JP2008013034A - Vehicular stimulus presenting device and stimulus presenting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自車の走行シーンに応じた音や振動による刺激を運転者に与えて、運転の楽しさを実感させる車両用刺激提示装置及び刺激提示方法に関する。 The present invention relates to a vehicle stimulus presentation device and a stimulus presentation method that give a driver a stimulus by sound or vibration according to a traveling scene of a host vehicle and realize the pleasure of driving.
近年、自動車等の車両においては、車載カメラで車両周囲の画像を撮影し、この車載カメラの撮影画像から有用な情報を取得して運転者に提示することで、運転者の運転操作を支援するシステムが種々提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２等参照。）。 2. Description of the Related Art In recent years, in vehicles such as automobiles, an image of the surroundings of a vehicle is captured by an in-vehicle camera, and useful information is acquired from the captured image of the in-vehicle camera and presented to the driver, thereby assisting the driver's driving operation Various systems have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
特許文献１に記載のものは、車両が走行路を逸脱したことを検知して運転者にその旨を報知するシステムであり、特に、車載カメラの撮影画像を処理して車両の走行路に対する横変位を検出し、横変位の標準偏差から運転者の意識レベルを評価して、車両の横変位量と運転者の意識レベルとに基づいて、報知のパターンを変化させるようにしている。 The device described in Patent Document 1 is a system that detects that the vehicle has deviated from the road and notifies the driver of the fact. The displacement is detected, the driver's consciousness level is evaluated from the standard deviation of the lateral displacement, and the notification pattern is changed based on the lateral displacement amount of the vehicle and the driver's consciousness level.
また、特許文献２に記載のものは、車両後方の障害物を検知して運転者にその旨を報知するシステムであり、車載カメラで事前に撮影された障害物のない状況下での車両後方の撮影画像と、車両が後退走行を開始する直前に車載カメラで撮影された車両後方の撮影画像とを比較して車両後方に障害物が存在するか否かを判定し、障害物が存在することを検知したときには運転者にその旨の報知を行うようにしている。
しかしながら、上述した引用文献１に記載の技術や引用文献２に記載の技術をはじめとして、車載カメラの撮影画像を処理して運転者に何らかの情報を提示する従来のシステムは、何れも運転者が不適切な運転操作を行ってしまうのを未然に防止することを目的としたものであり、運転者に運転の楽しさを実感させるような情報の提示を行うことはできない。 However, the conventional system that processes the captured image of the in-vehicle camera and presents some information to the driver, including the technique described in the cited document 1 and the technique described in the cited document 2, are all provided by the driver. The purpose is to prevent an inappropriate driving operation, and it is not possible to present information that makes the driver feel the joy of driving.
すなわち、運転者が車両の運転を楽しもうとしている場合などにおいては、例えば、ドライビングシミュレータやレーシングゲームなどのように、車両の走行シーンに合わせたパターンの効果音や振動などを運転者に与えると、これが運転者の視覚認知による刺激とは別の副次的な刺激となって興奮状態を高め、運転者に運転の楽しさを実感させることができると考えられる。 That is, when the driver wants to enjoy driving the vehicle, for example, if the driver is given sound effects or vibrations of a pattern that matches the driving scene of the vehicle, such as a driving simulator or a racing game. This is considered to be a secondary stimulus different from the stimulus by the visual recognition of the driver, which can enhance the excitement and make the driver feel the joy of driving.
しかしながら、車載カメラの撮影画像を処理して運転者に何らかの情報を提示する従来のシステムは、走行シーンに合わせて運転者に提示する情報の内容を変化させる構成とはなっておらず、走行シーンに合わせたパターンで運転者に刺激を与えて運転の楽しさを実感させるといった用途での利用は困難である。 However, the conventional system that processes the captured image of the in-vehicle camera and presents some information to the driver is not configured to change the content of the information presented to the driver according to the driving scene. Therefore, it is difficult to use it for the purpose of stimulating the driver with a pattern adapted to the above and making the driver enjoy driving.
また、運転者に運転の楽しさを実感させるという観点からは、運転者が視覚認知による刺激と効果音や振動などによる刺激との２回の刺激を、一次刺激（予告刺激）と二次刺激（本番刺激）といったかたちで２回に分けて受けるようにすることが、より効果的と考えられる。つまり、２回の刺激を予告刺激と本番刺激として運転者に与えると、運転者は、予告刺激により腹側被蓋から前頭葉の報酬予測系および尾状核の動機付けシステムが刺激されて、本番刺激まで継続したわくわく感、興奮状態が与えられることになり、視覚認知による刺激と効果音や振動などによる刺激との２回の刺激を同時に受けた場合に比べてより高い快感が生まれ、運転の楽しさを強く実感できるようになる。 In addition, from the viewpoint of making the driver feel the joy of driving, the driver performs two stimulations, a stimulus by visual recognition and a stimulus by sound effects or vibration, a primary stimulus (notice stimulus) and a secondary stimulus. It is considered more effective to receive it in two ways (in real stimulation). In other words, when two stimuli are given to the driver as a notice stimulus and a production stimulus, the driver stimulates the reward prediction system of the frontal lobe and the motivation system of the caudate nucleus from the ventral lid by the notice stimulus. The excitement and excitement that continued until the stimulus was given, and a higher level of pleasure was born than when two stimuli, one by visual recognition and the other by stimuli such as sound effects and vibrations, were given at the same time. You will be able to really feel the fun.
しかしながら、車載カメラの撮影画像を処理して運転者に何らかの情報を提示する従来のシステムは、運転者に対して２回の刺激を予告刺激と本番刺激といったかたちで与える構成とはなっておらず、運転者に運転の楽しさを実感させることができない。 However, the conventional system that processes the captured image of the in-vehicle camera and presents some information to the driver is not configured to give the driver two stimuli in the form of a notice stimulus and a real stimulus. , The driver can not feel the joy of driving.
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、車載カメラで撮影された画像をもとに車両運転の臨場感を高めるような音や振動による刺激を運転者に与え、さらにその刺激を運転者が視覚認知により受ける刺激と関連付けて、予告刺激と本番刺激といったかたちで運転者に与えることで、運転者に運転の楽しさを強く実感させることができる車両用刺激提示装置及び刺激提示方法を提供することを目的としている。 The present invention was devised in view of the above-described conventional situation, and a driver is stimulated by sounds and vibrations that enhance the realism of driving a vehicle based on an image taken by an in-vehicle camera. For vehicles that can give the driver a strong sense of driving pleasure by giving it to the driver in the form of a notice stimulus and a real stimulus in association with the stimulus that the driver receives through visual recognition. It is an object of the present invention to provide a stimulus presentation device and a stimulus presentation method.
本発明は、自車前方の風景画像を車載カメラで撮影し、その風景画像に基づいて自車の走行シーンを推定して、推定した自車の走行シーンが所定の走行シーンである場合に、その走行シーンに合わせた所定パターンの音や振動による刺激を発生させる。このとき、所定パターンの音や振動による刺激を発生させるタイミングを、自車の運転者が自車前方の風景変化から前記所定の走行シーンを認識すると推定されるタイミングと異ならせることで、音や振動による刺激と運転者の視覚認知による刺激とが予告刺激と本番刺激といったかたちで運転者に与えられるようにする。 The present invention captures a landscape image in front of the vehicle with an in-vehicle camera, estimates a travel scene of the vehicle based on the landscape image, and when the estimated travel scene of the vehicle is a predetermined travel scene, Stimulation is generated by a predetermined pattern of sound and vibration in accordance with the traveling scene. At this time, by making the timing of generating a predetermined pattern of sound or vibration stimulation different from the timing at which the driver of the vehicle is estimated to recognize the predetermined traveling scene from the landscape change ahead of the vehicle, Stimulation by vibration and stimulation by visual recognition of the driver are given to the driver in the form of a notice stimulus and a real stimulus.
本発明によれば、自車の走行シーンに合わせた音や振動による刺激と運転者の視覚認知による刺激とが予告刺激と本番刺激といったかたちで運転者に与えられるので、運転者に運転の楽しさを強く実感させることができる。 According to the present invention, the driver is provided with a stimulus by sound and vibration according to the driving scene of the own vehicle and a stimulus by visual recognition of the driver in the form of a notice stimulus and a real stimulus, so that the driver can enjoy driving. You can feel this strongly.
以下、本発明を適用して構成された車両用刺激提示装置の具体例について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a specific example of a vehicular stimulus presentation apparatus configured by applying the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の車両用刺激提示装置は、当該車両用刺激提示装置が搭載された車両である自車の前方の風景画像を車載カメラで撮影し、その風景画像に基づいて自車の走行シーンを推定し、推定した走行シーンが予め定めた所定の走行シーンである場合に、当該走行シーンに合わせた所定パターンの効果音を出力して、自車の運転者に運転の楽しさを実感させるものである。そして、特に本実施形態の車両用刺激提示装置では、所定パターンの効果音の出力タイミングを、自車の運転者が自車前方の風景変化から所定の走行シーンを認識すると推定されるタイミングとは異なるタイミングとなるように制御し、効果音による刺激と運転者の視覚認知による刺激とが予告刺激と本番刺激といったかたちで運転者に与えられるようにすることで、運転者の興奮度を効果的に高めて、運転者に運転の楽しさを強く実感させることを大きな特徴としている。 The vehicle stimulus presentation device of the present embodiment takes a landscape image in front of the host vehicle, which is a vehicle on which the vehicle stimulus presentation device is mounted, with an in-vehicle camera, and based on the landscape image, the traveling scene of the host vehicle is captured. When the estimated driving scene is a predetermined driving scene, the sound effect of a predetermined pattern corresponding to the driving scene is output so that the driver of the vehicle can feel the joy of driving It is. In particular, in the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment, the output timing of the sound effect of the predetermined pattern is the timing estimated when the driver of the vehicle recognizes the predetermined traveling scene from the landscape change ahead of the vehicle. The driver's excitement can be effectively controlled by controlling the sound at different timings so that the sound effect stimulus and the driver's visual recognition stimulus are given to the driver in the form of a notice stimulus and a production stimulus. The main feature is to make the driver feel the joy of driving.
