JP2012218662A - 車両接近警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昼間と夜間共に歩行者に聞き取り易く、かつ、うるさく聞こえないようにする。
【解決手段】発音を行うときに、昼夜を判定し、発音音源データとして昼間用発音データと夜間用発音データのいずれを選択するかを決定する。昼間に走行中のときには、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波数成分を増加させ、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波数成分を減少させた発音音源データを用いる。夜間に走行中のときには、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波成分を増加させ、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波成分を減少させた発音音源データを用いる。これにより、昼間にはより遠く広範囲に車両接近を示す音が聞こえるようにでき、夜間にはより近く狭範囲のみでしか車両接近を示す音が聞こえないようにすることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両から音声を発生させることにより、車両が接近していることを周囲に警報する車両接近警報装置に関するものである。

近年、電気自動車（ＥＶ車）やハイブリッド車（ＨＶ車）などでは、その構造的に発生騒音が小さく、これらの車両の接近を歩行者が気付き難いということから、歩行者など周囲に車両が近くにいるという認知度を上げるために擬似走行音を発生させる車両接近警報装置が搭載されつつある（例えば、特許文献１、２参照）。車両接近警報装置では、ロードノイズが小さな低速走行時に、運転者のアクセル操作状態や車両の走行状態によって音声周波数や音圧を変化させるなどの加工を加えることで、歩行者への認知度の向上を図っている。

具体的には、車両接近警報装置では、擬似エンジン音や擬似モータ音を発音し、運転者によるアクセル開度操作速度や車速に応じて発音する音圧を制御している。発音音圧を高くすればより歩行者への車両の認知度を上げることができるが、車両による騒音の影響を少なくしたいことから、内燃機関を持つ車両の２０ｋｍ／ｈ相当の騒音レベルとされ、ほぼ一定の発音音圧としている。

特開平７−２０５７５３号公報 特開平１０−２０１００１号公報

しかしながら、音は温度が高い方から低い方へ屈折する現象を有しているため、聞こえ方は地表温度の影響を受ける。具体的には、昼間は比較的地表温度が高くなるため音は空に抜け易く“聞こえ難く”なり、夜間は比較的地表温度が低くなるため音は地上に伝わり易く“よりうるさく聞こえる”ことになる。このため、昼間と夜間とで同じ発音音圧としても、その音の聞こえ方が異なってくるという問題がある。

また、音は、高い周波数ほど指向性が強く、周囲の凹凸（障害物）で減衰し易いが、逆に、低周波数ほど指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難いという現象を有する。このため、車両接近警報装置から発音する音としては、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波数成分を増加させることで、より周囲に音が拡散させられるようにすることが必要になる。

ところが、低周波数成分は、昼間のように周囲の騒音レベルが元々高くなっていて、かつ、音が空に抜け易いときには“うるさく聞こえない”が、夜間のように周囲の騒音レベルが低く静かになっていて、かつ、音が地上に伝わり易いときには“うるさく聞こえる”という背反を伴うことになる。さらに、この周波数成分は、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難いため、より“うるさく聞こえる”レベルを増幅しているという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、昼間と夜間共に歩行者に聞き取り易く、かつ、うるさく聞こえないようにすることができる車両接近警報装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、昼間と夜間との判定を行う昼夜判定手段と、昼夜判定手段にて昼間と判定されると、夜間と判定された場合と比較して、発音する音の周波数のうち所定周波数よりも低い低周波数成分を増加して発音出力を発生させる共に、昼夜判定手段にて夜間と判定されると、昼間と判定された場合と比較して、発音する音の周波数のうち所定周波数よりも高い高周波数成分を増加して発音出力を発生させる出力部（２１ｂ）と、を有するマイコン（２１）と、出力部（２１ｂ）から発生させられた発音出力に対応する電流を発音体（３）に流すアンプ（２４）とを備えていることを特徴としている。

このように、発音を行うときに、昼間であるか夜間であるかを判定している。そして、昼間に走行中のときには、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波数成分を増加させ、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波数成分を減少させる。また、夜間に走行中のときには、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波成分を増加させ、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波成分を減少させる。これにより、昼間にはより遠く広範囲に車両接近を示す音が聞こえるようにでき、夜間にはより近く狭範囲のみでしか車両接近を示す音が聞こえないようにすることが可能となる。したがって、昼間と夜間共に歩行者に聞き取り易く、かつ、うるさく聞こえないようにすることができる。

