WO2011136234A1 - 車外音検出装置 - Google Patents

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WO2011136234A1
WO2011136234A1 PCT/JP2011/060185 JP2011060185W WO2011136234A1 WO 2011136234 A1 WO2011136234 A1 WO 2011136234A1 JP 2011060185 W JP2011060185 W JP 2011060185W WO 2011136234 A1 WO2011136234 A1 WO 2011136234A1
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sound
vehicle
detection
travel path
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川真田　進也
久志 里中
船山　竜士
山田　啓一
修身 山本
秀樹 坂野
健作 旭
小川　明
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トヨタ自動車株式会社
学校法人名城大学
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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle outside sound detection device that is provided in a vehicle and detects a vehicle outside sound that is a sound outside the vehicle.
  • a sound source direction estimating device that includes a plurality of microphones and detects a predetermined vehicle exterior sound such as a traveling sound of another vehicle (for example, Patent Documents). 1).
  • This sound source direction estimation apparatus cuts out input signals of a plurality of microphones for time windows and calculates sound source direction estimation values for a plurality of frequencies in each time window.
  • a direction range that is expected as the direction of the sound source is set in advance based on various conditions, and a position outside this direction range is calculated when calculating the direction estimation value. Excludes detection results of positions outside the range of directions. In this way, by excluding detection results of positions that deviate from the direction range predicted in advance, when the sound source direction is roughly known, the detection accuracy of the direction that is the sound source of the predetermined sound can be improved. It can be done.
  • an approaching vehicle recognition device that detects a running sound of an approaching vehicle that approaches the host vehicle among the outside sounds (see, for example, Patent Document 2).
  • This approaching vehicle recognition device detects sound waves with a plurality of microphones, and detects the direction of the approaching vehicle based on the arrival time difference between the sound waves that reach the microphones.
  • the sound source direction estimating apparatus disclosed in Patent Document 1 focuses mainly on the characteristics of the sound source when estimating the direction of the sound source.
  • the characteristics of the sound source may change due to changes in the surrounding environment of the vehicle, there is a problem that the detection accuracy may be lowered depending on the surrounding environment of the vehicle.
  • the approaching vehicle recognition device disclosed in Patent Document 2 has the same problem.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle outside sound detection device that can accurately detect a vehicle outside sound outside the vehicle even under various ambient environments.
  • a vehicle exterior sound detection device that solves the above-described problems is provided in a vehicle, and includes a sound collection means that collects sound outside the vehicle, and a target that detects sound to be detected from the sound outside the vehicle detected by the sound collection means.
  • Sound detection means travel path information detection means for detecting travel path information relating to the travel path on which the vehicle travels, and sound collection characteristics for adjusting the sound collection characteristics of the sound collection means based on the detection results of the travel path information detection means And adjusting means.
  • the vehicle exterior sound detection device includes sound collection characteristic adjustment means for adjusting the sound collection characteristic of the sound collection means based on the detection result of the traveling road information detection means. For this reason, the sound collection characteristic of the sound collection means can be adjusted according to the travel route information of the travel route on which the vehicle travels. Therefore, it is possible to accurately detect the outside sound outside the vehicle even under various ambient environments.
  • direction detection means for detecting the direction of the detection target sound based on the detection result of the target sound detection means.
  • the detection target sound may be a traveling sound of an approaching vehicle approaching the vehicle.
  • the driver can be made aware of the presence of the approaching vehicle, so that the driver can be prepared in advance according to the presence of the approaching vehicle.
  • the travel path information detecting means can detect the shape of the travel path on which the vehicle travels as travel path information.
  • the sound collection characteristic adjusting unit can adjust the directivity of the sound collection unit as the characteristic of the sound collection unit based on the shape of the traveling path. Then, the sound collection characteristic adjusting means determines the sound collection means as the characteristic of the sound collection means based on the shape of the traveling road when it is determined that the direction of the road on which the vehicle travels is determined based on the shape of the traveling road. It can be set as the aspect which adjusts the directivity of.
  • the shape of the traveling road includes straight roads, curves, intersections, presence / absence of one-way traffic, etc., and the shape of the intersection when the traveling road is an intersection, the number of roads at the intersection, the direction thereof, and the like can be mentioned. .
  • the travel path information detection means may be configured as a travel path information that detects the road surface type of the travel path that is close to the travel path on which the vehicle travels and the approaching vehicle travels.
  • the sound collection characteristic adjusting means can adjust the use band of the sound collection means as the characteristic of the sound collection means based on the road surface type of the traveling road on which the approaching vehicle travels.
  • the frequency band used as the frequency band used for the calculation when detecting the traveling sound of the approaching vehicle differs depending on the road surface type. For this reason, by adjusting the use band of the sound collecting means as the characteristic of the sound collecting means based on the road surface type of the traveling road on which the approaching vehicle travels, and using the sound collecting characteristic according to the road surface type of the traveling road The accuracy of detecting the traveling sound of the approaching vehicle can be improved.
  • examples of the type of road surface include asphalt, concrete, and gravel road.
  • examples of the travel path close to the travel path on which the vehicle travels include a travel path that intersects with the travel path on which the vehicle travels, a travel path that is adjacent to the travel path on which the vehicle travels, and the like. Furthermore, as the travel path close to the travel path on which the vehicle travels, a travel path in an area where the travel sound of the approaching vehicle can be collected by the sound collecting means from the travel path on which the vehicle travels can be exemplified. .
  • the travel path information detecting means can detect the weather information around the travel path on which the vehicle travels as the travel path information.
  • the sound collection characteristic adjusting means may be configured to change the sensitivity of the sound collection means based on weather information.
  • the target sound detection means when it is determined that there is an approaching vehicle based on the detection result of the target sound detection means, it further comprises an output means for outputting an alarm, and the sound collection characteristic adjustment means is based on the weather information from the output means. It is also possible to change the alarm output timing.
  • the travel path information detecting means can be configured to detect ambient environment information around the vehicle as the travel path information.
  • the target sound detection means detects the traveling sound of the approaching vehicle when it is determined from the surrounding environment information that the traveling environment of the vehicle is an inappropriate environment when detecting the traveling sound of the approaching vehicle. It can be set as the aspect to cancel. And when the detection of the traveling sound of the approaching vehicle is stopped, it is possible to provide a mode for notifying that the traveling sound of the approaching vehicle is not detected.
  • the target sound detection means when it is determined that there is an approaching vehicle based on the detection result of the target sound detection means, it further includes an output means for outputting an alarm, and the output means is based on the surrounding environment information and the traveling environment of the vehicle When it is determined that the environment is inappropriate when sound detection is performed, the output of the alarm from the output unit can be stopped.
  • the vehicle outside sound detection device can accurately detect the vehicle outside sound outside the vehicle even under various ambient environments.
  • (A)-(c) is a perspective view which shows the example of mounting of the microphone array in a vehicle. It is a flowchart which shows the process sequence in a vehicle exterior sound detection apparatus. It is the schematic which shows an example of the traveling path of a vehicle by planar view.
  • (A) is the schematic which shows an example of the traveling path (asphalt) of a vehicle in plan view,
  • (b) is a graph which shows the frequency of the traveling sound collected here.
  • (A) is the schematic which shows an example of the traveling path (gravel road) of a vehicle in plan view,
  • (b) is a graph which shows the frequency of the traveling sound collected here.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle exterior sound detection device according to the present invention.
  • the vehicle exterior sound detection device M includes a sound source direction detection ECU (Electronic Control Unit) 1.
  • the sound source direction detection ECU 1 is an electronic control unit including a CPU [Central Processing Unit], a ROM [Read Only Memory], a RAM [Random Access Memory] (not shown), and the like.
  • a microphone array 2, a navigation device 3, a communication device 4, an imaging device 5, and a radar sensor 6 are connected to the sound source direction detection ECU 1.
  • a display 7 is connected to the sound source direction detection ECU 1.
  • the sound source direction detection ECU 1 further includes a multi-channel AD conversion unit 11, a microphone array processing unit 12, a determination processing unit 13, and a characteristic changing unit 14.
  • the sound source direction detection ECU 1 includes a vehicle detection processing unit 15 and an output changing unit 16.
