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【発明の名称】 車載ナビゲーション装置
【発明者】 【氏名】中屋 聡
【要約】 【課題】車内外における騒音環境に応じて最適な音量で音声案内を聞く。

【解決手段】音声認識用マイク３６を使用して車内外の雑音を入力し、雑音検出手段３７によりその雑音レベルを検出し、ＣＰＵ３３が、検出された雑音レベル量に比例して音声案内の音量を自動可変させる。または、車速センサ２５からのパルス数により走行速度を求め、その走行速度からセンサ信号処理手段２６内の雑音量予測手段が車内外のノイズ量を予測し、ＣＰＵ３３が、予測されたノイズ量の大小に比例して音声案内の音量を自動可変させる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 音声案内をスピーカから出力する音声出力手段と、マイクから入力された使用者の発声語句を認識する音声認識手段と、前記マイクを通じて車両内外の雑音を検出する雑音検出手段と、前記雑音検出手段により検出された雑音量に応じて前記音声案内の音量を変化させる制御手段と、前記雑音量と前記制御された音声案内の音量との関係を蓄積して前記制御手段に戻す音量学習手段とを備えたことを特徴とする車載ナビゲーション装置。
【請求項２】 音声案内をスピーカから出力する音声出力手段と、車両の速度情報を取得する速度情報取得手段と、前記取得した速度情報を基に車両内外の雑音量を予測する雑音量予測手段と、前記雑音量予測手段により予測された雑音量に応じて前記音声案内の音量を変化させる制御手段と、前記雑音量と前記制御された音声案内の音量との関係を蓄積して前記制御手段に戻す音量学習手段とを備えたことを特徴とする車載ナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術的分野】本発明は、音声案内機能を有する車載ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車載ナビゲーション装置における音声案内機能は、運転者が安全かつ判りやすく目的地まで到着できるようにするために、地図表示などの視覚による案内と合わせて行なうものであり、使用者の設定した目的地までの推奨ルートに対し、曲がるべき交差点名や交差点までの距離または現在位置や目的地到着時刻などを案内するものである。
【０００３】図４は従来の音声案内機能を備えた車載ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。図４において、装置本体１は、車両のトランクルームや運転席近傍のコンソールなどに設置され、他の周辺装置とは同軸ケーブルＣによって接続されている。音声認識手段２は、音声認識用マイク１６から入力された使用者の音声を解析し、ＤＶＤ−ＲＯＭ８に記録された辞書ワードデータの中から近似しているデータを検索する。地域施設検索手段３は、自車位置からの目的地ルートの探索や自車位置周辺の施設などを検索する。方位センサ４は、自車の走行方向を検出する。車速センサ５は、自車の車輪の回転数を検出して走行速度に比例したパルスを発生する。センサ信号処理手段６は、方位センサ４からの信号に基づいて車両の走行方位を検出するとともに、車速センサ５からの信号に基づいて車両の走行距離を検出する。通信インターフェイス７は、同軸ケーブルＣを介して接続されたＤＶＤ−ＲＯＭドライブ９や液晶ディスプレイ１０、ＧＰＳ受信機１２との間で信号やデータの受け渡しを行う。ＤＶＤ−ＲＯＭ（またはＣＤ−ＲＯＭ）８は、地図データや音声データおよび音声認識のための比較対照語彙である辞書ワードデータなどを記憶したディスク状の記憶媒体である。ＤＶＤ−ＲＯＭ（またはＣＤ−ＲＯＭ）ドライブ９は、ＤＶＤ−ＲＯＭ８から地図データ、音声データ、または辞書ワードデータなどを読み出す装置である。液晶ディスプレイ１０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ８から読み出された地図データを基に画面上に地図を描画し、その上に現在地や目的地までの推奨ルートなどを表示する装置であり、その前面にタッチパネルや操作スイッチなどの操作部を備えている。ＧＰＳ受信機１２は、ＧＰＳアンテナ１１を介してＧＰＳ衛星からの電波を受信して自車の位置（経度、緯度）を算出する。ＣＰＵ（中央処理装置）１３は、装置全体を制御して、自車位置に該当する地図を目的地ルートや施設名とともに液晶ディスプレイ１０の画面に表示させる。ＡＤＰＣＭインターフェイス１４は、ＤＶＤ−ＲＯＭ８からＤＶＤ−ＲＯＭドライブ９により読み出された音声案内用のＡＤＰＣＭ音声データを音声信号に変換処理し、スピーカ１５から音声として出力する音声出力手段である。
