JPH11327588A - 音声警報を他の伝達媒体に変換する警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 聾者に対し、特に背後から接近する車両の発
する警笛を音声以外の伝達手段で伝達し、警笛不知によ
る事故を未然に防止する。 【解決手段】 聾者Ｍの帽子２２には音声受信手段とし
て小型マイクロフォン２１が装着されている。背後から
接近する車両が警笛Ｃを発するとこの音声信号はマイク
ロフォン２１を介して聾者Ｍのポケット等に収納されて
いる装置本体２０に入力され、装置本体２０は警笛Ｃの
周波数域である２ＫHz〜４ＫHzの音声信号を抽出し、か
つこの周波数域の音声信号のエネルギーレベルが予め定
められた敷居値を越えている場合には警笛ありとして聾
者Ｍの耳に装着された振動体２３に作動信号を発する。
振動体２３はこの信号に振動し、聾者Ｍはこの振動動作
により警笛が吹鳴されたことを認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は特定の音を検出し、
かつ音声以外の伝達手段を介して使用者に検出結果を伝
達する装置に係り、特に聾者に対して自動車の警笛等の
警報音が発せられていることを知らせる警報装置に関す
る。

【０００２】

【本発明に至った背景】我々が社会生活を営む中で、情
報の伝達手段として音声は極めて重要な役割を果たして
いる。ところが、聾者は音声による情報の授受のうち少
なくとも情報の受け取りが著しく困難、或いは全く不可
能である。この結果、現在の錯綜した道路事情において
は、聾者は音声による情報が受け取れないことに起因し
て生命に係わる危険な状態に置かれることになる。

【０００３】即ち、車両が通行する際、車両の進行方向
を先行して歩行する人間或いは走行する自転車等がある
場合、車両の運転者はこれら歩行者或いは自転車の運転
者に対して車両通過の危険を知らせるために警笛（クラ
クション）を鳴らす事が多い。この場合、車両の運転者
は先行する歩行者或いは自転車の運転者が当然この警笛
を聞いたものとして車両を進行させることになる。とこ
ろが、聾者はこの警笛を聴くことができず、従って車両
の接近に気がついていないため、車両が背後から接近し
て来る状態において車両の進行経路に寄ってきたり、飛
び出したりする可能性がある。

【０００４】一方、聾者と健常者は外見上全く相違はな
いのであるから、車両運転者は警笛を鳴らした対象者が
車両の接近による危険を当然理解しているものとして走
行を続ける。このため車両運転者は前述の飛び出し等の
事態に対する咄嗟の対応が遅れてしまう事態が予想さ
れ、従って聾者が交通事故に遭遇する危険性は健常者に
比較して大きくならざるを得ない。特に走行時に車両と
同じ左側を走行する自転車の場合、その危険性は歩行時
よりも大きくなるといえる。

【０００５】

【従来の技術】聾者は上述のように、錯綜した交通事情
下で大きな危険にさらされているにも係わらず、この危
険性を低減するような施策、或いは装置等は現在提供さ
れていない。即ち本件発明と比較されるような従来技術
は現時点では存在しない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の理由としては、
道路交通における聾者の危険性に関して殆ど注意を払っ
てこなかった行政の問題の他、技術的には警笛等特定の
音声を検知する場合の装置の信頼性の問題、検知した音
声情報を聾者に伝達する手段の問題があり、また検知し
た音声情報の処理の仕方によっては装置が複雑高価にな
ったり大型化してしまったりする可能性があること、更
には利用者は当然のことながら聾者に限定されるため、
装置の出荷個数は限定され採算がとりにくい等の経済的
理由もあるものと考えられる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題に鑑
み構成されたものであって、自動車の警笛等の音声を入
力する手段と、この入力された音声情報から警笛等の特
定の音を判別する手段と、この判別結果を振動或いは光
等、音声以外の伝達媒体により聾者等に伝達する伝達手
段とを有する音声識別警報装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】マイクロフォン等の音声入力手段
には装置使用者である聾者の周囲、特に聾者の背後の音
が入力されている。この状態で背後から接近する車両が
警笛を鳴らした場合、この警笛音は音声入力手段と接続
する装置本体が有する識別手段により、聾者周囲の騒音
データ即ちノイズからこの警笛を抽出判別する。警笛を
判別すると同時に装置本体からは伝達手段に作動信号が
発せられ、聾者はこの伝達手段により警笛の吹鳴があっ
たことを検知し、例えば背後を向く等して確認する。

