JPH10206180A

JPH10206180A - ナビゲーション音声出力装置

Info

Publication number: JPH10206180A
Application number: JP928897A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Takashima; 紀之高島
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ナビゲーション音声を明瞭に聴取することが
できない場合であっても、車両の進行方向（左折、右
折、直進）を運転者が認識できるようにする。【解決手段】ナビゲーション音声信号を入力され、車
室内の左右に配置された少なくとも２つのスピーカ１７
ａ，１７ｂよりナビゲーション音声を出力するナビゲー
ション音声出力装置において、音量制御手段（１３，１
６，１９）によりナビゲーション音声が左折案内の場合
には左側の耳に入力する音声を右側の耳に入力する音声
より大きくし、右折案内の場合には右側の耳に入力する
音声を左側の耳に入力する音声より大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はナビゲーション音声出力
装置に係わり、特に車室内の左右に配置された少なくと
も２つのスピーカよりナビゲーション装置の案内音声
（ナビゲーション音声）を出力するナビゲーション音声
出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行案内を行い、運転者が所望の
目的地に容易に到達できるようにしたナビゲーション装
置においては、車両の位置を検出してＣＤ−ＲＯＭから
車両位置周辺の地図データを読み出し、地図画像をディ
スプレイ画面に描画するとともに該地図画像上の所定箇
所に車両位置マーク（自車位置マーク）を重ねて描画す
る。そして、車両の移動により現在位置が変化するに従
い、画面の自車位置マークを移動したり、或いは自車位
置マークは画面中央等の所定位置に固定して地図をスク
ロールして、常に、車両位置周辺の地図情報が一目で判
るようになっている。

【０００３】かかるナビゲーション装置は、出発地から
目的地までの誘導経路を設定する機能、該誘導経路を地
図上に表示する機能、誘導経路上の交差点における案内
（交差点拡大図、進行方向の表示、音声による進行方向
の指示）を行う交差点案内機能を備えている。設定され
た誘導経路は、該経路を構成するノード（経緯度及び交
差点識別フラグ）をメモリに連続して記憶することによ
りナビゲーション装置に保持される。実際の走行時に
は、メモリに記憶されたノード列の中から画面の地図表
示エリアに入っている誘導経路をサーチし、該誘導経路
を他の道路と識別可能に表示すると共に、接近中の交差
点より所定距離内に入ると交差点案内図（交差点拡大図
と該交差点での進行方向を示す矢印）を表示し、いずれ
の道路を走行すれば良いか、交差点でどの方向に進んだ
ら良いかを表示する。また、音声により進行方向を指示
する。例えば、交差点における進行方向が右折の場合に
は「この先を右です」、左折の場合には「この先を左で
す」、直進の場合には「この先を真っ直ぐです」等のよ
うに案内し、また、現車両位置から交差点までの距離が
相当距離ある場合には「しばらく道なりです」等の音声
案内を適宜行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在のナビゲーション
装置の音声出力は、カーオーディオ出力音やエンジン
音、ロードノイズ等の音によって聞き取りにくく、交差
点等における進行方向音声案内を聞き逃してしまう場合
がある。このため、従来のナビゲーション装置におい
て、運転者は運転中にナビゲーション画面を頻繁に見る
必要があり、安全運転上好ましくなかった。従って、本
発明の目的は、ナビゲーション音声を明瞭に聴取するこ
とができない場合であっても、車両の進行方向（左折、
右折、直進）を運転者が容易に認識できるようにするこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
れば、ナビゲーション音声信号を入力され、車室内の左
右に配置された少なくとも２つのスピーカよりナビゲー
ション音声を出力するナビゲーション音声出力装置であ
って、ナビゲーション音声が左折案内の場合には左側の
耳に入力する音声を右側の耳に入力する音声より大きく
し、右折案内の場合には右側の耳に入力する音声を左側
の耳に入力する音声より大きくする音量制御手段を備え
たナビゲーション音声出力装置により達成される。カー
オーディオ出力音やエンジン音、ロードノイズ等の音
（ナビゲーション音声にとっては雑音）によって、ナビ
ゲーション音声を明瞭に聴取することができない場合が
ある。かかる場合であっても、案内音声が左側から聞こ
えたか、右側から聞こえたか、あるいは正面から聞こえ
たかは運転者の聴覚により容易に認識可能である。そこ
で、左折案内の場合には左側から音声案内が聞こえるよ
うにし、右折案内の場合には右側から音声案内が聞こえ
るようにし、直進案内／その他の音声案内の場合には正
面から聞こえるようにする。このようにすれば、雑音に
より明瞭に音声案内を聴取できない場合であっても、音
声案内の聞こえた方向を運転者は認識でき、その方向に
車両を進めることができる。

【０００６】上記課題は具体的には、(1) 運転者の左右
の耳元位置を第１、第２の観測点とするとき、各観測点
における目標信号を出力するための伝達特性が設定さ
れ、ナビゲーション音声信号に該伝達特性をそれぞれ畳
み込んで得られる信号を各観測点における目標信号とし
て出力する目標応答設定部、(2) 各観測点で検出された
検出信号と各観測点における目標信号との差であるエラ
ー信号を出力する手段、(3) 前記ナビゲーション音声信
号及び各観測点におけるエラー信号を入力され、各エラ
ー信号のパワーが最小となるように適応信号処理を行っ
て適応フィルタの係数を決定し、適応フィルタによりナ
ビゲーション音声信号にフィルタ処理を施して得られる
信号を左右スピーカに入力する適応信号処理装置、(4)
左折案内時に左側の耳に入力する音声が右側の耳に入力
する音声より大きくなるように各観測点の目標信号出力
用伝達特性を目標応答設定部に設定し、右折案内時に右
側に入力する音声が左側の耳に入力する音声より大きく
なるように各観測点の目標信号出力用伝達特性を目標応
答設定部に設定する手段を備えたナビゲーション音声出
力装置により達成される。