【０００４】使用者の音声が音声認識用マイク１６から入力されると、音声認識手段２は、使用者の発声語句と予めＤＶＤ−ＲＯＭ８に登録されている単語モデルとを比較演算し、最も近似している登録単語を認識結果としてＣＰＵ１３に送る。ＣＰＵ１３は、音声認識手段２から入力されたデータを基に、ＤＶＤ−ＲＯＭ８に記憶されている地図データや音声データさらに位置データなどを読み出し、液晶ディスプレイ１０に目的地点を表示し、また使用者が任意に手動設定した音量で、ＡＤＰＣＭインターフェイス１４を通じて、音声により使用者に対し確認や間いかけを行い、また指示や案内などを行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の音声案内における音量は、予め数段階に設定された音量レベルから使用者が手動操作で選択し設定するものであり、車内環境により使用者が聞き取りやすい音量に設定するが、車内ではラジオ放送やＣＤまたはカセットテープなどの音楽を聞きながら運転することが多く、また窓の開閉の状態や、都心と郊外、さらに走行速度などにより騒音または雑音のレベルが異なるため、場合により案内音声が聞き取れないことや、誤認識したりすることがある。また、一度設定した音声案内の音量を、状況により変更することは運転者にとって大変面倒であり、音量変更操作により安全な運転操作を妨げる可能性もある。
【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、車内外における騒音環境に応じて最適な音量で音声案内を聞くことのできる車載ナビゲーション装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するために、本発明の車載ナビゲーション装置は、音声案内をスピーカから出力する音声出力手段と、マイクから入力された使用者の発声語句を認識する音声認識手段と、前記マイクを通じて車両内外の雑音を検出する雑音検出手段と、前記雑音検出手段により検出された雑音量に応じて前記音声案内の音量を変化させる制御手段と、前記雑音量と前記制御された音声案内の音量との関係を蓄積して前記制御手段に戻す音量学習手段とを備えたものであり、雑音検出手段により検出されたノイズ量に比例して音声案内の音量を制御、学習することで、車内の会話や音楽または車外の騒音などの異なる車内環境下においても最適な音量を設定できるため、音声案内を誤認識または聞き逃すなどの問題を解決できることとなる。
【０００８】また、本発明の車載ナビゲーション装置は、音声案内をスピーカから出力する音声出力手段と、車両の速度情報を取得する速度情報取得手段と、前記取得した速度情報を基に車両内外の雑音量を予測する雑音量予測手段と、前記雑音量予測手段により予測された雑音量に応じて前記音声案内の音量を変化させる制御手段と、前記雑音量と前記制御された音声案内の音量との関係を蓄積して前記制御手段に戻す音量学習手段とを備えたものであり、車両の走行速度に基づいて予測された雑音レベルに比例して音声案内の音量を制御、学習することで、走行速度に比例して大きくなる雑音に影響されることなく、音声案内を聞き取ることができることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態１における車載ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。図１において、装置本体２１は、車両のトランクルームや運転席近傍のコンソールなどに設置され、他の周辺装置とは同軸ケーブルＣによって接続されている。音声認識手段２２は、音声認識用マイク３６から入力された使用者の音声を解析し、ＤＶＤ−ＲＯＭ２８に記録された辞書ワードデータの中から近似しているデータを検索する。地域施設検索手段２３は、自車位置からの目的地ルートの探索や自車位置周辺の施設などを検索する。方位センサ２４は、自車の走行方向を検出する。車速センサ２５は、自車の車輪の回転数を検出して走行速度に比例したパルスを発生する。