WO2019172084A1 - 情報提供装置 - Google Patents

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WO2019172084A1
WO2019172084A1 PCT/JP2019/007883 JP2019007883W WO2019172084A1 WO 2019172084 A1 WO2019172084 A1 WO 2019172084A1 JP 2019007883 W JP2019007883 W JP 2019007883W WO 2019172084 A1 WO2019172084 A1 WO 2019172084A1
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WO
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information
frequency
sound
classification
pitch
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PCT/JP2019/007883
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English (en)
French (fr)
Inventor
郁代 大杉
寿信 井野
Original Assignee
マツダ株式会社
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Publication date
Application filed by マツダ株式会社 filed Critical マツダ株式会社
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Priority to US16/975,316 priority patent/US11276310B2/en
Priority to CN201980016740.5A priority patent/CN111801728B/zh
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/02—Synthesis of acoustic waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0217—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for loud-speakers
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04—Sound-producing devices

Definitions

  • the present invention relates to an information providing apparatus that provides various types of information using information expression sounds.
  • Patent Document 1 discloses an invention in which the range of an alarm sound is changed according to the level of danger in a vehicle alarm device.
  • Patent Document 2 discloses an invention that effectively gives a driver a sense of tension by using an alarm sound with instability in a vehicle travel support device.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable various sound expressions in an information providing apparatus that provides various types of information using information expression sounds, This is to enable the user to appropriately identify the type of information notified by the expression sound (for example, the degree of urgency).
  • the present invention is an information providing apparatus that provides various information using an information expression sound including a fundamental tone and at least one harmonic having a frequency that is an integral multiple of the fundamental tone, A pitch setting unit that sets a pitch of the information expression sound, and an information expression sound generation unit that generates an information expression sound having a pitch set by the pitch setting unit.
  • the pitch setting unit variably sets the centroid frequency of the information expression sound according to the type of information to be provided.
  • a variety of information expression sounds can be generated by combining a fundamental tone and a harmonic, and the types of information provided based on the pitch of the information expression sound evaluated by the centroid frequency (spectrum centroid) (For example, urgency) can be clearly communicated.
  • the block block diagram which shows an example of the control system of the said information provision apparatus.
  • a graph showing the relationship between human audible sound pressure level and frequency.
  • a graph showing the relationship between the critical bandwidth of human hearing and the frequency.
  • the flowchart which shows the procedure of the control (information provision control) which provides an information expression sound.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a vehicle 1 including an information providing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block configuration diagram illustrating a control system of the information providing apparatus.
  • the information providing apparatus includes a controller 10, an information detection apparatus 14, and a sound generation apparatus 15 (information expression sound generation unit). These elements 10, 14 and 15 are attached to the vehicle body 2 in a state where they are electrically connected to each other.
  • the information detection device 14 includes an in-vehicle monitoring unit 31 that monitors the inside of the vehicle 1 and an out-of-vehicle monitoring unit 32 that monitors the outside of the vehicle 1.
  • the vehicle interior monitoring unit 31 includes, for example, a driver monitor camera
  • the vehicle exterior monitoring unit 32 includes, for example, a vehicle exterior camera and a laser.
  • the sound generator 15 is a generation source of various information expression sounds provided to passengers who ride on the vehicle 1, and includes a front speaker 3, a rear speaker 4, and an audio speaker 5.
  • the controller 10 is a control unit including a microprocessor and various memories for controlling each part of the vehicle body 2, and is also called a body control module (BCM).
  • the controller 10 receives information (various information inside and outside the vehicle) detected by the information detection device 14 and controls the sound generator 15 based on the received information. That is, the controller 10 executes control for generating information determined from the sound generator 15 while determining information to be provided each time based on various information, that is, information provision control.
  • the controller 10 includes an information analysis unit 11, a content determination unit 12, and an information expression sound creation unit 13 as means (programs) for the information provision control.
  • the information analysis unit 11 includes a traveling state determination unit 21 that determines a traveling state of a vehicle (for example, a collision risk), a driver state determination unit 22 that determines a driver state (for example, a driver's fatigue level), and a vehicle state ( For example, a vehicle state determination unit 23 for determining occurrence of a vehicle failure or the like) is provided.
  • a traveling state determination unit 21 that determines a traveling state of a vehicle (for example, a collision risk)
  • a driver state determination unit 22 that determines a driver state (for example, a driver's fatigue level)
  • a vehicle state for example, a vehicle state determination unit 23 for determining occurrence of a vehicle failure or the like.
  • the determination units 21, 22, and 23 of the information analysis unit 11 are based on various information input from the information detection device 14 (in-vehicle monitoring unit 31 and out-of-vehicle monitoring unit 32), and the vehicle running state, driver state, and vehicle Each state is determined.
  • the content determination unit 12 determines the content (content) of information to be provided based on the analysis (determination) result by the information analysis unit 11.
  • the information expression sound creation unit 13 creates an information expression sound corresponding to the information to be provided based on the determination result by the content determination unit 12 and causes the sound generator 15 to generate the generated information expression sound.
  • the information expression sound creating unit 13 sets a pitch setting unit 24 for setting a pitch (frequency configuration) corresponding to information to be provided, and a rhythm (for example, a sound on / off pattern) corresponding to the information to be provided.
  • a rhythm setting unit 25 and a storage unit 26 for storing various data necessary for setting the pitch and rhythm are provided.
  • the information providing apparatus of the present embodiment provides a plurality of types of information with different urgency levels.
  • the urgency is a parameter that determines the urgency of handling, and can also be referred to as importance or risk. The higher the urgency of the information provided, the more prompt the action is required.
  • provided information is roughly classified into three types according to the degree of urgency: non-emergency information, alert information, and warning information.
  • the urgency of information increases in the order of non-emergency information, alert information, and warning information.
  • the information with the highest degree of urgency is warning information
  • the information with the lowest degree of urgency is non-emergency information
  • the information with medium (ordinary) degree of urgency is alert information.
  • the information included in the warning information is information that is issued in a serious (dangerous) situation where an action for ensuring safety is immediately required of the driver.
  • Specific contents of the warning information include, for example, information (ADAS warning) related to a vehicle collision risk provided by the advanced driving support system (ADAS) provided in the vehicle, and a serious abnormality that causes the vehicle to be unable to travel.
  • Information on (failure) for example, engine water temperature abnormality or engine system abnormality
  • information on extremely unsafe operation of the driver that directly leads to a serious accident for example, seat belt not attached or parking brake being forgotten
  • the information included in the alert information is information that is not equivalent to warning information but is required to be dealt with promptly, that is, in situations where the driver is required to act relatively quickly to ensure safety. It is.
  • Specific contents of the alert information include, for example, information on a blind spot vehicle provided from a blind spot monitor (BSM), information on a driving lane departure provided from a lane departure warning system (LDW), and the like. .
  • the information included in the non-emergency information is information that is issued in situations where the need for immediate action is relatively low.
  • Specific contents of the non-emergency information include, for example, information on the unsafe state of the driver that can leave the necessity of handling to the judgment of the driver (for example, driver fatigue provided by the driver fatigue detection system (DAA)).
  • DAA driver fatigue detection system
  • Information information on the driving environment to the extent that it is possible to leave the necessity of handling to the driver's judgment (for example, risk of road surface freezing due to a decrease in outside air temperature), information on operation acceptance, termination, rejection of various devices, operating status of various devices Information (for example, operation of turn signals and hazard lamps), information on incoming calls, information notifying the reception of mail and SMS, information notifying the start or end of voice navigation (VUI), and the like.
