JP3684771B2 - 車両用音楽データ所得システム、無線基地局 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載移動局が無線基地局から音楽データを取得する車両用音楽データ取得システムであって、音楽データのデータ量を削減することにより通信効率を向上できるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のオーディオ機器が普及しており、ユーザは、オーディオ機器を利用して好きな音楽をかけ、運転を快適に楽しむことができる。従来は、カセットテープやＣＤなどの音楽記録媒体がオーディオ機器に装着され、この媒体から読み出された音楽データがスピーカより出力される。ユーザは、自分の好きな音楽を記録した媒体を運転前に用意しておき、車両に持ち込む必要があった。
【０００３】
一方、近年、車両に通信機を搭載し、情報センタから車両に各種の情報を送ることが提案されている。例えば、車両に交通情報を提供するシステムであるＶＩＣＳ（ビークル・インフォメーション・アンド・コミュニケーション・システム）が実現されている。このような通信システムをさらに発展させ、種々の情報を車両に送ることが図られている。これにより、車両の機能を向上したり、新たなサービスを提供することが期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景のもと、通信システムを利用して車両に音楽データを送ることが考えられる。例えば、車両のユーザが、ある曲のリクエストを情報センタに送信すると、情報センタが、リクエストに応えて音楽データを返信する。ユーザは、予め音楽記録媒体を用意しておかなくとも、好きなときに、好きな音楽を聴くことができ、運転をより快適に楽しむことができる。
【０００５】
ここで、車両と情報センタの通信状態はいつも良好に保たれているわけではなく、データ通信中に車両がトンネルなどの通信不能エリアに入ってしまう可能性もある。従って、音楽データをできるだけ短時間で送信する必要がある。そのためには、通信効率を極力高めること、すなわち、できるだけ少ないデータ量で、十分な高音質を得られる音楽データを送ることが望まれる。しかし、従来の通信技術には、車両で聴くための音楽データを送るということを考慮して通信効率を向上する技術はなかった。
【０００６】
例えば、特開平５−７１８１号公報に記載の無線電話装置は、基地局から送信される音声信号を受信し、可変長符号化し、符号化した音声信号を半導体メモリに記憶させる。この装置では、受信後にデータ圧縮が行われるが、基地局から無線電話機への通信効率は向上されない。
【０００７】
また、従来より各種の圧縮技術（ＭＰＥＧオーディオなど）が提案されており、圧縮技術を適用することにより通信効率が向上される。しかし、通信カラオケシステムに見られるように、従来の通信システムでは、どの受信局に対しても同じデータ量で同じ内容の音楽データが送られる。受信側のオーディオ機器の仕様や、音楽再生場所の静粛度（遮蔽・防音性能）が決まっているからである。
【０００８】
これに対し、受信局が車載されている場合を考えると、車両ごとに異なるオーディオ機器を搭載している。例えば、モノラルオーディオ機器を備えた車両にステレオ音楽データを送ったとする。車両にとっては、必要な音楽データ（モノラル用）とともに無駄なデータも送られてくることを意味する。
【０００９】
また、音楽データの通信では、標準的な暗騒音以下の信号を音楽データからカットすることが一般的である。ところが、車種ごとに静粛度が異なっており、多くの車両では、上記の標準的な暗騒音以上の音量の音も聴こえない。車両にとってみれば、音楽データに混じって、再生してもユーザに聴こえない無駄なデータが送られることになる。
【００１０】
このように、車両で再生する音楽を通信する場合には、従来の圧縮手法に加え、無駄なデータを省いて通信効率を向上する余地がある。どのようなデータが無駄かは車両ごとに異なっており、各車両に必要最小限のデータを送ることにより、さらなる通信効率の向上が期待できる。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に音楽データを送るという観点に立って従来よりも通信効率を高めることが可能な車両用音楽データ取得システム、およびそのシステムに好適な車載移動局を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用音楽データ取得システムは、車載移動局と、無線基地局からなる車両用音楽データ取得システムであって、車載移動局は、第１送受信手段と、制御手段とを備え、第１送受信手段は、無線基地局と各種データの送受信を可能とし、制御手段は、音楽データ要求の際、自車の静粛度に関する条件データを第１送受信手段に送信させ、無線基地局は、第２送受信手段と、音楽データ処理手段とを備え、第２送受信手段は、車載移動局と各種データの送受信を可能とし、音楽データ処理手段は、車載移動局から要求と共に受信した条件データに対応する周波数特性上の最小再生限界特性に基づいて、送信対象となる音楽データを圧縮して当該車載移動局へ送信させる。
【００１３】
また、本発明の一態様の無線基地局は、送受信手段と、音楽データ処理手段とを備え、車載移動局からの要求に応じて音楽データを送信する無線基地局であって、送受信手段は、車載移動局と各種データの送受信を可能とし、音楽データ処理手段は、車載移動局から要求と共に受信した条件データに対応する周波数特性上の最小再生限界特性に基づいて、送信対象となる音楽データを圧縮して当該車載移動局へ送信させる。
【００１４】
本発明によれば、車載移動局が自車の音楽再生条件を示す再生条件データを無線基地局に送信する。再生条件データを受けた車載移動局では、この再生条件データに基づいてデータ量を削減した音楽データである条件適応音楽データが生成される。
【００１７】
車両の静粛度は、車室の防音部材などの装備、ボディ剛性、エンジン仕様などによって決まる。静粛度が高い車両では、音量の比較的小さな音もユーザに聴こえる。静粛度が低い車両では、音量の小さい音はユーザには聴こえない。静粛度に関するデータは、静粛度そのもの（例えば、車内で聴こえる最小限の音量）でもよい。また、静粛度に関するデータは、「車種」などでもよい。この場合、無線基地局には、「車種」ごとの静粛度を用意しておく。
