認知地図形成補助装置
【課題】車両乗員の認知図作成を適切に補助することが可能な認知地図形成補助装置を提供すること。
【解決手段】車両に搭載される認知地図形成補助装置（１）であって、車両の走行環境を検知する走行環境検知手段を備え、走行環境検知手段により検知された車両の走行環境に関連付けられた地理的質問を乗員に出題することを特徴とする、認知地図形成補助装置。
本装置は、例えば、一般的な車載ナビゲーション装置のハードウエア構成を基本として構成可能である。
【解決手段】車両に搭載される認知地図形成補助装置（１）であって、車両の走行環境を検知する走行環境検知手段を備え、走行環境検知手段により検知された車両の走行環境に関連付けられた地理的質問を乗員に出題することを特徴とする、認知地図形成補助装置。
本装置は、例えば、一般的な車載ナビゲーション装置のハードウエア構成を基本として構成可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両乗員の認知地図形成を補助する認知地図形成補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（Global Positioning System）により特定される車両の現在位置から、乗員により設定される目的地までの推奨経路を作成し、推奨経路に沿って車両が走行するように音声案内や表示を行なう車載ナビゲーション装置が広く利用されている。
【０００３】
こうした車載ナビゲーション装置が有する問題の一つに、運転者が案内に依存するあまり、認知地図（cognitive map）が形成されなくなるという問題が挙げられる。認知地図とは、道路や建造物等の空間的配置に関して、各人が頭の中に形成するイメージ上の地図である。そして、運転者が過去に通行した場所を運転する際には、必要に応じて認知地図が検索され、再生されるものと考えられる。従って、過去に通行した場所であっても認知地図が形成されていない場所を車両で走行する場合、一度も通ったことのない場所を運転するのと大差ないこととなってしまう。
【０００４】
そうすると、車載ナビゲーション装置に依存する結果として認知地図が形成されないという問題は、運転判断の遅れを招き、近年増加傾向にある高齢運転者が、交通事故を起こす一因ともなり得ると考えられる。
【０００５】
ところで、車両の現在地や目的地、経由地又は案内経路に関連するクイズを出題可能としたクイズゲーム機能付きナビゲーション装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３４７０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の装置の如く、車両の現在地や案内経路に関連するクイズを出題することにより認知地図の形成が補助されると考えることもできる。しかしながら、認知地図が形成されるためには、単なる「クイズ」ではなく、「地理的な質問」が出題される必要がある。ところが、上記特許文献１には、現在地等に関連する「クイズ」を出題すると記載されているのみであり、また、「地理的な質問」を作成するための具体的な作成手法、作成手順等も、何ら記載されていない。上記従来の装置は、認知地図の形成を補助することではなく、娯楽の提供を主眼とするものだからである。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両乗員の認知図作成を適切に補助することが可能な認知地図形成補助装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、車両に搭載される認知地図形成補助装置であって、車両の走行環境を検知する走行環境検知手段を備え、走行環境検知手段により検知された車両の走行環境に関連付けられた地理的質問を乗員に出題することを特徴とするものである。ここで、「地理的質問」とは、例えば、道路配置、車両の進行方向、現在位置、地名や建造物等の位置関係を尋ねるものである。乗員に与えられる視覚情報に基づく質問であると換言してもよい。車両の現在地や進行方向は、主に車外の風景から認識されるものだからである。
【０００９】
この本発明の第１の態様によれば、車両の走行環境に関連付けられた地理的質問が出題されるため、車両乗員の認知図作成を適切に補助することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様において、走行環境検知手段は、車両が走行中の道路及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。この場合、主要な道路程大きくなる傾向をもって道路毎に設定された道路固有値を含む道路に関する情報を記憶した道路情報記憶手段と、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段と、を備え、走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関して、道路情報記憶手段に記憶されている道路固有値のうち当該道路に対応する値と、推奨経路作成手段により作成された推奨経路上の当該道路の距離と、の乗算値が所定値以上である場合に、走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の第１の態様において、地名及び／又は建造物に関する情報を記憶した記憶手段を備え、走行環境検知手段は、車両の現在地及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、走行環境検知手段により検知された車両の進行方向を基準とした所定方向における、地名又は建造物に関する地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１２】
なお、請求項３に記載の道路情報記憶手段と、請求項４に記載の記憶手段は、同一の記憶媒体を指すものであってよい。
【００１３】
