JP2019159101A - 出力音声制御装置、出力音声制御システムおよび出力音声制御方法、ならびにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】快適な運転環境や車内環境を提供しつつ、制限速度超過を自然に抑制する。【解決手段】出力音声制御装置１は、制限速度、および、車両の速度を取得して比較する速度比較部１２と、音声を生成する音声生成部であるカーオーディオ１３、疑似エンジン音生成部１４、および、ノイズキャンセラ１６と、速度比較部による速度比較の結果、車両の速度が制限速度を超過していた場合、カーオーディオ１３、疑似エンジン音生成部１４、または、ノイズキャンセラ１６により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御部１７とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、出力音声制御装置、出力音声制御システムおよび出力音声制御方法、ならびにプログラムに関する。

自動車等の車両において、車両の速度が所定の速度に達した場合、警告音などを出力し、運転者に注意を促す技術がある。

また、自動車等の車両において、走行状態に応じて疑似エンジン音を生成する技術がある（例えば、特許文献１および特許文献２）。特許文献１は、走行中に特に注意すべき環境において、周囲の音が聞き取りやすくなるように疑似エンジン音の出力を制御することが記載されている。また、特許文献２においては、アクセルペダル位置によって制御されるエンジン音増強システムを備え、車両の最高速度が設定されている車両において、車両の速度が最高速度に達し、アクセルペダル位置によってエンジン状態が変化しない状態において、エンジン音増強システムがアクセルペダル位置の変化に応答して音を変えることを防止するために、車両速度が設定最高速度に近づくにつれて、エンジン音の増強のレベルを低減する技術について記載されている。

また、自動車等の車両において、ロードノイズ等を低減するために、ノイズと逆相のノイズキャンセル信号を出力する技術がある（例えば、特許文献３および特許文献４）。特許文献３には、エンジンノイズ等のみならずロードノイズ等のノイズ低減を行うために、ナビゲーション地図情報に基づいて、特定の参照信号パターンを読み出し出力する技術について記載されている。特許文献４には、自車の現在の走行路面に対応したノイズスペクトルパターンを判断し、ノイズスペクトルパターンの位相を反転した反転ノイズスペクトルパターンに応じたノイズ消去用信号を送受話信号に重畳させてスピーカーに出力する技術について記載されている。

特開２００２−２３３００１号公報 特表２０１７−５１８２２５号公報 特開２００３−１６５３８４号公報 特開２００３−３４４０８３号公報

上述したように、車両の運転を快適に行うために、また、車内環境を快適なものとするために、さまざまな音声出力を行う技術がある。また、車両を安全に運転するために、車両の速度が所定の速度に達した場合、運転者に注意を促す技術がある。

しかしながら、上述した技術においては、快適な運転環境や車内環境を提供することと、制限速度超過を自然に抑制することとが必ずしも両立しているとは言えない。これらの技術を単純に組み合わせても、快適な運転環境や車内環境を提供することと、制限速度超過を自然に抑制することとを容易に両立させるのは困難である。

そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、快適な運転環境や車内環境を提供しつつ、制限速度超過を自然に抑制することができる、出力音声制御装置、出力音声制御システムおよび出力音声制御方法、ならびにプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の出力音声制御装置の一側面は、制限速度、および、車両の速度を取得して比較する速度比較部と、音声を生成する音声生成部と、速度比較部による速度比較の結果、車両の速度が制限速度を超過していた場合、音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御部とを備えることを特徴とする。

また、本発明の出力音声制御システムの一側面は、車両の制限速度を検出する制限速度検出装置と、車両の走行速度を検出する車両速度検出装置と、制限速度検出装置により検出された制限速度、および、車両速度検出装置により検出された車両の速度に基づいて、音声の出力を制御する出力音声制御装置と、出力音声制御装置により制御された音声を出力する音声出力装置とを含み、出力音声制御装置は、制限速度検出装置により検出された制限速度、および、車両速度検出装置により検出された車両の速度を比較する速度比較部と、音声を生成する音声生成部と、速度比較部による速度比較の結果、車両の速度が制限速度を超過していた場合、音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の出力音声制御方法の一側面は、制限速度、および、車両の速度を取得する取得ステップと、取得ステップの処理により取得された制限速度と車両の速度とを比較する速度比較ステップと、速度比較ステップの処理による速度比較の結果、車両の速度が制限速度を超過していた場合、音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御ステップとを含むことを特徴とする。