  • VUI voice navigation
  • the pitch setting unit 24 variably sets the pitch of the information expression sound according to whether the information to be provided is the above-mentioned non-emergency information, alert information, or warning information.
  • a synthesized sound in which a fundamental tone having a specific frequency and at least one overtone having a frequency that is an integral multiple of the fundamental tone are combined is generated as the information expression sound. This is because a large number of contents are expressed in a limited frequency region by increasing the timbre variation of the information expression sound.
  • the pitch setting unit 24 variably sets the frequency configuration of the fundamental tone and the harmonics constituting the information expression sound according to the urgency level of the information to be provided, thereby having a pitch that varies depending on the urgency level of the information. Generate information expression sound. On the contrary, when the urgency level of the information is the same, the pitch of the information expression sound is set to be the same.
  • the information expression sound in the present embodiment is expressed as a sound having the same pitch when the information urgency level is the same, and expressed as a sound having a different pitch when the information urgency level is different. Is done. Thereby, the user (crew such as a driver) can accurately recognize how much urgency each of the various information expression sounds provides.
  • the information expression sound is a synthesized sound that combines the fundamental sound and harmonics. Therefore, if the pitch of the information expression sound is simply evaluated using only the frequency of the fundamental sound, the sound that is actually perceived by humans is appropriately evaluated. Can not. Therefore, in this embodiment, a centroid frequency (spectrum centroid) that is a weighted average of frequencies weighted by a parameter corresponding to sound pressure is used as an index for evaluating the pitch of each information expression sound. Then, by selectively using the center-of-gravity frequency according to the urgency level of information, information expression sounds having different pitches for each urgency level of information are generated.
  • a centroid frequency that is a weighted average of frequencies weighted by a parameter corresponding to sound pressure
  • a sound pressure value representing the sound pressure itself may be used, or a loudness value that is a corrected sound pressure value reflecting sound pressure sensitivity (equal loudness curve) for each frequency component is used. It may be used.
  • the parameters corresponding to these sound pressures may be collectively referred to simply as sound pressure parameters.
  • the center-of-gravity frequency of the information expression sound is calculated by the following calculation formula (1).
  • Center-of-gravity frequency ⁇ f (1) ⁇ d (1) + f (2) ⁇ d (2) + ... + f (N) ⁇ d (N) ⁇ / ⁇ F (1) + f (2) + ... + f (N) ⁇ (1)
  • f (1) is the frequency of the fundamental tone
  • f (n) is the frequency of the nth harmonic
  • D (1) is a sound pressure parameter of a fundamental tone
  • d (n) is a sound pressure parameter of an n-th overtone.
  • the pitch setting unit 24 prepares an information expression sound having a pitch according to the degree of urgency of information using a plurality of predetermined classification frequency ranges.
  • the plurality of classification frequency ranges are determined so as to have different bands according to the urgency of the information, and are stored in the storage unit 26 in advance.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of setting the classification frequency range.
  • the storage unit 26 stores in advance three classification frequency ranges R1, R2, and R3 classified according to the urgency level of information in an audible recommendation range that is a frequency range of 3000 Hz or less. .
  • the classification frequency ranges R1, R2, and R2 are arranged in this order from the lower frequency side. That is, the magnitudes of the center frequencies F1, F2, and F3, which are the band median values of the classification frequency ranges R1, R2, and R3, are F1 ⁇ F2 ⁇ F3.
  • the center-of-gravity frequency of the information expression sound is set so as to be included in any one of the above-described classification frequency ranges R1, R2, and R3.
  • an information expression sound representing information having the same urgency level is a sound having a centroid frequency (same pitch) within the same classification frequency range
  • an information expression sound representing information having a different urgency level is The sound has a center-of-gravity frequency (different pitch) in different classification frequency ranges.
  • the classification frequency ranges R1, R2, and R3 correspond to non-emergency information, alert information, and warning information, respectively.
  • the pitch setting unit 24 prepares an information expression sound having a centroid frequency within the classification frequency range R1 having the lowest frequency band.
  • the pitch setting unit 24 generates an information expression sound having a centroid frequency within the classification frequency range R2 located in the intermediate frequency band.
  • an information expression sound having a center-of-gravity frequency in the classification frequency range R3 having the highest frequency band is prepared.
  • the distinction of the pitch of the information expression sound according to the degree of urgency as described above is realized by adjusting the frequency and sound pressure of each of the fundamental tone and the overtone constituting the information expression sound.
  • the pitch setting unit 24 stores the frequency and sound pressure of each of the fundamental tone and the overtone constituting the information expression sound, and the centroid frequency falls within the classification frequency range R1. Adjust each value to
  • three classification frequency ranges R1, R2, and R3 corresponding to information of different urgency levels are set to be arranged in this order from the low frequency side.
  • this takes into account the sensitivity characteristics of human hearing.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship (sensitivity to sound) between the audible sound pressure level, which is a sound pressure level that can be heard by humans, and the frequency.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents sound pressure level.
  • the “minimum audible value” curve indicates the minimum value of the audible sound pressure level, and is “20”, “40”, “60”, “80” (each numerical value represents age).
  • Each curve shows the audible sound pressure level according to the age of the listener.
  • the sensitivity to human sound is highest in a high frequency band of approximately 2000 to 4000 Hz.
  • the classification frequency ranges R1, R2, and R3 of the information expression sound correspond to the information expression sound that represents information with high urgency in the audible recommended range (band of 3000 Hz or less). It is set to have a higher pitch.
  • information with higher urgency is provided by information expression sounds having higher pitches that are easier for the user to recognize. Thereby, the user can surely recognize information with high urgency.
  • the values obtained by dividing the overall width from the lower limit to the upper limit of the classification frequency ranges R1, R2, and R3 at the positions of the center frequencies F1, F2, and F3 are defined as one-side widths W1, W2, and W3, respectively.
  • the one-side width W1 is a difference between the upper limit or lower limit frequency of the classification frequency range R1 and the center frequency F1
  • the one-side width W2 is a difference between the upper limit or lower limit frequency of the classification frequency range R2 and the center frequency F2.
  • the one-side width W3 is a difference between the upper limit or lower limit frequency of the classification frequency range R3 and the center frequency F3.
  • the one-side widths W1, W2, and W3 of the classification frequency ranges R1, R2, and R3 have a center frequency of 500 Hz or less, and the one-side width of the classification frequency range having a center frequency of 500 Hz or less is a center that exceeds 500 Hz.
  • the width of one side of the classification frequency range having the frequency is set to be equal to or less than a value obtained by multiplying the center frequency by 0.2 and more than 100 Hz.
  • the center frequencies F1, F2, and F3 of the classification frequency ranges R1, R2, and R3 are 500 Hz, 1000 Hz, and 2000 Hz, respectively.
  • the one-side width of the classification frequency range R1 having the center frequency F1 of 500 Hz is set to 100 Hz or less (the overall width is 200 Hz or less)
  • the one-side width of the classification frequency range R2 having the center frequency F2 of 1000 Hz is 200 Hz or less and 100 Hz.
  • the one-side width of the classification frequency range R3 having a center frequency F3 of 2000 Hz is set to 400 Hz or less and more than 200 Hz (the whole width is 800 Hz or less and more than 400 Hz).
  • the critical bandwidth is a frequency range that can be heard in the same pitch.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the critical bandwidth of human hearing and the frequency.