【０００７】また、上記課題は本発明によれば、左折案
内時に左側の耳に入力する音声が右側の耳に入力する音
声より大きくなるように決定された第１のフィルタ係数
と、右折案内時に右側に入力する音声が左側の耳に入力
する音声より大きくなるように決定された第２のフィル
タ係数をそれぞれ記憶する手段、前記第１、第２のフィ
ルタ係数が適宜設定され、入力されたナビゲーション音
声信号に該設定されたフィルタ係数に応じたフィルタリ
ング処理を施して第１、第２のスピーカに入力するフィ
ルタ、左折時に左折用の第１のフィルタ係数を前記フィ
ルタに設定し、右折時に右折用の第２のフィルタ係数を
前記フィルタに設定するフィルタ係数切り替え手段を備
えたナビゲーション音声出力装置により達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（Ａ）適応等化器の説明本発明は適応等化器構成を備えたオーディオ装置を発展
し、ナビゲーション音声出力装置を構成するものであ
る。従って、最初に本発明の基本となる適応等化器につ
いて説明する。図１は適応等化システムの基本構成図で
あり、１はオーディオ信号ｘ(n)を出力するオーディオ
ソース、２は目標応答特性（インパルスレスポンス特
性）Ｔが設定され、オーディオ信号ｘ(n)が入力されて
目標信号ｄ(n)を出力する目標応答設定部、４は車室内
音響空間の聴取位置(観測点)における音を検出するマイ
ク、５は検出された音楽信号ｄ^(n)と目標応答設定部２
から出力される目標信号ｄ(n)との誤差e(n)を演算する
演算部、６は前記誤差ｅ(n)のパワーが最小となるよう
に信号ｙ(n)を発生する適応信号処理装置、７は該信号
ｙ(n)に応じた音を車室内音響空間８に放射するスピー
カである。

【０００９】目標応答設定部２には、オーディオ信号が
オーディオソース１の出力端からスピーカ７を介してマ
イク４に到達するまでの信号遅延時間をｔとすると、該
時間ｔの遅延特性を有し、かつ全オーディオ周波数帯域
でフラットな特性（ゲイン１の特性）が設定される。す
なわち、目標応答設定部２には、図２（ａ）に示すよう
にゲイン１のフラットな周波数特性を備え、インパルス
応答が図２（ｂ）に示すように遅延時間ｔを有する特性
が設定される。この目標応答設定部２は、ＦＩＲ型デジ
タルフィルタの前記遅延時間ｔに対応するタップの係数
を１にし、他のタップの係数を０にすることにより実現
できる。例えば、オーディオデータの１サンプリング周
期をτ、遅延時間をｔとすればＦＩＲデジタルフィルタ
のｔ／τ番目のタップの係数を１にし、その他の係数を
０にすることにより実現できる。

【００１０】適応信号処理装置６は、オーディオ信号ｘ
(n)を参照信号として入力されると共に、前記演算部５
から出力されるエラ−信号ｅ(n)を入力され、該エラ−
信号のパワーが最小となるように適応信号処理を行って
信号ｙ(n)を出力する。適応信号処理装置６は、適応信
号処理部（ＬＭＳ）６ａと、ＦＩＲ型のデジタルフィル
タ構成の適応フィルタ６ｂと、オーディオ信号ｘ(n)に
スピーカ７から聴取位置までの音響伝搬系の伝搬特性
（伝達関数）Ｃ^を畳み込んで適応信号処理に用いる参
照信号（フィルタードリファレンス信号）ｒ(n)を生成
するフィルタ６ｃを有している。

【００１１】適応信号処理部６ａは聴取位置におけるエ
ラー信号ｅ(n)と信号処理フィルタ６ｃを介して入力さ
れる適応信号処理用参照信号ｒ(n)が入力され、これら
の信号を用いて聴取位置における音楽信号ｄ^(n)が目標
信号ｄ(n)と等しくなるように適応信号処理を行って適
応フィルタ６ｂの係数を決定する。例えば、適応信号処
理部６ａは周知のＬＭＳ(Least Mean Square)適応アル
ゴリズムに従って、エラ−信号ｅ(n)のパワーが最小と
なるように適応フィルタ６ｂの係数を決定する。適応フ
ィルタ６ｂは適応信号処理部６ａにより決定された係数
に従ってオーディオ信号ｘ(n)にデジタルフィルタ処理
を施して信号ｙ(n)を出力する。従って、適応信号処理
によりエラー信号ｅ(n)のパワーが最小となるように適
応フィルタ６ｂの係数が収束すれば、聴取位置におい
て、音楽信号ｄ^(n)が目標信号ｄ(n)と等しくなり、目
標応答設定部２に設定した伝達特性Ｔ（周波数特性がフ
ラット）の理想的な空間で音を聴取したのと同等の音の
聴取ができるという効果を得られる。