  • the microphone array 2 includes a plurality of, in this embodiment, seven microphones 2A to 2G.
  • the microphones 2A to 2G in the microphone array 2 collect sound around the vehicle.
  • the microphones 2A to 2G transmit sound collection information related to the collected sound to the sound source direction detection ECU 1.
  • the microphones 2A to 2G correspond to the sound collecting means of the present invention.
  • the microphone array 2 is arranged to line up in the width direction of the vehicle P as shown in FIG.
  • the microphone array 2 may be installed in a bumper portion of the vehicle P as shown in FIG. 2 (a), or is installed in the vicinity of the windshield inside the hood BN as shown in FIG. 2 (b). May be. Or as shown in FIG.2 (c), you may install in the roof carrier R provided in the ceiling part of the vehicle P.
  • the navigation device 3 detects the current traveling position of the host vehicle using a global positioning system (GPS, Global Positioning System) and performs various guidance to the traveling destination. In addition, the navigation device 3 holds map information related to the vicinity of the current position of the host vehicle. This navigation device 3 is based on the map information that it holds, and includes travel environment information such as the shape and surface type of the road at the current travel position of the host vehicle, or surrounding buildings and other vehicles that are stopped. Get road area information. Here, the surrounding environment information includes information on buildings around the road and information on parked vehicles. The navigation device 3 transmits to the sound source direction detection ECU 1 travel road periphery information relating to the travel road periphery at the current travel position of the host vehicle.
  • GPS Global Positioning System
  • the communication device 4 can communicate with a traffic information center that transmits and receives traffic information, a roadside device provided on a road near an intersection, and the like.
  • the communication device 4 receives various road information and weather information transmitted from a traffic information center or a roadside device.
  • the road information here includes the road shape, road surface type, peripheral building information, and the like, which are also included in the above-described traveling road periphery information.
  • the communication device 4 transmits the received road information to the sound source direction detection ECU 1.
  • the imaging device 5 is attached in front of the vehicle and images the surroundings of the vehicle.
  • the imaging device 5 acquires travel path peripheral information of a road on which the vehicle travels based on an image obtained by capturing an image.
  • the traveling road periphery information includes surrounding environment information, information such as road shape and road surface type.
  • the imaging device 5 transmits the acquired traveling road periphery information to the sound source direction detection ECU 1.
  • the radar sensor 6 is provided at the front position of the vehicle, and detects ambient environment information such as other vehicles and buildings around the vehicle.
  • the radar sensor 6 transmits the detected ambient environment information such as other vehicles to the sound source direction detection ECU 1.
  • the microphones 2A to 2G in the microphone array 2 are connected to the multi-channel AD conversion unit 11, respectively.
  • the multi-channel AD converter 11 AD-converts sound collection information transmitted from the microphones 2A to 2G into digital signals for each channel.
  • the multi-channel AD conversion unit 11 outputs the collected sound information obtained by AD conversion to the microphone array processing unit 12.
  • the microphone array processing unit 12 generates sound source direction distribution data based on the digital signal of each channel output from the multi-channel AD conversion unit 11. Here, the traveling sound of the approaching vehicle that generates the traveling sound and other sounds are used as the sound source.
  • the microphone array processing unit 12 outputs the generated sound source direction distribution data to the vehicle detection processing unit 15.
  • the determination processing unit 13 determines the frequency of the digital signal and the direction of the sound collecting means when determining the sound source direction based on various information transmitted from the navigation device 3, the communication device 4, the imaging device 5, and the radar sensor 6. A characteristic change determination is made as to whether or not to adjust the sound collection characteristic such as gender.
  • the determination processing unit 13 outputs a characteristic change determination signal based on the result of the characteristic change determination to the characteristic change unit 14 and the output change unit 16.
  • the characteristic changing unit 14 determines the characteristic to be changed when the characteristic change determination signal output from the determination processing unit 13 changes the characteristic when estimating the sound source direction.
  • the characteristic changing unit 14 outputs a characteristic change signal corresponding to the characteristic to be changed to the microphone array processing unit 12 when changing the characteristic.
  • the microphone array processing unit 12 when the characteristic change signal is output from the characteristic change unit 14, the digital signal processing of each channel output from the multi-channel AD conversion unit 11 is performed when generating sound source direction distribution data. Adjust. For example, when changing the frequency characteristic, sound source direction distribution data is generated based on the frequency characteristic corresponding to the change mode.
  • the vehicle detection processing unit 15 calculates a series of azimuths that take a peak in the sound source direction distribution data acquired by the microphone array processing unit 12.
  • the vehicle detection processing unit 15 stores a series of azimuths that take peaks in the calculated sound source direction distribution data. Based on this azimuth series, the presence of an approaching vehicle and its approach direction (azimuth) are detected.
  • the vehicle detection processing unit 15 performs clustering processing on the higher-order (in this case, third) azimuth series having a high peak value in the stored sound source direction distribution data, thereby obtaining the sound source direction distribution data. Group the azimuths for peaking by class. Further, the vehicle detection processing unit 15 calculates an average distance from the centroid (class center of gravity) to each direction for each class, and an approaching vehicle may arrive from the range of the direction based on the average distance. Judging sex.
  • the average distance from the centroid to each direction shows how wide each direction has.
  • the vehicle detection processing unit 15 outputs approaching vehicle arrival information based on a direction in which an approaching vehicle may arrive to the output changing unit 16.
  • the output changing unit 16 performs an output process for outputting an alarm based on the approaching vehicle arrival information output from the vehicle detection processing unit 15.
  • the output changing unit 16 changes the output mode based on the characteristic change determination signal output from the determination processing unit 13.
  • the output changing unit 16 transmits an alarm signal accompanying the output process to the display unit 7.
  • the sound source direction detection ECU 1 detects the traveling sound of the approaching vehicle as the detection target sound from the sound outside the vehicle detected by the microphones 2A to 2G.
  • the sound source direction detection ECU 1 constitutes the target sound detection means of the present invention.
  • the sound source direction detection ECU 1 detects travel path information related to the travel path on which the vehicle travels, and adjusts the sound collection characteristics of the microphones 2A to 2G based on the detection result.
  • the sound source direction detection ECU 1 constitutes a travel path information detection unit and a sound collection characteristic adjustment unit of the present invention.
  • the sound source direction detection ECU 1 constitutes the direction detection means of the present invention in order to detect the presence of an approaching vehicle and the approach direction (direction) thereof.
  • the display unit 7 includes a speaker that outputs sound, a monitor that displays an alarm, and the like. In response to an alarm signal transmitted from the output changing unit 16, the display device 7 outputs information related to the approaching vehicle when there is an approaching vehicle. Here, for example, the direction of an approaching vehicle is output from a speaker or displayed on a monitor.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the vehicle exterior sound detection device according to the present embodiment.
  • the position of the host vehicle is acquired (S1).
  • the position of the host vehicle is acquired by the determination processing unit 13 based on the traveling road periphery information transmitted from the navigation device 3.
  • the road type of the road on which the host vehicle is traveling is acquired as travel path information (S2).
  • the road type of the road on which the host vehicle is traveling is transmitted from the road area information transmitted from the navigation device 3, the road information transmitted from the communication device 4, and the image sensor 5 and the radar sensor 6. It is acquired based on the traveling road periphery information and the like.
  • weather information around the travel path on which the vehicle travels is acquired as travel path information (S3).
  • the weather information is acquired from the traveling road periphery information transmitted from the communication device 4 in the determination processing unit 13.
  • the determination processing unit 13 acquires ambient environment information (S4).
  • Ambient environment information is acquired from various information transmitted from the navigation device 3, the communication device 4, the imaging device 5, and the radar sensor 6.
  • Whether or not the direction of the road on which the vehicle travels has been determined is determined based on the shape of the travel path on which the host vehicle travels. For example, when the host vehicle is traveling straight without an intersection, it is determined that the host vehicle travels straight. Further, when the host vehicle is an L-shaped road or a T-shaped road with only a right turn road, and the road that hits the vehicle approaches one-way from the left to the right, it is determined that the host vehicle turns right.
  • the directivity as the sound collection characteristic of the microphones 2A to 2G is changed (S6) and adjusted.
