JP2014241055A - 表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】緊急車両などからの警報が文字や図形として表示される表示システムを提供する。【解決手段】緊急車両Ｖ１、受信側を一般車両Ｖ２とし、緊急車両Ｖ１から発するサイレン音に文字データ（画像データ）を重畳し、このサイレン音を発信する。前記文字データを例えば「救急車が通ります。左側を開けて下さい」とする。すると、この文字データをサイレン音とともに受信した一般車両Ｖ２は当該文字データを例えばナビゲーションシステムのディスプレイに表示する。上記の文字データを受信した一般車両Ｖ２のうち左車線を走行している一般車両は中央の車線に車線変更し、中央車線を走行している車は左からの車線変更してくる車両のために前を空けるので、全体としてスムーズな車線変更が行われる。【選択図】図1

Description

本発明は例えば消防車、パトカー、救急車などの緊急車両と一般車両との間の警報表示システムに関する。

現在の道路交通法では聴覚障害者も運転免許の取得が可能になっている。聴覚障害者が運転する場合、後方から緊急自動車が接近してくる場合、サイレンの音を認識できず、緊急自動車の進路を塞いでしまうなどの問題が考えられる。同様の問題が車内で大音量で音楽を聴いている場合に起こっている。

本発明者は上記の問題を有効に解決できる緊急表示システムとして、音響透かし技術を利用した提案を既に特許文献１として行っている。
このシステムは、特定の波長領域を文字データに割り当て、この波長領域の音をサイレンとして発信し、一方一般車両側ではマイクロホンで前記特定の波長領域の音を受信し、これを割り当てられた文字データに変換してナビゲーション装置のモニター画面に表示するようにしたものである。

特許文献１では、緊急自動車が接近してくる場合には、ドップラー効果によって実際に発信した波長よりも高い音声として一般車両側は受信してしまう。そのため、受信した音声の波長をドップラー効果分だけ補正して文字に変換するようにしている。

特許第４０２４２８５号

緊急自動車と一般車両との速度差が一定であれば、特許文献１に提案されるシステムでも十分に緊急自動車からの音声信号を文字データに変換してナビゲーション装置のモニターなどに表示することができる。
しかしながら、緊急自動車及び一般車両のうちの一方が急ブレーキを踏むなどして相対速度差が急に変化した場合に、音声信号の文字データへの変換がうまくいかない場合が考えられる。

また、モールス信号のような音声の長・短の組合せで文字や図柄を表すこともできるが、送信側と受信側の相対速度が大きく変化する場合には音声の長・短も変化するため信頼性に問題がある。

上記課題を解決するため本発明は、送信側の車両が発信した音声データを受信側の車両が受信し、前記音声データに対応した文字を受信側の車両の表示装置に表示する表示システムであって、前記音声データは波長が異なる複数の音声からなる音声パッケージであり、この音声パッケージを構成する音声のうちの１つを基準音声とし、残りを比較音声とし、前記基準音声と比較音声との比の組み合わせを特定の文字に対応させ、受信側の車両では受信した音声パッケージの基準音声と比較音声との比の組み合わせを算出し、算出した比の組み合わせに対応する文字を表示装置に表示する。

ここで、本明細書にあっては、「文字」は１つの文字に限らず、文章、ロゴ、図柄、画像も含むものとする。

本発明に係る表示システムは、前記送信側の車両は緊急自動車であり、受信側の車両は聴覚障害者が運転する車両の場合に好適に適用されるが、用途はこれに限定されず、緊急自動車と健常者が運転する自動車との間、或いは自動車以外の車両間の表示システムとしても用いることができる。

互いに異なる速度で走行する車両間の表示システムにおいては、送信側から発信された音声データはドップラー効果によって異なる波長の音声データとして受信側で受信されるのでそのまま文字データに変換することは出来ない。しかしながら本発明に係る表示システムによれば、ドップラー効果に応じた補正を行うことなく文字に変換することができる。

本発明に係る表示システムの概念図であって、(ａ）は警報を発する前の高速道路の状態を示す鳥瞰図、（ｂ）は警報を発した後の高速道路の状態を示す鳥瞰図 送信車両側の回路構成図 電子透かし方式のデータパケットフォーマットの例を示す図 受信者両側の回路構成図 (ａ）は送信側での音声パッケージの各音声の波長を示す図、（ｂ）は受信側での音声パッケージの各音声の波長を示す図

