JPS60151521A - トンネル検出装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、自車両がトンネル内にあるか否かを検出す
る装置に関し、車両周囲の状況に関係なく確実な検出を
行なえるようにしたトンネル検出装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、例えば車両空調装置に関し、車両のトンネル侵入
に伴う外気導入から内気循環の切替、トンネル脱出に伴
う内気循環から外気導入の切替の煩わしさをなくすべく
、この内気循環と外気導入の自動切替を行なうために、
トンネル検出装置が装備される傾向にある。

トンネル検出装置としては、例えば特開昭５７−２２９
０８に開示するように、車体に発光部と受光部とを設け
、発光部から車両の上方に向けて光を照用し、この光が
トンネルの内壁に当って戻ってくる反射光を検知するこ
とによりトンネル内か否かを検出する装置がある。他に
は、例えば特開昭５８−１９９２４７に開示するように
、車外の騒音レベルを測定し、その大きさからトンネル
内か否かを検出するものもある。

しかし、これらのトンネル検出装置においては次のよう
な問題がある。すなわち、前者にａ）いては、発光部や
受光部を車両のフェンダ−やルーフなどに上方に向けて
取付ける必要があるため、この取付けが比較的困難であ
る上、雨やほこりが発先部や受光部に当ったり、＋１着
すると、その影響を大きく受け、誤検出する恐れがある
。また、ガード下や木陰などにおいては、誤検出する恐
れがある。後者においては、単に騒音レベルで測定して
いるので、例えば雨で路面が濡れている時には、トンネ
ル内（路面は乾いている）よりトンネル外の方が騒音が
大きい場合があり、誤検出してしまうことがある。この
ため、これらのトンネル検出装置の検出結果に基づき例
えば前述した車両用字ｖＡ装置における内外気の自動切
替を行なおうとしても適切な切替えが保証できず、誤検
出のないトンネル検出装置の出現が望まれている。

［発明の目的および概要］ この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
しては、車両周囲の状況に関係なく確実な検出を行なえ
るようにしたトンネル検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は、第１図に示す
如く、ケプストラム演輝手段３がマイクロフォン１に入
力した音情報信号のパワーケプストラムを演算し、エコ
ー成分抽出手段５が演算したパワーケプストラムに基づ
き所定時間前に前記マイクロフォンに入力した音情報に
ついて当該音情報が反射して戻って来た成分を抽出し、
判別手段７が抽出した反射成分の大小に基づきトンネル
マイクロフォン１で入力した音情報信号を増幅器１３、
整流部１５、△／Ｄ変換器１６によってそれぞれ増幅、
整流、Ａ／Ｄ変換の各処理を行ない、マイクロコンピュ
ータ１７が当該処理信号からトンネルの内外を判別し、
トンネル内と判別したときには例えば車両用空調装置の
内外気の切替用のアクチュエータ２５を駆動するように
構成されている。マイクロフォン１は、車両の周囲の音
はもちろんのこと、特にトンネル内に入った場合にトン
ネルの内壁から反射されてくる反射音を入力するための
ものであって、車外、例えばフェンダ−ミラーの内部に
絹み込んで取付けられている。これは、走行時の風圧や
道路からの雑音の影響をなくし、かつ雨などが直接当る
ことを防止し、効率的に車両の周囲の音を入力できるよ
うにするためである。整流部１５は増幅器１３を介して
入力した音情報信号を絶対値信号に変換するものである
。

当該変換方法としては整流に限らず、２乗処理するよう
なものでもよい。

マイクロコンピュータ１７は、ＣＰＵ１８、ＲＯＭ１９
、ＲＡＭ２０、入力インターフェース部２１、出力イン
ターフェース部２３を有する構成で、後述する処理フロ
ーに従ってトンネル内外の判別を行なう。

次に、この実施例の作用を第３図に示すＣＰＵ１８の処
理フローチャートを用いて説明する。

ＣＰＵ１８は、まずマイクロフォン１から入力され増幅
器１３、整流部１５、Ａ−Ｄ変換器１６で処理された音
情報信号を前記入力インターフェース部１７を介して遂
次読み込み入力データ×ｍ（ｎ）として記憶する（スジ
′ツ゛プ１１０．　１１３＞。

