CN103052978A - 车辆台数确定装置及车辆台数确定方法 - Google Patents

Abstract

提供能够用在本车辆周围存在的车辆的车辆音准确地确定车辆台数的车辆台数确定装置。车辆台数确定装置（100），用车辆音确定在周围存在的车辆的台数，包括：车辆音检测话筒（101），检测包含车辆音的周围音；频率分析部（102），对检测到的周围音的频率进行分析；车辆候补音选择部（103），基于频率分析部（102）的分析，选择周围音中的、具有规定阈值以上的音压的频带中的音作为车辆候补音；相位曲线计算部（104），对于选择出的车辆候补音，分别计算表示相位的时间变化的相位曲线；以及台数确定部（105），基于计算出的相位曲线的形状将相位曲线分组，将所获得的小组数确定为在周围存在的车辆的台数。

Description

车辆台数确定装置及车辆台数确定方法

技术领域

本发明涉及确定车辆台数的装置，特别涉及利用位于本车辆周围的车辆的车辆音来检测车辆台数的装置等。

背景技术

以往，作为对在本车辆周围存在的车辆的状况进行判断的技术，有如以下所示的技术。

第1以往技术将周围音变换为音压等级信号。对特定频带中的音压等级信号的绝对量和判断等级进行比较。用对音压等级信号的绝对量与判断等级进行比较后的结果，判断在本车辆周围存在的车辆的有无。另外，根据音压等级信号的时间变化判断其他车辆是否接近（例如，参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2000-99853号公报

专利文献2：日本专利第2806048号公报

非专利文献：

非专利文献1：“用于驾驶辅助的利用行驶音的接近车辆检测***”（日本音响学会志62卷3号（2006），pp．265-274）

发明内容

发明要解决的问题

在第1以往技术（专利文献1及非专利文献1）中，将1000Hz等频带的周围音变换为音压等级信号，对音压等级信号在特定频带中的绝对量和判断等级进行比较，从而判断周围有无车辆，并且根据音压等级信号的时间变化判断周围的车辆是否接近（专利文献1的图3等）。然而，1000Hz等较高的频带，由于是由行驶产生的轮胎与路面的摩擦音（轮胎行驶音），虽然能够检测出接近，但在存在多台车辆时，无法确定到该台数。这是因为，轮胎行驶音在800Hz～1200Hz等宽范围内扩展，不具有通过车辆能够区别的特征。即无论是一台或两台都在同样的频带产生音压，因此无法确定台数，并且也难以检测第多数台（非专利文献1pp．271）。

第2以往技术（专利文献2）涉及利用倍音信息分离由不同的乐器奏出的多个音色的技术。乐器分别具有特有频带的音。另外，其频带具有基本频率和其倍数频率等所谓的倍音结构。并且，该频带的音一定同时产生。因此，假定为从一个乐器发出具有同时产生的某个音压的频率和其倍数频率，通过分组来将各乐器分类，并生成每个乐器的乐谱。

然而，从车辆发出的音、特别是引擎音具有针对每个车辆而不同的特有的音色，未必是倍音。另外，在实际环境中，因风等杂音、建筑物等引起的反射或衍射等的影响，SN比差，仅用特定频率的音压信息，难以区别车辆。

本发明为了解决上述的问题而做出，目的在于，提供能够用本车辆周围存在的车辆的车辆音准确地确定车辆台数的车辆台数确定装置等。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明所涉及的车辆台数确定装置的一方式，用车辆音确定在周围存在的车辆的台数，该车辆台数确定装置包括：车辆音检测话筒，检测包含所述车辆音的周围音；频率分析部，对检测到的所述周围音的频率进行分析；车辆候补音选择部，基于所述频率分析部的分析，选择所述周围音中的、具有规定阈值以上的音压的频带中的音作为车辆候补音；相位曲线计算部，对于选择出的所述车辆候补音，分别计算表示相位的时间变化的相位曲线；以及台数确定部，基于计算出相位曲线的形状将所述相位曲线分组，将所获得的小组数确定为在周围存在的车辆的台数。由此，基于车辆音的相位曲线的形状，即车辆音特有的性质，确定在周围存在的车辆的台数。因此，根据本结构，能够用位于本车辆周围的车辆的车辆音准确地检测车辆的台数。

在此，可以是，所述相位曲线计算部对于由所述车辆候补音选择部选择出的车辆候补音，分别根据表示该车辆候补音的信号的按时间的相位，计算二次近似曲线作为所述相位曲线。此时，较为理想的是，所述台数确定部用计算出的所述二次近似曲线的二次系数的类似性将所述相位曲线分组。由此，用相位曲线中的凸的方向的类似性来确定车辆的台数，所以即使车辆候补音为多个，也判断车辆加减速状态下的类似性并确定车辆的台数，在多个车辆接近的状况等的复杂的状况下，也更准确地确定车辆的台数。

另外，也可以是，还包括：车辆音提取部，计算由所述频率分析部的分析所获得的相位与由所述相位曲线计算部计算出的相位曲线上的相位的误差，基于计算出的误差，从由所述频率分析部的分析所获得的区域提取与车辆音对应的区域，所述台数确定部用由所述车辆音提取部提取到的车辆音的区域中的所述相位曲线，确定所述车辆的台数。由此，仅用表示与车辆的行驶状态（定速，加减速）相近的相位变化的频谱的区域、即除去风等杂音之后的车辆音的区域来确定车辆的台数，更准确地确定车辆的台数。

另外，可以是，还包括：通知部，通知由所述台数确定部确定出的车辆的台数。此时，较为理想的是，所述通知部为在由所述台数确定部确定出的车辆为一台时和为多台时，以不同的形态进行所述通知的结构、或所述通知部以声音进行所述通知的结构。由此，车辆的台数通知至驾驶员等，确保了安全驾驶。

此外，本发明不仅能够作为包括这种特征性的处理部的车辆台数确定装置来实现，也能够作为将车辆台数确定装置所包含的特征性的处理部作为步骤的车辆台数确定方法来实现，或作为使计算机执行包含于车辆台数确定方法的特征性的步骤的程序来实现。而且，不言而喻，这种程序能够借助CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory）等非易失性的记录介质或因特网等通信网络来流通。

发明的效果

根据本发明，用本车辆周围存在的车辆的车辆音，能够准确地确定在周围存在的车辆的台数。因此，通过将所确定的车辆的台数通知至本车辆的驾驶员等，来对安全驾驶进行辅助。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的车辆台数确定装置的结构的框图。

图2是说明车辆音的图。

图3是说明车辆音的图。

图4是说明车辆音的图。

图5是说明本发明中的相位的图。

图6是说明本发明中的相位的图。

图7是说明引擎音的图。

图8是说明引擎的转速恒定时的引擎音的相位的图。

图9是说明引擎的转速增加从而车辆加速时的引擎音的相位的图。

图10是说明引擎的转速减少从而车辆减速时的引擎音的相位的图。

图11是说明车辆音的音压的图。

图12是说明相位曲线的计算方法的图。

图13是说明相位曲线的计算方法的图。

图14是说明相位的校正处理的图。

图15是说明车辆的台数的确定方法的图。

图16是说明车辆的通知方式的图。

图17是表示本实施方式1中的车辆台数确定装置的动作的流程图。

图18是表示图17中的步骤S105的详细的流程图。

图19是表示图17中的步骤S105的其他详细的流程图。

图20是说明车辆的台数的确定方法的图。

图21是表示本发明的实施方式2中的车辆台数确定装置的结构的框图。

图22是说明车辆音与杂音的混合音的图。

图23是说明车辆音与杂音的相位曲线的图。

图24是说明车辆音的提取方法的图。

图25是表示提取到的车辆音的例子的图。

图26是表示本实施方式2中的车辆台数确定装置的动作的流程图。

图27是表示图26中的步骤S401的详细的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的车辆台数确定装置的实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式都表示本发明的较为理想的一具体例。以下的实施方式所示的数值、结构要素、结构要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例，无意限定本发明。本发明仅由权利要求书限定。因此，关于以下实施方式的结构要素中的、表示本发明最上位概念的独立权利要求中未记载的结构要素，不是解决本发明的问题所必须的，但作为构成更为理想的方式的要素来进行说明。