図１は、本実施形態の車両用刺激提示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この車両用刺激提示装置は、自車前方の風景画像を撮影する車載カメラ１と、車載カメラ１で撮影された風景画像を処理して自車の走行シーンを推定する画像処理装置１０と、画像処理装置１０で推定された走行シーンに合わせたパターンの効果音を生成するとともにその出力タイミングを制御する音処理装置２０と、音処理装置２０で作成された効果音を音処理装置２０で決定されたタイミングで出力するスピーカ２とを備えて構成される。また、画像処理装置１０および音処理装置２０には、自車の走行速度を検出する速度検出装置３、自車に搭載された車載ナビゲーション装置４、自車の操舵角度を検出する操舵度検出装置５、自車の車室内の照度を検出する室内照度計６がそれぞれ接続されている。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment. As shown in FIG. 1, this vehicular stimulus presentation device estimates a driving scene of a host vehicle by processing the in-vehicle camera 1 that captures a landscape image in front of the host vehicle and the landscape image captured by the in-vehicle camera 1. The image processing device 10, the sound processing device 20 that generates a sound effect of a pattern that matches the travel scene estimated by the image processing device 10 and controls the output timing thereof, and the sound effect created by the sound processing device 20 And a speaker 2 that outputs at a timing determined by the sound processing device 20. The image processing device 10 and the sound processing device 20 include a speed detection device 3 that detects the traveling speed of the host vehicle, an in-vehicle navigation device 4 that is mounted on the host vehicle, and a steering degree detection device that detects the steering angle of the host vehicle. 5. An indoor illuminance meter 6 for detecting the illuminance in the passenger compartment of the host vehicle is connected.
車載カメラ１は、例えば自車前方のフロントバンパーなどに設置され、自車前方の風景画像を所定の撮影周期で連続的に撮影する。そして、車載カメラ１は、撮影した風景画像の画像データを、撮影周期に同期したフレーム単位で画像処理装置１０に出力する。 The in-vehicle camera 1 is installed in, for example, a front bumper in front of the host vehicle, and continuously captures landscape images in front of the host vehicle at a predetermined shooting cycle. Then, the in-vehicle camera 1 outputs the image data of the photographed landscape image to the image processing device 10 in units of frames synchronized with the photographing cycle.
画像処理装置１０は、輪郭検出部１１と、画像フィルタ部１２と、参照画像パターン記憶部１３と、画像パターン識別部１４と、画像パターン時間変化処理部１５と、走行シーン判定部１６とを備え、車載カメラ１から入力された自車前方の風景画像の画像データを処理して自車の走行シーンを推定する。 The image processing apparatus 10 includes a contour detection unit 11, an image filter unit 12, a reference image pattern storage unit 13, an image pattern identification unit 14, an image pattern time change processing unit 15, and a traveling scene determination unit 16. Then, the image data of the landscape image in front of the vehicle input from the in-vehicle camera 1 is processed to estimate the traveling scene of the vehicle.
車載カメラ１によって撮影された風景画像は、画像処理装置１０の輪郭検出部１１にて車両や道路などの輪郭が検出され、さらに画像フィルタ部１２にて余分な部分が取り除かれることで、車両や道路などの特定のパターンが抽出される。そして、風景画像から抽出された特定のパターンが、参照画像パターン記憶部１３に保存されている画像パターンと、画像パターン認識部１４にて照合され、いずれのパターンであるか決定される。さらに、その画像パターンの時間変化が画像パターン時間変化処理部１５にて風景の時間変化として認識され、これらの画像データの時間的変化と速度検出装置３、車載ナビゲーション装置４、操舵角検出装置５および室内照度計６からの信号をもとに、走行シーン判定部１６にて自車の走行シーンが判定される。 The scenery image taken by the in-vehicle camera 1 is detected by the contour detection unit 11 of the image processing apparatus 10 and the contour of the vehicle or road is detected. A specific pattern such as a road is extracted. Then, the specific pattern extracted from the landscape image is collated with the image pattern stored in the reference image pattern storage unit 13 by the image pattern recognition unit 14 to determine which pattern is the pattern. Further, the time change of the image pattern is recognized as a time change of the landscape by the image pattern time change processing unit 15, and the time change of these image data, the speed detection device 3, the in-vehicle navigation device 4, and the steering angle detection device 5. Based on the signal from the indoor illuminometer 6, the traveling scene determination unit 16 determines the traveling scene of the host vehicle.
詳述すると、車載カメラ１から画像処理装置１０にフレーム単位で入力された風景画像の画像データは、まず、デジタルデータに変換された上で輪郭検出部１１に供給され、輪郭検出部１１において例えば既知のエッジ検出などの処理が行われて、風景画像に含まれる車両や道路などの輪郭が検出される。そして、輪郭検出部１１にて処理された風景画像が、画像フィルタ部１２において所定のフィルタリング処理が行なわれることで、余分な部分が取り除かれ、車両や道路などの特定のパターンが抽出される。 More specifically, landscape image image data input from the in-vehicle camera 1 to the image processing apparatus 10 in units of frames is first converted into digital data and then supplied to the contour detection unit 11. Processing such as known edge detection is performed to detect the contour of a vehicle or road included in the landscape image. Then, the landscape image processed by the contour detection unit 11 is subjected to predetermined filtering processing by the image filter unit 12, thereby removing an excess portion and extracting a specific pattern such as a vehicle or a road.
具体的な例を挙げて説明すると、例えば、車載カメラ１により図２（ａ）に示すような自車前方の風景画像が撮影された場合、この風景画像は、画像処理装置１０の輪郭検出部１１において図２（ｂ）に示すようなエッジ画像に加工され、さらに画像フィルタ部１２において図２（ｃ）に示すようなパターン画像に加工される。つまり、図２（ａ）に示すように、比較的広い直線道路を自車が走行中で前方に１台の先行車と１台の対向車が存在する風景が車載カメラ１により風景画像として撮影されると、画像処理装置１０の輪郭検出部１１及び画像フィルタ部１２での処理を経て、この風景画像から、画像内のある１点に集束する直線のパターンが、直線道路の道路側部やセンターライン、車線区分線などを表す道路パターンＰ１として抽出され、道路上に存在する２つの略矩形のパターンが、自車前方の先行車や対向車を表す車両パターンＰ２として抽出される。 For example, when a landscape image in front of the host vehicle as shown in FIG. 2A is photographed by the in-vehicle camera 1, the landscape image is detected by the contour detection unit of the image processing apparatus 10. 11 is processed into an edge image as shown in FIG. 2B, and further processed into a pattern image as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2 (a), a landscape image is captured as a landscape image by the in-vehicle camera 1 while the vehicle is traveling on a relatively wide straight road and there is one preceding vehicle and one oncoming vehicle ahead. Then, after processing by the contour detection unit 11 and the image filter unit 12 of the image processing apparatus 10, a straight line pattern that converges to a certain point in the image from this landscape image becomes a road side portion of a straight road, A road pattern P1 representing a center line, a lane line, and the like is extracted, and two substantially rectangular patterns existing on the road are extracted as a vehicle pattern P2 representing a preceding vehicle and an oncoming vehicle ahead of the host vehicle.
また、例えば、車載カメラ１により図３（ａ）に示すような自車前方の風景画像が撮影された場合、この風景画像は、画像処理装置１０の輪郭検出部１１において図３（ｂ）に示すようなエッジ画像に加工され、さらに画像フィルタ部１２において図３（ｃ）に示すようなパターン画像に加工される。つまり、図３（ａ）に示すように、比較的狭い右カーブの道路を自車が走行中で前方に１台の先行車が存在する風景が車載カメラ１により風景画像として撮影されると、画像処理装置１０の輪郭検出部１１及び画像フィルタ部１２での処理を経て、この風景画像から、画像内のある１点に集束する曲線のパターンが、カーブ路の道路側部やセンターライン、車線区分線などを表す道路パターンＰ１として抽出され、道路上に存在する１つの略矩形のパターンが、自車前方の先行車を表す車両パターンＰ２として抽出される。 Further, for example, when a landscape image in front of the host vehicle as shown in FIG. 3A is captured by the in-vehicle camera 1, the landscape image is displayed in FIG. 3B in the contour detection unit 11 of the image processing apparatus 10. The image is processed into an edge image as shown in the drawing, and further processed into a pattern image as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3 (a), when a landscape in which the vehicle is traveling on a road with a relatively narrow right curve and one preceding vehicle exists ahead is photographed as a landscape image by the in-vehicle camera 1, A curve pattern that converges on a certain point in the image from the landscape image through the processing in the contour detection unit 11 and the image filter unit 12 of the image processing apparatus 10 becomes a road side portion, a center line, or a lane on a curved road. A road pattern P1 representing a lane marking or the like is extracted, and one substantially rectangular pattern existing on the road is extracted as a vehicle pattern P2 representing a preceding vehicle ahead of the host vehicle.
