JP2000036998A - 立体音像呈示装置及び立体音像呈示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 警報音の音像を立体的に移動させて警報効果
を高める。 【解決手段】 自車両に前後左右の少なくとも一方から
接近する標的物体を検出する標的物体検知手段13と、標
的物体検知手段が標的物体12を検出したときに、警報音
信号を出力する警報音源手段15と、この警報音源手段か
ら出力される警報音信号に対して、標的物体の検出位置
に対応する移動を伴う立体音像を生成する立体音像生成
手段16,17と、立体音像生成手段により生成された立体
音像を可聴音にして出力する電気音響変換手段19R,19L
とを備え、自車両に前後左右の少なくとも一方から接近
する標的物体12を標的物体検知手段13によって検出する
と、警報音源手段15から出力される警報音信号に対し
て、標的物体の検出位置に対応する移動を伴う立体音像
を立体音像生成手段16,17が生成し、電気音響変換手段
がこの立体音像を可聴音にして出力して被警報者に知ら
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は立体音像呈示装置及
び立体音像呈示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】人間の感覚器官に刺激を与える方法とし
て、光により視覚系を刺激するものや音響により聴覚系
を刺激するもの、さらには振動により触覚を刺激するも
のなどが知られている。

【０００３】これらの刺激方法のうちで、航空機や宇宙
船、船舶、鉄道車両、自動車などの移動体における警報
の呈示に際して操縦者、運転者、乗員、乗客などの注意
を喚起するためには、運転操作への影響が少ない上に危
険に対処するための適切な回避行動を誘起させるのに十
分な情報量の伝達が可能であることから音響呈示を用い
ることが望ましい。

【０００４】音響警報を音像移動によりドライバに呈示
するための方法としては、例えば、特開平５−２５０５
８９号公報に記載されたものが知られている。図４は、
この従来の音響警報装置の構成を示している。この従来
例では、センサ１は警告発生の基準となる量を検知する
各種センサの集合であり、警告音発生判断部２はセンサ
１からの基準量に基づいて警告音のオン／オフ判断を行
って、警告音のオン／オフ信号を出力し、警告原音発生
部３は警告音発生判断部２からの警告音オン／オフ信号
に応じて警告原音の出力やその停止を制御し、音像制御
部４は警告原音発生部３からの警告原音に、頭部伝達関
数を模擬したディジタルフィルタリングなどの信号処理
を行って、警告の対象となる人間の個人空間を侵害する
警告音を形成することにより、ドライバのみに刺激を与
えるようにしたものである。

【０００５】この従来の音響警報装置によれば、車両の
接近などの危険をドライバに警告するに際して、まずそ
の危険要因の方向に警報音の音像を呈示し、それを危険
要因からドライバに向けて直線上を移動するように接近
させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の音響警報装置では、接近車両などの危険要因を表
現する音像をドライバに向かう直線上に沿って単純に移
動させるようにしているだけであるため、次のような問
題点があった。

【０００７】その１つは、音像移動に伴う音声信号の振
動数特性の変化がほとんど生じることがなく、単耳聴で
はまったく移動感が得られないため、風防や車室の壁に
よる反射や、座席や内装材、乗員の衣服による吸収に起
因する伝達関数の変化に対して脆弱であるという問題点
である。

【０００８】また、音像の絶対位置で危急を表現してい
るため、ドライバの頭部形状や耳朶の形の個人差の影響
による音像呈示位置の偏差による影響が大きくなる傾向
があるという問題点である。

【０００９】さらに、このような問題点があるために、
従来例で生成された音響信号が移動体の内外や公共の空
間への音響情報の呈示の目的で用いられた場合には、呈
示された音響が人間の会話や、バックグラウンドミュー
ジック、移動体のエンジン音、ロードノイズ、風切り
音、水切り音、その他の機械的な作動音などによってし
ばしばマスキングされてしまい、知覚することが困難な
状況に陥ってしまう問題点があった。

【００１０】またドライバの個人空間を侵害する位置へ
の音像呈示により、危険要因の報知を行うようにしてい
るため、ドライバを緊張感を伴う攻撃的な精神状態に導
き、警報への反応性を高めることができる反面、運転が
粗暴となり、周囲の円滑な交通を妨げる原因ともなりか
ねない問題点もあった。

【００１１】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、移動体の内外や、公共の空間など、音
声、音響を妨害するような騒音に溢れた環境下にあっ
て、人の耳に優しく、煩わしさの伴わない、通常の音量
で呈示されても容易に人が識別でき、直感的に理解で
き、その注意を喚起することができる警報を出力するこ
とができる立体音像呈示装置及び立体音像呈示方法を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の立体音
像呈示方法は、電気音響変換手段から出力される警報音
によって被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音
像が、左斜め後方に接近する標的を警報するために、前
記音像を左斜め後方から左側方斜め上方の位置を通って
左斜め前方に移動するように定位させるものであり、例
えば、二輪車巻込み警報のように、左後側方の死角に標
的が存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直感
的にその位置と方向を認識できる態様で出力することが
できる。

【００１３】請求項２の発明の立体音像呈示方法は、電
気音響変換手段から出力される警報音によって被警報者
の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、右斜め後方
に接近する標的を警報するために、前記音像を右斜め後
方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め前方に移動
するように定位させるものであり、例えば、追越し車両
の接近警報のように、右後側方の死角に標的が存在する
のを知らせる警報を被警報者にとって直感的にその位置
と方向を認識できる態様で出力することができる。

【００１４】請求項３の発明の立体音像呈示方法は、電
気音響変換手段から出力される警報音によって被警報者
の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、左斜め前方
に接近する標的を警報するために、前記音像を左斜め前
方から左側方斜め上方の位置を通って左斜め後方に移動
するように定位させるものであり、例えば、歩行者警報
のように、左前側方の死角に標的が存在するのを知らせ
る警報を被警報者にとって直感的にその位置と方向を認
識できる態様で出力することができる。

【００１５】請求項４の発明の立体音像呈示方法は、電
気音響変換手段から出力される警報音によって被警報者
の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、右斜め前方
に接近する標的を警報するために、前記音像を右斜め前
方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め後方に移動
するように定位させるものであり、例えば、すれ違い車
両警報のように、右前側方の死角に標的が存在するのを
知らせる警報を被警報者にとって直感的にその位置と方
向を認識できる態様で出力することができる。

【００１６】請求項５の発明の立体音像呈示方法は、電
気音響変換手段から出力される警報音によって被警報者
の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、後方に接近
する標的を警報するために、１つの音像を左斜め後方か
ら左側方斜め上方の位置を通って左斜め前方に移動する
ように定位させ、これと同期的に他の１つの音像を右斜
め後方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め前方に
移動するように定位させるものであり、例えば、後方追
突警報のように、後方の死角に接近する標的が存在する
のを知らせる警報を被警報者にとって直感的にその位置
と方向を認識できる態様で出力することができる。

【００１７】請求項６の発明の立体音像呈示方法は、電
気音響変換手段から出力される警報音によって被警報者
の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、前方に接近
する標的を警報するために、１つの音像を左斜め前方か
ら左側方斜め上方の位置を通って左斜め後方に移動する
ように定位させ、これと同期的に他の１つの音像を右斜
め前方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め後方に
移動するように定位させるものであり、例えば、前方車
接近警報や渋滞警報のように、前方の死角に接近する標
的が存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直感
的にその位置と方向を認識できる態様で出力することが
できる。

【００１８】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
かの発明の立体音像呈示方法において、前記警報音とし
て、基本振動数や高調波成分により波形やそれに伴う音
色が決定される可聴域の搬送波に対して、可聴域よりも
低い振動数領域におけるパルス的なリズムを有するパル
ス包絡線関数による振幅変調を施した音であって、搬送
波の基本振動数、搬送波の音圧振幅、振幅変調に用いる
パルス包絡線関数のパルス速度、振幅変調に用いるパル
ス包絡線関数のパルス幅のうちの少なくとも２つの要素
を組合わせて同期的に変化させた音を用いるものであ
り、騒音に溢れた環境下にあって、人の耳に優しく、煩
わしさの伴わない、通常の音量で呈示されても容易に被
警報者が識別でき、直感的に理解でき、その注意を喚起
することができる警報にして出力することができる。

【００１９】請求項８の発明の立体音像呈示装置は、自
車両に前後左右の少なくとも一方から接近する標的物体
を検出する標的物体検知手段と、前記標的物体検知手段
が前記標的物体を検出したときに、警報音信号を出力す
る警報音源手段と、前記標的物体検知手段が前記標的物
体を検出したときに、前記警報音源手段から出力される
警報音信号に対して、前記標的物体の検出位置に対応す
る移動を伴う立体音像を生成する立体音像生成手段と、
前記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を
可聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えたもの
である。

【００２０】請求項８の発明の立体音像呈示装置では、
自車両に前後左右の少なくとも一方から接近する標的物
体を標的物体検知手段によって検出すると、警報音源手
段から出力される警報音信号に対して、標的物体の検出
位置に対応する移動を伴う立体音像を立体音像生成手段
が生成し、電気音響変換手段がこの立体音像を可聴音に
して出力して被警報者に知らせる。これにより、立体音
像の定位と移動によって標的物体の存在位置と共にその
移動方向を被警報者に対して直感的に認識させることが
できる。

