JP2009015787A - 移動体接近認知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両へ接近する移動体に対する運転者の注意を効果的に高めることが可能な移動体接近認知装置を提供する。
【解決手段】移動体接近認知装置は、光源１１（注意喚起手段）、車速センサ１２、レーダセンサ１３、車外カメラ１４、スピーカ１５および制御回路２０を備える。制御回路２０の音声作成部２３は、車速センサ１２により検出された車速、レーダセンサ１３により検出された移動体との間の距離および相対速度、車外カメラ１４により撮影された移動体の画像データに基づいて、移動体が自車両に接近する方向から同移動体を想起させる音声が聞こえるように音声を作成し、スピーカ１５から出力させる。制御回路２０の認知制御部２２（注意喚起手段）は、スピーカ１５から音声が出力される前に、その音声に運転者が注意を向けるように光源１１を点灯制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体接近認知装置に関し、特に音で知らせる移動体接近認知装置に関する。

この種の移動体接近認知装置として、例えば下記特許文献１に記載されているように、自車両への警報対象物（移動体）の接近情報に応じて、警報対象物の接近を運転者に警報音で知らせるようにしたものがある。この移動体接近認知装置では、警報音が運転者に警報対象物の接近方向から聞こえるように警報音の音像を定位制御するようにしている。
特開２００６−１９０１９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された移動体接近認知装置のように、警報対象物の接近を運転者に警報音で知らせるようにしても、例えば車内の雑音が多い場合には、運転者の注意を喚起するまでには至らず、その効果が十分に発揮されないおそれがあった。

本発明の課題は、自車両へ接近する移動体に対する運転者の注意を効果的に高めることが可能な移動体接近認知装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記した課題を解決するため、本発明は、自車両への移動体の接近情報に応じて、前記移動体の接近を運転者に音で知らせる移動体接近認知装置において、前記移動体が自車両に接近する方向から同移動体を想起させる音声が聞こえるように音声を作成する音声作成手段と、前記音声作成手段により作成された音声を出力する音声出力手段と、前記音声出力手段から音声が出力される前に、後に出力される前記音声に運転者が注意を向けるように働きかける注意喚起手段とを備えたことを特徴とする。

この移動体接近認知装置では、音声作成手段により移動体が自車両に接近する方向から移動体を想起させる音声が聞こえるように音声が作成される。そして、注意喚起手段により、後に出力される音声に運転者の注意が向くようにされた状態で、作成された音声が音声出力手段から出力される。

一般に、人間の聴覚は、複数の音の中から注意して聞こうとする特定の音だけを選び取って聞くことができる特性（カクテルパーティ特性（効果））を有している。本発明によれば、注意喚起手段が、前記特性を条件反射的に発揮させる役目を担っている。このため、注意喚起手段を設けることで、出力される音声に運転者の注意を向かせることが可能となって、自車両への移動体の接近を運転者に効果的に認知させることが可能である。

本発明の実施に際して、前記接近情報は、前記移動体を特定する情報を含み、前記音声作成手段は、前記特定された移動体と関連付けて記憶手段に予め記憶されている音声データに基づいて、前記移動体を想起させる音声を作成するものであることも可能である。また、前記音声作成手段は、前記移動体が直接発する音声を入力する音声入力手段を備え、前記音声入力手段により入力された音声に基づいて、前記移動体を想起させる音声を作成するものであることも可能である。

これによれば、移動体の接近を単なる警報音で知らせる場合とは異なり、運転者がどの種類の移動体が接近中であるかを注意深く聞き取ろうとするので、注意の喚起度合いをより一層高めることができる。

また、本発明の実施に際して、前記注意喚起手段は、運転者の周辺視内にて点灯する光源、運転席シートまたは操舵ハンドルに設けられて振動する振動手段、警報音を発生する警報音発生手段、および運転者に向けて風を吹き出すエアコンのうちの少なくとも１つを含んでなるものであるとよい。

これによれば、注意喚起手段を、運転に極力支障を与えることなく、しかも簡易に構成することができる。

また、本発明の実施に際して、前記移動体接近認知装置は、さらに運転者の体調を検出する体調検出手段を備え、前記体調検出手段により検出された運転者の体調に応じて、前記注意喚起手段を構成可能な各手段による注意の喚起度合いに強弱をつけるように設定されていることも可能である。