なお、ここでは、直線道路やカーブ路を表す道路パターンＰ１や自車前方の先行車や対向車を表す車両パターンＰ２を自車前方の風景画像から抽出する場合を例示しているが、これら道路パターンＰ１や車両パターンＰ２以外にも、例えば、道路脇の建造物や樹木、道路上のトンネルや橋、踏切、信号機、標識などの構造物、道路上の歩行者や二輪車などを表すパターンなど、自車の走行シーンを推定する要因になると考えられる様々なパターンを自車前方の風景画像から抽出する。 Here, a case where a road pattern P1 representing a straight road or a curved road, or a vehicle pattern P2 representing a preceding vehicle in front of the host vehicle or an oncoming vehicle is extracted from a landscape image in front of the host vehicle is illustrated. Besides the pattern P1 and the vehicle pattern P2, for example, structures and trees on the roadside, tunnels and bridges on the road, railroad crossings, traffic lights, signs and other structures, patterns representing pedestrians and motorcycles on the road, etc. Various patterns that are considered to be factors for estimating the traveling scene of the host vehicle are extracted from the landscape image in front of the host vehicle.
画像フィルタ部１２において風景画像から道路パターンＰ１や車両パターンＰ２などの特定のパターンが抽出されると、画像パターン識別部１４により、その風景画像から抽出された道路パターンＰ１や車両パターンＰ２などの特定のパターンが、参照画像パターン記憶部１３に記憶されている参照画像パターンと照合される。すなわち、参照画像パターン記憶部１３には、例えば、様々な形状の道路に対応した各種の道路パターンや、自車に対して様々な位置関係で存在する車両に対応した各種の車両パターンなどが、参照画像パターンとして予め記憶されている。そして、これら参照画像パターン記憶部１３に記憶されている各種道路パターンや各種車両パターンなどの組み合わせにより、例えば図４にその一部を例示するように、自車の様々な走行シーンに対応した自車前方の風景画像全体を表す画像パターンが得られるようになっている。画像パターン認識部１４は、参照画像パターン記憶部１３に記憶されている各種道路パターンや各種車両パターンなどの組み合わせの中から、風景画像から抽出された道路パターンＰ１や車両パターンＰ２などの特定のパターンの組み合わせに最も近い画像パターンを特定する。 When a specific pattern such as a road pattern P1 and a vehicle pattern P2 is extracted from the landscape image in the image filter unit 12, the image pattern identification unit 14 specifies the road pattern P1 and the vehicle pattern P2 extracted from the landscape image. Are compared with the reference image pattern stored in the reference image pattern storage unit 13. That is, in the reference image pattern storage unit 13, for example, various road patterns corresponding to roads of various shapes, various vehicle patterns corresponding to vehicles existing in various positional relations with respect to the own vehicle, It is stored in advance as a reference image pattern. Then, by combining various road patterns and various vehicle patterns stored in the reference image pattern storage unit 13, for example, as shown in part in FIG. An image pattern representing the entire landscape image in front of the vehicle is obtained. The image pattern recognition unit 14 selects specific patterns such as a road pattern P1 and a vehicle pattern P2 extracted from a landscape image from combinations of various road patterns and various vehicle patterns stored in the reference image pattern storage unit 13. The image pattern closest to the combination is identified.
画像パターン時間変化処理部１５では、画像パターン認識部１４により特定された風景画像に近い画像パターンの時間的変化が把握される。すなわち、画像パターン時間変化処理部１５は、画像パターン識別部１４での処理結果を、車載カメラ１で撮影された風景画像の複数フレームに亘って一時的に記憶しておき、各フレーム毎の処理結果を比較することによって、画像パターンの時間的変化を認識する。 The image pattern time change processing unit 15 grasps the temporal change of the image pattern close to the landscape image specified by the image pattern recognition unit 14. That is, the image pattern time change processing unit 15 temporarily stores the processing result of the image pattern identification unit 14 over a plurality of frames of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1, and performs processing for each frame. By comparing the results, the temporal change of the image pattern is recognized.
走行シーン判定部１６では、画像パターン識別部１４により特定された風景画像全体の画像パターンに基づいて、例えば、自車が直線道路を走行中であるのか或いはカーブ路を走行中であるのか、どの程度の道幅の道路を走行中であるか、前方に先行車や対向車が存在するかといった自車の現在の状況が推定され、さらに、画像パターン時間変化処理部１５により把握された風景画像内の特定パターンの時間的変化の様子や、速度検出装置３からの自車の走行速度の情報、自車に搭載された車載ナビゲーション装置４からのナビゲーション情報、操舵角検出装置５からの自車の操舵角度の情報、室内照度計６からの自車の車室内照度の情報なども加味されて、自車の走行シーンが推定される。すなわち、走行シーン判定部１６は、車載カメラ１で撮影された自車前方の風景画像の画像データを加工処理することで得られる情報をもとに、速度検出装置３や車載ナビゲーション装置４、操舵角検出装置５、室内照度計６などからの情報も利用して、自車の走行シーンを推定する。そして、走行シーン判定部１６は、自車前方の風景画像を用いて推定した自車の走行シーンを表す情報を、音処理装置２０に供給する。 Based on the image pattern of the entire landscape image specified by the image pattern identification unit 14, the traveling scene determination unit 16 determines, for example, whether the vehicle is traveling on a straight road or a curved road. The current situation of the host vehicle is estimated, such as whether the vehicle is traveling on a road with a certain width or whether there is a preceding vehicle or an oncoming vehicle in front of the vehicle. Further, in the landscape image grasped by the image pattern time change processing unit 15 Of the specific pattern of the vehicle, information on the traveling speed of the vehicle from the speed detection device 3, navigation information from the in-vehicle navigation device 4 mounted on the vehicle, and information on the vehicle from the steering angle detection device 5 The traveling scene of the own vehicle is estimated by taking into account the information on the steering angle and the information on the in-vehicle illuminance of the vehicle from the illuminance meter 6. That is, the traveling scene determination unit 16 is based on information obtained by processing the image data of the scenery image in front of the host vehicle photographed by the in-vehicle camera 1, and the speed detection device 3, the in-vehicle navigation device 4, and the steering. Information from the angle detection device 5 and the indoor illuminance meter 6 is also used to estimate the traveling scene of the vehicle. Then, the traveling scene determination unit 16 supplies the sound processing device 20 with information representing the traveling scene of the host vehicle estimated using the landscape image in front of the host vehicle.
音処理装置２０は、効果音処理部２１と、出力タイミング決定部２２とを備え、画像処理装置１０の走行シーン判定部１６により推定される自車の走行シーンが所定の走行シーンである場合に、当該走行シーンに合わせた所定パターンの効果音を、その出力タイミングを制御しながらスピーカ２から出力させる。 The sound processing device 20 includes a sound effect processing unit 21 and an output timing determination unit 22, and when the traveling scene of the host vehicle estimated by the traveling scene determination unit 16 of the image processing device 10 is a predetermined traveling scene. The sound effect having a predetermined pattern according to the traveling scene is output from the speaker 2 while controlling the output timing.
効果音処理部２１は、効果音を出力する対象となる走行シーンとその走行シーンに合わせた効果音のパターンとを対応付けてメモリに記憶しており、画像処理装置１０の走行シーン判定部１６により判定された自車の走行シーンが、効果音を出力する対象となる走行シーンとしてメモリに記憶されている走行シーンである場合に、当該走行シーンと対応付けてメモリに記憶されているパターンの効果音を、出力タイミング決定部２２で決定されたタイミングで、スピーカ２から出力させる。 The sound effect processing unit 21 stores a traveling scene that is a target for outputting a sound effect and a sound effect pattern that matches the traveling scene in a memory, and stores the result in the memory, and the traveling scene determination unit 16 of the image processing apparatus 10. If the traveling scene of the own vehicle determined by the above is a traveling scene stored in the memory as a traveling scene for which sound effects are output, the pattern stored in the memory in association with the traveling scene The sound effect is output from the speaker 2 at the timing determined by the output timing determination unit 22.
