JP7327536B2 - 車両用コクピット - Google Patents

Description

本発明は、車両用コクピットに関する。

下記特許文献１には、スピーカの取付構造に関する発明が開示されている。このスピーカの取付構造では、スピーカがインストルメントパネル（以下、「インパネ」と称する。）内のスピードメータ及びタコメータの目盛板における中央に設けられた円形の穴内に嵌め込まれている。これにより、ドライバに対面させた状態でスピーカを配置させることができる。

特開２００５－８６６０４号公報

ところで、近年、スマートスピーカに代表される対話による音声操作を可能にする対話装置が開発されており、これらの対話装置を車両に用いて様々な操作を行うことが考えられているが、こうした対話装置は運転者以外の乗員も使用することが想定される。上記先行技術は、乗員が対話装置との対話を行い易くすることに関して、改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、乗員が対話装置と対話を行い易くすることができる車両用コクピットを得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る車両用コクピットは、インターネットに接続され、乗員と対話可能な対話装置と、車室前部に設けられると共に、車両上下方向及び車両前後方向に対して傾斜し且つ前記乗員側を向く上壁部を備えるインストルメントパネルと、を有し、前記上壁部の車幅方向中央に前記対話装置が固定され、前記対話装置は、音声を出力する出力部と、前記出力部を覆うように前記上壁部に設けられ、複数の貫通孔を有するカバー部材と、前記出力部に出力する音声内容を指示する制御部と、前記制御部の指示に従い、対話内容に基づいて発光色または発光パターンを変化させる発光部と、を備える。

請求項２の発明に係る車両用コクピットは、請求項１記載の発明において、前記対話装置は知能サーバと情報通信を行う。

請求項３の発明に係る車両用コクピットは、請求項２記載の発明において、前記知能サーバはクラウドコンピューティングとして構成されている。

請求項４の発明に係る車両用コクピットは、請求項１に記載の発明において、前記対話装置は生成部を含み、前記生成部は学習モデルを用いて応答文を生成する。

請求項５の発明に係る車両用コクピットは、請求項１に記載の発明において、前記対話装置は、前記乗員が発した音声を収集する入力部と、前記入力部で収集した音声の大きさから音声強度を取得して前記音声の発生方向を特定する特定部と、を備える。

本発明に係る車両用コクピットは、乗員が対話装置と対話を行い易くすることができる。

一実施形態に係る車両用コクピットを車両後方側から見た状態を示す斜視図である。 一実施形態に係る車両用コクピットを車両後方側かつ車幅方向外側から見た状態を示す斜視図である。 図２に対し異なる角度から見た状態を示す斜視図である。

以下、図１～図３を用いて、本発明に係る車両用コクピットの一実施形態について説明する。

（全体構成）
図１に示されるように、本実施形態の車両用コクピット１０は、インパネ１２とセンターコンソール１４とを有している。インパネ１２は、車室１６内における車両前方側に設けられている。具体的には、インパネ１２は、車室１６と車両前部とを隔成するダッシュパネル（不図示）の車両後方側の上部側に配置されている。ダッシュパネルの下端部は、図示しないフロアパネルの前端部に接合されている。フロアパネルは、車室１６の下面を構成している。また、ダッシュパネルの上端部には、図示しないカウルが接合されており、このカウルは、フロントガラス１８の下端部を支持している。フロントガラス１８は、車室１６の上部側の前面を構成してその下端部側がインパネ１２の上端部側に配置されている。

インパネ１２の車両後方側には、車両用の乗員席としての図示しないフロントシートが設けられている。フロントシートは、本実施形態では車室１６の前部右側が助手席とされ、車室１６の前部左側が運転席とされている。なお、車室１６の前部側において車幅方向中央部には、センターコンソール１４が配置されている。また、本実施形態では、一例としてフロントシートは、シート前後方向が車両前後方向に一致され、シート幅方向が車幅方向に一致されている。

インパネ１２は、車幅方向に沿って延在される内装として構成されている。インパネ１２の内側（車両前方側）上部には、車幅方向に沿って長尺状とされたインパネリインフォースメント（図示省略）が配設されており、インパネ１２は、このインパネリインフォースメントに複数箇所で取り付けられている。なお、前記インパネリインフォースメントは、金属製のパイプ材であり、その長手方向の両端部は、左右の車体側部に立設された一対のフロントピラー１３の下部側に固定されている。

