JP2000127796A

JP2000127796A - 車内警報装置及び車内警報方法

Info

Publication number: JP2000127796A
Application number: JP10316997A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kobayashi; 正樹小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2000-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】特定の音が自動車外で発生した場合、その音
の発生又は音の方向を運転者に対して通知する車内警報
装置を提供する。【解決手段】自動車の外部に、指向性を持った複数個
のマイクロホン104〜107を設置し、マイクロホン104〜1
07から入力された自動車の周囲の音から、他の自動車の
「警笛」や緊急車両の「サイレン」の音を、信号処理部
109の内部に持つ記憶媒体に格納した音と比較すること
により認識し、複数個あるマイクロホンの音の大きさの
比率からその方向を認識し、音の発生と音の方向を運転
者103に通知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車を運転する
際の車内警報装置及び車内警報方法に関し、特に特定の
音が自動車外で発生した場合、その音の発生と音の方向
を運転者に対して通知するよう構成したものである。

【０００２】

【従来の技術】従来に考案された車内警報装置として
は、例えば特開平９−２６７７０５に示されるものが知
られている。図６を用いて、従来の車内警報装置の構成
を説明する。従来の車内警報装置は、送信アンテナ60
2、高周波増幅器603、変調器604から構成される発信装
置601に対して変調器604に入力する緊急車両データ605
及び変調器604に入力するメッセージデータ606とを与え
ることができる緊急車両600と、受信アンテナ609、受信
器610、電界強度検出器611、復調器612、通知部613から
構成される受信装置608を搭載した一般車両607とから構
成されている。

【０００３】発信装置601を搭載した緊急車両600は、出
動時に、その緊急車両データ605と必要に応じてメッセ
ージデータ606を入力し、変調器604で変調されたデータ
を、高周波増幅器603と送信アンテナ602を介して高周波
信号を送信する。

【０００４】受信装置608を搭載した一般車両607は、受
信アンテナ609から受信される電波の電界強度を電界強
度検出器611で常に検出している。緊急車両600が発信し
た電波を、電界強度検出器611が検出した場合、復調器6
12は、緊急車両600が発信した電波を復調し、その復調
結果を通知部613に送信する。通知部613では、緊急車両
600が接近してきたことや、緊急車両の種類、またメッ
セージデータの内容を運転者に通知する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の車内警報装
置では、緊急車両全てに発信装置を設置せねばならず、
普及には膨大な時間と費用が必要である。また、聴覚に
障害を持つ運転者が必要な情報は、緊急車両の接近のみ
だけではなく、他の自動車が発する「警笛」や「踏み切
りの警報」などもあり、全ての音情報に、従来の車内警
報装置を応用するには、さらに膨大な時間と費用が必要
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、自動車
の外部に、指向性を持ったマイクロホンを複数個設置
し、マイクロホンから入力された自動車の周囲の音か
ら、他の自動車の「警笛」や緊急車両の「サイレン」の
音を、内部に持つ記憶媒体に格納した音と比較すること
により認識し、複数個あるマイクロホンの音の大きさの
比率からその方向を認識し、運転者に通知する。

【０００７】上記構成により、聴覚に障害を持った運転
者に対しても、他の自動車の「警笛」や緊急車両の「サ
イレン」があることと、その方向を通知することによ
り、安全走行を援助することが可能である。また、聴覚
障害者が運転するように、必要最低限の自動車にのみ設
置することが可能である。さらに、緊急車両のみだけで
はなく、他の自動車の「警笛」や「踏み切りの警報」な
どの、他の音を通知することが可能である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、自動車の車外にマイクロホンを設置し、自動車内に
音認識装置装置を設けることにより、特定の音を認識
し、音の発生を運転者に通知することを特徴とする車内
警報装置としたものであり、特定の音を認識し、音の発
生を運転者に通知することができるという作用を有す
る。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、自動車の
車外に複数個のマイクロホンを設置し、自動車内に音認
識装置装置と音の大きさの比較処理装置を設け、音の大
きさの比率から、音の発生する方向を算出し、音の方向
を運転者に通知することを特徴とする車内警報装置とし
たものであり、音の大きさの比率から、音の発生する方
向を算出し、音の方向を運転者に通知することができる
という作用を有する。