また、出力タイミング決定部２２は、効果音を出力する対象となる走行シーンとその走行シーンに合わせた効果音を出力させる条件との対応関係をメモリに記憶しており、画像処理装置１０の走行シーン判定部１６により判定された自車の走行シーンが、効果音を出力する対象となる走行シーンとしてメモリに記憶されている走行シーンである場合に、当該走行シーンと対応付けてメモリに記憶されている出力条件を確認する。そして、出力タイミング決定部２２は、車載カメラ１で撮影されて画像処理装置１０で加工処理された自車前方の風景画像や、速度検出装置３、車載ナビゲーション装置４、操舵角検出装置５、室内照度計６などからの情報を用い、効果音の出力条件が成立したタイミングを効果音の出力タイミングとして決定して効果音処理部２１に対して効果音の出力指令を与える。これにより、効果音の出力条件が成立したタイミングで、自車の走行シーンに合わせた効果音がスピーカ２から出力される。 Further, the output timing determination unit 22 stores a correspondence relationship between a driving scene for which sound effects are to be output and a condition for outputting sound effects according to the driving scene in the memory. When the travel scene of the own vehicle determined by the scene determination unit 16 is a travel scene stored in the memory as a travel scene for which sound effects are to be output, the travel scene is stored in the memory in association with the travel scene. Check the output conditions. And the output timing determination part 22 is the scenery image ahead of the own vehicle image | photographed with the vehicle-mounted camera 1 and processed by the image processing apparatus 10, the speed detection apparatus 3, the vehicle-mounted navigation apparatus 4, the steering angle detection apparatus 5, indoors Using information from the illuminometer 6 or the like, the timing at which the sound effect output condition is satisfied is determined as the sound effect output timing, and a sound effect output command is given to the sound effect processor 21. Thereby, the sound effect according to the traveling scene of the own vehicle is output from the speaker 2 at the timing when the sound effect output condition is satisfied.
ここで、本実施形態の車両用刺激提示装置では、自車の走行シーンに合わせた効果音をスピーカ２から出力させるタイミングを、自車の運転者の視覚認知に合わせて自車前方の風景変化から当該走行シーンを認識すると推定されるタイミングを基準タイミングとしたときに、この基準タイミングとは異なるタイミングとなるように制御する。 Here, in the vehicle stimulus presentation device according to the present embodiment, the timing of outputting the sound effect according to the traveling scene of the own vehicle from the speaker 2 is changed in accordance with the visual recognition of the driver of the own vehicle, and the scenery change in front of the own vehicle. When the timing estimated from recognizing the traveling scene is set as the reference timing, the timing is controlled to be different from the reference timing.
具体的な例を挙げて説明すると、例えば、自車が先行車を追い越すシーンが効果音の対象となる走行シーンであり、この追い越しシーンに対応する効果音のパターンが自車と先行車との車間距離に応じて周波数が変化するロケット音であるとした場合、自車の運転者の視覚認知を基準とする基準タイミングで出力される効果音は、図５中のの曲線Ａで示すようなパターンとなる。すなわち、自車の運転者の視覚認知を基準とする基準タイミングで出力される効果音は、自車と先行車との相対距離がＬ１となって自車の運転者が先行車の接近を直接視界で認識できるようになる時刻Ｔ１に出力を開始し、自車と先行車との相対距離が短くなるにつれて音の周波数が高くなって相対距離＝０となる時刻Ｔ２で音の周波数がピークとなり、その後、自車が先行車を追い越してマイナスの値の相対距離が大きくなるにつれて音の周波数が低くなり、自車と先行車との相対距離が−Ｌ１となる時刻Ｔ３で出力を終了するロケット音のパターンとなる。この場合には、自車の運転者に対して、自車前方の風景変化に基づいて認識される自車の走行シーンに同期した効果音が提示され、直接視界による刺激と効果音による刺激とが同時に与えられることになる。 For example, a scene where the own vehicle overtakes the preceding vehicle is a driving scene that is the target of the sound effect, and the sound effect pattern corresponding to this overtaking scene is the difference between the own vehicle and the preceding vehicle. When it is a rocket sound whose frequency changes according to the distance between the vehicles, the sound effect output at the reference timing based on the visual recognition of the driver of the own vehicle is as shown by a curve A in FIG. It becomes a pattern. That is, the sound effect output at the reference timing based on the visual recognition of the driver of the own vehicle is that the relative distance between the own vehicle and the preceding vehicle is L1, and the driver of the own vehicle directly approaches the preceding vehicle. The output starts at time T1 when it can be recognized in the field of view, and as the relative distance between the host vehicle and the preceding vehicle becomes shorter, the sound frequency increases and the sound frequency reaches a peak at time T2 when the relative distance = 0. Then, as the vehicle overtakes the preceding vehicle and the negative relative distance increases, the sound frequency decreases, and the rocket ends output at time T3 when the relative distance between the own vehicle and the preceding vehicle becomes -L1. It becomes a sound pattern. In this case, a sound effect synchronized with the traveling scene of the vehicle recognized based on a change in the landscape ahead of the vehicle is presented to the driver of the vehicle. Will be given at the same time.
これに対して、本実施形態の車両用刺激提示装置では、図５中の曲線Ｂで示すように、基準タイミングで出力される効果音と同様のパターンの効果音が、例えば時間的に遅れて出力されるように、その出力タイミングを制御する。つまり、音の周波数が最も高くなるピークが、自車が先行車を追い越す時刻Ｔ２よりも遅れて時刻Ｔ２’で発生するように、上述したパターンの効果音の出力タイミングを遅延させる。この場合には、効果音による刺激が、直接視界による刺激から所定の時間差をもって発生する二次的な刺激として、自車の運転者に与えられることになる。その結果、効果音を基準タイミングで出力して自車の運転者の直接視界による刺激と同時に効果音による刺激を与える場合と比較して、運転者の興奮度合いをさらに高めて、強いわくわく感や快感を感じさせることが可能となる。 On the other hand, in the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment, as shown by the curve B in FIG. 5, the sound effect having the same pattern as the sound effect output at the reference timing is delayed with respect to time, for example. The output timing is controlled so that it is output. That is, the output timing of the sound effect of the above-described pattern is delayed so that the peak at which the sound frequency is highest occurs at time T2 'later than time T2 when the host vehicle overtakes the preceding vehicle. In this case, the stimulus by the sound effect is given to the driver of the own vehicle as a secondary stimulus that is generated with a predetermined time difference from the stimulus by the direct field of view. As a result, compared to the case where sound effects are output at the reference timing and the sound effects are stimulated simultaneously with the driver's direct field of view, the driver's excitement level is further increased, and a strong and exciting feeling It is possible to feel a pleasant feeling.
運転者の快感状態を調べる脳活動指標として前頭部総血流量に着目すると、図５中の曲線Ａ、すなわち追い越しシーンに対応する効果音を自車の運転者の視覚認知に同期した基準タイミングで出力させた場合には、自車の運転者の前頭部総血流量のピークは、図６（ａ）に示すように、自車が先行車を追い越す時刻Ｔ２の１回のみ発生しない。これに対して、図５中の曲線Ｂ、すなわち追い越しシーンに対応する効果音を基準タイミングよりも遅延させたタイミングで出力させた場合には、図６（ｂ）に示すように、自車が先行車を追い越す時刻Ｔ２と効果音の周波数が最も高くなる時刻Ｔ２’との２回で、自車の運転者の前頭部総血流量のピークが発生し、全体時間における血流量積分値が図６（ａ）に比べて大きくなる。これは、自車の運転者の直接視界による視覚刺激が一次刺激（予告刺激）、効果音による刺激が二次刺激（本番刺激）となり、一次刺激による興奮状態が二次刺激への期待感として二次刺激が発生するまで継続し、全体としての血流量積分値が大きくなっていることを示している。この前頭部総血流量は運転者の快感指標であるため、自車の走行シーンに対応する効果音を運転者の視覚認知に同期させて出力させた場合よりも、運転者の視覚認知から遅延させたタイミングで出力させるほうが、運転者に対して強いわくわく感、快感を与えられることが分かる。 Focusing on the total blood flow in the frontal region as a brain activity index for examining the driver's pleasant state, reference timing in which the sound effect corresponding to the curve A in FIG. 5, that is, the overtaking scene is synchronized with the visual recognition of the driver of the own vehicle. In this case, the peak of the frontal blood flow of the driver of the own vehicle does not occur only once at time T2 when the own vehicle overtakes the preceding vehicle, as shown in FIG. On the other hand, when the sound effect corresponding to the curve B in FIG. 5, that is, the sound effect corresponding to the overtaking scene is output at a timing delayed from the reference timing, as shown in FIG. The peak of total blood flow in the forehead of the driver of the vehicle is generated twice at time T2 when the vehicle is overtaken and time T2 ′ when the frequency of the sound effect is highest. It becomes larger than FIG. This is because the visual stimulus by the driver's direct field of view is the primary stimulus (notice stimulus), the stimulus by the sound effect is the secondary stimulus (the real stimulus), and the excited state by the primary stimulus is the expectation for the secondary stimulus. It continues until the secondary stimulation occurs, indicating that the integrated blood flow value as a whole has increased. Since this total blood flow in the frontal region is a driver's pleasure index, it is more important to understand the driver's visual perception than when the sound effect corresponding to the driving scene of the vehicle is output in synchronization with the driver's visual perception. It can be seen that the driver can be given more excitement and pleasure by outputting at the delayed timing.
