JP2007048102A - 車室内の音警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】
複数の他車が接近しても、それぞれの接近他車を運転者に正しく認知させる。
【解決手段】
車両１０００の前後左右のうち少なくとも２方向に車外周辺物または車外接近物の少なくともいずれか一方の存在有無及び相対距離の情報を出力する複数のセンサ１０と、運転者５０の頭上のルーフ部に設けられた複数の音発生源４０と、複数のセンサ１０からの情報に基づいて車外接近物の車両に対する方向を求め、求められた当該方向に応じた複数の音発生源４０を選択し、選択された音発生源４０に対して音発生指令を出力する制御装置７０を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は車両内の音警報技術に関する。

従来より、車両の安全性確保のため、車両にレーダを搭載して他車及び障害物を検知する技術が開発されている。その中で、自車の周囲にある他車の動作まで含めた他車挙動を運転者に報知する技術が知られている（例えば特許文献１）。これは、仮想音源システムを用いて、前後左右の接近他車を運転者に認知させ、安全回避を促すものである。

特開２００２−１３３５９６号公報

ところが、自車に接近する他車が複数あった場合に仮想音源を用いた場合、複数の音源が互いに干渉するため、運転者にそれぞれの接近他車を認識させることが困難であった。また、乗車員の変化や大きい荷物を車内に載せた場合などは、反射により３次元音響空間を実現できない可能性があった。

上記に鑑み本発明は、複数の他車が接近しても、それぞれの接近他車を運転者に正しく認知させることを目的とする。

本発明は、車両の前後左右のうち少なくとも２方向に設けられ、検知した車外接近物の存在有無及び相対距離の情報を出力する複数のセンサと、運転者の頭上のルーフ部に設けられた複数の音発生源と、前記複数のセンサからの情報に基づいて前記車外接近物の車両に対する方向を求め、求められた当該方向に応じた前記複数の音発生源を選択し、選択された音発生源に対して音発生指令を出力する制御装置と、を有する車室内の音警報システムである。

また前記制御装置は、前記センサで検出した前記車外接近物と自車との関係に応じて、前記音発生源の音の性質を変化させることが好ましい。

前記音発生源は、運転者の頭上に円形に設置されていることが好ましい。

また前記音発生源は、スピーカではなくブザーで構成することが好ましい。

本発明によれば、複数の他車が接近しても、それぞれの接近他車を運転者に正しく認知させることができる。

以下、発明の実施形態を図面を用いて説明する。

図２は、本発明の一実施形態をなす車両の構成ブロック図を示す。

４つのセンサ１０はミリ波レーダ，レーザレーダなど、車外周辺物または車外接近物の少なくともいずれか一方の存在有無及び相対距離の情報を出力する。この４個のセンサは、車両の右側，左側，後側及び前側に設置されている。センサ装置は他車及び障害物を検知したら、コントローラ７０に情報を送信する。

図１は、本発明の一実施形態をなす車両の車内配置図を示す。

図１（ａ）に、車室内の音警報を実現するための構成を表示する。ハンドル３０の前に、運転者の頭５０がある。車室内のルーフ部分に運転者の頭５０を中心に、複数の音発生源４０を設置する。ここで、音発生源はスピーカー，ブザーなどが考えられ、この実施形態では８個を８方向に、かつ円形に設置する。

図１（ｂ）に、センサ１０，コントローラ７０，音発生源４０の関係を示す。ここで、４個の車両外センサ装置１０はコントローラ７０に接続される。コントローラ７０は８個の音発生源に接続される。各車両外センサ１０は特定のエリアをセンサし、他車又は障害物を検知したら、自車に対し障害物又は他車の距離，相対速度及び位置情報をコントローラ７０に送信する。コントローラ７０は全ての車両外センサ装置から情報を受信し、各障害物の危険度を予想し、運転者において角度情報及び距離情報を含んだパルス音を発生させる。