  • the horizontal axis represents the center-of-gravity frequency, which is a weighted average of the frequencies weighted by the sound pressure parameter, and the vertical axis represents the critical bandwidth (the range that can be heard in the same pitch).
  • the critical bandwidth is substantially constant at 100 Hz in the region where the center-of-gravity frequency is 500 Hz or less.
  • the critical bandwidth is approximately 0.2 ⁇ frequency.
  • the frequency range in which humans can hear the same pitch is ⁇ 100 Hz when the centroid frequency is 500 Hz or less, and ⁇ 0.2 ⁇ frequency when the centroid frequency exceeds 500 Hz.
  • the one-side width of the classification frequency range having a center frequency of 500 Hz or less is 100 Hz or less, and the one-side width of the classification frequency range having a center frequency exceeding 500 Hz is 0. It is set to be equal to or less than the value multiplied by 2.
  • the widths of the classification frequency ranges R1, R2, and R3 are set to widths that allow the user to hear the same pitch. For any of R1, R2 and R3, the sound of the lower limit or upper limit frequency of each range and the sound of the center frequency can be heard in the same pitch.
  • the classification frequency range R3 having the highest center frequency among the classification frequency ranges R1, R2, and R3 is set such that the frequency 1.2 times the center frequency F3 is equal to or lower than 3000 Hz, which is the upper limit of the audible recommended range. .
  • the upper limit frequency of the classification frequency range R3 does not exceed the upper limit of the audible recommended range. All of the classification frequency ranges R1, R2, and R3 can be within the audible recommended range.
  • the center frequency F3 of the classification frequency range R3 is 2500 Hz
  • the upper limit of the one side width W3 of the classification frequency range R3 is 500 Hz
  • the upper limit frequency of the classification frequency range R3 when the one side width W3 is 500 Hz is the upper limit. It becomes.
  • the classification frequency ranges R1, R2, and R3 are set so that the intervals G1 and G2 between adjacent classification frequency ranges are 500 Hz or more. That is, when all of the classification frequency ranges R1, R2, and R3 are within the audible recommended range as described above, the center frequency F3 of the classification frequency range R3 on the highest frequency side is set to about 2500 Hz at the maximum and is set to 2500 Hz.
  • the resolution (critical bandwidth) of human hearing for a sound having a centroid frequency is 500 Hz. Therefore, if the interval between adjacent classification frequency ranges is set to 500 Hz or more, the user can recognize sounds having centroid frequencies in the classification frequency ranges R1, R2, and R3 as sounds having different pitches. .
  • the widths of the classification frequency ranges R1, R2, and R3 are set so that the pitches of the information expression sounds having the centroid frequency therein are the same, but the centroid frequencies are within the same classification frequency range.
  • rhythm change in order to express the difference in information content by sounds belonging to the same classification frequency range.
  • a method for changing the rhythm of the information expression sound for example, a change of the sound on / off pattern in one cycle, a change in the number of sounds included in one cycle, and a change in presence / absence of repetition of the cycle can be mentioned.
  • the rhythm change by such a method is particularly effective in the classification frequency range R1 on the lowest frequency side. That is, since the classification frequency range R1 has a narrow width, there is a limit to increase the variation of the information expression sounds belonging to the classification frequency range R1 only by changing the timbre, but not only the timbre but also the rhythm can be changed. For example, variations in information expression sound can be easily increased.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the rhythm change of the information expression sound.
  • the rhythm change of the information expression sound can be realized by changing the sound on / off pattern (the length of each of the on time and the off time and the combination thereof). Specifically, in the pattern shown in the chart (a) of FIG. 6, the on state (sound is emitted) continues for one cycle of the information expression sound, whereas in the pattern of the chart (b). In one cycle of the information expression sound, two on states and one off state (state in which no sound is produced) appear in the order of on ⁇ off ⁇ on.
  • step S1 it is determined whether or not a warning (ADAS warning) indicating that there is a vehicle collision risk is issued from ADAS (advanced driving support system).
  • ADAS advanced driving support system
  • step S1 If it is determined in step S1 that there is an ADAS warning, the process proceeds to step S2, and it is determined whether or not a measure for avoiding a collision is necessary (whether or not the danger of a collision is imminent).
  • step S3 the information expression sound having a high center of gravity frequency included in the classification frequency range R3 (for example, 2000 ⁇ 400 Hz), that is, the emergency level Information expression sound (warning sound) representing high warning information is continuously emitted until collision avoidance is performed. That is, the center-of-gravity frequency, which is a weighted average of the frequencies weighted by the sound pressure parameter, falls within the classification frequency range R3 (in other words, an information expression sound having a relatively high pitch corresponding to the range R3 is generated. ), The frequency setting unit 24 adjusts the frequency and the sound pressure of each of the fundamental tone and the harmonics constituting the information expression sound. Further, the rhythm of the information expression sound is set by the rhythm setting unit 25 so that the sound output (ON state) is continued until the collision is avoided.
  • the rhythm setting unit 25 the rhythm setting unit 25 so that the sound output (ON state) is continued until the collision is avoided.
  • step S2 determines whether special treatment for collision avoidance is required. If it is determined in step S2 that no special treatment for collision avoidance is required, the process proceeds to step S4, and the information expression sound (warning sound) having a high barycentric frequency included in the classification frequency range R3 is one cycle. Only emitted. That is, the frequency and the sound pressure of each of the fundamental tone and the overtone constituting the information expression sound are adjusted so that a relatively high pitch information expression sound in which the center-of-gravity frequency falls within the classification frequency range R3 is generated. The rhythm of the expression sound is set to a predetermined sound generation pattern that ends in one cycle.
  • step S1 If it is determined in step S1 that there is no ADAS warning, the process proceeds to step S5, where a serious vehicle abnormality (for example, engine water temperature abnormality or engine system abnormality) or a serious unsafe operation (for example, seat belt not attached or parking brake released). A determination is made whether or not (forget) is detected.
  • a serious vehicle abnormality for example, engine water temperature abnormality or engine system abnormality
  • a serious unsafe operation for example, seat belt not attached or parking brake released.
  • step S5 If it is determined in step S5 that the vehicle is seriously abnormal or has a serious unsafe operation, the process proceeds to step S4, and the information expression sound (warning sound) having a high center of gravity frequency included in the classification frequency range R3 is only one cycle. Be emitted.
  • step S5 if it is determined in step S5 that there is no serious abnormality of the vehicle or no serious unsafe operation, the process proceeds to step S6, and it is determined whether or not the driver needs to be alerted. For example, when a blind spot vehicle is detected by a blind spot monitor (BSM) or when a departure from a driving lane is detected by a lane departure warning system (LDW), it is determined that attention is required.
  • BSM blind spot monitor
  • LWD lane departure warning system
  • step S6 If it is determined in step S6 that the driver needs to be alerted, the process proceeds to step S7, and the information expression sound having a medium center-of-gravity frequency included in the classification frequency range R2 (for example, 1000 ⁇ 200 Hz), that is, the urgency level
  • An information expression sound (notice sound) representing a note-aware information with an average is emitted for one cycle. That is, the frequency and the sound pressure of each of the fundamental tone and the harmonic overtone constituting the information expression sound are adjusted so that an intermediate information expression sound in which the center-of-gravity frequency falls within the classification frequency range R2 is generated.
  • the rhythm of the expression sound is set to a predetermined sound generation pattern that ends in one cycle.
