JPH0368883A - 音響認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、周囲音の中から、特別な音を認識する音響認
識装置に関する。特に、自動車等に載置され、車外音の
中から、踏切や緊急自動車等の各種警報音の種類及び到
来方向を認識してドライバー等に知らせることにより、
安全運転を支援するための装置に利用される。

【従来技術】

従来、２個のマイクロホンの入力音から直接相互相関の
値を算出し、マイクロホン間の時間差を求めて移動音源
の移動方向をＭｌｉｆｌｋする装置が知られている。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、従来装置においては、不規則雑音ではない他
の音（以下「規則雑音」という）が入力されると、その
部分でも相互相関の値が高くなり、この影響で真の信号
の相互相関の値が低くなるため認識対象音の方向が誤認
識される可能性があった。更に、複数の認識対象音が同
時に鳴っている場合は、それぞれの音の到来方向を別々
に求めることはできなかった。又、自動車を取り巻く周
囲音としては、自車の走行音や他車の通過音等の規則雑
音が多く、複数の認識対象音が同時に聞こえることもあ
り、各種警報音の到来方向を認識するのは困難であった
。 本発明は、上記のｙＡ題を解決するために戊されたもの
であり、その目的とするところは、不規則雑音以外に多
くの規則雑音が存在する周囲音から各種警報音の種類と
到来方向を認識し、更に、複数の警報音が同時に鳴った
場合、それぞれの警報音の到来方向を別々に認識するこ
とが可能な音響認識装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するための発明の構成は、第１図にその
概念を示したように、複数の音響電気変換器、周波数分
析手段、種類識別手段、時間差演算手段及び方向識別手
段とから戊る。 上記構成手段はハードウェア又はソフトウェアで構成さ
れる手段により達成され、周波数分析手段は、マイクロ
ホン等の複数の音響電気変換器から出力される時間を変
数とする音響信号の各時刻での周波数特性を求める手段
である。具体的には、帯域可変の通過帯域の急峻なディ
ジタルバンドバスフィルタを用いて周波数をスキャンし
ながら、周波数成分を求めたり、音響信号をフーリエ変
換するフーリエ変換器を用いることができる。又、アナ
ログフィルタで構成し、整流・平滑回路を介した後にＡ
／Ｄ変換しても良く、専用のディジタル回路を用いても
構成できる。更に、ＦＦＴ等の他の演算で置き換えるこ
ともできる。 種類識別手段は、周波数分析手段により求められた音響
信号の周波数特性に基づき、周囲音の種類を識別する手
段である。この具体的手段としては、音声！２ｇｍの手
法として広く使われているＤＰ（ｄｙｎａｍＩｃ　ｐｒ
ｏｇｒａｍｍｉｎｇ）マツチング（法）等を用いて構成
できる。 時間差演算手段は、種類識別手段により識別された周囲
音に対応する周波数特性の時間変化データを各音響信号
の周波数特性の時間変化データから抽出し、この抽出さ
れたデータの相関から複数の音響電気変換器が種類識別
手段により識別された周囲音を検出した時間差を算出す
る手段である。 方向識別手段は、時間差演算手段により算出された時間
差に基づき、種類識別手段により識別された周囲音の到
来方向を識別する手段である。

【作用】

周囲音は複数の音響電気変換器により電気信号である音
響信号にそれぞれ変換され、その音響信号は周波数分析
手段に入力し、その周波数分析手段により各時刻での周
波数特性が求められる。その求められた周波数特性に基
づき、種類識別手段により複数の音響電気変換器がそれ
ぞれ出力する音響信号の少なくとも１つ以上から周囲音