インパネ１２は、車両後方側から見て車幅方向に延在されており、その上面を構成する上壁部１２Ａと、略車両前後方向を面直方向とする縦壁部１２Ｂと、を含んで構成されている。

センターコンソール１４は、インパネ１２の車幅方向中央かつ車両下方側にて車両前後方向に延在されており、フロアパネルに取り付けられている。

上壁部１２Ａと縦壁部１２Ｂとの間には、レジスタ部２０が設けられている。このレジスタ部２０は、図２に示されるように、レジスタ本体部２０Ａとフィン２０Ｂとを有している。レジスタ本体部２０Ａは、車両側面視にて略車両後方側へ向けて開口する略Ｕ字状に形成されかつ車両前方側が図示しないエアコン導風ダクトに接続されている。また、レジスタ本体部２０Ａは、開口の上縁部が上壁部１２Ａの後縁部１２ＡＡとされかつ開口の下縁部が縦壁部１２Ｂの上縁部１２ＢＡとされている。この上縁部１２ＢＡは、後縁部１２ＡＡよりも車両後方側に位置している（図３も参照）と共に、レジスタ本体部２０Ａにおける上縁部１２ＢＡ近傍の部位は、上縁部１２ＢＡよりも車両下方側に位置している。これにより、レジスタ部２０では、一例としてスマートフォン２１のような小物を保持させることができる。

フィン２０Ｂは、レジスタ本体部２０Ａ内に複数設けられていると共に、車幅方向を長手方向としかつ略車両上下方向を板厚方向とする板状に形成されている。フィン２０Ｂは、運転席側及び助手席側にそれぞれ複数（本実施形態では２つ）設けられている。また、レジスタ本体部２０Ａは、車幅方向中央部に設けられた後述する対話装置保持部１２Ｃを挟んで左右一対に設けられている。換言すると、レジスタ部２０は、インパネ１２における車幅方向中央以外の部位に設けられている。なお、複数のフィン２０Ｂは、互いに車両上下方向に離間して設けられている。

インパネ１２における運転席側には、計器部２２とコラム部２４とが設けられている。具体的には、計器部２２は、上壁部１２Ａの後縁部１２ＡＡに設けられている。この計器部２２が設けられた後縁部１２ＡＡは、車両平面視にて車両前方側へ凹となるように切り欠かれた形状とされており（図３参照）、計器部２２内に計器２２Ａが設けられている。計器２２Ａは、一例として略車両前後方向を軸方向とする略円柱状に形成されかつ車幅方向に並んで２つ設けられた構成とされている。なお、計器２２Ａの径寸法は、後述する対話装置２８の径寸法よりも小さく設定されている。

コラム部２４は、縦壁部１２Ｂに設けられており、図示しないステアリングコラムを覆うコラムカバー２４Ａが内部に設けられた切り欠きを有している。コラムカバー２４Ａの車室内側には、ステアリングコラムに連結されたステアリングホイール３０が設けられている。

（対話装置保持部）
インパネ１２の上壁部１２Ａにおける車幅方向中央部には、インパネ１２における対話装置２８を囲む部位としての対話装置保持部１２Ｃが形成されている。この対話装置保持部１２Ｃは、軸方向が車両上方側へ向かうに連れて車両後方側に傾斜しかつ車両後方側の一部が開放された略円筒状に形成されており、対話装置２８が内部に収容されている。対話装置保持部１２Ｃのつなぎ面としての上部外縁部１２ＣＡは、対話装置２８の上面としての後述する表示パネル一体カバー２８Ａへと繋がるように当該上部外縁部１２ＣＡ以外の意匠面である一般意匠面１２Ｆに対して車両上方側へ向けて隆起した形状に形成されている。なお、上部外縁部１２ＣＡは、車両後方側の一部が切り欠かれており、レジスタ部２０と対話装置保持部１２Ｃとが連続的に構成されている。換言すると、対話装置２８の側面における車両後方側が車室１６内へ向けて露出された構成とされている。