  • step S6 determines whether it is necessary to alert the driver, that is, if it is confirmed that the information to be provided is neither warning information nor alert information.
  • step S8 the classification frequency range
  • An information expression sound having a low center-of-gravity frequency included in R1 (for example, 500 ⁇ 100 Hz), that is, an information expression sound (notification sound) representing non-emergency information with a low degree of urgency is emitted for one cycle. That is, the frequency and the sound pressure of each of the fundamental tone and the harmonic overtone constituting the information expression sound are adjusted so as to generate an information expression sound having a relatively low pitch within which the center-of-gravity frequency falls within the classification frequency range R1.
  • the rhythm of the expression sound is set to a predetermined sound generation pattern that ends in one cycle.
  • the information providing apparatus provides various types of information using an information expression sound including a fundamental tone and at least one harmonic having a frequency that is an integral multiple of the fundamental tone.
  • the information providing apparatus includes a pitch setting unit that sets a pitch of the information expression sound, and an information expression sound generation unit that generates an information expression sound having a pitch set by the pitch setting unit.
  • the pitch setting unit variably sets the centroid frequency of the information expression sound according to the type of information to be provided.
  • a synthesized sound combining a fundamental tone and a harmonic is used as an information expression sound
  • various types of information expression sounds can be generated within a limited frequency region, and the information expression sounds can be generated. It can be used to provide various information to the user.
  • the centroid frequency (spectrum centroid) determined by considering not only the fundamental and harmonic frequencies that make up the information expression sound but also the sound pressure is changed according to the type of information to be provided.
  • a plurality of information expression sounds having different pitches can be appropriately created in association with the types of information on the basis of the pitch sensed by.
  • the user can easily identify the type of information provided based on the pitch of the information expression sound that is actually sensed.
  • the parameter corresponding to the sound pressure is a sound pressure value representing the sound pressure itself, or a loudness value which is a corrected sound pressure value reflecting sound pressure sensitivity for each frequency component.
  • the information providing apparatus further includes a storage unit that stores a plurality of classified frequency ranges classified according to the type of information.
  • the pitch setting unit selects a specific classification frequency range according to the type of information to be provided, and sets a frequency included in the selected classification frequency range as a barycentric frequency of the information expression sound.
  • the plurality of classification frequency ranges are classified according to the urgency of information, and the center frequency of the classification frequency range corresponding to information with high urgency is a classification frequency range corresponding to information with low urgency Higher than the center frequency.
  • the user since the information with high urgency is provided by the high-level information expression sound that is easy to hear even when the sound pressure level is low, the user can accurately recognize the information with high urgency. it can.
  • the plurality of classification frequency ranges are one side of the classification frequency range having a center frequency of 500 Hz or less.
  • the width is set to 100 Hz or less, and the one-side width of the classification frequency range having a center frequency exceeding 500 Hz is set to be equal to or less than a value obtained by multiplying the center frequency by 0.2 and more than 100 Hz.