図３及び図４は、図１の実施形態における制御フローチャートを示す。

まず、障害物数を０（ゼロ）として、システムを開始する。センサ１０が障害物を検知したら、コントローラ内に割り込みを発生させ、次のステップに進む。このシステムにおいて、同時に運転者に通知する障害物の最大数を最大障害物定数とする。新たな障害物を検知したら、現在の障害物数が最大障害物定数より小さい場合は障害物数をインクリメントし、検知された全障害物の危険度を高い順でソートする。ここで、データ処理部に入る。

もし、現在の障害物数が最大障害物定数より大きければ、又は等しければ、全障害物の危険度を予想し、危険度高い順でソートする。このソートした結果から、障害物定数を超えた下位の障害物のデータは無視する。ここで、データ処理部に入る。

データ処理部で、自車に対する各障害物の距離情報及び角度情報を計算し、各障害物の角度情報により、狭い道フラグを判断し、該当音発生源を選択する。また、コントローラ７０は各障害物の距離情報に応じて、音量，時間間隔，周波数、または音色のうち少なくともいずれか一つを設定した音発生指令を音発生源に出力する。ここで、モニタされている障害物が無くなったら障害物数をデクリメントし、最初のステップに戻って新たな障害物からの割込みをモニタする。もしモニタされている障害物がまだ存在する場合は、そのまま最初のステップに戻って、新たな障害物からの割込みをモニタする。

最初のステップで、新たな障害物からの割込みが発生しない場合、現在の障害物数をチェックし、障害物数が０（ゼロ）である場合は、また最初のステップに戻って、新たな障害物からの割込みをモニタする。もし、現在の障害物が０（ゼロ）より大きければ、全障害物の危険度を予想し、高い順でソートする。ここで、データ処理部に入る。

データ処理部では、各障害物の距離情報及び角度情報を計算する。ここで、狭い道モードのチェックも行われる。距離情報及び角度情報の計算結果により、該当音発生源を選択し、各音発生源のパルス音量，時間間隔，周波数及び音色を設定する。最後に、設定された音発生源を鳴らす。

図５は、図１の実施形態において、自車が狭い道に入った場合の動作を示す。

自車が狭い道に入れば、側方の狭い道の壁が検知されてしまう。単なる障害物の場合は検知してから音発生源を鳴らせばよいが、長くて狭い道の場合は音発生源が止まらない場合もある。

図６は、図５の問題を解決するための制御フローチャートを示す。

まず、他車又は障害物を検知したら、図３に示すようにデータ処理関数がコールされる。この関数で、狭い道チェック関数がコールされる。狭い道チェック関数では、図３のメインフローチャートに検知された他車又は障害物の方向を確認する。方向は側方である場合、狭い道チェック関数ではターゲット障害物としている。ターゲット障害物は以下「壁」と称する。

検知されたデータから、自車と壁の距離を検出し、最短安全距離と比較する。最短安全距離とは、自車に対して障害物及び他車が存在してはならない距離である。例えば１ｍなどを設定可能だが、法規制、または車格や車両の大きさ，運転者の選択によってさまざまな値が設定可能である。もし、この距離内に障害物又は他車が存在する場合、静止物又は移動物に関わらず、音発生源を鳴らす。

検出された距離が最短安全距離よりも短い場合は、広い道判断タイマはＯＦＦとする。そして、狭い道判断タイマはまだＯＦＦであるから、狭い道判断タイマをＯＮとし、タイマのカウントは開始し、該当障害物の音発生源鳴動フラグをＯＮとし、関数は終わりにする。また、データ処理関数では側方音発生源を設定され、音発生源を鳴らして開始する。