（实施方式1）

首先，对本发明的实施方式1所涉及的车辆台数确定装置进行说明。

图1是表示本发明的实施方式1中的车辆台数确定装置100的结构的框图。图1的车辆台数确定装置100，是基于在本车辆的周边存在的其他车辆的车辆音来确定其他车辆的台数的装置，包含：检测其他车辆音的车辆音检测话筒101、频率分析部102、车辆候补音选择部103、相位曲线计算部104、台数确定部105、通知部106。此外，在图1中，箭头线上的横向的记载表示通过该箭头线传输的主要的数据。另外，通知部106不是车辆台数确定装置100的必须的结构要素，但具备其是较为理想的（因为是可选择的结构要素），所以以虚线框表示。以下，关于其他的框图，也是同样的。

车辆音检测话筒101是检测包含车辆音的周围音的话筒，即至少检测其他车辆的引擎音、马达音、行驶音等由其他车辆发出的车辆音的话筒等，输出声音信息（例如，如图1所示的WAV格式的声音数据）。此外，在使用搭载于本车辆的话筒作为车辆音检测话筒101时，也同时检测风噪音等的杂音，因此车辆音检测话筒101对车辆音和杂音的混合音进行检测。

图2是对车辆音检测话筒101的车辆音检测进行说明的图。该图表示出靠近交叉点的本车辆和从右侧靠近交叉点的两台其他车辆（其他车辆A、B）。通过在本车辆的规定的位置设置的车辆音检测话筒101，检测接近交叉点的其他车辆A及B的声音（以下，作为“其他车辆音”。）。本车辆的规定的位置，例如是发动机罩前、顶棚、后视镜。

频率分析部102对由车辆音检测话筒101检测到的周围音进行频率分析。例如，对于周围音实施傅里叶变换处理，求出周围音的频率信号、振幅和相位等。此外，频率分析部102进行的傅里叶变换处理可以是高速傅里叶变换、离散余弦变换等其他频率变换方法进行的频率变换。更详细而言，该频率分析部102基于由车辆音检测话筒101及102检测到的周围音，在每个分析区间，分析周围音的音压，该分析区间是指，多个规定时间段中的每个规定时间段及多个规定频带中的每个规定频带的组合。

图3（a）、（b）、（c）是表示用频率分析部102对由车辆音检测话筒101检测到的实际的车辆的引擎音进行频率分析后的结果的频谱图。纵轴表示频率，横轴表示时间。该频谱图中的浓淡表示频率信号的功率（即，音压）的大小，浓的部分表示功率大的部分。

规定数的汽缸进行活塞运动，从而引擎使驱动***旋转。而且，从车辆发出的引擎音包括依赖于引擎旋转的音和不依赖于引擎旋转的固定振动音、非周期音。特别是能够从车辆外部检测的主要的音是依赖于引擎旋转的周期音。在本实施方式中，着眼于该依赖引擎旋转的周期音。另外，根据车辆，引擎结构不同，而且转速也不同，因此音色不同，在存在多台车辆时，在频谱图中，在不同的频率中有较大的功率。

例如，图3（a）是在一台车辆行驶时由频率分析部102获得的车辆音的频谱图。横轴表示时间，纵轴表示频率。在从20Hz到200Hz等较低的频带中，如上所述检测引擎音。引擎音为具有如正弦波的恒定的音色，并在特定的频率具有功率的结构。在图3（a）中，能观察到一条黑的部分A。该部分A是引擎音，具有规定的功率。图3（d）是图3（a）的频谱图中的、某一时间的频谱。横轴表示频率，纵轴表示功率（dB）。在此，可知，在50Hz具有峰值。

另一方面，图3（b）、图3（c）是在车辆为两台时由频率分析部102获得的频谱图。横轴表示时间，纵轴表示频率。可知，引擎音被看作一条线。但是，在图3（b）、图3（c）中，车辆为两台，所以可知，能看到两条线。由于引擎音根据车辆而不同而且引擎的转速也不同的情况较多，因此在车辆为两台等存在多台时，检测为台数个音色。在此看作黑的线。图3（e）、图3（f）分别是图3（b）、图3（c）的频谱图中的、是某一时间的频谱。横轴表示频率，纵轴表示功率（dB）。图3（e）中，可知在45Hz和70Hz具有峰值。图3（f）中，可知在40Hz和75Hz具有峰值。

车辆候补音选择部103基于频率分析部102的分析，选择周围音中的、具有规定阈值以上的音压的频带中的音作为车辆候补音。在本实施方式中，车辆候补音选择部103例如使用对车辆音和杂音进行区别的规定的音压阈值，选择阈值以上的频率信号作为车辆候补音。该规定的音压阈值例如是-48dB等。另外，在此，若用峰值查找法等对于频谱搜索峰值，并将规定阈值（设为-48dB）以上的峰值数确定为车辆的台数，则能够确定车辆的台数。尤其在实际环境中，有时在周围的噪音及背景噪音的影响下能够检测的车辆音仅仅是基本频率、规定的频率等，具有最值功率的频率。因此，也可以如上所述那样、用规定阈值并将阈值以上的峰值数确定为台数。或者，也可以通过谱减法等预先确定杂音的等级，并利用剩余的部分作为车辆音。

然而，在现实获得的频谱中，有时即使一台也在多个频带具有峰值。

例如，图4（a）是在车辆为一台时由频率分析部102获得的频谱图。横轴表示时间，纵轴表示频率。与前述同样地检测出引擎音。但是，如该图4（a）的频谱图所示，即使在周围存在的车辆为一台，也看到两条黑的部分。图4（d）是图4（a）的频谱图中的、某一时间的频谱。横轴表示频率，纵轴表示功率（dB）。可知，在该时刻，在50Hz和90Hz具有峰值。这样，即使是一台车辆音的频谱，作为在频谱中出现的峰值，未必是一个峰值，而是由多个峰值。图4（d）中，频谱具有两个峰值，但有时也具有三个、四个等多个峰值。并且，该峰值未必是如乐器等那样、位于倍音的多个峰值，针对每个车辆，在任意的位置具有功率的情况较多。因此，这种情况下，简单地根据频谱中的峰值的个数，难以准确地确定在周围存在的车辆是一台或两台等车辆的台数。

并且，在存在多台车辆时，仅用频带或功率，是否存在多台车辆的区别变得更困难。

例如，图4（b）表示车辆存在两台时由频率分析部102获得的频谱图的例子。横轴表示时间，纵轴表示频率。是表示实际上一台车辆以恒定的速度行驶，其他的一台车辆从其后方加速并与该以恒定速度行驶的车辆接近的情况、即两台车辆接近的状况的频谱图。在此，能看到四条线的黑的部分。图4（d）是图4（b）的频谱图中的、某一时间的频谱。横轴表示频率，纵轴表示功率（dB）。在此，可知在该时刻在40Hz、65Hz、85Hz、125Hz具有峰值。这样，即使存在一台车辆时，频谱有时也有四个峰值，为此，简单地根据峰值的个数，难以确定车辆是存在一台、还是存在两台或四台等多台。

尤其在车辆存在多台的状况下，在多台车辆接近的状况下，如果误判定为存在一台车辆并仅将一台车辆通知给用户，无法通知另一方的车辆的接近时，一方的车辆在本车辆的正面经过，驾驶员会安心地进入交叉点，所以之后与无法检测到的另一方的车辆碰撞的可能性大。因此，需要高精度地确定并通知多台车辆。

并且，在实际环境中，有时车辆音因为风杂音等、反射、衍射等而衰减。并且，在车辆检测中也需要瞬间确定并通知车辆的存在。

因此，在本实施方式中，车辆台数确定装置100不仅用由频率分析部102频率分析出的信息中的、音压（功率）还用相位的信息来确定车辆台数。为此，本实施方式中的车辆台数确定装置100包括相位曲线计算部104。该相位曲线计算部104对于由车辆候补音选择部103选择出的车辆候补音，分别计算表示相位的时间变化的相位曲线。

在此，用图5进行在本发明中使用的“相位”的定义。图5（a）中示意性地示出了所输入的引擎音的波形的例子。横轴表示时间，纵轴表示振幅。在此，示出了引擎的转速相对于时刻（时间的经过）是恒定的即引擎音的频率不变化时的引擎音的波形的例子。