【００１２】適応フィルタ６ｂは図３に示すように、Ｎ
タップのＦＩＲ型デジタルフィルタで構成され、例え
ば、入力信号を順次１サンプリング時間遅延する（Ｎ−
１）個の遅延要素ＤＬ₁，ＤＬ₂・・・ＤＬ_N-1と、各遅
延要素出力に係数ｗ₀(n)，ｗ₁(n)，ｗ₂(n)・・・ｗ
_N-1(n)を乗算するＮ個の乗算部ＭＬ₀，ＭＬ₁，・・・Ｍ
Ｌ_N-1と、各乗算部出力を順次加算する加算部ＡＤ₀，Ａ
Ｄ₁・・・ＡＤ_N-1で実現される。すなわち、現時刻ｎ・
Ｔsにおけるオーディオ信号をｘ(n)、その時の各乗算器
の係数をｗ₀(n)，ｗ₁(n)，ｗ₂(n)・・・ｗ_N-1(n)、出力
信号をｙ(n)とすれば、適応フィルタ６ｂは次式

【００１３】

【数１】の演算を実行し、信号ｙ(n)を出力する。

【００１４】フィルタ６ｃは図４に示すように、ＦＩＲ
型デジタルフィルタで構成され、例えば、入力信号を順
次１サンプリング時間遅延する（Ｍ−１）個の遅延要素
ＤＬ ₁，ＤＬ₂・・・ＤＬ_M-1と、各遅延要素出力に係数c
₀，c₁，c₂・・・c_M-1を乗算するＭ個の乗算部ＭＬ₀，Ｍ
Ｌ₁，・・・ＭＬ_M-1と、各乗算部出力を順次加算する加
算部ＡＤ₀，ＡＤ₁・・・ＡＤ_M-1で実現される。係数
c₀，c₁，c₂・・・c_M-1は二次音伝搬系（スピーカから観
測点までの系）の伝搬特性を模擬するように決定されて
いる。時刻ｎ・Ｔsにおけるオーディオ信号をｘ(n)、出
力(フィルタードX信号)をｒ(n)とすれば、フィルタ６ｃ
は次式

【００１５】

【数２】の演算を実行してフィルタードX信号ｒ(n)を出力する。

【００１６】適応信号処理部６ａは、１サンプリング時
刻Ｔs後の次の時刻(ｎ+1)・Ｔsにおける適応フィルタ６
ｂの係数ｗ₀(n+1)，ｗ₁(n+1)，ｗ₂(n+1)・・・ｗ_N-1(n+
1)を、現時刻ｎ・Ｔｓにおける係数ｗ₀(n)，ｗ₁(n)，ｗ
₂(n)・・・ｗ_N-1(n)とエラー信号ｅ（n）とフィルター
ドX信号ｒ（n）を用いて次の係数更新式により決定す
る。

【００１７】

【数３】

【００１８】ただし、ｊ番目のフィルタ係数更新式はｗ_j(n+1)＝ｗ_j(n)＋α・ｒ(n-j)・ｅ(n) (4) で与えられる。(3)式において、(n)は現サンプリング時
刻の値、(n+1)は１サンプリング時刻後の値、(n-1)は１
サンプリング時刻前の値、(n-2)は２サンプリング時刻
前の値、・・・を意味している。又、αは適応フィルタの
係数を更新するステップを決める定数であり、適当な値
に設定される。フィルタードＸＬＭＳ適応アルゴリズ
ムによる処理においては、上記(1)〜(3)式の演算を１サ
ンプリング時間内に行って、信号ｙ(n)を出力する。

【００１９】以上のように、適応信号処理部６ａは聴取
位置におけるエラー信号ｅ(n)とフィルタ６ｃを介して
入力される適応信号処理用参照信号ｒ(n)が入力され、
これらの信号を用いて聴取位置における音楽信号ｄ^(n)
が目標信号ｄ(n)と等しくなるように適応信号処理を行
うことで適応フィルタ６ｂの係数を決定する。適応フィ
ルタ６ｂは適応信号処理部６ａにより決定された係数に
従ってオーディオ信号ｘ(n)にデジタルフィルタ処理を
施して信号ｙ(n)を出力する。従って、適応信号処理に
よりエラー信号ｅ(n)のパワーが最小となるように適応
フィルタ６ｂの係数が所定値に収束すれば、聴取位置に
おいて、目標応答設定部２に設定した伝達特性Ｔを有す
る空間で音を聴取することと等価な効果を得ることがで
きる。

【００２０】（Ｂ）本発明のナビゲーション音声出力装
置の第１実施例（ａ）全体の構成図５は本発明のナビゲーション音声出力装置の構成図で
あり、車室内音響空間の複数の観測点、例えば運転者の
右側耳元と左側耳元におけるナビゲーション音声信号の
振幅、位相特性が所望の特性となるようにする適応等化
器の構成を備えている。

【００２１】図中、１１はナビゲーション音声Ｓ_NV（＝
ｘ(n))を出力すると共に、右折の音声案内であるか、左
折の音声案内であるか、あるいは、直進の音声案内であ
るかを示す進行方向信号ＬＲＴＳを出力するナビゲーシ
ョン装置である。１３は目標応答設定部であり、ナビゲ
ーション音声信号Ｓ_NVを入力され、ナビゲーション音声
信号Ｓ_NVに各観測点（運転者の右側耳元と左側耳元）に
応じた伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂が設定され、ナビゲーション音
声信号にそれぞれ伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂を畳み込んで得られ
る信号を各観測点における目標信号ｄ₁(n)，ｄ₂(n)とし
て出力する。伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂の決定方法については後
述するが、要は、(1) ナビゲーション音声が左折案内の
場合には左側の耳に入力する音声が右側の耳に入力する
音声より大きくなるように、(2) 右折案内の場合には右
側の耳に入力する音声が左側の耳に入力する音声より大
きくなるように、(3) 直進案内／その他の音声案内の場
合には左側の耳に入力する音声と右側の耳に入力する音
声が等しくなるように伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂を決定し、(4)
右折案内か、左折案内か、直進案内／その他の音声案内
かに応じて所定の伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂が設定される。