  • each width of the plurality of classification frequency ranges is set to a width that allows the user to hear the same pitch, so that, for example, a plurality of pieces of information having centroid frequencies at different positions within a certain classification frequency range Even when the expression sound is generated, the user can feel these information expression sounds as having the same pitch, and can intuitively recognize that the same type of information is provided. .
  • variety can be expanded as the classification frequency range located in the high frequency side, the variation of the timbre of an information expression sound can be increased easily.
  • the classification frequency range having the highest center frequency among the plurality of classification frequency ranges is set such that a frequency 1.2 times the center frequency is 3000 Hz or less.
  • the plurality of classification frequency ranges are set such that an interval between adjacent classification frequency ranges is 500 Hz or more.
  • the sound having the center-of-gravity frequency within the different classification frequency ranges is surely recognized as the sound having different pitches, so that the user can easily identify the type of information.

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Abstract

情報提供装置は、基音と当該基音の整数倍の周波数を有する少なくとも１つの倍音とを含む情報表現音を用いて各種情報を提供するものである。この情報提供装置は、情報表現音の音程を設定する音程設定部と、音程設定部で設定された音程を有する情報表現音を発生させる情報表現音発生部とを備える。音圧に対応するパラメータにより重み付けされた周波数の加重平均を重心周波数としたとき、音程設定部は、提供すべき情報の種類に応じて情報表現音の重心周波数を可変的に設定する。

Description

情報提供装置
　本発明は、情報表現音を用いて各種情報を提供する情報提供装置に関するものである。
　従来から、自動車等の車両では、危険が発生したことや各種機器に対し適切な操作がなされたこと等の情報を、所定の情報表現音（警報音や各種機器の操作音等、情報の内容を表現する音）を用いて提供する情報提供装置が利用されている。例えば、下記特許文献１には、車両用警報装置において、危険度の高さに応じて警報音の音域を変更するようにした発明が開示されている。また、下記特許文献２には、車両走行支援装置において、不安定感のある警報音を用いることで、ドライバに効果的に緊張感を与えるようにした発明が開示されている。
　ところで、近年、情報提供装置で提供されるべき情報の数が増大してきている。このため、多種多様な情報のそれぞれに対応する多様な情報表現音が用いられることになるが、このように情報表現音が多様になってくると、利用者にとっては、各情報表現音によって提供される情報がどのような種類の情報であるのか、特にどの程度の緊急度（重要度、危険度）を有する情報であるのかについて、適切に識別することが難しくなりかねない。
特開平８－１１８９９１号公報 特開平１１－２０８３７０号公報
　本発明は、以上のような事情を勘案してなされたものであり、その目的は、情報表現音を用いて各種情報を提供する情報提供装置において、多様な音表現を可能とするとともに、情報表現音により通知される情報の種類（例えば緊急度）を利用者が適切に識別し得るようにすることである。
　前記目的を達成するためのものとして、本発明は、基音と当該基音の整数倍の周波数を有する少なくとも１つの倍音とを含む情報表現音を用いて各種情報を提供する情報提供装置であって、前記情報表現音の音程を設定する音程設定部と、前記音程設定部で設定された音程を有する情報表現音を発生させる情報表現音発生部とを備えたものである。音圧に対応するパラメータにより重み付けされた周波数の加重平均を重心周波数としたとき、前記音程設定部は、提供すべき情報の種類に応じて前記情報表現音の重心周波数を可変的に設定する。
　本発明によれば、基音と倍音との組み合わせにより豊富なバリエーションの情報表現音を生成できるとともに、重心周波数（スペクトル重心）により評価される情報表現音の音程に基づいて、提供される情報の種類（例えば緊急度）を明確に伝えることができる。
本発明の一実施形態にかかる情報提供装置を備えた車両の全体構成を示す図。 前記情報提供装置の制御系の一例を示すブロック構成図。 情報の緊急度に応じた分類周波数範囲の設定例を示す図。 人間の可聴な音圧レベルと周波数の関係を示すグラフ。 人間の聴覚の臨界帯域幅と周波数の関係を示すグラフ。 情報表現音のリズム変更の一例を示す図。 情報表現音を提供する制御（情報提供制御）の手順を示すフローチャート。
　以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本発明の一実施形態にかかる情報提供装置を備えた車両１の全体構成を示す図であり、図２は当該情報提供装置の制御系を示すブロック構成図である。図１及び図２に示すように、情報提供装置は、コントローラ１０と、情報検出装置１４と、音発生装置１５（情報表現音発生部）とを備えている。これらの要素１０，１４，１５は、相互に電気的に接続された状態で車体２に取り付けられている。
　情報検出装置１４は、車両１の内部を監視する車内監視部３１と、車両１の外部を監視する車外監視部３２とを備えている。車内監視部３１は、例えばドライバモニターカメラを含み、車外監視部３２は、例えば車外カメラやレーザ等を含む。
　音発生装置１５は、車両１に乗車した乗員に提供される各種の情報表現音の発生源であり、フロントスピーカ３と、リアスピーカ４と、オーディオスピーカ５とを備えている。
　コントローラ１０は、車体２の各部を制御するためのマイクロプロセッサや各種メモリを含む制御ユニットであり、ボディ・コントロール・モジュール（ＢＣＭ）とも呼ばれるものである。コントローラ１０は、情報検出装置１４により検出された情報（車内外の各種情報）を受け付けるとともに、受け付けた情報に基づいて音発生装置１５を制御する。すなわち、コントローラ１０は、各種情報に基づいて都度提供すべき情報を決定しつつ決定した情報を音発生装置１５から発生させる制御、つまり情報提供制御を実行する。
　コントローラ１０は、前記情報提供制御のための手段（プログラム）として、情報分析部１１と、コンテンツ判定部１２と、情報表現音作成部１３とを備えている。
　情報分析部１１は、車両の走行状態（例えば衝突の危険等）を判定する走行状態判定部２１と、ドライバ状態（例えばドライバの疲労度等）を判定するドライバ状態判定部２２と、車両状態（例えば車両の故障発生等）を判定する車両状態判定部２３とを備えている。
　情報分析部１１には、情報検出装置１４の車内監視部３１及び車外監視部３２により検出された車内外の各種情報が入力される。情報分析部１１の各判定部２１，２２，２３は、情報検出装置１４（車内監視部３１及び車外監視部３２）から入力された各種情報に基づいて、車両の走行状態、ドライバ状態、及び車両状態をそれぞれ判定する。
　コンテンツ判定部１２は、情報分析部１１による分析（判定）結果に基づいて、提供すべき情報の内容（コンテンツ）を判定する。
　情報表現音作成部１３は、コンテンツ判定部１２による判定結果に基づいて、提供すべき情報に対応した情報表現音を作成し、作成した情報表現音を音発生装置１５から発音させる。
　情報表現音作成部１３は、提供すべき情報に対応した音程（周波数構成）を設定する音程設定部２４と、提供すべき情報に対応したリズム（例えば、音のオン／オフパターン）を設定するリズム設定部２５と、音程及びリズムの設定に必要な各種データを記憶する記憶部２６とを備えている。
　本実施形態の情報提供装置は、緊急度が異なる複数種類の情報を提供する。緊急度とは、対処の緊急性を決定するパラメータであり、重要度又は危険度とも言い換えることができる。提供される情報の緊急度が高いほど、より早急な対処が求められる状況であることを意味する。
　具体的に、提供される情報は、緊急度に応じて、非緊急情報と、注意喚起情報と、警告情報の３つに大分類される。情報の緊急度は、非緊急情報、注意喚起情報、警告情報の順で高くなる。言い換えると、最も緊急度の高い情報が警告情報であり、最も緊急度の低い情報が非緊急情報であり、緊急度が中程度（並）の情報が注意喚起情報である。
