JPH07113656A

JPH07113656A - ボイスナビゲーション装置および方法

Info

Publication number: JPH07113656A
Application number: JP5280675A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Suzuki; 誠一鈴木; Hiroaki Kondo; 裕昭近藤
Original assignee: Shinsangyo Kaihatsu KK; Equos Research Co Ltd
Current assignee: Shinsangyo Kaihatsu KK; Equos Research Co Ltd
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-05-02

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、案内情報の伝達をより迅速
且つ的確に行うこと。【構成】現在地から目的地に至る経路上の主要地点、
特に曲がるべき交差点における進路変更方向や該交差点
までの距離等に関する案内情報を、該方向や距離に対応
して定義付けられた周波数変位を持った指示音声として
出力する。案内情報と指示音声の周波数変位とは予め類
型的に関連付けられているので、指示音声の周波数変位
を聴取することにより運転者は該指示音声による案内情
報の内容を瞬時に認識することができる。

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および方法に関
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および方法を
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および方法では、指示音声の音
源を立体音場として音像定位させる手法を用い、更にそ
の案内情報を音源の周波数や音色等の特性と関連付けて
特定することにより、的確な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おいて車両を案内するための案内情
報を音の特性と類型的に関連付けて記憶する記憶手段
と、記憶手段の記憶内容に基づいて決定される特性を有
する指示音声が出力されるよう音声出力手段を制御する
制御手段と、を有してなることを特徴とする。

【００１０】案内情報が交差点における進路変更の方向
に関するものである場合、その進路変更方向を指示音声
の周波数変位と関連付けて記憶させ、あるいは指示音声
の周波数変位および音色と関連付けて記憶させることが
できる。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。

【００１１】案内情報が進路変更すべき交差点までの距
離または該交差点までに通過すべき交差点数に関するも
のである場合、その距離または交差点数を指示音声の周
波数変位と関連付けて記憶させることができる。

【００１２】指示音声の周波数変位を音階に合わせるこ
とにより、案内情報を的確に運転者に認知させることが
できる。

【００１３】また、本発明によるボイスナビゲーション
方法は、目的地までの進路を決定し、現在地を確認し、
現在地から目的地に至る前記進路に車両を誘導するため
の案内情報を運転者に伝達すべき地点を決定し、前記案
内情報と関連付けて指示音声の特性を決定し、かくして
決定された特性を有する指示音声を出力することを特徴
とする。

【００１４】

【作用】所定の目的地に至る進路に沿って車両を的確に
案内するための主要な情報、たとえば旋回交差点までの
距離や旋回交差点における進行方位等の情報が、あらか
じめ指示音声の周波数変位や音色等の特性と関連付けて
定義されており、このような情報特定手段を付与された
立体音場による進路誘導とすることで、案内情報を運転
者に確実に認識させることができる。

【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。

【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
タが格納される。またＲＯＭ８には、音色や音階（トー
ン）を制御するためのパラメータデータが指示音声の内
容と関連付けられて格納されている。ＲＡＭ９は、ＣＰ
Ｕ１０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】ＣＰＵ１０は、各種プログラミングを実行
すると共に、記憶装置２から指示音声に必要なデジタル
データを読み出し、これを指示音声として構成する。た
とえば、デジタル音声データとして別個に格納されてい
る「右」、「次の」、「です」、「交差点は」、「方
向」を読み出し、これを「次の交差点は右方向です」と
いうようなデジタルデータ列を作成する。更に、指示内
容に対応した音声制御データをＲＯＭ８から読み出して
音声データと関連付けて音声出力制御信号Ｑとして出力
する。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】コントロールアンプ６は、Ｄ／Ａコンバー
タを含むデジタルシグナルプロセッサを主体に構成され
ており、デジタル音声データをアナログ音声データに変
換すると共に、その変換前においてＣＰＵ１０の指令信
号により位相特性、音調、音階等をデジタル処理する。
これにより、スピーカ７ａ、７ｂから出力される音声
が、旋回交差点における距離や方向等の指示情報と関連
付けられた特性を伴った立体音場として運転者に聴取さ
れるようにする。コントロールアンプ６からのアナログ
出力信号は、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。なお、上
記立体音場を構成するシステムとしては、たとえば特開
昭５５−６１２００、特開平３−２７０４００、特開平
４−３０７００等に示されるものを採用し得る。

