JP2010061552A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】警報対象物までの距離を音によって正確に運転者に対して報知できるようにする。
【解決手段】自車両１の周囲に存在する警報対象物Ａ１までの距離に応じた警報音Ｓｏが作成される。所定距離からの音として運転者に認識させるための基準音Ｓｄが作成される。警報音Ｓｏと基準音Ｓｄとが、同時あるいは時間的にずれたタイミングで出力される。基準音Ｓｄの音量よりも警報音Ｓｏの音量が大きくなるように音量調整するのが好ましい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用運転支援装置に関するものである。

車両において、周囲にある危険物の存在を運転者に報知することは、安全上好ましいものとなる。このような報知の一種として、他車両や歩行者等の危険物体つまり警報すべき対象物が存在するときは、特許文献１に示すように、スピーカからの出力（音発生）を利用して、警報対象物が存在する方位に音像が定位されるようにすること（警報対象物の存在する方向から音が聞こえるように音場を形成すること）が提案されている。また、特許文献２には、報知する内容に応じて、仮想音源の定位位置や報知音の種類を変更することが開示されている。
特開２００１−１８５１号公報 特開２００６−１９９０８号公報

ところで、自車両の周囲に存在する危険物体つまり警報対象物までの距離を知ることは、安全上極めて好ましいものとなる。このため、警報対象物までの距離に応じて警報音を作成することが考えられる。例えば、警報対象物までの距離が近いほど警報音の音量（音圧）を高くすることが考えられる。

しかしながら、人間は、単にある音を聞いただけでは、その音が発生された音源まで距離を直感的に正確に把握することが難しいものである。つまり、距離に応じて警報音の音量を単に変更するだけでは、警報対象物までの距離を運転者に正確に認知させることが事実上不可能である。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、警報対象物までの距離を音によって正確に運転者に対して報知できるようにした車両用運転支援装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
自車両周囲に存在する警報対象物までの距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段で検出された前記警報対象物までの距離に応じた警報音を作成する警報音作成手段と、
所定距離からの音として運転者に認識させるための基準音を作成する基準音作成手段と、
前記警報音作成手段で作成された前記警報音と前記基準音作成手段で作成された前記基準音とを、同時あるいは時間的にずれたタイミングで出力する音出力手段と、
を備えているようにしてある。

上記解決手法によれば、運転者は、警報音と基準音との差に基づいて、警報対象物までの距離を正確に認知することができる。すなわち、人間は、１つの音を聞いただけでは、その音を発生している音源までの距離を認知し難いものであるが、２つの音を聞くことによって、どちらの音の音源が遠く（あるいは近く）に位置しているかを容易に聞き分けられるものである。したがって、運転者は、所定距離からの音を示す基準音に基づいて大まかな基準距離を聴覚的に把握しつつ、警報音を基準音と比較して聞くことによって、警報対象物までの距離を正確に認知することができることになる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記基準音作成手段が、運転者と前記警報対象物との間にある音源からの音に基づいて前記基準音を作成する、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、基準音が、警報対象物側に近接する方向にある音源からの音とされているので、警報対象物までの距離をより一層正確に認知させることができる。

前記基準音作成手段が、前記基準音として、運転者と前記警報対象物との間にある音源からの音に基づいて第１基準音を作成すると共に、前記警報対象物の方向でかつ該警報対象物よりも遠方の音源からの音に基づいて第２基準音を作成し、
前記音出力手段からは、前記第１基準音と第２基準音とが共に出力される、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、運転者は、警報対象物よりも近い距離を示す第１基準音と警報対象物よりも遠くを示す第２基準音との２つの基準音に対して警報音との差を聞き分けることとなって、警報対象物までの距離をより一層正確に認知させることができる。

前記第１基準音と第２基準音とが時間的にずらして出力される、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、運転者は、近くを示す基準音と遠くを示す基準音とが時間的にずれて聞くことにより、警報音との比較をし易くなって、請求項３に対応した効果をより十分に得る上で好ましいものとなる。