次に、この入力したデータからケプストラムＣ（ｉ　）
をめるために、まずこの入力データｘＩＩｌ（ｎ）に対
して、Ｗ（例えば２５６点程ｍ１、すなわらサンプリン
グ周波数１’ｏ＝１０ＫＨ２の場合には２５．６ｍＳ程
度でウィンドウをか（プて、フーリエ変換する（ステッ
プ１１５．１２０）。例えば、パニング窓の場合には、
このフーリエ変換は、次式のようになる。

ｘ　−ｍ　（ｎ　）　＝４　（１−ｃｏｓ　２πｎ　／
Ｎ）　−ｘ（＋ｘ）次に、このフーリエ変換された信号
の絶対値の２乗を次式により算出し、ピリオドグラ１８
をめる（ステップ１３０）。

以上の操作を７（例えば１０程度）回繰返しピリオドグ
ラムの時間平均値をめ、これを次式に示す推定スペクト
ルＸ”　（ｋ　”）とする（ステップ１３５、・１４０
）。

Ｘ”　（ｋ　）＝　（１／Ｍ）−ΣＸｍ（ｋ）巾話１ すなわち、ステップ１１０〜１４０では、２５６０点（
サンプリング周波数ｆｏ＝１０ＫＨ７の場合、２５６１
Ｒ８）の入力データＸｍ（ｎ）を１０分割し、それぞれ
のビリ本−Ｖグラムをめ、周波数軸上で平均化している
。

ステップ１５０に進むと、このようにしてめた推定スペ
クトルＸ”（ｋ）の各個の対数を次式のように算出する
。

Ｙ　＜ｋ　）　＝ＩＯ（ｌ　Ｘ−（ｋ　）そして、この
値を逆フーリ」変換して１次式に示すｊ；うにケプスト
ラムＣ（１）を算出する（ステップ１６０）。

この式において、ｉ軸はケフレンシイと呼ばれるが、時
間のディメンションを有し、１の大きい方には、自車お
よび他車の周期成分およびトンネル内であれば、その内
壁からの反射音（エコー）成分が現われる。従ってステ
ップ１７０では、このトンネル内の反射音の遅れ時間に
対応する成分の和（絶対値の和）を次式のように算出し
て、反射成分の大きさＥをめる。

なお、高ケフレンシイ部には、自重および他車のエンジ
ン音の基本周波数成分も含まれるが、そのうち自重車両
の分【ま、エンジン回転数から算出される基本周波数成
分について和の計算から除いてやれば影響は防げる。実
験によれば、上記エコー成分は、０．８〜８　ｍＳに対
応するケフレンシイ圧間で和をめると好結果か得られた
。

ステップ１８０では、このようにしてめた反射成分Ｅを
、所定の基準値Ｔ　Ｈと比較し、反射成分Ｅが基準値Ｔ
　Ｉ−（より大きい場合には、トンネル内であると判断
し、小さい場合には、トンネル外と判断してステップ１
１０にもどる。そして、１−ンネル内であると判断した
場合には、例えば、出力インターフェース部２３を介し
てアクチュエータ２５を駆動し、空調装置のインテーク
ドアを内気循環に切替えるように制御する〈ステップ１
９０）。

なお、本実施例では、処理をマイクロコンピュータを用
いて行なうようにしたが、回路によりハード処理しても
よいことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ケプストラムを
用いて、トンネルの内壁から戻ってくる反射音に相当す
る成分を抽出し、これを基準値と比較してトンネル内で
あるか否かを検出しているので、超音波や光を用いるも
のと比較して取付けが容易であり、雨やほこり（（どの
影響を受けにくく、また路面の状態にも左右されず、車
外の騒音レベルによるものに比較し−Ｃ１検出精度が向
上し、もって車両周囲の状況に関係なく確実な検出を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の一実施例を示す図、第３図は、第２図の作用を説明す
る７０−チト−１〜である。 １・・・マイクロフォン ３・・・ケプストラム演算手段 ５・・・エコー成分算出手段 ７・・・判別手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両周囲の音情報を入力するマイクロフォンと、入力し
   た音情報信号のパワーケプストラムを演算するケプスト
   ラム演算手段と、演算したパワーケプストラムから所定
   時間前に前記マイクロフォンに入力した音情報についＣ
   当該音情報が反射して戻って来た成分を抽出する］二１
   −成分抽出手段と、抽出した反射成分の大小に基づきト
   ンネルの内外を判別する判別手段とを有することを特徴
   とするトンネル検出装置。