次回の狭い道チェック関数がコールされる時にも、もし自車と壁の距離が最短安全距離より短い場合は、狭い道判断タイマはインクリメントされる。この繰り返しで、狭い道判断タイマは狭い道判断定数を超える場合は、狭い道判断タイマをＯＦＦとし、音発生源鳴動フラグもＯＦＦとすると、該当音発生源の鳴動が停止する。現在のモードは、ノーマルモードから狭い道モードに変更され、最短安全距離が小さく調整される。この方法で、狭い道が長く続いた場合は、音発生源が一時的に鳴動して、その後止まる。運転者は、側方に壁が存在することを既に理解しており、音発生源の鳴動を停止しても問題ない。また、自車と壁の距離がさらに短くなる場合は、上記のプロセスを繰り返す。逆に、自車と壁の距離が大きくなる場合は、現在のモードは狭い道モードであるから、狭い道判断タイマをＯＦＦとする。また、自車と壁の距離が大きい状態が所定時間続いた場合は、一回目のループで広い道判断タイマをＯＮとし、二回目以上のループでタイマのカウントを開始する。タイマが広い道判断定数を超えが場合は、タイマをＯＦＦとし、モードをノーマルモードに変更する。また、最短安全距離を大きくする。

図７は、図１の実施形態において、車両の前方右側から他車が接近した場合の動作を示す。

図面右下に、運転者の頭５０，音発生源４０の構成及び位置、及びハンドル３０を詳細に示す。自車のレーダが他車を検知したら、運転者に認知させるように他車方向の該当音発生源４１を鳴らす。また、距離情報を運転者に通知できるために、音発生源からの発生される音のパルス間隔を自車と他車の距離変動に応じて設定する。例えば距離は短く短いほどパルス間隔も短くなることが好ましい。パルス間隔以外も、音色，周波数又はこの三つの組み合わせを使用することも可能である。

図８は、図１の実施形態において、車両と対抗するように他車が接近した場合の動作を示す。

自車のセンサ１０は他車を検知したときに、コントローラに情報を送信する。コントローラで自車と他車の側方最短距離Ｄｐを予想し、最短安全距離Ｄｓと比較する。もし、予想最短距離は最短安全距離より小さい場合は、他車の現在地に合わせて該当音発生源４１を選択し、音発生源を鳴らす。

図９は、図１の実施形態において、交差点で右折している自車に対し、複数の他車、及び歩行者があった場合の動作を示す。

自車の運転者は右折する前に、逆方向からの他車８０、及び自車の右側にある逆方向の他車９０を中心に、右側の道路を渡っている歩行者又は自転車を見落とす場合がある。自車の運転者は、視界に基づく運転しかできないが、本実施形態により自転車又は歩行者の存在に基づき該当音発生源４１を鳴動させることができる。

図１０は、図１の実施形態において、左折している自車に対し、複数の他車及び後ろから接近中の自転車があった場合の動作を示す。

一般の運転者は左折するときに、後方左から接近中の自転車及び歩行者を確認し、安全を確認して左折するが、高速で接近中の自転車を認識できない可能性が高い。本実施形態によれば、自車のレーダが後方左から高速で接近中の自転車１１０を検知したら、現在の自転車の位置に合わせて該当音発生源４１を選択し、現在の自車と自転車１１０の距離に基づきパルス間隔を調整し、運転者に通知する。これで、運転者に自転車１１０を気づかせることができ、安全性を確保することができる。

図１１は、図１の実施形態において、駐車場の車両を入れる場合の動作を示す。

複数の他車は既に駐車している、自車は駐車しようとする。自車の運転者は、自車を後方に動かそうとするときに、後方の環境は視認できない可能性がある。本実施形態では、後方の環境をレーダで認識し、運転者に通知する。この場合、超短距離に対応したパルス間隔の音で報知することも可能だが、パルス間隔で運転者に実際の距離を認知させることが困難な場合もある。そこで超短距離の場合は、最短安全距離及びパルスのタイプ，間隔，音色又は周波数を運転者が設定できるようにすることも可能である。図１０の左上のＡ，Ｂ及びＣの音発生源は、Ａ，Ｂ及びＣの他車及び障害物からの情報を認識した結果、鳴動していることを示している。