また、本発明の一態様において、走行環境検知手段は、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、走行環境検知手段により検知された、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１４】
また、本発明の第１の態様において、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、経路案内手段による経路案内に代えて、経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１５】
また、本発明の第１の態様において、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所に限定して地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１６】
また、本発明の第１の態様において、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、車両が走行中の場所に関して前記経路案内手段により案内情報が提供された回数に応じて、地理的質問の難易度を変更することを特徴とするものとしてもよい。
【００１７】
なお、請求項３、６、７、８に記載の経路案内手段は、同一のものであってよい。
【００１８】
本発明の第２の態様は、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所を走行している際における所定の場合に、経路案内手段による経路案内に代えて、経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とするものである。ここで、所定の場合とは、乗員による装置のオン操作がなされた場合、案内情報提供の回数に関する判定結果に基づく場合等が考えられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、車両乗員の認知図作成を適切に補助することが可能な認知地図形成補助装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の一実施例に係る認知地図形成補助装置１について説明する。認知地図形成補助装置１は、一般的な車載ナビゲーション装置のハードウエア構成を基本として構成可能である。
【００２２】
図１は、認知地図形成補助装置１の全体構成の一例を示す図である。認知地図形成補助装置１は、主要な構成として、ＧＰＳ受信機１０と、メモリ２０と、ディスプレイ装置３０と、音声入出力装置４０と、ナビゲーションコンピューター５０と、を備える。
【００２３】
ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳ衛星から衛星の軌道と時刻のデータを含む電波信号を受信し、ナビゲーションコンピューター５０に出力する。なお、DGPS（Diffrential GPS；相対測位方式）やRTK-GPS(Real Time Kinematic GPS；干渉測位方式)に用いられる基準局からの電波を受信する受信機を更に備えてもよい。
【００２４】
メモリ２０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記憶媒体が用いられ、地図情報が格納されている。当該地図情報においては、交差点等を示すノード、及びノードを接続するリンクにより道路形状が表現されており、各リンクには、道路名（国道や県道等の主要な道路についてのみ）や道路幅、車線数、道路勾配、道路交通法上の道路種別等が付随して記憶されている。また、地名や建造物、サービス施設等のうち主要なものについて、その座標及び属性（後述する）が記憶されている。
【００２５】
ディスプレイ装置３０は、例えば、グラフィックシステムとしてＶＧＡ（Video Graphics Array）を採用して動画を含む画像表示を行なうと共に、タッチパネルとしてユーザーによる種々の入力操作を可能に構成されたディスプレイ装置である。ディスプレイ装置３０は、その表面にユーザーがタッチ操作したことによる電圧の変化を検出して、タッチ操作された位置を認識する。ディスプレイ装置３０になされた入力操作はナビゲーションコンピューター５０に送信され、ディスプレイ装置３０の表示内容はナビゲーションコンピューター５０により決定される。
【００２６】
音声入出力装置４０は、例えば、音声入力のためのマイク、スピーカー、ブザー等を含む。音声入出力装置４０になされた音声入力はナビゲーションコンピューター５０に送信され、音声入出力装置４０の出力内容はナビゲーションコンピューター５０により決定される。
【００２７】
ナビゲーションコンピューター５０は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他Ｉ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。また、ナビゲーションコンピューター５０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭ上に展開（ロード）して実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、現在位置特定部５１と、目的地設定部５２と、経路案内部５３と、出題制御部５４と、質問作成部５５と、を備える。
【００２８】
現在位置特定部５１は、ＧＰＳ受信機１０が受信した電波信号の時間差に基づく演算により、自車両の現在位置（緯度、経度、高度）を特定する。また、自車両の現在位置は、車速センサーやジャイロセンサー等の各種センサーの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重放送受信機を介して受信される各種情報、マップマッチング技術等に基づいて補正されてよい。
【００２９】
目的地設定部５２は、ディスプレイ装置３０や音声入出力装置４０に対して入力された目的地に相当する地名等を上記地図情報から検索し、該当するものが存在する場合は、ＲＡＭ上の所定領域に当該目的地の座標を設定する。
【００３０】
