JP2017068641A - Obstacle notification device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、他車両や人等の自車両に対する障害物の情報を乗員に報知する技術に関する。 The present invention relates to a technique for notifying an occupant of information on obstacles to a host vehicle such as another vehicle or a person.
自動車の乗員(運転者)の安全運転を支援するために、周辺に存在する他車両や人等の障害物の存在を検知してその障害物に関する情報を乗員に報知する技術が、従来から提案されている。特許文献1には、車両内に複数のスピーカを設置しておき、車外の撮影画像やレーダを用いて危険要因の存在を検出した場合には、その危険要因が存在する方向に設置したスピーカから、危険要因に関する情報を音によって報知する技術が記載されている。 In order to support the safe driving of car occupants (drivers), a technology has been proposed that detects the presence of obstacles such as other vehicles and people in the vicinity and informs the occupant of information related to the obstacles. Has been. In Patent Document 1, when a plurality of speakers are installed in a vehicle and the presence of a risk factor is detected using a photographed image or radar outside the vehicle, the speaker is installed in the direction in which the risk factor exists. A technique for notifying information about risk factors by sound is described.
特許文献1に記載の技術では、車内に設置されたスピーカの設置箇所に応じた種類の方向しか表現することができない。このため、スピーカの数が少ないと表現できる方向の種類も少なくなり、実際の危険要因の方向と乗員が知覚する音の到来方向とが大きくずれることがある。スピーカの数を増やし、更に車内の広範囲にわたってスピーカを設置すれば表現できる方向の種類は増える。しかし、車内の多くの箇所にスピーカを設置することは、車両の製造作業を複雑化させたり、車内へのスピーカの設置作業を煩雑化させたりする原因となるため、望ましくない。
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、車室におけるスピーカの設置箇所の増大を抑えつつも、自車両に対する障害物のより正確な位置を音によって表現するための技術を提供することを目的とする。
With the technique described in Patent Document 1, only the direction of the type corresponding to the installation location of the speaker installed in the vehicle can be expressed. For this reason, if the number of speakers is small, the types of directions that can be expressed are also reduced, and the actual direction of the risk factor and the arrival direction of the sound perceived by the occupant may be greatly shifted. Increasing the number of speakers and installing speakers over a wide range in the vehicle increases the types of directions that can be expressed. However, installing speakers at many locations in the vehicle is not desirable because it complicates the vehicle manufacturing operation and complicates the speaker installation operation in the vehicle.
The present invention has been made under the above-described background, and provides a technique for expressing a more accurate position of an obstacle with respect to the host vehicle by sound while suppressing an increase in the number of speaker installation locations in a passenger compartment. The purpose is to do.
上述した課題を解決するため、本発明の障害物報知装置は、車両の車室に設置された複数のスピーカを有するスピーカアレイと、少なくとも前記車両と障害物との位置関係を特定する情報を含む障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、取得した前記障害物情報に基づいて、前記位置関係に応じた位置に音源を配置させた報知音の音響ビームを、前記スピーカアレイに出力させる出力制御手段とを備える。
本発明の障害物報知装置において、前記出力制御手段は、前記車両の位置を基準とした前記障害物の方向の変化に応じて前記音源を配置させる位置を変化させながら、前記車室において予め定められた乗車領域を経路に含む前記報知音の音響ビームを、前記スピーカアレイに出力させてもよい。
本発明の障害物報知装置において、設定されたパラメータに従って、前記報知音を表す音響信号に信号処理を施す信号処理手段を備え、前記出力制御手段は、前記位置関係に応じた前記パラメータを、前記信号処理手段に設定し、前記スピーカアレイは、前記信号処理が施された前記音響信号に基づいて、前記報知音の音響ビームを出力してもよい。
本発明の障害物報知装置において、前記障害物情報は、更に前記障害物の種類の情報を含み、前記出力制御手段は、前記障害物の種類に対応する前記報知音の音響ビームを、前記スピーカアレイに出力させてもよい。
本発明の障害物報知装置において、前記出力制御手段は、前記車両と前記障害物との距離に応じて変化する前記報知音の音響ビームを、前記スピーカアレイに出力させてもよい。
In order to solve the above-described problem, an obstacle notification device according to the present invention includes a speaker array having a plurality of speakers installed in a vehicle compartment of a vehicle, and information that specifies at least the positional relationship between the vehicle and the obstacle. Obstacle information acquisition means for acquiring obstacle information, and an output for causing the speaker array to output an acoustic beam of a notification sound in which a sound source is arranged at a position corresponding to the positional relationship based on the acquired obstacle information Control means.
In the obstacle notification device according to the present invention, the output control means is predetermined in the passenger compartment while changing a position where the sound source is arranged according to a change in the direction of the obstacle with respect to the position of the vehicle. An acoustic beam of the notification sound that includes the boarded area in the route may be output to the speaker array.
In the obstacle notification device of the present invention, the obstacle notification device includes signal processing means for performing signal processing on an acoustic signal representing the notification sound according to a set parameter, and the output control means includes the parameter according to the positional relationship, It may be set in a signal processing means, and the speaker array may output an acoustic beam of the notification sound based on the acoustic signal subjected to the signal processing.
