ナビゲーション装置
【課題】 運転者に不快感を与えることなく音声ガイダンスを実行するナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】 運転データから対象交差点での運転者の行動を推定し、曲がるべき交差点で運転者が直進しようとしている場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＮＯ）、又は、直進すべき交差点で運転者が曲がろうとしている場合（Ｓ４１０：ＮＯ，Ｓ４６０：ＹＥＳ）、即ち、設定された進路と運転者の行動とが不一致である場合にのみ、音声ガイダンスを実行し、音声ガイダンスを実行した場合は、予め設定された所定時間だけ待機する（Ｓ４４０〜４５０，Ｓ４７０〜Ｓ４８０）。但し、曲がるべき交差点で直進しようとしている場合は、対象交差点までの距離Ｃｄが、車速Ｖから算出される必要距離Ｄneed＝ｆ(Ｖ)より小さい場合にのみ、音声ガイダンスを実行する（Ｓ４３０）。
【解決手段】 運転データから対象交差点での運転者の行動を推定し、曲がるべき交差点で運転者が直進しようとしている場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＮＯ）、又は、直進すべき交差点で運転者が曲がろうとしている場合（Ｓ４１０：ＮＯ，Ｓ４６０：ＹＥＳ）、即ち、設定された進路と運転者の行動とが不一致である場合にのみ、音声ガイダンスを実行し、音声ガイダンスを実行した場合は、予め設定された所定時間だけ待機する（Ｓ４４０〜４５０，Ｓ４７０〜Ｓ４８０）。但し、曲がるべき交差点で直進しようとしている場合は、対象交差点までの距離Ｃｄが、車速Ｖから算出される必要距離Ｄneed＝ｆ(Ｖ)より小さい場合にのみ、音声ガイダンスを実行する（Ｓ４３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者の行動推定を用いてガイダンスを行うナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されるナビゲーション装置では、目的地までの経路設定を行い、その設定された経路に従って、画面や音声を用いて運転者に対するガイダンス（経路案内）を行っている。
【０００３】
例えば、交差点での進路に関する音声ガイダンスは、ＧＰＳの観測データ等から算出される絶対位置と、現在位置や設定経路の表示等に用いる地図データとに基づいて、自車両から交差点までの距離を算出し、その交差点までの距離を交差点での進路と共に音声で伝えるようにされている。
【０００４】
また、このような音声ガイダンスは、通常、交差点に接近したある時点で単発的に行われるため、例えば他車の挙動に運転者の注意が向いているような場合に、これを聞き逃してしまう可能性がある。このため、音声ガイダンスに対する運転者の反応をターンシグナル信号の有無から検出し、運転者の反応が音声ガイダンスによる誘導とは異なる場合に、音声ガイダンスを再度行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−３２９４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、交差点で右折又は左折する時にターンシグナルを点灯させるタイミングは、運転者によって様々であり、運転者がナビゲーション装置で設定された経路通りに運転しようとしているにもかかわらず、音声ガイダンスが繰り返し行われると、運転者に不快感を与えてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで本発明では、上記問題点を解決するために、運転者に不快感を与えることなく音声ガイダンスを実行するナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明のナビゲーション装置では、距離算出手段が、目的地までの経路を表す経路情報、及び車両の現在位置を表す位置情報を取得し、これら経路情報及び位置情報に基づいて、経路情報に含まれる案内ポイントまでの距離を求める。また、運転データ取得手段が、自車両の速度情報と、自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報とからなる運転データを取得し、運転者行動推定手段が、この運転データ取得手段にて取得された運転データの履歴に基づいて案内ポイントでの運転者の行動を推定する。
【０００８】
そして、音声ガイダンス実行手段が、距離算出手段にて求められた距離が予め設定された許容値以下であり、且つ運転者行動推定手段での推定結果と、案内ポイントで採るべき運転者の行動とが不一致である場合に、その案内ポイントに関する音声ガイダンスを実行する。
【０００９】
従って、本発明のナビゲーション装置によれば、分岐点で運転者が採るべき行動と、運転データから推定される案内ポイント（例えば経路の分岐点など）での運転者の行動とが一致していれば、音声ガイダンスは実行されず、即ち、本当に必要な時にだけ音声ガイダンスが実行されることになるため、運転者に不快感を与えることなく必要な情報を提供することができる。
【００１０】
また、本発明のナビゲーション装置では、速度情報と操作情報とからなる運転データの履歴に基づいて運転者の行動を推定しているため、運転者が案内ポイントの手前で実行すべき具体的な行動（例えば経路の分岐点におけるターンシグナルの操作）を起こす以前に、運転者の行動を推定することができ、ターンシグナルに基づいて音声ガイダンスの制御を実行する従来装置と比較して、より的確な音声ガイダンスを実行することができる。
【００１１】
ところで、自車両の走行状態とは、具体的には、例えば、車両の加減速が考えられる。この場合、操作情報としては、例えば、アクセルペダル及びブレーキペダルに関するものを用いればよい。
【００１２】
但し、自車両の走行状態とは、車両の加減速に限るものではなく、例えば、車両の向きなども考えられ、その場合、操作情報としては、例えば、ステアリングに関するものを用いればよい。
【００１３】
また、運転者行動推定手段は、予め収集された運転データ又は運転データに相当する疑似運転データからなる蓄積データに基づき、これら蓄積データの履歴から特定される運転行動パターンを分類することで生成された複数のテンプレートを備え、このテンプレートと運転データ取得手段にて取得された運転データの履歴とを比較することで案内ポイントでの運転者の行動を推定するように構成してもよい。但し、疑似運転データとは、例えば、ドライビングシミュレータを用いるなどして、実車を運転することなく収集される運転データと同等のデータのことである。
【００１４】
そして、この場合、テンプレートは、例えば、次のようにして作成されたものを用いることができる。
まず、案内ポイント前の一定期間の間に収集された一連（Ｎ１個：Ｎ１は正整数）の蓄積データを蓄積データ群とし、これら蓄積データ群間で互いに近似したもの同士を同一クラスタに分類する。次に、その分類されたクラスタ毎に、同じタイミングで取得された蓄積データの平均値を算出することで、一連（Ｎ１個）の平均蓄積データからなる平均データ群を生成する。更に、生成された平均データ群のそれぞれについて、該平均データ群の中から連続したＮ２（Ｎ２はＮ１より小さい正整数）個の平均蓄積データからなる部分データ群を、その先頭となる平均蓄積データの位置を、予め設定されたシフト期間ずつシフトさせながら切り出す。このようにして切り出された部分データ群のそれぞれをテンプレートとする。
【００１５】
つまり、平均データ群は、案内ポイント前で生じる運転データの特徴的な変化パターンの平均的な発生タイミングを表すものであり、この平均データ群から、タイミングをずらしながら切り出した部分データ群をテンプレートとしている。
【００１６】
従って、このようなテンプレートを用いる本発明では、特徴的な変化パターンが平均より速いタイミングで発生したり、逆に平均より遅いタイミングで発生したとしても、これを確実に捉えることができ、運転者の行動を精度良く推定することができる。
【００１７】
なお、テンプレートは、複数の運転者について収集した蓄積データによって作成されていてもよいし、特定の運転者について収集した蓄積データによって作成されていてもよい。
【００１８】
前者の場合、全ての運転者に対して共通に適用可能なテンプレートとすることができ、また、後者の場合、特定の運転者の行動を非常に高精度に推定することが可能なテンプレートとすることができる。
【００１９】
また、テンプレートを、予め設定された天候の種類毎又は予め設定された時間帯毎に用意し、運転者行動推定手段は、外部から取得した天候又は時間帯を特定する情報に基づいて、使用するテンプレートを切り換えるように構成してもよい。
【００２０】
即ち、運転者の行動や運転データは、道路の状態や周囲の明るさ等の環境的な要因によって変化するため、これら環境的な要因との対応関係を有する天候や時間帯等に基づいてテンプレートの切り換えを行うことにより、より高精度に運転者の行動を推定することができる。
【００２１】
ところで、案内ポイントは、具体的には経路の分岐点が考えられ、案内ポイントでの運転者の行動とは、分岐点での進路に応じた車両操作が考えられる。
この場合、曲がるべき分岐点で運転者の行動が直進しようとするものであると推定される場合は、曲がるべきこと（直進すべきではないこと）を案内し、或いは直進すべき分岐点で運転者の行動が曲がろうとするものであると推定される場合は、直進すべきこと（曲がるべきではないこと）を案内すればよい。
【００２２】
また、運転者が余裕を持って音声ガイダンスに従うことができるタイミング（案内ポイントまでの距離）は、車速によって異なり、音声ガイダンスのタイミングが早過ぎると、分岐点までの距離を正しく把握することができず、手前の分岐点をガイダンスされた分岐点と勘違いしたり、ガイダンスされた分岐点を通り過ぎてしまう可能性があり、逆に音声ガイダンスのタイミングが遅過ぎると、運転者がガイダンスに従うことができない可能性がある。
【００２３】
そこで、音声ガイダンス実行手段にて使用される許容値は、車速に応じて可変設定されることが望ましい。
また、音声ガイダンス実行手段は、音声ガイダンスを実行した場合、その音声ガイダンスの対象となった案内ポイントに関する再度の音声ガイダンスの実行を禁止する第１禁止手段、又は、同じく再度の音声ガイダンスの実行を予め設定された待機時間だけ禁止する第２禁止手段を備えていてもよい。
【００２４】
このうち前者の場合、音声ガイダンスは１度しか実行されないため、音声ガイダンスが繰り返されることで運転者に不快感を与えてしまうことを確実に防止することができる。
一方、後者の場合、音声ガイダンスに運転者が従わなければ、待機時間毎に繰り返し音声ガイダンスが実行されることになり、音声ガイダンスの内容を運転者に確実に認識させることができる。
【００２５】
なお、音声ガイダンス実行手段は、運転者行動推定手段での推定結果と、案内ポイントで採るべき運転者の行動とが一致する場合、該案内ポイントに関する音声ガイダンスの実行を禁止するように構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のナビゲーション装置１０の構成、及びナビゲーション装置１０が接続された車内ＬＡＮの概略構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、ナビゲーション装置１０は、車両に搭載され、車内ＬＡＮ２４を介してエンジンＥＣＵ２１，ブレーキＥＣＵ２２，ステアリングＥＣＵ２３をはじめとする各種ＥＣＵや車載機器と接続されている。
【００２８】