例えば、請求項２に記載したように、マイコン（２１）に、発音音源データとして昼間用発音データを記憶する第１メモリ（２１ａａ）と夜間用発音データを記憶する第２メモリ（２１ａｂ）を含むメモリ（２１ａ）を備え、昼間用発音データでは夜間用発音データと比較して低周波数成分が増加させられ、夜間用発音データは昼間用発音データと比較して高周波数成分が増加させられるようにする。そして、昼夜判定手段にて昼間と判定されると第１メモリ（２１ａａ）に記憶された昼間用発音データを読み出して、該昼間用発音データに対応する発音出力を発生させ、昼夜判定手段にて夜間と判定されると第２メモリ（２１ａｂ）に記憶された夜間用発音データを読み出して、該夜間用発音データに対応する発音出力を発生させるようにすれば良い。

また、請求項３に記載したように、マイコン（２１）に、所定周波数よりも低い低周波数を発音できる低周波数音出力回路と、所定周波数よりも高い高周波数を発音できる高周波数音出力回路と、低周波数音出力回路および低周波数音出力回路の出力をミキシングするミキシング回路とを備え、昼夜判定手段にて昼間と判定されたときには低周波数音出力回路の出力レベルを上げると共に高周波数音出力回路の出力レベルを下げ、昼夜判定手段にて夜間と判定されたときには低周波数音出力回路の出力レベルを下げると共に高周波数音出力回路の出力レベルを上げるようにしても良い。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかる車両接近警報装置を含む車両接近警報システムのブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ昼間用発音データと夜間用発音データのＦＦＴ特性を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態にかかる車両接近警報装置を含む車両接近警報システムのブロック図である。この図を参照して、本実施形態にかかる車両用接近警報装置を含む車両接近警報システムについて説明する。

図１に示すように、車両接近警報システムは、車速センサ１ａやヘッドライト信号入力部１ｂと車両接近警報装置２およびスピーカ３を有した構成とされている。車両接近警報システムでは、車両接近警報装置２が車速センサ１ａやヘッドライト信号入力部１ｂから伝えられる信号に基づいて、発音体であるスピーカ３からの発音を行うことで、車両の接近を周囲の歩行者などに警報する。なお、ここでは、車両接近警報装置２をスピーカ３と別体としているが、スピーカ３を車両接近警報装置２と一体化した構成としても良い。

車速センサ１ａは、走行状態を取得するもので、車速に応じた検知信号を発生させる。この車速センサ１ａの検知信号に基づいて車両接近警報装置２は車速に応じた発音を行う。ヘッドライト信号入力部１ｂは、車両に備えられたヘッドライトのオンオフに応じたヘッドライト信号を車両接近警報装置２に入力する。ヘッドライトは、昼間には消灯され、夜間に点灯される。このため、ヘッドライトのオンオフを示すヘッドライト信号を車両接近警報装置２に入力することにより、昼間と夜間とが判別できるようにしている。

なお、ここでは車両状態として車両の走行状態、具体的には車速が入力されるようにする場合について説明するが、アクセル開度センサの検知信号を車両接近警報装置２に入力して、アクセル操作状態が検出されるようにすることもでき、アクセル操作状態に応じた発音を行うようにすることもできる。

車両接近警報装置２は、マイコン２１とローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）２２およびパワーアンプ（以下、ＡＭＰという）２３を有している。

マイコン２１は、メモリ２１ａおよびデジタルアナログコンバータ（以下、ＤＡＣという）２１ｂなどを有した構成とされている。メモリ２１ａには、発音の制御プログラムやＰＣＭ（パルス符号変調）などの発音音源データが記憶されている。メモリ２１ａのうちの第１メモリ２１ａａには、発音音源データとして昼間用発音データが記憶されており、第２メモリ２１ａｂには、発音音源データとして夜間用発音データが記憶されている。

図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ昼間用発音データと夜間用発音データのＦＦＴ特性を示した図である。図２（ａ）中の実線が昼間用発音データのＦＦＴ特性であり、参考として破線で夜間用発音データのＦＦＴ特性についても一部示してある。同様に、図２（ｂ）中の実線が夜間用発音データのＦＦＴ特性であり、参考として破線で昼間用発音データのＦＦＴ特性についても一部示してある。なお、図２（ａ）、（ｂ）中において、低域とは低周波数帯域を示し１００〜１ｋＨｚ程度、高域とは高周波数帯域を示し１ｋ〜４ｋＨｚ程度を想定している。

図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、昼間用発音データと夜間用発音データとは異ならせてある。昼間用発音データについては、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波数成分を増加させ、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波数成分を減少させている。夜間用発音データについては、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波成分を増加させ、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波成分を減少させている。具体的には、図２（ａ）に示すように、低周波数成分については、昼間用発音データの方が夜間用発音データよりも大きくなるようにし、逆に、図２（ｂ）に示すように、高周波数成分については、夜間用発音データの方が昼間用発音データよりも大きくなるようにしている。

このように昼間用発音データと夜間用発音データを設定することにより、発音音圧については一定に保ちつつ、昼間にはより遠く広範囲に車両接近を示す音が聞こえるようにし、夜間にはより近く狭範囲のみでしか車両接近を示す音が聞こえないようにする。