In the obstacle notification device according to the present invention, the obstacle information further includes information on the type of the obstacle, and the output control means transmits an acoustic beam of the notification sound corresponding to the type of the obstacle to the speaker. You may make it output to an array.
In the obstacle notification device of the present invention, the output control means may cause the speaker array to output an acoustic beam of the notification sound that changes according to the distance between the vehicle and the obstacle.
本発明によれば、車室におけるスピーカの設置箇所の増大を抑えつつも、自車両に対する障害物のより正確な位置を音によって表現するための技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique for expressing the more exact position of the obstruction with respect to the own vehicle with a sound can be provided, suppressing the increase in the installation location of the speaker in a vehicle interior.
[実施形態]
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で使用する左右の表現は、車両100の前方に向かっての左右であることを意味する。
図1は、本発明の一実施形態に係る車両100を示す斜視図である。
車両100は、4ドアセダン形の自動車である。車両100は、例えば、電気自動車、又は電動機及びエンジンを搭載したハイブリッドカーである。車両100は、車体に、ボンネット101、出入口となる4枚のドア102、及びトランクドア103を備えている。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The left and right expressions used in the following description mean left and right toward the front of the
FIG. 1 is a perspective view showing a
The
図2は、車両100の車室を示す斜視図である。図2には、運転席131及び助手席132の周辺が示されている。図3は、車両100の車室を模式的に示す図である。図3に示す破線の位置には、ドア102が設けられている。図4は、車両100の車室を真上から平面視した図である。図4に示す破線は、リアガラス124の位置を意味する。
車両100において、図1で説明した4枚のドア102の内側には、車室120が形成されている。車室120は、車両100に乗車した人物である乗員が存在する車内の空間である。車室120には、乗員が着席する座席として、運転席131、助手席132、及び後部席133が設けられている。車室120では、設置された運転席131、助手席132、及び後部席133の位置によって、乗員が存在する領域である乗車領域が予め定められている。特に、車両100の走行中においては、運転席131に運転者である乗員が必ず存在する。以下の説明で「乗員」は、特に断りのない限り、運転席131に着席した運転者を指す。
FIG. 2 is a perspective view showing a passenger compartment of the
In the
車両100は、車室120を形成するガラス部材として、フロントガラス121と、4枚のサイドウィンドウ122,123,125,126と、リアガラス124とを備えている。
フロントガラス121は、運転席131及び助手席132の前方に、水平面に対して傾斜して設けられている。リアガラス124は、後部席133の後方に、水平面に対して傾斜して設けられている。フロントガラス121及びリアガラス124の各々は、平面状、又は中央部分が車外の方向に突き出た湾曲形状である。サイドウィンドウ122,123,125,126の各々は、ドア102に設けられた平面状のガラス部材である。サイドウィンドウ122は運転席131に、サイドウィンドウ123,125は後部席133に、サイドウィンドウ126は助手席132に隣接している。
The
The
車室120には、撮影手段としての車載カメラ15が設けられている。車載カメラ15は、フロントガラス121の近傍の天井に設けられ、少なくとも車両100の前方の車外の空間を撮影する。車載カメラ15の撮影範囲には、乗員の視野角内のほか、ユーザの死角となる範囲も含まれることが望ましい。車載カメラ15が撮影可能な範囲はなるべく広いことが望ましい。車載カメラ15の撮影画像は、車両100周辺における障害物の存在の有無、車両100と障害物との位置関係、及び障害物の種類を特定するために用いられる。本実施形態において、障害物とは、車両100の走行又は運転の障害となり得る物体をいう。車両100と障害物との位置関係は、車両100の位置を基準とした障害物の方向と、車両100と障害物との距離(以下「車両−障害物間距離」という。)とを含む。障害物の種類としては、本実施形態では、他車両(自動車又は自転車)及び人を想定するが、建造物や看板、ロードコーン等の物体を含んでもよい。
なお、車載カメラ15は、映像記録型ドライブレコーダで使用されるカメラと兼用されてもよいし、これとは別に設けられてもよい。また、車載カメラ15は、車外の空間を撮影可能に車両100に設置されていればよく、例えば車両100の車体の外側部分に設けられてもよい。車載カメラ15は、車両100の側方や後方等の、車両100の前方以外の方向を撮影してもよい。
The
The in-
車両100の車体の外側部分には、車両100の前後左右の四隅に設置されたレーダ16が設けられている。レーダ16は、例えばミリ波レーダ、レーザレーダ又は赤外線レーダで、車両100周辺の障害物の存在の有無、車両100と障害物との位置関係、及び障害物の種類を検出する検出器として機能する。
運転席131及び助手席132の前方には、車室120の車幅方向(車両100の幅方向)の全体にわたって、ダッシュボード134が設けられている。ダッシュボード134は、フロントガラス121の下方に位置する。本実施形態において、下方とは鉛直下向きの成分を持つ方向をいい、上方とは鉛直上向きの成分を持つ方向をいう。ダッシュボード134には、障害物報知装置10が設けられている。障害物報知装置10は、車両100に搭載された音響機器と一体化された又は別体の装置である。障害物報知装置10は、車室120に音を出力するためのスピーカアレイ装置14を備える。スピーカアレイ装置14は、指向性の付与によってビーム状に生成された音響ビームを出力する。
A
図5は、スピーカアレイ装置14の正面図である。
