JP2015179194A - 車両接近通報装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また上記特許文献1、2には、車室内に到達するエンジン音によるノイズを低減させるために、エンジン音と逆相等音圧のキャンセル音を車室内に出力する技術が開示されている。
この車両接近通報装置は通報音信号出力部が車両接近通報音としての音声信号を発生させるが、この音声信号が車室内の乗員に聞こえるノイズ音となる。従って当該音声信号の逆位相のキャンセル信号によるキャンセル音を車室内に出力することで、マイクロホンで車室内の音声を集音しなくても適切なノイズキャンセルが可能となる。またマイクロホンで車室内の音声を集音しないことでノイズではない音声までも低減してしまうことはない。
キャンセル信号の出力レベルを低下させることで、乗員には車両接近通報音が聞こえやすくなる。つまり車両進行方向の人物の存在を検知したときに車室内の音状況を変化させることになる。なお、存在検出対象の人物とは、歩行者や自転車搭乗者等、車両接近通報音を感知してもらうべき対象を総括して指している。
これにより車外の人物までの距離に応じて、車室内の音状況が変化される。
これにより、特に周囲に人物がおらず、かつ乗員にとって最も車両接近通報音がノイズとして感じられやすい場合に、最もノイズ低減効果を発揮できる。
車両接近通報音を乗員の意思によりオフとできるようにする場合もある。その場合、歩行者等を検知したら、強制的に車両接近通報音をオンとすることで安全性を向上させる。またその場合、車室内に関しては、車両接近通報音を乗員が聞こえるようにし、注意を喚起する。
図1は車両内のシステム構成を模式的に示したものである。ここでは実施の形態の車両接近通報装置1と、車両接近通報装置1に関連する部位として、車外用スピーカ4、車室内スピーカ5、オーディオユニット6、車両前方認識装置10を示している。
車両前方認識装置10は、ステレオカメラで前方を撮像し、撮像画像を解析して車両前方環境の情報を出力する。車両前方認識装置10によっては、前方の車両、人物、障害物、車線などの検出情報や、それらの対象までの距離情報が得られる。これらの情報は、図示しない制御装置(ECU:electronic control unit)等で処理され、衝突防止のための自動停止制御やオートクルーズ制御等に用いられるが、本実施の形態に関しては、車両接近通報装置1に供給される。
オーディオユニット6は、いわゆるカーステレオとしてのユニットであり、CD(Compact Disc)プレーヤ、ラジオチューナ、カセットデッキ、HDD(Hard Disk Drive)音楽プレーヤなどの音源再生部や、その再生音声信号について増幅等を行うアンプ部を有する。オーディオユニット6から出力される音声信号は車室内スピーカ5に供給され、音声出力されることで、音楽やラジオ放送音声等が乗員によって聴取される。
車両接近通報装置1は、発音制御部21、通報音信号出力部22、出力処理部23、キャンセル信号生成部24を有する。
この通報音信号ANは出力処理部23においてD/A変換されてアナログ音声信号とされた後、インピーダンス整合、パワーアンプ増幅等の処理が行われて車外用スピーカ4に供給され、車両の外方に通報音として出力される。
通報音信号出力部22から出力された通報音信号ANは、逆位相変換部25にも供給され、通報音信号ANとは逆位相の音声信号(キャンセル信号AC)に変換される。逆位相とされた音声信号は伝達遅延補償部26で伝達遅延に応じた遅延処理が行われる。即ち、車外用スピーカ4から出力された通報音が車体を通じて車室内に達するまでには伝達遅延が生ずるが、その車室内における通報音の遅延と同等の遅延をキャンセル信号ACに与える処理である。遅延処理されたキャンセル信号ACはゲイン調整部27でのゲイン調整によって出力レベルが調整されてオーディオユニット6に対して出力される。
なお、オーディオユニット6へのキャンセル信号ACの伝送は、デジタル音声信号で行われてオーディオユニット6内でアナログ信号に変換されても良いし、ゲイン調整部27でD/A変換されてアナログ音声信号でオーディオユニット6に伝送されるようにしてもよい。
なお、オーディオユニット6においては再生音楽等に関してユーザの操作に従った音量調整や音質調整が行われるが、キャンセル信号ACによりキャンセル音については、その音量調整や音質調整が反映されないようにする。従ってキャンセル信号ACは、再生音楽等の音声信号が音量調整処理、音質調整処理を経た後にミキシングされることが適切となる。