【００２２】図６は目標応答設定部１３の構成図であ
り、１３ａは第１観測点（運転者右側耳元）におけるナ
ビゲーション音声の目標信号ｄ₁(n)を発生するために伝
達特性Ｔ₁が設定される伝達特性設定部、１３ｂは第２
観測点（運転者左側耳元）におけるナビゲーション音声
の目標信号ｄ₂(n)を発生するために伝達特性Ｔ₂が設定
される伝達特性設定部である。

【００２３】図５に戻って、１４ａ，１４ｂは車室内音
響空間の第１、第２観測点（運転者左右耳元）における
音を検出するマイク、１５ａ，１５ｂは検出されたオー
ディオ信号ｄ₁^(n)，ｄ₂^(n)と目標応答設定部１３から
出力される目標信号ｄ₁(n)，ｄ₂(n)との誤差ｅ₁(n)，ｅ
₂(n)を演算する演算部、１６は前記各観測点における誤
差ｅ₁(n)，ｅ₂(n)のパワーが最小となるように信号ｙ
₁(n)，ｙ₂(n)を発生する適応信号処理装置、１７ａ，１
７ｂは該信号ｙ₁(n)，ｙ₂(n)に応じた音を車室内音響空
間１８に放射する左右のスピーカ、１９はナビゲーショ
ン音声が右折案内か、左折案内か、直進案内／その他の
音声案内かに応じて所定の伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂を目標応答
設定部１３に設定する伝達特性切換部である。

【００２４】（ｂ）適応信号処理装置適応信号処理装置１６は１入力−２出力の適応フィルタ
１６ａと、フィルタードＸ信号（信号処理用参照信号）
を作成するためのフィルタ１６ｂと、適応信号処理部１
６ｃとで構成されている。適応フィルタ１６ａはナビゲ
ーション音声Ｓ_NV(＝ｘ(n)）に所定のフィルタリング処
理を施して音声信号ｙ₁(n)〜ｙ₂(n)を発生し、該信号を
各スピーカ１７ａ，１７ｂに入力する。フィルタードＸ
信号作成用フィルタ１６ｂはナビゲーション音声信号ｘ
(n)に車室内音響空間１８における各スピーカ１７ａ，
１７ｂからマイク１４ａ，１４ｂまでの伝搬要素Ｃ₁₁〜
Ｃ₂₂を畳み込んで信号処理用参照信号ｒ₁₁₁(n)〜ｒ
₂₂₁(n)を出力する。図７は車室内音響空間における各ス
ピーカから各マイクまでの伝搬特性（伝達特性）Ｃ₁₁〜
Ｃ₂₂を用いて作成したフィルタードＸ信号作成用のフィ
ルタ１６ｂの構成図である。

【００２５】適応信号処理部１６ｃは各観測点における
エラー信号ｅ₁(n)〜ｅ₂(n)と参照信号作成用フィルタ１
６ｂから出力されるフィルタードＸ信号ｒ₁₁₁(n)〜ｒ
₂₂₁(n)を入力され、これら信号を用いて各観測点におけ
るエラー信号ｅ₁(n)〜ｅ₂(n)のパワーが最小となるよう
に適応信号処理を行って適応フィルタ１６ａの係数を決
定する。適応フィルタ１６ａから出力されるオーディオ
信号ｙ₁(n)〜ｙ₂(n)は各観測点にそのまま到達するので
なく、車室内音響空間１８の周波数・位相特性の影響を
受けて到達する。このため、適応信号処理部１６ｃは、
ナビゲーション音声信号ｘ(n)をそのまま使用せず、こ
れら音声信号に車室内音響空間１８の特性を付加した信
号を用いるフィルタードＸＬＭＳ(ＭＥＦＸＬＭＳ)
アルゴリズムを採用している。すなわち、フィルタード
ＸＬＭＳアルゴリズムでは、ナビゲーション音声信号
ｘ(n)をフィルタ１６ｂによりフィルタリングした信号
（フィルタードＸ信号）と各観測点におけるエラー信号
とを用いて適応フィルタ１６ａの係数更新を行う。

【００２６】図７のフィルタードｘ信号作成用フィルタ
１６ｂにおいて、１６ｂ₁₁〜１６ｂ ₂₂は車室内音響空間
１８における各スピーカからマイクまでの伝搬特性Ｃij
を実現するＦＩＲ型デジタルフィルタである。フィルタ
１６ｂはナビゲーション音声信号ｘ(n)に全ての伝搬要
素の特性Ｃ₁₁〜Ｃ₂₂を畳み込んでフィルタードＸ信号ｒ
₁₁₁(n)〜ｒ₂₂₁(n)を出力するようになっている。すなわ
ち、ナビゲーション音声信号ｘ(n)に第１スピーカ１７
ａから第１、第２観測点までの伝搬要素Ｃ₁₁〜Ｃ₂₁を作
用させてフィルタードＸ信号ｒ₁₁₁(n)〜ｒ₂₁₁(n)を出力
し、ナビゲーション音声信号ｘ(n)に第２スピーカ１７
ｂから第１、第２観測点までの伝搬要素Ｃ₁₂〜Ｃ₂₂を作
用させてフィルタードＸ信号ｒ₁₂₁(n)〜ｒ₂₂₁(n)を出力
する。尚、Ｒ₁₁(n)＝（ｒ₁₁₁(n)，ｒ₂₁₁(n)）Ｒ₂₁(n)＝（ｒ₁₂₁(n)，ｒ₂₂₁(n)）と表現する。