【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、必要に応じて簡単に説明する
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（ステップ１）。

【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。

【００３２】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。

【００３３】次いで、確認された現在位置から所定経路
を進行する場合に次に曲がるべき交差点がどこの交差点
であるかを確認し（ステップ４）、その交差点の道路構
成すなわち十字路、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どのような形状を有するものであ
るかを記憶装置２に格納された道路情報に基づいて確認
する（ステップ５）。

【００３４】交差点等において、進路変更する場合の現
行ルートと案内ルートとの間の方位に対応した音声制御
パラメータデータがＲＯＭ８に格納されているので、こ
の対応データを呼び出すことにより、次の交差点におけ
る進路方向に対応する音の特性すなわち周波数変位を決
定し（ステップ６）、かかる周波数変位を伴う音源を得
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
出力して、スピーカ７ａ、７ｂから出力させる（ステッ
プ７）。かかる指示音声の出力は、車両が当該交差点を
通過するまで断続的に行われる。

【００３５】ステップ８において車両が当該交差点を通
過したことが検知されると、ステップ３に戻り、次に曲
がるべき交差点における指示のための処理が同様に行わ
れる。この処理を繰り返し行い、ステップ９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。

【００３６】ここで、ステップ６で行われる、進路方向
案内を伴った立体音場を得るための音声出力制御の手法
について、その具体例を図３ないし図５を参照して説明
する。この例は、図３に示されるような変形七差路にお
いて、矢印で示す方向に進行する車両Ｘがその進路を変
更してＡ〜Ｅのいずれかの道路に進入すべきものとして
説明される。

【００３７】この場合、現在の進行方向と進路変更後の
進行方向との間の角度（進行方位の偏向角）が決定され
ることになる。進路変更すべき方向が与えられれば、Ｒ
ＯＭ８に格納されるデータから、その交差点における指
示音声の周波数変位と音色とが決定され、そのための音
声出力制御信号Ｑが出力される。

【００３８】指示音声の周波数変位は連続的に変化させ
ることもできるが、進行方位の偏向角の認知をより容易
にするために、音階に合わせて段階的に変化させること
が望ましい。すなわち、図４に示されるように、たとえ
ば３０度の角度の進路変更をなす場合には指示音声を
「ドレ」と変化させ、６０度の場合は「ドレミ」、９０
度の場合は「ドレミファ」、１２０度の場合は「ドレミ
ファソ」、１５０度の場合は「ドレミファソラ」、１８
０度の場合は「ドレミファソラシ」とそれぞれ音階に合
わせて段階的に上昇させるようにする。より具体的に
は、図３の交差点においてＡ方向に進路変更すべき場合
には「ドレ」、Ｂ方向に進路変更すべき場合には「ドレ
ミファ」、Ｃ方向に進路変更すべき場合には「ドレミフ
ァソラ」と上昇する指示音声をそれぞれ出力する。

【００３９】この例の場合、右左折の区別は、指示音声
の音色を変えることによって行う。たとえば、Ｂ方向に
左折すべき場合にはピアノ音で「ドレミファ」と出力
し、Ｄ方向に右折すべき場合にはギター音で「ドレミフ
ァ」と出力することによって識別する。あるいは音階の
オクターブを変え、たとえば左折の場合には右折の場合
よりも１オクターブ高い（または低い）音階に合わせて
上昇させるようにして、右左折の区別を表現することも
可能である。

【００４０】指示音声の音色を変えることなく周波数変
位のみで進路方向に関する指示内容を認知させるように
することも可能であり、この例が図５に示されている。
この例では、進行方位の偏向角の大きさに応じて指示音
声を音階に合わせて変化させるものとしながら、その音
階変化を上昇させるか下降させるかで右左折の区別のた
めの情報を付加している。たとえば、図３の交差点にお
いてＢ方向に左折すべき場合には「ドレミファ」と上昇
する指示音声とし、Ｄ方向に右折すべき場合には同一の
音色で「ドシラソ」と下降する指示音声とする。