図１２は、図１の実施形態において、左右方向から同時に他車が接近した場合の動作を示す。

この場合運転者は、右方向から接近中の他車１３０に気をとられ、左方向からの接近中の他車１２０を見落とす可能性がある。この場合は、右前の音発生源４１と、左前の音発生源４２で、パルスのタイプ，間隔，音色又は周波数のうち、いずれか一つを異ならせることによって、運転者に接近中の全ての他車の有無を認知させることができる。

図１３に、本発明の他の実施形態をなす車内配置図を示す。

図１と異なる点は、音発生源がルーフ部分に構成されているのではない点である。運転者の前の音発生源４０２は、運転者の前のダッシュボードに配置されている。右前の音発生源４０３及び右の音発生源４０４は、車両の右前ドアの内側に配置されている。右後の音発生源４０５，後の音発生源４０６、及び左後の音発生源４０７は、運転者の耳から近い場所、運転者のシートに配置にされている。左の音発生源４０８は、車両の左前ドアの内側に配置されている。左前の音発生源４０１は、リアーミラー１４０に配置されている。

全ての音発生源の高さは、できるだけ運転者の耳の高さと同程度のレベルとするが、車室内の環境により、様々な配置が可能である。運転者の可聴範囲にある音発生源位置であり、運転者の頭から見た場合、警報を対象とする方向と音発生源の配置位置がある程度一致すれば、図１の実施形態の音発生源配置方法と同等の効果が得られる。

また、本発明に使用されている警報方法は音によるものであるが、光の点灯により視覚で運転者に警報しても良い。

本発明の一実施形態をなす車両の車内配置図を示す。 本発明の一実施形態をなす車両の構成ブロック図を示す。 図１の実施形態における制御フローチャートを示す。 図１の実施形態における制御フローチャートを示す。 図１の実施形態において、自車が狭い道に入った場合の動作を示す。 図５の問題を解決するための制御フローチャートを示す。 図１の実施形態において、車両の前方右側から他車が接近した場合の動作を示す。 図１の実施形態において、車両と対抗するように他車が接近した場合の動作を示す。 図１の実施形態において、交差点で右折している自車に対する複数の他車、及び歩行者があった場合の動作を示す。 図１の実施形態において、左折している自車に対し、複数の他車及び後方左から接近中の自転車があった場合の動作を示す。 図１の実施形態において、駐車場の車両を入れる場合の動作を示す。 図１の実施形態において、左右方向から同時に他車が接近した場合の動作を示す。 本発明の他の実施形態をなす車内配置図を示す。

符号の説明

１０…センサ、４０…音発生源、７０…制御装置、１０００…車両。

Claims (6)

1. 車両の前後左右のうち少なくとも２方向に設けられ、検知した車外周辺物または車外接近物の少なくともいずれか一方の存在有無及び相対距離の情報を出力する複数のセンサと、
   運転者の頭上のルーフ部に設けられた複数の音発生源と、
   前記複数のセンサからの情報に基づいて前記車外接近物の車両に対する方向を求め、求められた当該方向に応じた前記複数の音発生源を選択し、選択された音発生源に対して音発生指令を出力する制御装置と、を有する車室内の音警報システム。
2. 請求項１記載の車室内の音警報システムであって、
   前記音発生指令は、角度情報または距離情報のいずれか一方に基づいて前記音発生源の音の性質が異なるように音発生指令を設定する車室内の音警報システム。
3. 請求項１記載の車室内の音警報システムであって、
   前記制御装置は、検知した複数の車外周辺物及び車外接近物それぞれに対し、その距離情報，相対角度、または危険度の少なくともいずれか一つに応じて優先順位を設定し、当該優先順位ごとに前記音発生源の音の性質が異なるように音発生指令を設定する車室内の音警報システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の車室内の音警報システムであって、
   前記音の性質とは、音の時間間隔，音量，音色、又は周波数のいずれか一つである車室内の音警報システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の車室内の音警報システムであって、
   前記複数の音発生源は、運転者の頭上に円形に設置されている音警報システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の車室内の音警報システムであって、
   前記音発生源はブザーである音警報システム。
   

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