【００２１】請求項９の発明は、請求項８の発明の立体
音像呈示装置において、前記警報音として、基本振動数
や高調波成分により波形やそれに伴う音色が決定される
可聴域の搬送波に対して、可聴域よりも低い振動数領域
におけるパルス的なリズムを有するパルス包絡線関数に
よる振幅変調を施した音であって、搬送波の基本振動
数、搬送波の音圧振幅、振幅変調に用いるパルス包絡線
関数のパルス速度、振幅変調に用いるパルス包絡線関数
のパルス幅のうちの少なくとも２つの要素を組合わせて
同期的に変化させた音を用いるものであり、騒音に溢れ
た環境下にあって、人の耳に優しく、煩わしさの伴わな
い、通常の音量で呈示されても容易に被警報者が識別で
き、直感的に理解でき、その注意を喚起することができ
る警報にして出力することができる。

【００２２】請求項１０の発明は、自車両に前後左右の
少なくとも一方から接近する標的物体を検出する標的物
体検知手段と、前記標的物体検知手段が前記標的物体を
検出したときに、警報音信号を出力する警報音源手段
と、前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したと
きに、前記警報音源手段から出力される警報音信号に対
して、音像呈示に必要とされる頭部伝達関数による畳み
込み演算を行い、前記標的物体の検出位置に対応する、
移動を伴う立体音像を生成する立体音像生成手段と、前
記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を可
聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えて成る立
体音像呈示装置であって、前記立体音像生成手段が、前
記頭部伝達関数として、空間内における、警報音の呈示
音像の移動軌道上の位置を音像位置ベクトルｒ(t)で定
義し、音像の呈示開始時刻taにおける音像位置ベクトル
の終点をｒa(ta)、音像が呈示軌道の最高点を通過する
時刻tcにおける音像位置ベクトルの終点ｒc(tc)、音像
の呈示終了時刻tbにおける音像位置ベクトルの終点ｒb
(tb)とするとき、これらを順に滑らかに結ぶ軌道に沿っ
た音像の移動呈示に際し、少なくとも軌道の一部が被警
報者の耳孔位置に相当する位置を通る高さの基準水平面
Soよりも上側を通るようなベクトル関数、

【数３０】 を用いるものであり、当該装置を車両の警報装置として
利用することにより、警報音を立体的に移動させること
によって被警報者に警報対称となる標的の存在位置と移
動方向とを直感的に認識させることができる。

【００２３】請求項１１の発明は、請求項１０の発明の
立体音像呈示装置において、前記立体音像生成手段が、
前記頭部伝達関数として、前記音像位置ベクトルｒ(t)
の時間微分、

【数３１】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、音
像の呈示開始時刻ｔaにおける音像速度ベクトルをｖa(t
a)、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcにおける
音像速度ベクトルをｖc(tc)、音像の呈示終了時刻tbに
おける音像速度ベクトルをｖb(tb)とするとき、これら
の音像速度ベクトルの始点をそろえて得られる図形であ
るホドグラフが滑らかに変化する、

【数３２】 で表わされるベクトル関数を用いるものであり、音像の
呈示移動速度の変化を滑らかにして、聞き易くする。

【００２４】請求項１２の発明は、請求項１０の発明の
立体音像呈示装置において、前記立体音像生成手段は、
前記頭部伝達関数として、前記音像位置ベクトルｒ(t)
の時間微分、

【数３３】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、前
記音像速度ベクトルｖ(t)の絶対値｜ｖ(t)｜によって音
像速さを定義し、音像の呈示開始時刻taにおける音像速
さを｜ｖa(ta)｜とし、音像の呈示終了時刻tbにおける
音像速さを｜ｖb(tb)｜とするとき、音像が呈示軌道の
最高点を通過する時刻tcにおける音像速さ｜ｖc(tc)｜
がこれらのいずれよりも大きな値となる、

【数３４】 で表わされるベクトル関数を用いるものであり、音像の
移動感を高める。

【００２５】請求項１３の発明は、請求項１０〜１２の
発明の立体音像呈示装置において、前記立体音像生成手
段が、前記音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分、

【数３５】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義すると
き、前記音像速度ベクトルｖ(t)の絶対値｜ｖ(t)｜の大
きさに比例して、前記警報音源手段の警報音信号の搬送
波の基本振動数、パルス変調のパルス速度、パルス変調
のパルス幅、音圧包絡線の振幅の中から２つ以上の要素
を同期的に変化させ、前記音像位置ベクトルｒ(t)で表
わされる音像呈示位置に対応して、前記警報音信号の振
動数特性を変化させるようにしたものであり、音像その
ものの移動感とこれに同期する警報音の変化により、被
警報者の注意をより確実に喚起する。

【００２６】請求項１４の発明は、自車両に前後左右の
少なくとも一方から接近する標的物体を検出する標的物
体検知手段と、前記標的物体検知手段が前記標的物体を
検出したときに、警報音信号を出力する警報音源手段
と、前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したと
きに、前記警報音源手段から出力される警報音信号に対
して、音像呈示に必要とされる頭部伝達関数による畳み
込み演算を行い、前記標的物体の検出位置に対応する、
移動を伴う立体音像を生成する立体音像生成手段と、前
記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を可
聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えて成る立
体音像呈示装置であって、前記立体音像生成手段が、前
記頭部伝達関数として、空間内における、警報音の呈示
音像の移動軌道上の位置を音像位置ベクトルｒ(t)で定
義し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分、

【数３６】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、前
記音像位置ベクトルｒ(t)と音像速度ベクトルｖ(t)との
ベクトル外積により単位質量をもつ質点のアナロジーで
ある音像運動量ベクトル、

【数３７】 を定義し、音像の呈示開始時刻taにおける音像運動量ベ
クトルをｐa(ta)、音像が呈示軌道の最高点を通過する
時刻tcにおける音像運動量ベクトルをｐc(tc)、音像の
呈示終了時刻tbにおける音像運動量ベクトルをｐb(tb)
とするとき、音像運動量ベクトルの大きさ、

【数３８】 及び、音像運動量ベクトルの向き、

【数３９】 が滑らかに変化するように、

【数４０】 で表わされるベクトル関数を用いるものであり、音像の
移動感を大きく、かつ滑らかなものにする。

【００２７】請求項１５の発明は、自車両に前後左右の
少なくとも一方から接近する標的物体を検出する標的物
体検知手段と、前記標的物体検知手段が前記標的物体を
検出したときに、警報音信号を出力する警報音源手段
と、前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したと
きに、前記警報音源手段から出力される警報音信号に対
して、音像呈示に必要とされる頭部伝達関数による畳み
込み演算を行い、前記標的物体の検出位置に対応する、
移動を伴う立体音像を生成する立体音像生成手段と、前
記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を可
聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えて成る立
体音像呈示装置であって、前記立体音像生成手段が、前
記頭部伝達関数として、空間内における、警報音の呈示
音像の移動軌道上の位置を音像位置ベクトルｒ(t)で定
義し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分、

【数４１】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、前
記音像位置ベクトルｒ(t)と音像速度ベクトルｖ(t)との
ベクトル外積により単位質量をもつ質点のアナロジーで
ある音像運動量ベクトル、

【数４２】 を定義するとき、前記音像運動量ベクトルの大きさ、

【数４３】 又は前記音像運動量ベクトルの向き、

【数４４】 のうちの少なくとも一方が一定値をとり、残りのものが
滑らかに変化するように、

【数４５】 で表わされるベクトル関数を用いるものでり、音像の移
動感を大きく、かつ滑らかなものとする。

【００２８】請求項１６の発明は、請求項１０〜１５の
発明の立体音像呈示装置において、前記立体音像生成手
段が、前記頭部伝達関数を決定するに際して、空間内に
おける、警報音の呈示音像の移動軌道上の位置を音像位
置ベクトルｒ(t)で定義し、被警報者の耳孔位置に相当
する位置を通る高さの基準水平面Soへの前記音像位置ベ
クトルｒ(t)の正射影ベクトルをｓ(t)で定義し、音像の
呈示開始時刻taにおける正射影ベクトルｓ(t)の終点を
Ａ、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcにおける
正射影ベクトルｓ(t)の終点をＣ、音像の呈示終了時刻t
bにおける正射影ベクトルｓ(t)の終点をＢとするとき、
直線ＡＢをｘ軸に、Ｃからこのｘ軸に下ろした垂線をｚ
軸に、ｘ軸とｚ軸との交点を原点Ｏに、この原点Ｏで前
記基準面Soの上方を正方向に持つ垂線をｙ軸にとること
により、前記音像位置ベクトル関数

【数４６】 と、前記音像速度ベクトル関数

【数４７】 と、前記音像運動量ベクトル関数

【数４８】 との極座標系表示と３次元デカルト直交座標系表示との
相互変換を行うに際して、前記音像位置ベクトルｒ(t)
の絶対値を

【数４９】 と、前記音像位置ベクトルと前記ｚ軸とのなす角をθ
(t)と、前記音像位置ベクトルのｘ−ｙ平面への正射影
ベクトルを

【数５０】 と、前記音像位置ベクトルのｘ−ｙ平面への正射影ベク
トルの長さを

【数５１】 と、この正射影ベクトルθ(t)とｘ軸の正方向とのなす
角を

【数５２】 とそれぞれ定義することにより、前記極座標と直交座標
との関係を、

【数５３】 となる変換式で与え、これらを用いて、前記極座標系で
の表示の音像位置ベクトル

【数５４】 と、極座標系での表示の音像速度ベクトル

【数５５】 と、極座標系での表示の音像運動量ベクトル

【数５６】 とを導出するための座標変換を行うものである。

【００２９】請求項１７の発明は、請求項１６の発明の
立体音像呈示装置において、前記立体音像生成手段が、
前記頭部伝達関数を決定するに際して、前記音像位置ベ
クトルのｘ−ｙ平面への正射影ベクトルの長さ