  • a characteristic change determination signal having contents for changing the directivities of the microphones 2A to 2G is output to the characteristic changing unit.
  • the characteristic changing unit 14 outputs a characteristic changing signal for changing the directivity of the microphones 2A to 2G to the microphone array processing unit 12, and the microphone array processing unit 12 changes the directivity of the microphones 2A to 2G (S6).
  • the directivities of the microphones 2A to 2G for example, the sound collections transmitted from the microphones 2F and 2G on the side close to the road where the approaching vehicle may be present, in this case, the right microphones 2F and 2G.
  • the sensitivity of information can be increased, and the sensitivity of sound collection information transmitted from the other microphones 2A to 2E can be decreased.
  • the host vehicle P reaches a five-way road
  • the five-way road is an one-way road in which a straight-ahead road can go straight in addition to an alternate road orthogonal to the travel path of the host vehicle P.
  • the road is a one-way street that is prohibited to enter right before.
  • the direction in which the vehicle can travel is indicated by an arrow.
  • roads that may have approaching vehicles are roads that are orthogonal to the traveling path of the host vehicle P and roads that are diagonally right forward. Therefore, the directivities of the microphones 2A to 2G are adjusted in accordance with a range including a road orthogonal to the traveling path of the host vehicle P and a road from the diagonally right front direction as in a region H shown in FIG.
  • step S7 After the directivity adjustment is completed in this way, or when it is determined in step S5 that the direction of the road on which the host vehicle travels has not been determined, the track on which the approaching vehicle travels close to the traveling path of the host vehicle. It is determined whether or not the road surface type is fixed (S7). Whether or not the road surface type is fixed is determined based on whether or not the road surface peripheral information transmitted from the navigation device 3 includes information on the road surface type, road information from the communication device 4, or a road from the imaging device 5. Judgment is made based on whether or not the surrounding information includes information for determining the road surface type.
  • the microphone array processing unit 12 collects the collected sound information to be collected from the collected sound information used for the calculation when generating the sound source direction distribution data.
  • the frequency characteristic as the sound characteristic is changed (S8) and adjusted.
  • the frequency band of the frequency indicating the approaching vehicle in the sound collection information changes. For this reason, here, as a frequency characteristic adjustment mode, the frequency band of the sound collection information used for the calculation is adjusted.
  • the frequency band indicating the approaching vehicle becomes conspicuous in the low frequency band LA from the first frequency A to the second frequency B.
  • FIG. 6A when the vehicle intersects the road on which the host vehicle P travels and the road on which the approaching vehicle travels is a gravel road JR, as shown in FIG. 6B.
  • the frequency band indicating the approaching vehicle becomes conspicuous in the high frequency band HA from the second frequency B to the third frequency C.
  • the influence of the sound collection information in the low frequency band LA from the first frequency A to the second frequency B is determined to be large. Further, when the road on which the approaching vehicle is traveling is a gravel road JR, the sound collection information in the high frequency band HA from the second frequency B to the third frequency C is mainly used.
  • step S9 it is determined whether or not the weather is rainy (S9). Whether the weather is rain is determined using weather information transmitted from the communication device 4, presence of raindrops extracted from an image captured by the imaging device 5, and the like.
  • the microphone array processing unit 12 changes the detection sensitivity of the sound collection information as the sound collection characteristics used when generating the sound source direction distribution data (S10). ,adjust.
  • the detection sensitivity of the sound collection information means the detection sensitivity when detecting the traveling sound of the approaching vehicle from the sound collection information.
  • the traveling sound of the approaching vehicle is larger than when the weather is clear. For this reason, when the weather is rainy, even when the approaching vehicle is at a distant position, detection may be performed in the same manner as when the approaching vehicle is at a close position in fine weather.
  • the detection sensitivity of the collected sound information is lowered.
  • the detection sensitivity of the sound collection information it is possible to detect a relatively loud running sound during rainy weather and a relatively small running sound during sunny weather at the same level. Therefore, for example, when an alarm is output when there is an approaching vehicle, the timing at which the alarm is output during the fine weather and during the rain can be made similar.
  • a mode in which the detection sensitivity of the sound collection information is lowered a mode in which the detection sensitivity in the microphone array 2 is lowered can also be adopted.
  • a detection sensitivity reduction signal can be transmitted from the characteristic changing unit 14 to the microphone array 2 to reduce the detection sensitivity of each of the microphones 2A to 2G in the microphone array 2.
  • the output changing unit 16 can delay the alarm output.
  • the characteristic change unit 14 outputs a characteristic change determination signal that delays the alarm output to the output change unit 16.
  • the alarm output is delayed, so that it is possible to match the timing of outputting the alarm in fine weather and rainy weather.
  • the traveling environment of the host vehicle is an inappropriate environment for detecting the traveling sound of the approaching vehicle. It is determined whether or not the environment is unsuitable for detection (S11). For example, when the road on which the vehicle is traveling has a reflection such as a large obstacle such as a valley of a building or in a tunnel, or in an environment with a large sound reflection, it is determined that the environment is unsuitable for detection.
  • the detection inappropriate environment is determined based on ambient environment information acquired from various information transmitted from the navigation device 3, the communication device 4, the imaging device 5, and the radar sensor 6.
  • the detection processing by generating the sound source direction distribution data in the microphone array processing unit 12 is turned off in order to stop the detection of the approaching vehicle.
  • S12 The sound collection characteristics of the microphones 2A to 2G are changed. In an unsuitable detection environment, it is difficult to accurately detect an approaching vehicle. For this reason, it is possible to prevent unnecessary alarms and false alarms in the display 7 by turning off the detection process in an inappropriate detection environment.
  • the output changing unit 16 can stop the alarm output.
  • the characteristic changing unit 14 outputs a characteristic change determination signal with a content for stopping the alarm output to the output changing unit 16.
  • the output changing unit 16 can prevent an unnecessary alarm or a false alarm in the display unit 7 by stopping the alarm output.
  • the traveling sound of the approaching vehicle is detected (S13). Detection of the traveling sound of the approaching vehicle is generated by the microphone array processing unit 12 and the vehicle detection processing unit 15 performs arithmetic processing on the stored sound source direction distribution data.
  • the approaching vehicle determination is performed (S14).
  • the approaching vehicle determination is performed based on a possibility that an approaching vehicle is calculated that is calculated based on the detected traveling sound of the approaching vehicle.
  • a predetermined threshold it is determined that there is an approaching vehicle, and when the possibility of an approaching vehicle is below a predetermined threshold, It is determined that there is no approaching vehicle.
  • an information presentation process is performed (S15).
  • the approaching vehicle arrival information regarding the presence of the approaching vehicle and the approaching direction is output to the output changing unit 16.
  • the output changing unit 16 performs an output process for outputting an alarm based on the approaching vehicle arrival information.
  • the display 7 outputs the fact that an approaching vehicle is present and the approaching direction of the approaching vehicle.
  • the output change unit 16 changes the output content according to the output characteristic change determination signal. For example, when a characteristic change determination signal that delays the alarm output is output, the alarm output is delayed. In addition, when a characteristic change determination signal with contents for stopping the alarm output is output, the alarm output is stopped. Thus, the process in the vehicle exterior sound detection device is completed.
  • the detection characteristics when detecting the traveling sound of the approaching vehicle are adjusted according to the surrounding environment. Specifically, when the traveling direction of the host vehicle is fixed, the directivities of the microphones 2A to 2G are adjusted according to the shape of the road on which the host vehicle travels. For this reason, since the traveling sound of the approaching vehicle can be detected according to the shape of the traveling path such as the road shape and the number of intersections, the traveling sound of the approaching vehicle can be accurately detected.
  • the traveling sound of the approaching vehicle is detected by the own vehicle, and an alarm is output by the display 7 when the approaching vehicle approaches. For this reason, the driver can recognize the presence of the approaching vehicle. Therefore, it is possible to prepare the driver for a response according to the presence of the approaching vehicle.
  • the shape of the road on which the host vehicle travels is detected, and the directivity of the microphones 2A to 2G is adjusted according to the shape of the road on which the host vehicle travels. For this reason, even when the road is an intersection or a one-way street, it is possible to accurately detect the traveling sound of the approaching vehicle.