このうち、エンジンＥＣＵ２１は、少なくとも、運転者のアクセルペダルの踏込量に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度センサからの検出信号に基づいて、エンジンの回転を制御するように構成されている。また、ブレーキＥＣＵ２２は、少なくとも、運転者のブレーキペダル操作に応じてブレーキ油を圧送するマスタシリンダの油圧からブレーキ操作量を検出するマスタシリンダ圧センサや、車速を検出する車速センサからの検出信号に基づいて、ＡＢＳ制御やトラクション制御等を実行するように構成されている。また、ステアリングＥＣＵ２３は、少なくとも、ドライバのステアリング操作時における前輪の操舵角を検出するステア各センサからの検出信号に基づいて、操舵輪の舵角変更時のア
シスト力を発生させるパワーステアリング制御を実行するように構成されている。
【００２９】
そして、これらＥＣＵ２１〜２３等にて検出される各種車両情報（アクセル開度，ブレーキ操作量，車速など）は、車内ＬＡＮ２４を介して相互に任意に送受信できるようにされている。
【００３０】
次に、ナビゲーション装置１０は車両に搭載され、車両の現在位置を検出する位置検出器１１と、車両周囲の状態を検出する各種センサからなるセンサ群９と、ユーザーからの各種指示を入力するための操作スイッチ群１２と、操作スイッチ群１２と同様に各種指示を入力可能であってナビゲーション装置１０とは別体となったリモートコントロール端末（以下、リモコンと称す）１３ａと、リモコン１３ａからの信号を入力するリモコンセンサ１３ｂと、パケット通信網に接続して外部と通信を行う外部通信機１４と、地図データや各種の情報を記録した地図記憶媒体から地図データ等を入力する地図データ入力器１５と、地図や各種情報の表示を行うための表示部１６と、各種のガイド音声等を出力するための音声出力部１７と、ユーザーが発話した音声に基づく電気信号を出力するマイクロフォン１８と、車内ＬＡＮ２４を介して他の装置と各種車両情報等をやりとりする車内ＬＡＮ通信部２０と、上述した位置検出器１１，センサ群９，操作スイッチ群１２，リモコンセンサ１３ｂ，地図データ入力器１５，マイクロフォン１８，車内ＬＡＮ通信部２０からの入力に応じて各種処理を実行し、表示部１６，音声出力部１７，車内ＬＡＮ通信部２０を制御する制御部１９とを備え このうち、位置検出器１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System ）用の人工衛星からの電波を図示しないＧＰＳアンテナを介して受信してその受信信号を出力するＧＰＳ受信機１１ａと、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ１１ｂと、車両の前後方向の加速度等から走行した距離を検出するための距離センサ１１ｃと、地磁気から進行方位を検出するための地磁気センサ１１ｄとを備えている。そして、これら各センサ等１１ａ〜１１ｄからの出力信号に基づいて制御部１９が、車両の位置，方位，速度等を算出する。なお、ＧＰＳ受信機１１ａからの出力信号に基づいて現在位置を求める方式は様々な方式があるが、単独測位方式、相対測位方式（Ｄ−ＧＰＳ方式，干渉測位方式）の何れであってもよい。特に干渉測位方式のうちのＲＴＫ−ＧＰＳ（RealTime Kinematics Global Positioning System ）方式を利用するようになっているとよい。
【００３１】
操作スイッチ群１２は、表示部１６の表示面と一体に構成されたタッチパネル及び表示部１６の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等から構成される。尚、タッチパネルと表示部１６とは積層一体化されており、タッチパネルには、感圧方式，電磁誘導方式，静電容量方式，あるいはこれらを組み合わせた方式など各種の方式があるが、その何れを用いてもよい。
【００３２】
センサ群９は、周知の雨滴センサや日射センサ等の天候の特定に使用可能なセンサの他、自車両のヘッドライトの点灯状態を検出するセンサやタイマー等、時間帯の特定に使用可能なセンサや機器や、車両周囲の状況を撮像するカメラ等を含む。
【００３３】
外部通信機１４は、外部のパケット通信網を介してＧＰＳの基準基地局とデータの送受信を行う（ＲＴＫ−ＧＰＳ方式の測位の際）ように構成される。
地図データ入力器１５は、図示しない地図記憶媒体に記憶された各種データを入力するための装置である。地図記憶媒体には、地図データ（ノードデータ、リンクデータ、コストデータ、道路データ、地形データ、マークデータ、交差点データ、施設のデータ等）、案内用の音声データ、音声認識データ等が記憶されている。このようなデータを記憶する記憶媒体の種類としては、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭの他、ハードディスクやメモリカード等の記憶媒体を用いても良い。
【００３４】
表示部１６は、カラー表示装置であり、液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ，ＣＲＴなどがあるが、その何れを用いてもよい。表示部１６の表示画面には、地図データ入力器１５より入力された地図データに基づく地図画像が表示され、この地図画像に重ねて位置検出器１１にて検出した車両の現在地を示すマーク、目的地までの誘導経路、名称、目印、各種施設のマーク等の付加データも表示される。
【００３５】
音声出力部１７は、地図データ入力器１５より入力した施設のガイドや各種案内の音声を出力する。
マイクロフォン１８は、利用者が音声を入力（発話）するとその入力した音声に基づく電気信号（音声信号）を制御部１９に出力するものである。このマイクロフォン１８を介して入力される音声コマンドによって、ナビゲーション装置１０の操作が可能なように構成されている。
【００３６】
車内ＬＡＮ通信部２０は、車内ＬＡＮ２４を介して車内ＬＡＮ２４に接続された様々な機器（エンジンＥＣＵ２１〜２３等）と通信を行う。
制御部１９は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、ＲＯＭ及びＲＡＭに記憶されたプログラムに基づいて各種処理を実行する。
【００３７】
ここで、図２は、制御部１９が実行する処理の概要を示す機能ブロック図である。
図２に示すように、制御部１９は、位置検出器１１からの検出信号、外部通信機１４を介して得られるＧＰＳ基準基地局からのデータに基づいて、車両の現在位置を示す位置情報を求める位置算出部３０と、地図データ入力器１５に格納された地図データ、操作スイッチ群１２やリモコン１３ａの操作、又はマイクロフォン１８からの音声コマンド等に従って、目的地の設定や、現在位置から目的地までの最適な経路の設定などを行う経路設定部３１と、位置算出部３０にて算出された位置情報、経路設定部３１にて設定された経路に従って、経路中に設定される直近の案内ポイント（本実施形態では交差点）までの距離を算出する距離算出部３２と、センサ群９からの情報に基づいて特定される天候や時間帯に基づいて使用すべきテンプレート（後述する）を選択するテンプレート選択部３６と、車内ＬＡＮ通信部２０を介してＥＣＵ２１〜２３等から取得する車速や、アクセル開度，ブレーキ操作量等といった自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報、及びテンプレート選択部３６で選択されたテンプレートに基づいて、運転者の行動を推定する運転者行動推定部３３とを備えている。
【００３８】
また、制御部１９は、位置算出部３０にて算出された位置情報（現在位置）に基づき、地図データ入力器１５を介して読み込んだ現在位置付近の地図を、現在位置を示すマークや、経路設定部３１にて設定された経路と共に表示部１６に表示する表示処理部３４と、経路設定部３１からの経路情報、距離算出部からの距離情報Ｃｄ、運転者行動推定部３３での推定結果を表す推定結果フラグＦに従って、経路情報に含まれた案内ポイントに関するガイダンスを音声出力部１７を介して音声により実行する音声ガイダンス実行部３５とを備えている。
【００３９】
そして、制御部１９を構成するＲＯＭには、運転者行動推定部３３にて運転者の行動を推定する際に使用される行動パターンテンプレートが記憶されている。なお、行動パターンテンプレートは、天候（晴れ，曇り，雨，雪等）や時間帯（明け方，昼間，夕方，夜間等）で分類された複数種類のものが用意されている。
【００４０】
ここで、行動パターンテンプレートの作成手順を図３に示すフローチャート、及び図４に示す説明図を用いて説明する。なお、行動パターンテンプレートは、ナビゲーション装置１０外部のコンピュータ上で実行される処理によって作成される。
【００４１】
図３に示すように、まず、車両の状態を表す各種車両情報を予め設定されたサンプリング間隔Ｓでサンプリングしたデータが、天候及び時間帯で特定される環境条件毎に分けて蓄積されたデータベースから、予め指定された複数の車両情報（本実施形態では、アクセル開度Ａ，ブレーキ操作量Ｂ，車速Ｖ）で表される運転データを環境条件を指定してロードする（Ｓ１１０）。
【００４２】
なお、データベースに蓄積された運転データ（以下、「蓄積データ」という。）は、実車を用いた測定により収集されたものであってもよいし、ドライビングシミュレータを用いて収集されたもの（疑似運転データ）であってもよい。また、蓄積データは、特定の個人について収集されたものであってもよいし、不特定多数の人について収集されたものであってもよい。そして、交差点前の所定期間Ｔｐの間に取得されたＴｐ／Ｓ（＝Ｎ１）個の蓄積データを交差点前蓄積データＵＧ群とし、右折又は左折をした全ての交差点についての交差点前蓄積データ群ＵＧをロードし、しかも、このような交差点前蓄積データ群ＵＧを１００個分ロードするものとする。
【００４３】
このようにしてロードされた全ての蓄積データの各要素Ａ，Ｂ，Ｖを、いずれも０〜１の値を持つように正規化（Ｓ１２０）した後、交差点前蓄積データ群ＵＧをクラスタリング手法を用いて分類する（Ｓ１３０）。
【００４４】
具体的には、交差点前蓄積データ群ＵＧ間の距離を定義し、この距離が互いに近いもの同士を同一クラスタに分類する。なお、このようなクラスタリング手法は周知のものであり、例えばk-means 法を用いることができるが、これに限るものではない。
【００４５】
このＳ１３０での分類結果に従って、図４中の左側に示すように、分類されたＭ個のクラスタ（ｍ＝１〜Ｍ）毎に、交差点前蓄積データ群ＵＧの平均値を算出する（Ｓ１４０）。
【００４６】
以下、クラスタｍの交差点前蓄積データ群ＵＧの平均値を平均データ群ＵＧm 、と呼び、（１）式で表すものとする。但し、（１）式におけるＵm (ｉ)は、平均データ群ＵＧm を構成するｉ（ｉ＝１〜Ｔｐ／Ｓ）番目の平均蓄積データであり、（２）式で表すものとする。また、（２）式におけるＡm (ｉ)は、同じクラスタｍに含まれる全ての交差点前蓄積データ群ＵＧから、ｉ番目の蓄積データのアクセル開度Ａを抽出して求めたアクセル開度Ａの平均値であり、Ｂm (ｉ)，Ｖm (ｉ)も同様にして求めたブレーキ操作量Ｂ及び車速Ｖの平均値である。
【００４７】
ＵＧm ＝｛Ｕm (１)，Ｕm (２)，…，Ｕm (Ｔｐ／Ｓ)｝ （１）
Ｕm (ｉ)＝｛Ａm (ｉ)，Ｂm (ｉ)，Ｖm (ｉ)｝ （２）
このようにして求めたＭ個の平均データ群ＵＧm のそれぞれについて、図４（ｂ）に示すように、平均データ群ＵＧm から連続するＴｗ／Ｓ（＝Ｎ２）個の平均蓄積データＵm (ｉ)を、Ｔｆ／Ｓ個ずつずらしながら切り出したＲ（＝（Ｔｐ−Ｔｗ）／Ｔｆ＋１）個のグループ（部分データ群）を、行動パターンテンプレートＴmr（ｒ＝１〜Ｒ）として切り出して（Ｓ１４０）、本手順を終了する。
【００４８】
但し、Ｔｗは、行動パターンテンプレートが示す期間の長さ、Ｔｆは、行動パターンテンプレートを切り出す際のずれ期間の長さを表す。
なお、行動パターンテンプレートＴmrは（３）式で表され、この（３）式におけるＵmr(ｊ)は、ｊ＝１〜Ｔｗ／Ｓとして、（４）式で定義された平均蓄積データである。また、Ｕmr(ｊ)は（５）式で表され、この（５）式におけるＡmr(ｊ)，Ｂmr(ｊ)，Ｖmr(ｊ)は、（４）式と同様に定義されたアクセル開度，ブレーキ操作量，車速の平均値である。
【００４９】
Ｔmr＝｛Ｕmr(１)，Ｕmr(２)，…，Ｕmr(Ｔｗ／Ｓ)｝ （３）