センサ信号処理手段２６は、方位センサ２４からの信号に基づいて車両の走行方位を検出するとともに、車速センサ２５からの信号に基づいて車両の走行距離を検出する。通信インターフェイス２７は、同軸ケーブルＣを介して接続されたＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２９や液晶ディスプレイ３０、ＧＰＳ受信機３２との間で信号やデータの受け渡しを行う。ＤＶＤ−ＲＯＭ（またはＣＤ−ＲＯＭ）２８は、地図データや音声データおよび音声認識のための比較対照語彙である辞書ワードデータなどを記憶したディスク状の記憶媒体である。ＤＶＤ−ＲＯＭ（またはＣＤ−ＲＯＭ）ドライブ２９は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２８から地図データ、音声データ、または辞書ワードデータなどを読み出す装置である。液晶ディスプレイ３０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２８から読み出された地図データを基に画面上に地図を描画し、その上に現在地や目的地までの推奨ルートなどを表示する装置であり、その前面にタッチパネルや操作スイッチなどの操作部を備えている。ＧＰＳ受信機３２は、ＧＰＳアンテナ３１を介してＧＰＳ衛星からの電波を受信して自車の位置（経度、緯度）を算出する。ＣＰＵ（中央処理装置）３３は、装置全体を制御して、自車位置に該当する地図や目的地ルート、施設名などを液晶ディスプレイ３０の画面に表示させるとともに、音声案内における音量を制御する。ＡＤＰＣＭインターフェイス３４は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２８からＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２９により読み出された音声案内用のＡＤＰＣＭ音声データを音声信号に変換処理し、スピーカ３５から音声として出力する。雑音検出手段３７は、音声認識手段２２を使用していないときに、音声認識用マイク３６から入力した車内外の雑音を定量化してＣＰＵ３３に渡す。音量学習手段３８は、雑音検出手段３７が検出した雑音量とＣＰＵ３３により制御された音声案内の音量との関係を蓄積してＣＰＵ３３に戻す。
【００１０】次に、本実施の形態におけるナビゲーション装置の動作について説明する。図１において、所定の操作により装置を立ち上げると、ＣＰＵ３３が、ＧＰＳ受信機３２からの位置情報と、方位センサ２４および車速センサ２５からの信号をセンサ信号処理手段２６により処理したデータを基に、自車の正確な現在位置を算出する。この自車位置情報に基づき、ＣＰＵ３３が、通信インターフェイス２７を通じてＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２９を介してＤＶＤ−ＲＯＭ２８から該当する地図データを読み出し、液晶ディスプレイ３０の画面上に自車位置とともに表示する。また、音声認識用マイク３６を通じて目的地などの住所名を入力すると、音声認識手段２２がその住所名を認識し、ＣＰＵ３３が、ＤＶＤ−ＲＯＭ２８に記憶された辞書ワードデータから目標となる語句の候補を検索し、音声認識手段２２が、それらの語句の中から最も近似している語句を認識結果として特定し、ＣＰＵ３３に出力する。ＣＰＵ３３は、地域施設探索手段２３に対し、自車の現在位置からその特定された目的地までの最適な案内経路を算出させ、その案内ルートを液晶ディスプレイ３０の画面上の地図に重ねて表示する。運転者がディスプレイ３０に表示された案内ルートに沿って車両を進めると、ＣＰＵ３３は、現在位置情報と地図データ上の道路ネットワークデータを基に、ディスプレイ３０上の自車位置マークを順次更新してゆく。車両が案内経路中の分岐点に差し掛かると、ＡＤＰＣＭインターフェイス３４は、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２９によりＤＶＤ−ＲＯＭ２８から読み出された音声案内用のＡＤＰＣＭ音声データを音声信号に変換処理し、スピーカ３５から音声として出力する。