【００１８】
無線基地局では、車両の静粛度に基づいて音楽データのデータ量が削減される。例えば、音楽データの圧縮の際に、車両では聴こえない音量の音を表すデータを削ってしまう。通常の圧縮技術での暗騒音よりも大きな音量のデータも削られることになる。車両ごとに静粛度が異なるので、データ削減量も車両ごとに異なる。上記のデータ削減により、車両にとってみれば、再生してもユーザに聴こえない無駄なデータを省いた音楽データが送られてくることになる。静粛度が高い車両に対しても、静粛度が低い車両に対しても、その車両にて聴こえる範囲の音を十分に再生でき、かつ、できるだけ少ないデータ量の音楽データが送られてくる。
【００１９】
このように、本発明によれば、再生条件データに基づいてデータ量を削減した音楽データである条件適応音楽データが、無線基地局から車載移動局へ送られる。車載移動局では、条件適応音楽データに対して自車の音楽再生条件に対応した処理が施され、音楽が再生出力される。従って、車両の音楽再生条件下では十分な音質を得られる範囲で、通信時のデータ量を効果的に削減できる。特に、車両ごとに音楽再生条件が異なることに対応し、各車両に対して無駄のないデータ通信が行われる。これにより、通信効率が向上し、車両は短時間で音楽データを取得することが可能となる。
【００２１】
また、従来の圧縮技術に加えて本発明のデータ削減を採用することが好適である。これにより、両者のデータ削減効果が合わさって、通信効率が一層向上する。例えば、後述する実施形態に示されるように、ＭＰＥＧオーディオ圧縮に、上記の車両静粛度に基づいた圧縮を組み込むことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。本実施形態では、情報センタが本発明の無線基地局に相当する。車両から情報センタへは、リクエスト曲名が送られる。情報センタから車両へは、リクエストに応えて音楽データが送られる。
【００２３】
「データ削減手法」
まず、本実施形態における、通信時のデータ量削減手法の原理を説明する。車両から情報センタへは、リクエスト曲名とともに、自車の音楽再生条件に関する再生条件データが送られる。再生条件データには、車種、車両の年式、オーディオ機器仕様などが含まれる。オーディオ機器仕様には、オーディオ出力装置やデータ通信関連装置についての、各種ハードウェアやソフトウェアの情報が必要に応じて含まれる。情報センタは、車両から送られた情報を基にして、リクエストを送った車両に適する範囲で極力データ量が少ない音楽データを送り返す。本実施形態では、下記の（１）、（２）の手法を併用することにより音楽データのデータ量が削減される。
【００２４】
（１）「オーディオ機器仕様（チャネル数等）に基づいたデータ削減」
オーディオ機器仕様には、モノラル、ステレオ、マルチチャネル（例えば５．１チャネル）などのオーディオ再生能力（再生可能レベル）が含まれる。情報センタは、再生能力に適合する音楽データを返信する。例えば車両側がモノラルタイプのオーディオ機器を備えていれば、モノラル音楽データを返信する。ステレオタイプ、マルチチャネルタイプに対しては、それぞれステレオ音楽データ、マルチチャネル音楽データを返信する。モノラルタイプのオーディオ機器を備えた車両に対して、ステレオ音楽データやマルチチャネル音楽データを送るといったことがない。従って、無駄なデータが省かれ、通信時のデータ量が削減される。なお、後述する具体的構成例では、モノラルとステレオのいずれかのデータを送る場合を取り上げて説明する。
【００２５】
（２）「車両の特性に基づいた聴覚心理符号化」
音楽データの圧縮方式として、国際標準であるＭＰＥＧオーディオ規格がある。ＭＰＥＧオーディオ規格では、下記のごとく、人が聴きとれない音のデータは削除してしまう。いわゆる聴覚心理符号化である。
【００２６】
（Ａ）静寂時の最小可聴限界以下の音量のデータのカット。；
（Ｂ）周波数マスク領域のカット。人の耳には、周波数的に近い音は聞こえない。そこで大きな音と周波数が近い小さな音はカットされる。；
（Ｃ）時間マスク領域のカット。人の耳には大きな音の直後の小さな音は聞こえないので、この小さな音がカットされる。
【００２７】
図１には、ＭＰＥＧの圧縮方式が示されている。図１において横軸は周波数、縦軸は音量である。図中の実線は、ある時点における圧縮前の音楽データの波形を示している。一点鎖線Ｘは、上記（Ａ）の最小可聴限界を示すラインである。点線Ｙは、マスキングスレッショルドと言われ、上記（Ｂ）、（Ｃ）のマスク領域を示すラインである。ＭＰＥＧでは、上記２つのラインＸ、Ｙを下回る音量のデータをカットすることにより、データ量が削減される。
【００２８】
本実施形態では、さらに、図１に太い点線Ｚで示す「最小再生限界特性」が設定される。最小再生限界特性のラインは、下記に説明するように、車両に送る価値のないデータをカットして通信効率を高めるためのラインであり、下記の２つの条件に基づいて設定されている。
【００２９】
（ａ）静粛度（騒音状態）
静粛度は、前述のように、車室の防音部材などの装備、ボディー構成、エンジン仕様などによって決まる。本実施形態では、車種情報により、車両の静粛度を特定する。静粛度に応じ、車両での実際の最小可聴限界が決まる。車内の実際の最小可聴限界は、通常は、ＭＰＥＧで規定されている静寂時の最小可聴限界よりも高い。この実際の最小可聴限界以下のデータがカットされるように、最小再生限界特性ラインＺが設定される。
【００３０】
（ｂ）オーディオ機器仕様
オーディオ機器には、スピーカ性能など、性能の優劣がある。そのため、オーディオ機器ごとに、再生可能な周波数−音量の領域が異なる。そこで、オーディオ機器仕様に基づき、再生できない領域のデータがカットされるように、最小再生限界特性ラインＺが設定される。
【００３１】
上記の最小再生限界特性は、車種ごとに、またオーディオ機器ごとに異なる。リクエストを送った車両の特性ラインＺを示すデータが、情報センタにて使用される。特性ラインＺとＭＰＥＧの信号カットラインＸ、Ｙを用いて、音楽データが圧縮符号化される。このとき、ラインＸ、Ｙ、Ｚのいずれかを下回る音量のデータは削除され、すべてのラインを上回る音量のデータが符号化される。