このため通報音オフスイッチ7の操作情報が発音制御部21に供給されるようにしており、発音制御部21は、通報音オフスイッチ7がオンとされたことを検知した場合、通報音信号出力部22に対して、通報音信号ANの出力を停止させるように制御する。
車速情報SVは車両の走行速度情報であり、車両に搭載されている車速センサから直接又はECU等を介して発音制御部21に供給される。
シフトポジション情報SPはシフトポジションを示す情報であり、車両に搭載されているシフトポジションセンサから直接又はECU等を介して発音制御部21に供給される。
モータ走行フラグEFは、特に当該車両がハイブリッド自動車の場合に、エンジン走行中であるかモータ走行中であるかを示す情報である。例えばECU等から発音制御部21に供給される。
発音制御部21は、これらの情報に応じて通報音信号出力部22やキャンセル信号生成部24の制御を行う。
発音制御部21は、車両前方認識装置10からの情報に応じても、通報音信号出力部22やキャンセル信号生成部24の制御を行う。
また通報音信号出力部22や出力処理部23もDSPに含めることもできる。さらには発音制御部21を含めて車両接近通報装置1の全体を1チップ化することも可能である。
この車両前方認識装置10による人物検出処理について図3を用いて説明する。
図3Aは撮像部2の左カメラ2L、右カメラ2Rによる撮像視野の様子を模式的に示している。左カメラ2Lと右カメラ2Rが水平方向に離間して配置されていることで、それらの撮像視野は例えば図3Aに破線で示すようになる。前方に人物や車両が存在する場合、左カメラ2Lと右カメラ2Rによる撮像画像は図3Bのようになる。
図3Cは、2つの撮像画像を重ね合わせて示しているが、近くにあるもの(この場合は人物)は左右カメラ画像のズレが大きく、遠いもの(この場合車両)はズレが小さい。この原理で対象までの距離を測ることができる。
発音制御部21はステップS101で、現在電動モータによる走行中であるか否かを判断する。例えばハイブリッド自動車の場合、この処理で、車両が停止中ではなく走行中であって、かつガソリン等の燃料エンジンではなく電動モータでの走行中であるか否かを判断することになる。電気自動車の場合は、当然電動モータによる走行となるので、この処理では走行中であるか停止中であるかの判断となる。このステップS101で発音制御部21は、車速情報SV、シフトポジション情報SP、ハイブリッド自動車の場合はさらにモータ走行フラグEFを確認することになる。
またステップS117で、通報音の停止に伴ってキャンセル信号ACの出力も停止させる(既にキャンセル信号ACの出力を停止していれば制御は不要)。即ち車室内スピーカ5からのキャンセル音出力が停止されるか、或いは出力停止状態が継続される。
そして処理はリターンとなり、ステップS101からが繰り返される。
車速がx(km/h)を越えていれば、特に車両接近通報音の出力は行わない。そのためステップS116,S117を介して処理はリターンとなる。
通報音オフスイッチ7がオフとされた通常状態であれば、発音制御部21はステップS104に進み、通報音の発音制御を行う。つまりその時点以前で通報音の出力をしていなければ、通報音信号出力部22に出力指示コマンドを送信し、通報音信号ANの出力を開始させる。その時点以前から通報音の出力を実行していたのであれば、そのまま通報音信号出力部22による通報音信号ANの出力を継続させる。例えば出力指示コマンドを更新する、又は出力停止コマンドを発生しない。
これにより車外用スピーカ4から通報音が出力される状態が開始又は継続される。
なお、ここでいう「透過率」とは、車外用スピーカ4から出力される通報音の車室内に漏れ込む割合であるが、ここでは説明上、車室内の通報音レベルが、キャンセル音を出力しないときに車室内において漏れ聞こえるレベルとなっている場合を透過率100%とし、車室内で車外用スピーカ4から出力される通報音が聞こえない場合を透過率0%とする。
具体的には発音制御部21は、ゲイン調整部27でキャンセル信号ACに与えるゲイン値を、車室内での通報音キャンセル効果が最適化されるゲイン値とする。例えば車外用スピーカ4から出力される通報音について車室内で計測される音圧レベルに対して、車室内に出力されるキャンセル信号ACによるキャンセル音の音圧が等レベルとなるゲイン値とする。このゲイン値は予めの計測により、通報音キャンセル効果が最適化できる値として設定しておけば良い。