【００２７】図８は適応フィルタ１６ａの構成図であ
り、１６ａ₁₁〜１６ａ₂₁は係数Ｗ₁₁〜Ｗ₂₁が設定される
ＦＩＲ型デジタルフィルタである。ナビゲーション音声
信号ｘ(n)をデジタルフィルタ１６ａ₁₁〜１６ａ₂₁に入
力することにより第１番目のスピーカ１７ａに入力する
音声信号ｙ₁(n)が得られ、ナビゲーション音声信号ｘ
(n)をデジタルフィルタ１６ａ₂₁に入力することにより
第２番目のスピーカ１７ｂに入力する音声信号ｙ₂(n)が
得られる。

【００２８】適応信号処理部１６ａは、１サンプリング
時刻Ｔs後の次の時刻(ｎ+1)・Ｔsにおける適応フィルタ
１６ａij（i=1,2;j=1）の係数Ｗij(ｗ₀(n+1)，ｗ₁(n+
1)，ｗ ₂(n+1)・・・ｗ_N-1(n+1))を、現時刻ｎ・Ｔsにお
ける係数Ｗij(ｗ₀(n)，ｗ₁(n)，ｗ₂(n)・・・ｗ_N-1(n))
とエラー信号ｅ（n）とフィルタードX信号Ｒij（n）〜R
_ij(n-N+1)を用いて次の係数更新式により

【数４】決定する。

【００２９】(5)式において、(n)は現サンプリング時刻
の値、(n-1)は１サンプリング時刻前の値、(n-2)は２サ
ンプリング時刻前の値、(n+1)は現時刻から次サンプリ
ング時刻までの値を意味している。従って、R_ij(n-N+1)
は(N-1)サンプリング時刻前のナビゲーション音声信号
に応じたフィルタ１６ｂの出力を意味し、・・・、R
_ij(n-1)は１サンプリング時刻前のナビゲーション音声
信号に応じたフィルタ出力であり、R_ij(n)は現時刻のナ
ビゲーション音声信号に応じたフィルタ出力である。
又、μは適応フィルタの係数を更新するステップを決め
る１以下の定数（ステップサイズパラメータ）であり、
適当な値に設定される。ｅ_nは第１、第２観測点におけ
る検出オーディオ信号と目標信号との差信号（エラー信
号）であり、Ｒ_ij(n)，ｅ_nはそれぞれ以下のように表現
される。

【００３０】

【数５】

【００３１】かかる信号処理装置１６によれば、適応信
号処理部１６ｃはフィルタ１６ｂの出力であるフィルタ
ードＸ信号ｒ₁₁₁(n)〜ｒ₂₂₁(n)と、第１、第２観測点に
おけるエラー信号ｅ₁(n)〜ｅ₂(n)とに基づいて(5)式に
従って適応信号処理を実行して適応フィルタ１６ａを構
成する各ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数Ｗ₁₁〜Ｗ₂₁の
係数を決定し、適応フィルタ１６ａはナビゲーション音
声信号ｘ(n)を入力されて音声信号ｙ₁(n)〜ｙ₂(n)を発
生してスピーカ１７ａ〜１７ｂに入力し、各スピーカは
オーディオ音を発生して第１、第２観測点におけるエラ
ー信号ｅ₁(n)，ｅ₂(n)のパワーが最小となるように作用
する。

【００３２】図９は音声信号数＝１、スピーカ数＝２、
観測点数（マイク数）＝２の場合の具体的な信号処理装
置１６の構成図である。１６ａは２つのＦＩＲ型デジタ
ルフィルタ１６ａ₁₁〜１６ａ₂₁で構成された係数Ｗ₁₁〜
Ｗ₂₁設定用の適応フィルタ、１６ｂは車室内音響空間の
各伝搬要素Ｃ₁₁，Ｃ₂₁，Ｃ₁₂，Ｃ₂₂をデジタルフィルタ
で構成したフィルタードＸ信号作成用フィルタ、16c-1
〜16c-2はそれぞれＭＥＦＸＬＭＳアルゴリズムに従
って適応フィルタの適応係数Ｗ₁₁〜Ｗ₂₁を算出する適応
信号処理部である。

【００３３】（ｃ）目標応答設定部１３に設定する伝達
特性の決定法図１０は目標応答設定部１３に設定する伝達特性の決定
法説明図であり、（ａ）は左折案内時の伝達特性、
（ｂ）は右折案内時の伝達特性、（ｃ）は直進／その他
の案内時の伝達特性を決定する場合である。例えば、左
折案内時における伝達特性を決定するには、所定の音響
室において、モデルＭＤＬの左側耳元及び右側耳元にマ
イクＭＬ，ＭＲを配置し、１つのスピーカＳＰＫをモデ
ルＭＤＬに対して左側に配置する。例えば、角度θ＝３
０⁰〜４５⁰の範囲内で、距離Ｌ＝１〜１．５ｍの範囲に
スピーカを配置する。かかる状態で、ＦＦＴアナライザ
ＡＬＺより白色雑音信号ＷＨを発生し、オーディオ回路
ＡＤＣを介してスピーカＳＰＫに入力する。ＦＦＴアナ
ライザＡＬＺは左右耳元に配置したマイクＭＬ，ＭＲの
検出信号を受信し、周知のＦＦＴ解析処理を行ってスピ
ーカＳＰＫから右側耳元までのインパルス応答特性（伝
達特性）Ｔ₁及びスピーカＳＰＫから左側耳元までの伝
達特性Ｔ₂を決定する。この伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂が左折案
内時に目標応答設定部１３に設定される伝達特性とな
る。