【数５７】 の時間変化を表す関数を、時刻tbで最小値をとるような
楕円関数、三角関数又は任意の多項式関数で表わされる
関数で定義し、前記音像速度ベクトルの大きさである音
像速さ

【数５８】 を、時刻tbで最大値をとるような楕円関数、三角関数又
は任意の多項式関数で表わされる関数で定義し、これら
を用いて前記音像運動量ベクトル関数を生成するもので
ある。

【００３０】請求項１６及び１７の発明の立体音像呈示
装置では、極座標系と直交座標系との間の変換処理を単
純化して立体音像生成手段における演算処理の負担を軽
減する。

【００３１】請求項１８の発明は、請求項１６の発明の
立体音像呈示装置において、右後側方警報の呈示のため
に、前記直線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸
の正方向をとり、前記原点Ｏを前記被警報者の右手方向
の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ
軸に乗る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の
終点が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の右後方
を、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警
報者の右上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の
右前方に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベ
クトルｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)
＜π／２の範囲の値をとるようにしたものであり、例え
ば、追越し車両の急接近を警報する場合のように、右後
側方の死角に標的が存在するのを知らせる警報を被警報
者にとって直感的にその位置と方向を認識できる態様で
出力することができる。

【００３２】請求項１９の発明は、請求項１６の発明の
立体音像呈示装置において、左後側方警報の呈示のため
に、前記直線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸
の正方向をとり、前記原点Ｏを前記被警報者の左手方向
の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸
に乗る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終
点が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の左後方を、
音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者
の左上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左前
方に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベクト
ルｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)
≦πの範囲の値をとるようにしたものであり、例えば、
二輪車巻込み警報を出力する場合のように、左後側方の
死角に標的が存在するのを知らせる警報を被警報者にと
って直感的にその位置と方向を認識できる態様で出力す
ることができる。

【００３３】請求項２０の発明は、請求項１６の発明の
立体音像呈示装置において、右前側方警報の呈示のため
に、前記直線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸
の正方向をとり、前記原点Ｏを前記被警報者の右手方向
の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ
軸に乗る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の
終点が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の右前方
を、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警
報者の右上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の
右後方に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベ
クトルｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)
＜π／２の範囲の値をとるようにしたものであり、例え
ば、すれ違い車両警報を出力する場合のように、右前側
方の死角に標的が存在するのを知らせる警報を被警報者
にとって直感的にその位置と方向を認識できる態様で出
力することができる。

【００３４】請求項２１の発明は、請求項１６の発明の
立体音像呈示装置において、左前側方警報の呈示のため
に、前記直線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸
の正方向をとり、前記原点Ｏを前記被警報者の左手方向
の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸
に乗る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終
点が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の左前方を、
音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者
の左上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左後
方に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベクト
ルｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)
≦πの範囲の値をとるようにしたものであり、例えば、
歩行者警報を出力する場合のように、左前側方の死角に
標的が存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直
感的にその位置と方向を認識できる態様で出力すること
ができる。

【００３５】請求項２２の発明は、請求項１６の発明の
立体音像呈示装置において、前方警報の呈示のために、
前記直線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正
方向をとり、前記原点Ｏを前記被警報者の右手方向の、
被警報者の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に
乗る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点
が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の右前方を、音
像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の
右上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の右後方
に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトル
ｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／
２の範囲の値をとるように設定し、これと同時に、前記
原点Ｏを前記被警報者の左手方向の、被警報者の頭部中
心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗る位置に設定し、
前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示開始
時刻taでは被警報者の左前方を、音像が呈示軌道の最高
点を通過する時刻tcでは被警報者の左上方を、音像の呈
示終了時刻tbでは被警報者の左後方に位置するように設
定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)と前記ｚ軸と
のなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの範囲の値をとる
ように設定し、これらの立体音像を同期的に呈示するよ
うにしたものであり、例えば、前方車接近警報や渋滞警
報を出力する場合のように、前方の死角に接近する標的
が存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直感的
にその位置と方向を認識できる態様で出力することがで
きる。

【００３６】請求項２３の発明は、請求項１６の発明の
立体音像呈示装置において、後方警報の呈示のために、
前記直線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正
方向をとり、前記原点Ｏを前記被警報者の左手方向の、
被警報者の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗
る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点
が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の左後方を、音
像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の
左上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左前方
に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトル
ｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦
πの範囲の値をとるように設定し、これと同時に、前記
原点Ｏを前記被警報者の右手方向の、被警報者の頭部中
心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に乗る位置に設定
し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示
開始時刻taでは被警報者の右前方を、音像が呈示軌道の
最高点を通過する時刻tcでは被警報者の右上方を、音像
の呈示終了時刻tbでは被警報者の右後方に位置するよう
に設定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)と前記ｚ
軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の範囲の値を
とるように設定し、これらの立体音像を同期的に呈示す
るようにしたものであり、例えば、後方追突警報を出力
する場合のように、後方の死角に接近する標的が存在す
るのを知らせる警報を被警報者にとって直感的にその位
置と方向を認識できる態様で出力することができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明の立体音像呈示方法によ
れば、電気音響変換手段から出力される警報音によって
被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、左
斜め後方に接近する標的を警報するために、音像を左斜
め後方から左側方斜め上方の位置を通って左斜め前方に
移動するように定位させるので、例えば、二輪車巻込み
警報を出力する場合のように、左後側方の死角に標的が
存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直感的に
その位置と方向を認識できる態様で出力することができ
る。

【００３８】請求項２の発明の立体音像呈示方法によれ
ば、電気音響変換手段から出力される警報音によって被
警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、右斜
め後方に接近する標的を警報するために、音像を右斜め
後方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め前方に移
動するように定位させるので、例えば、追越し車両の接
近警報を出力する場合のように、右後側方の死角に標的
が存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直感的
にその位置と方向を認識できる態様で出力することがで
きる。

【００３９】請求項３の発明の立体音像呈示方法によれ
ば、電気音響変換手段から出力される警報音によって被
警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、左斜
め前方に接近する標的を警報するために、前記音像を左
斜め前方から左側方斜め上方の位置を通って左斜め後方
に移動するように定位させるので、例えば、歩行者警報
のように、左前側方の死角に標的が存在するのを知らせ
る警報を被警報者にとって直感的にその位置と方向を認
識できる態様で出力することができる。

【００４０】請求項４の発明の立体音像呈示方法は、電
気音響変換手段から出力される警報音によって被警報者
の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、右斜め前方
に接近する標的を警報するために、前記音像を右斜め前
方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め後方に移動
するように定位させるので、例えば、すれ違い車両警報
を出力する場合のように、右前側方の死角に標的が存在
するのを知らせる警報を被警報者にとって直感的にその
位置と方向を認識できる態様で出力することができる。

【００４１】請求項５の発明の立体音像呈示方法によれ
ば、電気音響変換手段から出力される警報音によって被
警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、後方
に接近する標的を警報するために、１つの音像を左斜め
後方から左側方斜め上方の位置を通って左斜め前方に移
動するように定位させ、これと同期的に他の１つの音像
を右斜め後方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め
前方に移動するように定位させるので、例えば、後方追
突警報のように、後方の死角に接近する標的が存在する
のを知らせる警報を被警報者にとって直感的にその位置
と方向を認識できる態様で出力することができる。

【００４２】請求項６の発明の立体音像呈示方法によれ
ば、電気音響変換手段から出力される警報音によって被
警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音像が、前方
に接近する標的を警報するために、１つの音像を左斜め
前方から左側方斜め上方の位置を通って左斜め後方に移
動するように定位させ、これと同期的に他の１つの音像
を右斜め前方から右側方斜め上方の位置を通って右斜め
後方に移動するように定位させるので、例えば、前方車
接近警報や渋滞警報のように、前方の死角に接近する標
的が存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直感
的にその位置と方向を認識できる態様で出力することが
できる。

【００４３】請求項７の発明の立体音像呈示方法によれ
ば、音像が立体的に移動する警報音として、基本振動数
や高調波成分により波形やそれに伴う音色が決定される
可聴域の搬送波に対して、可聴域よりも低い振動数領域
におけるパルス的なリズムを有するパルス包絡線関数に
よる振幅変調を施した音であって、搬送波の基本振動
数、搬送波の音圧振幅、振幅変調に用いるパルス包絡線
関数のパルス速度、振幅変調に用いるパルス包絡線関数
のパルス幅のうちの少なくとも２つの要素を組合わせて
同期的に変化させた音を用いるので、騒音に溢れた環境
下にあって、人の耳に優しく、煩わしさの伴わない、通
常の音量で呈示されても容易に被警報者が識別でき、直
感的に理解でき、その注意を喚起することができる警報
とすることができる。

【００４４】請求項８の発明の立体音像呈示装置によれ
ば、自車両に前後左右の少なくとも一方から接近する標
的物体を標的物体検知手段によって検出すると、警報音
源手段から出力される警報音信号に対して、標的物体の
検出位置に対応する移動を伴う立体音像を立体音像生成
手段が生成し、電気音響変換手段がこの立体音像を可聴
音にして出力して被警報者に知らせるので、立体音像の
定位と移動によって標的物体の存在位置と共にその移動
方向を被警報者に対して直感的に認識させることができ
る。