【００１０】また、請求項３に記載の発明は、自動車の
車外に複数個のマイクロホンを設置し、自動車内に音認
識装置装置と音の大きさの比較処理装置を設け、特定の
音を認識し、音の発生を運転者に知らせ、また、音の大
きさを比較処理することにより、音の発生する方向を算
出し、音の発生と音の方向を運転者に通知することを特
徴とする車内警報装置としたものであり、音の発生と音
の方向を運転者に通知することができるという作用を有
する。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、前記音の
発生を通知する手段に、ハンドルの振動を用い、前記音
の発生する方向を通知する手段に、ハンドル内に設けた
ランプの点灯を用いることによってそれぞれ運転者に通
知することを特徴とする請求項３に記載の車内警報装置
としたものであり、ハンドルの振動を用いて音の発生を
通知し、ハンドル内に設けたランプの点灯を用いて音の
方向を通知することができるという作用を有する。

【００１２】また、請求項５に記載の発明は、自動車の
運転時に、特定の音が自動車外で発生した場合、その音
の発生したことを運転者に対して通知する車内警報方法
としたものであり、運転時に特定の音が自動車外で発生
した場合、その音の発生を運転者に通知することができ
るという作用を有する。

【００１３】また、請求項６に記載の発明は、自動車の
運転時に、自動車外である一定以上の音量の音が発生し
た場合、その音の発生方向を視覚的に運転者に対して通
知する車内警報方法としたものであり、運転時に自動車
外である一定以上の音量の音が発生した場合、その音の
発生方向を視覚的に運転者に通知することができるとい
う作用を有する。

【００１４】また、請求項７に記載の発明は、自動車の
運転時に、特定の音が自動車外で発生した場合、その音
の発生とその方向を視覚的に運転者に対して通知する車
内警報方法としたものであり、運転時に特定の音が自動
車外で発生した場合、その音の発生とその方向を視覚的
に運転者に通知することができるという作用を有する。

【００１５】また、請求項８に記載の発明は、自動車の
運転時に、特定の音が自動車外で発生した場合、その音
の発生をハンドルの振動で運転者に対して通知し、その
方向をハンドル内のランプの点灯により視覚的に運転者
に対して通知する車内警報方法としたものであり、運転
時に特定の音が自動車外で発生した場合、その音の発生
をハンドルの振動で運転者に通知し、その方向をハンド
ル内のランプの点灯により視覚的に運転者に通知するこ
とができるという作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）図１は、本発明の車
内警報装置が搭載された自動車を上方から見た概観図で
ある。図１において自動車の車体100には、４本の自動
車のタイヤ101と、車体100の進行方向102に対して右前
方部、右後方部、左前方部、左後方部にそれぞれ設けら
れたマイクロホン104、105、106、107と、各マイクロホ
ン104〜107と信号処理部109を接続する配線108と、各マ
イクロホン104〜107から入力される音声信号を処理し、
通知部111を制御する制御信号を生成する信号処理部109
と、信号処理部109と通知部111とを接続する配線110
と、信号処理部109から出力される制御信号に応じて、
車体100の周囲の音の状況を運転者103に通知する通知部
111とが備えられている。

【００１８】以上のように構成された装置について、第
１の実施の形態の車内警報装置の動作を説明する。車体
100が、走行中に、周囲には多種多様な音が存在し、車
体100に設置されたマイクロホン104〜107によって、音
を電気信号に変換し、配線108を通じて信号処理部109に
伝達される。信号処理部109では、周囲の音をサンプリ
ングし、データとして貯える。また、あらかじめ記憶媒
体に「緊急車両のサイレン」や「自動車の警笛」などの
音をサンプリングしたデータが記憶されており、車体10
0の周囲の音データと記憶媒体に記憶されたデータとを
比較し、類似点が多い場合に、配線110を介して制御信
号を通知部111に対して出力する。通知部111は、運転者
103にカーナビゲーションのディスプレイ上に表示した
り、ランプを点灯させる等の視覚的な手段によって緊急
車両の接近や自動車の警笛などが鳴っていることを通知
する。