（対話装置）
対話装置２８は、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）スピーカ、又はスマートスピーカとも呼ばれるものであり、一例として、略車両上下方向を軸方向とする略円柱状に形成されており、車両上方側に入力部２８Ｂと出力部２８Ｃとがそれぞれ設けられている。入力部２８Ｂは、内部に複数の図示しないマイクが設けられている。また、出力部２８Ｃは、内部に複数の図示しないスピーカが設けられている。そして、入力部２８Ｂと出力部２８Ｃとは、対話装置２８の上部を構成しかつ車室１６内に露出されたドーム状に形成される表示パネル一体カバー２８Ａによって覆われている。

表示パネル一体カバー２８Ａには、複数の貫通孔２８ＡＡが形成されており、この貫通孔２８ＡＡは、車室１６の前部左側、すなわち運転席側へ向けて開口するように形成されている。また、表示パネル一体カバー２８Ａは、図示しない制御部からの指示によって文字や図形等を表示可能とされた図示しない表示パネルを裏面側に有しており、一例として貫通孔２８ＡＡ越しに車室１６側から表示パネルに表示された文字や図形等を視認することが可能とされている。なお、対話装置２８は、図示しない回動機構によって、対話装置保持部１２Ｃ内にて略車両上下方向を軸方向として回動可能に対話装置保持部１２Ｃ内に固定されている。したがって、表示パネル一体カバー２８Ａの貫通孔２８ＡＡの開口を、車室１６の前部右側、すなわち助手席側へ向けることが可能とされている。

ここで、対話装置２８の作動について説明する。対話装置２８は、一例として、このほかに特定部、生成部及び通信部（いずれも不図示）を含んで構成されている。入力部２８Ｂで収集された音声は、入力部２８Ｂのマイクで音声信号に変換され、特定部に通知される。特定部は、入力部２８Ｂから通知される音声信号から、音声の大きさを表す音声強度を取得して、音声がどの方向から発せられたのかを特定する。特定部は、特定した音声の方向を制御部に通知すると共に、音声信号を生成部に通知する。

生成部は、特定部から通知された音声信号で表される音声の内容を解析し、音声の内容に応じた応答文を生成する。具体的には、生成部は、例えばインターネット等の通信回線に接続する通信プロトコルを備えた通信部を介して、外部に設けられた知能サーバとデータ通信を行い、音声の内容に適した応答文を生成する。

知能サーバには様々な情報が記憶されており、対話装置２８から要求された情報を対話装置２８に送信する。なお、知能サーバは、例えばクラウドコンピューティングとして構成されていてもよい。

例えば生成部は、「今日の東京の天気は？」という内容を有する音声信号を特定部から受け付けた場合、知能サーバに対して今日の東京の天気を要求する電文を生成して送信する。これに対して知能サーバから「晴れ」との情報を受け付けると、生成部は、特定部から受け付けた音声の内容と、知能サーバから受け付けた情報から、予め定めた学習モデルを用いて、例えば「今日の東京の天気は晴れです」といった応答文を生成する。

生成部は、特定部から受け付けた音声の内容を把握する場合にも、予め定めた学習モデルを用いる場合がある。学習モデルとしては、例えば教師信号と入力信号の組み合わせを用いて、ディープラーニングによりニューロン間の重み付け等が予め学習された多層ニューラルネットワークが用いられる。

生成部は、特定部から受け付けた音声の内容を公知の手法で文に変換した後、文に対して例えば形態素解析を行い、文を形態素に分割する。そして、生成部は、形態素に分割された文の各形態素を学習モデルに入力することで、文の内容を把握することができる。

また、生成部は、例えば特定部から受け付けた音声で表される文の形態素、及び知能サーバから受け付けた情報の各々を学習モデルに入力することで、特定部から受け付けた音声で表される文の内容に対する回答を生成することができる。

このように、生成部は、人間の知識の学習、並びに、様々な情報に基づいた人間の推論及び判断を人工的に実現した人工知能を用いて、特定部から受け付けた音声信号で表される音声の内容に応じた応答文を生成する。