前記基準音の音量が、前記警報対象物までの距離または前記警報音の少なくとも一方に基づいて変更される、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、運転者の意識が基準音の音源方向に向かないようにしたり、警報音と基準音との差を明確に聞き分けられるようにする上で好ましいものとなる。

前記基準音が、前記警報対象物の方向を示す方位情報を有している、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、警報対象物の存在する方向を運転者にすみやかに認知させる上で好ましいものとなる。

前記基準音が、あらかじめ記憶されている道路環境音またはマイクで集音された道路環境音として作成される、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、近傍から遠方まで豊富な音源情報を備わっている道路環境音を利用して、定位の比較用途に好適となる。

前記基準音が、所定の基準音に前記道路環境音を組み合わせて合成された合成音とされる、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、基準音として各種の情報を含む音に設定する等、より好ましい音として作成することができる。

前記音源警報音の音量よりも前記基準音の音量が低くされる、
ようにしてある（請求項９対応）。この場合、基準音の音量を極力低くしつつ、警報音を運転者に明確に聞かせて、警報対象物までの距離を正確に認知させる上で好ましいものとなる。

本発明によれば、音を利用して警報対象物までの距離を運転者に対して正確に認知させることができる。

車両としての自動車１を示す図１において、２は運転席、３は助手席、４は後席、５はハンドル、６はフロントウインドガラスである。車室内には、その４隅において、スピーカ７Ａ、７Ｂ、７Ｃあるいは７Ｄが配設されている。すなわち、前右に配設されたスピーカ７Ａと、前左に配設されたスピーカ７Ｂと、後右に配設されたスピーカ７Ｃと、後左に配設されたスピーカ７Ｄとを有している。なお、以下の説明で、各スピーカ７Ａ〜７Ｄを特に区別する必要のないときは、単にスピーカ７として説明することとする。

車室内のうちフロントウインドガラス６の近傍には、カメラ１０が装備されている。カメラ１０は、撮像手段となるもので、自動車１の前方の左右広い範囲に渡って撮影を行うものとなっている。図１では、図示を略すが、カメラ１０に相当する別のカメラが複数設けられて、自動車１の全周囲を撮影可能となっている。また、自動車１の車体４隅において、マイク１１Ａ〜１１Ｄが装着されている。このマイク１１Ａ〜１１Ｄは、後述するように、道路環境音を集音するものである。

図２には、自動車１に装備されたコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）Ｕが示される。このコントローラＵは、各スピーカ７を制御するもので、前述したカメラ１０およびマイク１１からの出力を受ける。

コントローラＵには、次のような処理部３１〜３７および記憶部３８，３９が構成されている（処理機能を有する）。まず、処理部３１は、カメラ１０で撮影された画像データの中から、危険物体としての車両、二輪車、歩行者が抽出される。なお、処理部３１は、あらかじめ記憶してある車両、二輪車、歩行者の画像データとの一致度合をみることにより危険物体の抽出してもよく、特に車両や二輪車の抽出に際しては、路車間通信によって得られる相手車両（二輪車）との位置や速度を利用して危険物体を抽出することもできる。

処理部３２は、処理部３１で抽出された危険物体について、自動車１（時所定スペース）に対する危険度が算出（判定）される。この危険度の算出は、例えば次のようにして行われる。まず、危険物体までの距離と相対速度とが検出される（実施形態では、カメラ１０で撮影された画像の変化に基づいて距離と相対速度とを検出しているが、距離検出センサや相対速度検出センサを別途用いてもよい）。そして、距離と相対速度とから、危険物体と衝突するまでの時間が算出される。この衝突までの時間が小さいほど、危険度が高いとされる。処理部３３では、処理部３２で所定値以上の危険度とされた危険物体のうち危険度がもっとも高いと判定された危険物体の方位と距離が算出される。