【０００９】伝達手段としては装置本体の作動信号によ
り機械的振動を発する振動装置を、振動が直接関知でき
るよう例えば聾者の耳等に装着する。また振動に代えて
例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光手段を用いて
光により聾者に伝達したり、或いは振動、発光の両方を
用いるようにしてもよい。なお、音声入力手段、装置本
体、伝達手段の各々は電気信号を伝達するコードにより
接続される外、これら三者のうち少なくとも一部を無線
連絡するようにしてコードレス化すれば使用者にとって
はコードが邪魔になることもなく使い勝手がより良好に
なる。

【００１０】

【本発明構成の前提をなす観察例】発明者等は本発明を
構成するのに先立って、車両の発する警笛を他の騒音か
ら果たして判別できるか否かを確認するために、車両の
警笛音と車両が通行する環境における他の音との物理的
特性の差異に関して観察を行った。本発明はこの観察結
果を基にして構成されたものであるため、本発明の実施
例を具体的に説明する前に先ずこの観察結果について説
明する。

【００１１】最初に図８の（Ａ）乃至（Ｃ）は車両の発
する警笛のパワースペクトルを示す。なお、測定対象と
なった車両はＴ社の１５００ｃｃの乗用車Ｃであり、警
笛音は現在の車両の警笛として最も一般的な、所謂ベン
ツタイプフォンである。また測定方法は警笛をＳ社のマ
イクロフォンをデータレコーダに録音し、かつこの録音
したデータをＡ／Ｄ変換して波形として出力している。
なお（Ａ）は停止中の車両正面５ｍで測定した警笛のパ
ワースペクトル、同（Ｂ）は１０ｋｍ走行時、５ｍ地点
での警笛のパワースペクトル、（Ｃ）は２０ｋｍ走行
時、１０ｍ地点での警笛のパワースペクトルである。

【００１２】以上のうち（Ａ）は約２．５ＫHz〜４ＫHz
の間に突出した波形があり、特に３．５ＫHz強にピーク
がある。同様に（Ｂ）では波形の分布はやはり２ＫHz〜
４ＫHzの間にあり、２．５ＫHz〜３ＫHzの間にピークが
ある。更に（Ｃ）では波形の分布はこれもやはり２ＫHz
〜４ＫHzの間にあり、２．５ＫHz〜３．５ＫHzの間にピ
ークがある。また図示していないが、車両の側面から測
定した場合も、波形ピークはやや低くなるものの（Ａ）
〜（Ｃ）とほぼ同様の波形パターンであることが確認さ
れている。以上（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、車
両の警笛音のパワースペクトルは約２ＫHzから約４ＫHz
の間にあることが確認できた。

【００１３】次に上記車両が通行する環境における騒音
の波形を観察した。観察方法は図８の場合と同じであ
る。図９はこの結果を示し、（Ａ）はトラックの走行音
を示す。このトラック走行音は図から明らかなとおり、
波形は警笛よりも低い周波数である２ＫHz以下に集中し
ている。（Ｂ）のバイク走行音はほぼ１ＫHzに高いピー
クが生じる波形であり、２ＫHz近傍では波形は殆ど立ち
上がっていない。また（Ｃ）は踏切の警報音であるが、
この警報音は約０．８ＫHz近傍に明瞭なピークがありそ
の他は殆ど波形が立ち上がっていない。更に図１０は踏
切の警報音と踏切を通過する電車の騒音との波形である
が、前記警報音のピークに加えて１ＫHzから５ＫHzの周
波数域でほぼ万遍なく低い波形が立ち上がっている。な
お図１０のスペクトルにおいては図８の（Ａ）〜（Ｃ）
に示される車両の警笛と２ＫHz〜４ＫHzの範囲において
重複するが、そのピークは警笛に比較してかなり低いた
め敷居値を適正に設定することにより判別は容易であ
る。