スピーカアレイ装置14は、直方体状の筐体と、筐体の正面に配置されたスピーカアレイ145とを備える。スピーカアレイ145は、マトリクス状(行方向及び列方向)に配列した複数のスピーカ(スピーカユニット)を備えている。スピーカアレイ145では、複数のスピーカが左端から行方向に沿って、スピーカ145A,145B,145C,・・・,145Pの順に配置されている。列方向に配列する3つのスピーカについては、これらを区別することなく、スピーカ145A,145B,145C,・・・,145Pのいずれかで表す。
なお、スピーカアレイ145におけるスピーカの配列は、マトリクス状に限られない。スピーカアレイ145では、ハニカム状やライン状等の所定の規則に従ってスピーカが配列していてもよい。また、スピーカアレイ145が有するスピーカの数は、図5に示す数に限らない。
FIG. 5 is a front view of the
The
Note that the arrangement of the speakers in the
スピーカアレイ装置14は、ダッシュボード134の上面において、車幅方向における中央付近の位置に設けられている。スピーカアレイ装置14は、例えばネジ等の固定具、磁石又は接着剤を用いて、ダッシュボード134に固定されている。また、スピーカアレイ装置14は、スピーカアレイ145を車両100の後方に向けて設けられ、音響ビームの出力方向を、例えば水平面上で180度の範囲内で変更することができる。また、スピーカアレイ装置14は、鉛直方向の或る範囲内で音響ビームの出力方向を変更することもできる。
The
車室120では、運転席131とサイドウィンドウ122との間、運転席131と助手席132との間、及び助手席132とサイドウィンドウ126との間に、音響ビームが伝搬するための空間が形成されている。また、運転席131及び助手席132の上方にも、音響ビームが伝搬するための空間が形成されている。
In the
図6は、障害物報知装置10の構成を示すブロック図である。
制御部11は、障害物報知装置10の各部を制御する。制御部11は、例えば、演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)、及びROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含むプロセッサを備える。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
報知音信号発生部12は、報知音を表す音響信号であるデジタル形式の報知音信号を発生させる。報知音は、車両100に対する障害物に関する情報を報知する音である。報知音信号発生部12は、複数種類の報知音の報知音信号を発生させることが可能である。具体的な報知音については後で説明するが、乗員が直感的に障害物の存在とその障害物の種類を把握できる音である。
The notification sound
信号処理部13は、例えばデジタルシグナルプロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)を備え、制御部11により設定されたパラメータに従って、報知音信号に信号処理を施す信号処理手段として機能する。信号処理部13に設定されるパラメータとして、周波数シフトにおけるシフト量を指定するパラメータがある。信号処理部13は、設定されたパラメータに従ったシフト量で、報知音の周波数帯域の成分を、高域側又は低域側にシフトさせる。
The
スピーカアレイ装置14は、入力受付部141と、音響ビーム制御部142と、D/Aコンバータ143A,143B,・・・,143Pと、パワーアンプ144A,144B,・・・,144Pと、スピーカ145A,145B,・・・,145Pとを備えている。
入力受付部141は、例えばDIR(Digital Audio Interface Receiver)を備え、報知音信号発生部12から信号処理部13を介して供給された報知音信号の入力を受け付けるインタフェースである。
The
The input reception unit 141 includes, for example, a DIR (Digital Audio Interface Receiver), and is an interface that receives an input of a notification sound signal supplied from the notification sound
音響ビーム制御部142は、複数の遅延回路を備え、入力受付部141を介して入力された報知音信号に基づいて、スピーカアレイ145に出力させる音響ビームを生成する。音響ビーム制御部142は、制御部11の制御に従った指向性及び出力方向の音響ビームを生成するように、スピーカアレイ145の各スピーカに音響信号を供給するタイミング(つまり、ディレイ時間)を制御する。本実施形態では、スピーカアレイ145のスピーカの全てに音響信号が供給される。
The acoustic
D/Aコンバータ143A,143B,・・・,143Pは、それぞれ音響ビーム制御部142から供給された報知音信号を、デジタル形式からアナログ形式に変換する。
パワーアンプ144A,144B,・・・,144Pは、それぞれD/Aコンバータ143A,143B,・・・,143から供給された報知音信号を、所定の増幅率で増幅する。増幅率は、制御部11により設定されたパラメータに従う。
スピーカ145A,145B,・・・,145Pは、それぞれパワーアンプ144A,144B,・・・,144Pから供給された報知音信号を報知音に変換して、車室120に出力(放射)する。
Each of the D /
The
The
記憶部17は、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable)で例示される不揮発性メモリを備え、制御部11により実行されるプログラム、報知音選択テーブルT1、及びパラメータ管理テーブルT2を記憶する。
The memory |
図7は、報知音選択テーブルT1の構成を示す図である。図7に示すように、報知音選択テーブルT1は、障害物の種類と、その障害物の存在を報知するために用いられる報知音との対応関係を定めたテーブルである。
図7に示すように、報知音選択テーブルT1では、障害物「自動車」に対応付けて報知音「エンジン音」が、障害物「自転車」に対応付けて報知音「ベル音」が、障害物「人」に対応付けて報知音「話し声」が対応付けられている。報知音選択テーブルT1では、障害物が発する音を模した音が報知音として対応付けられている。
なお、報知音は、障害物が発する音を模した音に代えて又は加えて、障害物の存在を案内するメッセージを含んでいてもよい。このメッセージとして、例えば、「障害物があります。」や「自動車が近づいています。」等の障害物の存在や障害物の種類を含む警告メッセージや、警告音(ビープ音等)がある。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the notification sound selection table T1. As shown in FIG. 7, the notification sound selection table T1 is a table that defines the correspondence between the types of obstacles and the notification sounds used to notify the presence of the obstacles.