実際の通報音のキャンセル効果は、逆位相変換部25の位相変換、伝達遅延補償部26での遅延量、ゲイン調整部27でのゲイン設定が総合的に影響するが、一例としてステップS115ではゲイン調整によりキャンセル効果を最適化するものとする。
通報音キャンセル効果が最適化できるゲイン値とは、通報音のキャンセル効果が最大に得られるゲイン値としてもよいし、必ずしも最大効果ではないがある程度適切な(乗員が感知しにくい程度の)キャンセル効果が発揮できるゲイン値としてもよい。つまり「最適化」とは、必ずしも最大効果をいうものではなく、ノイズキャンセル効果の度合いとして最も効果の高い状態とするという意味である。従って透過率を最小化するというのは、必ずしも透過率0%とすることとは限らず、次に述べるステップS112,S113,S114の場合と比べて、キャンセル効果が高い状態(例えば透過率10%など)を含むものである。
人物が自車線内にいなければ、発音制御部21はステップS114に進み、車室内への通報音の透過がやや発生する(例えば透過率25%)ようにゲイン調整部27でのゲイン値を制御する。即ち、若干キャンセル効果を低下させ、通報音が乗員にも多少認識されるようにする。
もしL(m)を越えて離れている場合は、発音制御部21はステップS113に進み、車室内への通報音の透過が中程度となる(例えば透過率50%)ようにゲイン調整部27でのゲイン値を制御する。即ち、キャンセル効果を50%程度に低下させ、通報音が乗員にも、少し大きめの音で認識されるようにする。
なおキャンセル信号ACの出力を停止させるのではなく、キャンセル信号ACに対するゲインを著しく低下させて、透過率90%程度とするようにしてもよい。いずれにしてもステップS112では、乗員に通報音が十分に感知される状態とする。
上記のようにステップS112,S113,S114,S115の処理が、人物(歩行者、自転車搭乗者等)の検出、人物の位置(自車線内か否か)、人物までの距離によって選択されることで、車室内における通報音のキャンセル効果の度合いが可変設定される。
ステップS103で通報音オフスイッチ7がオンとさたことを検知した場合、発音制御部21はステップS109に進み、車両前方認識装置10からの情報により、車両前方における人物の存在の有無を確認する。もし前方に人物が存在しないと判断された場合は、現在電動モータでx(km/h)の低速走行中であっても、乗員の意思(通報音オフスイッチ7のオン操作)に従って、通報音出力は行わないものとする。このため発音制御部21はステップS116,S117を行い、通報音(及びキャンセル音)の出力停止状態として処理はリターンとする。
そしてステップS111では、通報音出力に伴って、キャンセル信号ACの出力を開始又は継続させる。
その後、上述したステップS107,S108の判断により分岐して、ステップS112,S113,S114のいずれかの処理が行われる。
本実施の形態の車両接近通報装置1は、車両の外部に向けて通報音を出力する車外用スピーカ4に供給する音声信号として、通報音信号ANを生成して出力する通報音信号出力部22と、車室内スピーカ5に供給して音声出力させる音声信号として、通報音信号ANを逆位相としたキャンセル信号ACを生成するキャンセル信号生成部24とを備える。
車外用スピーカ4から出力される通報音は、車室内の乗員にとってのノイズとなり乗員が不快となるなど乗車環境を低下させる。そこで通報音信号ANの逆位相のキャンセル信号SNに基づくキャンセル音を車室内に出力することで、ノイズを除去した乗車環境を実現できる。
仮に車室内のマイクロホンで集音した音声を逆位相としてキャンセル信号を生成すると、車室内の他の音声についてもキャンセル効果が発揮されてしまう。例えばオーディオユニット6からの本来の音楽等の再生音声についてもキャンセル効果を及ぼしてしまう。これを回避するには、キャンセル信号から再生音声信号成分を除去するなど、複雑な処理が必要になる。これに対して本実施の形態では、通報音からキャンセル信号ACを非常に容易に生成できるとともに、そのキャンセル効果は車室内に侵入する通報音のみに作用し、音楽等の再生音声には作用しない。即ち簡易な構成で適切なノイズキャンセルが実現できる。
また運転者にとっては、走行中に車両の周囲の音が適度に聞こえ、周囲の状況に気づきやすいことが好ましい。本例のキャンセル音は、その周囲からの音についてもキャンセル効果を及ぼさない。従って安全性向上の点でも好ましいものとなる。