【００１４】以上の観察結果から、車両の警笛は、車両
の走行する環境で通常聞かれる騒音とは明確に異なるパ
ワースペクトルを有し、従ってこのスペクトルを判断す
ることにより判定時のノイズとなる車両周囲の騒音から
警笛音を抽出判断することが可能であることを確認する
ことができた。本発明はこのような観察、試験に基づい
て構成されたものである。以下実施例を示す。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の基本的構成を示す。１は警笛
等の音声を入力する入力手段たる入力部、２はこの入力
部１から入力された音声信号から警笛の有無を判定し、
警笛ありの判定の場合に警報部に作動信号を発する装置
本体、３は装置使用者（以下聾者を例とする）に音声以
外の伝達手段で警笛有りの信号を伝達する警報部であ
る。

【００１６】この構成において、警笛以外の雑音を含む
音声信号は入力部１から装置本体２の周波数フィルタ４
を介して、警笛の周波数である２ＫHzから４ＫHzの間の
周波数の信号が通過する。次に比較部５には通過した周
波数の信号のエネルギーレベルが予め敷居値として設定
してあり、このエネルギーレベルが敷居値以上である場
合に警笛ありと判断し、警報部３に対して警報作動信号
を発し、聾者に警笛有りの情報を伝達する。

【００１７】上記の構成は、警笛の周波数が２ＫHzから
４ＫHzの間にあること、及び例え雑音がこの周波数域に
あったとしても、警笛に比較してエネルギーレベルが低
いため、比較部に於ける敷居値としてのエネルギーレベ
ルを適正に設定しておけば警笛を判別できるとの考えに
基づくものである。この構成とすると装置全体の構成を
単純化することができ、装置を安価に提供することがで
きる。反面、車両が遠くで警笛を鳴らした場合等では警
笛のエネルギーレベルが低くなるため、警笛の判定が出
来なくなったり、或いは敷居値を下げると誤作動が生じ
易くなる等の問題もあるため、後述する他の確認手段、
例えば自転車走行時においてはバックミラー等を併用す
ることが望ましい。バックミラーを併用する場合には装
置の誤作動はある程度容認して前記敷居値は低く設定
し、警報部の作動の都度ミラーで後方を確認するように
すれば車両の近接の有無効果的に確認することができ
る。

【００１８】図２は第２の実施例を示す。この実施例
は、警笛の周波数域である２ＫHzから４ＫHzの間の信号
エネルギーと、周波数域を特定しない入力信号の全エネ
ルギーとを比較する構成となっている。即ち、警笛は高
い音声エネルギーを有するため、警笛が鳴った場合には
フィルタ通過後の信号エネルギーは全エネルギーに対し
て相対的に大きくなり、また警笛が鳴っていない場合に
は当該フィルタ通過後の信号エネルギーは全エネルギー
に対して相対的に小さくなることが推定され、従ってフ
ィルタ通過後の信号エネルギーの全エネルギーに対する
比率を敷居値として適正に設定すればより効果的に警笛
の有無を判定することができる。具体的には入力部１か
ら入力される交流の入力信号を、一方はそのまま直流変
換し、他方は警笛の周波数域の入力信号を通過させる周
波数フィルタを通した後に直流変換する。さらにこれら
直流出力を比較部に入力し、前記フィルタ通過後の信号
エネルギーの全信号エネルギーに対する比率を算出し、
この比率が敷居値として予め設定しておいた比率以上で
あるか否かを判断して警報部３の作動を制御する。

【００１９】即ち、図２において符号６ａは入力部１か
ら交流として出力された全信号を直流に変換するＡＣ／
ＤＣ変換部、６ｂは周波数フィルタ７を通過した交流の
信号を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換部であり、また周
波数フィルタ７は前記実施例の周波数フィルタ４と同
様、警笛の周波数域である２ＫHzから４ＫHzの間の信号
エネルギーを通過させるフィルタ（バンドパスフィル
タ）である。また、比較部８には敷居値を設定入力する
敷居値設定部９、および距離感度設定部１０が接続され
ている。