これによれば、運転者の体調に応じて、注意喚起手段を構成可能な各手段による注意の喚起合いに強弱をつけることで、運転者の体調に合わせて、注意力を効果的に高めることが可能である。

ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明による移動体接近認知装置の第１実施形態のブロック図を示していて、この移動体接近認知装置は、光源１１、車速センサ１２、レーダセンサ１３、車外カメラ１４、スピーカ１５および制御回路２０を備えている。

光源１１（注意喚起手段）は、例えばＬＥＤであり、図２に示すように、コンビネーションメータＣＭの下部にて左右方向に複数個設けられ、制御回路２０により点灯制御される。車速センサ１２は、車速を検出して制御回路２０に出力する。レーダセンサ１３は、自車両に接近する移動体としての例えば他車両、バイク等と自車両間の距離および相対速度を検出して制御回路２０に出力する。車外カメラ１４は、自車両に接近する移動体を撮影可能な例えばＣＣＤカメラであり、撮影した画像データを制御回路２０に出力する。スピーカ１５（音声出力手段）は、例えばオーディオ装置と兼用のものであり、フロント位置とリア位置の左右にそれぞれ設けられていて、制御回路２０により作成された音声を出力する。

制御回路２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，駆動回路，インタフェース部などからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、イグニッションスイッチのオン後の所定時間ごとに図４の移動体接近認知プログラムを繰り返し実行し、その実行に応じて光源１１を点灯させ、またスピーカ１５から音声を出力させる。制御回路２０は、機能的に見て移動体検出部２１、認知制御部２２および音声作成部２３を備えた構成とされている。

移動体検出部２１は、車速センサ１２により検出された車速、およびレーダセンサ１３により検出された移動体との間の距離および相対速度を、移動体情報として音声作成部２３に出力する。また、移動体検出部２１は、車外カメラ１４により撮影された移動体の画像データに基づいて、移動体を特定し、特定した移動体および移動体の接近方向を移動体情報として音声作成部２３に出力する。

認知制御部２２は、移動体検出部２１により自車両と移動体間の距離が所定距離内になったと判定されたとき、駆動回路を介して光源１１を点灯制御する。

音声作成部２３（音声作成手段）は、図３に示すように、音声信号処理装置２３ａ（以下、ＤＳＰ２３ａと称する。ＤＳＰ：Digital Signal Processor）および音声メモリ２３ｂを備えている。ＤＳＰ２３ａは、移動体検出部２１から入力した移動体情報に応じて、音声メモリ２３ｂのデータベースに記憶された音声データを基に、移動体を想起させる音声を作成する。作成された音声は、Ｄ／Ａ変換器２３ｃを経て、増幅器２３ｄにより適切なレベルに増幅され、スピーカ１５から出力される。

音声メモリ２３ｂ(記憶手段)は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の読み書き可能なメモリで構成されていて、各種移動体（例えば、トラック，バス，普通乗用車，バイク，自転車，人など）を音源とする基準周波数を記憶している。なお、音声メモリ２３ｂは、システムの電源がオフとされても、記憶内容が保持されるものである。

次に、上記のように構成した第１実施形態の作動について説明する。運転者がイグニッションキーを操作してイグニッションスイッチがオンすると、制御回路２０は、図４の移動体接近認知プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。

この移動体接近認知プログラムは、ステップＳ１０にてその実行が開始され、ステップＳ１１にて、移動体が自車両に接近したことに伴い、レーダセンサ１３により検出された自車両と移動体との間の距離が所定の距離未満となったか否かを判定する。具体的には、例えば直進走行中の自車両に対して、後続車両が加速して接近した場合や、前走車両が減速して接近した場合、あるいは走行車線を直進走行中の自車両に対して、後続車両が追越車線から接近した場合、左折時の自車両に対して、左後側方からバイク等が接近した場合、右折時の自車両に対して、対向車が前方から接近した場合には、ステップＳ１１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１２以降の処理を実行する。なお、移動体が自車両に接近していない場合には、ステップＳ１１にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１７にてこの移動体接近認知プログラムの実行を終了する。