【００１１】次に、本実施の形態における音量制御動作について図２を参照して説明する。図２において、音声認識用マイク３６から入力された車内外の騒音または雑音は、雑音検出手段３７により定量化され、そのデータがＣＰＵ３３に送られる。ＣＰＵ３３は、定量化されたノイズ量から現在の車内状況に最適な音声案内の音量を音声案内音量テーブル３９から選択し（例えばレベル４を選択し）、ＤＶＤ−ＲＯＭ２８から読み出した音声案内データ４０をＡＤＰＣＭインターフェイス３４に送る。ＡＤＰＣＭインターフェイス３４は、ＣＰＵ３３で処理された音量レベルで音声データを音声信号に変換処理し、スピーカ３５から音声を再生する。ＣＰＵ３３で処理された音量レベルは、音量学習手段３８にも送られ、ノイズ量に対応した形で蓄積される。したがって、音量学習手段３８にある程度のデータが蓄積されると、ＣＰＵ３３は、雑音検出手段３７から送られてきたノイズ量に対応する音量レベルを、音量学習手段３８から直ちに取り出してＡＤＰＣＭインターフェイス３４に送ることができる。
【００１２】このように、本実施の形態１によれば、使用者の音声を入力する音声認識用マイク３６を使用して、雑音検出手段３７により車内外における雑音レベルを検出し、ＣＰＵ３３が、検出された雑音レベル量に比例して音声案内の音量を自動可変させるようにしたので、車両の走行状態または車内環境において最適な音声案内の音量を設定することができ、運転者が聞き取りやすい音声案内を実現することができる。
【００１３】（実施の形態２）本発明の実施の形態２における車載ナビゲーション装置は、図１に示す構成において、雑音検出手段３７の代わりに、センサ信号処理手段２６に雑音量予測手段を設けたものであり、他の構成は同じなので、構成についての重複した説明は省略し、図３を用いて音量調整動作についてのみ説明する。
【００１４】図３において、車速センサ２５により発生した車速に比例したパルスを基に、センサ信号処理手段２６が車両の走行速度を算出する。次いでセンサ信号処理手段２６内の雑音量予測手段４１がその走行速度からノイズ量を予測し、そのデータをＣＰＵ３３に送る。ＣＰＵ３３は、予測されたノイズ量から現在の車内状況に最適な音声案内の音量を音声案内音量テーブル３９から選択し（例えばレベル４を選択し）、ＤＶＤ−ＲＯＭ２８から読み出した音声案内データ４０をＡＤＰＣＭインターフェイス３４に送る。ＡＤＰＣＭインターフェイス３４は、ＣＰＵ３３で処理された音量レベルで音声データを音声信号に変換処理し、スピーカ３５から音声を再生する。ＣＰＵ３３で処理された音量レベルは、音量学習手段３８にも送られ、ノイズ量に対応した形で蓄積される。したがって、音量学習手段３８にある程度のデータが蓄積されると、ＣＰＵ３３は、雑音検出手段３７から送られてきたノイズ量に対応する音量レベルを、音量学習手段３８から直ちに取り出してＡＤＰＣＭインターフェイス３４に送ることができる。
【００１５】このように、本実施の形態２によれば、車速センサ２５からのパルス数により走行速度を求め、その走行速度から雑音量予測手段４１が車内外のノイズ量を予測し、ＣＰＵ３３が、予測されたノイズ量の大小に比例して音声案内の音量を自動可変させるようにしたので、車両の走行状態または車内環境において最適な音声案内の音量を設定することができ、運転者が聞き取りやすい音声案内を実現することができる。
【００１６】なお、本実施の形態２において、センサ信号処理手段２６内に雑音量予測手段４１を設けることなく、その演算処理をＣＰＵ３３が行うようにしてもよい。また、車速センサ２５の代わりに、車両のエンジン回転数を検出するセンサからの信号に基づいて走行速度を判定し、走行中の車内外の雑音レベルを予測するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、上記実施の形態から明らかなように、車内環境や車両の走行速度などにより変化する雑音量に比例して音声案内の音量を可変させるため、周辺雑音の大きさなどにより音声案内が聞き取りにくい場合などにおいて、周囲の雑音に影響されることがない音声案内を実現できるという効果を有する。
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成１２年１月３１日（２０００．１．３１）
【代理人】 【識別番号】１０００８２６９２
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵合 正博
【公開番号】 特開２００２−９１４８８（Ｐ２００２−９１４８８Ａ）
【公開日】 平成１４年３月２７日（２００２．３．２７）
【出願番号】 特願２０００−２２４１３（Ｐ２０００−２２４１３）