の種類が識別される。その識別された周囲音は、時間差
演算手段に入力し、その時間差演算手段により種類識別
手段において識別されたの周囲音に対応する周波数特性
の時間変化データを各音響信号の周波数特性の時間変化
データから抽出し、この抽出されたデータの相関から複
数の音響電気変換器が識別された周囲音を検出した時間
差が算出される。 その算出された時間差に基づき、方向識別手段により種
類識別手段により識別された周囲音の到来方向が識別さ
れる。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 第２図は、実施例装置の構成を示した構成図である。 車両用警報装置１は、車両外部の音を収音する２個のフ
ィクロホン１１．１２からの音（ｆ　ｉＭ号を所定時間
サンプリングして記憶する音響信号入力部２と、そのサ
ンプリングされた音響信号を分析するために所定の演算
処理を高速で行う高速演算処理部４゛と、音響信号入力
部２でサンプリングされた音響信号を高速演算処理部４
に入力して所定の演算処理を実行させると共にその演算
結果に基づきマイクロホン１１．１２により収音された
外部音から緊急自動車や踏切の遮断機等の種々の警報音
の種類と方向を識別し、その識別結果を表す識別信号を
出力する警報音識別部３と、警報音識別部３からの識別
信号に応じて車両室内に設けられた警報器５２に制御信
号を出力し、車両運転者に各種警報音の識別結果を報知
する出力部５１と、警報音識別部３の識別結果を車両制
御装置６２に送信し、その識別結果に応じた車両制御を
実行させる送信部６１とから構成されている。 ここで、音響信号入力部２においては、先ず、マイクロ
ホン１１．１２からの音響信号がそれぞれの前処理回路
２１．２２に入力され、前処理回路２１．２２を通過し
た音響信号が順次Ａ／Ｄコンバータ２３でＡ／Ｄ変換さ
れる。前処理回路２１．２２は、Ａ／Ｄコンバータ２３
でＡ／Ｄ変換を良好に実行できるように音響信号を処理
するための回路で、音響信号を増幅する増幅器、アンチ
・エイリアシング・フィルタ、サンプルホールド回路等
が備えられている。上記前処理回路２１゜２２のサンプ
ルホールド回路、Ａ／Ｄコンバータ２３及びスイッチ回
路２４はコントロール回路２７により制御され、所定の
サンプリング周期で自動的に全チャンネル同時に音響信
号をサンプルホールドし、次のサンプリング時刻までに
順次Ａ／Ｄ変換し、その結果であるＡ／Ｄ変換データを
ＲＡＭａ　２５またはＲＡＭｂ　２６に格納する。コン
トロール回路２７は、先ず、Ａ／Ｄコンバータ２３の出
力をスイッチ回路２４を介してＲＡＭ３３１に接続し、
Ａ／Ｄ変換データをＲＡＭａ　２５に順次格納させ、そ
の後、ＲＡＭａ　２５の記憶領域が一杯になった時点で
警報音識別部３のＣＰＵ３１にその旨を表す格納信号を
出力し、それと同時にスイッチ回路２４を切り替え、Ａ
／Ｄコンバータ２３の出力をＲＡＭｂ　２　Ｇに接続し
、その後、Ａ／Ｄ変換データをＲＡＭｂ、２６に順次格
納させる、といった手順で、Ａ／Ｄコンバータ２３によ
るＡ／Ｄ変換結果を、ＲＡＭａ　２５．ＲＡＭｂ　２６
に交互に記憶させる。 これによって、Ａ／Ｄコンバータ２３の動作を停止する
ことなく警報音識別部３側でＡ／Ｄ変換データを読み取
ることができるようになる。 尚、スイッチ回路２４は実際にはＴＴＬやＣＭＯ８のロ
ジック回路で構成されている。 次に、警報音識別部３は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２及び
ＲＡＭ３３１．：より構成され、ＲＯＭ３２に格納され
た後述の制御プログラムにそって後述の警報音認識処理
を実行する。 尚、警報音認識処理は、コントロール回路２７を介して
前処理回路２１，２２、Ａ／Ｄコンバータ２３及びスイ
ッチ回路２４の制御を行うと共にＲＡＭａ　２５又はＲ