As shown in FIG. 7, in the notification sound selection table T1, the notification sound “engine sound” is associated with the obstacle “automobile”, the notification sound “bell sound” is associated with the obstacle “bicycle”, and the obstacle is displayed. The notification sound “speaking voice” is associated with “person”. In the notification sound selection table T1, sounds simulating sounds emitted by obstacles are associated as notification sounds.
Note that the notification sound may include a message for guiding the presence of an obstacle instead of or in addition to the sound simulating the sound emitted by the obstacle. As this message, for example, there are warning messages including the presence of obstacles and types of obstacles such as “There is an obstacle” and “A car is approaching”, and warning sounds (beep sounds, etc.).
図8は、パラメータ管理テーブルT2の構成を示す図である。パラメータ管理テーブルT2は、車両−障害物間距離とパラメータとの対応関係を定めたテーブルである。
図8の左側に示すように、パラメータ管理テーブルT2では、車両−障害物間距離が小さいほど、パワーアンプ144A,144B,・・・,144Pにおける増幅率を大きくし、車両−障害物間距離が大きいほど、パワーアンプ144A,144B,・・・,144Pにおける増幅率を小さくするパラメータが定められている。また、図8の右側に示すように、パラメータ管理テーブルT2では、車両−障害物間距離が小さいほど、信号処理部13で行われる周波数シフトの高周波方向のシフト量を大きくし(又は低域側へのシフト量を小さくし)、車両−障害物間距離が大きいほど、信号処理部13で行われる周波数シフトの高周波方向のシフト量を小さくする(又は低域側へのシフト量を大きくする)パラメータが定められている。
なお、図8のグラフでは、車両−障害物間距離に応じてパラメータが線形的に変化しているが、曲線的に変化してもよい。また、障害物報知装置10は、図7,8で説明した報知音及びパラメータを、ユーザ(例えば乗員)の操作に応じて変更する構成を備えてもよい。
車載カメラ15は、撮影画像を制御部11に供給する。レーダ16は、障害物の検出結果を示す検出データを制御部11に供給する。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the parameter management table T2. The parameter management table T2 is a table that defines the correspondence between the vehicle-obstacle distance and the parameter.
As shown on the left side of FIG. 8, in the parameter management table T2, the smaller the vehicle-obstacle distance, the larger the amplification factor in the
In the graph of FIG. 8, the parameter linearly changes according to the distance between the vehicle and the obstacle, but may change in a curve. In addition, the
The in-
図6に戻って、制御部11の機能構成を説明する。
解析部111は、車両100に対する障害物を特定するためのデータを解析する解析手段として機能する。解析部111は、車載カメラ15の撮影画像、及びレーダ16による障害物の検出データを解析し、障害物に関する情報である障害物情報を生成する。障害物情報は、車両100周辺における障害物の存在の有無、車両100と障害物との位置関係、及び障害物の種類の情報を含む。
なお、解析部111は、障害物の種類、障害物の方向及び車両−障害物間距離を、公知のパターンマッチング等の画像解析手法やレーダ解析手法を用いたデータの解析によって特定すればよい。
Returning to FIG. 6, the functional configuration of the
The
The
障害物情報取得部112は、解析部111により生成された障害物情報を取得する取得手段として機能する。
The obstacle
出力制御部113は、障害物情報取得部112が取得した障害物情報に基づいて、音響ビーム制御部142に音響ビームの設定を行うことで、車両100と障害物との位置関係に応じた位置に音源を配置させた報知音の音響ビームを、スピーカアレイ145に出力させる。出力制御部113は、例えば、音響ビームの指向性及び出力方向を規定するビームパターンを予め記憶しておき、障害物情報に応じたビームパターンを読み出して、音響ビーム制御部142に対する設定を行ってもよい。ビームパターンは、車室120の物理的特性(例えば、空間の形状や寸法、内装材の素材)、及び音響的特性(例えば、音の反射特性や減衰特性)に基づいて予め定められていればよい。
本実施形態において音源の位置は、スピーカアレイ装置14(又はスピーカアレイ145の各スピーカ)の位置によって特定される場合と、スピーカアレイ装置14によって反射面に定位される仮想的な音源の位置によって特定される場合とがある。
The