　警告情報に含まれる情報は、安全確保のための行動がドライバに直ちに求められるような重大（危険）な状況下で発せられる情報である。この警告情報の具体的なコンテンツとしては、例えば、車両に備わる先進走行支援システム（ＡＤＡＳ）から提供される車両の衝突リスク等に関する情報（ＡＤＡＳ警告）、車両が走行不能に至るような重大な異常（故障）に関する情報（例えばエンジン水温異常やエンジンシステム異常）、重大事故に直結するようなドライバの極めて不安全な操作に関する情報（例えばシートベルト未装着やパーキングブレーキ解除忘れ）等が挙げられる。
　注意喚起情報に含まれる情報は、警告情報に相当する程ではないが早急な対処が求められる状況、つまり安全確保のための比較的早急な行動がドライバに求められるような状況下で発せられる情報である。この注意喚起情報の具体的なコンテンツとしては、例えば、死角モニター（ＢＳＭ）から提供される死角車両等の情報や、レーン逸脱警報システム（ＬＤＷ）から提供される走行レーン逸脱の情報等が挙げられる。
　非緊急情報に含まれる情報は、早急な対処の必要性が比較的低い状況下で発せされる情報である。この非緊急情報の具体的なコンテンツとしては、例えば、対処の必要性をドライバの判断に委ね得る程度のドライバの不安全状態に関する情報（例えばドライバ疲労検知システム（ＤＡＡ）から提供されるドライバの疲労情報）、対処の必要性をドライバの判断に委ね得る程度の走行環境に関する情報（例えば外気温の低下による路面凍結のリスク）、各種機器の操作受付、終了、拒否の情報、各種機器の作動状態に関する情報（例えばウインカーやハザードランプの作動）、電話の着信に関する情報、メールやＳＭＳの受信を知らせる情報、音声でのナビゲーション（ＶＵＩ）の開始又は終了を知らせる情報等が挙げられる。
　音程設定部２４は、提供すべき情報が上述した非緊急情報、注意喚起情報、警告情報のいずれであるかに応じて、情報表現音の音程を可変的に設定する。ここで、本実施形態では、情報表現音として、特定の周波数を有する基音と、当該基音の整数倍の周波数を有する少なくとも１つの倍音とを組み合わせた合成音が生成されるようになっている。これは、情報表現音の音色のバリエーションを増やすことにより、限られた周波数領域内で多数のコンテンツを表現するためである。音程設定部２４は、情報表現音を構成する当該基音及び倍音の周波数構成を、提供すべき情報の緊急度に応じて可変的に設定することにより、情報の緊急度ごとに異なる音程をもった情報表現音を生成する。逆に、情報の緊急度が同一である場合、情報表現音の音程は同一に設定される。
　上記のように、本実施形態における情報表現音は、情報の緊急度が同一のときは同一の音程をもった音として表現され、情報の緊急度が異なるときは異なる音程をもった音として表現される。これにより、利用者（ドライバ等の乗員）は、多様な情報表現音の各々が、どの程度の緊急度をもった情報を提供するものであるのかを的確に認識することができる。
　ここで、情報表現音は、基音と倍音とを組み合わせた合成音であるので、単純に基音の周波数だけで情報表現音の音程を評価したのでは、人間が実際に感知する音程を適切に評価できない。そこで、本実施形態では、各情報表現音の音程を評価する指標として、音圧に対応するパラメータにより重み付けされた周波数の加重平均である重心周波数（スペクトル重心）を用いる。そして、この重心周波数を情報の緊急度に応じて使い分けることにより、情報の緊急度ごとに異なる音程をもった情報表現音を生成する。なお、音圧に対応するパラメータとしては、音圧そのものを表す音圧値を用いてもよいし、周波数成分ごとの音圧感度（等ラウドネス曲線）を反映した補正音圧値であるラウドネス値を用いてもよい。以下では、これらの音圧に対応するパラメータのことを総称して単に音圧パラメータということがある。
　情報表現音の重心周波数は、以下の計算式（１）により算出される。
［数１］
重心周波数
　＝｛f(1)・d(1)＋f(2)・d(2)＋‥‥＋f(N)・d(N)｝
　　　／｛f(1)＋f(2)＋‥‥＋f(N)｝　　　　　　　　　　　‥‥‥（１）
　ここで、ｆ（１）は基音の周波数であり、ｆ（ｎ）はｎ倍音の周波数である。また、ｄ（１）は基音の音圧パラメータであり、ｄ（ｎ）はｎ倍音の音圧パラメータである。
　情報表現音の音程（重心周波数）の設定についてより詳しく説明する。音程設定部２４は、予め定められた複数の分類周波数範囲を用いて、情報の緊急度に応じた音程を有する情報表現音を用意する。複数の分類周波数範囲は、情報の緊急度に応じて異なる帯域を有するように定められたものであり、記憶部２６に予め記憶されている。
　図３は、分類周波数範囲の設定例を示す図である。本図に示すように、記憶部２６は、３０００Ｈｚ以下の周波数領域である可聴推奨域内に、情報の緊急度に応じて分類された３つの分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を予め記憶している。分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２は、周波数の低い側からこの順序で配置されている。すなわち、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各々の帯域中央値である中心周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の大きさは、Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３となっている。
　情報表現音の重心周波数は、上述した分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のいずれかに含まれるように設定される。例えば、同一の緊急度を有する情報を表す情報表現音は、同一の分類周波数範囲内に重心周波数を有する（音程が同一の）音とされ、異なる緊急度を有する情報を表す情報表現音は、異なる分類周波数範囲内に重心周波数を有する（音程が異なる）音とされる。このように、情報の緊急度に応じて音程の異なる音が情報表現音として提供されることにより、利用者は、提供された情報の大まかな性質（緊急度の高低）を直感的に適切に認識することができる。
　より具体的に、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞれ非緊急情報、注意喚起情報、警告情報に対応している。例えば、提供すべき情報が緊急度の低い非緊急情報であった場合、音程設定部２４は、周波数帯域が最も低い分類周波数範囲Ｒ１内に重心周波数を有する情報表現音を用意する。同様に、音程設定部２４は、提供すべき情報が緊急度が並の注意喚起情報であった場合には、中間の周波数帯域に位置する分類周波数範囲Ｒ２内に重心周波数を有する情報表現音を用意し、提供すべき情報が緊急度の高い警告情報であった場合には、周波数帯域が最も高い分類周波数範囲Ｒ３内に重心周波数を有する情報表現音を用意する。
　上記のような緊急度に応じた情報表現音の音程の区別は、情報表現音を構成する基音及び倍音の各々の周波数及び音圧の調整により実現される。例えば、非緊急情報を表す情報表現音を用意するとき、音程設定部２４は、当該情報表現音を構成する基音及び倍音の各々の周波数及び音圧を、重心周波数が分類周波数範囲Ｒ１内に収まるような値にそれぞれ調整する。
　ここで、本実施形態では、緊急度の異なる情報（非緊急情報、注意喚起情報、警告情報）に対応する３つの分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が、低周波側からこの順に並ぶように設定されているが、これは、人間の聴覚の感度特性を考慮したものである。
　すなわち、人間の聴覚は、可聴周波数領域内でも高周波側の音（特に２０００Ｈｚ～４０００Ｈｚの音）であるほど、音圧レベルが小さくても聞き取る（聞き分ける）ことができるという性質を有している。図４は、人間が聞き取れる音圧レベルである可聴音圧レベルと周波数との関係（音に対する感度）を示すグラフである。グラフ中の横軸は周波数、縦軸は音圧レベルである。また、グラフ中の複数の曲線のうち、「最小可聴値」の曲線は可聴音圧レベルの最小値を示し、「２０」「４０」「６０」「８０」（各数値は年齢を表す）の各曲線は聴者の年齢別の可聴音圧レベルを示している。この図４のグラフから理解されるように、人間の音に対する感度は、概ね２０００～４０００Ｈｚの高周波帯域において最も高くなる。
　これに対し、本実施形態では上述したとおり、情報表現音の分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が、可聴推奨域（３０００Ｈｚ以下の帯域）において、緊急度の高い情報を表す情報表現音に対応するものほど高い音程を有するように設定される。図４の特性を考慮して言い換えると、本実施形態では、緊急度の高い情報ほど利用者にとって認識し易い高音程の情報表現音によって提供される。これにより、利用者は、緊急度の高い情報を確実に認識することができる。
　分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の下限から上限までの全体幅をそれぞれ中心周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の位置で二分した値を片側幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３と定義する。言い換えると、片側幅Ｗ１は、分類周波数範囲Ｒ１の上限又は下限周波数と中心周波数Ｆ１との差分であり、片側幅Ｗ２は、分類周波数範囲Ｒ２の上限又は下限周波数と中心周波数Ｆ２との差分であり、片側幅Ｗ３は、分類周波数範囲Ｒ３の上限又は下限周波数と中心周波数Ｆ３との差分である。これら片側幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、この順に幅が大きくなるように設定されている。