経路案内部５３は、現在位置特定部５１が特定した自車両の現在位置から、目的地設定部５２により設定された目的地に至るまでの推奨経路を、ダイクストラ法等を用いて生成し、推奨経路に沿って車両が走行するように、ディスプレイ装置３０や音声入出力装置４０を用いて案内情報を提供する。
【００３１】
このように、現在位置特定部５１、目的地設定部５２、及び経路案内部５３は、既存の車載ナビゲーション装置の機能を実現するための機能ブロックである。次に、本発明の特徴部分である、出題制御部５４、及び質問作成部５５について説明する。
【００３２】
出題制御部５４は、例えば、ディスプレイ装置３０（又は専用スイッチ）に対する乗員の所定操作に応じ、認知地図形成補助のための地理的質問の内容をＶＵＩ（Voice User Interface）モジュールにより音声に変換し、変換後の音声を出力するように音声入出力装置４０を制御する。出題タイミング等の制御については後述する。
【００３３】
地理的質問の内容は、質問作成部５５が作成する。質問作成の手法については種々のものが考えられる。以下にその具体例を示す。
【００３４】
作成手法（１）：車両が走行中の道路名を尋ねる。全ての道路について質問するのは過剰であるため、主要な道路に限定するのが好ましい。例えば、予め主要な道路程大きくなる傾向に設定されている道路固有値（地図情報に含まれる道路種別と道路幅、車線幅に基づいて演算されたものが、道路に付随して記憶されている）と、経路案内部５３が作成する推奨経路上の当該道路の距離と、の積が所定値以上の場合に、車両が走行中の道路名を質問する（図２参照）。なお、本手法は、経路案内部５３が作動していることを前提とする。こうすることにより、認知地図において重要な要素となる主要な道路を優先的に記憶することができる。
【００３５】
作成手法（２）：道路名を尋ねる際に、道路の形状と関連付けて質問を作成してもよい。例えば、「ここを緩やかに右に曲がる道路は何号線？」等である。こうすることにより、道路の形状と道路名とがセットで記憶されることとなり、認知地図の正確さが向上する。この際に、（１）の手法と組み合わせられてもよいのは勿論である。
【００３６】
作成手法（３）：現在走行中の道路の先（例えば、車両の進行方向を基準とする）に存在する地名又は著名建造物（大きい橋やインターチェンジ等）を尋ねる（図３参照；図中の（３）は、作成手法（３）の対象物を示す。以下同じ）。例えば、「この道（○号線）をまっすぐ行くと、何市に至るでしょうか？」等である。こうすることにより、道路名と周辺の地名等とが認知地図において結び付けられることとなり、より情報量の豊富な認知地図が形成される。
【００３７】
作成手法（４）：車両の現在位置から見た所定の方向（例えば、車両の進行方向を基準とする）に存在する地名又は著名建造物を尋ねる。例えば、「この交差点を右に曲がると何市？」等である。こうすることにより、普段車両で走行する道路だけでなく、周辺の地理を含めた、より情報量の豊富な認知地図が形成される。
【００３８】
作成手法（５）：車両周辺の道路形状を車両の進行方向を基準として尋ねる。例えば、「この交差点を右に曲がると登り坂？」等である。こうすることにより、認知地図がより感覚的に記憶しやすいものとなる。
【００３９】
作成手法（６）：更に、応用的な質問として、「この先を左に行ったところに存在する橋の一つ上流側の橋の名前は何？」等の質問を作成してもよい。
【００４０】
作成手法（７）：更に、出題制御部５４や経路案内部５３との連携により、経路案内部５３による案内情報の提供に先立って、案内情報の内容を逆に尋ねるものとしてもよい。例えば、「次のコンビニエンスストアを右？左？」等である。こうすることにより、漫然と案内情報に従って走行するのではなく、案内情報提供がなされている際でも、運転者が認知地図を形成しながら走行する習慣を付けさせることができる。
【００４１】
なお、これらの地理的質問は、例えば、車両を中心とする領域内に道路固有値が所定値以上の道路や、所定の属性をもった地名又は建造物、特定の道路形状等が存在する場合に、質問作成部５５により自動的に作成される。ここで、地名等に付随する属性とは、地名等を、湖や川等の自然物、市町村（規模別）、建造物（重要度別）等に分類するものである。そして、「所定の属性」は、主要な地名等に限定するための基準であるから、例えば、自然物、所定規模以上の市町村、重要な建造物等と設定される。また、「特定の道路形状」とは、坂路やカーブ、立体交差等である。
【００４２】
また、これらの質問は、運転者を含む乗員に与えられる視覚情報（車外の風景）を基準とするとも考えられる。車両の現在地や進行方向は、主に車外の風景から認識されるものだからである。
【００４３】
なお、運転者の解答は音声入出力装置４０から出題制御部５４に入力され、前述したＶＵＩモジュールによりテキスト解析された結果として導出される正解又は不正解の別、及び不正解の場合は更に正解が、夫々音声により出力される。
【００４４】
次に、出題制御部５４による出題タイミング等の制御について説明する。本装置による出題は、例えば、乗員の所定操作によりオン／オフが決定される。また、スマートエントリーシステムや車室内カメラ等の乗員判別手段により、高齢者が運転している場合に自動的に作動するものとしてもよい。出題タイミングや出題の可否、出題頻度、難易度等の選択等は、如何様に決定してもよいが、以下にその具体例を示す。
【００４５】
（Ａ）まず、経路案内部５３により案内情報の提供がなされたことがある場所を走行しているか否かを判定し、案内情報の提供がなされたことがない場所を走行している場合は、出題を停止することが考えられる。一度も案内情報が提供されていない場所に関して地理的質問をするのは難しすぎる可能性があるからである。逆に、何度も地理的質問が出題された場所を走行している場合には、出題を停止するものとしてよい。同じ地理的質問が何度も繰り返されるのは煩わしいものだからである。
【００４６】