ステップＳ１２では、移動体検出部２１が、認知制御部２２に対して光源１１を所定の態様で設定時間だけ点灯させるための制御指令を与える。具体的には、認知制御部２２は、光が左から右へ、また右から左へと移動するように、光源１１を点灯制御する。光源１１による点灯は、この点灯後に接近中の移動体を表す音声がスピーカ１５から出力されることを運転者に知らしめる機能を果たす。

ステップＳ１３では、移動体検出部２１が、自車両の車速、移動体の特定内容、移動体との間の距離、相対速度および接近方向を表す移動体情報を音声作成部２３に出力する。ステップＳ１４では、音声作成部２３が、移動体の特定内容に合わせた音声データ（基準周波数）を音声メモリ２３ｂのデータベースから取得する。

そして、ステップＳ１５では、音声作成部２３が、自車両の車速、移動体との間の距離、相対速度および接近方向に応じて、スピーカ１５からの出力周波数と音量レベルを計算する。具体的には、移動体の基準周波数、自車両の車速および相対速度から、周知のドップラー方程式を用いて出力周波数を計算する。また、移動体との距離が減少するに従ってほぼ比例的に増大する音量が記憶された音量テーブルを参照して、音量レベルを計算する。これらに、移動体の接近方向を加味、すなわち左右のスピーカ１５で音量にレベル差を設けるとともに、前後のスピーカ１５で音声を出すタイミングに時間差を設ける。

ステップＳ１６では、ステップＳ１５で作成した音声を、対応したスピーカ１５から出力させる。これにより、運転者は、音声を通じて移動体があたかも自車両に接近するような印象を受けるようになる。

以上の説明からも明らかなように、上記第１実施形態においては、制御回路２０の音声作成部２３によるステップＳ１４，Ｓ１５の処理により移動体が自車両に接近する方向から移動体を想起させる音声が聞こえるように音声が作成される。そして、作成された音声がスピーカ１５から出力される前に、制御回路２０の認知制御部２２によるステップＳ１２の処理により、後にスピーカ１５から出力される音声に運転者の注意が仕向けられる。

このため、カクテルパーティ効果の発揮により、スピーカ１５から出力される音声に運転者の注意を向かせることが可能となって、自車両への移動体の接近を運転者に効果的に認知させることが可能である。

また、この第１実施形態では、音声作成手段２３により、特定された移動体と関連付けて音声メモリ２３ｂに予め記憶されている音声データに基づいて、移動体を想起させる音声が作成される。これにより、移動体の接近を単なる警報音で知らせる場合とは異なり、運転者がどの種類の移動体が接近中であるかを注意深く聞き取ろうとするので、注意の喚起度合いをより一層高めることができる。

ｂ．第２実施形態
上記した第１実施形態では、音声作成部２３の音声メモリ２３ｂに各種移動体を音源とする基準周波数を記憶しておき、特定した移動体の移動体情報に応じて、記憶された基準周波数の特性を変えてスピーカ１５から出力させるように構成したが、これに代えて、例えば図１にて破線で示すように、移動体が直接発する音を入力する車外マイク３１を設けて実施することも可能である。また、この第２実施形態では、制御回路２０は、図４の移動体接近認知プログラムに代えて、図６の移動体接近認知プログラムを繰り返し実行するようになっている。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同様であるので、上記第１実施形態と同じ機能を発揮する部材，部分には同一の符号を付して、説明は省略する。

車外マイク３１（音声入力手段）は、例えば車両のリヤグリルの内側に取り付けられ、車外の音を集音する。なお、車外の音を集音可能であれば、車外マイク３１の取り付け位置は適宜変更可能である。車外マイク３１で集音された音声データは、図５に示すように、増幅器２３ｅにより適切なレベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換器２３ｆを経て、ＤＳＰ２３ａに入力される。ＤＳＰ２３ａは、所定の抽出フィルタによるフィルタ処理を行って、入力した音声データから移動体が発する音の周波数を抽出する。抽出された周波数は、移動体と関連付けて音声メモリ２３ｂのデータベースに記憶される。