【００３２】
なお、後述の構成例では、情報センタに、車種、オーディオ機器と特性ラインＺを対応づけたテーブルが用意されている。車両から送られた情報に基づいて、リクエストを送った車両の特性ラインＺがテーブルから選択される。
【００３３】
上記のように、「最小再生限界特性」を用いたことにより、車両の静粛度に応じ、再生してもユーザに聴きとれない不要なデータが削除される（ａ）。さらに、車両のオーディオ機器仕様に基づき、車両で再生できないデータが削除される（ｂ）。従って、車両に送る価値のあるデータ（すなわち、実際に車両側で再生可能であり、かつ、ユーザが聴きとれるデータ）が送信される。不要なデータが省かれるので、通信効率が向上する。
【００３４】
「車両用音楽データ取得システムの構成例」
図２は、本実施形態の車両用音楽データ取得システムの構成を示すブロック図である。同図左半部において、制御部１は、車両側のシステム全体を制御している。制御部１には、車両記憶部３が接続されており、車両記憶部３には、曲名リストが記憶されている。曲名リストは、ユーザからのリクエストを受け付けるときに使用される。また車両記憶部３には、車両付加情報として、車種（年式を含む）、制御部１のＣＰＵタイプ、オーディオ機器仕様が記憶されている。さらに、車両記憶部３には、本システムを利用して情報センタから取得した音楽データが記憶されている。音楽データを取得したときに車両記憶部３に書き込むか否かは、ユーザの指示に従って決定される。
【００３５】
また、制御部１には、入力インターフェース部５を介して、ジョイスティック・スイッチ７と音声認識装置９が接続されている。ユーザは、ジョイスティック・スイッチ７を操作して、制御部１に対して各種の指示を入力できる。この指示には、音楽の再生の開始や停止の指示や、リクエスト曲が含まれる。ユーザは、同様の指示を、音声認識装置９を介して音声により入力することもできる。
【００３６】
また制御部１には、出力インターフェース部１１を介してオーディオスピーカ１３およびディスプレイ１５が接続されている。制御部１は、情報センタから入手した音楽データを復号し、出力インターフェース部１１を介してオーディオスピーカ１３へ送る。オーディオスピーカ１３からは、音楽データが増幅後に出力される。ディスプレイ１５には、再生中の音楽の曲名などが表示される。また、ディスプレイ１５には、ユーザからのリクエストを受け付けるために、リクエスト可能な曲名のリストが表示される。ユーザは、ディスプレイ１５を見て、ジョイスティック・スイッチ７を操作し、あるいは音声により、リクエスト曲名を入力する。その他、ディスプレイ１５は、車載ナビゲーション装置などの他の装置のための表示装置に兼用されてもよい。
【００３７】
また、制御部１には、送受信回路１７が接続されており、制御部１は、送受信回路１７を用いて情報センタとの間でデータ通信を行う。
【００３８】
次に、情報センタ側の構成について説明する。音楽データ処理部２０は、情報センタ側のシステム全体を制御する制御部として機能する。音楽データ処理部２０には、送受信回路２２が接続されており、音楽データ処理部２０は、送受信回路２２を用いて車両との間でデータ通信を行う。
【００３９】
また、音楽データ処理部２０には、第１記憶部２４および第２記憶部２６が接続されている。第１記憶部２４には、リクエストに応えるための多数の曲の音楽データが記憶されている。また、第２記憶部２６には、図１を用いて前述にて説明した「最小限界特性データ」が、特性テーブルという形で記憶されている。特性テーブルでは、車種およびオーディオ機器仕様の組み合わせと、その組み合わせに対応する最小限界特性データとが関連づけられている。
【００４０】
音楽データ処理部２０は、リクエストのあった曲の音楽データを第１記憶部２４から読み出す。そして、音楽データ処理部２０は、読み出した音楽データに対し、車両から送られた情報に応じた加工を施して、送信用のデータを生成する。この際、第２記憶部２６から該当車両の最小再生限界データが読み出され、最小再生限界データに基づいて音楽データの圧縮符号化が行われる。前述の図１に説明したように、ＭＰＥＧに準拠しつつ、最小再生限界データを使い、車両の特性を効果的に利用したデータ圧縮が行われる。また、ここでは、オーディオ機器の再生能力（モノラル等）に適合するデータが生成される。このようにして、車両側の音楽再生条件に適応した音楽データが、車両への送信用に生成される。
【００４１】
また、音楽データ処理部２０は、インターネット２８に接続されている。車両からリクエストのあった曲が第１記憶部２４に記憶されていないことがある。このとき、音楽データ処理部２０は、インターネット２８を経由して、未保有の音楽データを入手する。入手された音楽データは、音楽データ処理部２０にて送信用の音楽データを生成するのに用いられるとともに、第１記憶部２４へ書き込まれる。
【００４２】
次に、図３のフローチャートを参照し、ユーザのリクエストからリクエスト曲が再生されるまでの処理を説明する。まず、車両側にて、ユーザによりリクエスト曲が選択される（Ｓ１０）。このとき、制御部１は、車両記憶部３に記憶されている曲名リストを読み出して、ディスプレイ１５に表示させる。ユーザは、ディスプレイ１５を見て、ジョイスティック・スイッチ７の操作により、または音声入力により、リクエスト曲名を入力する。制御部１は、リクエスト曲名が入力されると、車両記憶部３から車両付加情報を読み出す。車両付加情報には、前述のように、車種、ＣＰＵのタイプ、オーディオ機器仕様が含まれる。制御部１は、リクエスト曲名に車両情報を付加する（Ｓ１２）。そして、車両情報を付加したリクエストを送受信回路１７を用いて情報センタへ送信する。
【００４３】
情報センタにおいて、音楽データ処理部２０は、リクエストを受信すると（Ｓ１６）、リクエストされた曲が第１記憶部２４内に保有されているか否かを判断する（Ｓ１８）。保有している場合は、音楽データ処理部２０は、そのデータを第１記憶部２４から読み出す（Ｓ２２）。保有していない場合は、音楽データ処理部２０は、インターネットを使ってデータを検索し（Ｓ２０）、インターネット経由でリクエスト曲のデータを読み込む（Ｓ２２）。
【００４４】