本発明のプログラムの一側面は、制限速度、および、車両の速度を取得する取得ステップと、取得ステップの処理により取得された制限速度と車両の速度とを比較する速度比較ステップと、速度比較ステップの処理による速度比較の結果、車両の速度が制限速度を超過していた場合、音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御ステップとを含む処理をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、快適な運転環境や車内環境を提供しつつ、制限速度超過を自然に抑制することができる。

出力音声制御システムの概要を示す図である。 出力音声制御装置１が実行する処理について説明するためのフローチャートである。 出力音声制御装置１が実行する処理について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態の出力音声制御システムについて、図１〜図３を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施例である出力音声制御システム、および、出力音声制御装置１が有する機能について説明するための機能ブロック図である。

出力音声制御システムは、出力音声制御装置１、カーナビゲーション装置２、標識画像認識装置３、車両速度検出装置４、および、スピーカー５により構成される。

出力音声制御装置１は、カーナビゲーション装置２、または、標識画像認識装置３により認識された、車両が現在走行している位置の制限速度情報と、車両速度検出装置４により検出された車両の速度を比較し、その比較結果に基づいて、出力音声を制御し、スピーカー５から出力させる。

カーナビゲーション装置２は、車両が現在走行している位置の制限速度情報を抽出し、出力音声制御装置１に供給する。標識画像認識装置３は、例えば、カメラおよび画像認識装置により構成され、車両が現在走行している位置の周辺画像から、道路標識などに記載された制限速度情報を画像認識により検出し、出力音声制御装置１に供給する。車両が現在走行している位置の制限速度情報は、カーナビゲーション装置２、または、標識画像認識装置３の少なくともいずれか一方から取得可能であればよい。カーナビゲーション装置２および標識画像認識装置３は、制限速度検出装置に対応する。なお、制限速度とは、道路標識による最高速度の指定が無い場合や、カーナビゲーション装置２から法定速度を取得した場合など、走行速度の上限を表す概念である。

車両速度検出装置４は、車軸センサ等の各種センサにより構成され、車両の速度を検出して、出力音声制御装置１に供給する。スピーカー５は、出力音声制御装置１により制御された音声データの供給を受け、音声出力を行う。スピーカー５は、音声出力装置に対応する。

出力音声制御装置１は、制限速度認識部１１、速度比較部１２、カーオーディオ１３、疑似エンジン音生成部１４、出力音声取得部１５、ノイズキャンセラ１６、および、出力音声制御部１７により構成されている。出力音声制御装置は、カーナビゲーション装置２と一体的に構成されていてもよい。

制限速度認識部１１は、カーナビゲーション装置２、または、標識画像認識装置３から供給された情報に基づいて、車両が現在走行している位置の制限速度情報を認識する。制限速度認識部１１は、認識した制限速度情報を、速度比較部１２に供給する。

速度比較部１２は、車両速度検出装置４から供給された車両速度と、制限速度認識部１１から供給された制限速度情報を比較し、比較結果を、出力音声制御部１７に供給する。

カーオーディオ１３は、ユーザの操作に基づいて、例えば、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録された音声データを再生したり、受信されたラジオやテレビ放送などの音声データを再生する。カーオーディオ１３は、これらの音声データを出力音声取得部１５に供給する。

疑似エンジン音生成部１４は、ユーザの操作に基づいて、あらかじめ記録された、例えば、スポーツカーなどのエンジン音を、車両の走行速度に応じて生成出力するものである。疑似エンジン音生成部１４は、出力されるエンジン音を出力音声取得部１５に供給する。

出力音声取得部１５は、カーオーディオ１３または疑似エンジン音生成部１４が、ユーザの操作入力により、音声出力を指令されている場合、これらの出力音声を取得し、出力音声制御部１７に供給する。

ノイズキャンセラ１６は、速度超過がない状態においては、出力音声制御部１７の制御に基づいて、ロードノイズなどのノイズを消去するために、消去するべきノイズの逆相の音声データを生成し、スピーカー５に供給して出力させる。そして、ノイズキャンセラ１６は、速度超過がある状態においては、出力音声制御部１７の制御に基づいて、ロードノイズなどのノイズと同相の音声データを出力音声制御部１７の制御に基づいた強度で生成し、スピーカー５に供給して出力させる。この処理により、ロードノイズなどの不快音が消去されることなく、却って強調されるため、ユーザにとって不快な音となる。

カーオーディオ１３、疑似エンジン音生成部１４、および、ノイズキャンセラ１６は、音声生成部に対応する。また、携帯機器からの音声出力やハンズフリー通話機器からの通話音声出力などの、車室内で聴取される音声全般の生成源を音声生成部としてもよい。