次に、上記のように構成した第２実施形態の作動について説明する。運転者がイグニッションキーを操作してイグニッションスイッチがオンすると、制御回路２０は、図６の移動体接近認知プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。この移動体接近認知プログラムは、ステップＳ２０にてその実行が開始され、図４のステップＳ１１，Ｓ１２の処理と同じステップＳ２１，Ｓ２２の処理により、レーダセンサ１３により検出された自車両と移動体との間の距離が所定の距離未満となった場合に、制御回路２０の認知制御部２２によって、光が左右に移動するように、光源１１が点灯制御される。

そして、図４のステップＳ１３と同じステップＳ２３の処理を実行した後、ステップＳ２４，Ｓ２５にて、音声作成部２３が、抽出された周波数、自車両の車速および相対速度から、周知のドップラー方程式を用いて出力周波数を計算する。また、上記第１実施形態と同様の音量テーブルを用いて、音量レベルを計算する。さらに、移動体の接近方向を加味して、左右のスピーカ１５で音量にレベル差を設け、前後のスピーカ１５で音を出すタイミングに時間差を設ける。

この第２実施形態では、制御回路２０の音声作成部２３によるステップＳ２４，Ｓ２５の処理により移動体が自車両に接近する方向から、車外マイク３１により入力された移動体が発する音声に基づいて音声が作成される。そして、作成された音声がスピーカ１５から出力される前に、制御回路２０の認知制御部２２によるステップＳ２２の処理により、後にスピーカ１５から出力される音声に運転者の注意が仕向けられる。

したがって、この第２実施形態によっても、カクテルパーティ効果の発揮により、スピーカ１５から出力される音声に運転者の注意を向かせることが可能となって、自車両への移動体の接近を運転者に効果的に認知させることが可能である。また、運転者がどの種類の移動体が接近中であるかを注意深く聞き取ろうとするので、注意の喚起度合いをより一層高めることができる。

なお、上記第１実施形態で説明したような、特定された移動体と関連付けて音声メモリ２３ｂに予め記憶されている音声データと、上記第２実施形態で説明したような、車外マイク３１により直接入力された音声データとを合成し、合成した音声をスピーカ１５から出力するように構成することも可能である。

ｃ．第３実施形態
上記第１および第２実施形態では、運転者の体調の如何に関わらず、制御回路２０の認知制御部２２によって、光源１１が常時同じ点灯態様で点灯されるように構成した。しかし、これに代えて、例えば図１にて破線で示すように、体調検出手段３２を設け、この体調検出手段３２により検出された運転者の体調に応じて、光源１１の点灯態様を変化させ、光源１１による運転者への注意の喚起度合いに強弱をつけるように構成することも可能である。このため、この第３実施形態では、制御回路２０が、図４のステップＳ１１，Ｓ１２の処理、または図６のステップＳ２１，Ｓ２２の処理に代えて、図７のステップ処理を実行するようになっている。なお、その他の構成は上記第１実施形態または第２実施形態と同様であるので、上記第１実施形態または第２実施形態と同じ機能を発揮する部材、ステップの処理部には同一の符号を付して、説明は省略する。

体調検出手段３２は、車内カメラ３２ａ、皮膚電位センサ３２ｂおよび皮膚温度センサ３２ｃで構成されている。車内カメラ３２ａは、運転者を撮影可能な例えばＣＣＤカメラであり、撮影した画像データを制御回路２０に出力する。制御回路２０の認知制御部２２は、車内カメラ３２ａにより撮影された運転者の画像データに基づいて、運転者の姿勢、顔の傾き、目の位置、目の開度、目の開閉時間、瞬きの頻度、瞬きの速度などを検出し、運転者の注意の低下度（ぼんやり、考え事）や、脇見や、居眠り等の状態であるかを判定する。

皮膚電位センサ３２ｂは、例えば操舵ハンドルの握りの部分に取り付けられ、運転者の皮膚電位を検出して、制御回路２０に出力する。皮膚温度センサ３２ｃは、例えば操舵ハンドルの握りの部分に取り付けられ、運転者の皮膚温度を検出して、制御回路２０に出力する。なお、皮膚電位センサ３２ｂおよび皮膚温度センサ３２ｃとしては、運転者の手首に巻くリストバンド型式のものを用いてもよい。