【００１９】次に、図２を用いて信号処理部109の処理
について説明する。信号処理部109は、マルチプレクサ2
05と、比較部206と、記憶媒体207と、制御部208と、制
御信号生成部209とから構成されている。そして、マル
チプレクサ205は、制御部208から制御を受けて、図１の
各マイクロホン104〜107から入力される入力信号201〜2
04を時分割で切り替える。

【００２０】比較部206は、マルチプレクサ205によって
切り替えられた入力信号をサンプリングし、一旦、内部
バッファに貯えると共に、記憶媒体207に格納されてい
る音データと比較を行ない、一致した場合、その結果を
制御信号生成部209に伝える。比較部206は、マルチプレ
クサ205によって切り替えられた入力信号をサンプリン
グし、一旦、内部バッファに貯えると共に、記憶媒体20
7に格納されている音データと比較を行ない、一致した
場合、その結果を制御信号生成部209に伝える。

【００２１】記憶媒体207は、「緊急車両のサイレン」
や「自動車の警笛」など、道路を自動車で走行する場合
に重要な音のサンプルデータを格納しており、必要な場
合に、比較部206から読み出される。

【００２２】制御部208は、マルチプレクサ205、比較部
206、記憶媒体207、制御信号生成部209の制御やタイミ
ング調整を行なう。制御信号生成部209は、比較部206で
の比較結果に応じて、図１の通知部111が、図１の運転
者103に通知するのに必要な制御信号を生成する。

【００２３】車体100が走行中には、車体100の外部４箇
所に設置されたマイクロホン104〜107には、常に音が入
力され、マイクロホン104〜107は、周囲の音を電気信号
に変換し、入力部201〜204に電気信号が入力される。４
方向から入力される電気信号は、マルチプレクサ205に
より、時分割で切り替えられて、比較部206に音データ
が入力される。

【００２４】比較部206は、音データをあるサンプリン
グ周期でサンプリングし、一旦、内部バッファに貯え
る。サンプリングされた音データ列を以下のような式
（１）で表すことができる。ただし、時刻T1における周
囲の音のサンプリングデータをDS（T1）と表現する。 DS ＝ DS(T1) + DS(T2) + DS(T3) ・・・ + DS(TN) … (１)

【００２５】記憶媒体207は、「緊急車両のサイレン」
や「自動車の警笛」など、道路を自動車で走行する場合
に重要な音の典型的なサンプルデータを格納しており、
読み出すと、以下のような式（２）でもってデータ列を
表すことができる。ただし、時刻T1における記憶媒体20
7に格納されている特定な音のサンプリングデータをDM
（T1）と表現する。 DM ＝ DM(T1) + DM(T2) + DM(T3) ・・・ + DM(TM) … (２)

【００２６】比較部206では、上記した式（１）、
（２）に示したデータ列を比較演算し、以下の式（３）
に示すように、その差がある範囲内にある場合に、一致
したと処理する。ただし、THはしきい値である。 SUB(K,L) ＝ |DM(K) - DS(L)| < TH … (３)

【００２７】比較部206は、上記の比較演算を、記憶媒
体207に格納されている全てのサンプリングデータに対
して行ない、一致数があるしきい値より大きくなった場
合、記憶媒体207に格納されている、ある特定の音と一
致したと判断し、運転者103に通知するために、制御信
号生成部209に必要なデータを送る。

【００２８】制御信号生成部209は、比較部206から受け
取ったデータを元に、通知部111が運転者103に通知する
のために必要な制御信号を生成し、通知部111に制御信
号を送る。

【００２９】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態の車内警報装置を説明する。車体100が、
走行中に、周囲には多種多様な音が存在し、車体100に
設置されたマイクロホン104〜107からの入力が電気信号
に変換されて、配線108を通じて信号処理部109に伝達さ
れる。信号処理部109では、マイクロホン104〜107の入
力信号別に、周囲の音をサンプリングし、音データを内
部バッファに貯える。マイクロホン104〜107の入力信号
別にサンプリングした音データの平均値を算出し、信号
処理部109内のバッファに格納する。