ＡＭｂ　２６に格納されたＡ／Ｄ変換データを各マイク
ロホン１１．１２からのデータ毎に高速演算処理部４に
出力して所定の演算処理を実行させ、その演算結果に基
づき、マイクロホン１１．１２により収音された外部音
の中から緊急自動車の警報音、横断歩道の警報音、踏切
における遮断機からの警報音、他の自動車からの警報音
（即ち、クラクション音）等を識別し、何らかの警報音
が認識された場合は、その方向を識別する処理である。 又、この処理を実行するため、ＲＯＭ３２内には上記識
別すべき種々の警報音を周波数分析して得られる周波数
特性のピークの時間的変化に伴う特性形状から抽出され
た基準特徴量が予め記憶されている。 次に、高速演算処理ｓ４は、警報音識別部３からの入力
データに基づき、音響信号入力部２を介して入力された
音響信号を高速で処理して音響信号の各時刻での周波数
を得るためのもので、大量の数値演算を高速に処理する
ためのＤＳＰ　（ディジタル・シグナル・プロセッサ）
４２．警報音識別部３からの入力データや演算処理後の
データを記憶するためのＲＡＭ４１、高速演算実行のた
めの制御プログラムが予め記憶されたＲＯＭ４３、及び
警報音識別部３からの演算指令に応じてＤＳＰ４２の動
作の実行或いは停止を制御するコントロール回路４４に
より構成されている。 このため、警報音識別部３のＣＰＵ３１は、コントロー
ル回路４４によりＤＳＰ４２の演算処理を停止しておき
、処理したいデータをＲＡＭ４１に転送し、その後コン
トロール回路４４を介してＤＳＰ４２の演算処理を実行
させることで、所望の演算処理を必要に応じて実行させ
ることができる。 次に、出力部５１は警報音識別部３による警報音の識別
結果により運転者に警報を発しなければならないときに
警報器５２に信号を与えるためのもので、警報器５２は
スピーカや警報ランプ或いはその他の表示装置等により
警報の有無や種類・方向を運転者に報知する。 又、送信部６１は、警報音の認識結果を、当該車両の走
行制御を行う車両制御装置６２に転送するためのもので
、車両制御装置６２側では、この情報を制御の一人力要
素として利用する。つまり、例えば、車両制御装置６２
がエンジン制御装置であれば、踏切の遮断機からの警報
音が認識された場合に車両を減速させるとか、或いは、
車両制御装置６２がステアリング制御装置であれば、自
動走行車両において緊急車両からの警報音が認識された
場合に車両をｖ８肩に寄せるといった制御を実行させる
ことができる。 以上が本実施例装置のハードウェア上の構成であるが、
音響電気変換器はマイクロホン１１，１２で構成され、
周波数分析手段は主構成の高速演算処理部４と高速′ｅ
Ｊ算処理部４に対する入力データの加工と制御を行う副
構成としての音響信号入力部２と警報音識別部３とでＭ
４威され、種類識別手段、演算手段及び方向識別手段は
警報音識別部３で構成される。 次に、車両用警報装置１の作用を、警報音識別部３のＣ
ＰＵ３１の処理手順を示したフローチャートである第３
図、第４図及び第５図に基づき、データ処理を図示した
第６図〜第１６図の説明図を参照して説明する。 第３図に示した如く、警報音認識処理が開始されると、
先ず、ステップ１００でメモリや各種周辺素子のイニシ
ャライズを行う初期化の処理を実行し、ステップ１０２
に移行する。 ステップ１０２では、音響信号入力部２の動作を開始す
べく、コントロール回路２７に駆動信号を出力してＡ／
Ｄコンバータ２３のＡ／Ｄ変換動作をスタートさせる。 すると、前述したように音響信号入力部２においては、
各マイクロホン１１゜１２を介して入力された音響信号
をＡ／Ｄコンバータ２３により所定のサンプリング周期
でＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換データをまずＲＡＭａ