　具体的に、本実施形態において、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の片側幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、５００Ｈｚ以下の中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が１００Ｈｚ以下になり、５００Ｈｚを超える中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が中心周波数に０．２を乗じた値以下且つ１００Ｈｚ超になるように設定される。
　例えば、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の中心周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が、それぞれ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚであるとする。この場合、５００Ｈｚの中心周波数Ｆ１を有する分類周波数範囲Ｒ１の片側幅は１００Ｈｚ以下（全体幅は２００Ｈｚ以下）に設定され、１０００Ｈｚの中心周波数Ｆ２を有する分類周波数範囲Ｒ２の片側幅は２００Ｈｚ以下且つ１００Ｈｚ超（全体幅は４００Ｈｚ以下且つ２００Ｈｚ超）に設定され、２０００Ｈｚの中心周波数Ｆ３を有する分類周波数範囲Ｒ３の片側幅は４００Ｈｚ以下且つ２００Ｈｚ超（全体幅は８００Ｈｚ以下且つ４００Ｈｚ超）に設定される。
　上記のような態様で分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の幅を設定したのは、人間の聴覚における臨界帯域幅（周波数分解能）を考慮したものである。なお、臨界帯域幅とは、同じ音程に聞こえる周波数範囲のことである。
　すなわち、人間の聴覚は、高音域になるほど臨界帯域幅が広くなるという性質を有している。図５は、人間の聴覚の臨界帯域幅と周波数との関係を示すグラフである。グラフ中の横軸は音圧パラメータにより重み付けされた周波数の加重平均である重心周波数、縦軸は臨界帯域幅（同じ音程に聞こえる範囲）である。この図５のグラフから理解されるように、重心周波数が５００Ｈｚ以下の領域では、臨界帯域幅は概ね１００Ｈｚで一定である。これに対し、重心周波数が５００Ｈｚを超える領域では、臨界帯域幅はおおよそ０．２×周波数となる。言い換えると、人間が同じ音程に聞こえる周波数範囲は、重心周波数が５００Ｈｚ以下の場合で±１００Ｈｚであり、重心周波数が５００Ｈｚを超える場合で±０．２×周波数である。
　これに対し、本実施形態では上述したとおり、５００Ｈｚ以下の中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が１００Ｈｚ以下になり、５００Ｈｚを超える中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が中心周波数に０．２を乗じた値以下になるように設定されている。図５の特性を考慮して言い換えると、本実施形態では、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各幅が、利用者にとって同一の音程に聞こえるような幅にそれぞれ設定されており、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のいずれについても、各範囲の下限又は上限の周波数の音と中心周波数の音とが同じ音程に聞こえるようになっている。これにより、例えばある分類周波数範囲内の異なる位置に重心周波数を有する複数の情報表現音を、同一の緊急度を有する種々の情報に対応付けて生成した場合であっても、利用者は、これらの情報表現音を同一音程のものとして感じることができ、同一の緊急度を有する情報が提供されていることを直感的に認識することができる。
　分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の中で中心周波数が最も高い分類周波数範囲Ｒ３は、中心周波数Ｆ３の１．２倍の周波数が可聴推奨域の上限である３０００Ｈｚ以下となるように設定されている。これにより、最も高周波側の分類周波数範囲Ｒ３の片側幅Ｗ３を最大限（Ｆ３×０．２）に設定したとしても、分類周波数範囲Ｒ３の上限周波数が可聴推奨域の上限を超えることはないので、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の全てを可聴推奨域内に収めることができる。なお、分類周波数範囲Ｒ３の中心周波数Ｆ３を２５００Ｈｚとしたとき、分類周波数範囲Ｒ３の片側幅Ｗ３の上限は５００Ｈｚとなり、片側幅Ｗ３を上限の５００Ｈｚにした場合の分類周波数範囲Ｒ３の上限周波数は３０００Ｈｚとなる。
　図３に示すように、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、隣接する分類周波数範囲どうしの間隔Ｇ１，Ｇ２が５００Ｈｚ以上になるように設定される。すなわち、上記のように分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の全てを可聴推奨域内に収めたとき、最も高周波側の分類周波数範囲Ｒ３の中心周波数Ｆ３は最大でも２５００Ｈｚ程度に設定され、また、２５００Ｈｚに重心周波数を有する音に対する人間の聴覚の分解能（臨界帯域幅）は５００Ｈｚである。したがって、隣接する分類周波数範囲どうしの間隔を５００Ｈｚ以上としておけば、利用者は、各分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３内にそれぞれ重心周波数を有する音を、異なる音程の音として認識することができる。
　上述したように、分類周波数範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の幅は、その内部に重心周波数を有する情報表現音の音程がいずれも同一となるように設定されるが、同じ分類周波数範囲内に重心周波数を有する（つまり同一音程の）音であっても、その音色を変更することにより、異なるコンテンツの情報を表す情報表現音として用いることができる。例えば、緊急度は同一であるもののコンテンツが異なる複数の情報に対し、様々な楽器（ピアノ、ギター、バイオリン等）の音ソースに基づき異なる音色の情報表現音を生成することにより、情報コンテンツの相違を利用者に認識させることができる。
　また、同一の分類周波数範囲に属する音によって情報コンテンツの相違を表現するには、情報表現音のリズムを変更することも有効である。情報表現音のリズムを変更する方法として、例えば、１サイクルにおける音のオン／オフのパターンの変更や、１サイクル中に含まれる音数の変更、サイクルの繰り返しの有無の変更が挙げられる。このような方法によるリズムの変更は、最も低周波側の分類周波数範囲Ｒ１において特に有効である。すなわち、分類周波数範囲Ｒ１はその幅が狭いため、この分類周波数範囲Ｒ１に属する情報表現音のバリエーションを音色の変更だけで増やすには限界があるところ、音色だけでなくリズムをも変更可能とすれば、情報表現音のバリエーションを容易に増やすことができる。
　図６は、情報表現音のリズム変更の一例を示す図である。本図に示されるように、情報表現音のリズム変更は、音のオン／オフのパターン（オン時間及びオフ時間の各々の長さ及びその組み合わせ）を変更することにより実現可能である。具体的に、図６のチャート（ａ）に示すパターンでは、情報表現音の１サイクルにわたってオン状態（音が出ている状態）が継続しているのに対して、チャート（ｂ）のパターンでは、情報表現音の１サイクル中に２つのオン状態と１つのオフ状態（音が出ていない状態）とがオン→オフ→オンの順に出現している。
　次に、図７のフローチャートを用いて、本実施形態において実行される情報提供制御の手順について詳細に説明する。情報提供制御がスタートすると、まずステップＳ１において、ＡＤＡＳ（先進運転支援システム）から車両の衝突リスクがある旨の警告（ＡＤＡＳ警告）が発せられているか否かの判定がなされる。
　ステップＳ１でＡＤＡＳ警告ありと判定された場合には、ステップＳ２に進み、衝突回避のための処置が必要であるか否か（衝突の危険が迫っているか否か）の判定がなされる。
　ステップＳ２で衝突回避の処置が必要であると判定された場合には、ステップＳ３に進み、分類周波数範囲Ｒ３（例えば２０００±４００Ｈｚ）に含まれる高い重心周波数を有する情報表現音、つまり緊急度の高い警告情報を表す情報表現音（警告音）が、衝突回避がなされるまで連続的に発せられる。すなわち、音圧パラメータにより重み付けされた周波数の加重平均である重心周波数が分類周波数範囲Ｒ３内に収まるように（言い換えれば当該範囲Ｒ３に対応する比較的高い音程の情報表現音が生成されるように）、音程設定部２４によって、情報表現音を構成する基音及び倍音の各々の周波数及び音圧が調整される。また、衝突回避がなされるまで音出力（オン状態）が継続されるように、リズム設定部２５により情報表現音のリズムが設定される。
　一方、ステップＳ２において衝突回避のための処置が特に必要でないと判定された場合には、ステップＳ４に進み、分類周波数範囲Ｒ３に含まれる高い重心周波数を有する情報表現音（警告音）が１サイクルだけ発せられる。すなわち、情報表現音を構成する基音及び倍音の各々の周波数及び音圧が、分類周波数範囲Ｒ３内に重心周波数が収まる比較的高い音程の情報表現音が生成されるように調整されるとともに、情報表現音のリズムが、１サイクルで終了する所定の音発生パターンに設定される。