次に、音楽データ処理部２０は、第２記憶部２６から、リクエストを送った車両の最小再生限界データを読み込む（Ｓ２４）。ここでは、車両から送られたリクエストに添付されている車両付加情報が参照される。そして車種とオーディオ機器仕様に対応する最小再生限界データが読み出される。
【００４５】
さらに、音楽データ処理部２０は、車両側のオーディオ機器の再生能力（再生可能レベル）を調べ、オーディオ機器がモノラルタイプか否かを判断する（Ｓ２６）。この判断も、車両から送られた車両付加情報に基づいて行われる。Ｓ２６でＮＯ（ステレオ）の場合、Ｓ２２で読み込んだ音楽データが圧縮符号化され、送信用のデータとしてステレオ用音楽データが生成される（Ｓ２８）。ここでは、図１を用いて説明したように、ＭＰＥＧに準拠しつつ、Ｓ２４で読み込んだ最小再生限界データを使った圧縮が行われる。一方、Ｓ２６でＹＥＳ（モノラル）の場合、送信のためのモノラル用音楽データが生成される（Ｓ３０）。Ｓ３０でもＭＰＥＧに準拠しつつ最小再生限界を用いた圧縮符号化が行われる。Ｓ２８またはＳ３０で圧縮符号化された音楽データ（条件適応音楽データ）は、音楽データ処理部２０から、送受信回路２２を介して車両へ送信される（Ｓ３２）。なお、車両側からモノラル、ステレオの種別を示す情報が送られてきていない場合には、デフォルトとして、ステレオ用音楽データが生成される。
【００４６】
車両側では、音楽データが受信されると（Ｓ３４）、制御部１は、この圧縮データを復号する。復号は、情報センタ側での圧縮（Ｓ２８、Ｓ３０）と逆の手順で行われる。車両記憶部３には、自己の最小再生限界データが記憶されており、このデータが、適宜、復号処理に使用される。制御部１は、復号したデータを、出力インターフェース１１を介してオーディオスピーカ１３へ送る。Ｄ／Ａ変換器（図示せず）にてアナログ信号に変換され、増幅器（図示せず）にて増幅された音楽データが、オーディオスピーカ１３より出力される（Ｓ３６）。このとき、制御部１は、適宜、再生中の曲名などをディスプレイ１５に表示させる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明した。本実施形態によれば、音楽データの提供を受ける側の車両のオーディオ機器仕様（モノラル、ステレオ等）に基づいて、通信用の音楽データのデータ量が削減される。また、図１に示したように、リクエストを送ってきた車両の最小再生限界特性に基づいた圧縮処理が行われ、車両側で再生できないデータや、再生してもユーザに聴き取れないデータが削除される。このようにして、車両の音楽再生条件下では十分な音質を得られる範囲で、通信時のデータ量を効果的に大幅削減できる。特に車両毎に音楽再生条件が異なることに対応し、相手の車両に適した無駄のないデータ通信が行われる。これにより通信効率が向上し、車両は短時間で音楽データを取得できる。通信途中で車両が通信不能エリアに入ってしまうといった事態の発生確率も低くなる。
【００４８】
なお、本実施形態では、情報センタ側にて、第２記憶部２６に最小再生限界データが格納されていた。これに対し、最小再生限界データは、リクエスト送信時に、リクエストに付加して車両から情報センタへ送られてもよい。
【００４９】
また、情報センタ側では、予め圧縮符号化済みの音楽データを用意して記憶媒体に格納しておいてもよい。この場合、１つの曲に対して、複数の音楽データが用意される。各データは、異なる音楽再生条件（車種やオーディオ機器仕様）に適合するように圧縮されたものである。ある曲のリクエストと車両付加情報が、情報センタへ送られてくる。音楽データ処理部２０は、リクエストされた曲のデータであって車両付加情報に対応するものを記憶媒体から読み出す。読み出されたデータは車両へ送られる。この構成によれば、リクエストを受けて圧縮符号化処理を開始するのと比べ、短時間で車両へのデータ送信を始められる。
【００５０】
また、本実施形態の変形例として、リクエストに付加する車両付加情報に、制御部１のＣＰＵの現状の稼働率を含めることも好適である。例えば、図２の車両側のシステムが、ナビゲーション装置と一体化されていたとする。経路案内処理のために、制御部１のＣＰＵの稼働率が３０％に達していたとする。制御部１は、ＣＰＵの稼働率を車両付加情報に含めて情報センタへ送信する。情報センタにおいて、音楽データ処理部２０は、上記のＣＰＵ稼働率に対応した送信用音楽データの生成を行う。これにより、車両側のＣＰＵで処理しきれない音楽データの通信が回避される。制御部１では送られた音楽データを迅速に処理することができる。
【００５１】
その他、本実施形態では、ユーザは、図３のＳ１０にて、複数のリクエストをまとめて入力できる。また、他の曲の再生中にもリクエストの入力が可能である。情報センタ側での処理やデータ通信にある程度の時間がかかり、リクエストにリアルタイムで応えられないことがありうる。この場合でも、複数曲の一括リクエストや、他の曲の再生中のリクエストにより、ユーザは、複数の曲を休みなく連続して楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の音楽データのデータ量削減手法を示す図である。
【図２】 本発明の実施形態の車両用音楽データ取得システムの構成を示すブロック図である。
【図３】 図２のシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御部、３ 車両記憶部、５ 入力インターフェース、７ ジョイスティック・スイッチ、９ 音声認識装置、１１ 出力インターフェース、１３ オーディオスピーカ、１５ ディスプレイ、１７ 送受信回路、２０ 音楽データ処理部、２２ 送受信回路、２４ 第１記憶部、２６ 第２記憶部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載移動局が無線基地局から音楽データを取得する車両用音楽データ取得システムであって、音楽データのデータ量を削減することにより通信効率を向上できるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のオーディオ機器が普及しており、ユーザは、オーディオ機器を利用して好きな音楽をかけ、運転を快適に楽しむことができる。従来は、カセットテープやＣＤなどの音楽記録媒体がオーディオ機器に装着され、この媒体から読み出された音楽データがスピーカより出力される。ユーザは、自分の好きな音楽を記録した媒体を運転前に用意しておき、車両に持ち込む必要があった。