記憶部３８には、危険物体としての車両と二輪車と歩行者とを区別するための警報音が記憶されている。例えば、車両については「プップッ−」という警報ホーンの音が記憶され、二輪車については「チリン、チリン」という呼び鈴の音が記憶され、歩行者については「カチ、カチ」という歩行音が記憶されている。処理部３４では、処理部３３での方位、距離の算出対象となる危険物体の種類（車両、二輪車あるいは歩行者となる）に対応した警報音の種類が選択されると共に、危険物体までの距離に応じた音量が設定される（危険物体までの距離が近いほど音量大）。

記憶部３９には、基準音を作成するための音データが記憶されている。この音データとしては、走行時のタイヤ音や種々の道路環境音（道路を走行したときに一般的に生じる各種の周囲音）とされている。処理部３５では、処理部３３の出力に応じて、記憶部３９で記憶されている音データの中から適切な音を選択して、基準音を作成する。なお、後述するように、マイク１１Ａ〜１１Ｄは、自動車１（自車両）の車体４隅に設けられて、このマイク１１Ａ〜１１Ｄによって集音された道路環境音が、新たな音データとしてあるいは現在の道路環境をもっともよく示している音データとして記憶部３９に記憶される。

処理部３６は、処理部３４，３５から処理結果に応じて、各スピーカ７Ａ〜７Ｄからの出力量（音量）が算出される。各スピーカ７Ａ〜７Ｄからの出力量の設定をどのように行うかについては、後述する。処理部３７は、処理部３６で設定された出力量となるように各スピーカ７Ａ〜７Ｄから音を出力させる（一部のスピーカからしか出力されない場合もある）。

図３において、自動車１（自車両）の右前方に、警報対象物となる危険物体としての二輪車Ａ１が存在する場合が示される。この二輪車Ａ１の存在を運転者に認知させるために、二輪車であることを示す警報音Ｓｏ（例えばチリン、チリンという呼び鈴の音）が、二輪車Ａ１にもっとも近い方向となるスピーカ７Ａから出力される。警報音Ｓｏの音量は、二輪車Ａ１までの距離が近いほど大きくされる（二輪車Ａ１の位置する方位を警報音Ｓｏでもって示す）。

図３において、基準音Ｓｄは、例えば自動車１の４つのタイヤ８Ａ〜８Ｄのタイヤ音Ｂ１〜Ｂ４に基づいて作成される。運転者と各タイヤ８Ａ〜８Ｄとの距離がＬ１〜Ｌ４で示されるが、この距離Ｌ１〜Ｌ４が小さいほど、その近くにあるスピーカからの音量が小さくなるように設定される。すなわち、タイヤ８Ａ（距離Ｌ１）が運転者にもっとも近いのでタイヤ８Ａのもっとも近くにあるスピーカ７Ａの音量がもっとも大きくされ、タイヤ８Ｂ（距離Ｌ２）が運転者に２番目に近いのでタイヤ８Ｂの近くにあるスピーカ７Ｂの音量が２番目に大きくされ、タイヤ８Ｃ（距離Ｌ３）が運転者に３番目に近いのでタイヤ８Ｃのもっとも近くにあるスピーカ７Ｃの音量が３番目に大きくされ、タイヤ８Ｄ（距離Ｌ４）が運転者からもっとも遠いのでタイヤ８Ｄのもっとも近くにあるスピーカ７Ｄの音量がもっとも小さくされる。

基準音Ｓｄとしては、各スピーカ７Ａ〜７Ｄからのタイヤ音（走行音）Ｂ１〜Ｂ４に基づいて作成されたＳｄＡ〜ＳｄＤの４種類となる。運転者は、基準音ＳｄＡ〜ＳｄＤと、警報音Ｓｏとの差（ずれ）を認知して、二輪車Ａ１までの距離を直感的に正確に認知することが可能となる。この場合、警報音Ｓｏを聞き逃さないように、また運転者が基準音Ｓｄにあまり気をとられないように、警報音Ｓｄの音量は、基準音Ｓｄ（ＳｄＡ〜ＳｄＤ）の音量よりも大きくなるようにされる。勿論、警報音Ｓｏの音量は、二輪車Ａ１までの距離が近いほど大きくされるが、基準音Ｓｄとの対比によって、警報音Ｓｏの音量に基づく距離の把握を、単に警報音Ｓｏのみによって行う場合に比して、運転者ははるかに正確に認知することができる。