次に、上記のように構成した第３実施形態の作動について説明する。運転者がイグニッションキーを操作してイグニッションスイッチがオンすると、制御回路２０は、ステップＳ３０にて図７のステップ処理を開始する。そして、ステップＳ３１にて、レーダセンサ１３により検出された自車両と移動体との間の距離が所定の距離未満になったと判定した場合、ステップＳ３２以降の処理を実行する。

ステップＳ３２では、車内カメラ３２ａにより運転者の顔を撮影し、画像データとして取り込む。この場合、所定時間撮影した動画データから所定のデータを得るようにしてもよいし、所定時間間隔で撮影した静止画データから所定のデータを得るようにしてもよい。

ステップＳ３３では、皮膚電位センサ３２ｂにより検出された運転者の皮膚電位を取り込む。ステップＳ３４では、皮膚温度センサ３２ｃにより検出された運転者の皮膚温度を取り込む。

ステップＳ３５では、ステップＳ３２〜Ｓ３４で取得した各データと、制御回路２０の例えばＲＡＭ等に記憶されている運転者の通常時における各データとをそれぞれ比較し、体調テーブルを参照して、運転者の体調が通常であるか否かを判定する。運転者の体調が通常であると判定した場合は、ステップＳ３６にて、上記各実施形態と同様にして、光が左右に移動するように、光源１１を点灯制御する。

一方、運転者の体調が通常でないと判定した場合は、ステップＳ３７にて、コンビネーションメータＣＭのバックライト３３を点滅制御する。ステップＳ３６，Ｓ３７の処理の実行後は、上記と同様、図４のステップＳ１３または図６のステップＳ２３以降の処理を実行する。

この第３実施形態によれば、運転者の体調が通常であると判定された場合は、ステップＳ３６の処理により光源１１が点灯制御され、運転者の体調が通常でないと判定された場合は、ステップＳ３７の処理によりバックライト３３が点滅制御される。このように、運転者の体調に合わせて、注意の喚起度合いに強弱をつけることで、注意力を効果的に高めることが可能である。

上記第１および第２実施形態では、注意喚起手段として光源１１を使用し、上記第３実施形態では、光源１１に加えてバックライト３３を使用したが、これに加えてまたは代えて、例えば図１にて破線で示す各種手段３４〜３７を単独で、または適宜組み合わせて使用してもよい。

シートバイブレータ３４（振動手段）は、運転席シートの底部または背もたれ部に埋設され、振動により運転者の注意を喚起する。ハンドルバイブレータ３５（振動手段）は、操舵ハンドルに組み込まれ、振動により運転者の注意を喚起する。ブザー３６（警報音発生手段）は、コンビネーションメータＣＭに組み込まれ、警報音の発生により運転者の注意を喚起する。エアコン３７は、所定の大きなブロワ風量での送風により運転者の注意を喚起する。この場合、エアコン３７の吹き出し口をフェイスモードに切り替えるように設定するとよい。なお、これら以外にも、アクセルペダルの踏力を大きく（重く）したり、ホイールシリンダの油圧を微妙に変動させてブレーキペダルにコツコツとした振動を与えて、運転者の注意を喚起するようにしてもよい。

そして、これらに加えて、上記第３実施形態で説明したような、体調検出手段３２を用いれば、運転者の体調に応じて、各種手段３４〜３７による注意の喚起度合いに強弱をつけることもできる。例えばシートバイブレータ３４またはハンドルバイブレータ３５の振動に強弱をつけたり、ブザー３６の音量に強弱をつけたり、エアコン３７の風量に強弱をつけることが可能である。

なお、上記各実施形態では、レーダセンサ１３により検出された自車両と移動体との間の距離が所定の距離未満となった場合に、光源１１や、各手段３４〜３７などが駆動されるように構成したが、これに加えて、例えば図１にて破線で示すように、ターンシグナルスイッチ３８のオン操作やナビゲーション装置３９により自車両の車線変更や進路変更が推定され、かつレーダセンサ１３により検出された自車両と移動体との間の距離が所定の距離未満となった場合に、光源１１や、各手段３４〜３７などが駆動されるように構成してもよい。