In this embodiment, the position of the sound source is specified by the position of the speaker array device 14 (or each speaker of the speaker array 145) and the position of the virtual sound source localized on the reflection surface by the
また、出力制御部113は、報知音選択テーブルT1において、障害物情報から特定した障害物の種類に対応付けられた報知音を選択し、選択した報知音の報知音信号を発生させるように、報知音信号発生部12を制御する。更に、出力制御部113は、パラメータ管理テーブルT2において、障害物情報から特定した車両−障害物間距離に対応付けられたパラメータを、信号処理部13、及びスピーカアレイ装置14(より詳細にはパワーアンプ144A,144B,・・・,144P)に設定する。
Further, the
図9は、障害物報知装置10が行う処理を示すフローチャートである。障害物報知装置10は、例えば、車両100の走行時又は車両100への乗員の乗車中の期間において、図9に示す処理を逐次実行する。
障害物報知装置10は、車載カメラ15の撮影画像、及びレーダ16による障害物の検出データを取得する(ステップS1)。障害物報知装置10は、取得した撮影画像、及び検出データを解析して障害物情報を生成し、これを取得する(ステップS2)。
FIG. 9 is a flowchart illustrating processing performed by the
The
次に、障害物報知装置10は、障害物情報から特定した障害物の種類に対応した報知音を、報知音選択テーブルT1に基づいて選択する(ステップS3)。ステップS3では、障害物報知装置10は、選択した報知音を表す報知音信号を発生させるように、報知音信号発生部12を制御する。障害物が「自動車」の場合、障害物報知装置10は、報知音として「エンジン音」を選択する。
Next, the
次に、障害物報知装置10は、車両100と障害物との位置関係に応じたパラメータを、パラメータ管理テーブルT2に基づいて設定する(ステップS4)。即ち、障害物報知装置10は、障害物情報から特定した車両−障害物間距離に対応した周波数シフトのシフト量を指定するパラメータを信号処理部13に、この車両−障害物間距離に対応した増幅率を指定するパラメータをパワーアンプ144A,144B,・・・,144Pの各々に設定する。ここでは、障害物報知装置10は、車両−障害物間距離が大きいほど増幅率が小さく、且つ周波数が相対的に低いエンジン音を、車両−障害物間距離が小さいほど増幅率が大きく、且つ周波数が相対的に高いエンジン音を出力するように、パラメータを設定する。
Next, the
そして、障害物報知装置10は、報知音信号発生部12が発生させた報知音信号に、パラメータに従って信号処理を施した報知音信号に基づいて、スピーカアレイ装置14から報知音の音響ビームを出力する(ステップS5)。ステップS5では、障害物報知装置10は、車両100と障害物との位置関係に応じた位置に音源を配置させて、運転席131の位置を経路に含むように、スピーカアレイ装置14から報知音の音響ビームを出力する。障害物報知装置10は、図9に示す処理を逐次実行することで、障害物の方向の変化に応じて音源を配置させる位置を変化させながら、運転席131の位置を経路に含む報知音の音響ビームを出力する。
The
図10、図11及び図12は、スピーカアレイ装置14から出力される報知音の音響ビームを示す図である。図10〜12において、二点鎖線の矢印は、報知音の音響ビームの伝搬する経路及び方向を示す。図10〜12に示す符号「P」は、障害物を示す。
図10の上段には、障害物Pが車両100の前方に存在する場合の報知音の音響ビームが示されている。この場合、スピーカアレイ装置14は、運転席131に直接到達する報知音の音響ビームを出力する。この場合、乗員は、スピーカアレイ装置14の位置が音源位置で、自身の前方から音響ビームが到来したことを知覚する。
図10の下段には、障害物Pが車両100の右前方に存在する場合の報知音の音響ビームが示されている。この場合、スピーカアレイ装置14は、サイドウィンドウ122で反射して運転席131に到達する報知音の音響ビームを出力する。この場合、乗員は、サイドウィンドウ122の位置が音源位置で、自身の右前方からの報知音の到来を知覚する。
10, FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing the acoustic beam of the notification sound output from the
The upper part of FIG. 10 shows the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P exists in front of the
The lower part of FIG. 10 shows the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P is present on the right front side of the
図11の上段には、障害物Pが車両100の右後方に存在する場合の報知音の音響ビームが示されている。この場合、スピーカアレイ装置14は、リアガラス124、及びサイドウィンドウ123で反射して運転席131に到達する報知音の音響ビームを出力する。この場合、乗員は、サイドウィンドウ123の位置が音源位置で、自身の右後方からの報知音の到来を知覚する。
図11の下段には、障害物Pが車両100の後方に存在する場合の報知音の音響ビームが示されている。この場合、スピーカアレイ装置14は、サイドウィンドウ125、及びリアガラス124で反射して運転席131に到達する報知音の音響ビームを出力する。この場合、乗員は、リアガラス124の位置が音源位置で、自身の後方からの報知音の到来を知覚する。
In the upper part of FIG. 11, the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P exists on the right rear side of the
The lower part of FIG. 11 shows the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P exists behind the