【００３４】同様に、（ｂ）に示すように角度φ＝３０
⁰〜４５⁰の範囲内で、距離Ｌ＝１〜１．５ｍの範囲にス
ピーカＳＰＫを配置してスピーカＳＰＫから右側耳元ま
での伝達特性Ｔ₁及びスピーカＳＰＫから左側耳元まで
の伝達特性Ｔ₂を決定する。この伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂が右
折案内時に目標応答設定部１３に設定される伝達特性と
なる。また、（ｃ）に示すようにモデルＭＤＬの正面に
距離１〜１．５ｍの範囲にスピーカＳＰＫを配置してス
ピーカＳＰＫから右側耳元までの伝達特性Ｔ₁及びスピ
ーカＳＰＫから左側耳元までの伝達特性Ｔ₂を決定す
る。この伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂が直進案内／その他の案内時
に目標応答設定部１３に設定される伝達特性となる。

【００３５】尚、上記方法で測定した左折時の伝達特性
Ｔ₂のゲインＧ₂は伝達特性Ｔ₁のゲインＧ₁より大きくな
り、右折時の伝達特性Ｔ₁のゲインＧ₁は伝達特性Ｔ₂の
ゲインＧ₂より大きくなり、直進案内／その他の案内時
の伝達特性Ｔ₁のゲインＧ₁は伝達特性Ｔ₂のゲインＧ₂と
ほぼ等しくなる。そこで、伝達特性の測定を行わず、図
２で説明したように伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂をゲインＧ₁，Ｇ₂
と遅延時間τ₁，τ₂のみで特定し、左折時におけるゲイ
ンＧ₂をゲインＧ₁より大きくなるように決定し、右折時
のゲインＧ₁をゲインＧ₂より大きくなるように決定し、
直進案内／その他の案内時にＧ₁＝Ｇ₂となるように決定
することもできる。

【００３６】（ｄ）ナビゲーション音声出力制御音声案内モードになるとナビゲーション装置１１はナビ
ゲーション音声Ｓ_NVと共に進行方向信号ＬＲＴＳを出力
するから、伝達特性切換部１９は該進行方向信号ＬＲＴ
Ｓに基づいて左折案内、右折案内、直進案内／その他の
案内の別を判断する。左折案内であれば、図１０で説明
した方法で得られている左折用の伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂を目
標応答設定部１３の伝達特性設定部１３ａ、１３ｂ（図
６）に設定する。また、右折案内であれば、右折用の伝
達特性Ｔ₁，Ｔ₂を目標応答設定部１３の伝達特性設定部
１３ａ、１３ｂに設定し、直進案内／その他の案内であ
れば直進用の伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂を設定する。この結果、
(1) 左折案内時における運転者左側耳元の目標信号ｄ
₂(n)の振幅が右側目標信号ｄ₁(n)より大きくなり、(2)
右折時には運転者右側耳元の目標信号ｄ₁(n)の振幅が左
側目標信号ｄ₂(n)より大きくなり、(3) 直進案内／その
他の案内時には右側目標信号ｄ₁(n)の振幅が左側目標信
号ｄ₂(n)の振幅に等しくなる。

【００３７】以上のように目標信号ｄ₁(n)，ｄ₂(n)が設
定されると、適応等化制御により左折案内時に運転者の
左側耳に入力する音量が右側耳に入力する音量より大き
くなり、運転者は雑音により案内音声を明瞭に聴取でき
なくても左折案内であったことを容易に認識でき、正し
く左折することができる。また、右折案内時には運転者
の右側耳に入力する音量が左側耳に入力する音量より大
きくなり、運転者は雑音により案内音声を明瞭に聴取で
きなくても右折案内であったことを認識でき、正しく右
折することができる。また、直進案内／その他の案内時
には運転者の左右耳に入力する音量が等しくなり正面か
ら音声案内が聞こえるため、運転者は雑音により案内音
声を明瞭に聴取できなくても直進／その他の案内であっ
たことを認識でき、直進あるいは道なり走行を継続する
ことができる。

【００３８】（Ｃ）本発明のナビゲーション音声出力装
置の第２実施例第１実施例では左折／右折／直進案内に応じて目標応答
設定部１３に設定する伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂を切り換えた場
合であるが、かかる方法であると、適応フィルタ１６ａ
の係数が一定値に収束するまでに時間を要し、左折案内
時に左側から、また、右折案内時に右側から、直進案内
時には正面から案内音声がそれぞれ聞こえるようになる
までに若干の時間遅れが発生する。そこで、予め左折用
の伝達特性Ｔ₁，Ｔ₂を目標応答設定部１３に設定し、ナ
ビゲーション音声あるいは白色ノイズ信号を入力した時
の適応フィルタ１６ａのフィルタ係数収束値を測定して
記憶する。同様に、右折用の伝達特性、直進用の伝達特
性をそれぞれ目標応答設定部１３に設定して適応フィル
タのフィルタ係数収束値を測定して記憶する。実際の制
御において、左折案内時に左折用フィルタ係数を適応フ
ィルタに設定し、右折案内時に右折用フィルタ係数を適
応フィルタに設定し、直進案内／その他の案内時に直進
用フィルタ係数を適応フィルタに設定する。このように
すれば、時間遅れなく、左折案内時に左側から、右折案
内時に右側から、直進案内時には正面から案内音声が直
ちに聞こえるようになる