生成部は、生成した応答文を出力部２８Ｃに通知する。出力部２８Ｃは、生成部で生成された応答文を、公知の音声合成処理を用いて音声信号に変換し、変換した音声信号を出力部２８Ｃのスピーカに出力する。これにより、入力部２８Ｂで収集された、対話装置２８への指示及び問いかけといった音声に対する応答が、音声として出力部２８Ｃから出力される。

出力部２８Ｃは、応答文を音声信号に変換する場合、基準となる予め定めた音質を有する音声（以降、「基準音声」という）を用いる。すなわち、出力部２８Ｃから出力される音声の高低及び発話速度といった音質は、基準音声の音質に従う。

なお、出力部２８Ｃは、音声の音声強度及び音声を出力するスピーカの少なくとも一方に関して、制御部からの指示に従う。

制御部は、入力部２８Ｂ、特定部、生成部、通信部、及び出力部２８Ｃの各機能部から制御に必要な情報を取得し、取得した情報に基づいて各機能部の処理を制御する。

また、対話装置２８の側面における車両後方側には、発光部２８Ｅが設けられている。具体的には、対話装置保持部１２Ｃの上部外縁部１２ＣＡが切り欠かれることで車室１６内に露出された部位に発光部２８Ｅが設けられている。この発光部２８Ｅは、制御部の指示に従って様々な色や発光パターンにて光る構成とされており、一例として対話内容に基づいて発光色や発光パターンを変化させることが可能とされている。これにより、対話装置２８が対話について認識しているか否かを乗員が理解し易くなる。

（ドリンクホルダ）
インパネ１２の車幅方向中央における縦壁部１２Ｂには、左右一対のドリンクホルダ３２が設けられている。このドリンクホルダ３２は、略円筒状に形成されていると共に、車両後方側の側面の一部と車両上方側の端部及び車両下方側の端部とが開放された形状とされている。換言すると、ドリンクホルダ３２の側面における車両後方側の一部は、切り欠かれている。つまり、ドリンクホルダ３２の形状は、インパネ１２の上壁部１２Ａにおける対話装置保持部１２Ｃの形状と車両平面視にて略相似形に形成されている。なお、ドリンクホルダ３２の径寸法は、一例として容量が５００ｍｌ程度の市場に流通している水筒３１が収容可能な大きさに設定されている。

ドリンクホルダ３２の車両下方側には、支持部材３４が設けられており、ドリンクホルダ３２内に収容された容器の底面を車両下方側から支持することができる。支持部材３４は、車両上下方向を板厚方向とする板状部材とされていると共に、車両平面視にてドリンクホルダ３２の内部に納まる大きさに設定されており、インパネ１２における左右一対のドリンクホルダ３２の間の部位からそれぞれ車両幅方向外側へと延設されている。また、支持部材３４は、図示しない操作部材によってドリンクホルダ３２内を略車両上下方向に沿って移動可能とされていると共に、任意の位置にて停止させておくことができる。

（操作パネル）
対話装置２８の車両後方側には、操作パネル３６が設けられている。この操作パネル３６は、車両正面視にて略車両上下方向を長手方向とする略矩形状に形成されており、操作スイッチとしてのハザードランプスイッチ４０及びエアコン操作スイッチ４２が設けられている。そして、インパネ１２における左右一対のドリンクホルダ３２の間の部位の車両後方側面に操作パネル３６が取り付けられている。操作パネル３６の車幅方向の寸法は、対話装置２８の車幅方向の寸法よりも小さく設定されている。また、操作パネル３６は、車両上方側へ向かうに連れて車両前方側に傾斜されて取り付けられており、これによりハザードランプスイッチ４０及びエアコン操作スイッチ４２が乗員側に向くように構成されている。

（実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、車両用コクピット１０は、対話装置２８とインパネ１２とを有している。対話装置２８は、乗員が発した音声を収集する入力部２８Ｂと、乗員へ音声を出力する出力部２８Ｃとを有している。この対話装置２８は、車室１６の前部に設けられたインパネ１２の車幅方向中央に固定されていることから、乗員は対話装置２８を認識し易くなる。また、対話装置２８の入力部２８Ｂ及び出力部２８Ｃは、車室内に露出されている。したがって、対話装置２８が対話装置２８の入力部２８Ｂ及び出力部２８Ｃを遮るものがない状態となるので、乗員が対話装置２８と対話する際に音声入力がし易くなると共に出力音声が聞きやすくなる。これにより、乗員が対話装置２８による対話を行い易くすることができる。