【０００３】
一方、近年、車両に通信機を搭載し、情報センタから車両に各種の情報を送ることが提案されている。例えば、車両に交通情報を提供するシステムであるＶＩＣＳ（ビークル・インフォメーション・アンド・コミュニケーション・システム）が実現されている。このような通信システムをさらに発展させ、種々の情報を車両に送ることが図られている。これにより、車両の機能を向上したり、新たなサービスを提供することが期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景のもと、通信システムを利用して車両に音楽データを送ることが考えられる。例えば、車両のユーザが、ある曲のリクエストを情報センタに送信すると、情報センタが、リクエストに応えて音楽データを返信する。ユーザは、予め音楽記録媒体を用意しておかなくとも、好きなときに、好きな音楽を聴くことができ、運転をより快適に楽しむことができる。
【０００５】
ここで、車両と情報センタの通信状態はいつも良好に保たれているわけではなく、データ通信中に車両がトンネルなどの通信不能エリアに入ってしまう可能性もある。従って、音楽データをできるだけ短時間で送信する必要がある。そのためには、通信効率を極力高めること、すなわち、できるだけ少ないデータ量で、十分な高音質を得られる音楽データを送ることが望まれる。しかし、従来の通信技術には、車両で聴くための音楽データを送るということを考慮して通信効率を向上する技術はなかった。
【０００６】
例えば、特開平５−７１８１号公報に記載の無線電話装置は、基地局から送信される音声信号を受信し、可変長符号化し、符号化した音声信号を半導体メモリに記憶させる。この装置では、受信後にデータ圧縮が行われるが、基地局から無線電話機への通信効率は向上されない。
【０００７】
また、従来より各種の圧縮技術（ＭＰＥＧオーディオなど）が提案されており、圧縮技術を適用することにより通信効率が向上される。しかし、通信カラオケシステムに見られるように、従来の通信システムでは、どの受信局に対しても同じデータ量で同じ内容の音楽データが送られる。受信側のオーディオ機器の仕様や、音楽再生場所の静粛度（遮蔽・防音性能）が決まっているからである。
【０００８】
これに対し、受信局が車載されている場合を考えると、車両ごとに異なるオーディオ機器を搭載している。例えば、モノラルオーディオ機器を備えた車両にステレオ音楽データを送ったとする。車両にとっては、必要な音楽データ（モノラル用）とともに無駄なデータも送られてくることを意味する。
【０００９】
また、音楽データの通信では、標準的な暗騒音以下の信号を音楽データからカットすることが一般的である。ところが、車種ごとに静粛度が異なっており、多くの車両では、上記の標準的な暗騒音以上の音量の音も聴こえない。車両にとってみれば、音楽データに混じって、再生してもユーザに聴こえない無駄なデータが送られることになる。
【００１０】
このように、車両で再生する音楽を通信する場合には、従来の圧縮手法に加え、無駄なデータを省いて通信効率を向上する余地がある。どのようなデータが無駄かは車両ごとに異なっており、各車両に必要最小限のデータを送ることにより、さらなる通信効率の向上が期待できる。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に音楽データを送るという観点に立って従来よりも通信効率を高めることが可能な車両用音楽データ取得システム、およびそのシステムに好適な車載移動局を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用音楽データ取得システムは、車載移動局と、無線基地局からなる車両用音楽データ取得システムであって、車載移動局は、第１送受信手段と、制御手段とを備え、第１送受信手段は、無線基地局と各種データの送受信を可能とし、制御手段は、音楽データ要求の際、自車の静粛度に関する条件データを第１送受信手段に送信させ、無線基地局は、第２送受信手段と、音楽データ処理手段とを備え、第２送受信手段は、車載移動局と各種データの送受信を可能とし、音楽データ処理手段は、車載移動局から要求と共に受信した条件データに対応する周波数特性上の最小再生限界特性に基づいて、送信対象となる音楽データを圧縮して当該車載移動局へ送信させる。
【００１３】
また、本発明の一態様の無線基地局は、送受信手段と、音楽データ処理手段とを備え、車載移動局からの要求に応じて音楽データを送信する無線基地局であって、送受信手段は、車載移動局と各種データの送受信を可能とし、音楽データ処理手段は、車載移動局から要求と共に受信した条件データに対応する周波数特性上の最小再生限界特性に基づいて、送信対象となる音楽データを圧縮して当該車載移動局へ送信させる。
【００１４】
本発明によれば、車載移動局が自車の音楽再生条件を示す再生条件データを無線基地局に送信する。再生条件データを受けた車載移動局では、この再生条件データに基づいてデータ量を削減した音楽データである条件適応音楽データが生成される。
【００１７】
車両の静粛度は、車室の防音部材などの装備、ボディ剛性、エンジン仕様などによって決まる。静粛度が高い車両では、音量の比較的小さな音もユーザに聴こえる。静粛度が低い車両では、音量の小さい音はユーザには聴こえない。静粛度に関するデータは、静粛度そのもの（例えば、車内で聴こえる最小限の音量）でもよい。また、静粛度に関するデータは、「車種」などでもよい。この場合、無線基地局には、「車種」ごとの静粛度を用意しておく。
【００１８】
無線基地局では、車両の静粛度に基づいて音楽データのデータ量が削減される。例えば、音楽データの圧縮の際に、車両では聴こえない音量の音を表すデータを削ってしまう。通常の圧縮技術での暗騒音よりも大きな音量のデータも削られることになる。車両ごとに静粛度が異なるので、データ削減量も車両ごとに異なる。上記のデータ削減により、車両にとってみれば、再生してもユーザに聴こえない無駄なデータを省いた音楽データが送られてくることになる。静粛度が高い車両に対しても、静粛度が低い車両に対しても、その車両にて聴こえる範囲の音を十分に再生でき、かつ、できるだけ少ないデータ量の音楽データが送られてくる。