Ｕmr(ｊ)＝Ｕm (ｊ＋(ｒ−１)×Ｔｆ／Ｓ) （４）
Ｕmr(ｊ)＝｛Ａmr(ｊ)，Ｂmr(ｊ)，Ｖmr(ｊ)｝ （５）
つまり、行動パターンテンプレートＴmrは、各クラスタｍ毎にＲ個生成され、全体としてはＭ×Ｒ個生成される。また、以上の手順を、Ｓ１１０で選択する環境条件を順次変更して、全ての環境条件について繰り返すことにより、各環境条件毎に行動パターンテンプレートＴmrが生成されることになる。
【００５０】
なお、本実施形態では、Ｓ＝０．５秒，Ｔｐ＝１０秒，Ｔｗ＝５秒，Ｔｆ＝１秒であり、Ｔｐ／Ｓ＝２０個，Ｔｗ／Ｓ＝１０個，Ｔｆ／Ｓ＝２個，Ｒ＝６個である。また、クラスタ数Ｍは、Ｓ１３０での処理結果によって異なるが、５〜７個程度であり、従って、行動パターンテンプレートＴmrは、３０〜４０個程度の規模となる。
【００５１】
次に、制御部１９が実行する処理について説明する。
但し、位置算出部３０，経路設定部３１，距離算出部３２，表示処理部３４の処理は、周知の処理であるため説明を省略し、本発明の主要部に関わるテンプレート選択部３６，運転者行動推定部３３，音声ガイダンス実行部３５の処理を、図５，６，８に示すフローチャートに沿って説明する。
【００５２】
なお、図５に示す処理は、経路設定部３１にて目的地までの経路設定が行われると、その後、車両が目的地に到達するまでの間、繰り返し実行される。
本処理が起動すると、まず、距離算出部３２から交差点（以下、この交差点を「対象交差点」と称する。）までの距離Ｃｄを取得し、その距離Ｃｄが予め設定された判定開始距離（本実施形態では３００ｍ）以下であるか否かを判断する（Ｓ２００）。そして、距離Ｃｄが判定開始距離より大きければ、同ステップを繰り返すことで待機し、一方、距離Ｃｄが判定開始距離以下であれば、対象交差点に十分に接近したものとして、テンプレート選択部３６に相当するテンプレート選択処理（Ｓ２１０）、運転者行動推定部３３に相当する運転行動推定処理（Ｓ２２０）、及び音声ガイダンス実行部３５に相当する音声ガイダンス実行処理（Ｓ２３０）を実行する。
【００５３】
その後、距離算出部３２から交差点までの距離Ｃｄを取得して、その距離Ｃｄに基づいて、対象交差点を通過したか否かを判断する（Ｓ２４０）。そして、対象交差点を未だ通過していなければ、Ｓ２２０に戻って、上記Ｓ２２０，Ｓ２３０の処理を繰り返し実行し、一方、対象交差点を既に通過していれば、Ｓ２００に戻り、次の交差点を対象交差点として同様の処理を繰り返す。
【００５４】
なお、Ｓ２１０にて実行されるテンプレート選択処理では、センサ群９からの情報に基づいて特定される天候や時間帯から環境条件を特定し、その特定した環境条件に基づいて使用すべきテンプレートを選択する。
【００５５】
次に、Ｓ２２０にて実行される運転行動推定処理の詳細を、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理では、まず、車内ＬＡＮ通信部２０を介してアクセル開度Ａ(ｔ)，ブレーキ操作量Ｂ(ｔ)，車速Ｖ(ｔ)を要素とする運転データＤＵ(ｔ)＝｛Ａ(ｔ)，Ｂ(ｔ)，Ｖ(ｔ)｝が読み込まれるまで待機し（Ｓ３１０）、運転データＤＵ(ｔ)が読み込まれると、各要素Ａ(ｔ)，Ｂ(ｔ)，Ｖ(ｔ)を、いずれも０〜１の値をとるように正規化する（Ｓ３２０）。
【００５６】
なお、ｔはデータをサンプリングした時刻を表し、運転データＤＵ(ｔ)は、上述したサンプリング間隔Ｓ（＝０．５秒）毎に読み込まれるものとする。
そして、この正規化された運転データＤＵ(ｔ)を含む、過去Ｔｗ（＝５秒）間分の運転データＤＵ（ｔ），ＤＵ(ｔ−Ｓ)，…，ＤＵ（ｔ−Ｔｗ）が、制御部１９を構成するＲＡＭに保存されるように、ＲＡＭの保存データを更新する（Ｓ３３０）。なお、以下では、このＲＡＭに保存されたＴｗ秒間分（Ｔｗ／Ｓ個）の運転データを運転データ群ＭＧとして（６）式にて表し、運転データ群ＭＧに属する各運転データＭＵ(ｊ)を（７）式にて表す。但し、ｊ＝１〜Ｔｗ／Ｓであり、ｊ＝１が最古のデータ、ｊ＝Ｔｗ／Ｓが最新のデータを表す。即ち、ＤＵ(ｔ−Ｔｗ)＝ＭＵ(１)，…，ＤＵ(ｔ)＝ＭＵ(Ｔｗ／Ｓ)であるものとする。
【００５７】
ＭＧ＝｛ＭＵ(１)，ＭＵ(２)，…，ＭＵ(Ｔｗ／Ｓ)｝ （６）
ＭＵ(ｊ)＝｛Ａ(ｊ)，Ｂ(ｊ)，Ｖ(ｊ)｝ （７）
そして、運転データ群ＭＧと、制御部１９のＲＯＭに格納された行動パターンテンプレートＴmrとに基づいて、時刻ｔにおける類似度Ｒ(ｔ)を算出する（Ｓ３４０）。
【００５８】
具体的には、まず、（８）式により、行動パターンテンプレートＴmrのそれぞれについて、運転データ群ＭＧとの距離を表す指標データＲmrを算出する。但し、αｒは、重み計数であり、図７（ａ）に示すように、テンプレート番号ｒが大きいほど、つまり、対象交差点により近い位置でのデータに基づくテンプレートであるほど、小さな値をとるように設定されている。
【００５９】
【数１】
そして、これら行動パターンテンプレートＴmr毎に算出された指標データＲmrのうち、その値が最も小さいもの（即ち、運転データ群ＭＧに最も類似した行動パターンテンプレートとの距離）を、時刻ｔにおける代表指標データＲＥ(ｔ)として抽出する（（９）式参照）と共に、このようにして算出された過去の代表指標データの中で最大のものを、基準指標データＲＫ(ｔ)として抽出する（（１０）式参照）。更に、代表指標データＲＥ(ｔ)を、基準指標データＲＫ(ｔ)用いて正規化（（１１）式参照）したものを類似度Ｒ(ｔ)とする。
【００６０】
【数２】
次に、図７（ｂ）に示すように、距離算出部３２から取得した交差点までの距離Ｃｄを入力として、距離Ｃｄが一定距離（本実施形態では５０ｍ）以下の場合は１を出力し、距離Ｃｄが一定距離より大きい場合は、距離Ｃｄが大きいほど値が小さくなる１より小さな値を出力するメンバシップ関数を用いて、メンバシップ値Ｍｓを求める（Ｓ３５０）。
【００６１】
更に、このメンバシップ値Ｍｓを先のＳ３４０にて求めた類似度Ｒ(ｔ)に乗じることにより、確信度Ｋ（＝Ｓ(ｔ)×Ｍｓ）を算出し（Ｓ３６０）、その確信度Ｋが予め設定された判定しきい値ＴＨ（本実施形態では０．５）以上であるか否かを判断する（Ｓ３７０）。
【００６２】
そして、確信度Ｋが判定しきい値ＴＨ以上であれば、運転者は交差点で曲がろうとしているものとして、推定結果フラグＦを１に設定し（Ｓ３８０）、一方、確信度Ｋが判定しきい値ＴＨより小さければ、運転者は直進しようとしているものとして、推定結果フラグＦを０に設定して（Ｓ３９０）、本処理を終了する。
【００６３】
次に、Ｓ２３０にて実行される音声ガイダンス実行処理の詳細を、図８に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、経路設定部３１にて設定された経路を参照して、対象交差点で曲がるべきか否か（Ｓ４１０）、及び、推定結果フラグＦが１に設定されているか否か、即ち運転者は交差点で曲がろうとしているか否か（Ｓ４２０，Ｓ４６０）を判断し、曲がるべき交差点で運転者は曲がろうとしている場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＹＥＳ）、又は直進すべき（曲がるべきではない）交差点で、運転者は直進しようとしている場合（Ｓ４１０：ＮＯ，Ｓ４６０：ＮＯ）は、設定経路に基づく対象交差点での進路と運転者の行動は一致しているため、音声ガイダンスを実行することなく、そのまま本処理を終了する。
【００６４】
一方、曲がるべき交差点で運転者が直進しようとしている場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＮＯ）には、交差点までの距離Ｃｄが、先のＳ３２０にて正規化された車速Ｖを
入力として関数ｆ(Ｖ)を用いて算出される必要距離Ｄneed＝ｆ(Ｖ)より小さいか否かを判断する（Ｓ４３０）。
【００６５】
なお、関数ｆ(Ｖ)は、図９に示すように、車速Ｖが大きいほど、必要距離Ｄneedも大きくなり、しかも、最初の音声ガイダンスが、運転者にとって余裕を持って従うことができるようなタイミングで開始されるように設定されている。
【００６６】
そして、交差点までの距離Ｃｄが必要距離Ｄneedより小さい場合（図中ｄ１参照）は、対象交差点では曲がるべきであること（或いは直進すべきではないこと）を案内する音声ガイダンスを実行し（Ｓ４４０）、その後、予め設定された所定時間（例えば１秒）待機して（Ｓ４５０）、本処理を終了する。また、交差点までの距離Ｃｄが必要距離Ｄneed以上である場合（図中ｄ２参照）は、音声ガイダンスを実行するには未だ早過ぎるものとして、音声ガイダンスを実行することなく、そのまま本処理を終了する。
【００６７】
また、直進すべき交差点で運転者が曲がろうとしている場合（Ｓ４１０：ＮＯ，Ｓ４６０：ＹＥＳ）は、対象交差点では曲がるべきではないこと（或いは直進すべきこと）を案内する音声ガイダンスを実行し（Ｓ４７０）、その後、予め設定された所定時間（例えば１秒）待機して（Ｓ４８０）、本処理を終了する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態のナビゲーション装置１０においては、予め設定された交差点での進路と運転データＤＵ(ｔ)から推定される交差点での運転者の行動とが不一致である場合のみ、音声ガイダンスが実行され、しかも、音声ガイダンスが一旦実行されると、以後、交差点での進路と運転者の推定行動とが一致するまでの間、待機時間をおいて繰り返し実行される。
【００６９】
従って、本実施形態のナビゲーション装置１０によれば、運転者に音声ガイダンスの内容を確実に認識させることができるだけでなく、設定された進路通りに運転しようとしているにもかかわらず音声ガイダンスが実行されたり、音声ガイダンスが実行された後、音声ガイダンスに従った運転をしようとしているにも関わらず、音声ガイダンスが必要以上に繰り返されたりすることにより、運転者に不快感を与えてしまうことを防止できる。
【００７０】
また、本実施形態のナビゲーション装置１０では、交差点での進路と運転者の推定行動とが不一致であっても、交差点までの距離が、車速に応じて求められる必要距離Ｄneed以下にならなければ、音声ガイダンスを実行しないようにされているため、運転者が余裕を持って従うことができる適切なタイミングで、音声ガイダンスを実行することができる。
【００７１】
ここで、図１０（ａ）は、ドライビングシミュレータにて収集した運転データＤＵ(ｔ)を用いて、上述のテンプレート作成手順により行動パターンテンプレートＴmrを作成し、更に、この行動パターンテンプレートＴmrを用いて運転者行動推定処理を実行して確信度Ｋを求め、Ｋ＝０．５となるポイントを、その近似直線と共にグラフに示したものである。なお、この近似曲線は、ｆ(Ｖ)＝２．１３１４Ｖ−４６．９９３で表される。
【００７２】
そして、図１１は、同じ行動パターンテンプレートＴmrを用い、判定しきい値をＴＨ＝０．５に設定して、被験者（運転者）に経路を教えないで、交差点で曲がるべきことを案内する音声ガイダンスを行い、その時の音声ガイダンスのタイミング（交差点までの距離Ｃｄ，車速Ｖ）と、被験者が受けた印象（○▲×印でプロット）を対応づけて、近似曲線ｆ(Ｖ)と共にグラフに表したものである。
【００７３】
図１１からは、Ｃｄ＞ｆ(ｖ)の範囲では、「指示が遅すぎて従えなかった」という印象（図中Ｘ印）が皆無であることがわかる。
また、運転行動推定処理によって正しい推定結果が得られる確率（認識率）を求めたところ、図１０（ｂ）に示すように、判定しきい値をＴＨ＝０．５に設定した場合は８２．４％、ＴＨ＝０．６に設定した場合は８５．３％であり、高い認識率が得られることがわかる。
【００７４】
また、ナビゲーション装置１０では、案内ポイント前で生じる運転データ（蓄積データ）の特徴的な変化パターンの平均的な発生タイミングを表す平均データ群ＵＧから、タイミングをずらしながら切り出した部分データ群をテンプレートＴmrとしている。
【００７５】