【００３９】図１１は本発明のナビゲーション音声出力
装置の第２実施例構成図であり、図５の第１実施例と同
一部分には同一符号を付している。図中、１１はナビゲ
ーション音声Ｓ_NV（＝ｘ(n))を出力すると共に、右折の
音声案内であるか、左折の音声案内であるか、直進の音
声案内であるかを示す進行方向信号ＬＲＴＳを出力する
ナビゲーション装置である。１６ａはフィルタ部、１６
ａ₁₁〜１６ａ₂₁は係数Ｗ₁₁〜Ｗ₂₁が設定されるＦＩＲ型
デジタルフィルタ、１７ａ，１７ｂは左右のスピーカ、
１８は音響空間、３１は運転者、３２はフィルタ係数記
憶部であり、(1) 右折案内時にフィルタ部１６ａに設定
するフィルタ係数Ｗ_11R，Ｗ_21R、(2)左折案内時にフィ
ルタ部１６ａに設定するフィルタ係数Ｗ_11L，Ｗ_21L、
(3) 直進案内／その他の案内時にフィルタ部１６ａに設
定するフィルタ係数Ｗ_11C，Ｗ_21Cを記憶するもの、３３
はナビゲーション音声が右折案内か、左折案内か、直進
案内／その他の音声案内かに応じて所定のフィルタ係数
をフィルタ部１６ａに設定するフィルタ係数切換部であ
る。

【００４０】左折折用／右折用／直進用フィルタ係数
（Ｗ_11L，Ｗ_21L／Ｗ_11R，Ｗ_21R／Ｗ₁₁ _C，Ｗ_21C）は、第
１実施例の構成において予め左折用／右折用／直進用伝
達特性Ｔ₁，Ｔ₂を目標応答設定部１３に設定し、かつ、
ナビゲーション音声あるいは白色ノイズ信号を入力し、
その時の適応フィルタ１６ａのフィルタ係数収束値を測
定して求めて記憶部３２に記憶しておく。音声案内モー
ドになるとナビゲーション装置１１はナビゲーション音
声Ｓ_NVと共に進行方向信号ＬＲＴＳを出力するから、フ
ィルタ係数切換部３３は該進行方向信号ＬＲＴＳに基づ
いて左折案内、右折案内、直進案内／その他の案内の別
を判断する。フィルタ係数切換部３３は、左折案内であ
れば、左折用フィルタ係数Ｗ_11L，Ｗ_21Lを記憶部３２よ
り読み取ってフィルタ部１６ａのＦＩＲ型デジタルフィ
ルタ１６ａ₁₁〜１６ａ₂₁に設定し、右折案内であれば、
右折用フィルタ係数Ｗ_11R，Ｗ_21Rを記憶部３２より読み
取ってＦＩＲ型デジタルフィルタ１６ａ₁₁〜１６ａ₂₁に
設定し、直進案内であれば、直進用フィルタ係数
Ｗ_11C，Ｗ_21Cを記憶部３２より読み取ってＦＩＲ型デジ
タルフィルタ１６ａ₁₁〜１６ａ₂₁に設定する。

【００４１】この結果、左折案内時であれば運転者の左
側耳に入力する音量が右側耳に入力する音量より直ちに
大きくなり、運転者は雑音により案内音声を明瞭に聴取
できなくても左折案内であったことを容易に認識でき、
正しく左折することができる。また、右折案内時であれ
ば運転者の右側耳に入力する音量が左側耳に入力する音
量より直ちに大きくなり、運転者は雑音により案内音声
を明瞭に聴取できなくても右折案内であったことを認識
でき、正しく右折することができる。また、直進案内／
その他の案内時であれば運転者の左右耳に入力する音量
が等しくなり正面から音声案内が聞こえるため、運転者
は雑音により案内音声を明瞭に聴取できなくても直進／
その他の案内であったことを認識でき、直進あるいは道
なり走行を継続することができる。

【００４２】（Ｄ）本発明のナビゲーション音声出力装
置の第３実施例図１２は本発明のナビゲーション音声出力装置の第３実
施例の構成図であり、１１はナビゲーション音声Ｓ
_NV（＝ｘ(n))を出力すると共に、右折の音声案内である
か、左折の音声案内であるか、直進の音声案内であるか
を示す進行方向信号ＬＲＴＳを出力するナビゲーション
装置である。１７ａ，１７ｂは左右のスピーカ、１８は
音響空間、３１は運転者、４１ａ，４１ｂはゲイン可変
のアンプ、４２はナビゲーション音声が右折案内か、左
折案内か、直進案内／その他の音声案内かに応じてアン
プ４１ａ，４１ｂのゲインを切り換えるゲイン切換部で
ある。ゲイン切換部４２は、左折案内時には左側スピー
カ１７ｂに接続されているアンプ４１ｂのゲインＧ_Lを
右側スピーカ１７ａに接続されているアンプ４１ａのゲ
インＧ_Rより大きくし、右折案内時には右側スピーカ１
７ａに接続されているアンプ４１ａのゲインＧ_Rを左側
スピーカ１７ｂに接続されているアンプ４１ｂのゲイン
Ｇ_Lより大きくし、直進案内／その他の案内時にはゲイ
ンＧ_L，Ｇ_Rを等しくする。