（Ｂ）案内情報が提供された回数に応じて、難易度を変更することが考えられる。何度も案内情報が提供された場所については、乗員が周辺地理について熟知していることが予想されるからである。ここで、難易度とは、例えば、地理的質問の対象となる地名等と、推奨経路との乖離（距離）に応じて定められる。また、市町村については規模に応じて、建造物等については重要度に応じて、夫々定められてよい。
【００４７】
（Ｃ）出題がなされたタイミングの履歴を参照し、頻度の調節を行なってもよい。こうすることにより、適切な頻度で出題がなされることとなり、運転の妨げとなったり、出題間隔があきすぎて注意が削がれることを防止することができる。
【００４８】
本実施例の認知地図形成補助装置１によれば、以上の如く種々の地理的質問が出題されるため、車両乗員の認知図作成を適切に補助することができる。
【００４９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５０】
例えば、質問作成部５５を備えず、予め現在位置及び車両の進行方向と紐付けられて作成された地理的質問が、メモリ２０に記憶されているものとしてもよい。
【００５１】
また、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラにより車外の風景を撮像し、出題タイミングの制御に役立ててもよい。現状においてＧＰＳによる現在位置特定には若干の誤差が存在するため、実際に特定の交差点や目標物等が見えたことを画像認識により確認してから、「この交差点を右に曲がると‥」等の質問を発することが望ましいからである。
【００５２】
また、車外設備との通信手段を備え、当該車外設備において乗員の解答を解析し、優秀者には商品を出す等のサービスを行なってもよい。こうすれば、装置の使用を推進することができ、ひいては安全運転に寄与することができる。また、より高度な地理的質問を出題することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】認知地図形成補助装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】車両が走行中の道路名を尋ねる際の、車両の周辺状況を示すイメージ図である。
【図３】走行中の道路以外についての地理的質問を作成する際の、車両の周辺状況を示すイメージ図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 認知地図形成補助装置
１０ ＧＰＳ受信機
２０ メモリ
３０ ディスプレイ装置
４０ 音声入出力装置
５０ ナビゲーションコンピューター
５１ 現在位置特定部
５２ 目的地設定部
５３ 経路案内部
５４ 出題制御部
５５ 質問作成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両乗員の認知地図形成を補助する認知地図形成補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（Global Positioning System）により特定される車両の現在位置から、乗員により設定される目的地までの推奨経路を作成し、推奨経路に沿って車両が走行するように音声案内や表示を行なう車載ナビゲーション装置が広く利用されている。
【０００３】
こうした車載ナビゲーション装置が有する問題の一つに、運転者が案内に依存するあまり、認知地図（cognitive map）が形成されなくなるという問題が挙げられる。認知地図とは、道路や建造物等の空間的配置に関して、各人が頭の中に形成するイメージ上の地図である。そして、運転者が過去に通行した場所を運転する際には、必要に応じて認知地図が検索され、再生されるものと考えられる。従って、過去に通行した場所であっても認知地図が形成されていない場所を車両で走行する場合、一度も通ったことのない場所を運転するのと大差ないこととなってしまう。
【０００４】
そうすると、車載ナビゲーション装置に依存する結果として認知地図が形成されないという問題は、運転判断の遅れを招き、近年増加傾向にある高齢運転者が、交通事故を起こす一因ともなり得ると考えられる。
【０００５】
ところで、車両の現在地や目的地、経由地又は案内経路に関連するクイズを出題可能としたクイズゲーム機能付きナビゲーション装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３４７０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の装置の如く、車両の現在地や案内経路に関連するクイズを出題することにより認知地図の形成が補助されると考えることもできる。しかしながら、認知地図が形成されるためには、単なる「クイズ」ではなく、「地理的な質問」が出題される必要がある。ところが、上記特許文献１には、現在地等に関連する「クイズ」を出題すると記載されているのみであり、また、「地理的な質問」を作成するための具体的な作成手法、作成手順等も、何ら記載されていない。上記従来の装置は、認知地図の形成を補助することではなく、娯楽の提供を主眼とするものだからである。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両乗員の認知図作成を適切に補助することが可能な認知地図形成補助装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、車両に搭載される認知地図形成補助装置であって、車両の走行環境を検知する走行環境検知手段を備え、走行環境検知手段により検知された車両の走行環境に関連付けられた地理的質問を乗員に出題することを特徴とするものである。ここで、「地理的質問」とは、例えば、道路配置、車両の進行方向、現在位置、地名や建造物等の位置関係を尋ねるものである。乗員に与えられる視覚情報に基づく質問であると換言してもよい。車両の現在地や進行方向は、主に車外の風景から認識されるものだからである。
【０００９】