  • the road type of the travel path on which the approaching vehicle travels is detected, and the frequency band used when detecting the traveling sound of the approaching vehicle is adjusted according to the detected road type. For this reason, the traveling sound of the frequency band corresponding to the road type of the traveling path on which the approaching vehicle travels can be detected. Therefore, the traveling sound of the approaching vehicle can be detected with higher accuracy.
  • the sound collection information output from the microphone array processing unit 12 or the detection sensitivity of the microphones 2A to 2G itself is adjusted according to the weather. Specifically, when the weather is rainy, the sound collection information output from the microphone array processing unit 12 or the detection sensitivity of the microphones 2A to 2G itself is lowered. In rainy weather, the traveling sound of the approaching vehicle is usually larger than the traveling sound in fine weather, but the approaching vehicle can be reduced by reducing the sound collection information output from the microphone array processing unit 12 or the sensitivity of the microphones 2A to 2G itself. False detection can be reduced.
  • the traveling environment of the host vehicle is detected, and when the traveling environment of the host vehicle is an unsuitable detection environment, the detection of the traveling sound of the approaching vehicle is stopped. For this reason, it is possible to prevent the waste of detecting the traveling sound of the approaching vehicle in a state where the traveling sound of the approaching vehicle cannot be detected, and it is possible to prevent malfunction. Furthermore, it is possible to notify the driver that the running sound of the approaching vehicle is not detected. Therefore, since the driver can recognize that the running sound of the approaching vehicle is not detected, it is possible to focus on finding the approaching vehicle by visual observation or the like.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the sensitivity of the sound collection information transmitted from the microphones 2A to 2G is adjusted, but the directivity of the microphones 2A to 2G itself is changed and adjusted. It can also be set as the aspect to do.
  • a directivity adjusting device 20 can be provided at a position in front of the sound collection unit of the microphone 2A.
  • the directivity adjusting device 20 can be similarly provided at a position before the other microphones 2B to 2G.
  • an open / close gate 21 is provided on the right side of the microphone 2A.
  • opening the open / close gate 21 it is possible to improve the sound collection characteristics from the right side of the microphone 2A.
  • an open / close gate on the left side of the microphone 2A, it is possible to improve the sound collection characteristics on the left side as well.
  • open / close gates can be provided on both the left and right sides of the microphone 2A.
  • each of the seven microphones 2A to 2G can have directivity.
  • the detection sensitivity of only the two microphones 2F and 2G provided on the right side of the microphone array is maintained, and the detection sensitivity of the other microphones 2A to 2E is reduced to 0. It can also be.
  • the position and number of microphones that maintain detection sensitivity can be selected from the microphones 2A to 2G according to the position where the sound collection characteristic is desired to be enhanced.
  • a swing axis X is provided at a position opposite to the sound collecting portion in the microphones 2A to 2G, and the microphones 2A to 2G are swung by a driving mechanism (not shown). You can also.
  • the microphones 2A to 2G are swung around the rocking axis X so that the tip thereof is directed to the right side, as shown in FIG. 9B.
  • the number of microphones to be rocked, the rocking angle, and the like can be appropriately determined according to the direction in which the sound collection characteristics are enhanced.
  • two microphones 2F and 2G can be used on the right side, and one microphone 2A can be used on the left side.
  • the microphone array 2 includes the seven microphones 2A to 2G.
  • the microphone array may include a plurality of other microphones.
  • a single microphone may be used instead of the microphone array.
  • the running sound of the approaching vehicle is cited as the vehicle exterior sound, but other vehicle exterior sounds can also be used.