具体的には、マイコン２１は、車速センサ１ａの検知信号に基づいて車両が停止中であるか走行中であるかを判定すると共に、ヘッドライト信号入力部１ｂからの信号に基づいて昼間であるか夜間であるかを判定する。そして、昼間に走行中であれば昼間用発音データを選択し、夜間に走行中であれば夜間用発音データを選択して、所定のサンプリング周期でその発音音源データを読み出し、それをアナログ値に変換した出力を発生させる。

ＬＰＦ２２は、フィルタ手段に相当し、高周波のノイズ成分を除去してＤＡＣ２１ｂの出力に対応する出力を発生させる。例えば、ＬＰＦ２２は、内蔵のコンデンサにＤＡＣ２１ｂの出力に対応する電圧を蓄え、それをＡＭＰ２３に出力している。

ＡＭＰ２３は、図示しない定電圧源からの電圧印加に基づいてＬＰＦ２２の出力と対応する電流をスピーカ３に流す。スピーカ３が発音する音圧は、ＡＭＰ２３から供給される電流の大きさ（振幅）に応じて決まり、ＡＭＰ２３から供給される電流の大きさは、ＤＡＣ２１ｂの出力に対応するＬＰＦ２２の出力波形によって決まる。このため、マイコン２１から車両の走行状態および昼夜に応じた出力が発生させられると、これに応じてＡＭＰ２３が流す電流を変化させられる。

以上のようにして、本実施形態にかかる車両接近警報装置２が構成されている。このような車両接近警報装置２では、発音を行うときに、昼間であるか夜間であるかを判定し、発音音源データとして昼間用発音データと夜間用発音データのいずれを選択するかを決定している。そして、昼間に走行中であれば昼間用発音データが選択され、夜間に走行中であれば夜間用発音データが選択されるようにしている。つまり、昼間に走行中のときには、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波数成分を増加させ、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波数成分を減少させた発音音源データが用いられる。また、夜間に走行中のときには、指向性が強く、周囲の凹凸で減衰し易い高周波成分を増加させ、指向性が弱く、周囲の凹凸で減衰し難い低周波成分を減少させた発音音源データが用いられる。

このように、昼夜に応じて昼間用発音データと夜間用発音データを選択して用いるようにすることで、発音音圧を一定に保ちつつ、昼間にはより遠く広範囲に車両接近を示す音が聞こえるようにでき、夜間にはより近く狭範囲のみでしか車両接近を示す音が聞こえないようにすることが可能となる。したがって、昼間と夜間共に歩行者に聞き取り易く、かつ、うるさく聞こえないようにすることができる。

（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、車速センサ１ａの検知信号によって車両が停止中であるか走行中であるかを判定するようにしているが、この検知信号に基づいて、車速に応じて発音のピッチ（再生速度）を変化させるようにしても良い。発音のピッチについては、発音音源データのサンプリング周期を変化させることによって調整でき、車速が早くなるほどサンプリング周期を短くすることで、歩行者に対して車両がより早く接近してくることを認識させることができる。この場合、発音のピッチの変化に応じて図２に示した発音音源データのピークを取る周波数成分が平行移動することになる。また、ここでは車速を検出するのに車速センサ１ａを用いているが、車輪速度センサを用いたり、メータＥＣＵで扱われている車速のデータを用いても構わない。

（２）上記実施形態では、マイコン２１のメモリに昼間用発音データと夜間用発音データとを記憶させるようにしているが、例えば、マイコン２１にて低周波数を発音できる低周波数音出力回路と、高周波数を発音できる高周波数音出力回路と、これらの出力をミキシングできるミキシング回路を構成することで、マイコン２１の出力を制御できるようにしても良い。すなわち、昼間は低周波数音出力回路の出力レベルを上げると共に高周波数音出力回路の出力レベルを下げ、夜間は低周波数音出力回路の出力レベルを下げると共に高周波数音出力回路の出力レベルを上げるようにする。このようにすれば、昼間用発音データと夜間用発音データを記憶させている場合と同様に、昼間と夜間とで発音する音の低周波数成分と高周波数成分を増減することが可能となる。

（３）アクセル開度に応じて音圧レベルを変化させるようにしても良い。この場合、アクセル開度に応じて音圧レベルを線形的に変化させることが考えられるが、発音体として用いられているスピーカ３により発音し易い音域が異なっていることも有ることから、マイコン２１で低周波数成分と高周波数成分とに分けて、音圧レベルを個々に調整するようにしても良い。例えば、上記のように、マイコン２１にて低周波数音出力回路と、高周波数音出力回路と、これらの出力をミキシングできるミキシング回路を構成することによって、低周波数成分と高周波数成分の音圧レベルを個々に調整することができる。