図12の上段は、障害物Pが車両100の左後方に存在する場合の報知音の音響ビームが示されている。この場合、スピーカアレイ装置14は、サイドウィンドウ125(ただし、図11の下段に示す場合よりも前方寄りの位置)、及びリアガラス124で反射して運転席131に到達する報知音の音響ビームを出力する。この場合、乗員は、リアガラス124の位置が音源位置であることを知覚する。乗員の左耳に音響ビームが到達するので、この乗員は自身の左後方からの報知音の到来を知覚する。
図12の下段には、障害物Pが車両100の左前方に存在する場合の報知音の音響ビームが示されている。この場合、スピーカアレイ装置14は、サイドウィンドウ126で反射して運転席131に到達する報知音の音響ビームを出力する。この場合、乗員は、サイドウィンドウ126の位置が音源位置で、自身の左前方からの報知音の到来を知覚する。
The upper part of FIG. 12 shows the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P exists on the left rear side of the
The lower part of FIG. 12 shows the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P exists in the left front of the
このように、障害物報知装置10は、車両100の前後左右における障害物の位置に応じて、乗員の前後左右に報知音の音源を配置させる制御を行うことで、障害物Pが位置する方向から報知音が到来したことを乗員が知覚するような報知音を出力する。図10〜12を見て分かるように、例えば障害物Pが、車両100から見て、前方、右前方、右後方、後方、左後方、左前方と車両100を周回するように移動した場合、乗員は、障害物Pの移動に追従して音源位置が移動する報知音を知覚する。よって、乗員は、障害物Pが存在する方向や、その方向の変化を直感的に把握しやすい。
As described above, the
また、車両−障害物間距離が大きいほど報知音の音量が小さく、反対に車両−障害物間距離が小さいほど報知音の音量が大きくなり、即ち、車両−障害物間距離の変化に追従して報知音の音量が変化する。更に、車両−障害物間距離が大きいほど報知音の周波数が低く、車両−障害物間距離が小さいほど報知音の周波数が高くなり、即ち、車両−障害物間距離の変化に追従して報知音の周波数が変化する。この場合、乗員は、あたかもドップラー効果が付与された感覚で報知音を聴取することになる。よって、車両−障害物間距離の大きさやその変化を直感的に把握しやすい。 Also, the greater the distance between the vehicle and the obstacle, the lower the volume of the notification sound. Conversely, the smaller the distance between the vehicle and the obstacle, the greater the volume of the notification sound. As a result, the volume of the notification sound changes. Furthermore, the greater the distance between the vehicle and the obstacle, the lower the frequency of the notification sound, and the smaller the distance between the vehicle and the obstacle, the higher the frequency of the notification sound, ie, following the change in the distance between the vehicle and the obstacle. The frequency of the sound changes. In this case, the occupant listens to the notification sound as if the Doppler effect was given. Therefore, it is easy to intuitively grasp the size of the distance between the vehicle and the obstacle and the change thereof.
更に、障害物報知装置10では、単一のスピーカアレイ装置14を用いて報知音の音響ビームを車室120に出力する。このため、障害物報知装置10によれば、スピーカ装置の設置箇所の増大を抑えつつも、車両100に対する障害物のより正確な位置を音によって表現することができる。
Further, the
[変形例]
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。本発明は、例えば、以下のような形態で実施することも可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
(変形例1)
スピーカアレイ装置14の設置位置は、ダッシュボード134上に限られない。例えば、図13に示すように、スピーカアレイ装置(スピーカアレイ装置14Aとする。)が、後部席133の後方に設置されてもよい。図13の例では、スピーカアレイ装置14Aは、リアパッケージトレイ135の上面において、車幅方向における中央付近の位置に設けられている。また、スピーカアレイ装置14Aは、スピーカアレイ145を前方に向き、且つスピーカアレイ145のスピーカが配列する行方向が車幅方向に沿うように設置されている。
[Modification]
The present invention can be implemented in a form different from the above-described embodiment. The present invention can also be implemented in the following forms, for example. Further, the following modifications may be combined as appropriate.