  • vehicle exterior sounds for example, an emergency vehicle siren sound generated by a moving body, a pedestrian generated sound generated by a pedestrian, or the like can be used.
  • the sound source direction detection ECU 1 may be installed outside the vehicle.
  • the information regarding the shape of a road, road surface type information, etc. are acquired based on the various information transmitted from the navigation apparatus 3, the communication apparatus 4, the imaging device 5, and the radar sensor 6,
  • Other embodiments can also be used.
  • information on the shape of the road and the type of road surface acquired when traveling on the road can be stored together with the travel position, and the information stored when the road is reached again can be used as it is. it can.
  • the present invention can be used as a vehicle outside sound detection device that is provided in a vehicle and detects a vehicle outside sound that is a sound outside the vehicle.
  • SYMBOLS 1 Sound source direction detection ECU, 2 ... Microphone array, 2A-2G ... Microphone, 3 ... Navigation device, 4 ... Communication device, 5 ... Imaging device, 6 ... Radar sensor, 7 ... Display, 11 ... AD converter, 12 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Microphone array processing part, 13 ... Determination processing part, 14 ... Characteristic change part, 15 ... Vehicle detection processing part, 16 ... Output change part, 20 ... Directionality adjustment apparatus, 21 ... Opening / closing gate, M ... Outside vehicle sound detection apparatus, P: Vehicle (own vehicle).

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Abstract

　様々な周囲環境の下であっても、精度よく車両の外側の車外音を検出することができる車外音検出装置を提供する。　音源方向検出ＥＣＵ１は、マイクロホン２Ａ～２Ｇによって集音された車外の音に関する集音情報を取得する。音源方向検出ＥＣＵ１は、取得した集音情報に基づいて、自車両の周囲の走行路情報を取得する。また、走行路情報を取得したら、走行路情報に基づいて、マイクロホン２Ａ～２Ｇの集音特性を調整する。

Description

車外音検出装置
　本発明は、車両に設けられ、車両の外側の音である車外音を検出する車外音検出装置に関する。
　車両の外側の音である車外音を検出する装置として、従来、複数のマイクロホンを備え、他の車両の走行音などの所定の車外音を検出する音源の方向推定装置がある（たとえば、特許文献１参照）。この音源の方向推定装置は、複数のマイクロホンの入力信号を、時間窓について切り出し、それぞれの時間窓において複数の周波数について音源の方向推定値を算出するものである。
　ここで、音源の方向を検出するにあたり、音源の方向として予想される方向範囲を諸条件に基づいて予め設定しておき、この方向範囲から外れた位置については、方向推定値を算出する際には、方向範囲から外れた位置の検出結果を除外するようにしている。このように、予め予想される方向範囲から外れた位置の検出結果を除外することにより、音源方向がおおよそ判明している場合に、所定音の音源となっている方向の検出精度を高めることができるというものである。
　また、車外音のうち、自車両に接近する接近車両の走行音を検出する接近車両認識装置がある（たとえば、特許文献２参照）。この接近車両認識装置は、複数のマイクロホンによって音波を検出し、マイクロホンに到達する音波の到達時間差に基づいて、接近車両の方向を検出するというものである。
特開２００１－１６６０２５号公報 実開平５－９２７６７号公報
　上記特許文献１に開示された音源の方向推定装置では、音源の方向を推定するにあたり、音源の特性に主に着目している。しかし、音源の特性は、車両の周囲環境等の変化によって変化することがあるため、車両の周囲環境によっては検出精度が低くなってしまう可能性があるという問題があった。また、特許文献２に開示された接近車両認識装置においても、同様の問題がある。
　そこで、本発明の課題は、様々な周囲環境の下であっても、精度よく車両の外側の車外音を検出することができる車外音検出装置を提供することにある。
　上記課題を解決した本発明に係る車外音検出装置は、車両に設けられ、車外の音声を集音する集音手段と、集音手段で検出した車外の音声から、検出対象音を検出する対象音検出手段と、車両が走行する走行路に関する走行路情報を検出する走行路情報検出手段と、走行路情報検出手段の検出結果に基づいて、集音手段の集音特性を調整する集音特性調整手段と、を備えることを特徴とする。
　本発明に係る車外音検出装置は、走行路情報検出手段の検出結果に基づいて、集音手段の集音特性を調整する集音特性調整手段を備えている。このため、車両が走行する走行路の走行路情報に応じて集音手段の集音特性を調整することができる。したがって、様々な周囲環境の下であっても、精度よく車両の外側の車外音を検出することができる。
　また、対象音検出手段の検出結果に基づいて、検出対象音の方向を検出する方向検出手段を更に備えることができる。
　ここで、検出対象音が、車両に接近する接近車両の走行音である態様とすることができる。
　このように、車両に接近する接近車両を検出することにより、接近車両の存在をドライバに認識させることができるので、接近車両の存在に応じた対応を予めドライバに対して準備させることができる。
　また、走行路情報検出手段は、走行路情報として、車両が走行する走行路の形状を検出する態様とすることができる。この場合、集音特性調整手段は、走行路の形状に基づいて、集音手段の特性として、集音手段の指向性を調整する態様とすることができる。そして、集音特性調整手段は、走行路の形状に基づいて車両が進行する道路の方向が確定すると判断される場合に、走行路の形状に基づいて、集音手段の特性として、集音手段の指向性を調整する態様とすることができる。
　このように、走行路情報として車両走行する走行路の形状を検出することにより、接近車両が近づく接近方向を推定することができる。その結果、集音手段の指向性を音源の方向に合わせることができるので、接近車両の走行音を検出する精度を高めることができる。ここで、走行路の形状としては、直進道路、カーブ、交差点、一方通行の有無などが含まれ、走行路が交差点である場合の交差点形状、交差点の道路本数、その向きなどを挙げることができる。
　さらに、走行路情報検出手段は、走行路情報として、車両が走行する走行路に近接し、接近車両が走行する走行路の路面種類を検出する態様とすることができる。この場合、集音特性調整手段は、接近車両が走行する走行路の路面種類に基づいて、集音手段の特性として、集音手段の使用帯域を調整する態様とすることができる。
　走行路の路面種類が異なると、集音特性も異なってくる。具体的には、路面種類により、接近車両の走行音を検出する際の演算に使用する周波数の使用帯域となる周波数帯域などが異なってくる。このため、接近車両が走行する走行路の路面種類に基づいて、集音手段の特性として、集音手段の使用帯域を調整し、走行路の路面種類に応じた集音特性を利用することにより、接近車両の走行音を検出する精度を高めることができる。
　ここで、路面の種類としては、たとえばアスファルト、コンクリート、砂利道などを挙げることができる。また、車両が走行する走行路に近接する走行路としては、車両が走行する走行路と交差する走行路、車両が走行する走行路に隣接する走行路などを挙げることができる。さらには、車両が走行する走行路に近接する走行路としては、車両が走行する走行路から集音手段によって接近車両の走行音を集音可能とされる領域内の走行路を挙げることもできる。
　また、走行路情報検出手段は、走行路情報として、車両が走行する走行路周辺の天候情報を検出する態様とすることができる。
　この場合、集音特性調整手段は、天候情報に基づいて、集音手段の感度を変更する態様とすることができる。
　一方、対象音検出手段の検出結果に基づいて接近車両が存在すると判断される場合に、警報を出力する出力手段を更に備え、集音特性調整手段は、天候情報に基づいて、出力手段からの警報の出力タイミングを変更する態様とすることもできる。
