２】コントロールアンプ６は、複数対設けられ
る左右スピーカ７ａ、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、スピーカから出力される音声が、自車両位置か
ら所定進路に沿って進行方向に遠ざかるように移動する
立体音場として運転者に聴取されるように、それぞれの
ラインの出力をコントロールする。具体的には、スピー
カからの音声出力の左右／前後のバランス、音響効果、
音量、音の位相差等を適宜組み合わせてコントロールし
て、所望の立体音場を形成する。このようなコントロー
ルを行った後、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。

【００２３】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。

【００２４】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、必要に応じて簡単に説明する
に止める。

【００２５】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（ステップ１）。

【００２６】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。

【００２７】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２）。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。

【００２８】これより立体音場による進路誘導のフロー
が開始される。すなわち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。

【００２９】ＣＰＵ１０は、確認された現在位置と既に
決定されている目的地に至る経路の情報を基にして、該
経路上に設定すべき仮想音源の座標ないし移動すべき音
源ルートを求める（ステップ４）。この音源ルートは、
立体音場による進路誘導が効率的に行われるように適宜
設定されるものであって、一般的には、決定された目的
地に至る走行経路に沿って複数区間に分割して得られる
が、走行経路がきわめて複雑な場合には、走行経路と異
なる音源ルートが設定されることもある。

【００３０】そして、この設定された音源ルートにおい
て、仮想音源をどのように移動させて立体音場を形成す
ればより効率的な進路誘導がなし得るかを演算して、か
かる立体音場を得るための音声出力制御信号Ｑをコント
ロールアンプ６に出力する（ステップ５）。すなわち、
次に曲がるべき交差点までの距離、その交差点が十字
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、等を確認し、ステップ４にて設定された音源ルート
上における音源移動の態様や速度を具体的に決定して所
望の立体音場を得る。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音声出力制御信
号Ｑによって指示される所定の左右／前後バランス、音
響効果、音量、音の位相差等が得られるように調整し、
必要な位置のスピーカから必要な音量の指示音声を出力
させる。

【００３１】以上のステップ５およびステップ６による
処理が、該音源ルートの終端に至るまで繰り返される。

【００３２】特定の音源ルートの終端に車両が到達した
ことが現在位置検出装置３からの現在位置データにより
確認される（ステップ７）と、ステップ３に戻り、次の
音源ルートにおいて立体音場による進路誘導が同様に行
われる。この処理を繰り返し行い、ステップ８において
車両が目的地に到着したことが確認されると、本フロー
による処理は終了する。

【００３３】ここで、ステップ５における立体音場を得
るための音声出力制御の手法について、その若干例を図
３ないし図６を参照して具体的に説明する。

【００３４】図３に示す例は、車両位置Ａ１から交差点
Ｘ１まで直進し、該交差点Ｘ１を左折し、次の交差点Ｘ
２を右折して目的地Ｂに至る車両進行経路において、音
源が該進行経路に沿って徐々に車両前方に遠ざかるよう
な音源移動として運転者に聴取されるように制御するも
のである。すなわち、時刻ｔ＝ｔ１においては、車両位
置がＡ１にあって次に曲がるべき交差点Ｘ１までにはか
なりの距離を残しているため、この時刻ｔ＝ｔ１以降の
短時間の間の時刻経過にしたがって、音源をこの直進路
に沿って進行方向に遠ざかるように移動させる。運転者
は、直進方向に徐々に遠ざかってゆく断続音に誘導され
る形で走行すれば良い。時刻ｔ＝ｔ２において車両が曲
がるべき交差点Ｘ１に近づいてＡ２の位置に到達する
と、その後の短時間の間の時刻経過のうちに音源が交差
点Ｘ１までは直進方向に移動した後交差点Ｘ１を左折す
る方向に移動するような立体音場が形成され、該交差点
Ｘ１で左折するよう運転者を誘導する。同様に、時刻ｔ
＝ｔ３以降には次の交差点Ｘ２を右折するよう運転者を
誘導するための立体音場が形成される。このようにし
て、進路方向に遠ざかるように移動する仮想音源に追従
して車両走行することにより、目的地Ｂまでの進路誘導
が行われる。

【００３５】図４に示す例は、所定の車両進行経路（図
３の例と同一のものとして示されている）に沿って音源
が常に車両から一定距離だけ先行するように運転者に聴
取されるべく制御するものである。すなわち、時刻がｔ
＝ｔ１、ｔ＝ｔ２、ｔ＝ｔ３と経過するにつれて車両位
置もＡ１からＡ２を経てＡ３に進行してゆくが、音源
（丸印で図示、以下同じ）も車両走行速度と同一速度に
て車両前方を移動する。したがって、運転者は移動する
音源についてゆく形で走行すれば、自然に所定の進行経
路に沿って目的地Ｂに到着することができる。

【００３６】なお、音源・車両間の距離を常に一定に維
持する場合、音像定位が得られにくいという問題があ
る。したがって、時間と共に音が音源中心から同心円状
に広がってゆくようにして無限個の各音源を微少量ずつ
移動させたり、音源を一定範囲内で前後左右に振幅させ
たりすることで、仮想音源と自車両との距離が一定であ
るように運転者に認識させることが好ましい。