なお、以上の例は、自車の走行シーンに対応する効果音の出力タイミングを基準タイミングよりも遅延させた場合の例であるが、自車の走行シーンに対応する効果音の出力タイミングを基準タイミングよりも早めて、効果音による刺激を一次刺激（予告刺激）、運転者の直接視界による視覚刺激を二次刺激（本番刺激）とした場合にも、上述した例と同様に、運転者に対して強いわくわく感、快感を与えることが可能となる。また、追い越しシーンに対応する効果音のパターンも特に以上の例に限定されるものではなく、例えば、自車と先行車との相対距離に応じて音圧が変化させるパターンや、自車と先行車との相対距離に応じて断続音の間隔周期を変化させるパターンなど、自車の運転者が先行車の追い越しを実感できるような様々なパターンの効果音が採用可能である。 In the above example, the output timing of the sound effect corresponding to the driving scene of the own vehicle is delayed from the reference timing, but the output timing of the sound effect corresponding to the driving scene of the own vehicle is used as the reference. Even when the stimulus by the sound effect is the primary stimulus (notice stimulus) and the visual stimulus by the driver's direct view is the secondary stimulus (actual stimulus) earlier than the timing, as in the above example, On the other hand, it is possible to give a strong excitement and pleasure. Also, the sound effect pattern corresponding to the overtaking scene is not particularly limited to the above example. For example, a pattern in which the sound pressure changes according to the relative distance between the own vehicle and the preceding vehicle, or the preceding vehicle and the preceding vehicle. Various patterns of sound effects that allow the driver of the vehicle to feel overtaking the preceding vehicle, such as a pattern that changes the interval cycle of the intermittent sound according to the relative distance from the vehicle, can be adopted.
本実施形態の車両用刺激提示装置では、自車の走行シーンに対応した効果音の出力タイミングが基準タイミングとは異なる最適なタイミングとなるように、効果音を出力させる対象となる走行シーンごとに、効果音の出力条件を予め定めて音処理装置２０の出力タイミング決定部２２に記憶させている。そして、音処理装置２０の出力タイミング決定部２２が、車載カメラ１で撮影されて画像処理装置１０で加工処理された自車前方の風景画像や、速度検出装置３、車載ナビゲーション装置４、操舵角検出装置５、室内照度計６などからの情報を用い、効果音の出力条件が成立したと判定したときに、自車の走行シーンに合わせた効果音をスピーカ２から出力させるようにしている。 In the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment, for each traveling scene for which the sound effect is to be output so that the output timing of the sound effect corresponding to the traveling scene of the host vehicle is an optimal timing different from the reference timing. The sound effect output conditions are predetermined and stored in the output timing determination unit 22 of the sound processing device 20. Then, the output timing determination unit 22 of the sound processing device 20 captures a landscape image in front of the host vehicle photographed by the in-vehicle camera 1 and processed by the image processing device 10, the speed detection device 3, the in-vehicle navigation device 4, and the steering angle. When it is determined that the output condition of the sound effect is satisfied by using information from the detection device 5, the indoor illuminometer 6, and the like, the sound effect according to the traveling scene of the own vehicle is output from the speaker 2.
ここで、本実施形態の車両用刺激提示装置において、効果音を出力する対象となる走行シーンとそれに対応する効果音のパターン及び出力条件の具体例について、図７を参照して説明する。 Here, in the vehicular stimulus presentation apparatus of the present embodiment, a specific example of a traveling scene to which sound effects are output, a sound effect pattern corresponding to the driving scene, and output conditions will be described with reference to FIG.
本実施形態の車両用刺激提示装置では、例えば図７に示すように、先行車を追い越す追い越しシーンと、渋滞からの開放シーンと、狭い道から広い道へと切り替わるシーンと、カーブ通過シーンと、トンネル脱出シーンと、橋通過シーンと、踏切通過シーンとを、それぞれ効果音を出力する対象となる所定の走行シーンとして定めている。 In the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 7, an overtaking scene that overtakes the preceding vehicle, an open scene from a traffic jam, a scene that switches from a narrow road to a wide road, a curve passing scene, A tunnel exit scene, a bridge passing scene, and a level crossing passing scene are defined as predetermined traveling scenes that are to be output with sound effects.
追い越しシーンでは、効果音のベースとなる音を、例えばロケット音、長音階、長調音楽とし、これらの何れかをベースとした所定パターンの効果音を、自車の運転者による風景変化の視覚認知に同期する基準タイミングよりも遅らせて、スピーカ２から出力させる。このときの出力条件は、例えば、追い越した先行車が自車のミラーに映ったときとし、出力条件成立の判定には、車載カメラ１で撮影された風景画像の画像データを加工処理して得られる情報、具体的には、車両パターンＰ２の大きさの時間変化から推定される先行車の自車に対する相対位置関係の情報が利用される。この場合には、自車の運転者が直接視界により認識する先行車追い越しの視覚刺激が一次刺激となり、遅れて出力される効果音が二次刺激となって、運転者は強いわくわく感、快感を感じることができる。 In overtaking scenes, the base sound effects are, for example, rocket sounds, major scales, and major music, and sound effects of a predetermined pattern based on any of these are used for visual recognition of changes in scenery by the driver of the vehicle. Output from the speaker 2 with a delay from the synchronized reference timing. The output condition at this time is, for example, when the overtaking preceding vehicle is reflected in the mirror of the own vehicle, and the determination of whether the output condition is satisfied is obtained by processing the image data of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1. Information, specifically, information on the relative positional relationship of the preceding vehicle with respect to the host vehicle estimated from the temporal change in the size of the vehicle pattern P2. In this case, the visual stimulus of overtaking the preceding vehicle that the driver of the vehicle directly recognizes from the visual field becomes the primary stimulus, and the delayed sound effect becomes the secondary stimulus, and the driver feels a strong excitement and pleasure. Can feel.
また、渋滞からの開放シーンでは、効果音のベースとなる音を、例えばドラの音、ファンファーレの音、長音階、長調音楽とし、これらの何れかをベースとした所定パターンの効果音を、自車の運転者による風景変化の視覚認知に同期する基準タイミングよりも遅らせて、スピーカ２から出力させる。このときの出力条件は、例えば、自車と周囲の車両との車間距離が規定値以上、且つ、自車の走行速度が規定値以上となったときとし、出力条件成立の判定には、車載カメラ１で撮影された風景画像の画像データを加工処理して得られる情報と、速度検出装置３からの自車の走行速度の情報とが利用される。この場合には、自車の運転者が直接視界により認識する渋滞解消の視覚刺激が一次刺激となり、遅れて出力される効果音が二次刺激となって、運転者は強いわくわく感、快感を感じることができる。 Also, in an open scene from a traffic jam, the sound that is the base of the sound effect is, for example, a Dora sound, a fanfare sound, a major scale, a major music, and a sound effect of a predetermined pattern based on any of these sounds This is output from the speaker 2 later than the reference timing synchronized with the visual recognition of the landscape change by the driver. The output condition at this time is, for example, when the inter-vehicle distance between the own vehicle and surrounding vehicles is equal to or greater than a specified value and the traveling speed of the own vehicle is equal to or greater than the specified value. Information obtained by processing image data of a landscape image taken by the camera 1 and information on the traveling speed of the vehicle from the speed detection device 3 are used. In this case, the visual stimulus for resolving the traffic congestion that the driver of the vehicle directly recognizes from the visual field becomes the primary stimulus, and the delayed sound effect becomes the secondary stimulus, and the driver feels a strong excitement and pleasure. I can feel it.
また、狭い道から広い道へと切り替わるシーンでは、効果音のベースとなる音を、例えばドラの音、ファンファーレの音、長音階、長調音楽とし、これらの何れかをベースとした所定パターンの効果音を、自車の運転者による風景変化の視覚認知に同期する基準タイミングよりも早めて、スピーカ２から出力させる。このときの出力条件は、例えば、自車前方に広い道が確認できたときとし、出力条件成立の判定には、車載カメラ１で撮影された風景画像の画像データを加工処理して得られる情報と、車載ナビゲーション装置４からのナビゲーション情報とが利用される。この場合には、基準タイミングより早めて出力される効果音が一次刺激となり、自車の運転者が直接視界により認識する広い道への切り替わりの視覚刺激が二次刺激となって、運転者は強いわくわく感、快感を感じることができる。 Also, in a scene where the road is switched from a narrow road to a wide road, the sound that is the base of the sound effect is, for example, a Dora sound, a fanfare sound, a major scale, a major music, and a sound effect with a predetermined pattern based on any of these. Is output from the speaker 2 earlier than the reference timing synchronized with the visual recognition of the landscape change by the driver of the own vehicle. The output condition at this time is, for example, when a wide road can be confirmed in front of the host vehicle, and information obtained by processing the image data of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1 is used to determine whether the output condition is satisfied. And navigation information from the in-vehicle navigation device 4 is used. In this case, the sound effect that is output earlier than the reference timing is the primary stimulus, the visual stimulus of switching to a wide road that the driver of the vehicle recognizes directly from the field of view becomes the secondary stimulus, and the driver You can feel a strong excitement and pleasure.