【００１９】
このように、本発明によれば、再生条件データに基づいてデータ量を削減した音楽データである条件適応音楽データが、無線基地局から車載移動局へ送られる。車載移動局では、条件適応音楽データに対して自車の音楽再生条件に対応した処理が施され、音楽が再生出力される。従って、車両の音楽再生条件下では十分な音質を得られる範囲で、通信時のデータ量を効果的に削減できる。特に、車両ごとに音楽再生条件が異なることに対応し、各車両に対して無駄のないデータ通信が行われる。これにより、通信効率が向上し、車両は短時間で音楽データを取得することが可能となる。
【００２１】
また、従来の圧縮技術に加えて本発明のデータ削減を採用することが好適である。これにより、両者のデータ削減効果が合わさって、通信効率が一層向上する。例えば、後述する実施形態に示されるように、ＭＰＥＧオーディオ圧縮に、上記の車両静粛度に基づいた圧縮を組み込むことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。本実施形態では、情報センタが本発明の無線基地局に相当する。車両から情報センタへは、リクエスト曲名が送られる。情報センタから車両へは、リクエストに応えて音楽データが送られる。
【００２３】
「データ削減手法」
まず、本実施形態における、通信時のデータ量削減手法の原理を説明する。車両から情報センタへは、リクエスト曲名とともに、自車の音楽再生条件に関する再生条件データが送られる。再生条件データには、車種、車両の年式、オーディオ機器仕様などが含まれる。オーディオ機器仕様には、オーディオ出力装置やデータ通信関連装置についての、各種ハードウェアやソフトウェアの情報が必要に応じて含まれる。情報センタは、車両から送られた情報を基にして、リクエストを送った車両に適する範囲で極力データ量が少ない音楽データを送り返す。本実施形態では、下記の（１）、（２）の手法を併用することにより音楽データのデータ量が削減される。
【００２４】
（１）「オーディオ機器仕様（チャネル数等）に基づいたデータ削減」
オーディオ機器仕様には、モノラル、ステレオ、マルチチャネル（例えば５．１チャネル）などのオーディオ再生能力（再生可能レベル）が含まれる。情報センタは、再生能力に適合する音楽データを返信する。例えば車両側がモノラルタイプのオーディオ機器を備えていれば、モノラル音楽データを返信する。ステレオタイプ、マルチチャネルタイプに対しては、それぞれステレオ音楽データ、マルチチャネル音楽データを返信する。モノラルタイプのオーディオ機器を備えた車両に対して、ステレオ音楽データやマルチチャネル音楽データを送るといったことがない。従って、無駄なデータが省かれ、通信時のデータ量が削減される。なお、後述する具体的構成例では、モノラルとステレオのいずれかのデータを送る場合を取り上げて説明する。
【００２５】
（２）「車両の特性に基づいた聴覚心理符号化」
音楽データの圧縮方式として、国際標準であるＭＰＥＧオーディオ規格がある。ＭＰＥＧオーディオ規格では、下記のごとく、人が聴きとれない音のデータは削除してしまう。いわゆる聴覚心理符号化である。
【００２６】
（Ａ）静寂時の最小可聴限界以下の音量のデータのカット。；
（Ｂ）周波数マスク領域のカット。人の耳には、周波数的に近い音は聞こえない。そこで大きな音と周波数が近い小さな音はカットされる。；
（Ｃ）時間マスク領域のカット。人の耳には大きな音の直後の小さな音は聞こえないので、この小さな音がカットされる。
【００２７】
図１には、ＭＰＥＧの圧縮方式が示されている。図１において横軸は周波数、縦軸は音量である。図中の実線は、ある時点における圧縮前の音楽データの波形を示している。一点鎖線Ｘは、上記（Ａ）の最小可聴限界を示すラインである。点線Ｙは、マスキングスレッショルドと言われ、上記（Ｂ）、（Ｃ）のマスク領域を示すラインである。ＭＰＥＧでは、上記２つのラインＸ、Ｙを下回る音量のデータをカットすることにより、データ量が削減される。
【００２８】
本実施形態では、さらに、図１に太い点線Ｚで示す「最小再生限界特性」が設定される。最小再生限界特性のラインは、下記に説明するように、車両に送る価値のないデータをカットして通信効率を高めるためのラインであり、下記の２つの条件に基づいて設定されている。
【００２９】
（ａ）静粛度（騒音状態）
静粛度は、前述のように、車室の防音部材などの装備、ボディー構成、エンジン仕様などによって決まる。本実施形態では、車種情報により、車両の静粛度を特定する。静粛度に応じ、車両での実際の最小可聴限界が決まる。車内の実際の最小可聴限界は、通常は、ＭＰＥＧで規定されている静寂時の最小可聴限界よりも高い。この実際の最小可聴限界以下のデータがカットされるように、最小再生限界特性ラインＺが設定される。
【００３０】
（ｂ）オーディオ機器仕様
オーディオ機器には、スピーカ性能など、性能の優劣がある。そのため、オーディオ機器ごとに、再生可能な周波数−音量の領域が異なる。そこで、オーディオ機器仕様に基づき、再生できない領域のデータがカットされるように、最小再生限界特性ラインＺが設定される。
【００３１】
上記の最小再生限界特性は、車種ごとに、またオーディオ機器ごとに異なる。リクエストを送った車両の特性ラインＺを示すデータが、情報センタにて使用される。特性ラインＺとＭＰＥＧの信号カットラインＸ、Ｙを用いて、音楽データが圧縮符号化される。このとき、ラインＸ、Ｙ、Ｚのいずれかを下回る音量のデータは削除され、すべてのラインを上回る音量のデータが符号化される。
【００３２】
なお、後述の構成例では、情報センタに、車種、オーディオ機器と特性ラインＺを対応づけたテーブルが用意されている。車両から送られた情報に基づいて、リクエストを送った車両の特性ラインＺがテーブルから選択される。
【００３３】
上記のように、「最小再生限界特性」を用いたことにより、車両の静粛度に応じ、再生してもユーザに聴きとれない不要なデータが削除される（ａ）。さらに、車両のオーディオ機器仕様に基づき、車両で再生できないデータが削除される（ｂ）。従って、車両に送る価値のあるデータ（すなわち、実際に車両側で再生可能であり、かつ、ユーザが聴きとれるデータ）が送信される。不要なデータが省かれるので、通信効率が向上する。