以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
本発明は図１に示すように例えば送信側を緊急車両Ｖ１、受信側を一般車両Ｖ２とし、緊急車両Ｖ１から発するサイレン音に文字データ（画像データ）を重畳し、このサイレン音を図１(ａ）に示すように発信する。

前記文字データを例えば「救急車が通ります。左側を開けて下さい」とする。すると、この文字データをサイレン音とともに受信した一般車両Ｖ２は当該文字データを例えばナビゲーションシステムのディスプレイに表示する。表示箇所としてはフロントガラスの一部、メータの一部などでもよい。

上記の文字データを受信した一般車両Ｖ２のうち左車線を走行している一般車両は中央の車線に車線変更し、中央車線を走行している車は左からの車線変更してくる車両のために前を空けるので、全体としてスムーズな車線変更が行われる。

図２に示すように送信車両（緊急車両Ｖ１）側の回路は電源１、スイッチ２、サイレン音生成部３、文字データが割り当てられた音声パッケージ１０を生成する音発生部４、補正回路５、スピーカ６及び操作ボックス７から構成される。

操作ボックス７の表面には複数のボタン８が設けられ、各ボタン８に対応して受信側の車両に伝達する文字９が表示されている。また操作ボックス７内にはメモリを設け、このメモリに個々の文字９に対応する音声パッケージを記憶させることで、操作ボックス７と音発生部４とを一体化することもできる。

音声パケージ１０は、図５(ａ）に示すように、波長が異なる複数の音声ｆ１〜ｆ４をこの順に組合せて構成され、１つの組合せを特定の文字９に対応させている。

例えばｆ１を４５００Ｈｚ、ｆ２を４２００Ｈｚ、ｆ３を５０００Ｈｚ、ｆ４を４１００Ｈｚとした場合、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の順は「救急車が通ります。左側を開けて下さい」という文章に対応するものとする。
またｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ１の順の場合は例えば「救急車が通ります。停止してください」という文章に対応するものとする。

このようにして、複数の波長が異なる音声を組み合わせることで、特定の文字に対応させ、操作者が操作ボックス７のボタン８の中から、表示させたい文字に対応したボタン８を押すと、音声発生部４において例えばｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の順で音声パッケージ１０が作成される。

またサイレン音生成部３ではサイレン音１１の一部を除去する。そして、ミキサ１２においてサイレン音１１の除去された部分に前記音声パッケージ１０を埋め込み、音声パッケージ１０が重畳されたサイレン音１１がスピーカ１３から発信される。

図示例ではサイレン音１１の一部を削除し、その部分に音声パッケージ１０を嵌め込むようにしたが、音声パッケージ１０の波長領域をサイレン音１１とは異なる波長領域、例えば音声パッケージ１０の波長領域を人間が認識することができない高波長領域とすることで、両者を並列して別々に発信するようにしてもよい。

前記音声パッケージ１０は図３に示すように前後にスタート信号１４及び終了信号１５が設けられている。尚、スタート信号１４と終了信号１５との間隔は１秒以下とするのが好ましい。この間隔が長くなると途中で相対速度が変化した場合の影響を受けることになる。

図４に示すように、受信車両（一般車両Ｖ２）側の回路は、マイクロホン２１、フィルター２２、演算部２３、ナビゲーション装置２４、ディスプレイ２５、メモリ２６及びこれら全体をコントロールするＣＰＵ２７から構成されている。

緊急自動車Ｖ１からのサイレン音をキャッチすると、ディスプレイ２５のスイッチ２８は強制的にナビゲーション装置２４から緊急回路側に切り替わる。

マイクロホン２１が音声パケージ１０を受信し、フィルターを通過すると、演算部２３において音声パケージ１０を構成する音声の比を計算する。
即ち、緊急車両Ｖ１から発信した音声パケージ１０は図５(ａ）に示すように、ｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４からなるが、緊急車両Ｖ１の速度は一般車両Ｖ２よりも速いので、後方から近づいてくる緊急車両Ｖ１から発信された音声パケージ１０を構成する各音声ｆ’1、ｆ’２、ｆ’３及びｆ’４の周波数はドップラー効果によって高くなり、対応する文字がないか別の文字を選択してしまう。