前述した図３に示すような制御を行う具体的な制御例が、図７、図８のフローチャートに示される。以下、このフローチャートについて説明するが、以下の説明でＱはステップを示す。まず、図７のＱ１において、カメラ１０で撮影された画像（画像データ）とマイク１１での集音データが読み込まれる。次いでＱ２において、画像データの中から、危険物体が抽出される。この後、Ｑ３において、危険物体が存在するか否かが判別される。このＱ３の判別でＮＯのときは、Ｑ１へ戻る。

上記Ｑ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４において、危険物体の危険度が算出される。次いで、Ｑ５において、危険度のもっとも高い危険物体の方位と距離が算出される。この後、Ｑ６において、警報すべき危険物体の種類に応じた警報音Ｓｏ（情報提供音）の音の種類と危険物体までの距離に応じた音量と危険物体の方位とが設定される。次いで、Ｑ７において、後述のようにして基準音Ｓｄが設定される。この後、Ｑ８において、警報音Ｓｏと基準音Ｓｄとの出力制御が行われる。

上記Ｑ７での基準音の作成の詳細が図８に示される。この図８のＱ１１において、基準音データが呼び出される（各タイヤＢ１〜Ｂ４の基準音の呼出）。この後Ｑ１２において、基準音の音量が、運転者から各タイヤ８Ａ〜８Ｄまでの距離の差に応じて調整される（運転者に近いタイヤ音ほど音量大）。そして、Ｑ１３において、各基準音の音量が基準音警報音（情報提供音）Ｓｏの音量よりも低くなるように調整される。

図４は、本発明の第２の実施形態を示すものである。本実施形態では、基準音Ｓｄが、危険物体Ａ１の方位と同一方向となるように設定してある。すなわち、図４では、危険物体Ａ１が、右前のタイヤＢ１の方向にあるので、この場合は、基準音Ｓｄが、タイヤ音Ｂ１〜Ｂ４のうち右前のタイヤ８Ａのタイヤ音Ｂ１のみとされる。

本実施形態での制御例が、図７，図９のフローチャートに示され、図７のＱ７に示すステップの詳細が、図９に示される。なお、図７のフローチャートは前記実施形態と同じなので（このことは以下の第３の実施形態以下においても同じ）、図７についての重複した説明は省略する。図９のＱ２１において、各タイヤ音Ｂ１〜Ｂ４のデータが読み出される（図８のＱ１１対応）。この後Ｑ２２において、基準音の音量を、運転者から各タイヤ８Ａ〜８Ｄまでの距離に応じて調整される（図８のＱ１２に対応）。この後、Ｑ２３において、危険物体Ａ１の存在する方向が算出される。次いでＱ２４において、危険物体Ａ１が存在する方向と同じ方向の基準音となるように各スピーカ７Ａ〜７Ｄでの音量が設定される。なお、図４の例では、タイヤ８Ａの方向に危険物体Ａ１が存在するために、このタイヤ８Ａにもっとも近いスピーカ７Ａからのみ基準音が出力されるが、危険物体Ａ１の存在する方向によっては、２以上のスピーカから出力される場合もある。そして、Ｑ２５において、Ｑ２４で設定された基準音の音量が警報音Ｓｏの音量よりも低くなるように調整される（図８のＱ１３対応）。