另外，图5（b）中，示出了用傅里叶变换进行频率分析时的基础波形即规定频率f的正弦波（在此，将与引擎音的频率相同的值作为规定频率f）。横轴和纵轴与图5（a）相同。通过进行该基础波形与所输入的声音（即，混合音）的卷积运算，求出频率信号（进一步确定性地，是相位）。在该例子中，不使基础波形在时间轴方向移动而使之固定，通过进行该基础波形与所输入的引擎音的卷积运算，求出每个时刻的频率信号（相位）。

图5（c）示出了以该处理求出的结果。横轴表示时间，纵轴表示相位。在该例子中，引擎的转速相对于时刻是恒定的，输入的引擎音的频率相对于时刻是恒定的。为此，规定频率f下的相位是恒定的，换言之，并不“加速地增加或加速地减少”。此外，在该例子中，设与转速恒定的引擎音的频率相同的值作为规定频率f，但在设比引擎音的频率小的值作为规定频率f时，通过这种利用了频率f的基础波形的卷积运算而获得的相位呈一次函数性地增加。另外，在设比引擎音的频率大的值作为规定频率f时，通过这种利用了频率f的基础波形的卷积运算而获得的相位呈一次函数性地减少。任意情况下（基础波形的频率即规定频率f与引擎音的频率相同、更小及更大时），规定频率f下的相位都表示从以一次函数表现的变化，不会加速地增加或加速地减少。

此外，在音声信号领域或高速傅里叶变换（FFT）等中，一般是使基础波形在时间轴方向上移位同时进行卷积运算。在使该基础波形在时间轴方向上移位同时进行卷积运算时，之后通过校正相位能够变换为本发明所定义的相位。以下，用图来说明。因此，在本实施方式中，也将不使基础波形在时间轴方向上移动而使之固定并通过该基础波形与所输入的引擎音的卷积运算而获得的相位称作校正后相位。

图6是说明对相位的校正方法的图。图6（a）中示意性地示出了所输入的引擎音的波形的例子。横轴表示时间，纵轴表示振幅。

另外，图6（b）中，示出了用傅里叶变换进行频率分析时的基础波形即规定频率f的正弦波（在此将与引擎音的频率相同的值作为规定频率f）。横轴和纵轴与图6（a）相同。通过进行该基础波形与所输入的声音（即，混合音）的卷积运算，求出频率信号（更确定性地，是相位）。在该例子中，使基础波形在时间轴方向上移动，同时进行该基础波形与所输入的引擎音的卷积运算，求出每个时刻的频率信号（相位）。

图6（c）示出了以该处理求出的结果。横轴表示时间，纵轴表示相位。所输入的引擎音的频率是频率f，因此频率f下的相位的图形成为以1／f的时刻的周期规则性地重复的向右上升的倾斜。因此，对于计算出的相位ψ（t），校正规则性地重复的相位，从而获得如图6（d）所示的、校正后的相位（ψ′（t）＝mod2π（ψ（t）-2πft）（f为分析频率））。即，即使通过在使基础波形在时间轴方向上移位同时进行卷积运算来计算相位时，通过进行相位校正，也能够变换为图5（c）所示的、本发明所定义的相位。

在本实施方式中，使用图5所示的相位即校正后的相位。另外，为了便于说明，将在图6中计算出的、使基准波形在时间轴方向上移位并计算的相位称为校正前相位，将进行校正之后的相位称为“校正后相位”。而且，本实施方式所用的“相位”是“校正后相位”。

图7是实际的车辆所发出的引擎音的频谱图。是一台车辆边改变速度（引擎的转速）边行驶的车辆音的频谱图。横轴表示时间，纵轴表示频率。可知，引擎音被看作一条线。此外，即使实际上车辆为一台，有时也如图4所示那样、成为两条线或三条线等，具有车辆特有的音色，在此，为了便于说明，使用成为一条线的区间作为例子。

如图7的虚线圆501、502及503所示，可知，引擎音的转速变化，从而频谱图中的线（峰值）的频率局部地根据时刻而变化。

在此，在着眼于频谱图中的线（峰值）的频率的变化时，可知，频率几乎不会随机地变化或离散地跳跃，以规定的时间间隔观察时，示出了规定的增减。例如，可知，在图7中的区间A中，线（峰值）的频率向右下降地减少。在该区间，引擎的转速减少，车辆减速。可知，在图7中的区间B中，线（峰值）的频率向右上升地增加。在该区间，引擎的转速增加，车辆加速。另外，可知，在图7中的区间C中，线（峰值）的频率以几乎恒定的频率推移。在该区间C，引擎的转速恒定，车辆定速行驶。

在此，对引擎的转速的增减与引擎音的相位的关系进行说明。

图8（a）是仅表示图7所示的频谱图的区间C的图。图8（b）是示意性地表示图7的区间C中的、引擎的转速恒定时的引擎音的波形的图。在此，设引擎音的频率为f。图8（c）是表示基础波形的图。在此，使基础波形的频率为与引擎音的频率f相同的值。图8（d）是表示引擎音相对于基础波形的相位的图。引擎的转速恒定的引擎音如图8（b）所示的正弦波那样、具有恒定的周期。为此，如图8（d）所示，规定频率f下的相位相对于时间变化是恒定的，即不会加速地增加或加速地减少。

此外，当作为对象的声音是恒定的频率并且基础波形的频率比作为对象的声音的频率低时，相位逐渐地延迟。但是，由于减少量恒定，因此相位的形状线性地减少。另一方面，当作为对象的声音是恒定的频率并且基础波形的频率比作为对象的声音的频率高时，相位逐渐地提前。但是，由于该增加量恒定，因此相位的形状线性地增加。

图9（a）是仅表示图7所示的频谱图的区间B的图。图9（b）是示意性地表示图7的区间B中的、引擎的转速增加从而车辆加速时的引擎音的波形的图。此时，引擎音的频率随着时间增加。图9（c）是表示基础波形的图。例如，设基础波形的频率为f。图9（d）是表示相对于基础波形的相位的图。引擎音如正弦波那样具有周期性并且具有周期逐渐地变大的波形（图9（b）），所以如图9（d）所示那样、引擎音相对于基础波形的相位相对于时间变化而加速地增加。

图10（a）是仅表示图7所示的频谱图的区间A的图。图10（b）是示意性地表示图7的区间A中的、引擎的转速减少从而车辆减速时的引擎音的波形的图。此时，引擎音的频率随着时间减少。图10（c）是表示基础波形的图。例如，设基础波形的频率为f。图10（d）是表示引擎音相对于基础波形的相位的图。引擎音如正弦波那样具有周期性并且具有周期逐渐地变低的波形（图10（b）），所以如图10（d）所示那样、引擎音相对于基础波形的相位相对于时间变化而加速地减少。

因此，如图8（d）、图9（d）及图10（d）所示，通过用引擎音相对于基础波形的相位求出相位的相对于时间变化的加速度性的增减，从而能够判断引擎的转速的增减即车辆的加减速，并且，通过利用车辆的加减速，能够以该差（换言之，通过利用车辆的加减速的同一性）高精度地确定车辆的台数。

另外，在本实施方式中，通过利用短时间内大幅变化的相位的性质，能够高精度地确定以频谱的功率无法高精度地确定的车辆的台数。

并且，即使是因实际环境等、杂音等只能瞬间地检测的车辆音，也能够以短时间的数据瞬间地确定车辆的台数。因此，能够高精度并且短时间地通知驾驶者在周围存在的车辆的台数。

因此，图1的相位曲线计算部104用由车辆候补音选择部103选择出的车辆候补音中的频率信号的相位（设为ψ′（t）），计算伴随时间经过相位变化的相位形状（即，相位曲线的形状）。即，车辆候补音选择部103进行阈值处理，即认为具有阈值以上音压的、规定频带及规定时间是车辆音（车辆候补音）来选择，所以相位曲线计算部104计算该选择出的频带及时间中的车辆音的相位曲线的形状。另外，在本实施方式中，相位曲线计算部104将表示伴随时间经过的变化的相位曲线作为例如二次曲线（二次近似曲线）来计算。