この本発明の第１の態様によれば、車両の走行環境に関連付けられた地理的質問が出題されるため、車両乗員の認知図作成を適切に補助することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様において、走行環境検知手段は、車両が走行中の道路及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。この場合、主要な道路程大きくなる傾向をもって道路毎に設定された道路固有値を含む道路に関する情報を記憶した道路情報記憶手段と、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段と、を備え、走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関して、道路情報記憶手段に記憶されている道路固有値のうち当該道路に対応する値と、推奨経路作成手段により作成された推奨経路上の当該道路の距離と、の乗算値が所定値以上である場合に、走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の第１の態様において、地名及び／又は建造物に関する情報を記憶した記憶手段を備え、走行環境検知手段は、車両の現在地及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、走行環境検知手段により検知された車両の進行方向を基準とした所定方向における、地名又は建造物に関する地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１２】
なお、請求項３に記載の道路情報記憶手段と、請求項４に記載の記憶手段は、同一の記憶媒体を指すものであってよい。
【００１３】
また、本発明の一態様において、走行環境検知手段は、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、走行環境検知手段により検知された、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１４】
また、本発明の第１の態様において、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、経路案内手段による経路案内に代えて、経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１５】
また、本発明の第１の態様において、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所に限定して地理的質問を出題することを特徴とするものとしてもよい。
【００１６】
また、本発明の第１の態様において、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、車両が走行中の場所に関して前記経路案内手段により案内情報が提供された回数に応じて、地理的質問の難易度を変更することを特徴とするものとしてもよい。
【００１７】
なお、請求項３、６、７、８に記載の経路案内手段は、同一のものであってよい。
【００１８】
本発明の第２の態様は、車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所を走行している際における所定の場合に、経路案内手段による経路案内に代えて、経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とするものである。ここで、所定の場合とは、乗員による装置のオン操作がなされた場合、案内情報提供の回数に関する判定結果に基づく場合等が考えられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、車両乗員の認知図作成を適切に補助することが可能な認知地図形成補助装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の一実施例に係る認知地図形成補助装置１について説明する。認知地図形成補助装置１は、一般的な車載ナビゲーション装置のハードウエア構成を基本として構成可能である。
【００２２】
図１は、認知地図形成補助装置１の全体構成の一例を示す図である。認知地図形成補助装置１は、主要な構成として、ＧＰＳ受信機１０と、メモリ２０と、ディスプレイ装置３０と、音声入出力装置４０と、ナビゲーションコンピューター５０と、を備える。
【００２３】
ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳ衛星から衛星の軌道と時刻のデータを含む電波信号を受信し、ナビゲーションコンピューター５０に出力する。なお、DGPS（Diffrential GPS；相対測位方式）やRTK-GPS(Real Time Kinematic GPS；干渉測位方式)に用いられる基準局からの電波を受信する受信機を更に備えてもよい。
【００２４】
メモリ２０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記憶媒体が用いられ、地図情報が格納されている。当該地図情報においては、交差点等を示すノード、及びノードを接続するリンクにより道路形状が表現されており、各リンクには、道路名（国道や県道等の主要な道路についてのみ）や道路幅、車線数、道路勾配、道路交通法上の道路種別等が付随して記憶されている。また、地名や建造物、サービス施設等のうち主要なものについて、その座標及び属性（後述する）が記憶されている。
【００２５】
ディスプレイ装置３０は、例えば、グラフィックシステムとしてＶＧＡ（Video Graphics Array）を採用して動画を含む画像表示を行なうと共に、タッチパネルとしてユーザーによる種々の入力操作を可能に構成されたディスプレイ装置である。ディスプレイ装置３０は、その表面にユーザーがタッチ操作したことによる電圧の変化を検出して、タッチ操作された位置を認識する。ディスプレイ装置３０になされた入力操作はナビゲーションコンピューター５０に送信され、ディスプレイ装置３０の表示内容はナビゲーションコンピューター５０により決定される。
【００２６】
音声入出力装置４０は、例えば、音声入力のためのマイク、スピーカー、ブザー等を含む。音声入出力装置４０になされた音声入力はナビゲーションコンピューター５０に送信され、音声入出力装置４０の出力内容はナビゲーションコンピューター５０により決定される。