【００３４】
「車両用音楽データ取得システムの構成例」
図２は、本実施形態の車両用音楽データ取得システムの構成を示すブロック図である。同図左半部において、制御部１は、車両側のシステム全体を制御している。制御部１には、車両記憶部３が接続されており、車両記憶部３には、曲名リストが記憶されている。曲名リストは、ユーザからのリクエストを受け付けるときに使用される。また車両記憶部３には、車両付加情報として、車種（年式を含む）、制御部１のＣＰＵタイプ、オーディオ機器仕様が記憶されている。さらに、車両記憶部３には、本システムを利用して情報センタから取得した音楽データが記憶されている。音楽データを取得したときに車両記憶部３に書き込むか否かは、ユーザの指示に従って決定される。
【００３５】
また、制御部１には、入力インターフェース部５を介して、ジョイスティック・スイッチ７と音声認識装置９が接続されている。ユーザは、ジョイスティック・スイッチ７を操作して、制御部１に対して各種の指示を入力できる。この指示には、音楽の再生の開始や停止の指示や、リクエスト曲が含まれる。ユーザは、同様の指示を、音声認識装置９を介して音声により入力することもできる。
【００３６】
また制御部１には、出力インターフェース部１１を介してオーディオスピーカ１３およびディスプレイ１５が接続されている。制御部１は、情報センタから入手した音楽データを復号し、出力インターフェース部１１を介してオーディオスピーカ１３へ送る。オーディオスピーカ１３からは、音楽データが増幅後に出力される。ディスプレイ１５には、再生中の音楽の曲名などが表示される。また、ディスプレイ１５には、ユーザからのリクエストを受け付けるために、リクエスト可能な曲名のリストが表示される。ユーザは、ディスプレイ１５を見て、ジョイスティック・スイッチ７を操作し、あるいは音声により、リクエスト曲名を入力する。その他、ディスプレイ１５は、車載ナビゲーション装置などの他の装置のための表示装置に兼用されてもよい。
【００３７】
また、制御部１には、送受信回路１７が接続されており、制御部１は、送受信回路１７を用いて情報センタとの間でデータ通信を行う。
【００３８】
次に、情報センタ側の構成について説明する。音楽データ処理部２０は、情報センタ側のシステム全体を制御する制御部として機能する。音楽データ処理部２０には、送受信回路２２が接続されており、音楽データ処理部２０は、送受信回路２２を用いて車両との間でデータ通信を行う。
【００３９】
また、音楽データ処理部２０には、第１記憶部２４および第２記憶部２６が接続されている。第１記憶部２４には、リクエストに応えるための多数の曲の音楽データが記憶されている。また、第２記憶部２６には、図１を用いて前述にて説明した「最小限界特性データ」が、特性テーブルという形で記憶されている。特性テーブルでは、車種およびオーディオ機器仕様の組み合わせと、その組み合わせに対応する最小限界特性データとが関連づけられている。
【００４０】
音楽データ処理部２０は、リクエストのあった曲の音楽データを第１記憶部２４から読み出す。そして、音楽データ処理部２０は、読み出した音楽データに対し、車両から送られた情報に応じた加工を施して、送信用のデータを生成する。この際、第２記憶部２６から該当車両の最小再生限界データが読み出され、最小再生限界データに基づいて音楽データの圧縮符号化が行われる。前述の図１に説明したように、ＭＰＥＧに準拠しつつ、最小再生限界データを使い、車両の特性を効果的に利用したデータ圧縮が行われる。また、ここでは、オーディオ機器の再生能力（モノラル等）に適合するデータが生成される。このようにして、車両側の音楽再生条件に適応した音楽データが、車両への送信用に生成される。
【００４１】
また、音楽データ処理部２０は、インターネット２８に接続されている。車両からリクエストのあった曲が第１記憶部２４に記憶されていないことがある。このとき、音楽データ処理部２０は、インターネット２８を経由して、未保有の音楽データを入手する。入手された音楽データは、音楽データ処理部２０にて送信用の音楽データを生成するのに用いられるとともに、第１記憶部２４へ書き込まれる。
【００４２】
次に、図３のフローチャートを参照し、ユーザのリクエストからリクエスト曲が再生されるまでの処理を説明する。まず、車両側にて、ユーザによりリクエスト曲が選択される（Ｓ１０）。このとき、制御部１は、車両記憶部３に記憶されている曲名リストを読み出して、ディスプレイ１５に表示させる。ユーザは、ディスプレイ１５を見て、ジョイスティック・スイッチ７の操作により、または音声入力により、リクエスト曲名を入力する。制御部１は、リクエスト曲名が入力されると、車両記憶部３から車両付加情報を読み出す。車両付加情報には、前述のように、車種、ＣＰＵのタイプ、オーディオ機器仕様が含まれる。制御部１は、リクエスト曲名に車両情報を付加する（Ｓ１２）。そして、車両情報を付加したリクエストを送受信回路１７を用いて情報センタへ送信する。
【００４３】
情報センタにおいて、音楽データ処理部２０は、リクエストを受信すると（Ｓ１６）、リクエストされた曲が第１記憶部２４内に保有されているか否かを判断する（Ｓ１８）。保有している場合は、音楽データ処理部２０は、そのデータを第１記憶部２４から読み出す（Ｓ２２）。保有していない場合は、音楽データ処理部２０は、インターネットを使ってデータを検索し（Ｓ２０）、インターネット経由でリクエスト曲のデータを読み込む（Ｓ２２）。
【００４４】
次に、音楽データ処理部２０は、第２記憶部２６から、リクエストを送った車両の最小再生限界データを読み込む（Ｓ２４）。ここでは、車両から送られたリクエストに添付されている車両付加情報が参照される。そして車種とオーディオ機器仕様に対応する最小再生限界データが読み出される。
【００４５】