また、注意喚起手段として、特に光源１１、バックライト３３などの光を利用する手段や、シートバイブレータ３４、ハンドルバイブレータ３５などの振動を利用する手段を用いる場合や、エアコン３７を利用する場合には、移動体の接近方向に応じて光源１１等の点灯位置、各バイブレータ３３，３４の振動位置、吹き出し口の位置を変えるようにしてもよい。例えば、移動体が右後方（左後方）から接近した場合には、コンビネーションメータＣＭの右側部位（左側部位）に位置する光源１１のみの光が左右に移動するように設定し、またはシートバイブレータ３４、ハンドルバイブレータ３５の右側部位（左側部位）のみが振動するように設定し、または右側サイドレジスター（左側サイドレジスター）のみから送風するように設定することも可能である。

本発明の第１〜第３実施形態および変形実施形態に係る移動体接近認知装置を示すブロック図。 図１の光源の外観図。 本発明の第１実施形態に係り、図１の制御回路の音声作成部を示すブロック図。 本発明の第１実施形態に係り、図１の制御回路により実行される移動体接近認知プログラムを示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係り、図１の制御回路の音声作成部を示すブロック図。 本発明の第２実施形態に係り、図１の制御回路により実行される移動体接近認知プログラムを示すフローチャート。 本発明の第３実施形態に係り、図１の制御回路により実行される移動体接近認知プログラムの一部を示すフローチャート。

符号の説明

１１ 光源（注意喚起手段）
１２ 車速センサ
１３ レーダセンサ
１４ 車外カメラ
１５ スピーカ（音声出力手段）
２０ 制御回路
２１ 移動体検出部
２２ 認知制御部（注意喚起手段）
２３ 音声作成部（音声作成手段）
２３ａ 音声信号処理装置
２３ｂ 音声メモリ（記憶手段）
３１ 車外マイク（音声入力手段）
３２ 体調検出手段
３２ａ 車内カメラ
３２ｂ 皮膚電位センサ
３２ｃ 皮膚温度センサ
３３ バックライト（注意喚起手段）
３４ シートバイブレータ（注意喚起手段，振動手段）
３５ ハンドルバイブレータ（注意喚起手段，振動手段）
３６ ブザー（注意喚起手段，警報音発生手段）
３７ エアコン（注意喚起手段）
３８ ターンシグナルスイッチ
３９ ナビゲーション装置

Claims (5)

1. 自車両への移動体の接近情報に応じて、前記移動体の接近を運転者に音で知らせる移動体接近認知装置において、
   前記移動体が自車両に接近する方向から同移動体を想起させる音声が聞こえるように音声を作成する音声作成手段と、
   前記音声作成手段により作成された音声を出力する音声出力手段と、
   前記音声出力手段から音声が出力される前に、後に出力される前記音声に運転者が注意を向けるように働きかける注意喚起手段とを備えたことを特徴とする移動体接近認知装置。
2. 前記接近情報は、前記移動体を特定する情報を含み、前記音声作成手段は、前記特定された移動体と関連付けて記憶手段に予め記憶されている音声データに基づいて、前記移動体を想起させる音声を作成するものである請求項１に記載の移動体接近認知装置。
3. 前記音声作成手段は、前記移動体が直接発する音声を入力する音声入力手段を備え、前記音声入力手段により入力された音声に基づいて、前記移動体を想起させる音声を作成するものである請求項１に記載の移動体接近認知装置。
4. 前記注意喚起手段は、運転者の周辺視内にて点灯する光源、運転席シートまたは操舵ハンドルに設けられて振動する振動手段、警報音を発生する警報音発生手段、および運転者に向けて風を吹き出すエアコンのうちの少なくとも１つを含んでなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動体接近認知装置。
5. 前記移動体接近認知装置は、さらに運転者の体調を検出する体調検出手段を備え、前記体調検出手段により検出された運転者の体調に応じて、前記注意喚起手段を構成可能な各手段による注意の喚起度合いに強弱をつけるように設定されている請求項４に記載の移動体接近認知装置。

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