２５に順次格納し、ＲＡＭａ　２５が一杯になった時に
コントロール回路２７からＣＰ−、Ｕ　３１に格納信号
を出力する。そして、その後のＡ／Ｄコンバータ２３に
よるサンプリングデータは、ＲＡＭｂ２６に順次格納さ
れる。このような手順で各マイクロホン１１．１２から
の音響信号は、バッファメモリとして機能するＲＡＭａ
２５．ＲＡＭｂ２６に順次格納され、ＲＡＭａ２５又は
ＲＡＭｂ　２６が一杯になったところでその都度ＣＰＵ
３１へ格納信号が入力される。そして、この格納信号に
同期して、周波数特性の一定時間内の時間変化特性が求
められる。 このため、続くステップ１０４では、上記コントロール
回路２７からの格納信号が入力されるのを待ち、格納信
号が入力され、ＲＡＭａ２５又はＲＡＭｂ　２６が一杯
になると、ステップ１０６に移行し、データ転送として
そのＡ／Ｄ変換データをＲＡＭａ２５又はＲＡＭｂ　２
６から読み込み、各マイクロホン１１．１２毎のデータ
となるように並べ代えて警報音識別部３のＲＡＭ、３３
に一旦格納する。 そして、ステップ１０８に移行し、上記格納した各マイ
クロホン１１．１２毎のＡ／Ｄ変換データに基づき周波
数分析処理を実行する。 この周波数分析処理は第４図に示した如く、先ず、ステ
ップ２００で、上記ＲＡＭ３３に格納した１つのマイク
ロホンのＡ／Ｄ変換データを高速演算処理部４のＲＡＭ
４１に転送し、続くステップ２０２でコントロール回路
４４を介してＤＳＰ４２の周波数分析に関するプログラ
ムであるフィルタ処理を起動する。 すると、ＤＳＰ４２はＲＯＭ４３に記憶されているプロ
グラム手順に従い、ＲＡＭ４１に格納された一定時間の
Ａ／Ｄ変換データから特定の周波数成分の振幅（パワー
）のその一定時間における時間変化特性を演算するフィ
ルタ処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ４１の空いて
いる領域に格納して、プログラムが終了したことをコン
トロール回路４４を通してＣＰＵ３１に知らせる。 このため、続くステップ２０４では、そのプログラムの
終了信号が入力されるのを待ち、終了信号が入力される
とステップ２０６に移行し、ＲＡＭ４１からフィルタ処
理結果の１周波数底分の時間変化特性データを読み出し
、ＲＡＭ３３の空領域に格納する。そして、ステップ２
０８に移行し、予め設定されている全抽出周波数に対し
てフィルタ処理が終了したか否かを判定し、終了してい
なければステップ２０２に戻り、再びフィルタ処理のプ
ログラムの起動を行う。 ＤＳＰ４２はフィルタ処理が起動される度に抽出周波数
を少しずつ変更して全周波数範囲について周波数分析処
理を実行する。その結果、同一時間内における各周波数
成分の時間変化特性データがＲＡＭ３３に格納される。 次にステップ２１０に移行して、全てのマイクロホン１
１．１２のＡ／Ｄ変換データに対し、周波数分析処理が
終了したか否かを判定し、終了していなければステップ
２００に戻り、上述と同様の処理が実行される。 以上の処理を全てのマイクロホン１１．１２のＡ／Ｄ変
換データに対して実行し、変換結果を各マイクロホン１
１．１２毎にＲＡＭ３３に格納する。そして、ステップ
２１２に移行し、各マイクロホン１１．１２毎の周波数
分析データの同一時刻・同一周波数のデータ同士を全て
加算し、一つの周波数分析データを作成する。次にステ
ップ２１４に移行して、一定の時間幅での平均値をその
時刻での周波数分析データとするようにデータの平均化
加工を施す。これにより、データは音の振幅の概形を表
すことになる。そして、ステップ２１６で結果をＲＡＭ
３３に格納する。 つまり、例えば、第６図に示したような音響信号が１つ
のマイクロホン１１から音響信号入力部２に入力される
と、所定周期で一定時間サンプリングされ、ＤＳＰ４２