下面，对于对由车辆候补音选择部103中的阈值处理选择出的频带（即，车辆候补音）的相位曲线计算部104的处理进行说明。另外，在此，以频带的中心频率与基础波形的频率一致的情况为例来进行说明。即，判定相对于分析频率（基础波形的频率）f，相位（在此，校正后相位ψ′（t）（＝mod2π（ψ（t）-2πft））中的频率f是否增加。此外，在本实施方式中，频率分析部102采用图5所示的所谓的不使基础波形在时间轴方向上移位的频率分析，获得的相位用校正后相位ψ′（t）（＝mod2π（ψ（t）-2πft））。

图11是对于对周围音（在此，引擎音）的频率分析中的功率与相位进行说明的图。图11（a）与图7同样地，是对车辆的引擎音进行DFT（Discrete Fourier Transform：离散傅里叶变换）分析后的频谱图。

图11（b）是表示DFT分析的概念的图。例如从引擎的转速增加从而加速的区间即时刻t1起，用规定的时间窗幅度的规定的窗函数（海因窗），在复空间上表示频率信号601。频率f1、f2、f3等表示各频率的振幅和相位。频率信号601的长度表示振幅的大小（功率），频率信号601与实轴所成的角表示相位。而且，边时间移位边求出各时刻的频率信号。在此，一般而言，频谱图仅仅是表示各时刻的各频率的功率，关于相位进行省略。图7即图11（a）所示的频谱图都同样地，仅表示DFT分析后的功率的大小。

频率信号的相位ψ（t）及大小（功率）P（t）将频率信号的实部表示为x（t），将频率信号的虚部表示为y（t）时，是式1和式2。

ψ(t)=mod2π(arctan(y(t)/x(t)))    (式1)

及

$P\left(t\right)=\sqrt{x{\left(t\right)}^2+y{\left(t\right)}^2}$ (式2)

在此的记号t表示频率信号的时刻。

图11（c）中，示出了在图13（a），引擎的转速增加从而加速的区间（t1～tn）的频率（例如频率f4）的功率的时间变动。横轴是时间轴。纵轴表示频率信号的大小（功率）。根据图11（c），功率的变动是随机的，无法观测增加或减少。如该图11（c）所示，一般而言，频谱图省略相位信息，仅仅以功率表示信号的变化。为此，为了观测引擎音的音压的变化，需要足够长时间（数秒）的音信号。并且，在含有风等杂音时，音压的变化埋于噪声，因此观测变得困难。为此，以往难以利用于需要仅根据与功率有关的信息瞬间确定车辆的台数并在短时间内通知驾驶者的安全驾驶辅助等的应用程序。

图11（d）中，示出了在图11（a）中、引擎的转速增加从而加速的区间的规定频率间（设转速从f4向（f4＋Δf）增加）的声音的功率的时间变动。横轴是时间轴。纵轴是频率轴，将以斜线涂抹的部分902作为具有恒定功率的区间来表示。根据图11（d）可知，频率的变动是随机的，无法观测引擎的转速的增加或减少。如该图11（d）所示，一般而言，频谱图省略相位信息，仅仅以功率表示信号的变化，因此为了观测引擎音的频率的变化，需要足够长时间（数秒）的音信号。并且，在含有风等杂音时，频率变化进一步埋于噪声中，因此，观测变得困难。

因此，在本实施方式中，台数确定部105着眼于引擎音的相位，基于该相位的时间变化（即，相位曲线的形状），按车辆分组（即，将相位曲线分组），确定车辆的台数。

若以公式表示上述引擎音转速的增减与相位的时间变化的关系，能够以以下的关系式表示。

ψ(t)＝21∫f(t)dt    (式3)

可知，如图7等所示那样的引擎音的频率的变化，几乎没有频率随机地变化或离散地跳跃，以规定的时间间隔观察时，示出了规定的增减。因此，将该增减例如以下述的式4表示的、

f(t)=At+f₀    (式4)

一次的分段线性来近似。具体而言，认为，当以规定的时间区间观测时，时刻t的频率f（t）能够以从初始值f₀起与时刻t成比例（比例系数A）地增减的线段来线性近似。

而且，在以上述式4表示频率f（t）时，时刻t中的相位ψ（t）表示为式5。

ψ(t)＝2π∫f(t)dt=2π∫(At+f₀)dt＝πAt²+2πf₀t+ψ₀    (式5)

在此右边的第3项的ψ0表示初始相位，第2项（2πf₀t）表示相位与时刻t成比例地前进角频率2πf₀t。而且，根据第1项（πAt²）可知，相位能够以二次曲线近似。因此，在本实施方式中，相位曲线计算部104对于由车辆候补音选择部103选择出的车辆候补音，分别根据表示该车辆候补音的信号的按时间的相位，通过近似计算来计算二次曲线作为相位曲线。

接着，对根据使基准波形在时间轴上移位并且计算的相位（校正前相位）来计算校正后相位的方法进行说明。

此外，当使基础波形在时间轴上移位并计算相位时，需要如图2（c）和图2（d）所示那样、将相位ψ（t）变换为相位ψ′（t）＝mod2π（ψ（t）-2πft）（f为分析频率）来进行相位校正。以下，说明详细。

首先，决定基准的时刻。图12（a）是表示从图9（a）中的时刻t1起的规定时间区间中的相位的图，将图12（a）的黑色圆形标记的时刻t0决定为基准的时刻。

接着，相位曲线计算部104决定对相位进行校正的频率信号的多个时刻。在该例子中，将图12（a）的五个白色圆形标记的时刻（t1，t2，t3，t4，t5）决定为对相位进行校正的频率信号的时刻。

在此，设将基准的时刻t0的频率信号的相位表示为：

ψ(t₀)＝mod2π(arctan(y(t₀)/x(t₀)))    (式6)

，将对相位进行校正的五个时刻的频率信号的相位表示为式7。

ψ(t_i)＝mod2π(arctan(y(t_i)/x(t_i)))  (i=1,2，3，4，5)    (式7)

在图12（a）以×标记表示这些校正之前的相位。另外，对应的时刻的频率信号的大小能够以式8表示。

$P\left(t_i\right)=\sqrt{x{\left(t_i\right)}^2+y{\left(t_i\right)}^2},(i=\mathrm{1,2,3,4,5})$ (式8)

接着，图13中示出了对时刻t2的频率信号的相位进行校正的方法。图13（a）和图12（a）相同。另外，图13（b）用实线表示以1／f（f为分析频率）的时间间隔并以等角速度从0～2π（弧度）为止有规律地变化的相位。在此，将校正后的相位表示为：

ψ′(t_i)  (i＝0，1，2，3，4，5)

。在图13（b）中，对基准的时刻t0和时刻t2的相位进行比较时，时刻t2的相位比时刻t0的相位大出

Aψ=2πf(t₂-t₀)  (式9)

。因此，在图13（a）中，为了校正由与基准的时刻t0的相位ψ（t0）之间的时间差引起的相位的偏移，从时刻t2的相位ψ（t2）减去Δψ来求出ψ′（t2）。这是相位校正后的时刻t2的相位。此时，时刻t0的相位是基准的时刻的相位，所以相位校正后也为相同的值。具体而言，通过式10和式11求出相位校正后的相位。

ψ′(t₀)=ψ(t₀)    (式10)

ψ′(t_i)=mod2π(ψ(t_i)-2πf(t_i-t₀))  (i=1，2，3，4，5)    (式11)

在图12（b）中以×标记表示相位校正后的频率信号的相位。图12（b）的表示的方法与图12（a）相同，因此省略说明。此外，当不使基准波形在时间轴上移位而计算相位时，直接获得该校正后相位。

相位曲线计算部104计算相位（校正后相位）的时间变化作为曲线（二次曲线即相位曲线）。首先，选择在计算相位形状时所用的频率信号。在此，设作为分析对象的时刻为t0，根据时刻t0和时刻t1、t2、t3、t4、t5的频率信号的相位来计算相位的形状。此时，求出相位曲线时所用的频率信号够规定值以上的个数（在此，时刻t0～t5这六个频率信号）构成。这是由于，当为了求出相位距离而选择出的频率信号的个数较少时，难以判定相位的时间变化的规律性，所以要避免这种情况。可以设为，在此的规定的时间宽度的时间长基于引擎音的相位的时间变化的性质来决定。例如，可以在频繁地进行加速或减速的窄街道区域或交叉点区域中相位变化剧烈所以缩短分析区间，在进行比较稳定行驶的区域延长分析区间等，根据使用的区域来变更。另外，也可以以分析的频带变更分析区间。例如，可以在200Hz以下等的低频率时延长分析区间，在200Hz以上的比较高的频带则缩短分析区间等，适当使用适于频带的分析区间。