(Modification 1)
The installation position of the
次に、スピーカアレイ装置14Aから出力される報知音の音響ビームを説明する。
矢印R1は、障害物Pが車両100の右後方に存在する場合の報知音の音響ビームを示す。この場合、スピーカアレイ装置14Aは、サイドウィンドウ122で反射して運転席131の位置を経路に含む報知音の音響ビームを出力する。これにより、乗員は、サイドウィンドウ122の位置が音源位置で、自身の右後方からの報知音の到来を知覚する。
矢印R2は、障害物Pが車両100の後方(真後ろ)に存在する場合の報知音の音響ビームを示す。この場合、スピーカアレイ装置14Aは、運転席131に直接到達する報知音の音響ビームを出力する。これにより、乗員は、スピーカアレイ装置14Aの位置が音源位置で、自身の後方からの報知音の到来を知覚する。
矢印R3は、障害物Pが車両100の左後方に存在する場合の報知音の音響ビームを示す。この場合、スピーカアレイ装置14Aは、運転席131の乗員の左耳に直接到達する音響ビームを出力する。これにより、乗員は、スピーカアレイ装置14Aの位置が音源位置で、自身の左後方からの報知音の到来を知覚する。
Next, the acoustic beam of the notification sound output from the
Arrow R <b> 1 indicates the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P exists on the right rear side of the
An arrow R2 indicates an acoustic beam of a notification sound when the obstacle P exists behind (directly behind) the
Arrow R <b> 3 indicates the acoustic beam of the notification sound when the obstacle P exists on the left rear side of the
この変形例において、スピーカアレイ装置14Aは、障害物が車両100の後方側に存在する場合に報知音の音響ビームを出力し、スピーカアレイ装置14は、車両100の前方側に障害物が存在する場合に報知音の音響ビームを出力する。このように、障害物報知装置10が、複数のスピーカアレイ装置を協働させて報知音の音響ビームを出力することで、より的確な報知音の到来方向を乗員に知覚させることもできる。
In this modification, the
障害物報知装置10のスピーカアレイ装置は、更に別の位置に設置されてもよい。その設置位置としては、天井やピラー、ハンドル等が考えられる。また、スピーカアレイ装置のスピーカアレイは、水平方向以外の方向を向いていてもよい。例えば、スピーカアレイが上方を向き、フロントガラス121又はリアガラス124で音響ビームが反射する構成が採用されてもよい。また、障害物報知装置10のスピーカアレイ装置は、車室120において3つ以上設置されてもよい。
The speaker array device of the
(変形例2)
障害物報知装置10は、報知音の音源を配置させる位置を鉛直方向に制御してもよい。障害物報知装置10は、例えば、車両100の前方の下方に位置する背の低い障害物(ロードコーン等)が存在する場合には、報知音の音源を、乗員の前方の下方に配置させる制御を行う。障害物報知装置10は、車両100の前方の上方に位置する障害物(橋桁等)が存在する場合には、報知音の音源を、乗員の前方の上方に配置させる制御を行う。車両100の左右或いは後方に障害物が位置する場合も同様に、障害物報知装置10は、障害物の鉛直方向の位置に応じて、報知音の音源を配置させる鉛直方向の位置を制御する。これにより、乗員は、障害物の鉛直方向における位置を直感的に把握しやすくなる。
(Modification 2)
The
(変形例3)
障害物報知装置10は、運転席131以外の座席の位置を経路に含む報知音の音響ビームを出力してもよい。また、障害物報知装置10は、2人以上の乗員に報知音を聴取させるための音響ビームを出力してもよい。
音響ビームを反射する反射面は、車両100に設けられたガラス部材に限られない。障害物報知装置10は、例えば、ガラス部材以外の車室120を形成する部材(壁、天井、壁、及び内装品等)を反射する報知音の音響ビームを、スピーカアレイ装置14から出力してもよい。
障害物報知装置10は、スピーカアレイ装置14のスピーカアレイ145が備えるスピーカの全てを用いて音響ビームを出力するのではなく、一部のスピーカのみを用いて音響ビームを出力してもよい。
(Modification 3)
The
The reflection surface that reflects the acoustic beam is not limited to the glass member provided in the
The
(変形例4)
上述した実施形態で説明した構成の一部が省略されてもよい。
報知音信号発生部12が発生させた報知音信号に信号処理に施す構成に代えて、報知音信号発生部12が、この信号処理が施された後の報知音を表す報知音信号を発生させてもよい。この場合、信号処理部13が不要である。また、車両100に車外空間の音を収音する収音部(例えばマイクロフォン)を設けておき、障害物報知装置10は、収音部で収音された音を表す音響信号を報知音信号として用いてもよい。この場合、報知音信号発生部12が不要である。
また、障害物報知装置10は、報知音の音量や周波数を車両100と障害物との位置関係によらず一定としてもよい。反対に、障害物報知装置10は、報知音信号に更に別の音響効果を付与する信号処理を施してもよい。
また、障害物報知装置10は、乗員に音源位置の方向を知覚させることができる(定位感を与えられる)のであれば、反射面への音源の定位を行わなくてよい。
障害物情報は、少なくとも車両と障害物との位置関係を特定する情報を一部に含んでいればよく、障害物の方向、車両−障害物間距離、及び障害物の種類の情報の少なくともいずれかを含まなくてもよい。これとは逆に、障害物の種類の情報は、他車両の車種や人の属性(体格や性別)等のより詳細な情報を含んでもよい。
(Modification 4)
A part of the configuration described in the above-described embodiment may be omitted.