により周波数分析されて、第７図に示したように、一定
時間内での周波数特性の時間変化特性が得られる。 次に、ＣＰＵ３１は第３図のステップ１１０へ実行を移
し、各マイクロホン１１．１２毎の周波数分析データを
加算したデータからピークの情報を抽出し、第８図の如
きデータを作成する。即ち、ある時刻における周波数特
性が第１２図に示した特性とすると、周波数に関して微
分演算（実際には差分演算）を行い、極大値、即ち、ピ
ークが周波数と振幅の組データ（ｆｏ、　Ｐｏ）、　（
ｆｉ、　Ｐ２）として抽出される。このような処理が各
時刻ｔ、、　ｔ２．　ｊ３＋ｔ７での各周波数特性に関
して実行され、結局、第８図に示したようなピークデー
タが得られる。 次にステップ１１２に移行して、第８図のようにして抽
出されたピークの連続性の判定を行う。これは第９図の
ように任意時刻１＋の周波数特性におけるピーク周波数
ｆ、が１つ前の時刻１＋−＋における周波数特性のピー
ク周波数ｆｌ−１と一定幅で接近している場合には、そ
の抽出ビークｆ１を、連続線Ｂの延長として群別化する
。又、その逆に、ピーク周波数ｆ、とピーク周波数ｆｌ
−１が一定幅で接近していない場合には、そのピークｆ
、を新たな連続線の開始点として群別化する。このよう
な処理が、各時刻の周波数特性のピークに関して実行さ
れることにより、抽出ピークは連続線Ｂと連続線Ｃ等に
群別化される。尚、実際の道路環境においてノイズや遮
音物体の通過等により、本来抽出されるべきピークが抽
出されない場合がある。このような場合、その前後のピ
ーク間に無音状態が発生し連続音として検出されなくな
るため、時間に関する連続性の判定を緩和して、一定時
間前のピーク周波数と連続する場合にも連続と判定する
ようにしても良い。 次に、ステップ１１４及びステップ１１６では、群別化
されたピーク群は、時間変化に伴う特性形状の共通の特
徴量毎にブロック化される。そのうち、ステップ１１４
では、第９図のように連続線Ｂと連続線Ｃ等に群別化さ
れたピークデータの周波数の時間変化に注目し、ブロッ
ク分けを行う。即ち、第１０図に示したように、連続線
Ｂのピーク列は周波数の時間変化という観点からは、周
波数が上昇しているブロックＸと、周波数が下降してい
るブロックＹとに分割することができる。一方、連続線
Ｃのピーク列は、全体に周波数が一定であるからそのま
ま一つのブロックＺとして判定される。 次に、ステップ１１６では、振幅の時間変化に注目した
ブロック分割を更に行う。第１Ｏ図のブロックＸは振幅
一定、ブロックＹは振幅一定、ブロックＺは振幅減衰と
して判定される。この場合、これ以上のブロック分割は
行われない。尚、第１３図に示したような例においては
、上記ステップ１１４における周波数の時間変化に注目
したブロック分割では全体が周波数一定でありひとつの
ブロックとして判定されるが、このステップ１１６にお
いては振幅の時間変化に注目しているので、ブロックＶ
とブロックＷどの２ブロツクに分割され、どちらのブロ
ックも振幅減衰と判定される。 そして、ステップ１１８に移行し、上述のように分割さ
れた各ブロックｘ、ｙ、ｚの特徴量が次の形式にてＲＡ
Ｍ３３に記憶される。 （ブロックの始まり時刻、ブロックの終了時刻。 振幅の時間変化形態、ブロックの始まり周波数。 ブロックの終了周波数１周波数の時間変化形態）従って
、第１１図のデータにおいては、具体的に、 Ｘ＝　（ｔｏ、　ｊ＋＋一定、　ｆｏ、　Ｌ、上昇）Ｙ
＝　（ｔ＋、　ｔｌ一定、　Ｌ、　ｆｏ、下降）Ｚ＝　
（ｔｓ、　ｔａ、下降、　［１ｆｔ、一定）となる。 以上のようにして、各マイクロホン１１．１２から入力
された音の周波数の時間変化と振幅の時間変化に注目し
た特徴量がブロック毎に抽出されたことになる。 次にステップ１２０に移行して、ステップ１１８で得ら