また、カーブ通過シーンでは、効果音のベースとなる音を、例えば風切音、ジェットコースターの走行音とし、これらの何れかをベースとした所定パターンの効果音を、自車の運転者による風景変化の視覚認知に同期する基準タイミングよりも遅らせて、スピーカ２から出力させる。このときの出力条件は、例えば、自車の操舵角度が規定値以上となったときとし、出力条件成立の判定には、車載カメラ１で撮影された風景画像の画像データを加工処理して得られる情報と、操舵角検出装置５からの自車の操舵角度の情報とが利用される。この場合には、自車の運転者が直接視界により認識するカーブ路への進入の視覚刺激が一次刺激となり、遅れて出力される効果音が二次刺激となって、運転者は強いわくわく感、快感を感じることができる。 In a curve passing scene, the sound that is the base of the sound effect is, for example, wind noise or the running sound of a roller coaster, and the sound effect of a predetermined pattern based on any of these is used by the driver of the vehicle. The output from the speaker 2 is delayed with respect to the reference timing synchronized with the visual recognition of the change. The output condition at this time is, for example, when the steering angle of the host vehicle is equal to or greater than a specified value, and the determination of whether the output condition is satisfied is obtained by processing the image data of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1. Information and information on the steering angle of the host vehicle from the steering angle detection device 5 are used. In this case, the visual stimulus of the approach to the curve road that the driver of the vehicle directly recognizes from the visual field becomes the primary stimulus, and the delayed sound effect becomes the secondary stimulus, and the driver feels a strong excitement. I can feel pleasure.
また、トンネル脱出シーンでは、効果音のベースとなる音を、例えばラッパ音、長調音楽とし、これらの何れかをベースとした所定パターンの効果音を、自車の運転者による風景変化の視覚認知に同期する基準タイミングよりも遅らせて、スピーカ２から出力させる。このときの出力条件は、例えば、自車の車室内照度が規定値以上となったときとし、出力条件成立の判定には、車載カメラ１で撮影された風景画像の画像データを加工処理して得られる情報と、室内照度計６からの自車の車室内照度の情報とが利用される。この場合には、自車の運転者が直接視界により認識するトンネルからの脱出の視覚刺激が一次刺激となり、遅れて出力される効果音が二次刺激となって、運転者は強いわくわく感、快感を感じることができる。 Also, in the tunnel escape scene, the sound that becomes the base of the sound effect is, for example, a trumpet sound or a major music, and the sound effect of a predetermined pattern based on any of these sounds is visually recognized by the driver of the vehicle. Output from the speaker 2 later than the reference timing synchronized with The output condition at this time is, for example, when the vehicle interior illuminance of the own vehicle is equal to or greater than a specified value, and the image data of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1 is processed to determine whether the output condition is satisfied. Information obtained and information on the illuminance in the passenger compartment of the vehicle from the illuminance meter 6 are used. In this case, the visual stimulus of escape from the tunnel that the driver of the vehicle directly recognizes from the visual field becomes the primary stimulus, the delayed sound effect becomes the secondary stimulus, and the driver feels a strong excitement, I can feel pleasure.
また、橋通過シーンでは、効果音のベースとなる音を、例えば清流音、滝の音、船の汽笛の音とし、これらの何れかをベースとした所定パターンの効果音を、自車の運転者による風景変化の視覚認知に同期する基準タイミングよりも遅らせて、スピーカ２から出力させる。このときの出力条件は、例えば、自車が橋を渡りきったときとし、出力条件成立の判定には、車載カメラ１で撮影された風景画像の画像データを加工処理して得られる情報と、車載ナビゲーション装置４からのナビゲーション情報とが利用される。この場合には、自車の運転者が直接視界により認識する橋通過の視覚刺激が一次刺激となり、遅れて出力される効果音が二次刺激となって、運転者は強いわくわく感、快感を感じることができる。 Also, in a bridge passage scene, the sound that is the base of the sound effect is, for example, a clear stream sound, a waterfall sound, a ship whistle sound, etc. The output from the speaker 2 is delayed with respect to the reference timing synchronized with the visual recognition of the landscape change by the person. The output condition at this time is, for example, when the own vehicle has crossed the bridge, and the determination of the establishment of the output condition includes information obtained by processing the image data of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1, Navigation information from the in-vehicle navigation device 4 is used. In this case, the visual stimulus passing through the bridge that the driver of the vehicle directly recognizes from the field of view becomes the primary stimulus, and the delayed sound effect becomes the secondary stimulus, which gives the driver a strong excitement and pleasure. I can feel it.
また、踏切通過シーンでは、効果音のベースとなる音を、例えば蒸気機関車の警笛の音とし、これをベースとした所定パターンの効果音を、自車の運転者による風景変化の視覚認知に同期する基準タイミングよりも遅らせて、スピーカ２から出力させる。このときの出力条件は、例えば、自車が踏切を渡りきったときとし、出力条件成立の判定には、車載カメラ１で撮影された風景画像の画像データを加工処理して得られる情報と、車載ナビゲーション装置４からのナビゲーション情報とが利用される。この場合には、自車の運転者が直接視界により認識する踏切通過の視覚刺激が一次刺激となり、遅れて出力される効果音が二次刺激となって、運転者は強いわくわく感、快感を感じることができる。 Also, in a crossing scene, the sound that is the base of the sound effect is, for example, the sound of a horn of a steam locomotive, and the sound effect of a predetermined pattern based on this is used for visual recognition of landscape changes by the driver of the vehicle. Output from the speaker 2 with a delay from the synchronized reference timing. The output condition at this time is, for example, when the own vehicle has crossed the railroad crossing, and the determination of whether the output condition is satisfied includes information obtained by processing the image data of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1, Navigation information from the in-vehicle navigation device 4 is used. In this case, the visual stimulus of the crossing that the driver of the vehicle directly recognizes from the visual field becomes the primary stimulus, and the delayed sound effect becomes the secondary stimulus, and the driver has a strong excitement and pleasure. I can feel it.
なお、以上は、効果音を出力する対象となる走行シーンとそれに対応する効果音のパターン及び出力条件の具体例を例示したものであり、効果音を出力する対象となる走行シーンや効果音のパターンとしては、以上の例に限らず、様々な走行シーンで様々なバリエーションの効果音を出力させることが可能である。ただし、効果音が実際の音との混同を生じるような音であると自車の運転者に混乱を生じさせる要因となるので、効果音のベースとなる音には、自車の運転者が運転中に耳にするはずのないロケット音、蒸気機関車の警笛などの擬音や、気分転換にふさわしい長音階などを用いることが望ましい。 Note that the above is a specific example of the driving scene to which the sound effect is output, the corresponding sound effect pattern and the output condition, and the driving scene and the sound effect to be output are as follows. The pattern is not limited to the above example, and various variations of sound effects can be output in various driving scenes. However, if the sound effect is a sound that causes confusion with the actual sound, it will cause confusion for the driver of the vehicle, so the sound that is the base of the sound effect is It is desirable to use rocket sounds that cannot be heard during driving, onset sounds such as horns of steam locomotives, and long scales suitable for changing moods.
また、効果音を出力するタイミングを決定する出力条件についても様々な変更が可能であるが、効果音の出力タイミングを基準タイミングよりも遅延させる場合には、自車の走行シーンを推定する要因となった風景画像内の物体、例えば、先行車を追い越す追い越しシーンであれば先行車、渋滞からの開放シーンであれば周囲車両などが、自車のミラーを介して運転者が間接的に視認可能と推定される時間内に、当該走行シーンに対応する効果音がスピーカ２から出力されるように出力条件を定めて、その出力タイミングを制御することが望ましい。これにより、運転者は出力される効果音を自車の走行シーンと確実に関連付けて捉えることができ、上述した一次刺激と二次刺激とによる強いわくわく感、快感を感じることができる。 In addition, various changes can be made to the output condition for determining the timing for outputting the sound effect, but if the output timing of the sound effect is delayed from the reference timing, the factors for estimating the traveling scene of the vehicle An object in the landscape image, for example, the preceding vehicle if it is an overtaking scene that overtakes the preceding vehicle, or the surrounding vehicle if it is an open scene from traffic jams can be visually recognized by the driver through the mirror of the own vehicle It is desirable to define output conditions so that sound effects corresponding to the travel scene are output from the speaker 2 within the estimated time, and to control the output timing. As a result, the driver can grasp the output sound effect in an associating manner with the traveling scene of the own vehicle, and can feel a strong excitement and pleasure due to the primary stimulus and the secondary stimulus described above.