【００２７】
ナビゲーションコンピューター５０は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他Ｉ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。また、ナビゲーションコンピューター５０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭ上に展開（ロード）して実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、現在位置特定部５１と、目的地設定部５２と、経路案内部５３と、出題制御部５４と、質問作成部５５と、を備える。
【００２８】
現在位置特定部５１は、ＧＰＳ受信機１０が受信した電波信号の時間差に基づく演算により、自車両の現在位置（緯度、経度、高度）を特定する。また、自車両の現在位置は、車速センサーやジャイロセンサー等の各種センサーの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重放送受信機を介して受信される各種情報、マップマッチング技術等に基づいて補正されてよい。
【００２９】
目的地設定部５２は、ディスプレイ装置３０や音声入出力装置４０に対して入力された目的地に相当する地名等を上記地図情報から検索し、該当するものが存在する場合は、ＲＡＭ上の所定領域に当該目的地の座標を設定する。
【００３０】
経路案内部５３は、現在位置特定部５１が特定した自車両の現在位置から、目的地設定部５２により設定された目的地に至るまでの推奨経路を、ダイクストラ法等を用いて生成し、推奨経路に沿って車両が走行するように、ディスプレイ装置３０や音声入出力装置４０を用いて案内情報を提供する。
【００３１】
このように、現在位置特定部５１、目的地設定部５２、及び経路案内部５３は、既存の車載ナビゲーション装置の機能を実現するための機能ブロックである。次に、本発明の特徴部分である、出題制御部５４、及び質問作成部５５について説明する。
【００３２】
出題制御部５４は、例えば、ディスプレイ装置３０（又は専用スイッチ）に対する乗員の所定操作に応じ、認知地図形成補助のための地理的質問の内容をＶＵＩ（Voice User Interface）モジュールにより音声に変換し、変換後の音声を出力するように音声入出力装置４０を制御する。出題タイミング等の制御については後述する。
【００３３】
地理的質問の内容は、質問作成部５５が作成する。質問作成の手法については種々のものが考えられる。以下にその具体例を示す。
【００３４】
作成手法（１）：車両が走行中の道路名を尋ねる。全ての道路について質問するのは過剰であるため、主要な道路に限定するのが好ましい。例えば、予め主要な道路程大きくなる傾向に設定されている道路固有値（地図情報に含まれる道路種別と道路幅、車線幅に基づいて演算されたものが、道路に付随して記憶されている）と、経路案内部５３が作成する推奨経路上の当該道路の距離と、の積が所定値以上の場合に、車両が走行中の道路名を質問する（図２参照）。なお、本手法は、経路案内部５３が作動していることを前提とする。こうすることにより、認知地図において重要な要素となる主要な道路を優先的に記憶することができる。
【００３５】
作成手法（２）：道路名を尋ねる際に、道路の形状と関連付けて質問を作成してもよい。例えば、「ここを緩やかに右に曲がる道路は何号線？」等である。こうすることにより、道路の形状と道路名とがセットで記憶されることとなり、認知地図の正確さが向上する。この際に、（１）の手法と組み合わせられてもよいのは勿論である。
【００３６】
作成手法（３）：現在走行中の道路の先（例えば、車両の進行方向を基準とする）に存在する地名又は著名建造物（大きい橋やインターチェンジ等）を尋ねる（図３参照；図中の（３）は、作成手法（３）の対象物を示す。以下同じ）。例えば、「この道（○号線）をまっすぐ行くと、何市に至るでしょうか？」等である。こうすることにより、道路名と周辺の地名等とが認知地図において結び付けられることとなり、より情報量の豊富な認知地図が形成される。
【００３７】
作成手法（４）：車両の現在位置から見た所定の方向（例えば、車両の進行方向を基準とする）に存在する地名又は著名建造物を尋ねる。例えば、「この交差点を右に曲がると何市？」等である。こうすることにより、普段車両で走行する道路だけでなく、周辺の地理を含めた、より情報量の豊富な認知地図が形成される。
【００３８】
作成手法（５）：車両周辺の道路形状を車両の進行方向を基準として尋ねる。例えば、「この交差点を右に曲がると登り坂？」等である。こうすることにより、認知地図がより感覚的に記憶しやすいものとなる。
【００３９】
作成手法（６）：更に、応用的な質問として、「この先を左に行ったところに存在する橋の一つ上流側の橋の名前は何？」等の質問を作成してもよい。
【００４０】
作成手法（７）：更に、出題制御部５４や経路案内部５３との連携により、経路案内部５３による案内情報の提供に先立って、案内情報の内容を逆に尋ねるものとしてもよい。例えば、「次のコンビニエンスストアを右？左？」等である。こうすることにより、漫然と案内情報に従って走行するのではなく、案内情報提供がなされている際でも、運転者が認知地図を形成しながら走行する習慣を付けさせることができる。
【００４１】
なお、これらの地理的質問は、例えば、車両を中心とする領域内に道路固有値が所定値以上の道路や、所定の属性をもった地名又は建造物、特定の道路形状等が存在する場合に、質問作成部５５により自動的に作成される。ここで、地名等に付随する属性とは、地名等を、湖や川等の自然物、市町村（規模別）、建造物（重要度別）等に分類するものである。そして、「所定の属性」は、主要な地名等に限定するための基準であるから、例えば、自然物、所定規模以上の市町村、重要な建造物等と設定される。また、「特定の道路形状」とは、坂路やカーブ、立体交差等である。
【００４２】