れた特徴量の中に、認識対象音の基準枠微量の条件を満
たすものがあるかどうかを判定する。 各認識対象音は上述のブロック化と同様に基準特徴量毎
に基準ブロックに分割されている。そして、各１ｆｆｌ
ａ対象音毎に構成される基準ブロック名と各基準ブロッ
クの基準枠微量が上述と同様な形式にて、ＲＯＭ３２内
に記憶されている。 例えば、踏切の遮断機の警報音は、２つの基準ブロック
α、βに分けられる。そして、各基準ブロックの基準枠
微量は、 α−（０，ｔ、±Δ１、下降、ｆ、±Δ２．ｆ、±Δ３
．一定）β＝（０＋Δ１．ｔ、±Δ３．下降、±Δ５．
±Δ１．一定）となる。 尚、実際の踏切の警報音において、基準枠微量αとβは
、発音体固有の一定の関係で関係付けられているので、
基準特徴量βは基準持重量αからの許容偏差で定義され
ている。即ち、基準時ａｌｌβに対応する第２音は、基
準枠微量αに対応する第１音に対して、開始時刻が第１
音柊了後Δ２以内とし、周波数は第１音の周波数に対し
て±Δ。 又は±Δ、の範囲を許容範囲としている。このように、
第１音と第２音の周波数の相対差Δ・、６丁や、周波数
と振幅の時間変化形状、第１音と第２音の発音時間１．
．１．が限定されているため第１音と第２音の周波数の
絶対値「、の許容範囲Δ３．Δ。 は、非常に大きな値もしくは無限大（つまり周波数の絶
対懐の限定なし）にしても、他の音を踏切警報音と誤認
識することはなく、発音体の固体差による周波数のバラ
ツキや、ドツプラー効果による周波数のシフトに影響さ
れることなく認識が可能となる。又、救急車のサイレン
の場合も「ピーポーピーポー」の「ピー」と「ポー」に
相当する２つの基準ブロックの相対関係を限定すれば、
踏切の場合と同様に認識が可能となる。 上述のように抽出された検出音の特１ｔｋｉｋは、次の
ようにして、基準枠微量と比較される。 特徴量と基準枠微量との間で、それぞれ、振幅の時間変
化形態と周波数の時間変化形態とが共に一致するか否か
の判定により、対応する基準枠微量が選別される。そし
て、選別された基準枠微量と特徴量との間で、継続時間
が許容範囲に存在するか否か、周波数変化量が許容範囲
に存在するか否か、開始時の周波数や終了時の周波数が
許容範囲に存在するか否かの判定が行われる。こうして
、全ての条件を満たす基準特徴量が選別される。 次に、群別化された１つのピーク群が複数のブロックで
構成される時や２つのブロックが接近している時には、
そのブロック間の関係が基準ブロック間の関係と等しく
なるか否かが判定され、両者の関係が等しくなる時に、
最終的に、基準ブロックで構成される警報音と認識され
る。 具体的には、第１０図の連続線分Ｂは、周波数が時間と
共に変化する消防自動車のサイレン音、第１３図の連続
線分りは周波数不変で振幅が減衰した２つのブロックが
連続していることから、踏切の遮断機の警報音と認識さ
れる。 次にステップ１２２に移行して、ステップ１２０で何ら
かの警報音がＵ３識されたか否かを判定し、警報音が認
識された場合には、ステップ１２４に移行し、警報音が
認識されなかった場合には、ステップ１０４に戻り、音
響信号入力部２からの格納信号に同期して次のサイクル
の警報音［１処理を実行する。 ステップ１２４では、ステップ１２０で認識された警報
音の各ブロック毎に時間差を算出する時間差演算処理を
実行する。 この時間差演算処理は第５図に示した如く、先ず、警報
音と識別されたブロックを１つ取り出し、ステップ３０
０でそのブロックの時間差が既に算出済か否かを判定し
、まだ算出されていなければステップ３０２に移行し、
既に算出済であればステップ３１０に移行する。 ステップ３０２では、そのブロックの始まり時刻と終了
時刻及び始まり周波数と終了周波数から周波数分析デー
タ中の警報音の範囲を決定し、ステップ１０６でＲＡＭ
３３に格納した各マイクロホン１１．１２の周波数分析