【００３０】発生した音が、ある一定音量より大きかっ
た場合、バッファに格納されたデータを用いて、４方向
のマイクロホンから入力された音の大きさの比率から、
音の発生方向を算出し、配線110を介して制御信号を通
知部111に対して出力する。通知部111は、運転者103に
カーナビゲーションのディスプレイ上に表示したり、ラ
ンプを点灯させる等の視覚的な手段によって音源の方向
を通知する。

【００３１】次に、図３を用いて信号処理部109の上記
処理について説明する。この場合信号処理部109は、図
１のマイクロホン104からの出力信号である入力信号301
のデータのサンプリングを行なう第１の標本化部305
と、図１のマイクロホン105からの出力信号である入力
信号302のデータのサンプリングを行なう第２の標本化
部306と、図１のマイクロホン106からの出力信号である
入力信号303のデータのサンプリングを行なう第３の標
本化部307と、図１のマイクロホン107からの出力信号で
ある入力信号304のデータのサンプリングを行なう第４
の標本化部308と、第１の標本化部305〜第４の標本化部
308の各比較演算結果を格納するバッファ309と、第１の
標本化部305〜第４の標本化部308、バッファ309、制御
信号生成部313の制御やタイミング調整を行なう制御部3
10と、バッファ309に格納されたデータを基に、発生し
た音の音量がある一定音量よりも大きかった場合、その
音が、どの方向で発生しているかを演算し、制御信号生
成部313に演算結果を出力する演算部311と、演算部311
での演算結果に応じて、通知部111が運転者103に通知す
るのに必要な制御信号312を生成する制御信号生成部313
とから構成される。車体100が走行中に、車体100の外
部に設置されたマイクロホン104〜107には、常に周囲の
音が入力され、マイクロホン104〜107は、周囲の音を電
気信号に変換し、入力信号301〜304に電気信号が入力さ
れる。４本の電気信号は、それぞれ第１の標本化部305
〜第４の標本化部308に別々に入力される。第１の標本
化部305〜第４の標本化部308では、並列に処理が行なわ
れる。第１の標本化部305〜第４の標本化部308は、音デ
ータを、あるサンプリング周期でサンプリングし、一
旦、内部バッファに貯える。第１の標本化部305がサン
プリングした音データ列を以下に示す式(４)で表す。た
だし、時刻T1における周囲の音のサンプリングデータを
DS1（Ｔ1）と表現する。 DS1 ＝ DS1(T1) + DS1(T2) + DS1(T3) ・・・ + DS1(TN) … (４)

【００３２】同様に、第２の標本化部306がサンプリン
グした音データ列を以下に示す式(５)で表す。ただし、
時刻T1における周囲の音のサンプリングデータをDS2（T
1）と表現する。 DS2 ＝ DS2(T1) + DS2(T2) + DS2(T3) ・・・ + DS2(TN) … (５)

【００３３】同様に、第３の標本化部307がサンプリン
グした音データ列を以下に示す式(６)で表す。ただし、
時刻T1における周囲の音のサンプリングデータをDS3（T
1）と表現する。 DS3 ＝ DS3(T1) + DS3(T2) + DS3(T3) ・・・ + DS3(TN) … (６)

【００３４】同様に、第４の標本化部308がサンプリン
グした音データ列を以下に示す式(７)で表す。ただし、
時刻T1における周囲の音のサンプリングデータをDS4（T
1）と表現する。 DS4 ＝ DS4(T1) + DS4(T2) + DS4(T3) ・・・ + DS4(TN) … (７)