また、これらの質問は、運転者を含む乗員に与えられる視覚情報（車外の風景）を基準とするとも考えられる。車両の現在地や進行方向は、主に車外の風景から認識されるものだからである。
【００４３】
なお、運転者の解答は音声入出力装置４０から出題制御部５４に入力され、前述したＶＵＩモジュールによりテキスト解析された結果として導出される正解又は不正解の別、及び不正解の場合は更に正解が、夫々音声により出力される。
【００４４】
次に、出題制御部５４による出題タイミング等の制御について説明する。本装置による出題は、例えば、乗員の所定操作によりオン／オフが決定される。また、スマートエントリーシステムや車室内カメラ等の乗員判別手段により、高齢者が運転している場合に自動的に作動するものとしてもよい。出題タイミングや出題の可否、出題頻度、難易度等の選択等は、如何様に決定してもよいが、以下にその具体例を示す。
【００４５】
（Ａ）まず、経路案内部５３により案内情報の提供がなされたことがある場所を走行しているか否かを判定し、案内情報の提供がなされたことがない場所を走行している場合は、出題を停止することが考えられる。一度も案内情報が提供されていない場所に関して地理的質問をするのは難しすぎる可能性があるからである。逆に、何度も地理的質問が出題された場所を走行している場合には、出題を停止するものとしてよい。同じ地理的質問が何度も繰り返されるのは煩わしいものだからである。
【００４６】
（Ｂ）案内情報が提供された回数に応じて、難易度を変更することが考えられる。何度も案内情報が提供された場所については、乗員が周辺地理について熟知していることが予想されるからである。ここで、難易度とは、例えば、地理的質問の対象となる地名等と、推奨経路との乖離（距離）に応じて定められる。また、市町村については規模に応じて、建造物等については重要度に応じて、夫々定められてよい。
【００４７】
（Ｃ）出題がなされたタイミングの履歴を参照し、頻度の調節を行なってもよい。こうすることにより、適切な頻度で出題がなされることとなり、運転の妨げとなったり、出題間隔があきすぎて注意が削がれることを防止することができる。
【００４８】
本実施例の認知地図形成補助装置１によれば、以上の如く種々の地理的質問が出題されるため、車両乗員の認知図作成を適切に補助することができる。
【００４９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５０】
例えば、質問作成部５５を備えず、予め現在位置及び車両の進行方向と紐付けられて作成された地理的質問が、メモリ２０に記憶されているものとしてもよい。
【００５１】
また、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラにより車外の風景を撮像し、出題タイミングの制御に役立ててもよい。現状においてＧＰＳによる現在位置特定には若干の誤差が存在するため、実際に特定の交差点や目標物等が見えたことを画像認識により確認してから、「この交差点を右に曲がると‥」等の質問を発することが望ましいからである。
【００５２】
また、車外設備との通信手段を備え、当該車外設備において乗員の解答を解析し、優秀者には商品を出す等のサービスを行なってもよい。こうすれば、装置の使用を推進することができ、ひいては安全運転に寄与することができる。また、より高度な地理的質問を出題することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】認知地図形成補助装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】車両が走行中の道路名を尋ねる際の、車両の周辺状況を示すイメージ図である。
【図３】走行中の道路以外についての地理的質問を作成する際の、車両の周辺状況を示すイメージ図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 認知地図形成補助装置
１０ ＧＰＳ受信機
２０ メモリ
３０ ディスプレイ装置
４０ 音声入出力装置
５０ ナビゲーションコンピューター
５１ 現在位置特定部
５２ 目的地設定部
５３ 経路案内部
５４ 出題制御部
５５ 質問作成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される認知地図形成補助装置であって、
車両の走行環境を検知する走行環境検知手段を備え、
該走行環境検知手段により検知された車両の走行環境に関連付けられた地理的質問を乗員に出題することを特徴とする、認知地図形成補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の認知地図形成補助装置であって、
前記走行環境検知手段は、車両が走行中の道路及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、
該走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項３】
請求項２に記載の認知地図形成補助装置であって、
主要な道路程大きくなる傾向をもって道路毎に設定された道路固有値を含む、道路に関する情報を記憶した道路情報記憶手段と、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段と、を備え、
前記走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関して、前記道路情報記憶手段に記憶されている道路固有値のうち当該道路に対応する値と、前記推奨経路作成手段により作成された推奨経路上の当該道路の距離と、の乗算値が所定値以上である場合に、前記走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
地名及び／又は建造物に関する情報を記憶した記憶手段を備え、
前記走行環境検知手段は、車両の現在地、及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、