　ステップＳ１においてＡＤＡＳ警告無しと判定された場合には、ステップＳ５に進み、車両の重大異常（例えばエンジン水温異常やエンジンシステム異常）、又は重大な不安全操作（例えばシートベルト未装着やパーキングブレーキ解除忘れ）が検出されたか否かの判定がなされる。
　ステップＳ５で車両の重大異常又は重大な不安全操作ありと判定された場合には、ステップＳ４に進み、分類周波数範囲Ｒ３に含まれる高い重心周波数を有する情報表現音（警告音）が１サイクルだけ発せられる。
　一方、ステップＳ５において車両の重大異常又は重大な不安全操作無しと判定された場合には、ステップＳ６に進み、ドライバへの注意喚起が必要な状況であるか否かの判定がなされる。例えば、死角モニター（ＢＳＭ）により死角車両が検出されたときや、レーン逸脱警報システム（ＬＤＷ）により走行レーンからの逸脱が検出されたときに、注意喚起が必要であると判定される。
　ステップＳ６においてドライバへの注意喚起が必要と判定された場合には、ステップＳ７に進み、分類周波数範囲Ｒ２（例えば１０００±２００Ｈｚ）に含まれる中程度の重心周波数を有する情報表現音、つまり緊急度が並の注記喚起情報を表す情報表現音（注意喚起音）が１サイクルだけ発せられる。すなわち、情報表現音を構成する基音及び倍音の各々の周波数及び音圧が、分類周波数範囲Ｒ２内に重心周波数が収まる中程度の音程の情報表現音が生成されるように調整されるとともに、情報表現音のリズムが、１サイクルで終了する所定の音発生パターンに設定される。
　一方、ステップＳ６において、ドライバへの注意喚起が不要と判定された場合、つまり提供すべき情報が警告情報でも注意喚起情報でもないことが確認された場合には、ステップＳ８に進み、分類周波数範囲Ｒ１（例えば５００±１００Ｈｚ）に含まれる低い重心周波数を有する情報表現音、つまり緊急度の低い非緊急情報を表す情報表現音（報知音）が１サイクルだけ発せられる。すなわち、情報表現音を構成する基音及び倍音の各々の周波数及び音圧が、分類周波数範囲Ｒ１内に重心周波数が収まる比較的低い音程の情報表現音が生成されるように調整されるとともに、情報表現音のリズムが、１サイクルで終了する所定の音発生パターンに設定される。
　以上、本発明の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く、特許請求の範囲に記載された範囲において適宜の変更が可能である。
　＜実施形態のまとめ＞
　前記実施形態をまとめると以下のとおりである。
　前記実施形態の情報提供装置は、基音と当該基音の整数倍の周波数を有する少なくとも１つの倍音とを含む情報表現音を用いて各種情報を提供するものである。この情報提供装置は、前記情報表現音の音程を設定する音程設定部と、前記音程設定部で設定された音程を有する情報表現音を発生させる情報表現音発生部とを備える。音圧に対応するパラメータにより重み付けされた周波数の加重平均を重心周波数としたとき、前記音程設定部は、提供すべき情報の種類に応じて前記情報表現音の重心周波数を可変的に設定する。
　この構成によれば、基音と倍音とを組み合わせた合成音が情報表現音として用いられるので、限られた周波数領域内において多様な種類の情報表現音を生成することができ、当該情報表現音を用いて種々の情報を利用者に提供することができる。また、情報表現音を構成する基音及び倍音の周波数だけでなく音圧をも考慮して定まる重心周波数（スペクトル重心）が、提供すべき情報の種類に応じて変更されるので、利用者に実際に感知される音程を基準として、音程の異なる複数の情報表現音を情報の種類に対応付けて適切に作り分けることができる。これにより、利用者は、提供された情報の種類を、実際に感知する情報表現音の音程に基づいて容易に識別することができる。
　好ましくは、前記音圧に対応するパラメータは、音圧そのものを表す音圧値、又は周波数成分ごとの音圧感度を反映した補正音圧値であるラウドネス値である。
　この構成によれば、基音及び倍音のそれぞれの音圧を適切に反映した重心周波数を定めることができる。
　好ましくは、前記情報提供装置は、情報の種類に応じて分類された複数の分類周波数範囲を記憶する記憶部をさらに備える。前記音程設定部は、提供すべき情報の種類に応じて特定の前記分類周波数範囲を選択し、選択した当該分類周波数範囲に含まれる周波数を前記情報表現音の重心周波数として設定する。
　この構成によれば、予め定められた複数の分類周波数範囲を用いて、情報の種類ごとに異なる重心周波数を有する複数の情報表現音を適切に生成することができ、情報の種類を利用者に容易に識別させることができる。
　好ましくは、前記複数の分類周波数範囲は、情報の緊急度に応じて分類されており、緊急度の高い情報に対応する分類周波数範囲の中心周波数は、緊急度の低い情報に対応する分類周波数範囲の中心周波数よりも高い。
　この構成によれば、緊急度の高い情報が、音圧レベルが低くても聞き取り易い高音程の情報表現音により提供されるので、利用者は、緊急度の高い情報を的確に認識することができる。
　前記分類周波数範囲の上限又は下限周波数と中心周波数との差分を前記分類周波数範囲の片側幅としたとき、好ましくは、前記複数の分類周波数範囲は、５００Ｈｚ以下の中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が１００Ｈｚ以下になり、５００Ｈｚを超える中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が中心周波数に０．２を乗じた値以下且つ１００Ｈｚ超になるように設定される。
　この構成によれば、複数の分類周波数範囲の各幅が、利用者にとって同一の音程に聞こえるような幅に設定されるので、例えばある分類周波数範囲内の異なる位置に重心周波数を有する複数の情報表現音を生成した場合であっても、利用者は、これらの情報表現音を同一音程のものとして感じることができ、同一種類の情報が提供されていることを直感的に認識することができる。また、高周波側に位置する分類周波数範囲ほどその幅を拡大できるので、情報表現音の音色のバリエーションを容易に増やすことができる。
　好ましくは、前記複数の分類周波数範囲のうちで最も高い中心周波数を有する分類周波数範囲は、中心周波数の１．２倍の周波数が３０００Ｈｚ以下となるように設定される。
　この構成によれば、最も高い中心周波数を有する分類周波数範囲の幅を、同一音程と感じられる範囲で最大限に設定したとしても、全ての分類周波数範囲を、可聴推奨域である３０００Hｚ以下の周波数領域に収めることができる。
　好ましくは、前記複数の分類周波数範囲は、隣接する分類周波数範囲どうしの間隔が５００Ｈｚ以上になるように設定される。
　この構成によれば、異なる分類周波数範囲内に重心周波数を有する音が、異なる音程の音として確実に認識されるので、情報の種類を利用者に容易に識別させることができる。

Claims (7)

  1. 　基音と当該基音の整数倍の周波数を有する少なくとも１つの倍音とを含む情報表現音を用いて各種情報を提供する情報提供装置であって、
    　前記情報表現音の音程を設定する音程設定部と、
    　前記音程設定部で設定された音程を有する情報表現音を発生させる情報表現音発生部とを備え、
    　音圧に対応するパラメータにより重み付けされた周波数の加重平均を重心周波数としたとき、前記音程設定部は、提供すべき情報の種類に応じて前記情報表現音の重心周波数を可変的に設定する、情報提供装置。
  2. 　請求項１に記載の情報提供装置において、
    　前記音圧に対応するパラメータは、音圧そのものを表す音圧値、又は周波数成分ごとの音圧感度を反映した補正音圧値であるラウドネス値である、情報提供装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の情報提供装置において、
    　情報の種類に応じて分類された複数の分類周波数範囲を記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記音程設定部は、提供すべき情報の種類に応じて特定の前記分類周波数範囲を選択し、選択した当該分類周波数範囲に含まれる周波数を前記情報表現音の重心周波数として設定する、情報提供装置。
  4. 　請求項３に記載の情報提供装置において、
    　前記複数の分類周波数範囲は、情報の緊急度に応じて分類されており、
    　緊急度の高い情報に対応する分類周波数範囲の中心周波数は、緊急度の低い情報に対応する分類周波数範囲の中心周波数よりも高い、情報提供装置。
  5. 　請求項３又は請求項４に記載の情報提供装置において、
    　前記分類周波数範囲の上限又は下限周波数と中心周波数との差分を前記分類周波数範囲の片側幅としたとき、前記複数の分類周波数範囲は、５００Ｈｚ以下の中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が１００Ｈｚ以下になり、５００Ｈｚを超える中心周波数を有する分類周波数範囲の片側幅が中心周波数に０．２を乗じた値以下且つ１００Ｈｚ超になるように設定されている、情報提供装置。
  6. 　請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の情報提供装置において、
    　前記複数の分類周波数範囲のうちで最も高い中心周波数を有する分類周波数範囲は、中心周波数の１．２倍の周波数が３０００Ｈｚ以下となるように設定される、情報提供装置。
  7. 　請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の情報提供装置において、
    　前記複数の分類周波数範囲は、隣接する分類周波数範囲どうしの間隔が５００Ｈｚ以上になるように設定される、情報提供装置。
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