【００３５】次に、上記した式(４)、(５)、(６)、(７)
の音データ列の平均値を算出する。平均値算出式は以下
ような式(８)、(９)、(10)、(11)で表わされる。 DS1(AVE) ＝{ DS1(T1) + DS1(T2) + DS1(T3) ・・・ + DS1(TN)}／N … (８) DS2(AVE) ＝{ DS2(T1) + DS2(T2) + DS2(T3) ・・・ + DS2(TN)}／N … (９) DS3(AVE) ＝{ DS3(T1) + DS3(T2) + DS3(T3) ・・・ + DS3(TN)}／N … (10) DS4(AVE) ＝{ DS4(T1) + DS4(T2) + DS4(T3) ・・・ + DS4(TN)}／N … (11)

【００３６】第１の標本化部305〜第４の標本化部308
は、音の発生方向を運転者103に通知するために必要な
データを内部バッファに309に貯える。

【００３７】演算部311は、内部バッファ309に格納され
ているデータを基に、幾つかの演算を行なう。まずはじ
めに、上記した式(８)、(９)、(10)、(11)の大きさを比
較し、この中で一番大きなものを決定する。一番大きか
ったものをあるしきい値と比較する。比較式を以下に示
す式(12)で表す。ただし、THBはしきい値である。DSB(A
VE)＝{ DSB(T1) + DSB(T2) + DSB(T3) ・・・ + DSB(TN)}
／N > THB…(12)演算部311は、式(12)がしきい値より大
きかった場合、次の新たな演算を行なう。

【００３８】図４および図５を用いて演算部311の演算
処理について説明を行なう。まず図４について説明す
る。自動車の車体100には、車体100の進行方向102に対
して右前方部、右後方部、左前方部、左後方部にそれぞ
れマイクロホン104、105、106、107を車体100の中心に
対して所定の方位に設置する。なお、車体100の進行方
向102は方位０°に規定される。

【００３９】次に、図５について説明する。図５におい
ては、図４の各マイクロホンに入力される大きさを表し
ている。すなわち、図４のマイクロホン106に入力され
る音の大きさは方位とともに丸印501で、図４のマイク
ロホン107に入力される音の大きさは方位ともに丸印502
で、図４のマイクロホン105に入力される音の大きさは
方位ともに丸印503で、図４のマイクロホン104に入力さ
れる音の大きさは方位ともに丸印504で表わされてい
る。

【００４０】図４に示す４つのマイクロホン104〜107は
指向性があるため、上記した式(８)、(９)、(10)、(11)
の大きさの比率を演算することにより、特定音の発生方
向を算出することが可能である。例えば、平均値の大き
さの比率が上記した式(８)：式(９)：式(10)：式(11)＝
１：２：１０：２であった場合、その大きさを図５にプ
ロットする。図５のように、４点より、音の発生方向を
推定できる。

【００４１】制御信号生成部313は、バッファ309に貯え
られたデータをもとにして、通知部111が運転者103に通
知するために必要な制御信号を生成し、通知部111に制
御信号を生成する。

【００４２】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態の車内警報装置は、上記した第１及び第２の実施
の形態の車内警報装置を組み合わせることにより実現さ
れるものである。すなわち、自動車の車外に複数個のマ
イクロホン104〜107を設置し、自動車内に音の認識装置
装置（図２に示される信号処理部109）と大きさの比較
処理装置（図３に示される信号処理部109）を設け、特
定の音を認識し、音の発生を運転者103に知らせ、ま
た、音の大きさを比較処理することにより、音の発生す
る方向を算出し、音の発生と音の方向を運転者103に通
知するようにする。

【００４３】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態の車内警報装置は、通知部111の動作を具体化し
たものである。すなわち、上記第１の実施の形態の車内
警報装置において、生成された音の発生を指示する制御
信号をハンドル112に設置されたバイブレータにつなぎ
振動により通知すると共に、また、上記第２の実施の形
態の車内警報装置において、生成された音の発生する方
向を指示する制御信号をハンドル112に設置されたラン
プに接続することによって視覚的に表示するようにした
ものである。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、自動車の外部に、指向性を持ったマイクロホンを複
数個設置し、マイクロホンから入力された自動車の周囲
の音から、他の自動車の「警笛」や緊急車両の「サイレ
ン」の音を、内部に持つ記憶媒体に格納した音と比較す
ることにより認識し、複数個あるマイクロホンの音の大
きさの比率からその方向を認識し、運転者に通知する構
成を備えている。