ここで、速度比較部１２による比較結果に基づいてノイズキャンセラ１６の動作を制御する出力音声制御部１７の制御機能について述べる 。具体的には、出力音声制御部１７は、速度比較部１２による比較結果が、現在の車両速度が制限速度を超過していないことを示していた場合、ノイズキャンセラ１６に、ロードノイズなどのノイズを消去するために、消去するべきノイズの逆相の音声データを生成させ、出力させる。これに対して、出力音声制御部１７は、速度比較部１２による比較結果が、現在の車両速度が制限速度を超過していることを示していた場合、ロードノイズなどのノイズと同相の音声データを生成させる。そして、出力音声制御部１７は、現在の車両速度が制限速度を超過している場合、その速度超過が大きくなればなるほど、指数関数的 にユーザの不快感が増すように、ノイズキャンセラ１６により生成されるノイズと同相の音声データの強度を制御する。また、出力音声制御部１７に、ノイズキャンセラ１６からの音声出力レベルを検出し、検出レベルに応じて音声データの強度や不快音として出力する音声を選択する機能を持たせてもよい。

ノイズと同相の音声の出力強度が、速度超過が大きくなればなるほど、指数関数的にユーザの不快感が増すように強くなると、車両の速度超過分が小さいと、ノイズはキャンセルされないものの、不快なノイズがそれほど大きくなることはないが、車両の速度超過分が大きいほど、運転者には、不快なノイズが大きく聞こえる。このため、速度が超過しない状態において、ノイズキャンセラ１６によりロードノイズ等のノイズがキャンセルされて、快適な運転を行っている運転者が、ノイズの増加によって、速度の超過具合を認識することが可能となる。

また、出力音声制御部１７は、速度比較部１２による比較結果に基づいて、出力音声取得部１５から供給された出力音声の周波数特性を必要に応じて変更し、スピーカー５に供給して音声出力させる。具体的には、出力音声制御部１７は、速度比較部１２による比較結果が、現在の車両速度が制限速度を超過していないことを示していた場合、出力音声取得部１５から供給された出力音声の周波数特性を変更することなく、スピーカー５に供給して音声出力させる。そして、出力音声制御部１７は、速度比較部１２による比較結果が、現在の車両速度が制限速度を超過していることを示していた場合、出力音声取得部１５から供給された出力音声の周波数特性を変更することにより、ユーザにとって不快な音声に変換し、スピーカー５に供給して音声出力させる。具体的には、出力音声を周波数帯域ごとに分解し、特定周波数の音量を高めるまたは低くすることで周波数スペクトルに乱れを生じさせる。または音声出力にフィルタをかけ、所定値以上の音量をクリップして抑制することで出力波形に乱れを生じさせてもよい。時間軸に沿ってフィルタ特性を可変させ、出力音圧を一定とさせないようにすることで不快な音声としてもよい。この時、出力音声制御部１７は、速度超過が大きくなればなるほど、指数関数的にユーザの不快感が増すように、出力音声を不快な音声に変換してもよい。

また、出力音声制御部１７は、速度比較部１２による比較結果が、現在の車両速度が制限速度を超過していることを示していた場合、出力音声取得部１５から供給された出力音声に対して、ノイズを付加することにより、ユーザにとって不快な音声に変換し、スピーカー５に供給して音声出力させるものとしてもよい。この時、出力音声制御部１７は、速度超過が大きくなればなるほど、指数関数的にユーザの不快感が増すように、出力音声に付加するノイズを大きくする。付加するノイズは、取得したロードノイズであってもよく、図示しない記憶部に記憶される不快音または不快な音声であってもよい。

周波数特性の歪みの大きさや、出力音声に加えられるノイズの大きさが、速度超過にともなって大きくなる、すなわち、速度が超過するほど、指数関数的にユーザの不快感が増すような音声が出力されると、車両の速度超過分が小さいうちは、疑似エンジン音やカーオーディオ１３の出力音声の不快さはそれほど大きくなることはないが、車両の速度超過分が大きいほど、疑似エンジン音やカーオーディオ１３の出力音声は不快なものとなる。このため、速度が超過しない状態において、疑似エンジン音やカーオーディオ１３の出力音声によって快適な運転を行っている運転者が、出力音声のひずみやノイズの増加によって、速度の超過具合を認識し、速度を制御するよう促すことが可能となる。