【００４５】請求項９の発明によれば、音像が立体的に
移動する警報音として、基本振動数や高調波成分により
波形やそれに伴う音色が決定される可聴域の搬送波に対
して、可聴域よりも低い振動数領域におけるパルス的な
リズムを有するパルス包絡線関数による振幅変調を施し
た音であって、搬送波の基本振動数、搬送波の音圧振
幅、振幅変調に用いるパルス包絡線関数のパルス速度、
振幅変調に用いるパルス包絡線関数のパルス幅のうちの
少なくとも２つの要素を組合わせて同期的に変化させた
音を用いるので、騒音に溢れた環境下にあって、人の耳
に優しく、煩わしさの伴わない、通常の音量で呈示され
ても容易に被警報者が識別でき、直感的に理解でき、そ
の注意を喚起することができる警報を出力することがで
きる。

【００４６】請求項１０の発明の立体音像呈示装置によ
れば、警報音を立体的に移動させることによって被警報
者に警報対称となる標的の存在位置と移動方向とを直感
的に認識させることができる。

【００４７】請求項１１の発明の立体音像呈示装置によ
れば、請求項１０の発明の効果に加えて、音像の移動速
度の変化を滑らかにすることができる。

【００４８】請求項１２の発明の立体音像呈示装置によ
れば、請求項１０の発明の効果に加えて、音像の移動感
を高める。

【００４９】請求項１３の発明の立体音像呈示装置によ
れば、請求項１０〜１２の発明の効果に加えて、音像そ
のものの移動感とこれに同期する警報音の変化により、
被警報者の注意をより確実に喚起することができる。

【００５０】請求項１４の発明の立体音像呈示装置によ
れば、音像の移動感を大きく、かつ滑らかなものにする
ことができる。

【００５１】請求項１５の発明の立体音像呈示装置によ
れば、音像の移動感を大きく、かつ滑らかなものとする
ことができる。

【００５２】請求項１６及び１７の発明の発明の立体音
像呈示装置によれば、極座標系と直交座標系との間の変
換処理を単純化して立体音像生成手段における演算処理
の負担を軽減することができる。

【００５３】請求項１８の発明の立体音像呈示装置によ
れば、例えば、追越し車両の急接近を警報する場合のよ
うに、右後側方の死角に標的が存在するのを知らせる警
報を被警報者にとって直感的にその位置と方向を認識で
きる態様で出力することができる。

【００５４】請求項１９の発明の立体音像呈示装置によ
れば、例えば、二輪車巻込み警報を出力する場合のよう
に、左後側方の死角に標的が存在するのを知らせる警報
を被警報者にとって直感的にその位置と方向を認識でき
る態様で出力することができる。

【００５５】請求項２０の発明の立体音像呈示装置によ
れば、例えば、すれ違い車両警報を出力する場合のよう
に、右前側方の死角に標的が存在するのを知らせる警報
を被警報者にとって直感的にその位置と方向を認識でき
る態様で出力することができる。

【００５６】請求項２１の発明の立体音像呈示装置によ
れば、例えば、歩行者警報を出力する場合のように、左
前側方の死角に標的が存在するのを知らせる警報を被警
報者にとって直感的にその位置と方向を認識できる態様
で出力することができる。

【００５７】請求項２２の発明の立体音像呈示装置によ
れば、例えば、前方車接近警報や渋滞警報を出力する場
合のように、前方の死角に接近する標的が存在するのを
知らせる警報を被警報者にとって直感的にその位置と方
向を認識できる態様で出力することができる。

【００５８】請求項２３の発明の立体音像呈示装置によ
れば、例えば、後方追突警報を出力する場合のように、
後方の死角に接近する標的が存在するのを知らせる警報
を被警報者にとって直感的にその位置と方向を認識でき
る態様で出力することができる。

【００５９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の
立体音像呈示装置の構成を示している。この実施の形態
の立体音像呈示装置は、特に車両１１に搭載して左右後
方それぞれの位置から自車両１１に相対的に接近する移
動体（自車両が接近することによって相対的に移動体と
なる固定物や停止体も含むものとする）１２を検出する
標的センサ１３と、この標的センサ１３の検出信号に基
づき、警報音の出力の要否を判定する警報判断装置１
４、この警報判断装置１４が警報音の出力要を判定した
ときに、警報音信号を出力する警報音源装置１５と、警
報判断装置１４が警報音の出力要を判定したときに、警
報音源装置１５から出力される警報音信号に対して、音
像呈示に必要とされる頭部伝達関数を発生する任意関数
発生器１６と、この任意関数発生器16の出力する頭部伝
達関数によって警報音信号の畳み込み演算を行い、移動
体１２の検出位置に対応する、移動を伴う立体音像を生
成する立体音像生成装置１７と、この立体音像を増幅す
る音声信号増幅装置１８と、立体音像を可聴音にして出
力する左右少なくとも２つの電気音響変換装置１９Ｒ，
１９Ｌから構成されている。

【００６０】任意関数発生器１６は、後述するような連
続的なベクトル関数としての、音像位置ベクトル関数ｒ
(t)、音像速度ベクトル関数ｖ(t)、音像運動量ベクトル
関数ｐ(t)を生成するものであり、立体音像生成装置１
７は、警報用音源装置１５から出力される警報音信号に
対して、この任意関数発生器１６の出力する関数によっ
て畳み込み演算を行い、音像の移動呈示を実現するため
の立体音像を生成するものである。

【００６１】次に、上記構成の立体音像呈示装置の動作
を説明する。警報用音源装置１５は次の数５９式〜数６
３式により、図２に示すような波形の警報音信号を生成
して出力する。この警報用音源装置５は、本発明者らに
よる特願平１０−５０９５４号の特許出願の明細書に開
示された技術を採用しており、次のように動作する。

【００６２】数５９式に示す基本波foの周波数の正弦波
φ（ｋ＝１）に対して、数６０式に示すように与えられ
る次数ｋまでの高調波成分φｋを重畳することによって
可聴域の多重正弦波の搬送波Φを生成する。なお、ここ
で、基本波foはその低次の高調波も可聴域に収めるため
に、高々４４０Ｈｚ程度に抑えられている。

【００６３】

【数５９】

【数６０】 これと並行して、次の数６１式で表わされる可聴域より
も低い、生体の固有リズムと等しいか、その整数倍又は
整数分の１倍の振動数ρ(t)を持ち、なおかつ数６２式
で表わされるパルス包絡線関数σ(t)から成る、パルス
的な振幅変調信号ρ(t)σ(t)を生成する。ここで、生体
の固有リズムには、脳波、心拍、呼吸リズム、さらには
７．８〜１０Ｈｚのシューマン周波数ｆを用いる。

【００６４】

【数６１】

【数６２】 そして、これら搬送波Φ(t)とパルス変調信号ρ(t)σ
(t)とを乗算して、次の数６３式に示す最終的な警報音
信号Ψ(t)（＝ρ(t)σ(t)Φ(t)）を出力する。

【００６５】

【数６３】 これによって、立体音像生成装置７には図２に示すよう
な警報音信号を受け取り、後述する立体音像呈示に利用
する。なお、図２に示した警報音信号は一例であり、上
述した特願平１０−５０９５４号に例示した種々の警報
音信号のいずれを用いても構わない。

【００６６】いま図１に示した、自車両１１の右後方の
死角から他車両のような移動体１２が異常接近してくる
ような状況での警報出力動作処理を説明する。センサ１
３が右後方から異常接近してくる移動体１２を検出する
と、警報判断装置１４は警報出力要の判断を行い、警報
用音源装置１５が上述した警報音信号と移動体１２の存
在位置（ここでは右後方の位置）情報とを立体音像生成
装置１７に出力する。

【００６７】立体音像生成装置１７はこの警報音信号と
移動体１２の存在位置情報とを受け取ると、任意関数発
生器１６から予め設定されている関数を受け取り、警報
音信号に対して畳み込み演算を行い、立体音像信号を生
成して音声信号増幅装置１８に渡す。

【００６８】音声信号増幅装置１８は立体音像信号を増
幅し、電気音響変換装置１９Ｒ，１９Ｌから可聴音にし
て出力させる。

【００６９】これによって被警報者であるドライバ１０
にとっては、図３に示した音像位置ベクトルｒ(t)によ
って表わされる音像移動軌道のように、警報音が自分の
右斜め後方Ａから右側方斜め上方Ｃを通り、右斜め前方
Ｂに移動するように聞こえ、移動体１２が接近してくる
方向を直感的に認識して注意を集中することができるよ
うになる。

【００７０】なお、センサ１３が左後方の移動体を検出
した場合には、図３に示した音像移動軌道とはちょうど
左右鏡対称な移動軌道により、警報音がドライバ１０に
とって自分の左斜め後方から左側方斜め上方を通り、左
斜め前方Ｂに移動するように聞こるように立体音像を呈
示させる。また、直後方の移動体の接近を検出した場合
（例えば、自車１がバックしていて塀、電柱、壁などの
固定物に接近する場合も含む）には、図４に示した右後
方の移動体に対する警報と、左後方の移動体に対する警
報とを同時に、同じ音量で同期的に出力させることによ
り、ドライバ１０にとって、警報音が後方から頭部の直
上方を通り前方に移動するように立体音像を呈示させ
る。