【００４５】したがって、聴覚に障害を持った運転者に
対しても、他の自動車の「警笛」や緊急車両の「サイレ
ン」があることと、その方向を通知することにより、安
全走行を援助することが可能である。また、聴覚障害者
が運転するような場合など、必要最低限の自動車にのみ
設置することが可能である。さらに、緊急車両のみだけ
ではなく、他の自動車の「警笛」や「踏み切りの警報」
などの、他の音を通知することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車内警報装置を搭載した自動車を上方
からの概観図、

【図２】本発明の第１の実施の形態における信号処理部
の構成例、

【図３】本発明の第２の実施の形態における信号処理部
の構成例、

【図４】本発明の第２の実施の形態における演算部の演
算処理を説明するための車体の進行方向に対するマイク
ロホンの設置方位例を示す図、

【図５】本発明の第２の実施の形態における演算部の演
算処理を説明するための音の発生方向の算出用グラフ、

【図６】従来例の車内警報装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

100 自動車の車体 101 タイヤ 102 車体の進行方向 103 運転者 104〜107 マイクロホン 108、110 配線 109 信号処理部 111 通知部 201、301 マイクロホン104からの入力信号 202、302 マイクロホン105からの入力信号 203、303 マイクロホン106からの入力信号 204、304 マイクロホン107からの入力信号 205 マルチプレクサ 206 比較部 207 記憶媒体 208、310 制御部 209、313 制御信号生成部 305 第１の標本化部 306 第２の標本化部 307 第３の標本化部 308 第４の標本化部 309 バッファ 311 演算部 312 制御信号 501 マイクロホン106に入力された音の大きさ 502 マイクロホン107に入力された音の大きさ 503 マイクロホン105に入力された音の大きさ 504 マイクロホン104に入力された音の大きさ 600 緊急車両 601 発信装置 602 送信アンテナ 603 高周波増幅器 604 変調器 605 車両の種類データ 606 メッセージデータ 607 一般車両 608 受信装置 609 受信アンテナ 610 受信器 611 電界強度検出器 612 復調器 613 通知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車の車外にマイクロホンを設置し、
自動車内に音認識装置装置を設けることにより、特定の
音を認識し、音の発生を運転者に通知することを特徴と
する車内警報装置。
【請求項２】自動車の車外に複数個のマイクロホンを
設置し、自動車内に音認識装置装置と音の大きさの比較
処理装置を設け、音の大きさの比率から、音の発生する
方向を算出し、音の方向を運転者に通知することを特徴
とする車内警報装置。
【請求項３】自動車の車外に複数個のマイクロホンを
設置し、自動車内に音認識装置装置と音の大きさの比較
処理装置を設け、特定の音を認識し、音の発生を運転者
に知らせ、また、音の大きさを比較処理することによ
り、音の発生する方向を算出し、音の発生と音の方向を
運転者に通知することを特徴とする車内警報装置。
【請求項４】前記音の発生を通知する手段に、ハンド
ルの振動を用い、前記音の発生する方向を通知する手段
に、ハンドル内に設けたランプの点灯を用いることによ
ってそれぞれ運転者に通知することを特徴とする請求項
３に記載の車内警報装置。
【請求項５】自動車の運転時に、特定の音が自動車外
で発生した場合、その音の発生したことを運転者に対し
て通知する車内警報方法。
【請求項６】自動車の運転時に、自動車外である一定
以上の音量の音が発生した場合、その音の発生方向を視
覚的に運転者に対して通知する車内警報方法。
【請求項７】自動車の運転時に、特定の音が自動車外
で発生した場合、その音の発生とその方向を視覚的に運
転者に対して通知する車内警報方法。
【請求項８】自動車の運転時に、特定の音が自動車外
で発生した場合、その音の発生をハンドルの振動で運転
者に対して通知し、その方向をハンドル内のランプの点
灯により視覚的に運転者に対して通知する車内警報方
法。