（４）上記実施形態では、昼間と夜間とで一定の発音音圧となるようにしているが、必ずしも同じ発音音圧にする必要はない。すなわち、特定の周波数帯での音圧を測定するという手法で音圧を求めることもできるが、車両においては一般的に全体の周波数帯での音圧を測定することにより音圧が求められる。このときの音圧がほぼ一定になることを音圧が一定に保たれると記載しているが、昼間と夜間とで発音音圧が一定にならなくても良い。その場合、元々の周囲の騒音レベルがより高く、かつ、音が空に抜け易くなる昼間において、夜間よりも発音音圧が高くなるようにすると好ましい。

（５）マイコン２１では、ＤＡＣ２１ａから発音出力を発生させるようにしているが、ＰＷＭ制御器を用いて発音出力を発生させるようにしても良い。ＰＷＭ制御器を用いる場合において、車速やアクセル開度に応じて音圧や音のピッチを変化させるときには、例えば、アクセル開度に応じてＰＷＭ出力のオンオフのデューティ比を変化させ、車速に応じてＰＷＭ出力のサンプリング周期を変化させるようにすれば良い。

（６）上記実施形態では、ヘッドライト信号入力部１ｂからの信号に基づいて昼夜の判定を行っているが、日射センサなどの信号を用いるなど、他の昼夜判定を行えるものを用いても良い。なお、マイコン２１のうち、このような昼夜の判定を行う部分が本発明の昼夜判定手段に相当している。

さらに、昼夜の判定だけでなく、周囲の騒音レベルを検出するマイクや温度センサなどを使用すると、より良い制御を行うことができる。すなわち、上記実施形態では、昼間は騒音レベルが高く温度が高いこと、および、夜間は騒音レベルが低く温度が低いことを前提としているが、同じ昼間や夜間でも周辺環境などによって騒音レベルや温度が変化する。したがって、騒音レベルや温度が高い程より低周波数成分を増やし、騒音レベルや温度が低い程より高周波成分を増やすような制御を行うようにすれば、より的確な発音を行うことが可能となる。

１ａ 車速センサ
１ｂ ヘッドライト信号入力部
２ 車両接近警報装置
３ スピーカ
２１ マイコン
２１ａ メモリ
２１ｂ ＤＡＣ
２２ ＬＰＦ
２３ ＡＭＰ

Claims (3)

1. 車両に搭載された発音体（３）からの発音を制御することで、前記車両の接近を警報する車両接近警報装置において、
   昼間と夜間との判定を行う昼夜判定手段と、前記昼夜判定手段にて昼間と判定されると、前記夜間と判定された場合と比較して、発音する音の周波数のうち所定周波数よりも低い低周波数成分を増加して発音出力を発生させる共に、前記昼夜判定手段にて夜間と判定されると、前記昼間と判定された場合と比較して、発音する音の周波数のうち前記所定周波数よりも高い高周波数成分を増加して発音出力を発生させる出力部（２１ｂ）と、を有するマイコン（２１）と、
   前記出力部（２１ｂ）から発生させられた発音出力に対応する電流を前記発音体（３）に流すアンプ（２４）とを備えていることを特徴とする車両接近警報装置。
2. 前記マイコン（２１）は、発音音源データとして昼間用発音データを記憶する第１メモリ（２１ａａ）と夜間用発音データを記憶する第２メモリ（２１ａｂ）を含むメモリ（２１ａ）を有し、前記昼間用発音データでは前記夜間用発音データと比較して低周波数成分が増加させられていると共に、前記夜間用発音データは前記昼間用発音データと比較して高周波数成分が増加させられており、前記昼夜判定手段にて昼間と判定されると前記第１メモリ（２１ａａ）に記憶された昼間用発音データを読み出し、該昼間用発音データに対応する発音出力を発生させ、前記昼夜判定手段にて夜間と判定されると前記第２メモリ（２１ａｂ）に記憶された夜間用発音データを読み出し、該夜間用発音データに対応する発音出力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の車両接近警報装置。
3. 前記マイコン（２１）は、前記所定周波数よりも低い低周波数を発音できる低周波数音出力回路と、前記所定周波数よりも高い高周波数を発音できる高周波数音出力回路と、前記低周波数音出力回路および前記低周波数音出力回路の出力をミキシングするミキシング回路とを備え、前記昼夜判定手段にて昼間と判定されたときには前記低周波数音出力回路の出力レベルを上げると共に前記高周波数音る出力回路の出力レベルを下げ、前記昼夜判定手段にて夜間と判定されたときには前記低周波数音出力回路の出力レベルを下げると共に前記高周波数音出力回路の出力レベルを上げることを特徴とする請求項１に記載の車両接近警報装置。

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