【００７１】またさらに、上記の実施の形態ではセンサ
１３が自車１１の左右後方、直後方の移動体１２を検出
するものとしたが、さらに自車１１の左右直前方や直前
方に存在する標的（例えば、バイクや歩行者、渋滞中の
直前方の車両）についても検出するセンサを設け、それ
ぞれに対して、上述した関数とは立体音像の移動が前後
逆向きになるように制御することにより、それぞれ、音
像を左斜め前方から左側方斜め上方の位置を通って左斜
め後方に移動するように定位させ、右斜め前方から右側
方斜め上方の位置を通って右斜め後方に移動するように
定位させ、あるいはこれらを同じ音量で同期的に出力さ
せることによって、左前方、右前方あるいは直前方の標
的の存在をドライバにとって直感的に認識させ、注意を
喚起させることができるようになる。

【００７２】次に、立体音像生成装置１７による音像定
位制御について、図３に基づいて説明する。これは、右
後側方から接近する標的、例えば、追越し車両の急接近
を警報する場合の音像移動軌道を示している。

【００７３】空間内における、警報音の呈示音像の移動
軌道上の位置を音像位置ベクトルｒ(t)で定義し、この
音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分を数３６式により、
音像位置ベクトルｒ(t)の終点ｐで呈示軌道の接線の方
向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、音像位置
ベクトルｒ(t)と音像速度ベクトルｖ(t)とのベクトル外
積により単位質量をもつ質点のアナロジーである音像運
動量ベクトルを数３７式により定義し、音像の呈示開始
時刻taにおける音像位置ベクトルｒa(ta)、音像速度ベ
クトルｖa(ta)、音像運動量ベクトルｐa(ta)とし、音像
が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcにおける音像位置
ベクトルｒc(tc)、音像速度ベクトルｖc(tc)、音像運動
量ベクトルｐc(tc)とし、音像の呈示終了時刻tbにおけ
る音像位置ベクトルｒb(tb)、音像速度ベクトルｖb(t
b)、音像運動量ベクトルｐb(tb)とする。

【００７４】そして、音像速度ベクトルｖ(t)として時
間的に滑らかに変化する音像速度ベクトル関数に数４７
式を用い、また音像運動量ベクトルｐ(t)としても時間
的に滑らかに変化する数４８式の音像運動量ベクトル関
数を用い、これらに基づいて音像位置ベクトルｒ(t)を
求め、これを音像位置ベクトル関数

【数６４】 とし、この音像位置ベクトル関数により、音像移動を制
御する。

【００７５】また、音像位置ベクトル関数による音像定
位を制御する場合、直交座標系での表示を極座標系での
表示に変換することによって演算処理が単純化できる。
それには、図３に示すように極座標系と直交座標系とを
設定する。すなわち、警報音の呈示音像の移動軌道上の
位置を音像位置ベクトルｒ(t)で定義し、被警報者１０
の耳孔位置に相当する位置を通る高さの基準水平面Soへ
の音像位置ベクトルｒ(t)の正射影ベクトルをｓ(t)で定
義し、音像の呈示開始時刻taにおける正射影ベクトルｓ
(t)の終点をＡ、音像が呈示軌道の最高点を通過する時
刻tcにおける正射影ベクトルｓ(t)の終点をＣ、音像の
呈示終了時刻tbにおける正射影ベクトルｓ(t)の終点を
Ｂとするとき、直線ＡＢをｘ軸に、Ｃからこのｘ軸に下
ろした垂線をｚ軸に、ｘ軸とｚ軸との交点を原点Ｏに、
この原点Ｏで基準面Soの上方を正方向に持つ垂線をｙ軸
にとる。

【００７６】これにより、数４６式の音像位置ベクトル
関数と、数４７式の音像速度ベクトル関数と、数４８式
の音像運動量ベクトル関数との極座標系表示と３次元デ
カルト直交座標系表示との相互変換を行うに際して、音
像位置ベクトルｒ(t)の絶対値を数４９式のように定義
し、音像位置ベクトルとｚ軸とのなす角をθ(t)と、音
像位置ベクトルのｘ−ｙ平面への正射影ベクトルを数５
０式のように定義し、音像位置ベクトルのｘ−ｙ平面へ
の正射影ベクトルの長さを数５１式のように定義し、こ
の正射影ベクトルθ(t)とｘ軸の正方向とのなす角を数
５２式のように定義することにより、極座標と直交座標
との関係を、数５３式の変換式で与えることができる。
そこで、これらを用いて、数５４式の極座標系表示の音
像位置ベクトルｒ(t)と、数５５式の極座標系表示の音
像速度ベクトルｖ(t)と、数５６式の極座標系表示の音
像運動量ベクトルｐ(t)とを導出するための座標変換を
行うのである。

【００７７】いま、図３に示すように、音像の軌道の最
高点である点Ｃとｘ軸とで決まる、傾いた平面に拘束さ
れた軌道に沿って音像が立体的に移動呈示される場合を
具体的に説明する。音像軌道ＡＣＢとしては、例えば、
線分ＯＣ方向を短径とする楕円の周の一部となるものを
採用する。また音像移動の速さとして、始点Ａ、終点Ｂ
の音像速さは等しく、かつ最高点Ｃでの音像速さはそれ
らの始点Ａ、終点Ｂでの音像速さよりも大きくなるも
の、つまり、

【数６５】｜ｖc(tc)｜≧｜ｖa(ta)｜＝｜ｖb(tb)｜ なるものを用い、さらに、長径に対する短径の比率とし
て適当なものをとることにより、音像運動量を保存する
立体軌道を生成することができる。そしてこのような立
体音像は、被警報者の耳にとっては、自分の耳の近くを
通る際の音像の移動速度が速く、かつ近くに聞こえ、さ
らに耳孔よりも高い位置でき超えることになり、右後側
方から迫ってくる追越し車両に対する警報を直感的、か
つ緊急感を呼び起こす警報音として認識させることがで
きることになる。

【００７８】なお、警報音の音像を立体的に移動呈示さ
せる場合、基本的に重要な要素は、被警報者の頭部中心
（ここでは耳孔の位置と同等であり、以下、耳孔とす
る）に直線的に接近してくるような音像移動に対しては
人は一般にその音像の移動を認識しにくいものであり、
特に音像の移動を認識し、かつ定位できるのは、耳軸に
直交する方向に移動する音である。また、人は耳孔の位
置を含む水平基準面よりも上側から聞こえてくる音と対
して注意喚起反応が敏感である。そして、耳孔の近くで
同じ音圧の音でも耳孔の近くであれば極端に大きく聞こ
えるので、音像位置によらずにほぼ一定の強さで人の耳
に聞こえるようにするには、耳孔の真横付近での音像定
位点までの距離が始点、終点に対する耳孔からの距離と
ほぼ一定であることが望ましい。

【００７９】そこで、どのような警報音源を用いるにし
ても、最も単純な音像移動軌道としては、一定長さの音
像位置ベクトルｒ(t)を耳孔を始点として、その終点の
位置が最初taでは右後側方の位置にあり、そこから前方
に移動するにしたがって徐々に上方に移動して時刻tc
（耳軸に一致する時点）で最高点に達し、耳孔を含む水
平基準面Soよりも上の位置に移動し、そこからさらに前
方へ移動するにしたがって徐々に下がっていく軌道をと
るように設定することができる。

【００８０】そして、さらに複雑な軌道の設定として
は、音像移動速度が滑らかに変化する軌道としたり、音
像運動量が滑らかに変化する軌道としたりすることがで
きる。

【００８１】また、上記の実施の形態では右後側方に存
在する標的に対する警報音の音像呈示制御について説明
したが、これに限らず、同じ原理を左右反転させたり、
前後反転させることにより、それぞれ、左後側方の標的
に対する警報、右前側方の標的に対する警報、左前側方
の標的に対する警報についても利用することができる。
加えて、右後側方に対する警報と左後側方に対する警報
とを同期的に出力させることにより直後方の標的に対す
る警報として、被警報者の後方から頭部上方を経て前方
に移動する警報音を出力することができ、また逆に、右
前側方に対する警報と左前側方に対する警報とを同期的
に出力させることにより直前方の標的に対する警報とし
て、被警報者の前方から頭部上方を経て後方に移動する
警報音を出力することもできる。

【００８２】例えば、右後側方警報の呈示のために、直
線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向を
とり、原点Ｏを被警報者の右手方向の、被警報者の頭部
中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に乗る位置に設定
し、音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示開始
時刻taでは被警報者の右後方を、音像が呈示軌道の最高
点を通過する時刻tcでは被警報者の右上方を、音像の呈
示終了時刻tbでは被警報者の右前方に位置するように設
定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)とｚ軸とのな
す角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の範囲の値をとるよう
にすれば、追越し車両の急接近を警報する場合のよう
に、右後側方の死角に標的が存在するのを知らせる警報
を被警報者にとって直感的にその位置と方向を認識でき
る態様で出力することができる。

【００８３】また、左後側方警報の呈示のために、直線
ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向をと
り、原点Ｏを被警報者の左手方向の、被警報者の頭部中
心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗る位置に設定し、
音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示開始時刻t
aでは被警報者の左後方を、音像が呈示軌道の最高点を
通過する時刻tcでは被警報者の左上方を、音像の呈示終
了時刻tbでは被警報者の左前方に位置するように設定
し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)とｚ軸とのなす
角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの範囲の値をとるように
すれば、二輪車巻込み警報を出力する場合のように、左
後側方の死角に標的が存在するのを知らせる警報を被警
報者にとって直感的にその位置と方向を認識できる態様
で出力することができる。