該走行環境検知手段により検知された車両の進行方向を基準とした所定方向における、地名又は建造物に関する地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
前記走行環境検知手段は、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、
該走行環境検知手段により検知された、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
該経路案内手段による経路案内に代えて、該経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
該経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所に限定して地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
車両が走行中の場所に関して前記経路案内手段により案内情報が提供された回数に応じて、地理的質問の難易度を変更することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
前記地理的質問は、乗員に与えられる視覚情報に基づく質問である、
認知地図形成補助装置。
【請求項１０】
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
該経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所を走行している際における所定の場合に、前記経路案内手段による経路案内に代えて、該経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項１】
車両に搭載される認知地図形成補助装置であって、
車両の走行環境を検知する走行環境検知手段を備え、
該走行環境検知手段により検知された車両の走行環境に関連付けられた地理的質問を乗員に出題することを特徴とする、認知地図形成補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の認知地図形成補助装置であって、
前記走行環境検知手段は、車両が走行中の道路及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、
該走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項３】
請求項２に記載の認知地図形成補助装置であって、
主要な道路程大きくなる傾向をもって道路毎に設定された道路固有値を含む、道路に関する情報を記憶した道路情報記憶手段と、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段と、を備え、
前記走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関して、前記道路情報記憶手段に記憶されている道路固有値のうち当該道路に対応する値と、前記推奨経路作成手段により作成された推奨経路上の当該道路の距離と、の乗算値が所定値以上である場合に、前記走行環境検知手段により検知された車両が走行中の道路に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
地名及び／又は建造物に関する情報を記憶した記憶手段を備え、
前記走行環境検知手段は、車両の現在地、及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、
該走行環境検知手段により検知された車両の進行方向を基準とした所定方向における、地名又は建造物に関する地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
前記走行環境検知手段は、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向を検知可能な手段であり、
該走行環境検知手段により検知された、車両周辺の道路形状、及び車両の進行方向に関連付けた地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
該経路案内手段による経路案内に代えて、該経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
該経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所に限定して地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
車両が走行中の場所に関して前記経路案内手段により案内情報が提供された回数に応じて、地理的質問の難易度を変更することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の認知地図形成補助装置であって、
前記地理的質問は、乗員に与えられる視覚情報に基づく質問である、
認知地図形成補助装置。
【請求項１０】
車両の現在位置から乗員により設定される目的地に至るまでの推奨経路を作成すると共に、該推奨経路に沿って車両が走行するように案内情報を提供する経路案内手段を備え、
該経路案内手段により案内情報が提供されたことがある場所を走行している際における所定の場合に、前記経路案内手段による経路案内に代えて、該経路案内の内容に関連した地理的質問を出題することを特徴とする、
認知地図形成補助装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１３４４５８（Ｐ２００８−１３４４５８Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２０７００（Ｐ２００６−３２０７００）
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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