従って、ナビゲーション装置１０によれば、特徴的な変化パターンが、何等かの原因で平均より速いタイミングで発生したり、逆に平均より遅いタイミングで発生したとしても、これを確実に捉えることができ、運転者の行動を精度良く推定することができる。
【００７６】
また、ナビゲーション装置１０では、天候や時間帯から特定される環境条件毎にテンプレートＴmr用意し、その時々の環境条件に適合したテンプレートＴmrを選択して使用するようにされている。
【００７７】
従って、ナビゲーション装置１０によれば、道路の状態や周囲の明るさ等が変化しても、常に精度良く運転者の行動を推定することができる。
なお、本実施形態において、距離算出部３２が距離算出手段、Ｓ３１０が運転データ取得手段、Ｓ２１０（テンプレート選択部３６）及びＳ２２０（運転者行動推定部３３）が運転者行動推定手段、Ｓ２３０（音声ガイダンス実行部３５）が音声ガイダンス実行手段、Ｓ４５０，Ｓ４８０が第２禁止手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
【００７８】
本実施形態のナビゲーション装置１０は、制御部１９が実行する運転者行動推定部３３，音声ガイダンス実行部３５としての処理の内容が、第１実施形態のものとは一部異なるだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００７９】
本実施形態では、図１２に示すように、図５に示した処理対して、Ｓ２１５，Ｓ２５０が追加されている。
つまり、本処理が起動すると、まず、距離算出部３２から対象交差点までの距離Ｃｄを取得し、その距離Ｃｄが予め設定された判定開始距離（本実施形態では３００ｍ）以下になるまで待機し（Ｓ２００）、距離Ｃｄが判定開始距離以下になると、対象交差点に十分に接近したものとして、テンプレート選択部３６に相当するテンプレート選択処理（Ｓ２１０）にてテンプレートを選択し、音声ガイダンスの実行状態を示す実行フラグＧｃを、未実行であることを表す０に設定（Ｓ２１５）した後、運転者行動推定部３３に相当する運転行動推定処理（Ｓ２２０）、及び音声ガイダンス実行部３５に相当する音声ガイダンス実行処理（Ｓ２３０）を実行する。
【００８０】
その後、距離算出部３２から交差点までの距離Ｃｄを取得して、その距離Ｃｄに基づいて、対象交差点を通過したか否かを判断する（Ｓ２４０）。そして、対象交差点を未だ通過していなければ、Ｓ２３０の音声ガイダンス実行処理（後述する）によって実行フラグＧｃが１に書き替えられたか否かを判断し（Ｓ２５０）、実行フラグＧｃが１に書き替えられていなければ、Ｓ２２０に戻って、上記Ｓ２２０〜Ｓ２３５の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ２４０にて対象交差点を既に通過していると判定された場合、及び、Ｓ２５０にて実行フラグＧｃが１に書き替えられていると判定された場合は、Ｓ２００に戻り、次の交差点を対象交差点として上述の処理を繰り返す。
【００８１】
次に、Ｓ２３０にて実行する音声ガイダンス実行処理は、図１２に示すように、図８に示した処理と比較して、Ｓ４５０，Ｓ４８０の代わりにＳ４５５，Ｓ４８５が設けられている。つまり、音声ガイダンスを実行（Ｓ５４０，Ｓ５７０）した時には、所定時間だけ待機（Ｓ４５０，Ｓ４８０）する代わりに、実行フラグＧｃを１に書き替える（Ｓ４５５，Ｓ４８５）ようにされている。
【００８２】
このように構成された本実施形態のナビゲーション装置１０によれば、音声ガイダンスは、運転者が余裕を持って従うことができる適切なタイミングで１回だけ実行されるため、音声ガイダンスが繰り返されることにより、運転者に不快感を与えてしまうことを確実に防止することができる。
【００８３】
なお、本実施形態において、Ｓ２１５，Ｓ２５０，Ｓ４５５，Ｓ４８５が第１禁止手段に相当する。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に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において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、音声ガイダンスを実行する案内ポイントの例として交差点を用いて説明したが、高速道路のランプなど、経路が分岐する分岐点であれば、交差点に限るものではない。
【００８５】
上記実施形態では、運転者の行動の推定に用いる車両情報として、アクセル開度Ａ，ブレーキ操作量Ｂ，車速Ｖを用いたが、車速Ｖ以外の情報については、自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報であれば、これら以外のものであってもよく、また、その個数も３個に限るものではなく、二個以下又は４個以上であってもよい。
【００８６】
上記実施形態では、テンプレートＴmrを選択する際に使用する環境条件（天候や時間帯）を、センサ群９からの情報に基づいて特定するように構成されているが、車載カメラにより得られる映像を画像認識した結果や、外部通信機１４を介して外部装置から取得した各種情報（天気情報など）に基づいて特定したり、運転者が操作するスイッチによって特定したりするように構成してもよい。
【００８７】
上記実施形態では、テンプレートＴmrを選択する際に、天候と時間帯とを用いたが、いずれか一方により選択したり、運転者の行動や運転データＤＵ（ｔ）に影響を与える天候や時間帯以外の情報を用いるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】ナビゲーション装置の構成、及びナビゲーション装置が接続された車内ＬＡＮの概略構成を示すブロック図。
【図２】制御部が実行する処理の概要を示す機能ブロック図。
【図３】行動パターンテンプレートの作成手順を示すフローチャート。
【図４】行動パターンテンプレートの構成を示す説明図。
【図５】運転者行動推定部及び音声ガイダンス実行部に対応する処理の概要を示すフローチャート。
【図６】運転行動推定処理の詳細を示すフローチャート。
【図７】類似度の算出に使用する重み係数、及び確信度の算出に使用するメンバシップ値の概要を示すグラフ。
【図８】音声ガイダンス実行処理の詳細を示すフローチャート。
【図９】音声ガイダンスの実行条件を示すグラフ。
【図１０】音声ガイダンスの実行条件を設定するために行った実験の実験結果を示すグラフ。
【図１１】実験により得られた音声ガイダンスの実行条件で動作するナビゲーション装置を用いて行った実験の実験結果（被験者の印象）を示すグラフ。
【図１２】第２実施形態において運転者行動推定部及び音声ガイダンス実行部に対応する処理の概要を示すフローチャート。
【図１３】第２実施形態における音声ガイダンス実行処理の詳細を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８９】
１０…ナビゲーション装置、１１…位置検出器、１１ａ…ＧＰＳ受信機、１１ｂ…ジャイロスコープ、１１ｃ…距離センサ、１１ｄ…地磁気センサ、９…センサ群、１２…操作スイッチ群、１３ａ…リモコン、１３ｂ…リモコンセンサ、１４…外部通信機、１５…地図データ入力器、１６…表示部、１７…音声出力部、１８…マイクロフォン、１９…制御部、２０…車内ＬＡＮ通信部、２１…エンジンＥＣＵ、２２…ブレーキＥＣＵ、２３…ステアリングＥＣＵ、２４…車内ＬＡＮ、３０…位置算出部、３１…経路設定部、３２…距離算出部、３３…運転者行動推定部、３４…表示処理部、３５…音声ガイダンス実行部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者の行動推定を用いてガイダンスを行うナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されるナビゲーション装置では、目的地までの経路設定を行い、その設定された経路に従って、画面や音声を用いて運転者に対するガイダンス（経路案内）を行っている。
【０００３】
例えば、交差点での進路に関する音声ガイダンスは、ＧＰＳの観測データ等から算出される絶対位置と、現在位置や設定経路の表示等に用いる地図データとに基づいて、自車両から交差点までの距離を算出し、その交差点までの距離を交差点での進路と共に音声で伝えるようにされている。
【０００４】
また、このような音声ガイダンスは、通常、交差点に接近したある時点で単発的に行われるため、例えば他車の挙動に運転者の注意が向いているような場合に、これを聞き逃してしまう可能性がある。このため、音声ガイダンスに対する運転者の反応をターンシグナル信号の有無から検出し、運転者の反応が音声ガイダンスによる誘導とは異なる場合に、音声ガイダンスを再度行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−３２９４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、交差点で右折又は左折する時にターンシグナルを点灯させるタイミングは、運転者によって様々であり、運転者がナビゲーション装置で設定された経路通りに運転しようとしているにもかかわらず、音声ガイダンスが繰り返し行われると、運転者に不快感を与えてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで本発明では、上記問題点を解決するために、運転者に不快感を与えることなく音声ガイダンスを実行するナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明のナビゲーション装置では、距離算出手段が、目的地までの経路を表す経路情報、及び車両の現在位置を表す位置情報を取得し、これら経路情報及び位置情報に基づいて、経路情報に含まれる案内ポイントまでの距離を求める。また、運転データ取得手段が、自車両の速度情報と、自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報とからなる運転データを取得し、運転者行動推定手段が、この運転データ取得手段にて取得された運転データの履歴に基づいて案内ポイントでの運転者の行動を推定する。
【０００８】
そして、音声ガイダンス実行手段が、距離算出手段にて求められた距離が予め設定された許容値以下であり、且つ運転者行動推定手段での推定結果と、案内ポイントで採るべき運転者の行動とが不一致である場合に、その案内ポイントに関する音声ガイダンスを実行する。
【０００９】
従って、本発明のナビゲーション装置によれば、分岐点で運転者が採るべき行動と、運転データから推定される案内ポイント（例えば経路の分岐点など）での運転者の行動とが一致していれば、音声ガイダンスは実行されず、即ち、本当に必要な時にだけ音声ガイダンスが実行されることになるため、運転者に不快感を与えることなく必要な情報を提供することができる。
【００１０】
また、本発明のナビゲーション装置では、速度情報と操作情報とからなる運転データの履歴に基づいて運転者の行動を推定しているため、運転者が案内ポイントの手前で実行すべき具体的な行動（例えば経路の分岐点におけるターンシグナルの操作）を起こす以前に、運転者の行動を推定することができ、ターンシグナルに基づいて音声ガイダンスの制御を実行する従来装置と比較して、より的確な音声ガイダンスを実行することができる。
【００１１】
ところで、自車両の走行状態とは、具体的には、例えば、車両の加減速が考えられる。この場合、操作情報としては、例えば、アクセルペダル及びブレーキペダルに関するものを用いればよい。
【００１２】
但し、自車両の走行状態とは、車両の加減速に限るものではなく、例えば、車両の向きなども考えられ、その場合、操作情報としては、例えば、ステアリングに関するものを用いればよい。
【００１３】