【００２０】図３は比較器の構成を示す。ここで全エネ
ルギーＥall は電流Ｉall として出力され、抵抗Ｒ１に
おいて調節された抵抗値Ｒｂにより電圧Ｖall として出
力され、この電圧Ｖall を敷居値として設定する（Ｖal
l ＝Ｒｂ・Ｉall ）。

【００２１】フィルタ後のエネルギーＥcut は距離感度
設定部１０により抵抗Ｒ４を調節するこことにより電圧
Ｖcut として出力され、この電圧Ｖcut と前記電圧Ｖal
l とを予め設定した敷居値と設定感度とを重畳させるこ
とにより警笛の有無を判定する。

【００２２】図４及び図５は敷居値及び距離感度設定の
方法を示す。先ず図４により敷居値の設定方法を示せば
次のとおりである。ここで敷居値の設定は警笛の有無の
判断において、フィルタ通過後のエネルギーが比較器に
入った際にこのフィルタ後のエネルギーが全エネルギー
の何割を占めれば警笛ありと判断すべきかの設定を行う
ものである。即ち、信号エネルギーに対する出力電圧は
当然比例するため、各出力電圧Ｖall 、Ｖcut は何れも
一定の傾きを有する直線として現れる。敷居値の設定に
おいてはフィルタ後エネルギーＥcut に対応する出力電
圧Ｖcut を傾きの固定したＶcut Ｓとし、このＶcut Ｓ
に対してＶall の傾きを調節することにより敷居値を設
定する。即ち図示の場合にはＶall がＶall(1)である場
合には警笛は判定できず、Ｖall はＶall(2)の如く、Ｖ
cut Ｓ以下に設定する必要がある。つまり、Ｖall の傾
きがＶcut Ｓ以下となるよう抵抗器Ｒ１の抵抗Ｒｂを調
節する。

【００２３】次に距離感度設定部はフィルタ後のエネル
ギーをどれだけ減らすかにより距離に対する装置の感度
を設定するものである。即ち図４で設定した傾きのＶal
l(2)を敷居値Ｖall ＳＨとして設定（固定）した場合、
図４において傾きが固定されたＶcut Ｓを平行移動させ
ることが距離感度の設定となる。より具体的には敷居値
Ｖall ＳＨとＶcut Ｓとが交差する部分に対応するエネ
ルギーレベルが警笛を判定する最大距離となる。即ちＶ
cut ＳをＶcut Ｓ１に設定することによりエネルギーレ
ベルＥ１（例えば３０ｍ離れた距離のエネルギーレベ
ル）において装置は作動する。またＶcut ＳをＶcut Ｓ
１よりも下へ平行移動させれば敷居値Ｖall ＳＨとの交
点は当然右側に移動し、従ってより高いエネルギーレベ
ルでないと装置は作動しなくなる。即ちＶcut Ｓを下に
平行移動させると装置の感度は低くなる。Ｖcut Ｓ１よ
りも下へ平行移動させたＶcut Ｓ２ではエネルギーレベ
ルＥ１よりも高いエネルギーレベルＥ２（例えば１０ｍ
離れた距離のエネルギーレベル）において装置は作動す
ることになる。このように敷居値の設定と距離感度の設
定により装置の作動を使用者の要望に沿うように調節す
ることができる。

【００２４】図６は本発明の使用状態の一例を示す。警
報装置本体２０は装置使用者（聾者）Ｍの胸ポケット等
に収納されている。２１は入力部たるマイクロフォンで
あって、図示の場合は使用者Ｍが着用する帽子２２に装
着されている。また、特に注意すべき警笛は、使用者の
背後から進行してくる車両の警笛であるから、マイクロ
フォン２１は帽子２２の背後に装着されている。