なお、ここでは、車両の速度が制限速度を超えた場合、その超過分に基づいて、指数関数的にユーザの不快さが増すような音声出力を行うものとして説明したが、例えば、車両の速度が制限速度から一定の値を減算した速度よりも速くなった場合に、指数関数的にユーザの不快さが増すような音声出力を行うものとしてもよい。

このように、出力音声制御装置１は、制限速度、および、車両の速度を取得して比較する速度比較部１２と、音声を生成する音声生成部であるカーオーディオ１３、疑似エンジン音生成部１４、および、ノイズキャンセラ１６と、速度比較部による速度比較の結果、車両の速度が制限速度を超過していた場合、カーオーディオ１３、疑似エンジン音生成部１４、または、ノイズキャンセラ１６により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御部１７とを備える。

したがって、速度が超過しない状態において、ノイズキャンセラ１６によるロードノイズ等のキャンセルによって、または、疑似エンジン音やカーオーディオ１３の出力音声によって快適な運転を行っている運転者が、出力音声のひずみやノイズの増加によって、速度の超過具合を認識することが可能となる。

次に、図２および図３のフローチャートを参照して、出力音声制御システムが実行する処理について説明する。

ステップＳ１において、制限速度認識部１１は、カーナビゲーション装置２、または、標識画像認識装置３から供給された情報に基づいて、車両が現在走行している位置の制限速度を認識する。制限速度認識部１１は、認識した制限速度情報を、速度比較部１２に供給する。

ステップＳ２において、車両速度検出装置４は、車両速度を取得する。車両速度検出装置４は、認識した車両速度情報を、速度比較部１２に供給する。

ステップＳ３において、速度比較部１２は、車両速度と制限速度とを比較し、比較結果を出力音声制御装置１の出力音声制御部１７に供給する。

ステップＳ４において、出力音声制御部１７は、速度比較部１２による比較結果に基づいて、出力される音声を制御する必要があるか否か、すなわち、車両速度は制限速度を超過しているか否かを判断する。

ステップＳ４において、出力される音声を制御する必要がない、すなわち、車両速度が制限速度を超過していないと判断された場合、ステップＳ５において、出力音声制御部１７は、カーオーディオ１３、疑似エンジン音生成部１４、および、ノイズキャンセラ１６を制御して、通常の音声出力処理を実行させ、処理は、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

ステップＳ４において、出力される音声を制御する必要がある、すなわち、車両速度が制限速度を超過していると判断された場合、ステップＳ６において、出力音声制御部１７は、出力中の音声は、ノイズキャンセラ１６からの音声であるか否かを判断する。

ステップＳ６において、ノイズキャンセラ１６からの音声であると判断された場合、ステップＳ７において、出力音声制御部１７は、ノイズキャンセラ１６を制御し、キャンセルするべき音声（ノイズ）の同相の音声を、比較結果に基づいた強度で生成させる。ノイズキャンセラ１６は、ロードノイズなどのノイズと同相の音声データを出力音声制御部１７の制御に基づいた強度、すなわち、その速度超過が大きくなればなるほど、指数関数的にユーザの不快感が増すような強度で生成し、スピーカー５に供給する。但し、ノイズキャンセラ１６からの音声出力レベルが小さい場合には、ステップＳ８の処理を実行するようにしてもよい。

ステップＳ６において、ノイズキャンセラ１６からの音声ではないと判断された場合、または、ステップＳ７の処理の終了後、ステップＳ８において、出力音声制御部１７は、出力中の音声は、疑似エンジン音であるか否かを判断する。

ステップＳ８において、出力中の音声は、疑似エンジン音であると判断された場合、ステップＳ９において、出力音声制御部１７は、疑似エンジン音生成部１４により生成され、出力音声取得部１５から供給される疑似エンジン音を、比較結果に基づいて、速度超過が大きくなればなるほど、指数関数的にユーザの不快感が増すように周波数特性を制御して変更し、スピーカー５に供給する。

ステップＳ８において、出力中の音声は、疑似エンジン音ではないと判断された場合、または、ステップＳ９の処理の終了後、ステップＳ１０において、出力音声制御部１７は、出力中の音声は、カーオーディオ１３からの音声であるか否かを判断する。