【００４１】以上には交差点等において進路変更する場
合の案内情報を指示音声の周波数変位（および音色）で
認知させる手法について説明したが、同様にして、曲が
るべき目的交差点までの距離や交差点数に応じた周波数
変位（および音色）を伴った指示音声とすることができ
る。この場合の処理フローが図６に示されている。

【００４２】図２のステップ１〜４と同様の処理を行っ
た後、ステップ５’において、記憶装置２に格納された
道路情報を基にして目的交差点までの距離ないし交差点
数を算出する。目的交差点までの距離ないし交差点数に
対応するパラメータデータがＲＯＭ８に記憶されている
ので、ステップ６’において、このデータを読み出し
て、目的交差点までの距離ないし交差点数に対応する周
波数変位（および音色）を決定する。以下のステップ７
〜９は図２におけると同様であるので、説明を省略す
る。

【００４３】図３に示される例の場合、目的交差点に近
づくにつれて指示音声の周波数変位を大きくし、たとえ
ば目的交差点の手前数百メートルの地点に車両が到達し
たときに「ドレ」の指示音声を出力し、その後５０ｍご
とに指示音声の周波数を音階に合わせて一音ずつ長く上
昇させ、目的交差点の直前地点に車両が到達したときに
「ドレミファソラシド」の指示音声を出力するようにす
る。これにより、目的交差点が近づいていることを運転
者に認識させ、目的交差点における進路変更に対して準
備させることができる。

【００４４】あるいは、目的交差点に到達するまでに直
進すべき交差点数に応じて、指示音声の周波数変位を小
さくし、たとえば目的交差点まで８つの交差点を通過す
べき場合には「ドシラソファミレド」の指示音声を出力
し、その後交差点を通過するごとに一音ずつ短く下降さ
せ、目的交差点の一つ手前の交差点を通過したときに
「ドシ」の指示音声を出力するようにする。これによ
り、目的交差点までの交差点数を運転者に認識させ、目
的交差点における進路変更に対して準備させることがで
きる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、交差点における進路変
更方向や該交差点までの距離等の案内情報に対応した周
波数変位または音色を有する指示音声によって進路誘導
されるので、運転者はその案内情報を正確に認識するこ
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進路誘
導処理の動作例を示すフローチャートである。

【図３】所定経路において進路変更すべき交差点の道路
構成例を示す説明図である。

【図４】進路変更すべき交差点における進行方位の偏向
角と指示音声の周波数変位との関係を例示的に示す説明
図である。

【図５】進路変更すべき交差点における進行方位の偏向
角を指示音声の周波数変位および音色と関連付けて案内
する場合の一例を示す説明図である。

【図６】ボイスナビゲーション装置による進路誘導処理
の別の動作例を示す図２と同様のフローチャートであ
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１０ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── 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

【特許請求の範囲】

【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おいて車両を案内す
るための案内情報を音の特性と類型的に関連付けて記憶
する記憶手段と、前記記憶手段の記憶内容に基づいて決
定される前記特性を有する指示音声が出力されるよう前
記音声出力手段を制御する制御手段と、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。
【請求項２】前記記憶手段が、交差点における進路
変更の方向を指示音声の周波数変位と関連付けて記憶す
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。
【請求項３】前記記憶手段が、交差点における進路
変更の方向を指示音声の周波数変位および音色と関連付
けて記憶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。
【請求項４】前記記憶手段が、進路変更すべき交差
点までの距離を指示音声の周波数変位と関連付けて記憶
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。
【請求項５】前記記憶手段が、進路変更すべき交差
点までに通過すべき交差点の数を指示音声の周波数変位
と関連付けて記憶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。
【請求項６】指示音声の周波数変位が音階に合わせ
て行われることを特徴とする請求項２ないし５のいずれ
か記載のボイスナビゲーション装置。
【請求項７】目的地までの進路を決定し、現在地を
確認し、現在地から目的地に至る前記進路に車両を誘導
するための案内情報を運転者に伝達すべき地点を決定
し、前記案内情報と関連付けて指示音声の特性を決定
し、かくして決定された特性を有する指示音声を出力す
ることを特徴とするボイスナビゲーション方法。