　また、走行路情報検出手段は、走行路情報として、車両の周囲の周囲環境情報を検出する態様とすることができる。
　この場合、対象音検出手段は、周囲環境情報から車両の走行環境が接近車両の走行音の検出を行う際に不適切な環境であると判断される場合に、接近車両の走行音の検出を中止する態様とすることができる。そして、接近車両の走行音の検出を中止する場合、接近車両の走行音の検出を行っていない旨を報知する態様とすることができる。
　一方、対象音検出手段の検出結果に基づいて接近車両が存在すると判断される場合に、警報を出力する出力手段を更に備え、出力手段は、周囲環境情報から車両の走行環境が接近車両の走行音の検出を行う際に不適切な環境であると判断される場合に、出力手段からの警報の出力を中止する態様とすることができる。
　本発明に係る車外音検出装置によれば、様々な周囲環境の下であっても、精度よく車両の外側の車外音を検出することができる。
本発明に係る車外音検出装置のブロック構成図である。 （ａ）～（ｃ）とも、車両におけるマイクロホンアレーの搭載例を示す斜視図である。 車外音検出装置における処理手順を示すフローチャートである。 車両の走行路の一例を平面視して示す概略図である。 （ａ）は、車両の走行路（アスファルト）の一例を平面視して示す概略図、（ｂ）は、ここで集音された走行音の周波数を示すグラフである。 （ａ）は、車両の走行路（砂利道）の一例を平面視して示す概略図、（ｂ）は、ここで集音された走行音の周波数を示すグラフである。 集音時の指向性調整装置を示す概略説明図である。 集音時の指向性調整時に用いるマイクロホンを説明する概略説明図である。 集音時の指向性調整時に用いるマイクロホンの他の例を説明する概略説明図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
　図１は、本発明に係る車外音検出装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る車外音検出装置Ｍは、音源方向検出ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）１を備えている。音源方向検出ＥＣＵ１は、ＣＰＵ[Central ProcessingUnit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]（図示せず）などからなる電子制御ユニットである。音源方向検出ＥＣＵ１には、マイクロホンアレー２、ナビゲーション装置３、通信装置４、撮像装置５、およびレーダセンサ６が接続されている。また、音源方向検出ＥＣＵ１には、表示器７が接続されている。
　さらに、音源方向検出ＥＣＵ１は、マルチチャンネルＡＤ変換部１１、マイクロホンアレー処理部１２、判定処理部１３、および特性変更部１４を備えている。また、音源方向検出ＥＣＵ１は、車両検出処理部１５、および出力変更部１６を備えている。
　マイクロホンアレー２は、複数、本実施形態では７個のマイクロホン２Ａ～２Ｇを備えている。マイクロホンアレー２におけるマイクロホン２Ａ～２Ｇは、車両の周囲における音声を集音している。マイクロホン２Ａ～２Ｇは、集音した音声に関する集音情報を音源方向検出ＥＣＵ１に送信している。マイクロホン２Ａ～２Ｇは、本発明の集音手段に相当する。
　マイクロホンアレー２は、図２に示すように、車両Ｐの幅方向に並ぶように配置されている。マイクロホンアレー２は、図２（ａ）に示すように、車両Ｐにおけるバンパ部に設置されていてもよいし、図２（ｂ）に示すようにボンネットＢＮ内部におけるウィンドシールドの近傍に設置されていてもよい。あるいは、図２（ｃ）に示すように、車両Ｐの天井部に設けられたルーフキャリアＲ内に設置されていてもよい。
　ナビゲーション装置３は、全地球測位システム（ＧＰＳ、GlobalPositioning System）等を利用して自車両の現在の走行位置を検出するとともに、走行目的地までの各種案内を行う。また、ナビゲーション装置３は、自車両の現在位置周辺に関する地図情報を保持している。このナビゲーション装置３は、保持している地図情報に基づいて、自車両の現在の走行位置における道路の形状や路面種類、あるいは周辺の建物や停車している他車両などの周囲環境情報を含む走行路周辺情報を取得する。ここでの周囲環境情報には、道路の周辺における建築物や駐車中の車両に関する情報などが含まれる。ナビゲーション装置３は、取得した自車両の現在の走行位置における走行路周辺に関する走行路周辺情報を音源方向検出ＥＣＵ１に送信する。
　通信装置４は、交通情報を送受信する交通情報センタや交差点近くの道路等に設けられる路側装置などとの通信が可能とされている。通信装置４は、交通情報センタや路側装置から送信される各種の道路情報や天候情報を受信する。ここでの道路情報には、上記の走行路周辺情報にも含まれる道路形状、路面種類、周辺の建物情報などが含まれる。通信装置４は、受信した道路情報を音源方向検出ＥＣＵ１に送信する。
　撮像装置５は、車両の前方に取り付けられており、車両の周囲を撮像する。撮像装置５は、撮像して得られた画像に基づいて、車両が走行する道路の走行路周辺情報を取得する。ここでの走行路周辺情報としては、周囲環境情報や道路の形状や路面種類などの情報が含まれる。撮像装置５は、取得した走行路周辺情報を音源方向検出ＥＣＵ１に送信する。
　レーダセンサ６は、車両の前方位置に設けられており、車両の周囲における他車両や建物などの周囲環境情報を検出する。レーダセンサ６は、検出した他車両などの周囲環境情報を音源方向検出ＥＣＵ１に送信する。
　マルチチャンネルＡＤ変換部１１には、マイクロホンアレー２におけるマイクロホン２Ａ～２Ｇがそれぞれ接続されている。マルチチャンネルＡＤ変換部１１は、マイクロホン２Ａ～２Ｇから送信される集音情報を各チャンネルのデジタル信号にＡＤ変換する。マルチチャンネルＡＤ変換部１１は、ＡＤ変換した集音情報をマイクロホンアレー処理部１２に出力する。
　マイクロホンアレー処理部１２は、マルチチャンネルＡＤ変換部１１から出力された各チャンネルのデジタル信号に基づいて、音源方向分布データを生成する。ここでは、走行音を発生させる接近車両の走行音やその他の音などが音源となっている。マイクロホンアレー処理部１２は、生成した音源方向分布データを車両検出処理部１５に出力する。
　判定処理部１３は、ナビゲーション装置３、通信装置４、撮像装置５、およびレーダセンサ６から送信される各種情報に基づいて、音源方向の判定を行う際におけるデジタル信号の周波数や集音手段の指向性といった集音特性を変更して調整するか否かの特性変更判定を行う。判定処理部１３は、特性変更判定の結果に基づく特性変更判定信号を特性変更部１４および出力変更部１６に出力する。
　特性変更部１４は、判定処理部１３から出力される特性変更判定信号が、音源方向を推定する際の特性を変更するものである場合に、変更させる特性を判断する。特性変更部１４では、特性を変更させる場合に、変更させる特性に応じた特性変更信号をマイクロホンアレー処理部１２に出力する。
　マイクロホンアレー処理部１２では、特性変更部１４から特性変更信号が出力された際には、音源方向分布データを生成する際に、マルチチャンネルＡＤ変換部１１から出力された各チャンネルのデジタル信号の処理を調整する。たとえば、周波数特性を変更する場合には、変更態様に応じた周波数特性に基づいて音源方向分布データを生成する。
　車両検出処理部１５は、マイクロホンアレー処理部１２によって取得される音源方向分布データにおいてピークを取る方位の系列を算出する。車両検出処理部１５では、算出した音源方向分布データにおけるピークを取る方位の系列を記憶しておく。この方位の系列に基づいて、接近車両が存在するおよびその接近方向（方位）を検出する。
　このとき、車両検出処理部１５は、記憶している音源方向分布データにおいてピーク値が高い上位数位（ここでは３位）の方位の系列に対してクラスタリング処理を行うことにより、音源方向分布データにおいてピークを取る方位をクラスごとにグループ化する。さらに、車両検出処理部１５は、クラスごとにセントロイド（クラスの重心）から各方位までの平均距離を計算し、その平均距離に基づいて当該方位の範囲内から接近車両が到来してくる可能性を判断する。
　セントロイドから各方位までの平均距離は、各方位がどの程度の広がりを持っているかを示している。各方位の広がり（ばらつき度）が小さくなるほど、当該方位の範囲内から接近車両が到来してくる可能性が高くなる。こうして、接近車両の有無およびその接近方向（方位）を検出する。車両検出処理部１５は、接近車両が到来してくる可能性がある方向に基づく接近車両到来情報を出力変更部１６に出力する。
　出力変更部１６は、車両検出処理部１５から出力された接近車両到来情報に基づいて、警報を出力するための出力処理を行う。また、出力変更部１６は、判定処理部１３から出力される特性変更判定信号に基づいて、出力の態様を変更する。出力変更部１６は、出力処理に伴う警報信号を表示器７に送信する。
　また、音源方向検出ＥＣＵ１は、マイクロホン２Ａ～２Ｇで検出した車外の音声から、検出対象音となる接近車両の走行音を検出する。音源方向検出ＥＣＵ１は、本発明の対象音検出手段を構成している。さらに、音源方向検出ＥＣＵ１は、車両が走行する走行路に関する走行路情報を検出し、その検出結果に基づいて、マイクロホン２Ａ～２Ｇの集音特性を調整する。音源方向検出ＥＣＵ１は、本発明の走行路情報検出手段および集音特性調整手段を構成する。また、音源方向検出ＥＣＵ１は、接近車両が存在するおよびその接近方向（方位）を検出するため、本発明の方向検出手段を構成する。
　表示器７は、音声を出力するスピーカや警報表示を行うモニタなどを備えている。表示器７は、出力変更部１６から送信される警報信号により、接近車両がある場合に、接近車両に関する情報を出力する。ここでは、たとえば接近車両の方向などをスピーカから出力したりモニタに表示したりする。
　次に、本実施形態に係る車外音検出装置における処理手順について説明する。図３は、本実施形態に係る車外音検出装置における処理手順を示すフローチャートである。図３に示すように、本実施形態に係る車外音検出装置においては、まず、自車両の位置を取得する（Ｓ１）。自車両の位置は、判定処理部１３において、ナビゲーション装置３から送信される走行路周辺情報に基づいて取得する。