データからそれぞれのブロックに相当する部分を抽出す
る。 例えば、第１４図に示したように、３つのブロックＰ、
Ｑ、Ｒがステップ１２０で救急車と判定された場合、周
波数分析データの中でそれぞれのブロックが存在する範
囲は、 Ｐ＝（ｔ＋＋≦ｔ≦ｔ、、ｆｌｌ≦ｆ≦ｆ、２）＝　（
１＋−Δｔ≦ｔ≦ｔ２＋Δ４．ｆ１−Δ、≦ｆ≦ｆ１＋
Δ、）Ｑ＝　　（ｔｔ＋≦ｔ≦ｔ２ｉ＋ｆ＊＋≦ｆ≦ｆ
ａｔ）＝　（ｔ２−Δ（≦ｔ≦ｔ、＋Δｔ＋ｆ！−Δ、
≦ｆ≦ｆ、＋Δ、）Ｒ＝（ｔｓ＋≦ｔ≦ｔｓ＊＋ｆｚ≦
ｆ≦ｆ＋ｓ）＝　（ｔ、−Δ、≦ｔ≦ｔ４＋Δ５．ｆ、
−Δ、≦ｆ≦ｆ１＋Δ、）と、ステップ３０２で決定さ
れ、第１５図（ａ）、〜）に示したような範囲で表され
る。第１５図（ａ）はマイクロホン１１の周波数分析デ
ータであり、第１５図（ｂ）はマイクロホン１２の周波
数分析データである。 尚、Δ５．Δ、は警報音の種類やブロック毎に異なる値
を使用しても良い。 次にステップ３０４に移行して、ステップ３０２で抽出
したそれぞれのブロックのデータのマイクロホン１１．
１２間の相互相関の値を算出し、ステップ３０６に移行
し、その相互相関の値が最大値をとる時の２個のマイク
ロホン１１．１２間の遅れ時間である時間差を算出する
。 そして、ステップ３０８では、ステップ３０６で算出し
た相互相関の値の最大値が予め設定しておいた基準値を
越えているか否かを判定し、基準値以上の場合には、雑
音の影響が少ないと判断して、その時の２個のマイクロ
ホン１１．１２間の時間差を上述のブロックの特徴量に
追加し、基準値以下の場合には、雑音の影響が大きいと
判断して、時間差演算不能の印を上述のブロックの特＠
量に追加する。 例えば、第１６図（ａ）〜（ｅ）は、ステップ３０２で
第１５図（ａ）、　（ｂ）の周波数分析データから抽出
したブロックＰ、Ｑ、Ｒの相互相関の値をそれぞれ算出
した結果である。 相互相関の値の最大値が予め設定しておいた基準値を越
えているブロックＰとＱは、その時の時間差τ□τ、を
２個のマイクロホン１１．１２間の時間差としてそれぞ
れの特徴量に追加し、相互相関の値の最大値が基準値以
下のブロックＲは、時間差演算不能の印を特徴量に追加
する。 次にステップ３１０に移行して、上述のステップ１２０
で警報音と認識されたブロックが他に有れば、そのブロ
ックの時間差を算出するためステップ３００に戻り、警
報音と認識された全てのブロックの時間差を算出するま
で上述の処理を繰り返す。 尚、時間差演算処理における時間差は、警報音の各ブロ
ックの立ち上がりゃ重心の比較等でも求めることができ
る。 次に、ＣＰＵ３１は第３図のステップ１２６へ実行を移
し、警報音と認識された全てのブロックの多数決により
、２個のマイクロホン１１．１２間の時間差からその到
来方向を判定する。 例えば、車両の前方から警報音が聞こえる時に２個のマ
イクロホン１１，１２間の時間差が正、車両の後方から
警報音が聞こえる時に２個のマイクロホン１１．１２間
の時間差が負となるように車両用警報装置ｌを構成する
と、第１６図の場合には、ブロックＰとＱの時間差は正
であり、ブロックＲの時間差は演算不能であるので、多
数決の結果、警報音の到来方向は前方と判定される。 次にステップ１２８に移行して、ステップ１２０及びス
テップ１２６での認識結果に基づき、第２図の出力部５
１、送信部６１に認識信号を出力して、認識された警報
音の種類や方向を表示したり、音声合成により車室内に
発音させたりする。 このようにして、１サイクルの警報音認識処理が終了し
、ステップ１０４に戻り、上述と同様に、次の格納信号
に同期して次のサイクルの警報音認識処理が実行される
。 尚、警報音と同一時刻・同一周波数に雑音等が混入して
いても、相互相関における基準値を適切に選ぶことによ