【００２５】２３は警笛の吹鳴を知らせる警報伝達部と
しての振動体であって、図示の構成では、例えばクリッ
プの様な挟持手段により使用者Ｍの耳に装着されるよう
構成されている。因みに、振動体２３は使用者に警笛を
知らせるための手段であるから、振動の伝達が可能であ
ればその装着場所を限定する必要はなく、ポケットに収
納したり、或いは腕輪等として手首に装着するなど色々
な装着方法が考えられる。

【００２６】警報装置本体２０とマイクロフォン２１、
及び振動体２３は信号伝達手段により接続されるが、こ
の信号伝達手段としてワイヤを用いる外、電波により信
号授受することによってワイヤレスとすれば、使用者Ｍ
はワイヤを気にすることなく行動できる。

【００２７】以上の構成の装置において、例えば使用者
Ｍが自転車で走行中に背後から警笛が吹鳴されると、こ
の警笛Ｃをマイクロフォン２１が検知し、かつ装置本体
２０は予め設定されている敷居値及び距離感度に対応し
て警笛を検知する。警笛ありと判定するとリアルタイム
に振動体２３に作動信号を発し、振動体２３はこの作動
信号によって振動して使用者Ｍに対し、警笛の吹鳴があ
ることを知らせる。なお振動体の振動源としては圧電素
子或いは小型モータに対して錘を偏心して取り付けたも
の等各種の装置が利用可能である。なお圧電素子の場合
には素子を積層させて振幅を大きくしたものが望まし
い。

【００２８】図７は本装置をより効果的に使用する方法
の一例を示す。本警報装置において、安全性の見地から
警笛を最大限検知するには、装置本体２０に於ける敷居
値を比較的低く設定しかつ距離感度は大きく設定するこ
とがぞましい。しかしこのように設定すると、敷居値を
高く設定しかつ距離感度を小さく設定した場合に比較し
て警笛以外の音声を警笛と判定し、この結果装置が誤作
動する可能性は高くなる。このような場合、図の如く自
転車ＢＣにバックミラー２４を装着しておけば、振動体
２３の作動時にバックミラーを見ることによって背後の
車両の有無を確認することができる。また、これにより
装置の誤作動も確認できることになる。

【００２９】２５は前記振動体２３に代えて、或いは振
動体２３と共に用いられる警報部たる発光装置である。
図示の構成では発光装置２５はバックミラー２４に対し
て吸盤等、適宜の取り付け手段により装着されている。
この構成の場合には警報装置本体２０が警笛ありとの判
定により発せられる作動信号によって発光装置２５が発
光（特に注意を引きやすい点滅が効果的）し、使用者Ｍ
はこの発光の際にバックミラー２４により後方を視認す
ることによって背後から車両が接近していることを確認
する。なおこの場合、前述の如く振動体２３も併用すれ
ばより効果的である。

【００３０】以上、本発明を聾者に対して警笛の吹鳴を
知らせる装置として説明したが、聾者用の警報装置に限
定する趣旨ではなく、例えば騒音の激しい工場内では、
健常者であっても作業に集中しているときには、工場内
を警報を鳴らして移動する移送車の進行や、同様に警笛
をならして天井面を移動するホイスト等に気づかない場
合がある。このような場合これら警笛を判定して作業者
に振動等で知らせれば事故を未然に防止することができ
る。また周波数域が特定されれば、検出対象の音を警笛
以外の音、例えば爆発音等を検出することももとより可
能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上に説明した如く、警笛等特
定の音を判定し、かつこの判定結果に基づいて装置使用
者に音声以外の伝達手段を用いて伝達するよう構成した
ので、特に聾者にとっては錯綜した交通事情下で移動す
る際に警笛の吹鳴を音声以外の手段で直接的に知ること
が可能となるため、介添え人がいなくとも聾者が交通事
故に遭う危険性を大幅に低減することが可能となる。

【００３２】また健常者であっても、工場内での各種装
置の作動による危険を知らせる警報等特定の音声を聞き
取る必要がある場合、聴覚による確認の補助手段として
本装置を利用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図３】図２の比較部の具体的構成を示す電気系統図で
ある。