　自車両の位置を取得したら、走行路情報として、自車両が走行している道路の道路種別を取得する（Ｓ２）。自車両が走行している道路の道路種別は、判定処理部１３において、ナビゲーション装置３から送信される走行路周辺情報、通信装置４から送信される道路情報、撮像装置５およびレーダセンサ６から送信される走行路周辺情報等に基づいて取得される。
　さらに、走行路情報として、自車両が走行する走行路周辺の天候情報を取得する（Ｓ３）。天候情報は、判定処理部１３において、通信装置４から送信される走行路周辺情報から取得する。続いて、判定処理部１３において、周囲環境情報を取得する（Ｓ４）。周囲環境情報は、ナビゲーション装置３、通信装置４、撮像装置５、レーダセンサ６から送信される各種情報から取得する。
　その後、自車両が進行する道路の方向が確定しているか否かを判断する（Ｓ５）。自車両が進行する道路の方向が確定しているか否かは、自車両が走行する走行路の形状等に基づいて判断される。たとえば、自車両が交差点のない直進を走行している場合には自車両は直進することが確定する。また、自車両が右折路のみがあるＬ字路やＴ字路であって、突き当たる道路が左方向から右方向への一方通行に差し掛かる場合には、自車両は右折することが確定する。
　その結果、自車両が進行する方向が確定している場合には、マイクロホン２Ａ～２Ｇの集音特性としての指向性を変更して（Ｓ６）、調整する。マイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を変更する際には、マイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を変更する内容の特性変更判定信号を特性変更部１４に出力する。特性変更部１４では、マイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を変更する特性変更信号をマイクロホンアレー処理部１２に出力し、マイクロホンアレー処理部１２において、マイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を変更する（Ｓ６）。
　マイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を調整する手段としては、たとえば、マイクロホン２Ａ～２Ｇのうち、接近車両がある可能性がある道路に近い側、ここでは右側のマイクロホン２Ｆ，２Ｇから送信される集音情報の感度を高くし、他のマイクロホン２Ａ～２Ｅから送信される集音情報の感度を低くすることができる。
　さらに、たとえば、図４に示すように、自車両Ｐが五差路に差し掛かり、この五差路が自車両Ｐの走行路に直交する交互通行路のほか、直進路が直進可能な一方通行路、右斜め手前に進入禁止となる一方通行路であるとする。なお、図４では、車両の進行可能方向を矢印で示している。この場合、接近車両がある可能性がある道路は、自車両Ｐの走行路に直交する道路および右斜め手前方向からの道路となる。したがって、図４に示す領域Ｈのように、自車両Ｐの走行路に直交する道路および右斜め手前方向からの道路を含む範囲に合わせて、マイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を調整する。
　こうして指向性の調整が済んだ後、またはステップＳ５で自車両が進行する道路の方向が確定していないと判断した場合には、自車両の走行路に近接し、接近車両が走行する走行路の路面種類が確定しているか否かを判断する（Ｓ７）。路面種類が確定しているか否かは、ナビゲーション装置３から送信される走行路周辺情報に路面種類に関する情報が含まれているか、あるいは、通信装置４からの道路情報、撮像装置５からの走行路周辺情報に路面種類を確定する情報が含まれているか否かにより判断する。
　その結果、路面種類を確定できると判断した場合には、マイクロホンアレー処理部１２において、出力された集音情報のうち、音源方向分布データを生成する際の演算に用いる集音情報から収集する集音特性としての周波数特性を変更して（Ｓ８）、調整する。路面種類が異なると、集音情報における接近車両を示す周波数の周波数帯域が変化する。このため、ここでは、周波数特性の調整態様として、演算に用いる集音情報の周波数帯域を調整する。
　たとえば、図５（ａ）に示すように、自車両Ｐが走行する道路と交差する交差点の道路であり、接近車両が走行する道路がアスファルト道路ＡＲである場合、図５（ｂ）に示すように、接近車両を示す周波数帯域は、第１周波数Ａ～第２周波数Ｂまでの低周波数帯域ＬＡで顕著となる。また、図６（ａ）に示すように、自車両Ｐが走行する道路と交差する交差点の道路であり、接近車両が走行する道路が砂利道ＪＲである場合、図６（ｂ）に示すように、接近車両を示す周波数帯域は、第２周波数Ｂ～第３周波数Ｃまでの高周波数帯域ＨＡで顕著となる。
　このため、接近車両が走行する道路がアスファルト道路ＡＲである場合には、第１周波数Ａ～第２周波数Ｂまでの低周波数帯域ＬＡにおける集音情報の影響を大きくして判断する。また、接近車両が走行する道路が砂利道ＪＲである場合には、第２周波数Ｂ～第３周波数Ｃまでの高周波数帯域ＨＡにおける集音情報を主に利用する。
　また、周波数特性を変更した後、またはステップＳ７で路面種類を特定できないと判断した場合には、天候が雨天であるか否かを判断する（Ｓ９）。天候が雨であるか否かの判断は、通信装置４から送信される天候情報や撮像装置５で撮像した画像から抽出される雨粒の存在などを利用して行われる。
　その結果、天候が雨天であると判断した場合には、マイクロホンアレー処理部１２において、音源方向分布データを生成する際に用いる集音特性としての集音情報の検出感度を変更して（Ｓ１０）、調整する。ここでの集音情報の検出感度とは、集音情報から接近車両の走行音を検出する際の検出感度を意味する。天候が雨天であると、晴天時よりも接近車両の走行音が大きくなる。このため、天候が雨天の場合には、接近車両が遠い位置にあるときでも晴天時に接近車両が近い位置にあるときと同様に検出してしまうことがある。
　そこで、天気が雨天である場合には、集音情報の検出感度を低くするようにしている。集音情報の検出感度を低くすることにより、雨天時の比較的大きな走行音と、晴天時の比較的小さな走行音とを同レベルで検出することができる。したがって、たとえば接近車両がある時に警報を出力する場合に、晴天時と雨天時とで警報を出力するタイミングを同程度とすることができる。
　ここで、集音情報の検出感度を低くする態様に代えて、マイクロホンアレー２における検出感度を低くする態様とすることもできる。この場合には、特性変更部１４からマイクロホンアレー２に検出感度低下信号を送信し、マイクロホンアレー２における各マイクロホン２Ａ～２Ｇの検出感度を低下させることができる。
　さらには、集音情報の検出感度を低くする態様に代えて、出力変更部１６において、警報出力を遅らせる態様とすることができる。この場合、特性変更部１４から出力変更部１６に対して警報出力を遅らせる内容の特性変更判定信号を出力する。出力変更部１６では、警報出力を遅らせることにより、晴天時と雨天時とで警報を出力するタイミングの整合を図ることができる。
　また、集音情報の感度を変更した後、またはステップＳ９で天候が雨天でないと判断した場合には、自車両の走行環境が接近車両の走行音の検出を行う際に不適切な環境である検出不適環境であるか否かを判断する（Ｓ１１）。たとえば、自車両が走行する道路がビルの谷間やトンネル内などの大型障害物などの反射物がある場合や音の反響が大きい環境にある場合に、検出不適環境であると判断する。検出不適環境については、ナビゲーション装置３、通信装置４、撮像装置５、レーダセンサ６から送信される各種情報から取得した周囲環境情報に基づいて判断する。
　その結果、自車両の走行環境が検出不適環境であると判断した場合には、接近車両の検出を中止すべく、マイクロホンアレー処理部１２における音源方向分布データの生成による検出処理をＯＦＦすることにより（Ｓ１２）、マイクロホン２Ａ～２Ｇの集音特性を変更する。検出不適環境では、接近車両を精度よく検出ことが困難である。このため、検出不適環境下において検出処理をＯＦＦにすることにより、表示器７における不要な警報や誤警報などを防止することができる。
　ここで、マイクロホンアレー処理部１２における音源方向分布データの生成による検出処理をＯＦＦにする処理に代えて、出力変更部１６において、警報出力を中止する態様とすることができる。この場合、特性変更部１４から出力変更部１６に対して警報出力を中止する内容の特性変更判定信号を出力する。出力変更部１６では、警報出力を中止することにより、表示器７における不要な警報や誤警報などを防止することができる。
　こうして、検出処理をＯＦＦにした後、またはステップＳ１１で自車両の走行環境が検出不適環境にないと判断した場合には、接近車両の走行音の検出を行う（Ｓ１３）。接近車両の走行音の検出は、マイクロホンアレー処理部１２において生成され、車両検出処理部１５において、記憶している音源方向分布データに演算処理を施すことによって行われる。
　それから、接近車両の走行音を検出したら、接近車両判定を行う（Ｓ１４）。接近車両判定は、検出した接近車両の走行音に基づいて算出される接近車両が到来している可能性に基づいて行われる。接近車両が到来してくる可能性が所定のしきい値を超えるときに、接近車両があるとの判定し、接近車両が到来してくる可能性が所定のしきい値以下の場合には、接近車両はないと判定する。
　その後、情報提示処理を行う（Ｓ１５）。情報提示処理では、接近車両があると判定した場合に、接近車両の存在およびその接近方向に関する接近車両到来情報を出力変更部１６に出力することによって行われる。出力変更部１６では、接近車両到来情報に基づいて、警報を出力するための出力処理を行う。ここでの出力処理では、表示器７に接近車両の存在ある旨および接近車両の接近方向を出力させる処理を行う。
　また、出力変更部１６では、特性変更部１４から特性変更判定信号が出力されている場合には、出力された特性変更判定信号に応じて出力内容の変更を行う。たとえば、警報出力を遅らせる内容の特性変更判定信号が出力された場合には、警報出力を遅らせる。また、警報出力を中止する内容の特性変更判定信号が出力された場合には、警報出力を中止する。こうして、車外音検出装置における処理を終了する。