而且，相位曲线计算部104根据所选择的频率信号的相位，通过近似计算来计算相位曲线。相位曲线例如按以下的二次多项式（以下的式12）来近似计算。

Ψ(t)＝A₂t²+A₁t+A₀    (式12)

图14是对相位曲线计算部104的相位曲线的计算处理进行说明的图。如图23所示，相位曲线计算部104根据规定数的点计算二次曲线。在本实施方式中，相位曲线计算部104将二次曲线作为多元回归曲线来计算。具体而言，相位曲线计算部104在将各时刻ti（i＝0，1，2，3，4，5）的校正后的相位设为ψ′（t_i）时，分别按照式13、式14、式15计算二次曲线Ψ（t）的各系数A₂、A₁、A₀。

$A_2=\frac{S_{(t\×t,\mathrm{\ψ})}\×S_{(t,t)}-S_{(t,\mathrm{\ψ})}\×S_{(t,t\×t)}}{S_{(t,t)}\×S_{(t\×t,t\×t)}-S_{(t,t\×t)}\×S_{(t,t\×t)}}$ (式13)

$A_1=\frac{S_{(t,\mathrm{\ψ})}\×S_{(t\×t,t\×t)}-S_{(t\×t,\mathrm{\ψ})}\×S_{(t,t\×t)}}{S_{(t,t)}\×S_{(t\×t,t\×t)}-S_{(t,t\×t)}\×S_{(t,t\×t)}}$ (式14)

$A_0=\frac{\mathrm{\Σ}{\mathrm{\ψ}}_i^{\′}}{n}-A_1\×\frac{\mathrm{\Σ}{t}_i}{n}-A_2\×\frac{\mathrm{\Σ}{\left(t_i\right)}^2}{n}$ (式15)

此外，上述式13、式14的右边中的各项目为以下各式。

$S_{t,t}=\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i)-\frac{\mathrm{\Σ}{t}_i\×\mathrm{\Σ}{t}_i}{n}$ (式16)

$S_{(t,\mathrm{\ψ})}=\mathrm{\Σ}(t_i\×{\mathrm{\ψ}}^{\′}\left(t_i\right))-\frac{\mathrm{\Σ}{t}_i\×\mathrm{\Σ}{\mathrm{\ψ}}^{\′}\left(t_i\right)}{n}$ (式17)

$S_{(t,t\×t)}=\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i\×t_i)-\frac{\mathrm{\Σ}{t}_i\×\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i)}{n}$ (式18)

$S_{(t\×t,\mathrm{\ψ})}=\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i\×{\mathrm{\ψ}}^{\′}\left(t_i\right))-\frac{\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i)\×\mathrm{\Σ}{\mathrm{\ψ}}^{\′}\left(t_i\right)}{n}$ (式19)

$S_{(t\×t,t\×t)}=\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i\×t_i\×t_i)-\frac{\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i)\×\mathrm{\Σ}(t_i\×t_i)}{n}$ (式20)

台数确定部105基于由由相位曲线计算部104计算出的二次曲线即相位曲线（更具体而言，用二次曲线的二次系数的类似性（符号的同一性）），将相位曲线分组，将所获得的小组数确定为车辆的台数。

具体而言，台数确定部105通过利用由相位曲线计算部104计算出的二次曲线的凸（突出）的方向的同一性，区别车辆的异同，准确地确定台数。通过式12所获得的系数A₂为正即相位曲线向下凸（突出）时，能够认为引擎的转速增加并正在加速的车辆。另一方面，系数A₂为负即向上凸（突出）时，能够认为是引擎的转速减少并正在减速的车辆。假定检测两条引擎音（即，位于不同的频率的两条线（峰值）），并且关于这两个引擎音如上所述那样相位曲线的凸的方向不同时，台数确定部105能够判定为，这两个引擎音是不同的车辆所发出的引擎音，从而有两台车辆。另一方面，如果关于两个引擎音其相位曲线的凸的方向相同，则台数确定部105能够认为这两个引擎音是同一车辆所发出的引擎音，从而确定为有一台车辆。这样して，台数确定部105用由相位曲线计算部104计算出的二次曲线即相位曲线的二次系数的类似性（符号的同一性），将相位曲线分组，将所获得的小组数确定为车辆的台数。

图15是说明台数确定部105进行的车辆的台数的确定方法的图。图15（a）与图4（a）同样，是在一台车辆接近时由车辆音检测话筒101检测到的实际的车辆音的频谱图。在此，可知，车辆是一台，并具有音色，因此在90Hz和50Hz这两处频带检测到规定阈值以上的音压的峰值，在频谱图中看作两条黑的线。这两条黑的线是由车辆候补音选择部103选择的区域（车辆候补音）。台数确定部105基于这样的两条黑的线也就是这样的规定频带、即规定的时间宽度（在此例如设为100ms）的频率信号的相位的形状，来确定台数。在图15（a）中，以黑的四方包围的区域是分析区间（即，由车辆候补音选择部103选择出的区域）。分析区域1是频率90Hz、时间100ms到200ms为止的100ms间，分析区域2是频率50Hz、时间100ms到200ms为止的100ms间。设该分析区间1及2中的相位分别如以箭头标记指示的相位曲线那样。即，相位曲线的形状被计算为分析区域1及2都向下凸的形状。在这种情况下，两分析区域1及2处的形状都类似地向下凸，所以与这两个分析区域1及2对应的两条线（峰值）认为是一台车辆所发出的引擎音，台数确定部105确定为存在一台车辆。另一方面，两台车辆时，相位曲线的形状不同，因此通过台数确定部105来与其他车辆相区别。

另一方面，图15（b）与图4（b）同样，是两台车辆接近时由车辆音检测话筒101检测到的实际的车辆音的频谱图。可知，在125Hz、85Hz、65Hz、40Hz这四处频带检测到规定阈值以上的音压的峰值，在频谱图中看作四条黑的线。这四条黑的线是由车辆候补音选择部103选择的区域（车辆候补音）。

分析区域1是频率125Hz、时间100ms到200ms为止的100ms间的分析区域，分析区域2是频率85Hz、时间100ms到200ms为止的100ms间的分析区域，分析区域3是频率65Hz、时间100ms到200ms为止的100ms间的分析区域，分析区域2是频率40Hz、时间100ms到200ms为止的100ms间的分析区域（即，由车辆候补音选择部103选择出的区域）。设该分析区间中的车辆音的相位分别如以箭头标记所指示的相位曲线那样。在分析区域1和分析区域3中，相位曲线向下凸，台数确定部105将与这些分析区域1及3对应的两条线（峰值）分类为一台车辆。另外，在分析区域2和分析区域4中，相位曲线向上凸，与这些分析区域2及4对应的两条线（峰值）被分类为另一方的一台车辆。因此，通过台数确定部105确定为共计存在两台车辆。

通知部106是将由台数确定部105所确定的台数通知至用户的显示控制部及显示部等。另外，该通知部106根据台数对通知的方式进行控制。例如，在包括于导航***等中时，输出的方式设为声音，通知部106以声音通知车辆的接近及该台数。

图16是说明通知部106进行通知的例子的图。

图16（a）是表示相对于到达交叉点的本车辆，从右侧有一台车辆接近的状况的图。在此，设通过台数确定部105确定为一台。在此，通知部106通过“嘭”的声音来通知驾驶员有一台车辆接近。

图16（b）是表示相对于到达交叉点的本车辆，从右侧有两台车辆接近的状况的图。在此，设为台数确定部105确定为两台。在此，通知部106通过“嘭，嘭”的声音通知驾驶员有两台车辆接近。