また、運転者行動推定手段は、予め収集された運転データ又は運転データに相当する疑似運転データからなる蓄積データに基づき、これら蓄積データの履歴から特定される運転行動パターンを分類することで生成された複数のテンプレートを備え、このテンプレートと運転データ取得手段にて取得された運転データの履歴とを比較することで案内ポイントでの運転者の行動を推定するように構成してもよい。但し、疑似運転データとは、例えば、ドライビングシミュレータを用いるなどして、実車を運転することなく収集される運転データと同等のデータのことである。
【００１４】
そして、この場合、テンプレートは、例えば、次のようにして作成されたものを用いることができる。
まず、案内ポイント前の一定期間の間に収集された一連（Ｎ１個：Ｎ１は正整数）の蓄積データを蓄積データ群とし、これら蓄積データ群間で互いに近似したもの同士を同一クラスタに分類する。次に、その分類されたクラスタ毎に、同じタイミングで取得された蓄積データの平均値を算出することで、一連（Ｎ１個）の平均蓄積データからなる平均データ群を生成する。更に、生成された平均データ群のそれぞれについて、該平均データ群の中から連続したＮ２（Ｎ２はＮ１より小さい正整数）個の平均蓄積データからなる部分データ群を、その先頭となる平均蓄積データの位置を、予め設定されたシフト期間ずつシフトさせながら切り出す。このようにして切り出された部分データ群のそれぞれをテンプレートとする。
【００１５】
つまり、平均データ群は、案内ポイント前で生じる運転データの特徴的な変化パターンの平均的な発生タイミングを表すものであり、この平均データ群から、タイミングをずらしながら切り出した部分データ群をテンプレートとしている。
【００１６】
従って、このようなテンプレートを用いる本発明では、特徴的な変化パターンが平均より速いタイミングで発生したり、逆に平均より遅いタイミングで発生したとしても、これを確実に捉えることができ、運転者の行動を精度良く推定することができる。
【００１７】
なお、テンプレートは、複数の運転者について収集した蓄積データによって作成されていてもよいし、特定の運転者について収集した蓄積データによって作成されていてもよい。
【００１８】
前者の場合、全ての運転者に対して共通に適用可能なテンプレートとすることができ、また、後者の場合、特定の運転者の行動を非常に高精度に推定することが可能なテンプレートとすることができる。
【００１９】
また、テンプレートを、予め設定された天候の種類毎又は予め設定された時間帯毎に用意し、運転者行動推定手段は、外部から取得した天候又は時間帯を特定する情報に基づいて、使用するテンプレートを切り換えるように構成してもよい。
【００２０】
即ち、運転者の行動や運転データは、道路の状態や周囲の明るさ等の環境的な要因によって変化するため、これら環境的な要因との対応関係を有する天候や時間帯等に基づいてテンプレートの切り換えを行うことにより、より高精度に運転者の行動を推定することができる。
【００２１】
ところで、案内ポイントは、具体的には経路の分岐点が考えられ、案内ポイントでの運転者の行動とは、分岐点での進路に応じた車両操作が考えられる。
この場合、曲がるべき分岐点で運転者の行動が直進しようとするものであると推定される場合は、曲がるべきこと（直進すべきではないこと）を案内し、或いは直進すべき分岐点で運転者の行動が曲がろうとするものであると推定される場合は、直進すべきこと（曲がるべきではないこと）を案内すればよい。
【００２２】
また、運転者が余裕を持って音声ガイダンスに従うことができるタイミング（案内ポイントまでの距離）は、車速によって異なり、音声ガイダンスのタイミングが早過ぎると、分岐点までの距離を正しく把握することができず、手前の分岐点をガイダンスされた分岐点と勘違いしたり、ガイダンスされた分岐点を通り過ぎてしまう可能性があり、逆に音声ガイダンスのタイミングが遅過ぎると、運転者がガイダンスに従うことができない可能性がある。
【００２３】
そこで、音声ガイダンス実行手段にて使用される許容値は、車速に応じて可変設定されることが望ましい。
また、音声ガイダンス実行手段は、音声ガイダンスを実行した場合、その音声ガイダンスの対象となった案内ポイントに関する再度の音声ガイダンスの実行を禁止する第１禁止手段、又は、同じく再度の音声ガイダンスの実行を予め設定された待機時間だけ禁止する第２禁止手段を備えていてもよい。
【００２４】
このうち前者の場合、音声ガイダンスは１度しか実行されないため、音声ガイダンスが繰り返されることで運転者に不快感を与えてしまうことを確実に防止することができる。
一方、後者の場合、音声ガイダンスに運転者が従わなければ、待機時間毎に繰り返し音声ガイダンスが実行されることになり、音声ガイダンスの内容を運転者に確実に認識させることができる。
【００２５】
なお、音声ガイダンス実行手段は、運転者行動推定手段での推定結果と、案内ポイントで採るべき運転者の行動とが一致する場合、該案内ポイントに関する音声ガイダンスの実行を禁止するように構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のナビゲーション装置１０の構成、及びナビゲーション装置１０が接続された車内ＬＡＮの概略構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、ナビゲーション装置１０は、車両に搭載され、車内ＬＡＮ２４を介してエンジンＥＣＵ２１，ブレーキＥＣＵ２２，ステアリングＥＣＵ２３をはじめとする各種ＥＣＵや車載機器と接続されている。
【００２８】
このうち、エンジンＥＣＵ２１は、少なくとも、運転者のアクセルペダルの踏込量に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度センサからの検出信号に基づいて、エンジンの回転を制御するように構成されている。また、ブレーキＥＣＵ２２は、少なくとも、運転者のブレーキペダル操作に応じてブレーキ油を圧送するマスタシリンダの油圧からブレーキ操作量を検出するマスタシリンダ圧センサや、車速を検出する車速センサからの検出信号に基づいて、ＡＢＳ制御やトラクション制御等を実行するように構成されている。また、ステアリングＥＣＵ２３は、少なくとも、ドライバのステアリング操作時における前輪の操舵角を検出するステア各センサからの検出信号に基づいて、操舵輪の舵角変更時のア
シスト力を発生させるパワーステアリング制御を実行するように構成されている。
【００２９】
そして、これらＥＣＵ２１〜２３等にて検出される各種車両情報（アクセル開度，ブレーキ操作量，車速など）は、車内ＬＡＮ２４を介して相互に任意に送受信できるようにされている。
【００３０】
次に、ナビゲーション装置１０は車両に搭載され、車両の現在位置を検出する位置検出器１１と、車両周囲の状態を検出する各種センサからなるセンサ群９と、ユーザーからの各種指示を入力するための操作スイッチ群１２と、操作スイッチ群１２と同様に各種指示を入力可能であってナビゲーション装置１０とは別体となったリモートコントロール端末（以下、リモコンと称す）１３ａと、リモコン１３ａからの信号を入力するリモコンセンサ１３ｂと、パケット通信網に接続して外部と通信を行う外部通信機１４と、地図データや各種の情報を記録した地図記憶媒体から地図データ等を入力する地図データ入力器１５と、地図や各種情報の表示を行うための表示部１６と、各種のガイド音声等を出力するための音声出力部１７と、ユーザーが発話した音声に基づく電気信号を出力するマイクロフォン１８と、車内ＬＡＮ２４を介して他の装置と各種車両情報等をやりとりする車内ＬＡＮ通信部２０と、上述した位置検出器１１，センサ群９，操作スイッチ群１２，リモコンセンサ１３ｂ，地図データ入力器１５，マイクロフォン１８，車内ＬＡＮ通信部２０からの入力に応じて各種処理を実行し、表示部１６，音声出力部１７，車内ＬＡＮ通信部２０を制御する制御部１９とを備え このうち、位置検出器１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System ）用の人工衛星からの電波を図示しないＧＰＳアンテナを介して受信してその受信信号を出力するＧＰＳ受信機１１ａと、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ１１ｂと、車両の前後方向の加速度等から走行した距離を検出するための距離センサ１１ｃと、地磁気から進行方位を検出するための地磁気センサ１１ｄとを備えている。そして、これら各センサ等１１ａ〜１１ｄからの出力信号に基づいて制御部１９が、車両の位置，方位，速度等を算出する。なお、ＧＰＳ受信機１１ａからの出力信号に基づいて現在位置を求める方式は様々な方式があるが、単独測位方式、相対測位方式（Ｄ−ＧＰＳ方式，干渉測位方式）の何れであってもよい。特に干渉測位方式のうちのＲＴＫ−ＧＰＳ（RealTime Kinematics Global Positioning System ）方式を利用するようになっているとよい。
【００３１】
操作スイッチ群１２は、表示部１６の表示面と一体に構成されたタッチパネル及び表示部１６の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等から構成される。尚、タッチパネルと表示部１６とは積層一体化されており、タッチパネルには、感圧方式，電磁誘導方式，静電容量方式，あるいはこれらを組み合わせた方式など各種の方式があるが、その何れを用いてもよい。
【００３２】
センサ群９は、周知の雨滴センサや日射センサ等の天候の特定に使用可能なセンサの他、自車両のヘッドライトの点灯状態を検出するセンサやタイマー等、時間帯の特定に使用可能なセンサや機器や、車両周囲の状況を撮像するカメラ等を含む。
【００３３】
外部通信機１４は、外部のパケット通信網を介してＧＰＳの基準基地局とデータの送受信を行う（ＲＴＫ−ＧＰＳ方式の測位の際）ように構成される。
地図データ入力器１５は、図示しない地図記憶媒体に記憶された各種データを入力するための装置である。地図記憶媒体には、地図データ（ノードデータ、リンクデータ、コストデータ、道路データ、地形データ、マークデータ、交差点データ、施設のデータ等）、案内用の音声データ、音声認識データ等が記憶されている。このようなデータを記憶する記憶媒体の種類としては、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭの他、ハードディスクやメモリカード等の記憶媒体を用いても良い。
【００３４】
表示部１６は、カラー表示装置であり、液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ，ＣＲＴなどがあるが、その何れを用いてもよい。表示部１６の表示画面には、地図データ入力器１５より入力された地図データに基づく地図画像が表示され、この地図画像に重ねて位置検出器１１にて検出した車両の現在地を示すマーク、目的地までの誘導経路、名称、目印、各種施設のマーク等の付加データも表示される。
【００３５】
音声出力部１７は、地図データ入力器１５より入力した施設のガイドや各種案内の音声を出力する。
マイクロフォン１８は、利用者が音声を入力（発話）するとその入力した音声に基づく電気信号（音声信号）を制御部１９に出力するものである。このマイクロフォン１８を介して入力される音声コマンドによって、ナビゲーション装置１０の操作が可能なように構成されている。
【００３６】
車内ＬＡＮ通信部２０は、車内ＬＡＮ２４を介して車内ＬＡＮ２４に接続された様々な機器（エンジンＥＣＵ２１〜２３等）と通信を行う。
制御部１９は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、ＲＯＭ及びＲＡＭに記憶されたプログラムに基づいて各種処理を実行する。
【００３７】
ここで、図２は、制御部１９が実行する処理の概要を示す機能ブロック図である。