また、対話装置２８の入力部２８Ｂ及び出力部２８Ｃに形成されている貫通孔２８ＡＡの開口は、乗員席側に向けて配置されている。したがって、乗員席に着座する乗員の音声が貫通孔２８ＡＡの開口を通って対話装置２８の内部へと伝わり易くなると共に、対話装置２８が発する音が貫通孔２８ＡＡの開口を通って対話装置２８の外部にいる乗員へと伝わり易くなる。これにより、対話装置２８による対話をより行い易くすることができる。

さらに、対話装置２８の貫通孔２８ＡＡは、運転席側に向けて開口されていることから、運転手の音声入力をより良好に行うことができると共に、対話装置２８からの音を運転手が聞きやすくなる。したがって、運転を妨げることなく対話装置２８との対話を運転手が行うことができる。これにより、運転手と対話装置２８との対話を行い易くすることができる。

さらにまた、対話装置２８は、回動機構により貫通孔２８ＡＡの開口の向きを変更できるようにインパネ１２に取り付けられていることから、対話装置２８を主に使う乗員の側に向けることができる。したがって、対話装置２８による対話を快適に行うことができる。これにより、対話装置２８の使い勝手を向上させることができる。

また、対話装置２８の入力部２８Ｂ及び出力部２８Ｃは、インパネ１２の一般意匠面１２Ｆより車室内側に突出されており、この対話装置２８と、インパネ１２の一般意匠面１２Ｆとを連続的に繋ぐ上部外縁部１２ＣＡがインパネ１２に形成されている。したがって、対話装置２８の入力部２８Ｂ及び出力部２８Ｃがインパネ１２と一体感を有しながらインパネ１２に対して強調された外観となるため、乗員が対話装置２８をより認識し易くなる。これにより、外観意匠性を向上させながら対話装置２８による対話をさらに行い易くすることができる。

さらに、対話装置２８の車両後方側には、水筒３１等を保持するドリンクホルダ３２が設けられている。このドリンクホルダ３２は、インパネ１２の対話装置保持部１２Ｃの形状と略相似形の形状に形成されていることから、外観意匠の一体感や連続感が向上する。これにより、外観意匠性をさらに向上させることができる。

さらにまた、ドリンクホルダ３２における水筒３１を囲む部位は、車室１６側の一部が切り欠かれて開放されていることから、乗員はドリンクホルダ３２が保持している水筒３１における乗員から見た正面側を視認することができる。したがって、使い勝手を向上させることができるだけでなく、好みの水筒３１をドリンクホルダ３２にセットすることで、自分好みの空間を演出することが可能となる。これにより、ユーザーが愛着を持ち易くなる。

また、ドリンクホルダ３２の車両下方側に設けられたドリンクホルダ３２内に収容される容器の底面を支持する支持部材３４は、車両上下方向に移動可能とされていることから、ドリンクホルダ３２内の収容空間内の深さを変化させることができる。したがって、容器をドリンクホルダ３２に出し入れし易いように、ドリンクホルダ３２に収容する容器のサイズに合わせて収容空間の深さを変化させることができる。これにより、使い勝手をさらに向上させることができる。

さらに、インパネ１２には、計器部２２が設けられている。この計器部２２は、インパネ１２における対話装置保持部１２Ｃの形状と略相似形の形状に形成されていることから、外観意匠の一体感や連続感が向上する。これにより、外観意匠性をより一層向上させることができる。