【００３７】図５に示す例は図４の変形例であり、進路
誘導において特に注意を促すべき箇所、たとえば交差点
等で進路変更する箇所に近づいたときには、車両と先行
する音源との距離を短縮するものである。車両と音源と
の距離は、走行速度にも関連するが、あまり近すぎると
運転者に圧迫感を与えることになる。しかしながら、交
差点旋回時等においては先行する音源に対して車両が実
際に旋回するまでの時間差が不可避であり、この時間差
が大きすぎると、情報の消失や置き去りによる不安感が
生じ、確実な進路誘導を行うことが困難となる。本例は
この問題を解決するものであり、直進走行等の通常時に
は音源を比較的大きな一定距離だけ先行させて圧迫感の
ない進路誘導を行うと共に、旋回交差点Ｘに近づいた場
合にはその前後領域において音源の先行距離を短縮す
る。すなわち、時刻ｔ＝ｔ１において車両位置Ａ１が旋
回交差点Ｘに近づいたことを検知すると、それまでの先
行距離を時刻ｔ２、ｔ３の経過と共に徐々に短縮する。
時刻ｔ＝ｔ４において音源は左折方向に進路変更し、車
両はいまだ交差点Ｘ内にあり、この時点で音源との距離
が最も短縮される。この後時刻ｔ＝ｔ５、ｔ６と経過す
るにつれて徐々に音源との距離が増大され、直進走行時
における所定先行距離に復帰する。

【００３８】図６に示す例も、図５の例と同様、進路変
更時に運転者に特別の注意を促すものである。すなわ
ち、直進走行時においては一定距離だけ音源が先行する
ように音源移動させながら、旋回交差点等の進路変更す
べき地点に近づいたときには、その旋回方向に徐々に遠
ざかるように音源移動させることで、進路変更時の誘導
を効率的に行う。図６において、時刻ｔ＝ｔ１、ｔ２に
おける車両位置Ａ１、Ａ２では音源が一定距離先行して
いるが、この先行する音源が旋回交差点Ｘを左折する間
（時刻ｔ＝ｔ３、ｔ４）は音源が徐々に進路方向前方に
遠ざかるように移動する断続音として運転者に聴取され
る。左折完了後（時刻ｔ＝ｔ５、ｔ６）、かかる断続音
による音源移動から再び所定距離だけ先行する音源移動
に変わり、直進走行すれば良いことが運転者に認知され
る。この例において、更に例５における誘導手法を採用
し、交差点Ｘに近づくにつれて音源の先行距離を短縮す
るものとしても良い。

【００３９】所定経路に沿って先行移動する音源は、必
ずしも走行路に平行な面上に位置する必要はなく、場合
によっては一定角度をもって斜め上方から音声が運転者
に聴取されるように音源位置を設定しても良い。特に旋
回交差点の角に大きなビル等の障害物がある場合、平面
的な音声誘導によるとビルの中から音声が発せられてい
るかのように聴取され、該聴覚による情報が視覚による
情報と一致しないことによる違和感が生ずる。このよう
な場合には斜め上方からの音声誘導を行うことにより、
あたかも上空を先行して飛ぶヘリコプタによって誘導さ
れているかのように認知され、違和感のない進路誘導が
可能となる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、指示音声を出力する音
源が所定経路に沿って先行移動するので、運転者は先行
する音源を追いかけるようにして走行すれば良く、確実
な進路誘導をなし得るという効果がある。

【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移動音
源誘導処理の動作を示すフローチャートである。

【図３】所定経路において移動音源による進路誘導を行
う手法の一例を示す説明図である。

【図４】異なる進路誘導例を示す説明図である。

【図５】更に別の進路誘導例を示す説明図である。

【図６】更に異なる別の進路誘導例を示す説明図であ
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 音声出力装置 ６ コントロールアンプ ７ａ、７ｂ スピーカ １０ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 裕昭 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内

Claims (5)

【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、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
   判断結果により設定された進路上に仮想音源を設定し且
   つ該仮想音源を該進路に沿って移動させるように前記音
   声出力手段からの音声出力を制御する立体音場形成手段
   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】 前記立体音場形成手段が、前記仮想音
   源を前記進路に沿って自車両から遠ざかる方向に移動さ
   せるべく前記音声出力を制御することを特徴とする請求
   項１のボイスナビゲーション装置。
3. 【請求項３】 前記立体音場形成手段が、前記仮想音
   源を前記進路に沿って自車両から常に一定距離先行する
   ように移動させるべく前記音声出力を制御することを特
   徴とする請求項１のボイスナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 前記立体音場形成手段が、直進時には
   前記仮想音源を前記進路に沿って自車両から常に一定距
   離先行するように移動させ、進路変更時には該仮想音源
   の先行距離を短縮させるべく前記音声出力を制御するこ
   とを特徴とする請求項１のボイスナビゲーション装置。
5. 【請求項５】 前記立体音場形成手段が、前記仮想音
   源が前記進路方向の斜め上方から運転者に聴取させるべ
   く前記音声出力を制御することを特徴とする請求項１の
   ボイスナビゲーション装置。