【図４】敷居値の設定方法の一例を示す線図である。

【図５】距離感度の設定方法の一例を示す線図である。

【図６】自転車走行状態の装置使用者の側面図である。

【図７】自転車のバックミラー装着部分を示す図であ
る。

【図８】車両の警笛のパワースペクトルであり、（Ａ）
は車両停車中で５ｍ地点からの測定結果、（Ｂ）は１０
ｋｍ／ｈの走行車両の５ｍ地点からの測定結果、（Ｃ）
は２０ｋｍ／ｈの走行車両の１０ｍ地点からの測定結果
を示すバワースペクトルである。

【図９】警笛以外の音声（騒音）のパワースペクトルで
あり、（Ａ）はトラック走行音、（Ｂ）はバイク走行
音、（Ｃ）は踏切の警報機のパワースペクトルである。

【図１０】図９に関連する警笛以外の音声（騒音）のパ
ワースペクトルであって、電車が通過する状態の踏切に
おけるパワースペクトルである。

【符号の説明】

１ 入力部 ２ 装置本体 ３ 警報部 ４ 周波数フィルタ ５ 比較部 ６ａ、６ｂ ＡＣ／ＤＣ変換部 ８ 比較部 ９ 敷居値設定部 １０ 距離感度設定部 ２０ 装置本体 ２１ マイクロフォン ２２ 帽子 ２３ 振動体 ２４ バックラー ２５ 発光装置 Ｃ 警笛

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 警笛等音声による警報を検出しかつ音声
   以外の伝達媒体を介して対象者に警報を伝達する装置で
   あって、音声による警報を受信する入力部と、この入力
   部から入力された信号から音声による警報の有無を判定
   する装置本体と、音声以外の伝達媒体により対象者に警
   報を知らせる警報部とを有し、かつ装置本体は音声によ
   る警報有りの判定により当該警報部に作動信号を発する
   よう構成したことを特徴とする音声警報を他の伝達媒体
   に変換する警報装置。
2. 【請求項２】 前記装置本体は、入力部から入力された
   音声信号のうち予め設定された周波数域の音声を通過さ
   せる周波数フィルタと、この周波数フィルタを通過した
   音声の信号レベルが予め定められた敷居値を越えている
   か否かを判定する比較器とを有し、周波数フィルタを通
   過した音声信号が当該敷居値を越えているときに警報部
   に作動信号を発するよう構成したことを特徴とする請求
   項１記載の音声警報を他の伝達媒体に変換する警報装
   置。
3. 【請求項３】 装置本体には、入力部から入力された音
   声信号の全エネルギーを比較部に出力する出力部と、入
   力部から入力された音声信号のうち予め設定された周波
   数域の音声を通過させる周波数フィルタを通過した音声
   信号のエネルギーを比較部に出力する出力部とを有し、
   比較部は音声信号の全エネルギーに対する周波数フィル
   タを通過した音声信号エネルギーの比率が予め設定され
   ている敷居値を越えているか否かを判定し、越えている
   ときに警報部に作動信号を発するよう構成したことを特
   徴とする請求項１記載の音声警報を他の伝達媒体に変換
   する警報装置。
4. 【請求項４】 入力部から入力された音声信号の全エネ
   ルギーを比較部に出力する出力部、及び周波数フィルタ
   を通過した音声信号のエネルギーを比較部に出力する出
   力部は何れもＡＣ／ＤＣ変換部であることを特徴とする
   請求項３記載の音声警報を他の伝達媒体に変換する警報
   装置。
5. 【請求項５】 比較部には敷居値設定部と距離感度設定
   部のうち少なくとも一方が接続されていることを特徴と
   する請求項３または４の何れかに記載の音声警報を他の
   伝達媒体に変換する警報装置。
6. 【請求項６】 警報部は振動体であることを特徴する請
   求項１乃至５の何れかに記載の音声警報を他の伝達媒体
   に変換する警報装置。
7. 【請求項７】 警報部は発光体であることを特徴する請
   求項１乃至６の何れかに記載の音声警報を他の伝達媒体
   に変換する警報装置。