【００８４】また、右前側方警報の呈示のために、直線
ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向をと
り、原点Ｏを被警報者の右手方向の、被警報者の頭部中
心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に乗る位置に設定
し、音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示開始
時刻taでは被警報者の右前方を、音像が呈示軌道の最高
点を通過する時刻tcでは被警報者の右上方を、音像の呈
示終了時刻tbでは被警報者の右後方に位置するように設
定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)とｚ軸とのな
す角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の範囲の値をとるよう
にすれば、すれ違い車両警報を出力する場合のように、
右前側方の死角に標的が存在するのを知らせる警報を被
警報者にとって直感的にその位置と方向を認識できる態
様で出力することができる。

【００８５】さらに、左前側方警報の呈示のために、直
線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向を
とり、原点Ｏを被警報者の左手方向の、被警報者の頭部
中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗る位置に設定
し、音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示開始
時刻taでは被警報者の左前方を、音像が呈示軌道の最高
点を通過する時刻tcでは被警報者の左上方を、音像の呈
示終了時刻tbでは被警報者の左後方に位置するように設
定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)とｚ軸とのな
す角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの範囲の値をとるよう
にすれば、歩行者警報を出力する場合のように、左前側
方の死角に標的が存在するのを知らせる警報を被警報者
にとって直感的にその位置と方向を認識できる態様で出
力することができる。

【００８６】またさらに、前方警報の呈示のために、直
線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向を
とり、原点Ｏを被警報者の右手方向の、被警報者の頭部
中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に乗る位置に設定
し、音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示開始
時刻taでは被警報者の右前方を、音像が呈示軌道の最高
点を通過する時刻tcでは被警報者の右上方を、音像の呈
示終了時刻tbでは被警報者の右後方に位置するように設
定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)とｚ軸とのな
す角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の範囲の値をとるよう
に設定し、これと同時に、原点Ｏを被警報者の左手方向
の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸
に乗る位置に設定し、音像位置ベクトルｒ(t)の終点
が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の左前方を、音
像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の
左上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左後方
に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトル
ｒ(t)とｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの
範囲の値をとるように設定し、これらの立体音像を同期
的に呈示するようにすれば、前方車接近警報や渋滞警報
を出力する場合のように、前方の死角に接近する標的が
存在するのを知らせる警報を被警報者にとって直感的に
その位置と方向を認識できる態様で出力することができ
る。

【００８７】さらに、後方警報の呈示のために、直線Ａ
Ｂの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向をと
り、原点Ｏを被警報者の左手方向の、被警報者の頭部中
心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗る位置に設定し、
音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の呈示開始時刻t
aでは被警報者の左後方を、音像が呈示軌道の最高点を
通過する時刻tcでは被警報者の左上方を、音像の呈示終
了時刻tbでは被警報者の左前方に位置するように設定
し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)とｚ軸とのなす
角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの範囲の値をとるように
設定し、これと同時に、原点Ｏを被警報者の右手方向
の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ
軸に乗る位置に設定し、音像位置ベクトルｒ(t)の終点
が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の右前方を、音
像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の
右上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の右後方
に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトル
ｒ(t)とｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の
範囲の値をとるように設定し、これらの立体音像を同期
的に呈示するようにすれば、後方追突警報を出力する場
合のように、後方の死角に接近する標的が存在するのを
知らせる警報を被警報者にとって直感的にその位置と方
向を認識できる態様で出力することができる。

【００８８】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。第２の実施の形態の構成は第１の実施の形態と同
様、図１に示したものである。ただし、立体音像生成装
置７は、頭部伝達関数として、空間内における、警報音
の呈示音像の移動軌道上の位置を音像位置ベクトルｒ
(t)で定義し、音像の呈示開始時刻taにおける音像位置
ベクトルの終点をｒa(ta)、音像が呈示軌道の最高点を
通過する時刻tcにおける音像位置ベクトルの終点ｒc(t
c)、音像の呈示終了時刻tbにおける音像位置ベクトルの
終点ｒb(tb)とするとき、これらを順に滑らかに結ぶ軌
道に沿った音像の移動呈示に際し、少なくとも軌道の一
部が被警報者の耳孔位置に相当する位置を通る高さの基
準水平面Soよりも上側を通るような数３０式のベクトル
関数を用いることを特徴とする。

【００８９】これによって、当該装置を車両の警報装置
として利用すれば、警報音を立体的に移動させることに
よって被警報者に警報対称となる標的の存在位置と移動
方向とを直感的に認識させることができる。

【００９０】この第２の実施の形態において、立体音像
生成装置７が、頭部伝達関数として、数３１式に示した
音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分により、音像位置ベ
クトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接線の方向を向いた音
像速度ベクトルｖ(t)を定義し、音像の呈示開始時刻ｔa
における音像速度ベクトルをｖa(ta)、音像が呈示軌道
の最高点を通過する時刻tcにおける音像速度ベクトルを
ｖc(tc)、音像の呈示終了時刻tbにおける音像速度ベク
トルをｖb(tb)とするとき、これらの音像速度ベクトル
の始点をそろえて得られる図形であるホドグラフが滑ら
かに変化する、数３２式で表わされるベクトル関数を用
いるようにすることができ、これによって音像の呈示移
動速度の変化を滑らかにすることができる。

【００９１】第２の実施の形態において、さらに、立体
音像生成装置７が、頭部伝達関数として、数３３式に示
した音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分により、音像位
置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接線の方向を向い
た音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、音像速度ベクトル
ｖ(t)の絶対値｜ｖ(t)｜によって音像速さを定義し、音
像の呈示開始時刻taにおける音像速さを｜ｖa(ta)｜と
し、音像の呈示終了時刻tbにおける音像速さを｜ｖb(t
b)｜とするとき、音像が呈示軌道の最高点を通過する時
刻tcにおける音像速さ｜ｖc(tc)｜がこれらのいずれよ
りも大きな値となる、数３４式で表わされるベクトル関
数を用いるものすることもでき、これによって、音像の
移動感を高めることができる。

【００９２】第２の実施の形態において、またさらに、
立体音像生成装置７が、数３５式に示した音像位置ベク
トルｒ(t)の時間微分により、音像位置ベクトルｒ(t)の
終点で呈示軌道の接線の方向を向いた音像速度ベクトル
ｖ(t)を定義するとき、音像速度ベクトルｖ(t)の絶対値
｜ｖ(t)｜の大きさに比例して、警報音源手段の警報音
信号の搬送波の基本振動数、パルス変調のパルス速度、
パルス変調のパルス幅、音圧包絡線の振幅の中から２つ
以上の要素を同期的に変化させ、音像位置ベクトルｒ
(t)で表わされる音像呈示位置に対応して、警報音信号
の振動数特性を変化させるようにしたものとすることが
でき、これによって、音像そのものの移動感とこれに同
期する警報音の変化により、被警報者の注意をより確実
に喚起することができる。

【００９３】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。第３の実施の形態の構成は、図１に示した第１の実
施の形態と同様である。ただし、立体音像生成装置７
は、頭部伝達関数として、空間内における、警報音の呈
示音像の移動軌道上の位置を音像位置ベクトルｒ(t)で
定義し、数３６式に示した音像位置ベクトルｒ(t)の時
間微分により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌
道の接線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義
し、音像位置ベクトルｒ(t)と音像速度ベクトルｖ(t)と
のベクトル外積により単位質量をもつ質点のアナロジー
である音像運動量ベクトルを数３７式で定義し、音像の
呈示開始時刻taにおける音像運動量ベクトルをｐa(t
a)、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcにおける
音像運動量ベクトルをｐc(tc)、音像の呈示終了時刻tb
における音像運動量ベクトルをｐb(tb)とするとき、数
３８式に示した音像運動量ベクトルの大きさ、及び数３
９式に示した音像運動量ベクトルの向きが滑らかに変化
するように、数４０式で表わされるベクトル関数を用い
ることを特徴とする。

【００９４】これによって、当該装置を車両の警報装置
として利用すれば、音像の移動感を大きく、かつ滑らか
なものにすることができる。

【００９５】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。第４の実施の形態の構成は、図１に示した第１の実
施の形態と同様である。ただし、立体音像生成装置７
が、頭部伝達関数として、空間内における、警報音の呈
示音像の移動軌道上の位置を音像位置ベクトルｒ(t)で
定義し、数４１式に示した音像位置ベクトルｒ(t)の時
間微分により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌
道の接線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義
し、音像位置ベクトルｒ(t)と音像速度ベクトルｖ(t)と
のベクトル外積により単位質量をもつ質点のアナロジー
である音像運動量ベクトルを数４２式で定義するとき、
数４３式に示した音像運動量ベクトルの大きさ、又は数
４４式に示した音像運動量ベクトルの向きのうちの少な
くとも一方が一定値をとり、残りのものが滑らかに変化
するように、数４５式で表わされるベクトル関数を用い
ることを特徴とする。

【００９６】これによって、当該装置を車両の警報装置
として利用すれば、音像の移動感を大きく、かつ滑らか
なものにすることができる。

【００９７】さらに本発明の第５の実施の形態を説明す
る。第５の実施の形態の構成は、図１に示した第１の実
施の形態と同様である。そして、立体音像生成装置７が
頭部伝達関数を決定するに際して、音像位置ベクトルの
ｘ−ｙ平面への正射影ベクトルの長さの時間変化を表す
数５７式に示した関数を、時刻tbで最小値をとるような
楕円関数、三角関数又は任意の多項式関数で表わされる
関数で定義し、音像速度ベクトルの大きさである数５８
式に示した音像速さを、時刻tbで最大値をとるような楕
円関数、三角関数又は任意の多項式関数で表わされる関
数で定義し、これらを用いて音像運動量ベクトル関数を
生成することを特徴とする。