在对车辆的接近进行通知时，需要更早并且简单地通知驾驶员，通过通知部106以“嘭”的声音来通知，从而产生促进安全行驶的辅助的效果。另外，若仅简单地通知车辆的接近，驾驶员不知道是一台车辆接近还是多台接近，会产生混乱。因此，在所确定的车辆为一台时以“嘭”响一声来进行通知，在所确定的车辆为两台时以“嘭，嘭”响两声，由此通知该差别。即，通知部106在由台数确定部105所确定的车辆为一台时和多台时，以不同的形态进行对驾驶员的通知。

此外，在本实施方式中，以在周围存在的车辆为一台和两台的情况下为例进行了说明，但本发明并不限于此。如果存在3台等多台车辆，则通知部106可以按该台数量来鸣响声音。

并且，在车辆存在3台等两台以上时，也可以不按台数量，而与通知两台同样地例如“嘭，嘭”来通知有多台的意思，所确定的车辆是一台还是多台通知，也可以交替地通知。作为驾驶员，即使仅指定所确定的车辆是一台还是多台，也与判断的辅助有关联的情况较多。若所确定的车辆仅为一台，则该一台经过后马上进入交叉点，但所确定的车辆为多台时，该车辆的台数为两台还是三台中的哪一种都待机等，能够进行判断。因此，用本实施方式所示的方法，可以区别所确定的车辆是一台还是多台，通知部106可以切换通知的方式。另外，在本实施方式中，以设输出方式为声进行说明，但本发明所涉及的通知部106并不限于此。在视觉上通知车辆的存在时，通知部106也可以表示按台数的车辆。

这样，可以根据所确定的车辆是一台还是多台来改变通知部106中的控制。根据驾驶状况，有时所确定的车辆是一台还是多台对驾驶员而言是重要的。例如，当在交叉点想要知道接近车辆的存在时，如果所确定的车辆是一台，则在该一台经过后就能够进入交叉点，但在所确定的车辆是多台时，无论是两台还是三台中的哪种都必须待机。因此，也可以根据一台还是多台来改变通知的方式。

用图17、图18的流程图对本实施方式中的车辆台数确定装置100的动作流程进行说明。此外，图17是表示本实施方式的车辆台数确定装置100的动作的流程图。图18是表示图17中的步骤S105的详细的流程图。

首先，车辆音检测话筒101检测车辆音（步骤S101）。接着，频率分析部102进行周围音的频率分析（步骤S102）。

接着，车辆候补音选择部103根据频率分析过的周围音，选择规定的频带及时间段作为车辆候补音（步骤S103）。例如，车辆候补音选择部103对音压设定阈值，并选择预先确定的阈值以上的频带及时间区间作为车辆候补音。接着，相位曲线计算部104计算选择出的区间（车辆候补音）的相位的伴随时间经过的形状作为相位曲线（步骤S104）。即，相位曲线计算部104根据由车辆候补音选择部103选择出的区间（车辆候补音）的相位（校正后相位），用式13、式14、式15计算。

接着，基于计算出的相位曲线，台数确定部105确定车辆的台数（步骤S105）。

图18是台数确定部105的台数特定（步骤S105）的详细流程。首先，台数确定部105参照相位曲线的凸的方向（步骤S201），按凸的方向使处理分支（步骤S202）。即，相位曲线向上（向上凸）则建立与向上对应的标志（步骤S203）。具体而言，台数确定部105参照式13的系数A2的值的正负。

[0097]另一方面，若相位曲线的凸的方向向下，则台数确定部105建立向下的标志（步骤S204）。最后，台数确定部105参照标志的数字，计算车辆的台数（步骤S205）。这样，台数确定部105用由相位曲线计算部104计算出的二次曲线即相位曲线的二次系数的类似性，确定车辆的台数。

此外，在本实施方式中进行二值处理（步骤S202～S204），但本发明所涉及的车辆的台数的确定方法并不限于此。例如，可以如图19所示的、表示图17中的步骤S105的其他详细的流程图那样、基于系数A2的值及规定的误差阈值（k1，k2），将相位曲线的形状分类为三种以上，确定车辆的台数（步骤S601～S606）。例如，也能够根据系数A2的值为2的（向下凸）、为1的（向下凸但为其他车辆）、以及-1（向上凸）的这3台等、车辆的台数对相位曲线的形状进行分类。

最后，通知部106根据所确定的车辆的台数进行通知（步骤S106）。

如上所述，根据本实施方式中的车辆台数确定装置100，能够基于车辆音的相位曲线的形状、即车辆音特有的性质，高精度地确定车辆的台数，并通知驾驶员来对安全行驶进行辅助。另外，在对车辆的接近进行通知时，需要更早并且简单地通知驾驶员，但本实施方式中的车辆台数确定装置100基于相位的伴随时间的变化来确定车辆的台数，因此也能够以几百ms等较短的时间来确定车辆的台数。

另外，若如以往技术那样、仅简单地通知车辆的接近，则驾驶员不知道是一台车辆接近还是多台车辆接近，有时发生混乱。另一方面，本实施方式中的车辆台数确定装置100基于车辆音特有的相位曲线的形状来确定台数，因此在存在多台车辆时进一步发挥效果，也能够避免在一台车辆经过后，本车辆错误地进入交叉点的危险性。

这样，在本实施方式中，车辆台数确定装置100用同时刻的车辆音的相位的曲线的形状来确定车辆的台数。具体而言，车辆台数确定装置100如图15（a）所示那样、参照同时刻的车辆音的相位曲线的凸的方向，若为相同朝向，则确定为这多条相位曲线是一台车辆所发出的车辆音所涉及的相位曲线，若相位曲线的凸的方向不同，则为这多条相位曲线是不同车辆所发出的车辆音所涉及的相位曲线，并确定车辆的台数。由此，在判断车辆的加减速的状态中的类似性的基础上确定车辆的台数，在多个车辆接近的状况等复杂的状况下，也能够更准确地确定车辆的台数。

此外，本发明所涉及的车辆台数的确定方法并不限于此。例如，也可以具有规定的时间宽度，并用规定的时间宽度内的相位曲线的形状来进行车辆台数的确定。

图20是对用规定的时间宽度内的相位曲线的形状来进行车辆台数特定的方法进行说明的图。图20（a）与图15（b）所示的频谱图同样。是在两台车辆行驶时获得的频谱图，作为阈值以上的车辆音，表现为四条线。如图15（b）所示，在本实施方式中，基于某一相同时刻的相位的形状来确定车辆的台数。如图20（a）所示的方法中，不是以相同时刻而是在规定的时间宽度内（在此，100ms～500ms的400ms内）确定车辆的台数。具体而言，分析区域1是从300ms到400ms的100ms间，分析区域2从200ms到300ms的100ms间，分析区域3是从100ms到200ms的100ms间，分析区域4是从400ms到500ms的100ms间，对于这些分析区域1～4，分别计算相位曲线的形状。然后，用这些相位曲线的形状来确定车辆的台数。具体而言，分析区域1和分析区域3中，相位曲线的形状向上凸，分析区域2和分析区域4中，相位曲线的形状向下凸，因此确定为多台（两台）。

一般而言，车辆在短时间内频繁地反复进行加减速的情况较少，在某一规定时间内保持加速或保持减速。因此，规定时间内的相位形状类似的情况较多。另外，实际环境中的引擎音在周围的杂音等的影响下，未必具有规定阈值的音压，有时无法在相同时刻检测全部的车辆音。因此，也可以不基于相同时刻的相位形状而是基于规定时间宽度内的相位曲线的形状来确定车辆的台数。由此，能够进行更切合实际环境的车辆台数的确定。