ところで、以上の説明では、画像処理装置１０の走行シーン判定部１６により推定された自車の走行シーンが効果音の出力対象として記憶されている走行シーンである場合に、音処理装置２０の効果音処理部２１が、当該走行シーンと対応付けて記憶されているパターンの効果音を一律にスピーカ２から出力させることを前提としているが、ある走行シーンとなったときに同じパターンの効果音が一律に提示される状態が継続すると、自車の運転者に効果音に対する慣れが生じて一次刺激から二次刺激までの期待感が低下し、興奮状態を高める効果が薄れてしまうことも考えられる。そこで、音処理装置２０の効果音処理部２１は、自車の走行シーンに対応するパターンの効果音をスピーカ２から出力させる場合に、その出力レベルを所定の確率で変化させて、所定の確率でイレギュラーな効果音が出力される、或いは所定の確率で効果音が出力されないように制御することが望ましい。これにより、自車の運転者の効果音に対する慣れを抑制するとともに、本来の効果音が出力されることへの期待感を持たせて興奮度をさらに高めることができる。なお、効果音の出力レベルを通常のレベルから変化させる確率をあまり高く設定すると、自車の運転者は走行シーンと効果音との対応付けができなくなり、効果音を出力することの効果が薄れるので、効果音の出力レベルを変化させる確率は、実験などで求めた最適な値、例えば１０％〜５０％程度の値に設定することが望ましい。 By the way, in the above description, when the traveling scene of the host vehicle estimated by the traveling scene determination unit 16 of the image processing apparatus 10 is a traveling scene stored as a sound effect output target, the effect of the sound processing apparatus 20 is achieved. The sound processing unit 21 presupposes that the sound effect of the pattern stored in association with the travel scene is uniformly output from the speaker 2, but the sound effect of the same pattern is output when a certain travel scene is reached. If the state presented uniformly continues, the driver of the vehicle will become accustomed to the sound effects, and the expectation from the primary stimulus to the secondary stimulus will decrease, and the effect of increasing the excitement state may be diminished . Therefore, when the sound effect processing unit 21 of the sound processing device 20 outputs the sound effect of the pattern corresponding to the traveling scene of the own vehicle from the speaker 2, the output level is changed with a predetermined probability, and the predetermined probability It is desirable to control so that an irregular sound effect is output or a sound effect is not output with a predetermined probability. As a result, it is possible to suppress the familiarity of the driver of the own vehicle with the sound effect, and to further increase the excitement by giving a sense of expectation that the original sound effect will be output. If the probability of changing the output level of the sound effect from the normal level is set too high, the driver of the vehicle cannot associate the driving scene with the sound effect, and the effect of outputting the sound effect is reduced. Therefore, it is desirable to set the probability of changing the output level of the sound effect to an optimum value obtained through experiments or the like, for example, a value of about 10% to 50%.
上述した効果音の出力レベルを変化させる確率と興奮度を高める効果との関係は、例えば図８に示す実験結果をもとに推測することが可能である。図８に示すグラフ図は、被験者を懸賞付き遊戯台で遊戯させて、Ｔ１にて当たりの予告提示、Ｔ２にて大当たりを音と映像で提示する実験を行った結果を示すものであり、図８（ａ）は、Ｔ１での予告提示後に約２％の確率でＴ２にて大当たりを提示した場合の被験者の前頭部総血流量変化を示し、図８（ｂ）は、Ｔ１での予告提示後に約５０〜６０％の確率でＴ２にて大当たりを提示した場合の被験者の前頭部総血流量変化を示し、図８（ｃ）は、Ｔ１での予告提示後に１００％の確率でＴ２にて大当たりを提示した場合の被験者の前頭部総血流量変化を示している。これら図８（ａ）〜（ｃ）の実験結果から分かるように、Ｔ１，Ｔ２における一次刺激と二次刺激とに関連付けがされ、Ｔ１における一次刺激の後にＴ２における二次刺激への期待感が高まるように所定の確率（ここでは約５０％〜６０％）で二次刺激を与えると、図８（ｂ）のように前頭部総血流量のピークが２回発生し、全体時間における血流量積分値が大きくなる。すなわち、被験者はわくわく感、興奮感などの快感を強く感じることになる。 The relationship between the above-described probability of changing the output level of the sound effect and the effect of increasing the degree of excitement can be estimated based on the experimental result shown in FIG. 8, for example. The graph shown in FIG. 8 shows the results of an experiment in which a subject is played on a playground with a prize, and an experiment in which a winning announcement is presented at T1 and a jackpot is presented with sound and video at T2. 8 (a) shows the change in the total blood flow of the subject's frontal head when the jackpot is presented at T2 with a probability of about 2% after the announcement at T1, and FIG. 8 (b) is the announcement at T1. FIG. 8C shows the change in the total blood flow in the frontal region of the subject when the jackpot is presented at T2 with a probability of about 50 to 60% after the presentation, and FIG. 8C shows the T2 with a probability of 100% after the announcement at T1. Shows the change in the total blood flow in the frontal region of the subject when the jackpot is presented. As can be seen from the experimental results of FIGS. 8A to 8C, the primary stimulus and the secondary stimulus at T1 and T2 are associated with each other, and the expectation for the secondary stimulus at T2 after the primary stimulus at T1 is obtained. When a secondary stimulus is applied at a predetermined probability (about 50% to 60% here) so as to increase, the peak of the total blood flow in the frontal region occurs twice as shown in FIG. The flow rate integral value increases. That is, the subject feels a strong feeling of excitement and excitement.
図９は、本実施形態の車両用刺激提示装置における一連の動作の流れを示すフローチャートである。この図９のフローチャートで示すように、本実施形態の車両用刺激提示装置では、自車の運転者による電源スイッチの操作などにより電源が投入されると、まず、ステップＳ１において、車載カメラ１により自車前方の風景画像が撮影され、この車載カメラ１によって撮影された風景画像の画像データが、画像処理装置１０に入力される。そして、ステップＳ２において、画像処理装置１０の輪郭検出部１１及び画像フィルタ部１２により、自車前方の風景画像から道路パターンや車両パターンなどの特定のパターンが抽出される。 FIG. 9 is a flowchart showing a flow of a series of operations in the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment. As shown in the flowchart of FIG. 9, in the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment, when power is turned on by operating the power switch by the driver of the vehicle, first, in step S1, the vehicle-mounted camera 1 A landscape image in front of the host vehicle is captured, and image data of the landscape image captured by the in-vehicle camera 1 is input to the image processing apparatus 10. In step S2, the contour detection unit 11 and the image filter unit 12 of the image processing apparatus 10 extract a specific pattern such as a road pattern or a vehicle pattern from a landscape image in front of the host vehicle.
以上のステップＳ１及びステップＳ２の処理は、車載カメラ１の撮影周期に同期して繰り返し行われる。そして、ステップＳ３において、画像処理装置１０の画像パターン識別部１４によりステップＳ２で抽出された道路パターンや車両パターンなどの特定のパターンから風景画像全体の画像パターンが特定されるとともに、画像パターン時間変化処理部１５により画像パターンの時間的変化が認識され、これらの情報をもとに、走行シーン判定部１６によって自車の走行シーンが推定される。 The processes in steps S1 and S2 are repeatedly performed in synchronization with the imaging cycle of the in-vehicle camera 1. In step S3, the image pattern of the entire landscape image is specified from the specific pattern such as the road pattern and the vehicle pattern extracted in step S2 by the image pattern identification unit 14 of the image processing apparatus 10, and the image pattern changes with time. The processing unit 15 recognizes the temporal change in the image pattern, and the traveling scene determination unit 16 estimates the traveling scene of the own vehicle based on the information.
次に、ステップＳ４において、音処理装置２０の効果音処理部２１及び出力タイミング決定部２２により、ステップＳ３で推定された自車の走行シーンが効果音の出力対象となる走行シーンか否かが判定され、効果音の出力対象となる走行シーンでなければリターンする。一方、ステップＳ３で推定された自車の走行シーンが効果音の出力対象となる走行シーンであれば、ステップＳ５において、出力タイミング決定部２２により自車の走行シーンに対応した効果音の出力条件が成立したか否かが監視され、出力条件が成立した段階で出力タイミング決定部２２から効果音処理部２１に対して効果音の出力指令が与えられる。そして、ステップＳ６において、効果音処理部２１が自車の走行シーンに対応したパターンの効果音をスピーカ２から出力させ、リターンする。 Next, in step S4, the sound effect processing unit 21 and the output timing determination unit 22 of the sound processing device 20 determine whether or not the travel scene of the vehicle estimated in step S3 is a travel scene for which the sound effect is to be output. If the driving scene is judged and the sound effect is to be output, the process returns. On the other hand, if the traveling scene of the own vehicle estimated in step S3 is a traveling scene for which the sound effect is output, in step S5, the output timing determining unit 22 outputs the sound effect corresponding to the traveling scene of the own vehicle. Is output, and when the output condition is satisfied, the output timing determination unit 22 gives a sound effect output command to the sound effect processing unit 21. In step S6, the sound effect processing unit 21 outputs the sound effect of the pattern corresponding to the traveling scene of the vehicle from the speaker 2 and returns.
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の車両用刺激提示装置では、車載カメラ１で撮影された自車前方の風景画像から自車の走行シーンを推定し、推定した走行シーンが効果音の出力対象となる所定の走行シーンである場合に、当該走行シーンに対応したパターンの効果音をスピーカ２から出力させる。そして、このときの効果音の出力タイミングを、自車の運転者の直接視界による視覚認知に同期した基準タイミングとは異なるタイミングとなるように制御している。これにより、本実施形態の車両用刺激提示装置では、視覚認知による刺激と効果音による刺激とを一次刺激と二次刺激といったかたちで自車の運転者に与えることができ、自車の運転者に２回の情動変化を生じさせて、運転者の興奮度合いを高め、強いわくわく感や快感を感じさせて、運転の楽しさを実感させることができる。 As described above in detail with specific examples, in the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment, the traveling scene of the vehicle is estimated from the landscape image in front of the vehicle captured by the in-vehicle camera 1, When the estimated traveling scene is a predetermined traveling scene for which sound effects are to be output, sound effects having a pattern corresponding to the traveling scene are output from the speaker 2. And the output timing of the sound effect at this time is controlled so as to be different from the reference timing synchronized with the visual recognition by the driver's direct field of view. As a result, in the vehicle stimulus presentation device of the present embodiment, the stimulus of visual recognition and the stimulus of sound effects can be given to the driver of the vehicle in the form of a primary stimulus and a secondary stimulus. It is possible to generate two emotional changes to increase the degree of excitement of the driver, to feel a strong excitement and pleasure, and to realize the joy of driving.