さらに、音楽データ処理部２０は、車両側のオーディオ機器の再生能力（再生可能レベル）を調べ、オーディオ機器がモノラルタイプか否かを判断する（Ｓ２６）。この判断も、車両から送られた車両付加情報に基づいて行われる。Ｓ２６でＮＯ（ステレオ）の場合、Ｓ２２で読み込んだ音楽データが圧縮符号化され、送信用のデータとしてステレオ用音楽データが生成される（Ｓ２８）。ここでは、図１を用いて説明したように、ＭＰＥＧに準拠しつつ、Ｓ２４で読み込んだ最小再生限界データを使った圧縮が行われる。一方、Ｓ２６でＹＥＳ（モノラル）の場合、送信のためのモノラル用音楽データが生成される（Ｓ３０）。Ｓ３０でもＭＰＥＧに準拠しつつ最小再生限界を用いた圧縮符号化が行われる。Ｓ２８またはＳ３０で圧縮符号化された音楽データ（条件適応音楽データ）は、音楽データ処理部２０から、送受信回路２２を介して車両へ送信される（Ｓ３２）。なお、車両側からモノラル、ステレオの種別を示す情報が送られてきていない場合には、デフォルトとして、ステレオ用音楽データが生成される。
【００４６】
車両側では、音楽データが受信されると（Ｓ３４）、制御部１は、この圧縮データを復号する。復号は、情報センタ側での圧縮（Ｓ２８、Ｓ３０）と逆の手順で行われる。車両記憶部３には、自己の最小再生限界データが記憶されており、このデータが、適宜、復号処理に使用される。制御部１は、復号したデータを、出力インターフェース１１を介してオーディオスピーカ１３へ送る。Ｄ／Ａ変換器（図示せず）にてアナログ信号に変換され、増幅器（図示せず）にて増幅された音楽データが、オーディオスピーカ１３より出力される（Ｓ３６）。このとき、制御部１は、適宜、再生中の曲名などをディスプレイ１５に表示させる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明した。本実施形態によれば、音楽データの提供を受ける側の車両のオーディオ機器仕様（モノラル、ステレオ等）に基づいて、通信用の音楽データのデータ量が削減される。また、図１に示したように、リクエストを送ってきた車両の最小再生限界特性に基づいた圧縮処理が行われ、車両側で再生できないデータや、再生してもユーザに聴き取れないデータが削除される。このようにして、車両の音楽再生条件下では十分な音質を得られる範囲で、通信時のデータ量を効果的に大幅削減できる。特に車両毎に音楽再生条件が異なることに対応し、相手の車両に適した無駄のないデータ通信が行われる。これにより通信効率が向上し、車両は短時間で音楽データを取得できる。通信途中で車両が通信不能エリアに入ってしまうといった事態の発生確率も低くなる。
【００４８】
なお、本実施形態では、情報センタ側にて、第２記憶部２６に最小再生限界データが格納されていた。これに対し、最小再生限界データは、リクエスト送信時に、リクエストに付加して車両から情報センタへ送られてもよい。
【００４９】
また、情報センタ側では、予め圧縮符号化済みの音楽データを用意して記憶媒体に格納しておいてもよい。この場合、１つの曲に対して、複数の音楽データが用意される。各データは、異なる音楽再生条件（車種やオーディオ機器仕様）に適合するように圧縮されたものである。ある曲のリクエストと車両付加情報が、情報センタへ送られてくる。音楽データ処理部２０は、リクエストされた曲のデータであって車両付加情報に対応するものを記憶媒体から読み出す。読み出されたデータは車両へ送られる。この構成によれば、リクエストを受けて圧縮符号化処理を開始するのと比べ、短時間で車両へのデータ送信を始められる。
【００５０】
また、本実施形態の変形例として、リクエストに付加する車両付加情報に、制御部１のＣＰＵの現状の稼働率を含めることも好適である。例えば、図２の車両側のシステムが、ナビゲーション装置と一体化されていたとする。経路案内処理のために、制御部１のＣＰＵの稼働率が３０％に達していたとする。制御部１は、ＣＰＵの稼働率を車両付加情報に含めて情報センタへ送信する。情報センタにおいて、音楽データ処理部２０は、上記のＣＰＵ稼働率に対応した送信用音楽データの生成を行う。これにより、車両側のＣＰＵで処理しきれない音楽データの通信が回避される。制御部１では送られた音楽データを迅速に処理することができる。
【００５１】
その他、本実施形態では、ユーザは、図３のＳ１０にて、複数のリクエストをまとめて入力できる。また、他の曲の再生中にもリクエストの入力が可能である。情報センタ側での処理やデータ通信にある程度の時間がかかり、リクエストにリアルタイムで応えられないことがありうる。この場合でも、複数曲の一括リクエストや、他の曲の再生中のリクエストにより、ユーザは、複数の曲を休みなく連続して楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の音楽データのデータ量削減手法を示す図である。
【図２】 本発明の実施形態の車両用音楽データ取得システムの構成を示すブロック図である。
【図３】 図２のシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御部、３ 車両記憶部、５ 入力インターフェース、７ ジョイスティック・スイッチ、９ 音声認識装置、１１ 出力インターフェース、１３ オーディオスピーカ、１５ ディスプレイ、１７ 送受信回路、２０ 音楽データ処理部、２２ 送受信回路、２４ 第１記憶部、２６ 第２記憶部。
Claims (3)
- 車載移動局と、無線基地局からなる車両用音楽データ取得システムであって、
車載移動局は、第１送受信手段と、制御手段とを備え、
第１送受信手段は、無線基地局と各種データの送受信を可能とし、
制御手段は、音楽データ要求の際、自車の静粛度に関する条件データを第１送受信手段に送信させ、
無線基地局は、第２送受信手段と、音楽データ処理手段とを備え、
第２送受信手段は、車載移動局と各種データの送受信を可能とし、
音楽データ処理手段は、車載移動局から要求と共に受信した条件データに対応する周波数特性上の最小再生限界特性に基づいて、送信対象となる音楽データを圧縮して当該車載移動局へ送信させる
車両用音楽データ取得システム。 - 条件データは、車種に関する情報である
請求項１に記載の車両用音楽データ取得システム。 - 送受信手段と、音楽データ処理手段とを備え、車載移動局からの要求に応じて音楽データを送信する無線基地局であって、
送受信手段は、車載移動局と各種データの送受信を可能とし、
音楽データ処理手段は、車載移動局から要求と共に受信した条件データに対応する周波数特性上の最小再生限界特性に基づいて、送信対象となる音楽データを圧縮して当該車載移動局へ送信させる
無線基地局。
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