そこで、本発明では音声パケージ１０を構成する各音声ｆ’1、ｆ’２、ｆ’３及びｆ’４の１つ、例えば音声ｆ’1を基準音声とし、他の音声を比較音声とし、これら各比較音声と基準音声との比を演算部２３で求め、この比の組み合わせが特定の文字に対応するようにしている。

即ち、発信側と受信側間に相対速度がある場合、ドップラー効果によって、受信側で聞こえる音波の振動数ｆ’は以下の式で表される。ここで、ｆは発信側の音波の振動数、Ｖは音速、ｖ0は受信側の速度、ｖsは発信側の速度である。

ｆ’＝ｆ×（Ｖ−ｖ0）／（Ｖ−ｖｓ）

これをｆ’1、ｆ’２、ｆ’３及びｆ’４に当て嵌めると、
ｆ’１＝ｆ１×（Ｖ−ｖ0）／（Ｖ−ｖｓ）
ｆ’２＝ｆ２×（Ｖ−ｖ0）／（Ｖ−ｖｓ）
ｆ’３＝ｆ３×（Ｖ−ｖ0）／（Ｖ−ｖｓ）
ｆ’４＝ｆ４×（Ｖ−ｖ0）／（Ｖ−ｖｓ）

比較音声と基準音声との比は、
ｆ’２／ｆ’１＝
[ｆ２×（Ｖ−ｖ0）／（Ｖ−ｖｓ）]／[ｆ１×（Ｖ−ｖ0）／（Ｖ−ｖｓ）]
-＝ｆ２／ｆ１
同様にして
ｆ’３／ｆ’１＝ｆ３／ｆ１
ｆ’４／ｆ’１＝ｆ４／ｆ１

上記から、音声パッケージを構成する音声の比は発信側においても受信側においても変わらず、ドップラー効果の影響を受けないことが分かる。
そこで、ｆ２／ｆ１＝ｆ’２／ｆ’１＝Ｐ１、ｆ３／ｆ１＝ｆ’３／ｆ’１＝Ｐ２、ｆ４／ｆ１＝ｆ’４／ｆ’１＝Ｐ３とし、これらＰ１、Ｐ２及びＰ３の組み合わせに特定の文字を割り当て、ディスプレイ２５に表示する。
尚、測定に当たっての公差などを考慮し、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の比には若干の幅を持たせておくことが好ましい。

このように、特定の波長を特定の文字に割り当てるのではなく、波長が異なる複数の音声にて１つの音声パッケージを作成し、この音声パッケージを構成する音声の１つを基準音声とし、残りを比較音声とし、各比較音声と基準音声の比を算出し、この比の組み合わせを文字に割り当てることでドップラー効果をキャンセルすることができる。

尚、ドップラー効果が問題となるのは受信側であるので、発信側においては比の組み合わせを文字に割り当てずに音声パッケージを構成する各音声の波長の組み合わせを特定の文字に割り当てておいてもよい。

本発明に係る表示システムは緊急車両と聴覚障害者が運転する車両との間の通信だけでなく、ＳＮＳなどにも利用することが可能である。

Ｖ１…緊急車両、Ｖ２…一般車両、
ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ’1、ｆ’２、ｆ’３、ｆ’４…音声
１…電源、２…スイッチ、３…サイレン音生成部、４…音発生部、５…補正回路、６…スピーカ、７…操作ボックス、８…ボタン、９…文字、１０…音声パッケージ、１１…サイレン音、１２…ミキサ、１３…スピーカ、１４…スタート信号、１５…終了信号、２１…マイクロホン、２２…フィルター、２３…演算部、２４…ナビゲーション装置、２５…ディスプレイ、２６…メモリ、２７…ＣＰＵ。

Claims (2)

1. 送信側の車両が発信した音声データを受信側の車両が受信し、前記音声データに対応した文字または画像を受信側の車両の表示装置に表示する表示システムであって、前記音声データは波長が異なる複数の音声からなる音声パッケージであり、この音声パッケージを構成する音声のうちの１つを基準音声とし、残りを比較音声とし、前記基準音声と比較音声との比の組み合わせを特定の文字または画像に対応させ、受信側の車両では受信した音声パッケージの基準音声と比較音声との比の組み合わせを算出し、算出した比の組み合わせに対応する文字または画像を表示装置に表示することを特徴とする表示システム。
2. 請求項１に記載の表示システムにおいて、前記送信側の車両は緊急自動車であり、受信側の車両は聴覚障害者が運転する車両であることを特徴とする表示システム。
   

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