なお、以上説明した車両用刺激提示装置は、本発明の一適用例を例示したものであり、本発明の技術的範囲は、以上の実施形態の説明で開示した内容に限定されるものではなく、これらの開示から容易に導き得る様々な代替技術も含まれることは勿論である。例えば、上述した車両用刺激提示装置では、自車の走行シーンに合わせた所定パターンの刺激として、走行シーンに対応したパターンの効果音をスピーカ２から出力させるようにしているが、効果音を出力する代わりに、或いは効果音の出力と合わせて、自車の走行シーンに合わせた所定パターンの振動を、自車の運転者への刺激として発生させるようにしてもよい。この場合は、例えば振動モータなどの振動発生器とこの振動発生器の動作を制御する振動処理装置とを設け、画像処理装置１０で推定された自車の走行シーンが振動発生の対象となる走行シーンである場合に、振動処理装置が、予め定めた振動発生条件が成立したときに、走行シーンに対応するパターンの振動を振動発生器から発生させるようにすればよい。 The vehicular stimulus presentation device described above exemplifies an application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the contents disclosed in the description of the above embodiments. Of course, various alternative techniques that can be easily derived from these disclosures are also included. For example, in the above-described vehicle stimulus presentation device, a sound effect of a pattern corresponding to a travel scene is output from the speaker 2 as a stimulus of a predetermined pattern according to the travel scene of the host vehicle. Alternatively, or in combination with the output of the sound effect, a predetermined pattern of vibration according to the traveling scene of the host vehicle may be generated as a stimulus to the driver of the host vehicle. In this case, for example, a vibration generator such as a vibration motor and a vibration processing device that controls the operation of the vibration generator are provided, and the traveling scene estimated by the image processing device 10 is subject to vibration generation. In the case of a scene, the vibration processing device may generate vibration of a pattern corresponding to the traveling scene from the vibration generator when a predetermined vibration generation condition is satisfied.
１ 車載カメラ
２ スピーカ
３ 速度検出装置
４ 車載ナビゲーション装置
５ 操舵角検出装置
６ 室内照度計
１０ 画像処理装置
１１ 輪郭検出部
１２ 画像フィルタ部
１３ 参照画像パターン記憶部
１４ 画像パターン識別部
１５ 画像パターン時間変化処理部
１６ 走行シーン判定部
２０ 音処理装置
２１ 効果音処理部
２２ 出力タイミング決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car-mounted camera 2 Speaker 3 Speed detection apparatus 4 Car-mounted navigation apparatus 5 Steering angle detection apparatus 6 Indoor illuminometer 10 Image processing apparatus 11 Contour detection part 12 Image filter part 13 Reference image pattern memory | storage part 14 Image pattern identification part 15 Image pattern time change Processing unit 16 Traveling scene determination unit 20 Sound processing device 21 Sound effect processing unit 22 Output timing determination unit
Claims (13)
前記車載カメラにより撮影された風景画像に基づいて、自車の走行シーンを推定する走行シーン推定手段と、
前記走行シーン推定手段により推定される自車の走行シーンが所定の走行シーンである場合に、当該走行シーンに合わせた所定パターンの音及び／又は振動による刺激を発生する刺激発生手段と、
前記刺激発生手段から前記所定パターンの刺激を発生させるタイミングを制御するタイミング制御手段とを備えることを特徴とする車両用刺激提示装置。 An in-vehicle camera that captures landscape images in front of the vehicle,
Based on a landscape image photographed by the in-vehicle camera, traveling scene estimation means for estimating a traveling scene of the own vehicle;
When the traveling scene of the host vehicle estimated by the traveling scene estimating unit is a predetermined traveling scene, a stimulus generating unit that generates a stimulus by a sound and / or vibration of a predetermined pattern according to the traveling scene;
A vehicle stimulus presentation apparatus comprising: timing control means for controlling timing for generating the predetermined pattern of stimuli from the stimulus generating means.
前記タイミング制御手段は、前記車載カメラにより撮影された風景画像に基づいて、追い越しシーンに対応するパターンの刺激を前記刺激発生手段から発生させるタイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用刺激提示装置。 The predetermined driving scene includes an overtaking scene that overtakes the preceding vehicle,
The said timing control means determines the timing which generates the stimulus of the pattern corresponding to a passing scene from the said stimulus generation means based on the landscape image image | photographed with the said vehicle-mounted camera. Vehicle stimulus presentation device.
前記タイミング制御手段は、前記車載カメラにより撮影された風景画像と、自車の走行速度の変化とに基づいて、渋滞からの開放シーンに対応するパターンの刺激を前記刺激発生手段から発生させるタイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用刺激提示装置。 The predetermined running scene includes an open scene from traffic jams,
The timing control unit generates a timing for generating a stimulus of a pattern corresponding to an open scene from a traffic jam from the stimulus generation unit based on a landscape image taken by the in-vehicle camera and a change in the traveling speed of the own vehicle. The vehicular stimulus presentation device according to claim 1, wherein the vehicular stimulus presentation device is determined.
前記タイミング制御手段は、前記車載カメラにより撮影された風景画像と、自車に搭載された車載ナビゲーション装置からの情報とに基づいて、狭い道から広い道へと切り替わるシーンに対応するパターンの刺激を前記刺激発生手段から発生させるタイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用刺激提示装置。 The predetermined traveling scene includes a scene that switches from a narrow road to a wide road,
The timing control means stimulates a pattern corresponding to a scene switching from a narrow road to a wide road based on a landscape image taken by the on-vehicle camera and information from an on-vehicle navigation device mounted on the own vehicle. The vehicular stimulus presentation device according to claim 1, wherein a timing to be generated from the stimulus generation unit is determined.
前記タイミング制御手段は、前記車載カメラにより撮影された風景画像と、自車の操舵角度とに基づいて、カーブ通過シーンに対応するパターンの刺激を前記刺激発生手段から発生させるタイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用刺激提示装置。 The predetermined traveling scene includes a curve passing scene,
The timing control means determines a timing for generating a stimulus of a pattern corresponding to a curve passing scene from the stimulus generation means based on a landscape image taken by the in-vehicle camera and a steering angle of the host vehicle. The vehicular stimulus presentation device according to claim 1, wherein
前記タイミング制御手段は、前記車載カメラにより撮影された風景画像と、自車の車室内の照度とに基づいて、トンネル脱出シーンに対応するパターンの刺激を前記刺激発生手段から発生させるタイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用刺激提示装置。 The predetermined traveling scene includes a tunnel escape scene,
The timing control means determines a timing at which a stimulus of a pattern corresponding to a tunnel escape scene is generated from the stimulus generation means based on a landscape image taken by the in-vehicle camera and an illuminance in a vehicle interior of the host vehicle. The vehicular stimulus presentation apparatus according to claim 1, wherein:
前記タイミング制御手段は、前記車載カメラにより撮影された風景画像と、自車に搭載された車載ナビゲーション装置からの情報とに基づいて、橋通過シーンに対応するパターンの刺激を前記刺激発生手段から発生させるタイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用刺激提示装置。 The predetermined traveling scene includes a bridge passage scene,
The timing control means generates a stimulus of a pattern corresponding to a bridge passing scene from the stimulus generation means based on a landscape image taken by the in-vehicle camera and information from an in-vehicle navigation device mounted on the own vehicle. The vehicular stimulus presentation apparatus according to claim 1, wherein the timing of the determination is determined.
前記タイミング制御手段は、前記車載カメラにより撮影された風景画像と、自車に搭載された車載ナビゲーション装置からの情報とに基づいて、踏切通過シーンに対応するパターンの刺激を前記刺激発生手段から発生させるタイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用刺激提示装置。 The predetermined traveling scene includes a crossing passing scene,
The timing control means generates a stimulus of a pattern corresponding to a crossing passing scene from the stimulus generation means based on a landscape image taken by the in-vehicle camera and information from an in-vehicle navigation device mounted on the own vehicle. The vehicular stimulus presentation apparatus according to claim 1, wherein the timing of the determination is determined.
前記第１のステップ撮影した風景画像に基づいて、自車の走行シーンを推定する第２のステップと、
前記第２のステップで推定される自車の走行シーンが所定の走行シーンである場合に、当該走行シーンに合わせた所定パターンの音及び／又は振動による刺激を発生する第３のステップとを有し、
前記第３のステップでは、自車の運転者が自車前方の風景変化から前記所定の走行シーンを認識すると推定されるタイミングと異なるタイミングで、前記所定の走行シーンに対応する所定パターンの刺激を発生することを特徴とする刺激提示方法。 A first step of taking a landscape image in front of the vehicle;
A second step of estimating a traveling scene of the vehicle based on the landscape image captured in the first step;
And a third step of generating a stimulus of a predetermined pattern and / or vibration in accordance with the traveling scene when the traveling scene estimated in the second step is a predetermined traveling scene. And
In the third step, stimulation of a predetermined pattern corresponding to the predetermined traveling scene is performed at a timing different from a timing estimated when the driver of the own vehicle recognizes the predetermined traveling scene from a landscape change ahead of the own vehicle. A stimulus presentation method characterized by occurring.
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