図２に示すように、制御部１９は、位置検出器１１からの検出信号、外部通信機１４を介して得られるＧＰＳ基準基地局からのデータに基づいて、車両の現在位置を示す位置情報を求める位置算出部３０と、地図データ入力器１５に格納された地図データ、操作スイッチ群１２やリモコン１３ａの操作、又はマイクロフォン１８からの音声コマンド等に従って、目的地の設定や、現在位置から目的地までの最適な経路の設定などを行う経路設定部３１と、位置算出部３０にて算出された位置情報、経路設定部３１にて設定された経路に従って、経路中に設定される直近の案内ポイント（本実施形態では交差点）までの距離を算出する距離算出部３２と、センサ群９からの情報に基づいて特定される天候や時間帯に基づいて使用すべきテンプレート（後述する）を選択するテンプレート選択部３６と、車内ＬＡＮ通信部２０を介してＥＣＵ２１〜２３等から取得する車速や、アクセル開度，ブレーキ操作量等といった自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報、及びテンプレート選択部３６で選択されたテンプレートに基づいて、運転者の行動を推定する運転者行動推定部３３とを備えている。
【００３８】
また、制御部１９は、位置算出部３０にて算出された位置情報（現在位置）に基づき、地図データ入力器１５を介して読み込んだ現在位置付近の地図を、現在位置を示すマークや、経路設定部３１にて設定された経路と共に表示部１６に表示する表示処理部３４と、経路設定部３１からの経路情報、距離算出部からの距離情報Ｃｄ、運転者行動推定部３３での推定結果を表す推定結果フラグＦに従って、経路情報に含まれた案内ポイントに関するガイダンスを音声出力部１７を介して音声により実行する音声ガイダンス実行部３５とを備えている。
【００３９】
そして、制御部１９を構成するＲＯＭには、運転者行動推定部３３にて運転者の行動を推定する際に使用される行動パターンテンプレートが記憶されている。なお、行動パターンテンプレートは、天候（晴れ，曇り，雨，雪等）や時間帯（明け方，昼間，夕方，夜間等）で分類された複数種類のものが用意されている。
【００４０】
ここで、行動パターンテンプレートの作成手順を図３に示すフローチャート、及び図４に示す説明図を用いて説明する。なお、行動パターンテンプレートは、ナビゲーション装置１０外部のコンピュータ上で実行される処理によって作成される。
【００４１】
図３に示すように、まず、車両の状態を表す各種車両情報を予め設定されたサンプリング間隔Ｓでサンプリングしたデータが、天候及び時間帯で特定される環境条件毎に分けて蓄積されたデータベースから、予め指定された複数の車両情報（本実施形態では、アクセル開度Ａ，ブレーキ操作量Ｂ，車速Ｖ）で表される運転データを環境条件を指定してロードする（Ｓ１１０）。
【００４２】
なお、データベースに蓄積された運転データ（以下、「蓄積データ」という。）は、実車を用いた測定により収集されたものであってもよいし、ドライビングシミュレータを用いて収集されたもの（疑似運転データ）であってもよい。また、蓄積データは、特定の個人について収集されたものであってもよいし、不特定多数の人について収集されたものであってもよい。そして、交差点前の所定期間Ｔｐの間に取得されたＴｐ／Ｓ（＝Ｎ１）個の蓄積データを交差点前蓄積データＵＧ群とし、右折又は左折をした全ての交差点についての交差点前蓄積データ群ＵＧをロードし、しかも、このような交差点前蓄積データ群ＵＧを１００個分ロードするものとする。
【００４３】
このようにしてロードされた全ての蓄積データの各要素Ａ，Ｂ，Ｖを、いずれも０〜１の値を持つように正規化（Ｓ１２０）した後、交差点前蓄積データ群ＵＧをクラスタリング手法を用いて分類する（Ｓ１３０）。
【００４４】
具体的には、交差点前蓄積データ群ＵＧ間の距離を定義し、この距離が互いに近いもの同士を同一クラスタに分類する。なお、このようなクラスタリング手法は周知のものであり、例えばk-means 法を用いることができるが、これに限るものではない。
【００４５】
このＳ１３０での分類結果に従って、図４中の左側に示すように、分類されたＭ個のクラスタ（ｍ＝１〜Ｍ）毎に、交差点前蓄積データ群ＵＧの平均値を算出する（Ｓ１４０）。
【００４６】
以下、クラスタｍの交差点前蓄積データ群ＵＧの平均値を平均データ群ＵＧm 、と呼び、（１）式で表すものとする。但し、（１）式におけるＵm (ｉ)は、平均データ群ＵＧm を構成するｉ（ｉ＝１〜Ｔｐ／Ｓ）番目の平均蓄積データであり、（２）式で表すものとする。また、（２）式におけるＡm (ｉ)は、同じクラスタｍに含まれる全ての交差点前蓄積データ群ＵＧから、ｉ番目の蓄積データのアクセル開度Ａを抽出して求めたアクセル開度Ａの平均値であり、Ｂm (ｉ)，Ｖm (ｉ)も同様にして求めたブレーキ操作量Ｂ及び車速Ｖの平均値である。
【００４７】
ＵＧm ＝｛Ｕm (１)，Ｕm (２)，…，Ｕm (Ｔｐ／Ｓ)｝ （１）
Ｕm (ｉ)＝｛Ａm (ｉ)，Ｂm (ｉ)，Ｖm (ｉ)｝ （２）
このようにして求めたＭ個の平均データ群ＵＧm のそれぞれについて、図４（ｂ）に示すように、平均データ群ＵＧm から連続するＴｗ／Ｓ（＝Ｎ２）個の平均蓄積データＵm (ｉ)を、Ｔｆ／Ｓ個ずつずらしながら切り出したＲ（＝（Ｔｐ−Ｔｗ）／Ｔｆ＋１）個のグループ（部分データ群）を、行動パターンテンプレートＴmr（ｒ＝１〜Ｒ）として切り出して（Ｓ１４０）、本手順を終了する。
【００４８】
但し、Ｔｗは、行動パターンテンプレートが示す期間の長さ、Ｔｆは、行動パターンテンプレートを切り出す際のずれ期間の長さを表す。
なお、行動パターンテンプレートＴmrは（３）式で表され、この（３）式におけるＵmr(ｊ)は、ｊ＝１〜Ｔｗ／Ｓとして、（４）式で定義された平均蓄積データである。また、Ｕmr(ｊ)は（５）式で表され、この（５）式におけるＡmr(ｊ)，Ｂmr(ｊ)，Ｖmr(ｊ)は、（４）式と同様に定義されたアクセル開度，ブレーキ操作量，車速の平均値である。
【００４９】
Ｔmr＝｛Ｕmr(１)，Ｕmr(２)，…，Ｕmr(Ｔｗ／Ｓ)｝ （３）
Ｕmr(ｊ)＝Ｕm (ｊ＋(ｒ−１)×Ｔｆ／Ｓ) （４）
Ｕmr(ｊ)＝｛Ａmr(ｊ)，Ｂmr(ｊ)，Ｖmr(ｊ)｝ （５）
つまり、行動パターンテンプレートＴmrは、各クラスタｍ毎にＲ個生成され、全体としてはＭ×Ｒ個生成される。また、以上の手順を、Ｓ１１０で選択する環境条件を順次変更して、全ての環境条件について繰り返すことにより、各環境条件毎に行動パターンテンプレートＴmrが生成されることになる。
【００５０】
なお、本実施形態では、Ｓ＝０．５秒，Ｔｐ＝１０秒，Ｔｗ＝５秒，Ｔｆ＝１秒であり、Ｔｐ／Ｓ＝２０個，Ｔｗ／Ｓ＝１０個，Ｔｆ／Ｓ＝２個，Ｒ＝６個である。また、クラスタ数Ｍは、Ｓ１３０での処理結果によって異なるが、５〜７個程度であり、従って、行動パターンテンプレートＴmrは、３０〜４０個程度の規模となる。
【００５１】
次に、制御部１９が実行する処理について説明する。
但し、位置算出部３０，経路設定部３１，距離算出部３２，表示処理部３４の処理は、周知の処理であるため説明を省略し、本発明の主要部に関わるテンプレート選択部３６，運転者行動推定部３３，音声ガイダンス実行部３５の処理を、図５，６，８に示すフローチャートに沿って説明する。
【００５２】
なお、図５に示す処理は、経路設定部３１にて目的地までの経路設定が行われると、その後、車両が目的地に到達するまでの間、繰り返し実行される。
本処理が起動すると、まず、距離算出部３２から交差点（以下、この交差点を「対象交差点」と称する。）までの距離Ｃｄを取得し、その距離Ｃｄが予め設定された判定開始距離（本実施形態では３００ｍ）以下であるか否かを判断する（Ｓ２００）。そして、距離Ｃｄが判定開始距離より大きければ、同ステップを繰り返すことで待機し、一方、距離Ｃｄが判定開始距離以下であれば、対象交差点に十分に接近したものとして、テンプレート選択部３６に相当するテンプレート選択処理（Ｓ２１０）、運転者行動推定部３３に相当する運転行動推定処理（Ｓ２２０）、及び音声ガイダンス実行部３５に相当する音声ガイダンス実行処理（Ｓ２３０）を実行する。
【００５３】
その後、距離算出部３２から交差点までの距離Ｃｄを取得して、その距離Ｃｄに基づいて、対象交差点を通過したか否かを判断する（Ｓ２４０）。そして、対象交差点を未だ通過していなければ、Ｓ２２０に戻って、上記Ｓ２２０，Ｓ２３０の処理を繰り返し実行し、一方、対象交差点を既に通過していれば、Ｓ２００に戻り、次の交差点を対象交差点として同様の処理を繰り返す。
【００５４】
なお、Ｓ２１０にて実行されるテンプレート選択処理では、センサ群９からの情報に基づいて特定される天候や時間帯から環境条件を特定し、その特定した環境条件に基づいて使用すべきテンプレートを選択する。
【００５５】
次に、Ｓ２２０にて実行される運転行動推定処理の詳細を、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理では、まず、車内ＬＡＮ通信部２０を介してアクセル開度Ａ(ｔ)，ブレーキ操作量Ｂ(ｔ)，車速Ｖ(ｔ)を要素とする運転データＤＵ(ｔ)＝｛Ａ(ｔ)，Ｂ(ｔ)，Ｖ(ｔ)｝が読み込まれるまで待機し（Ｓ３１０）、運転データＤＵ(ｔ)が読み込まれると、各要素Ａ(ｔ)，Ｂ(ｔ)，Ｖ(ｔ)を、いずれも０〜１の値をとるように正規化する（Ｓ３２０）。
【００５６】
なお、ｔはデータをサンプリングした時刻を表し、運転データＤＵ(ｔ)は、上述したサンプリング間隔Ｓ（＝０．５秒）毎に読み込まれるものとする。
そして、この正規化された運転データＤＵ(ｔ)を含む、過去Ｔｗ（＝５秒）間分の運転データＤＵ（ｔ），ＤＵ(ｔ−Ｓ)，…，ＤＵ（ｔ−Ｔｗ）が、制御部１９を構成するＲＡＭに保存されるように、ＲＡＭの保存データを更新する（Ｓ３３０）。なお、以下では、このＲＡＭに保存されたＴｗ秒間分（Ｔｗ／Ｓ個）の運転データを運転データ群ＭＧとして（６）式にて表し、運転データ群ＭＧに属する各運転データＭＵ(ｊ)を（７）式にて表す。但し、ｊ＝１〜Ｔｗ／Ｓであり、ｊ＝１が最古のデータ、ｊ＝Ｔｗ／Ｓが最新のデータを表す。即ち、ＤＵ(ｔ−Ｔｗ)＝ＭＵ(１)，…，ＤＵ(ｔ)＝ＭＵ(Ｔｗ／Ｓ)であるものとする。
【００５７】
ＭＧ＝｛ＭＵ(１)，ＭＵ(２)，…，ＭＵ(Ｔｗ／Ｓ)｝ （６）
ＭＵ(ｊ)＝｛Ａ(ｊ)，Ｂ(ｊ)，Ｖ(ｊ)｝ （７）
そして、運転データ群ＭＧと、制御部１９のＲＯＭに格納された行動パターンテンプレートＴmrとに基づいて、時刻ｔにおける類似度Ｒ(ｔ)を算出する（Ｓ３４０）。
【００５８】
具体的には、まず、（８）式により、行動パターンテンプレートＴmrのそれぞれについて、運転データ群ＭＧとの距離を表す指標データＲmrを算出する。但し、αｒは、重み計数であり、図７（ａ）に示すように、テンプレート番号ｒが大きいほど、つまり、対象交差点により近い位置でのデータに基づくテンプレートであるほど、小さな値をとるように設定されている。
【００５９】
【数１】
そして、これら行動パターンテンプレートＴmr毎に算出された指標データＲmrのうち、その値が最も小さいもの（即ち、運転データ群ＭＧに最も類似した行動パターンテンプレートとの距離）を、時刻ｔにおける代表指標データＲＥ(ｔ)として抽出する（（９）式参照）と共に、このようにして算出された過去の代表指標データの中で最大のものを、基準指標データＲＫ(ｔ)として抽出する（（１０）式参照）。更に、代表指標データＲＥ(ｔ)を、基準指標データＲＫ(ｔ)用いて正規化（（１１）式参照）したものを類似度Ｒ(ｔ)とする。
【００６０】
【数２】
次に、図７（ｂ）に示すように、距離算出部３２から取得した交差点までの距離Ｃｄを入力として、距離Ｃｄが一定距離（本実施形態では５０ｍ）以下の場合は１を出力し、距離Ｃｄが一定距離より大きい場合は、距離Ｃｄが大きいほど値が小さくなる１より小さな値を出力するメンバシップ関数を用いて、メンバシップ値Ｍｓを求める（Ｓ３５０）。
【００６１】
更に、このメンバシップ値Ｍｓを先のＳ３４０にて求めた類似度Ｒ(ｔ)に乗じることにより、確信度Ｋ（＝Ｓ(ｔ)×Ｍｓ）を算出し（Ｓ３６０）、その確信度Ｋが予め設定された判定しきい値ＴＨ（本実施形態では０．５）以上であるか否かを判断する（Ｓ３７０）。
【００６２】