【００４３】この結果、左折案内時であれば運転者の左
側耳に入力する音量が右側耳に入力する音量より大きく
なり、運転者は雑音により案内音声を明瞭に聴取できな
くても左折案内であったことを容易に認識でき、正しく
左折することができる。また、右折案内時であれば運転
者の右側耳に入力する音量が左側耳に入力する音量より
大きくなり、運転者は雑音により案内音声を明瞭に聴取
できなくても右折案内であったことを認識でき、正しく
右折することができる。また、直進案内／その他の案内
時であれば運転者の左右耳に入力する音量が等しくなり
正面から音声案内が聞こえるため、運転者は雑音により
案内音声を明瞭に聴取できなくても直進／その他の案内
であったことを認識でき、直進あるいは道なり走行を継
続することができる。

【００４４】尚、以上の実施例の説明では、左右スピー
カ１７ａ，１７ｂにナビゲーション音声信号のみ入力し
た場合について説明したが、これらスピーカにはオーデ
ィオのＬチャンネル／Ｒチャンネルの音声信号を合成し
て入力することもできる。以上、本発明を実施例により
説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主
旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排
除するものではない。

【００４５】

【発明の効果】以上本発明によれば、ナビゲーション音
声が左折案内の場合には左側の耳に入力する音声を右側
の耳に入力する音声より大きくし、右折案内の場合には
右側の耳に入力する音声を左側の耳に入力する音声より
大きくするようにしたから、雑音により明瞭に音声案内
を聴取できない場合であっても、音声案内の聞こえた方
向を運転者は認識でき、その方向に車両を進めることが
できる。すなわち、運転者は雑音により明瞭に音声案内
を聴取できない場合であっても、正しくナビゲーション
音声案内方向に車両を進行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】適応等化システム基本構成図である。

【図２】目標応答設定部に設定する特性の説明図であ
る。

【図３】適応フィルタの構成図である。

【図４】適応処理用参照信号（フィルタードリファレン
ス信号）を生成するフィルタの構成図である。

【図５】本発明のナビゲーション音声出力装置の第１実
施例構成図である。

【図６】目標応答設定部の構成図である。

【図７】フィルタードＸ信号作成用フィルタの構成図で
ある。

【図８】適応フィルタの構成図である。

【図９】適応信号処理装置の具体例である。

【図１０】目標信号出力用伝達特性の決定方法説明図で
ある。

【図１１】本発明のナビゲーション音声出力装置の第２
実施例構成図である。

【図１２】本発明のナビゲーション音声出力装置の第３
実施例構成図である。

【符号の説明】

１１・・ナビゲーション装置１３・・目標応答設定部１４ａ，１４ｂ・・第１、第２観測点における音を検出
するマイク１５ａ，１５ｂ・・演算部１６・・適応信号処理装置１６ａ・・適応フィルタ１７ａ．１７ｂ・・スピーカ１９・・伝達特性切り替え部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｓ 1/00 Ｈ０４Ｓ 1/00 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ナビゲーション音声信号を入力され、車
室内の左右に配置された少なくとも２つのスピーカより
ナビゲーション音声を出力するナビゲーション音声出力
装置において、ナビゲーション音声が左折案内の場合には左側の耳に入
力する音声を右側の耳に入力する音声より大きくし、右
折案内の場合には右側の耳に入力する音声を左側の耳に
入力する音声より大きくする音量制御手段を備えたこと
を特徴とするナビゲーション音声出力装置。
【請求項２】ナビゲーション音声信号を入力され、車
室内の左右に配置された少なくとも２つのスピーカより
ナビゲーション音声を出力するナビゲーション音声出力
装置において、運転者の左右の耳元位置を観測点とするとき、各観測点
における目標信号を出力するための伝達特性が設定さ
れ、ナビゲーション音声信号に該伝達特性をそれぞれ畳
み込んで得られる信号を各観測点における目標信号とし
て出力する目標応答設定部、各観測点で検出された検出信号と各観測点における目標
信号との差であるエラー信号を出力する手段、前記ナビゲーション音声信号及び各観測点におけるエラ
ー信号を入力され、各エラー信号のパワーが最小となる
ように適応信号処理を行って適応フィルタの係数を決定
し、適応フィルタによりナビゲーション音声信号にフィ
ルタ処理を施して得られる信号を左右スピーカに入力す
る適応信号処理装置、左折案内時に左側の耳に入力する音声が右側の耳に入力
する音声より大きくなるように各観測点の目標信号出力
用伝達特性を目標応答設定部に設定し、また、右折案内
時に右側に入力する音声が左側の耳に入力する音声より
大きくなるように各観測点の目標信号出力用伝達特性を
目標応答設定部に設定する手段を備えたことを特徴とす
るナビゲーション音声出力装置。
【請求項３】ナビゲーション音声信号を入力され、車
室内の左右に配置された少なくとも２つのスピーカより
ナビゲーション音声を出力するナビゲーション音声出力
装置において、左折案内時に左側の耳に入力する音声が右側の耳に入力
する音声より大きくなるように決定された第１のフィル
タ係数と、右折案内時に右側に入力する音声が左側の耳
に入力する音声より大きくなるように決定された第２の
フィルタ係数をそれぞれ記憶する手段、前記第１、第２のフィルタ係数が適宜設定され、入力さ
れたナビゲーション音声信号に該設定されたフィルタ係
数に応じたフィルタリング処理を施して第１、第２のス
ピーカに入力するフィルタ、左折時に左折用の第１のフィルタ係数を前記フィルタに
設定し、右折時に右折用の第２のフィルタ係数を前記フ
ィルタに設定するフィルタ係数切り替え手段を備えたこ
とを特徴とするナビゲーション音声出力装置。