另外，也可以用频谱图中的同一线（峰值）上的时间不同的多个分析区域来判断相位曲线的形状。图20（b）也与图20（a）、图15（b）所示的频谱图同样。是两台车辆行驶时获得的频谱图，作为阈值以上的车辆音，表现为四条线。如图15（b）、图20（a）所示，在实施方式2及该变形例中，用某一时刻的分析区域来进行一台车辆的确定。在此，用规定的时间宽度内（100ms～500ms的400ms内）的分析区域来进行确定。具体而言，分析区域1是分析频率为125Hz、时间100ms到200ms的100ms间，分析区域2是分析频率为125Hz、200ms到300ms的100ms间，分析区域3是分析频率为125Hz、400ms到500ms的100ms间，对于这些分析区域1～3，分别计算相位曲线的形状。然后，用这些相位曲线的形状，计算相对于一个线（峰值）的相位曲线的形状（换言之，与车辆的加减速有关的状态）。具体而言，125Hz的分析区间（图20（b）中的最高的频带的线（峰值）中的三个分析区间）即分析区域1、分析区域2、分析区域3中，相位曲线都向上凸，因此在这些分析区域1～3所涉及的一个线（峰值），判断为该车辆处于加速状态。由此，能够确定可靠性更高的车辆状态。另一方面，频率40Hz的分析区间（图20（b）中的最低的频带的线（峰值）中的三个分析区间）中，相位曲线都向上凸（相位曲线的图示进行省略），因此根据以上情况，判断为，发出125Hz的线（峰值）的车辆音的车辆与发出40Hz的线（峰值）的车辆音的车辆为不同车辆。由此，能够可靠度更高地进行车辆的区别，因此对于台数，也能够以更高的精度确定。

与上述同样地，车辆在短时间内频繁地重复进行加减速的情况较少，在某一规定时间内，尤其是相位曲线的凸的方向等、相位曲线的形状类似的情况较多。但是，实际环境中的引擎音因周围的杂音等的影响，相位错乱、形状产生误差。因此，不基于某一瞬间的相位曲线的形状而是基于规定时间内的相位曲线的形状来判定该车辆的状态例如加速中，由此能够以更高的可靠度确定相位曲线的形状，确定车辆台数的精度提高。

并且，在本实施方式中，按相位曲线的凸的方向将车辆音分组，并进行车辆台数的确定，但本发明所涉及的车辆台数的确定并不限于此。即使是处于相同的加速中的状态的车辆，在存在多台车辆时，就从这些车辆发出的车辆音的相位曲线而言，凸的程度（式12的二次系数A2）不同。因此，也可以按凸的程度（式12的二次系数A2）分组，并确定车辆台数。

另外，在本实施方式中，设相位曲线为二次曲线，按该二次曲线的凸的方向（即，二次曲线的二次系数的类似性（符号的同一性））进行分组，从而进行车辆台数的确定，但本发明所涉及的相位曲线的分组的方法并不限于此。例如，也可以预先积累规定的相位曲线的形状，按与该形状的误差进行分组。例如，事先积累具有向上凸的某一曲率的相位曲线（设为相位曲线1。）和具有向下凸的某一曲率的相位曲线（设为相位曲线2。）。并且，计算根据检测到的车辆音而获得的各时间的相位与该各相位曲线上的相位之间的误差，将误差小的相位曲线作为该车辆音的相位曲线来充当。并且，可以将与相位曲线1误差小的分析区间作为一个小组，将与相位曲线2的误差小的分析区间作为另一个小组，来确定台数。由此，无需计算近似曲线，实现了处理量的削减，在需要瞬间确定车辆的台数并对用户通知的车载应用程序中也有效果。

另外，关于确定的车辆的台数，即使不是正确的台数，也可以区别是一台还是多台。由此，无论是否存在多台车辆，都能够起到防止错误地通知用户存在一台车辆而使驾驶员产生误解的情况这一安全行驶辅助的效果。

并且，本发明所涉及的车辆的确定方法并不限于上述方法，只要基于相位的伴随时间经过的相位曲线的形状进行分类并确定车辆的台数方法，只要不脱离本件发明的思想，任何方法都当然包含于本件发明。

此外，在本实施方式中，按相位曲线的凸的方向将车辆音（相位曲线）分组并进行车辆台数的确定，但本发明所涉及的车辆台数的确定并不限于此。相位曲线的凸的方向即成为表示车辆加减速的信息。因此，也可以是，不仅进行分组，还判断该分组后的车辆是加速还是减速，并基于加减速来切换通知。

例如，如图15（b）所示，一台车辆正在减速，另一方面，另一方的车辆正在加速时，也考虑该车辆从后方或者死角超车。另一方面，当存在两台车辆并且一台减速另一台也减速时，认为前方的车辆要停止，后方的车辆也随之而停止。因此，也可以区别它们并变更通知部106的通知。例如，后者时，存在两台车辆，但危险度低，因此以“嘭，嘭”仅通知台数，另一方面，前者时，有后方车辆超车的危险性，因此可以为“嘭，嘭，注意车辆”等，切换通知的方式。这样，不仅根据车辆的台数，还根据多台车辆的加减速的组合对通知进行控制，由此起到进一步安全行驶辅助的效果。

（实施方式2）

接着，对本发明的实施方式2所涉及的车辆台数确定装置进行说明。

在所述实施方式1中，对车辆音进行频率分析，根据分析出的相位计算相位曲线，并基于该曲线确定车辆的台数。在本实施方式中，可以基于相位曲线，从与风等杂音的混合音中提取车辆音，并基于提取到的车辆音确定车辆的台数。

图21是表示基于相位曲线从混合音中提取车辆音并基于提取到的车辆音确定车辆的台数的、实施方式2中的车辆台数确定装置200的结构的框图。除了实施方式1的结构要素以外，还增加车辆音提取部107。对与所述实施方式1相同的结构要素附以相同的符号，并省略说明。

车辆音提取部107基于由相位曲线计算部104计算出的相位曲线提取车辆音。即，车辆音提取部107计算由频率分析部102的分析所获得的相位与由相位曲线计算部104计算出的相位曲线上的相位之间的误差，基于计算出的误差，从由频率分析部102的分析所获得的区域提取与车辆音对应的区域。

然后，台数确定部105用由车辆音提取部107提取到的车辆音的区域中的相位曲线，确定车辆的台数。

但是，在将本发明所涉及的车辆台数确定装置搭载于例如车辆并在实际环境中使用时，由周围的环境音或本车辆的行驶所产生的风噪音等、杂音的影响变得非常大。

图22是说明车辆音和杂音的图。图22（a）表示对在实际环境中由车辆音检测话筒101检测到的车辆音和杂音进行频谱分析的结果。横轴表示时间，纵轴表示频率。黑色的浓的部分表示功率高的部分。与图7、图15等比较可知，整体性地变为黑色。表示风等的杂音较大，引擎音以外的部分的功率也较大。时刻t2是引擎音部分，图22（b）表示该时间的功率。另一方面，时刻t3是杂音部分，图22（c）表示该时间的功率。若比较功率，有时杂音也具有与引擎相同程度的功率，例如存在仅以功率的阈值无法高精度地提取车辆音的情况。因此，在本实施方式中，基于相位曲线更高精度地提取车辆音。

图23是说明车辆音提取部107进行车辆音的提取方法的图。图23（a）与图22（a）同样地是混合音的频谱图。图23（b）表示图23（a）所示的频谱图中的、某一车辆的引擎音的部分即正在减速的区域中的相位的分析结果。横轴表示时间，纵轴表示相位，圆形标记是实际的各时间的相位（校正后相位）的值。如所述实施方式1中所示那样、在相位曲线计算部104中，计算出向上凸的二次曲线。以黑的虚线表示二次曲线。在此，车辆音提取部107判断该区域是否是车辆音。例如计算与该二次曲线的误差，误差在规定阈值以内时，判断为该区域表示车辆音，另一方面，误差为规定阈值以上时，判断为该区域表示杂音。误差例如通过残差绝对值和来计算。即，对各实际的相位的值与对应的时间的二次曲线的值之差的绝对值进行相加并进行时间平均后的值。此外，作为误差的评价方法，并不限于此，只要是表示分析的区域与相位曲线何种程度偏移的指标，也可以是任何评价方法。

图23（b）所示的例时，相位的二次曲线与实际的相位值之间的误差较小，作为车辆音来提取。

另一方面，图23（c）表示在正在加速的区域中的分析结果。在该区域中，在相位曲线计算部104计算出向下凸的二次曲线。与图23（b）的情况同样地，实际的相位与二次曲线的误差较小，该区域也作为车辆音来提取。

并且，图23（d）表示在进行定常行驶的区域的分析结果。相位曲线计算部104计算出二次系数为0的直线。这里，实际的相位与曲线（更严密地说是直线）的误差较小，该区域也作为车辆音来提取。