そして、確信度Ｋが判定しきい値ＴＨ以上であれば、運転者は交差点で曲がろうとしているものとして、推定結果フラグＦを１に設定し（Ｓ３８０）、一方、確信度Ｋが判定しきい値ＴＨより小さければ、運転者は直進しようとしているものとして、推定結果フラグＦを０に設定して（Ｓ３９０）、本処理を終了する。
【００６３】
次に、Ｓ２３０にて実行される音声ガイダンス実行処理の詳細を、図８に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、経路設定部３１にて設定された経路を参照して、対象交差点で曲がるべきか否か（Ｓ４１０）、及び、推定結果フラグＦが１に設定されているか否か、即ち運転者は交差点で曲がろうとしているか否か（Ｓ４２０，Ｓ４６０）を判断し、曲がるべき交差点で運転者は曲がろうとしている場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＹＥＳ）、又は直進すべき（曲がるべきではない）交差点で、運転者は直進しようとしている場合（Ｓ４１０：ＮＯ，Ｓ４６０：ＮＯ）は、設定経路に基づく対象交差点での進路と運転者の行動は一致しているため、音声ガイダンスを実行することなく、そのまま本処理を終了する。
【００６４】
一方、曲がるべき交差点で運転者が直進しようとしている場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＮＯ）には、交差点までの距離Ｃｄが、先のＳ３２０にて正規化された車速Ｖを
入力として関数ｆ(Ｖ)を用いて算出される必要距離Ｄneed＝ｆ(Ｖ)より小さいか否かを判断する（Ｓ４３０）。
【００６５】
なお、関数ｆ(Ｖ)は、図９に示すように、車速Ｖが大きいほど、必要距離Ｄneedも大きくなり、しかも、最初の音声ガイダンスが、運転者にとって余裕を持って従うことができるようなタイミングで開始されるように設定されている。
【００６６】
そして、交差点までの距離Ｃｄが必要距離Ｄneedより小さい場合（図中ｄ１参照）は、対象交差点では曲がるべきであること（或いは直進すべきではないこと）を案内する音声ガイダンスを実行し（Ｓ４４０）、その後、予め設定された所定時間（例えば１秒）待機して（Ｓ４５０）、本処理を終了する。また、交差点までの距離Ｃｄが必要距離Ｄneed以上である場合（図中ｄ２参照）は、音声ガイダンスを実行するには未だ早過ぎるものとして、音声ガイダンスを実行することなく、そのまま本処理を終了する。
【００６７】
また、直進すべき交差点で運転者が曲がろうとしている場合（Ｓ４１０：ＮＯ，Ｓ４６０：ＹＥＳ）は、対象交差点では曲がるべきではないこと（或いは直進すべきこと）を案内する音声ガイダンスを実行し（Ｓ４７０）、その後、予め設定された所定時間（例えば１秒）待機して（Ｓ４８０）、本処理を終了する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態のナビゲーション装置１０においては、予め設定された交差点での進路と運転データＤＵ(ｔ)から推定される交差点での運転者の行動とが不一致である場合のみ、音声ガイダンスが実行され、しかも、音声ガイダンスが一旦実行されると、以後、交差点での進路と運転者の推定行動とが一致するまでの間、待機時間をおいて繰り返し実行される。
【００６９】
従って、本実施形態のナビゲーション装置１０によれば、運転者に音声ガイダンスの内容を確実に認識させることができるだけでなく、設定された進路通りに運転しようとしているにもかかわらず音声ガイダンスが実行されたり、音声ガイダンスが実行された後、音声ガイダンスに従った運転をしようとしているにも関わらず、音声ガイダンスが必要以上に繰り返されたりすることにより、運転者に不快感を与えてしまうことを防止できる。
【００７０】
また、本実施形態のナビゲーション装置１０では、交差点での進路と運転者の推定行動とが不一致であっても、交差点までの距離が、車速に応じて求められる必要距離Ｄneed以下にならなければ、音声ガイダンスを実行しないようにされているため、運転者が余裕を持って従うことができる適切なタイミングで、音声ガイダンスを実行することができる。
【００７１】
ここで、図１０（ａ）は、ドライビングシミュレータにて収集した運転データＤＵ(ｔ)を用いて、上述のテンプレート作成手順により行動パターンテンプレートＴmrを作成し、更に、この行動パターンテンプレートＴmrを用いて運転者行動推定処理を実行して確信度Ｋを求め、Ｋ＝０．５となるポイントを、その近似直線と共にグラフに示したものである。なお、この近似曲線は、ｆ(Ｖ)＝２．１３１４Ｖ−４６．９９３で表される。
【００７２】
そして、図１１は、同じ行動パターンテンプレートＴmrを用い、判定しきい値をＴＨ＝０．５に設定して、被験者（運転者）に経路を教えないで、交差点で曲がるべきことを案内する音声ガイダンスを行い、その時の音声ガイダンスのタイミング（交差点までの距離Ｃｄ，車速Ｖ）と、被験者が受けた印象（○▲×印でプロット）を対応づけて、近似曲線ｆ(Ｖ)と共にグラフに表したものである。
【００７３】
図１１からは、Ｃｄ＞ｆ(ｖ)の範囲では、「指示が遅すぎて従えなかった」という印象（図中Ｘ印）が皆無であることがわかる。
また、運転行動推定処理によって正しい推定結果が得られる確率（認識率）を求めたところ、図１０（ｂ）に示すように、判定しきい値をＴＨ＝０．５に設定した場合は８２．４％、ＴＨ＝０．６に設定した場合は８５．３％であり、高い認識率が得られることがわかる。
【００７４】
また、ナビゲーション装置１０では、案内ポイント前で生じる運転データ（蓄積データ）の特徴的な変化パターンの平均的な発生タイミングを表す平均データ群ＵＧから、タイミングをずらしながら切り出した部分データ群をテンプレートＴmrとしている。
【００７５】
従って、ナビゲーション装置１０によれば、特徴的な変化パターンが、何等かの原因で平均より速いタイミングで発生したり、逆に平均より遅いタイミングで発生したとしても、これを確実に捉えることができ、運転者の行動を精度良く推定することができる。
【００７６】
また、ナビゲーション装置１０では、天候や時間帯から特定される環境条件毎にテンプレートＴmr用意し、その時々の環境条件に適合したテンプレートＴmrを選択して使用するようにされている。
【００７７】
従って、ナビゲーション装置１０によれば、道路の状態や周囲の明るさ等が変化しても、常に精度良く運転者の行動を推定することができる。
なお、本実施形態において、距離算出部３２が距離算出手段、Ｓ３１０が運転データ取得手段、Ｓ２１０（テンプレート選択部３６）及びＳ２２０（運転者行動推定部３３）が運転者行動推定手段、Ｓ２３０（音声ガイダンス実行部３５）が音声ガイダンス実行手段、Ｓ４５０，Ｓ４８０が第２禁止手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
【００７８】
本実施形態のナビゲーション装置１０は、制御部１９が実行する運転者行動推定部３３，音声ガイダンス実行部３５としての処理の内容が、第１実施形態のものとは一部異なるだけであるため、この相異する部分を中心に説明する。
【００７９】
本実施形態では、図１２に示すように、図５に示した処理対して、Ｓ２１５，Ｓ２５０が追加されている。
つまり、本処理が起動すると、まず、距離算出部３２から対象交差点までの距離Ｃｄを取得し、その距離Ｃｄが予め設定された判定開始距離（本実施形態では３００ｍ）以下になるまで待機し（Ｓ２００）、距離Ｃｄが判定開始距離以下になると、対象交差点に十分に接近したものとして、テンプレート選択部３６に相当するテンプレート選択処理（Ｓ２１０）にてテンプレートを選択し、音声ガイダンスの実行状態を示す実行フラグＧｃを、未実行であることを表す０に設定（Ｓ２１５）した後、運転者行動推定部３３に相当する運転行動推定処理（Ｓ２２０）、及び音声ガイダンス実行部３５に相当する音声ガイダンス実行処理（Ｓ２３０）を実行する。
【００８０】
その後、距離算出部３２から交差点までの距離Ｃｄを取得して、その距離Ｃｄに基づいて、対象交差点を通過したか否かを判断する（Ｓ２４０）。そして、対象交差点を未だ通過していなければ、Ｓ２３０の音声ガイダンス実行処理（後述する）によって実行フラグＧｃが１に書き替えられたか否かを判断し（Ｓ２５０）、実行フラグＧｃが１に書き替えられていなければ、Ｓ２２０に戻って、上記Ｓ２２０〜Ｓ２３５の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ２４０にて対象交差点を既に通過していると判定された場合、及び、Ｓ２５０にて実行フラグＧｃが１に書き替えられていると判定された場合は、Ｓ２００に戻り、次の交差点を対象交差点として上述の処理を繰り返す。
【００８１】
次に、Ｓ２３０にて実行する音声ガイダンス実行処理は、図１２に示すように、図８に示した処理と比較して、Ｓ４５０，Ｓ４８０の代わりにＳ４５５，Ｓ４８５が設けられている。つまり、音声ガイダンスを実行（Ｓ５４０，Ｓ５７０）した時には、所定時間だけ待機（Ｓ４５０，Ｓ４８０）する代わりに、実行フラグＧｃを１に書き替える（Ｓ４５５，Ｓ４８５）ようにされている。
【００８２】
このように構成された本実施形態のナビゲーション装置１０によれば、音声ガイダンスは、運転者が余裕を持って従うことができる適切なタイミングで１回だけ実行されるため、音声ガイダンスが繰り返されることにより、運転者に不快感を与えてしまうことを確実に防止することができる。
【００８３】
なお、本実施形態において、Ｓ２１５，Ｓ２５０，Ｓ４５５，Ｓ４８５が第１禁止手段に相当する。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に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において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、音声ガイダンスを実行する案内ポイントの例として交差点を用いて説明したが、高速道路のランプなど、経路が分岐する分岐点であれば、交差点に限るものではない。
【００８５】
上記実施形態では、運転者の行動の推定に用いる車両情報として、アクセル開度Ａ，ブレーキ操作量Ｂ，車速Ｖを用いたが、車速Ｖ以外の情報については、自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報であれば、これら以外のものであってもよく、また、その個数も３個に限るものではなく、二個以下又は４個以上であってもよい。
【００８６】
上記実施形態では、テンプレートＴmrを選択する際に使用する環境条件（天候や時間帯）を、センサ群９からの情報に基づいて特定するように構成されているが、車載カメラにより得られる映像を画像認識した結果や、外部通信機１４を介して外部装置から取得した各種情報（天気情報など）に基づいて特定したり、運転者が操作するスイッチによって特定したりするように構成してもよい。
【００８７】
上記実施形態では、テンプレートＴmrを選択する際に、天候と時間帯とを用いたが、いずれか一方により選択したり、運転者の行動や運転データＤＵ（ｔ）に影響を与える天候や時間帯以外の情報を用いるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】ナビゲーション装置の構成、及びナビゲーション装置が接続された車内ＬＡＮの概略構成を示すブロック図。
【図２】制御部が実行する処理の概要を示す機能ブロック図。
【図３】行動パターンテンプレートの作成手順を示すフローチャート。
【図４】行動パターンテンプレートの構成を示す説明図。
【図５】運転者行動推定部及び音声ガイダンス実行部に対応する処理の概要を示すフローチャート。
【図６】運転行動推定処理の詳細を示すフローチャート。
【図７】類似度の算出に使用する重み係数、及び確信度の算出に使用するメンバシップ値の概要を示すグラフ。
【図８】音声ガイダンス実行処理の詳細を示すフローチャート。
【図９】音声ガイダンスの実行条件を示すグラフ。
【図１０】音声ガイダンスの実行条件を設定するために行った実験の実験結果を示すグラフ。