【００９８】これによって、極座標系と直交座標系との
間の変換処理を単純化して立体音像生成手段における演
算処理の負担を軽減することができる。

【００９９】なお、上記の各実施の形態では車両の警報
装置として所定方向に存在する標的物体を検出し、それ
を警報するために警報音の音像を立体的に移動させなが
ら呈示するものを示したが、本発明は上記のような用途
に限定されることはなく、船舶、飛行機、宇宙船その他
の飛行装置のような乗り物に広く応用することができ
る。また、シュミレータ、コンピュータゲーム装置にお
ける模擬警報その他の音響情報の呈示にも広く応用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施の形態の構成を示すブロッ
ク図。

【図２】上記の実施の形態において使用する警報音源の
波形図。

【図３】上記の実施の形態における立体音像生成装置の
音像呈示制御動作の説明図。

【図４】従来例の説明図。

【符号の説明】

１０ 被警報者 １１ 自車両 １２ 他車両 １３ センサ １４ 警報判断装置 １５ 警報用音源装置 １６ 任意関数発生器 １７ 立体音像生成装置 １８ 音声信号増幅装置 １９Ｒ，１９Ｌ 電気音響変換装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D020 BA02 BA10 BB00 BC01 BC13 5C087 AA02 AA03 AA33 AA34 AA35 AA44 DD01 DD14 DD16 DD17 DD49 EE14 EE18 FF01 FF04 FF30 GG01 GG08 GG18 GG19 GG20 GG21 GG24 GG30 GG66 GG90 5D062 AA61