ステップＳ１０において、出力中の音声は、カーオーディオ１３からの音声であると判断された場合、ステップＳ１１において、出力音声制御部１７は、カーオーディオ１３から出力され、音声取得部から供給される音声データを、比較結果に基づいて、速度超過が大きくなればなるほど、指数関数的にユーザの不快感が増すようにオーディオ出力にノイズを付加し、スピーカー５に供給する。ここでは、ユーザの不快感が増すようにオーディオ出力にノイズを付加するものとして説明したが、オーディオ出力の周波数特性を歪ませることにより、ユーザの不快感が増すよう制御するものとしてもよい。

ステップＳ１２において、出力中の音声は、カーオーディオ１３からの音声ではないと判断された場合、または、ステップＳ１１の処理の終了後、ステップＳ１０において、スピーカー５は、必要に応じて制御された音声データの供給を受けて、これを出力し、処理は、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

このような処理により、速度が超過しない状態において、ノイズキャンセラ１６によるロードノイズ等のキャンセルによって、または、疑似エンジン音やカーオーディオ１３の出力音声によって快適な運転を行っている運転者が、出力音声のひずみやノイズの増加によって、速度の超過具合を認識することが可能となる。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１…出力音声制御装置、 ２…カーナビゲーション装置、 ３…標識画像認識装置、 ４…車両速度検出装置、 ５…スピーカー、 １１…制限速度認識部、 １２…速度比較部、 １３…カーオーディオ、 １４…疑似エンジン音生成部、 １５…出力音声取得部、 １６…ノイズキャンセラ、 １７…出力音声制御部

Claims (8)

1. 車両に備えられる出力音声制御装置において、
   制限速度、および、前記車両の速度を取得して比較する速度比較部と、
   音声を生成する音声生成部と、
   前記速度比較部による速度比較の結果、前記車両の速度が前記制限速度を超過していた場合、前記音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御部と
   を備えることを特徴とする出力音声制御装置。
2. 請求項１に記載の出力音声制御装置において、
   前記音声生成部は、ノイズと逆相の音声を出力するノイズキャンセラであり、
   前記出力音声制御部は、前記車両の速度が前記制限速度を超過していた場合、前記音声生成部を制御して、前記ノイズと同相の音声を出力させる
   ことを特徴とする出力音声制御装置。
3. 請求項１または２に記載の出力音声制御装置において、
   前記出力音声制御部は、前記音声生成部により生成される音声の波形を歪ませる
   ことを特徴とする出力音声制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の出力音声制御装置において、
   前記出力音声制御部は、前記音声生成部により生成される音声にノイズを付加する
   ことを特徴とする出力音声制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の出力音声制御装置において、
   前記出力音声制御部は、前記速度比較部による速度比較の結果、前記車両の速度が前記制限速度を超過していた場合、前記速度が前記制限速度から超過している大きさに応じて指数関数的に前記ユーザの不快感が増すように、前記音声生成部により生成される音声を制御する
   ことを特徴とする出力音声制御装置。
6. 車両の制限速度を検出する制限速度検出装置と、
   前記車両の走行速度を検出する車両速度検出装置と、
   前記制限速度検出装置により検出された前記制限速度、および、前記車両速度検出装置により検出された前記車両の速度に基づいて、音声の出力を制御する出力音声制御装置と、
   出力音声制御装置により制御された音声を出力する音声出力装置と
   を含み、
   前記出力音声制御装置は、
   前記制限速度検出装置により検出された前記制限速度、および、前記車両速度検出装置により検出された前記車両の速度を比較する速度比較部と、
   音声を生成する音声生成部と、
   前記速度比較部による速度比較の結果、前記車両の速度が前記制限速度を超過していた場合、前記音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御部と
   を備える
   ことを特徴とする出力音声制御システム。
7. 音声を生成する音声生成部を有する車両に備えられる出力音声制御装置の出力音声制御方法において、
   制限速度、および、前記車両の速度を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップの処理により取得された前記制限速度と前記車両の速度とを比較する速度比較ステップと、
   前記速度比較ステップの処理による速度比較の結果、前記車両の速度が前記制限速度を超過していた場合、前記音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御ステップと
   を含むことを特徴とする出力音声制御方法。
8. 音声を生成する音声生成部を有する車両に備えられるコンピュータに、
   制限速度、および、前記車両の速度を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップの処理により取得された前記制限速度と前記車両の速度とを比較する速度比較ステップと、
   前記速度比較ステップの処理による速度比較の結果、前記車両の速度が前記制限速度を超過していた場合、前記音声生成部により生成された音声を、ユーザが不快感を得る音声に変換されるよう出力音声を制御する出力音声制御ステップと
   を含む処理を実行させるプログラム。
   
   

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