【図１１】実験により得られた音声ガイダンスの実行条件で動作するナビゲーション装置を用いて行った実験の実験結果（被験者の印象）を示すグラフ。
【図１２】第２実施形態において運転者行動推定部及び音声ガイダンス実行部に対応する処理の概要を示すフローチャート。
【図１３】第２実施形態における音声ガイダンス実行処理の詳細を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８９】
１０…ナビゲーション装置、１１…位置検出器、１１ａ…ＧＰＳ受信機、１１ｂ…ジャイロスコープ、１１ｃ…距離センサ、１１ｄ…地磁気センサ、９…センサ群、１２…操作スイッチ群、１３ａ…リモコン、１３ｂ…リモコンセンサ、１４…外部通信機、１５…地図データ入力器、１６…表示部、１７…音声出力部、１８…マイクロフォン、１９…制御部、２０…車内ＬＡＮ通信部、２１…エンジンＥＣＵ、２２…ブレーキＥＣＵ、２３…ステアリングＥＣＵ、２４…車内ＬＡＮ、３０…位置算出部、３１…経路設定部、３２…距離算出部、３３…運転者行動推定部、３４…表示処理部、３５…音声ガイダンス実行部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的地までの経路を表す経路情報、及び車両の現在位置を表す位置情報を取得し、前記経路情報及び前記位置情報に基づいて、前記経路情報に含まれる案内ポイントまでの距離を求める距離算出手段と、
自車両の速度情報と、自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報とからなる運転データを取得する運転データ取得手段と、
該運転データ取得手段にて取得された運転データの履歴に基づいて前記案内ポイントでの運転者の行動を推定する運転者行動推定手段と、
前記距離算出手段にて求められた距離が予め設定された許容値以下であり、且つ前記運転者行動推定手段での推定結果と、前記案内ポイントで採るべき運転者の行動とが不一致である場合に、該案内ポイントに関する音声ガイダンスを実行する音声ガイダンス実行手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記自車両の走行状態とは、車両の加減速であることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記操作情報は、アクセルペダル及びブレーキペダルに関するものであることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記運転者行動推定手段は、予め収集された前記運転データ又は該運転データに相当する疑似運転データからなる蓄積データに基づき、これら蓄積データの履歴から特定される運転行動パターンを分類することで生成された複数のテンプレートを備え、該テンプレートと前記運転データ取得手段にて取得された前記運転データの履歴とを比較することで前記案内ポイントでの運転者の行動を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記運転者行動推定手段では、前記案内ポイント前の一定期間の間に収集された一連（Ｎ１個：Ｎ１は正整数）の蓄積データを蓄積データ群とし、該蓄積データ群間で互いに近似したもの同士を同一クラスタに分類して、その分類されたクラスタ毎に、同じタイミングで取得された蓄積データの平均値を算出することで、一連（Ｎ１個）の平均蓄積データからなる平均データ群を生成し、更に、生成された平均データ群のそれぞれについて、該平均データ群の中から連続したＮ２（Ｎ２はＮ１より小さい正整数）個の平均蓄積データからなる部分データ群を、その先頭となる平均蓄積データの位置を、予め設定されたシフト期間ずつシフトさせながら切り出したものを前記テンプレートとして用いることを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記テンプレートは、複数の運転者について収集した前記蓄積データによって作成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記テンプレートは、特定の運転者について収集した前記蓄積データによって作成されてることを特徴とする請求項４又は５に記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
前記テンプレートは、予め設定された天候の種類毎に用意され、
前記運転者行動推定手段は、外部から取得した天候を特定する情報に基づいて、使用するテンプレートを切り換えることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
前記テンプレートは、予め設定された時間帯毎に用意され、
前記運転者行動推定手段は、外部から取得した時間帯を特定する情報に基づいて、使用するテンプレートを切り換えることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
前記案内ポイントは経路の分岐点であり、前記案内ポイントでの運転者の行動とは、前記分岐点での進路に応じた車両操作であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記許容値は、車速に応じて可変設定されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１２】
前記音声ガイダンス実行手段は、前記音声ガイダンスを実行した場合、該音声ガイダンスの対象となった前記案内ポイントに関する再度の音声ガイダンスの実行を禁止する第１禁止手段を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１３】
前記音声ガイダンス実行手段は、前記音声ガイダンスを実行した場合、該音声ガイダンスの対象となった前記案内ポイントに関する再度の音声ガイダンスの実行を、予め設定された待機時間だけ禁止する第２禁止手段を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１４】
前記音声ガイダンス実行手段は、前記運転者行動推定手段での推定結果と、前記案内ポイントで採るべき運転者の行動とが一致する場合、該案内ポイントに関する音声ガイダンスの実行を禁止することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１】
目的地までの経路を表す経路情報、及び車両の現在位置を表す位置情報を取得し、前記経路情報及び前記位置情報に基づいて、前記経路情報に含まれる案内ポイントまでの距離を求める距離算出手段と、
自車両の速度情報と、自車両の走行状態に影響を与える運転者の車両操作に関わる操作情報とからなる運転データを取得する運転データ取得手段と、
該運転データ取得手段にて取得された運転データの履歴に基づいて前記案内ポイントでの運転者の行動を推定する運転者行動推定手段と、
前記距離算出手段にて求められた距離が予め設定された許容値以下であり、且つ前記運転者行動推定手段での推定結果と、前記案内ポイントで採るべき運転者の行動とが不一致である場合に、該案内ポイントに関する音声ガイダンスを実行する音声ガイダンス実行手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記自車両の走行状態とは、車両の加減速であることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記操作情報は、アクセルペダル及びブレーキペダルに関するものであることを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記運転者行動推定手段は、予め収集された前記運転データ又は該運転データに相当する疑似運転データからなる蓄積データに基づき、これら蓄積データの履歴から特定される運転行動パターンを分類することで生成された複数のテンプレートを備え、該テンプレートと前記運転データ取得手段にて取得された前記運転データの履歴とを比較することで前記案内ポイントでの運転者の行動を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記運転者行動推定手段では、前記案内ポイント前の一定期間の間に収集された一連（Ｎ１個：Ｎ１は正整数）の蓄積データを蓄積データ群とし、該蓄積データ群間で互いに近似したもの同士を同一クラスタに分類して、その分類されたクラスタ毎に、同じタイミングで取得された蓄積データの平均値を算出することで、一連（Ｎ１個）の平均蓄積データからなる平均データ群を生成し、更に、生成された平均データ群のそれぞれについて、該平均データ群の中から連続したＮ２（Ｎ２はＮ１より小さい正整数）個の平均蓄積データからなる部分データ群を、その先頭となる平均蓄積データの位置を、予め設定されたシフト期間ずつシフトさせながら切り出したものを前記テンプレートとして用いることを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記テンプレートは、複数の運転者について収集した前記蓄積データによって作成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記テンプレートは、特定の運転者について収集した前記蓄積データによって作成されてることを特徴とする請求項４又は５に記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
前記テンプレートは、予め設定された天候の種類毎に用意され、
前記運転者行動推定手段は、外部から取得した天候を特定する情報に基づいて、使用するテンプレートを切り換えることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
前記テンプレートは、予め設定された時間帯毎に用意され、
前記運転者行動推定手段は、外部から取得した時間帯を特定する情報に基づいて、使用するテンプレートを切り換えることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
前記案内ポイントは経路の分岐点であり、前記案内ポイントでの運転者の行動とは、前記分岐点での進路に応じた車両操作であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記許容値は、車速に応じて可変設定されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１２】
前記音声ガイダンス実行手段は、前記音声ガイダンスを実行した場合、該音声ガイダンスの対象となった前記案内ポイントに関する再度の音声ガイダンスの実行を禁止する第１禁止手段を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１３】
前記音声ガイダンス実行手段は、前記音声ガイダンスを実行した場合、該音声ガイダンスの対象となった前記案内ポイントに関する再度の音声ガイダンスの実行を、予め設定された待機時間だけ禁止する第２禁止手段を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【請求項１４】
前記音声ガイダンス実行手段は、前記運転者行動推定手段での推定結果と、前記案内ポイントで採るべき運転者の行動とが一致する場合、該案内ポイントに関する音声ガイダンスの実行を禁止することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１３３２１６（Ｐ２００６−１３３２１６Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１４５０３（Ｐ２００５−２１４５０３）
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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