り、到来方向の識別の際、警報音に対する雑音の影響を
低減することができる。

【発明の効果】

本発明の音響認識装置は、周囲音に対応して複数の音響
電気変換器から出力された音響信号の各時刻における周
波数特性を求め、その周波数特性に基づき、周囲音の種
類を識別し、その識別された周囲音に対応する周波数特
性の時間変化データを音響電気変換器毎に抜き出し、そ
の特性の相関から種類識別手段により識別された周囲音
が音響電気変換器に到達する時間差を求め、その時間差
に基づいて種類識別手段により識別された周囲音の到来
方向を識別するようにしている。 従って、周波数特性の時間的変化に伴う特性形状で音の
認識をしているので、周波数シフトがあったり、周波数
が時間に対して変化するような音に対しても精度良く認
識することが可能となる。 又、その特性形状は、形状のまま照合されるのではなく
、形状の特徴量で比較されるため、照合演算が短縮され
、認識速度が向上する。 そして、周囲音の種類を識別した後、その識別された周
囲音に対応する周波数特性の時間変化データを音９電気
変換器毎に抜き出し、その特性の相関から求めた種類識
別手段で識別された周囲音が音響電気変換器に到達する
時間差の値に基づいてその到来方向を識別しているため
、他の音や雑音或いは複数の種類の周囲音が同時に鳴っ
ていても、それぞれの種類の周囲音の到来方向を正確に
求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示したブロックダイヤグラム。 第２図は本発明の具体的な一実施例に係る音響認識装置
の構成を示した構成図。第３図、第４図及び第５図は同
実施例装置で使用されているＣＰＵの処理手順を示した
フローチャート。第６図は音響信号を示す波形図。第７
図は周波数分析結果を示す説明図。第８図はピークの抽
出を示した説明図。第９図は連続線分によるピークの群
別を示した説明図。第ｔＯ図は群別化されたピーク群の
特徴毎のブロック化を示した説明図。第１１図は特徴量
の抽出を示した説明図。第１２図は一時刻における周波
数特性を示した特性図。第１３図はピーク群のブロック
化を示した説明図。第１４図は周波数分析データから抽
出したブロックＰ、Ｑ、Ｒを示した説明図。第１５図（
ａ）、　（ｂ）はマイクロホン１１．１２のそれぞれの
周波数分析データを示した説明図。第１６図（ａ）〜（
Ｃ）は第１５図（ａ）、（ロ）の周波数分析データから
抽出したブロックＰ、Ｑ、Ｈの相互相関の値をそれぞれ
算出した結果を示した特性図である。 １・−車両用警報装置　２−・音響信号入力部３・・°
警報音識別部　４　高速演算処理部１１゜ １ マイクロホン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周囲音を検出し、その周囲音に対応した音響信号を出力
   すると共に所定の間隔を以て配設された複数の音響電気
   変換器と、 前記複数の音響電気変換器がそれぞれ出力する音響信号
   の各時刻における周波数特性を求める周波数分析手段と
   、 前記周波数分析手段により求められた音響信号の周波数
   特性に基づき、前記複数の音響電気変換器がそれぞれ出
   力する音響信号の少なくとも１つ以上から前記周囲音の
   種類を識別する種類識別手段と、 前記種類識別手段により識別された周囲音に対応する周
   波数特性の時間変化データを各音響信号の周波数特性の
   時間変化データから抽出し、この抽出されたデータの相
   関から前記複数の音響電気変換器が前記識別された周囲
   音を検出した時間差を算出する時間差演算手段と、 前記時間差演算手段により算出された時間差に基づき、
   前記種類識別手段により識別された周囲音の到来方向を
   識別する方向識別手段と を備えたことを特徴とする音響認識装置。