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気音響変換手段から出力される警報音
   によって被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音
   像が、左斜め後方に接近する標的を警報するために、前
   記音像を左斜め後方から左側方斜め上方の位置を通って
   左斜め前方に移動するように定位させることを特徴とす
   る立体音像呈示方法。
2. 【請求項２】 電気音響変換手段から出力される警報音
   によって被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音
   像が、右斜め後方に接近する標的を警報するために、前
   記音像を右斜め後方から右側方斜め上方の位置を通って
   右斜め前方に移動するように定位させることを特徴とす
   る立体音像呈示方法。
3. 【請求項３】 電気音響変換手段から出力される警報音
   によって被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音
   像が、左斜め前方に接近する標的を警報するために、前
   記音像を左斜め前方から左側方斜め上方の位置を通って
   左斜め後方に移動するように定位させることを特徴とす
   る立体音像呈示方法。
4. 【請求項４】 電気音響変換手段から出力される警報音
   によって被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音
   像が、右斜め前方に接近する標的を警報するために、前
   記音像を右斜め前方から右側方斜め上方の位置を通って
   右斜め後方に移動するように定位させることを特徴とす
   る立体音像呈示方法。
5. 【請求項５】 電気音響変換手段から出力される警報音
   によって被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音
   像が、後方に接近する標的を警報するために、１つの音
   像を左斜め後方から左側方斜め上方の位置を通って左斜
   め前方に移動するように定位させ、これと同期的に他の
   １つの音像を右斜め後方から右側方斜め上方の位置を通
   って右斜め前方に移動するように定位させることを特徴
   とする立体音像呈示方法。
6. 【請求項６】 電気音響変換手段から出力される警報音
   によって被警報者の頭部に相当する所定の位置に結ぶ音
   像が、前方に接近する標的を警報するために、１つの音
   像を左斜め前方から左側方斜め上方の位置を通って左斜
   め後方に移動するように定位させ、これと同期的に他の
   １つの音像を右斜め前方から右側方斜め上方の位置を通
   って右斜め後方に移動するように定位させることを特徴
   とする立体音像呈示方法。
7. 【請求項７】 前記警報音として、基本振動数や高調波
   成分により波形やそれに伴う音色が決定される可聴域の
   搬送波に対して、可聴域よりも低い振動数領域における
   パルス的なリズムを有するパルス包絡線関数による振幅
   変調を施した音であって、搬送波の基本振動数、搬送波
   の音圧振幅、振幅変調に用いるパルス包絡線関数のパル
   ス速度、振幅変調に用いるパルス包絡線関数のパルス幅
   のうちの少なくとも２つの要素を組合わせて同期的に変
   化させた音を用いることを特徴とする請求項１〜６のい
   ずれかに記載の立体音像呈示方法。
8. 【請求項８】 自車両に前後左右の少なくとも一方から
   接近する標的物体を検出する標的物体検知手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
   に、警報音信号を出力する警報音源手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
   に、前記警報音源手段から出力される警報音信号に対し
   て、前記標的物体の検出位置に対応する移動を伴う立体
   音像を生成する立体音像生成手段と、 前記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を
   可聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えて成る
   立体音像呈示装置。
9. 【請求項９】 前記警報音として、基本振動数や高調波
   成分により波形やそれに伴う音色が決定される可聴域の
   搬送波に対して、可聴域よりも低い振動数領域における
   パルス的なリズムを有するパルス包絡線関数による振幅
   変調を施した音であって、搬送波の基本振動数、搬送波
   の音圧振幅、振幅変調に用いるパルス包絡線関数のパル
   ス速度、振幅変調に用いるパルス包絡線関数のパルス幅
   のうちの少なくとも２つの要素を組合わせて同期的に変
   化させた音を用いることを特徴とする請求項８に記載の
   立体音像呈示装置。
10. 【請求項１０】 自車両に前後左右の少なくとも一方か
    ら接近する標的物体を検出する標的物体検知手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
    に、警報音信号を出力する警報音源手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
    に、前記警報音源手段から出力される警報音信号に対し
    て、音像呈示に必要とされる頭部伝達関数による畳み込
    み演算を行い、前記標的物体の検出位置に対応する、移
    動を伴う立体音像を生成する立体音像生成手段と、 前記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を
    可聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えて成る
    立体音像呈示装置であって、 前記立体音像生成手段は、前記頭部伝達関数として、 空間内における、警報音の呈示音像の移動軌道上の位置
    を音像位置ベクトルｒ(t)で定義し、音像の呈示開始時
    刻taにおける音像位置ベクトルの終点をｒa(ta)、音像
    が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcにおける音像位置
    ベクトルの終点ｒc(tc)、音像の呈示終了時刻tbにおけ
    る音像位置ベクトルの終点ｒb(tb)とするとき、これら
    を順に滑らかに結ぶ軌道に沿った音像の移動呈示に際
    し、少なくとも軌道の一部が被警報者の耳孔位置に相当
    する位置を通る高さの基準水平面Soよりも上側を通るよ
    うなベクトル関数、 【数１】 を用いることを特徴とする立体音像呈示装置。
11. 【請求項１１】 前記立体音像生成手段は、前記頭部伝
    達関数として、前記音像位置ベクトルｒ(t)の時間微
    分、 【数２】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
    線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、音
    像の呈示開始時刻ｔaにおける音像速度ベクトルをｖa(t
    a)、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcにおける
    音像速度ベクトルをｖc(tc)、音像の呈示終了時刻tbに
    おける音像速度ベクトルをｖb(tb)とするとき、これら
    の音像速度ベクトルの始点をそろえて得られる図形であ
    るホドグラフが滑らかに変化する、 【数３】 で表わされるベクトル関数を用いることを特徴とする請
    求項１０に記載の立体音像呈示装置。
12. 【請求項１２】 前記立体音像生成手段は、前記頭部伝
    達関数として、前記音像位置ベクトルｒ(t)の時間微
    分、 【数４】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
    線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、前
    記音像速度ベクトルｖ(t)の絶対値｜ｖ(t)｜によって音
    像速さを定義し、音像の呈示開始時刻taにおける音像速
    さを｜ｖa(ta)｜とし、音像の呈示終了時刻tbにおける
    音像速さを｜ｖb(tb)｜とするとき、音像が呈示軌道の
    最高点を通過する時刻tcにおける音像速さ｜ｖc(tc)｜
    がこれらのいずれよりも大きな値となる、 【数５】 で表わされるベクトル関数を用いることを特徴とする請
    求項１０に記載の立体音像呈示装置。
13. 【請求項１３】 前記立体音像生成手段は、前記音像位
    置ベクトルｒ(t)の時間微分、 【数６】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
    線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義すると
    き、前記音像速度ベクトルｖ(t)の絶対値｜ｖ(t)｜の大
    きさに比例して、前記警報音源手段の警報音信号の搬送
    波の基本振動数、パルス変調のパルス速度、パルス変調
    のパルス幅、音圧包絡線の振幅の中から２つ以上の要素
    を同期的に変化させ、前記音像位置ベクトルｒ(t)で表
    わされる音像呈示位置に対応して、前記警報音信号の振
    動数特性を変化させることを特徴とする請求項９〜１２
    のいずれかに記載の立体音像呈示装置。
14. 【請求項１４】 自車両に前後左右の少なくとも一方か
    ら接近する標的物体を検出する標的物体検知手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
    に、警報音信号を出力する警報音源手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
    に、前記警報音源手段から出力される警報音信号に対し
    て、音像呈示に必要とされる頭部伝達関数による畳み込
    み演算を行い、前記標的物体の検出位置に対応する、移
    動を伴う立体音像を生成する立体音像生成手段と、 前記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を
    可聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えて成る
    立体音像呈示装置であって、 前記立体音像生成手段は、前記頭部伝達関数として、 空間内における、警報音の呈示音像の移動軌道上の位置
    を音像位置ベクトルｒ(t)で定義し、 前記音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分、 【数７】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
    線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、 前記音像位置ベクトルｒ(t)と音像速度ベクトルｖ(t)と
    のベクトル外積により単位質量をもつ質点のアナロジー
    である音像運動量ベクトル、 【数８】 を定義し、音像の呈示開始時刻taにおける音像運動量ベ
    クトルをｐa(ta)、音像が呈示軌道の最高点を通過する
    時刻tcにおける音像運動量ベクトルをｐc(tc)、音像の
    呈示終了時刻tbにおける音像運動量ベクトルをｐb(tb)
    とするとき、音像運動量ベクトルの大きさ、 【数９】 及び、音像運動量ベクトルの向き、 【数１０】 が滑らかに変化するように、 【数１１】 で表わされるベクトル関数を用いることを特徴とする立
    体音像呈示装置。
15. 【請求項１５】 自車両に前後左右の少なくとも一方か
    ら接近する標的物体を検出する標的物体検知手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
    に、警報音信号を出力する警報音源手段と、 前記標的物体検知手段が前記標的物体を検出したとき
    に、前記警報音源手段から出力される警報音信号に対し
    て、音像呈示に必要とされる頭部伝達関数による畳み込
    み演算を行い、前記標的物体の検出位置に対応する、移
    動を伴う立体音像を生成する立体音像生成手段と、 前記立体音像生成手段により生成された前記立体音像を
    可聴音にして出力する電気音響変換手段とを備えて成る
    立体音像呈示装置であって、 前記立体音像生成手段は、前記頭部伝達関数として、 空間内における、警報音の呈示音像の移動軌道上の位置
    を音像位置ベクトルｒ(t)で定義し、 前記音像位置ベクトルｒ(t)の時間微分、 【数１２】 により、音像位置ベクトルｒ(t)の終点で呈示軌道の接
    線の方向を向いた音像速度ベクトルｖ(t)を定義し、 前記音像位置ベクトルｒ(t)と音像速度ベクトルｖ(t)と
    のベクトル外積により単位質量をもつ質点のアナロジー
    である音像運動量ベクトル、 【数１３】 を定義するとき、 前記音像運動量ベクトルの大きさ、 【数１４】 又は前記音像運動量ベクトルの向き、 【数１５】 のうちの少なくとも一方が一定値をとり、残りのものが
    滑らかに変化するように、 【数１６】 で表わされるベクトル関数を用いることを特徴とする立
    体音像呈示装置。
16. 【請求項１６】 前記立体音像生成手段は、前記頭部伝
    達関数を決定するに際して、 空間内における、警報音の呈示音像の移動軌道上の位置
    を音像位置ベクトルｒ(t)で定義し、 被警報者の耳孔位置に相当する位置を通る高さの基準水
    平面Soへの前記音像位置ベクトルｒ(t)の正射影ベクト
    ルをｓ(t)で定義し、 音像の呈示開始時刻taにおける正射影ベクトルｓ(t)の
    終点をＡ、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcに
    おける正射影ベクトルｓ(t)の終点をＣ、音像の呈示終
    了時刻tbにおける正射影ベクトルｓ(t)の終点をＢとす
    るとき、直線ＡＢをｘ軸に、Ｃからこのｘ軸に下ろした
    垂線をｚ軸に、ｘ軸とｚ軸との交点を原点Ｏに、この原
    点Ｏで前記基準面Soの上方を正方向に持つ垂線をｙ軸に
    とることにより、 前記音像位置ベクトル関数 【数１７】 と、前記音像速度ベクトル関数 【数１８】 と、前記音像運動量ベクトル関数 【数１９】 との極座標系表示と３次元デカルト直交座標系表示との
    相互変換を行うに際して、前記音像位置ベクトルｒ(t)
    の絶対値を 【数２０】 と、前記音像位置ベクトルと前記ｚ軸とのなす角をθ
    (t)と、前記音像位置ベクトルのｘ−ｙ平面への正射影
    ベクトルを 【数２１】 と、前記音像位置ベクトルのｘ−ｙ平面への正射影ベク
    トルの長さを 【数２２】 と、この正射影ベクトルθ(t)とｘ軸の正方向とのなす
    角を 【数２３】 とそれぞれ定義することにより、前記極座標と直交座標
    との関係を、 【数２４】 となる変換式で与え、これらを用いて、前記極座標系で
    の表示の音像位置ベクトル 【数２５】 と、極座標系での表示の音像速度ベクトル 【数２６】 と、極座標系での表示の音像運動量ベクトル 【数２７】 とを導出するための座標変換を行うことを特徴とする請
    求項１０〜１５のいずれかに記載の立体音像提示装置。
17. 【請求項１７】 前記立体音像生成手段は、前記頭部伝
    達関数を決定するに際して、前記音像位置ベクトルのｘ
    −ｙ平面への正射影ベクトルの長さ 【数２８】 の時間変化を表す関数を、時刻tbで最小値をとるような
    楕円関数、三角関数又は任意の多項式関数で表わされる
    関数で定義し、 前記音像速度ベクトルの大きさである音像速さ 【数２９】 を、時刻tbで最大値をとるような楕円関数、三角関数又
    は任意の多項式関数で表わされる関数で定義し、これら
    を用いて前記音像運動量ベクトル関数を生成することを
    特徴とする請求項１６に記載の立体音像呈示装置。
18. 【請求項１８】 右後側方警報の呈示のために、前記直
    線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向を
    とり、前記原点Ｏを前記被警報者の右手方向の、被警報
    者の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に乗る位
    置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音
    像の呈示開始時刻taでは被警報者の右後方を、音像が呈
    示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の右上方
    を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の右前方に位置
    するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)
    と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の範
    囲の値をとるようにしたことを特徴とする請求項１６に
    記載の立体音像呈示装置。
19. 【請求項１９】 左後側方警報の呈示のために、前記直
    線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向を
    とり、前記原点Ｏを前記被警報者の左手方向の、被警報
    者の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗る位置
    に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像
    の呈示開始時刻taでは被警報者の左後方を、音像が呈示
    軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の左上方
    を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左前方に位置
    するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)
    と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの範
    囲の値をとるようにしたことを特徴とする請求項１６に
    記載の立体音像呈示装置。
20. 【請求項２０】 右前側方警報の呈示のために、前記直
    線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向を
    とり、前記原点Ｏを前記被警報者の右手方向の、被警報
    者の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に乗る位
    置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音
    像の呈示開始時刻taでは被警報者の右前方を、音像が呈
    示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の右上方
    を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の右後方に位置
    するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)
    と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の範
    囲の値をとるようにしたことを特徴とする請求項１６に
    記載の立体音像呈示装置。
21. 【請求項２１】 左前側方警報の呈示のために、前記直
    線ＡＢの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向を
    とり、前記原点Ｏを前記被警報者の左手方向の、被警報
    者の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗る位置
    に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像
    の呈示開始時刻taでは被警報者の左前方を、音像が呈示
    軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の左上方
    を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左後方に位置
    するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)
    と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの範
    囲の値をとるようにしたことを特徴とする請求項１６に
    記載の立体音像呈示装置。
22. 【請求項２２】 前方警報の呈示のために、前記直線Ａ
    Ｂの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向をと
    り、前記原点Ｏを前記被警報者の右手方向の、被警報者
    の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ軸に乗る位置
    に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像
    の呈示開始時刻taでは被警報者の右前方を、音像が呈示
    軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の右上方
    を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の右後方に位置
    するように設定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)
    と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)＜π／２の範
    囲の値をとるように設定し、 これと同時に、前記原点Ｏを前記被警報者の左手方向
    の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸
    に乗る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終
    点が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の左前方を、
    音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者
    の左上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左後
    方に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベクト
    ルｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)
    ≦πの範囲の値をとるように設定し、 これらの立体音像を同期的に呈示することを特徴とする
    請求項１６に記載の立体音像呈示装置。
23. 【請求項２３】 後方警報の呈示のために、前記直線Ａ
    Ｂの被警報者の前方に向かう方向にｘ軸の正方向をと
    り、前記原点Ｏを前記被警報者の左手方向の、被警報者
    の頭部中心が、ｚ＝ｚｃ≧０で、かつｚ軸に乗る位置に
    設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の終点が、音像の
    呈示開始時刻taでは被警報者の左後方を、音像が呈示軌
    道の最高点を通過する時刻tcでは被警報者の左上方を、
    音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の左前方に位置する
    ように設定し、かつ、当該音像位置ベクトルｒ(t)と前
    記ｚ軸とのなす角θ(t)を、π／２＜θ(t)≦πの範囲の
    値をとるように設定し、 これと同時に、前記原点Ｏを前記被警報者の右手方向
    の、被警報者の頭部中心が、ｚ＝−ｚｃ≦０で、かつｚ
    軸に乗る位置に設定し、前記音像位置ベクトルｒ(t)の
    終点が、音像の呈示開始時刻taでは被警報者の右前方
    を、音像が呈示軌道の最高点を通過する時刻tcでは被警
    報者の右上方を、音像の呈示終了時刻tbでは被警報者の
    右後方に位置するように設定し、かつ、当該音像位置ベ
    クトルｒ(t)と前記ｚ軸とのなす角θ(t)を、０≦θ(t)
    ＜π／２の範囲の値をとるように設定し、 これらの立体音像を同期的に呈示することを特徴とする
    請求項１６に記載の立体音像呈示装置。