另一方面，图24（e）表示在风杂音区域的分析结果。风杂音与引擎音不同，由突发性的卡门涡旋的放入而产生。并且，在频谱上，虽然与引擎音无法区别的程度地具有功率，但相位与引擎音不同，具有变得分散的性质。因此，与计算出的相位曲线的误差变大。若参照图24（e），相位曲线被计算出，但该相位曲线与各值（实际的相位）之差较大，并且该区域的相位的误差非常大。

图24是对于引擎音和风杂音说明与相位曲线的误差的图。纵轴以度（相位差）表示误差。获得了相对于实际检测到的引擎的误差为10度，风杂音为50度这一结果。因此，例如能够对误差设置阈值（例如20度等），并用阈值来提取车辆音。

图25是说明车辆音提取部107的车辆音的提取结果的例子的图。图25（a）与图23（a）同样地，是实际检测到的引擎音与风杂音的混合音的频谱图。图25（b）是图25（a）所示的频谱图中的、由车辆音提取部107提取到的引擎音部分。横轴表示时间，纵轴表示频率。涂黑来表示提取到的区域。杂音除去后，高精度地仅提取引擎音的部分。

此外，本实施方式中的台数确定部105用由车辆音提取部107提取到的区域，用所述实施方式1中所示的方法确定车辆的台数。

用图26、图27的流程图说明本实施方式中的车辆台数确定装置200的动作。

对与所述实施方式1同样的流程附以同样的符号，并省略说明。

所述实施方式1中的相位曲线计算部104计算相位曲线后（步骤S104），增加了车辆音提取部107进行车辆音提取的步骤（步骤S401）。

在车辆音提取步骤中，车辆音提取部107首先计算由频率分析部102的分析所获得的各时间的相位与由相位曲线计算部104计算出的相位曲线之差（步骤S501），并计算其平均（步骤S502）。然后，车辆音提取部107判断平均是否小于规定阈值（20度等）（步骤S503），若小于阈值（步骤S503中为是），则提取与该各时间对应的频谱图的区域作为车辆音（步骤S504）。之后，台数确定部105用由车辆音提取部107提取到的区域，用所述实施方式1中所示的方法确定车辆的台数(步骤S105)。然后，通知部106进行与由台数确定部105所确定的车辆的台数相应的通知（步骤S106）。

这样，根据本实施方式2中的车辆台数确定装置200，基于相位曲线从混合音中提取车辆音，基于提取到的车辆音确定车辆的台数，并通知至驾驶员。因此，通过使用本实施方式2所示的方法，即使在伴随行驶的风噪音等、杂音环境下，也能够高精度地提取车辆音，能够基于该车辆音确定并通知台数。

以上，用实施方式及变形例对本发明所涉及的车辆台数确定装置进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式及变形例。

例如，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以将上述实施方式及上述变形例中的结构要素分别任意组合。

另外，本次公开的实施方式及变形例应当认为是以全部点进行例示而不是限制。本发明的范围不是由上述的说明表示，而是由权利要求书表示，意在包含在与权利要求书均等的意思及范围内的全部变更。

另外，构成上述实施方式中的车辆台数确定装置的结构要素可以通过专用的电子电路等硬件实现，也可以作为由微处理器、ROM、RAM、硬盘驱动器、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机***而构成。RAM或硬盘驱动器中存储有计算机程序。微处理器通过按照计算机程序来动作，由此各***或各装置实现其功能。在此，计算机程序是为了实现规定的功能，组合多个表示对计算机的指令的指令码而构成的。

并且，构成上述实施方式及变形例中的车辆台数确定装置的结构要素的一部分或全部也可以由一个***LSI（Large Scale Integration：大规模集成电路）构成。***LSI是将多个结构部集成在一个芯片上并制造出的超多功能LSI，例如是包含微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机***。RAM中存储有计算机程序。微处理器按照计算机程序而动作，***LSI实现该功能。

并且另外，构成上述实施方式及变形例中的车辆台数确定装置的结构要素的一部分或全部也可以由能够在各***或各装置中拆装的IC卡或单独的模块构成。IC卡或模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机***。IC卡或模块也可以包含上述的超多功能LSI。微处理器可以通过按照计算机程序来动作，由此IC卡或模块实现其功能。该IC卡或该模块也可以具有防篡改性。

另外，本发明也可以是上述所示的方法。另外，也可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序，也可以是构成所述计算机程序的数字信号。

并且，本发明可以将上述计算机程序或上述数字信号记录于计算机可读取的非暂时性地记录介质，例如软磁盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD（Blu-ray Disc（注册商标））、半导体存储器等中。另外，也可以是记录于这些非暂时性地记录介质的上述数字信号。

另外，本发明可以经由电气通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据放送等来传输上述计算机程序或上述数字信号。

另外，本发明是包括微处理器和存储器的计算机***，上述存储器存储上述计算机程序，上述微处理器也可以按照上述计算机程序来动作。

另外，可以通过将上述程序或上述数字信号记录于上述非暂时性地记录介质并移送来实施，或通过经由上述网络等移送上述程序或上述数字信号来实施，也可以通过独立的其他的计算机***实施。

产业上的可利用性

本发明作为确定车辆的台数装置，尤其能够适应于用位于本车辆周围的车辆的车辆音来检测车辆的存在及台数的装置。

符号说明

100，200车辆台数确定装置

101车辆音检测话筒

102频率分析部

103车辆候补音选择部

104相位曲线计算部

105台数确定部

106通知部

107车辆音提取部

Claims (9)

1.一种车辆台数确定装置，用车辆音确定在周围存在的车辆的台数，包括：

车辆音检测话筒，检测包含所述车辆音的周围音；

频率分析部，对检测到的所述周围音的频率进行分析；

车辆候补音选择部，基于所述频率分析部的分析，选择所述周围音中的、具有规定阈值以上的音压的频带中的音作为车辆候补音；

相位曲线计算部，对于选择出的所述车辆候补音，分别计算表示相位的时间变化的相位曲线；以及

台数确定部，基于计算出的相位曲线的形状将所述相位曲线分组，将所获得的小组数确定为在周围存在的车辆的台数。

2.如权利要求1所述的车辆台数确定装置，

所述相位曲线计算部对于由所述车辆候补音选择部选择出的车辆候补音，分别根据表示该车辆候补音的信号的按时间的相位，计算二次近似曲线作为所述相位曲线。

3.如权利要求2所述的车辆台数确定装置，

所述台数确定部用计算出的所述二次近似曲线的二次系数的类似性将所述相位曲线分组。

4.如权利要求1所述的车辆台数确定装置，

还包括：车辆音提取部，计算由所述频率分析部的分析所获得的相位与由所述相位曲线计算部计算出的相位曲线上的相位的误差，基于计算出的误差，从由所述频率分析部的分析所获得的区域提取与车辆音对应的区域，

所述台数确定部用由所述车辆音提取部提取到的车辆音的区域中的所述相位曲线，确定所述车辆的台数。

5.如权利要求1所述的车辆台数确定装置，

还包括：通知部，通知由所述台数确定部确定出的车辆的台数。

6.如权利要求5所述的车辆台数确定装置，

所述通知部在由所述台数确定部确定出的车辆为一台时和为多台时，以不同的形态进行所述通知。

7.如权利要求5所述的车辆台数确定装置，

所述通知部以声音进行所述通知。

8.一种车辆台数确定方法，用车辆音确定在周围存在的车辆的台数，包括：

车辆音检测步骤，检测包含所述车辆音的周围音；

频率分析步骤，对检测到的所述周围音的频率进行分析；

车辆候补音选择步骤，基于所述频率分析步骤的分析，选择所述周围音中的、具有规定阈值以上的音压的频带中的音作为车辆候补音；

相位曲线计算步骤，对于选择出的所述车辆候补音，分别计算表示相位的时间变化的相位曲线；以及

台数确定步骤，基于计算出的相位曲线的形状将所述相位曲线分组，将所获得的小组数确定为在周围存在的车辆的台数。

9.一种程序，是用车辆音确定在周围存在的车辆的台数的车辆台数确定装置所用的程序，

使计算机执行权利要求8所述的车辆台数确定方法所包含的步骤。

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