Instead of the configuration in which the notification sound signal generated by the notification sound
In addition, the
Further, the
The obstacle information only needs to include at least a part of information for specifying the positional relationship between the vehicle and the obstacle. May not be included. On the contrary, the information on the type of obstacle may include more detailed information such as the vehicle type of other vehicles and the attributes (physique and gender) of the person.
(変形例5)
障害物の検知の手法は、上述した実施形態で説明した手法に限られない。障害物報知装置10は、人感センサ(例えば焦電センサ)等の各種センサを用いて、障害物を検知してもよい。また、障害物情報を生成する機能を有する装置が、障害物報知装置10とは別に設けられてもよい。この場合、障害物報知装置10は、障害物情報を外部装置から取得する。
(Modification 5)
The method of detecting the obstacle is not limited to the method described in the above-described embodiment. The
(変形例6)
本発明の車両は、形態(車体形状)や動力源の種類を特に問わない。本発明の車両は、例えば、屋根がない車両、又は屋根が開放可能な車両であってもよい。本発明の車両は、電車やバス等の乗員を輸送する目的で走行する車両、及び遊具等の乗車者の輸送を目的としていない車両を含む。本発明の車両は、乗員が存在する乗車領域に座席が設けられていない車両を含む。
(Modification 6)
The vehicle of the present invention is not particularly limited in form (body shape) and type of power source. The vehicle of the present invention may be, for example, a vehicle without a roof or a vehicle that can open a roof. The vehicles of the present invention include vehicles that travel for the purpose of transporting passengers such as trains and buses, and vehicles that are not intended for transport of passengers such as playground equipment. The vehicle of the present invention includes a vehicle in which a seat is not provided in a boarding area where an occupant is present.
上述した実施形態の障害物報知装置10の制御部11が実現する機能は、複数のプログラムの組み合わせによって実現され、又は、複数のハードウェア資源の連係によって実現され得る。制御部11の機能がプログラムを用いて実現される場合、このプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスク(HDD(Hard Disk Drive)、FD(Flexible Disk))等)、光記録媒体(光ディスク等)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよいし、ネットワークを介して配信されてもよい。
The function realized by the
10…障害物報知装置、11…制御部、111…解析部、112…障害物情報取得部、113…出力制御部、12…報知音信号発生部、13…信号処理部、14,14A…スピーカアレイ装置、141…入力受付部、142…音響ビーム制御部、143A,143B,・・・,143P…D/Aコンバータ、144A,144B,・・・,144P…パワーアンプ、145…スピーカアレイ、145A,145B,・・・,145P…スピーカ、15…車載カメラ、16…レーダ、17…記憶部、100…車両、121…フロントガラス、122,123,125,126…サイドウィンドウ、124…リアガラス、131…運転席、132…助手席、133…後部席、134…ダッシュボード、135…リアパッケージトレイ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
少なくとも前記車両と障害物との位置関係を特定する情報を含む障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、
取得した前記障害物情報に基づいて、前記位置関係に応じた位置に音源を配置させた報知音の音響ビームを、前記スピーカアレイに出力させる出力制御手段と
を備える障害物報知装置。 A speaker array having a plurality of speakers installed in a vehicle compartment;
Obstacle information acquisition means for acquiring obstacle information including at least information specifying a positional relationship between the vehicle and the obstacle;
An obstacle notification device comprising: output control means for causing the speaker array to output an acoustic beam of a notification sound in which a sound source is arranged at a position corresponding to the positional relationship based on the acquired obstacle information.
ことを特徴とする請求項1に記載の障害物報知装置。 The output control means includes a predetermined boarding area in the cabin in a route while changing a position where the sound source is arranged according to a change in the direction of the obstacle with respect to the position of the vehicle. The obstacle notification device according to claim 1, wherein an acoustic beam of notification sound is output to the speaker array.
前記出力制御手段は、前記位置関係に応じた前記パラメータを、前記信号処理手段に設定し、
前記スピーカアレイは、前記信号処理が施された前記音響信号に基づいて、前記報知音の音響ビームを出力する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の障害物報知装置。 According to a set parameter, comprising signal processing means for performing signal processing on an acoustic signal representing the notification sound,
The output control means sets the parameter according to the positional relationship in the signal processing means,
The obstacle notification device according to claim 1, wherein the speaker array outputs an acoustic beam of the notification sound based on the acoustic signal subjected to the signal processing.
前記出力制御手段は、前記障害物の種類に対応する前記報知音の音響ビームを、前記スピーカアレイに出力させる
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の障害物報知装置。 The obstacle information further includes information on the type of the obstacle,
The obstacle according to any one of claims 1 to 3, wherein the output control means causes the speaker array to output an acoustic beam of the notification sound corresponding to the type of the obstacle. Notification device.
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の障害物報知装置。 The output control unit causes the speaker array to output an acoustic beam of the notification sound that changes in accordance with a distance between the vehicle and the obstacle. 5. Obstacle notification device according to item.
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