　このように、本実施形態に係る車外音検出装置においては、周囲環境に応じて、接近車両の走行音を検出する際の検出特性を調整している。具体的に、自車両が進行する方向が確定している場合に、自車両が走行する道路の形状に応じてマイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を調整している。このため、道路形状や交差点の本数などの走行路の形状に応じて接近車両の走行音を検出することができるので、接近車両の走行音を精度よく検出することができる。
　また、自車両に接近車両の走行音を検出し、接近車両が近づいた場合等には、表示器７によって警報を出力するようにしている。このため、接近車両の存在をドライバに認識させることができる。したがって、ドライバに対して、接近車両の存在に応じた対応を準備させることができる。
　さらに、周囲環境としては、自車両が走行する道路の形状を検出し、自車両が走行する道路の形状に応じてマイクロホン２Ａ～２Ｇの指向性を調整している。このため、道路が交差点であったり、一方通行であったりした場合であっても、接近車両の走行音を精度よく検出することができる。
　また、接近車両が走行する走行路の道路種類を検出し、検出した道路種類に応じて接近車両の走行音を検出する際に利用する周波数帯域を調整している。このため、接近車両が走行する走行路の道路種類に対応した周波数帯域の走行音を検出することができる。したがって、接近車両の走行音をさらに精度よく検出することができる。
　しかも、天候に応じてマイクロホンアレー処理部１２から出力される集音情報またはマイクロホン２Ａ～２Ｇ自体の検出感度を調整している。具体的に、天候が雨天である場合には、マイクロホンアレー処理部１２から出力される集音情報またはマイクロホン２Ａ～２Ｇ自体の検出感度を低くするようにしている。雨天時には、通常、接近車両の走行音は晴天時の走行音よりも大きくなるが、マイクロホンアレー処理部１２から出力される集音情報またはマイクロホン２Ａ～２Ｇ自体の感度を低くすることにより、接近車両の誤検出を減少させることができる。
　また、自車両の走行環境を検出し、自車両の走行環境が検出不適環境である場合には、接近車両の走行音の検出を中止している。このため、接近車両の走行音の検出ができない状態で接近車両の走行音の検出を行うという無駄を防止することができるとともに、誤作動を防止することもできる。さらには、接近車両の走行音の検出を行っていない旨をドライバに報知することができる。したがって、接近車両の走行音の検出を行っていないことをドライバは認識することができるので、目視等による接近車両の発見に注力させることができる。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、マイクロホンの指向性を変更して調整する際に、マイクロホン２Ａ～２Ｇから送信される集音情報の感度を調整するようにしているが、マイクロホン２Ａ～２Ｇ自体の指向性を変更して調整する態様とすることもできる。
　マイクロホン２Ａ～２Ｇ自体の指向性を変更する態様としては、図７に示すように、マイクロホン２Ａの集音部の手前位置に指向性調整装置２０を設けることができる。なお、図７には不図示であるが、他のマイクロホン２Ｂ～２Ｇの手前位置にも、同様に指向性調整装置２０を設けることができる。
　図７に示す指向性調整装置２０では、マイクロホン２Ａの右側に開閉ゲート２１が設けられている。この開閉ゲート２１を開放することにより、マイクロホン２Ａにおける右側からの集音特性を高めることができる。また、図示はしないが、マイクロホン２Ａの左側に開閉ゲートを設けることにより、左側についても同様に集音特性を高めることができる。もちろん、マイクロホン２Ａの左右両側に開閉ゲートを設けることもできる。
　また、図８に示すように、７本のマイクロホン２Ａ～２Ｇのそれぞれ指向性を持たせておくこともできる。この場合、たとえば右側からの集音特性を高めるためには、マイクロホンアレーの右側に設けられた２本のマイクロホン２Ｆ，２Ｇのみの検出感度を維持し、他のマイクロホン２Ａ～２Ｅにおける検出感度を０とすることもできる。また、集音特性を高めたい位置に応じて、マイクロホン２Ａ～２Ｇから検出感度を維持するマイクロホンの位置や数を選択することができる。
　さらに、図９（ａ）に示すように、マイクロホン２Ａ～２Ｇにおける集音部の反対側の位置に揺動軸Ｘを設け、図示しない駆動機構によってマイクロホン２Ａ～２Ｇを揺動させる態様とすることもできる。この場合、たとえば右側からの集音特性を高めるためには、図９（ｂ）に示すように、揺動軸Ｘを中心としてマイクロホン２Ａ～２Ｇをその先端が右側に向くように揺動させる。この場合も、集音特性を高める方向等に応じて、揺動させるマイクロホンの数や揺動角度等を適宜決定することができる。さらには、右側では２本のマイクロホン２Ｆ，２Ｇを利用し、左側では１本のマイクロホン２Ａを利用することもできる。
　また、上記実施形態では、７本のマイクロホン２Ａ～２Ｇを備えるマイクロホンアレー２としたが、他の数の複数のマイクロホンを備えるマイクロホンアレーとすることもできる。さらには、マイクロホンアレーに代えて、マイクロホン１本とした態様とすることもできる。
　さらに、上記実施形態では、車外音として接近車両の走行音を挙げているが、他の車外音とすることもできる。たとえば、移動体の発生音である緊急車両のサイレン音、歩行者が発生する歩行者発生音などとすることもできる。この場合、移動体の種類等によっては、音源方向検出ＥＣＵ１を車両の外部に設置する態様とすることもできる。
　また、上記実施形態では、ナビゲーション装置３、通信装置４、撮像装置５、およびレーダセンサ６から送信される各種情報に基づいて、道路の形状に関する情報や路面種類情報などを取得しているが、他の態様とすることもできる。たとえば、走行路を走行する際に取得した走行路の形状や路面種類の情報を走行位置とともに記憶しておき、再度その走行路に到達したときに記憶している情報をそのまま利用とすることもできる。
　本発明は、車両に設けられ、車両の外側の音である車外音を検出する車外音検出装置として利用可能である。
　１…音源方向検出ＥＣＵ、２…マイクロホンアレー、２Ａ～２Ｇ…マイクロホン、３…ナビゲーション装置、４…通信装置、５…撮像装置、６…レーダセンサ、７…表示器、１１…ＡＤ変換部、１２…マイクロホンアレー処理部、１３…判定処理部、１４…特性変更部、１５…車両検出処理部、１６…出力変更部、２０…指向性調整装置、２１…開閉ゲート、Ｍ…車外音検出装置、Ｐ…車両（自車両）。

Claims (15)

  1. 　車両に設けられ、車外の音声を集音する集音手段と、
    　前記集音手段で検出した車外の音声から、検出対象音を検出する対象音検出手段と、
    　前記車両が走行する走行路に関する走行路情報を検出する走行路情報検出手段と、
    　前記走行路情報検出手段の検出結果に基づいて、前記集音手段の集音特性を調整する集音特性調整手段と、
    　を備えることを特徴とする車外音検出装置。
  2. 　前記対象音検出手段の検出結果に基づいて、前記検出対象音の方向を検出する方向検出手段を更に備える請求項１に記載の車外音検出装置。
  3. 　前記検出対象音が、前記車両に接近する接近車両の走行音である請求項１又は２に記載の車外音検出装置。
  4. 　前記走行路情報検出手段は、前記走行路情報として、前記車両が走行する走行路の形状を検出する請求項３に記載の車外音検出装置。
  5. 　前記集音特性調整手段は、前記走行路の形状に基づいて、前記集音手段の特性として、前記集音手段の指向性を調整する請求項４に記載の車外音検出装置。
  6. 　前記集音特性調整手段は、前記走行路の形状に基づいて前記車両が進行する道路の方向が確定すると判断される場合に、前記走行路の形状に基づいて、前記集音手段の特性として、前記集音手段の指向性を調整する請求項５に記載の車外音検出装置。
  7. 　前記走行路情報検出手段は、前記走行路情報として、前記車両が走行する走行路に近接し、前記接近車両が走行する走行路の路面種類を検出する請求項３～６の何れか一項に記載の車外音検出装置。
  8. 　前記集音特性調整手段は、前記接近車両が走行する走行路の路面種類に基づいて、前記集音手段の特性として、前記集音手段の使用帯域を調整する請求項７に記載の車外音検出装置。
  9. 　前記走行路情報検出手段は、前記走行路情報として、前記車両が走行する走行路周辺の天候情報を検出する請求項３～８の何れか一項に記載の車外音検出装置。
  10. 　前記集音特性調整手段は、前記天候情報に基づいて、前記集音手段の感度を変更する請求項９に記載の車外音検出装置。
  11. 　前記対象音検出手段の検出結果に基づいて前記接近車両が存在すると判断される場合に、警報を出力する出力手段を更に備え、
    　前記集音特性調整手段は、前記天候情報に基づいて、前記出力手段からの警報の出力タイミングを変更する請求項９に記載の車外音検出装置。
  12. 　前記走行路情報検出手段は、前記走行路情報として、前記車両の周囲の周囲環境情報を検出する請求項３～１１の何れか一項に記載の車外音検出装置。
  13. 　前記対象音検出手段は、前記周囲環境情報から前記車両の走行環境が前記接近車両の走行音の検出を行う際に不適切な環境であると判断される場合に、前記接近車両の走行音の検出を中止する請求項１２に記載の車外音検出装置。
  14. 　前記接近車両の走行音の検出を中止する場合、前記接近車両の走行音の検出を行っていない旨を報知する請求項１３に記載の車外音検出装置。
  15. 　前記対象音検出手段の検出結果に基づいて前記接近車両が存在すると判断される場合に、警報を出力する出力手段を更に備え、
    　前記出力手段は、前記周囲環境情報から前記車両の走行環境が前記接近車両の走行音の検出を行う際に不適切な環境であると判断される場合に、前記出力手段からの警報の出力を中止する請求項１２に記載の車外音検出装置。
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