さらにまた、対話装置保持部１２Ｃの車両後方側には、操作パネル３６が設けられており、この操作パネル３６にはハザードランプスイッチ４０及びエアコン操作スイッチ４２が設けられている。したがって、対話装置２８による操作が向かないものを操作パネル３６を介して操作することで、操作性を維持することができる。また、操作パネル３６は、対話装置２８より少なくとも車幅方向の寸法が小さく設定されている。さらに、計器２２Ａよりも対話装置２８が大きく設定されている。つまり、対話装置２８が、車両の操縦時に用いる車室１６内の部材の中でステアリングホイール３０に次ぐ大きさとされてインパネ１２の車幅方向中央に設けられることで、インパネ１２の中心にあるいわば大黒柱のようなイメージとなる。したがって、操作パネル３６よりも対話装置２８の存在感を大きくして対話装置２８による操作を促すことができると共に、他のスイッチ類が少なくなるすっきりとした外観となる。これにより、操作性の維持しながら先進性のある外観意匠を提供できる。

なお、上述した実施形態では、対話装置２８が略円柱状に形成されているが、これに限らず、角柱状等その他の形状とされてもよい。これに合わせて、対話装置保持部１２Ｃ及びドリンクホルダ３２の形状を角筒状等その他の形状にしてもよい。また、対話装置保持部１２Ｃとドリンクホルダ３２との形状は、車両平面視にて略相似形とされているが、これに限らず、それぞれ異なる形状としてもよい。

さらに、対話装置２８は、表示パネル一体カバー２８Ａに貫通孔２８ＡＡが設けられた構成とされているが、これに限らず、表示パネル一体カバー２８Ａに貫通孔２８ＡＡを設けない構成としてもよいし、その他の部位に貫通孔２８ＡＡを設ける構成としてもよい。

さらにまた、対話装置２８の入力部２８Ｂ及び出力部２８Ｃは、インパネ１２の一般意匠面１２Ｆより車室内側に突出されているが、これに限らず、インパネ１２の一般意匠面１２Ｆと略同一面上に対話装置２８が設けられた構成としてもよい。また、対話装置２８と、インパネ１２の一般意匠面１２Ｆとを連続的に繋ぐように盛り上がった形状の上部外縁部１２ＣＡがインパネ１２に形成されているが、これに限らず、上部外縁部１２ＣＡはフラット形状等その他の形状としてもよい。

また、対話装置２８は、入力部２８Ｂで収集された、対話装置２８への指示及び問いかけといった音声に対する応答が、音声として出力部２８Ｃから出力される構成とされているが、これに限らず、対話装置２８への指示及び問いかけに対する応答が車両内外の他のデバイスへ指示を送信するよう構成されてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両用コクピット
１２ インパネ（インストルメントパネル）
１２Ｃ 対話装置保持部（インストルメントパネルにおける対話装置を囲む部位）
１２ＣＡ 上部外縁部（つなぎ面）
１２Ｆ 一般意匠面
１６ 車室
２８ 対話装置
２８ＡＡ 貫通孔
２８Ｂ 入力部
２８Ｃ 出力部
３２ ドリンクホルダ
３４ 支持部材
３６ 操作パネル
４０ ハザードランプスイッチ（操作スイッチ）
４２ エアコン操作スイッチ（操作スイッチ）

Claims (5)

1. インターネットに接続され、乗員と対話可能な対話装置と、
   車室前部に設けられると共に、車両上下方向及び車両前後方向に対して傾斜し且つ前記乗員側を向く上壁部を備えるインストルメントパネルと、
   を有し、
   前記上壁部の車幅方向中央に前記対話装置が固定され、
   前記対話装置は、
   音声を出力する出力部と、
   前記出力部を覆うように前記上壁部に設けられ、複数の貫通孔を有するカバー部材と、
   前記出力部に出力する音声内容を指示する制御部と、
   前記制御部の指示に従い、対話内容に基づいて発光色または発光パターンを変化させる発光部と、
   を備える車両用コクピット。
2. 前記対話装置は知能サーバと情報通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用コクピット。
3. 前記知能サーバはクラウドコンピューティングとして構成されていることを特徴する請求項２に記載の車両用コクピット。
4. 前記対話装置は生成部を含み、
   前記生成部は学習モデルを用いて応答文を生成することを特徴とする請求項１に記載の車両用コクピット。
5. 前記対話装置は、
   前記乗員が発した音声を収集する入力部と、
   前記入力部で収集した音声の大きさから音声強度を取得して前記音声の発生方向を特定する特定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用コクピット。