このため人物が存在するときに、乗員には車両接近通報音が聞こえやすくなる。つまり車両進行方向の人物の存在を検知した場合に、車室内で通報音が聞こえることで、運転者に通報音が発音されていることを確認させることができる。また車室内の音状況の変化により人物が居ることの認識を持ってもらうことを促すことができ、運転者に安全運転のための注意喚起としての効果が得られる。
これにより、特に前方に人物がおらず、かつ乗員にとって最も車両接近通報音がノイズとして感じられやすい電動モータによる低速走行時に、車室内でのノイズ低減効果を最も発揮でき、乗員に快適な乗車環境を提供できる。
車両接近通報音を乗員の意思によりオフとした場合、歩行者等が存在したときに、オフのままでは歩行者等に通報音による車両接近を伝えることができない。そこで人物検出に応じて強制的に車両接近通報音をオンとすることで安全性を向上させる。さらにその場合、車室内に関しては、車両接近通報音を乗員が聞こえるようにすることで、運転者に通報音の出力を確認させるとともに、より安全な運転を促す効果が得られる。
但しもちろん、キャンセル音出力のために専用のアンプ/スピーカを設けるようにしても良い。
図4の処理は、より簡易的にはステップS115,S112が選択されるような処理としても良い。つまり図4からステップS107,S108,S113,S114を省略し、人物が存在しなければステップS115でノイズキャンセル効果を最適化し、人物が検出されたらステップS112でノイズキャンセル効果を低減(効果オフを含む)させて通報音を乗員に認識させるようにしてもよい。これによっても快適な車室環境と安全性を両立させることができる。
また低速時に通報音の出力を行うものとしたが、必ずしも低速時だけではなく、電動モータ走行中は常時通報音の出力を行うようにしてもよい。その場合ステップS102は不要である。
また車速やシフトポジションに応じて細かく通報音の透過率(キャンセル信号ACの出力レベル)を可変制御してもよい。
シフトポジションがバックとされて車両を後進させる場合は、通報音の音質、或いは出力パターン(例えば断続音とするなど)を変化させるなどしてもよい。例えば通報音を断続音にするなどである。その場合は、キャンセル効果をオフとすることも考えられる。
Claims (5)
- 車両の外部に向けて車両接近通報音を出力する車外用スピーカに供給する音声信号として、通報音信号を生成して出力する通報音信号出力部と、
車室内スピーカに供給して音声出力させる音声信号として、前記通報音信号出力部から出力される通報音信号を逆位相としたキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、
を備えた車両接近通報装置。 - 前記通報音信号出力部と前記キャンセル信号生成部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
車両前方認識装置から供給される人物検出情報により人物の存在を検知した場合、前記キャンセル信号の出力レベルを低下させるように前記キャンセル信号生成部を制御する
請求項1に記載の車両接近通報装置。 - 前記制御部は、人物の存在を検知した場合において、
前記車両前方認識装置から供給される人物までの距離の情報に応じて、前記キャンセル信号の出力レベルの低下度合いが異なるように前記キャンセル信号生成部を制御する
請求項2に記載の車両接近通報装置。 - 前記制御部は、前記人物検出情報による人物の存在を検知しておらず、モータ走行中であって走行速度が所定速度以下の低速走行状態であることを検知している期間は、前記キャンセル信号が車室内での通報音キャンセル効果が最適化される状態で前記車室内スピーカに供給されるように前記キャンセル信号生成部を制御する
請求項2又は請求項3に記載の車両接近通報装置。 - 前記制御部には、車両の乗員が車両接近通報音をオフさせる操作を行う操作部の操作情報が入力され、
前記制御部は、前記操作情報として通報音オフの操作情報を検知している期間は、
前記通報音信号出力部による通報音信号の出力を停止させるとともに、
前記車両前方認識装置から供給される人物検出情報により人物の存在を検知した場合には前記通報音信号出力部に通報音信号の出力を開始させ、かつ前記キャンセル信号生成部に前記キャンセル信号の出力レベルを低下させる制御を行う
請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の車両接近通報装置。
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