図５は、本発明の第３の実施形態を示すものである。本実施形態では、危険物体Ａ１の存在する方向において、危険物体Ａ１よりもさらに遠方に存在する物体Ａ２についての音をも基準音として利用するようにしたものである。そして、前記第２の実施形態と同様に、危険物体Ａ１の方向を、タイヤ音に基づく第１基準音と遠方に存在する物体Ａ２に基づくの第２基準音でもって示すようにしてある。本実施形態では、第１基準音と第２基準音とを、時間をずらして出力するようにしてある。本実施形態によれば、危険物体Ａ１までの距離を、運転者の近くからのタイヤ音に基づく第１基準音と、危険物体Ａ１よりも遠方にある物体Ａ２に基づく第２基準音との２つ設定することによって、危険物体Ａ１までの距離を、警報音に基づいてより正確に認知できるようになる。なお、物体Ａ２としては、警報対象となる危険物体の種類と同一のもの（車両、二輪車あるいは歩行者）を選択するのが好ましく、基準音の種類としても、物体Ａ２の種類に応じたものとなるように設定するのが好ましいものである。

図７、図１０は、上記第３の実施形態の制御例を示すフローチャートであり、図７のＱ７の詳細が図１０に示される。この図１０のＱ３１において、第１基準音としてのタイヤ音のデータが呼び出される（図８のＱ１１対応）。次いでＱ３２において、運転者から各タイヤまでの距離に応じて、各スピーカ７Ａ〜７Ｄの音量が調整される（図８のＱ１２対応）。

Ｑ３２の後、Ｑ３３において、危険物体Ａ１の存在する方向が算出される。この後、Ｑ３４において、危険物体Ａ１の存在する方向において、危険物体Ａ１よりも遠方にある物体Ａ２までの距離が算出される。この後、Ｑ３５において、物体Ａ２までの距離に応じた第２基準音が算出される。そして、Ｑ３６において、各基準音の音量が警報音Ｓｏの音量よりも低くなるように調整される。

図６は、本発明の第４の実施形態を示すものである。本実施形態では、基準音を、タイヤ音の代わりに、車体の４隅に設けたマイク１１（１１Ａ〜１１Ｄ）で集音された道路環境音に基づいて作成するようにしてある。道路環境音に基づく基準音の作成は、図３に示す第１の実施形態の場合と同様にしてある。すなわち、各マイク１１Ａ〜１１Ｄで集音された道路環境音のうち、運転者に近い順に音量が大きくされる。そして、危険物体Ａ１の存在する方向に警報音Ｓｏが定位されるようにしてある。

図７，図１１は、上記第４の実施形態の制御例を示すフローチャートであり、図７におけるＱ７の詳細が図１１に示される。この図１１のＱ４１において、マイク１１Ａ〜１１Ｄから道路環境音が集音される。次いで、Ｑ４２において、各マイク１１Ａ〜１１Ｄと運転者との距離に応じて、各スピーカ７Ａ〜７Ｄの音量が調整される（運転者から近いマイクで集音された道路環境音ほど、このマイクに近いスピーカの音量が大きくされる）。そして、Ｑ４３において、基準音の音量が警報音Ｓｏの音量よりも低くなるように調整される。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明が適用された車両の一例を示す簡略平面図。 本発明の制御系統例を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態を示す説明図。 本発明の第２の実施形態を示す説明図。 本発明の第３の実施形態を示す説明図。 本発明の第４の実施形態を示す説明図。 本発明の制御例を示すもので、各実施形態共通となるフローチャート。 本発明の第１の実施形態での制御例を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態での制御例を示すフローチャート。 本発明の第３の実施形態での制御例を示すフローチャート。 本発明の第４の実施形態での制御例を示すフローチャート。

符号の説明

Ｕ：コントローラ
Ａ１：危険物体（警報対象）
Ａ２：物体（遠方の物体）
１：自動車
２：運転席
７Ａ〜７Ｄ：スピーカ
８Ａ〜８Ｄ：タイヤ
１０：カメラ（危険物体検出）
１１Ａ〜１１Ｄ：マイク

Claims (9)

1. 自車両周囲に存在する警報対象物までの距離を検出する距離検出手段と、
   前記距離検出手段で検出された前記警報対象物までの距離に応じた警報音を作成する警報音作成手段と、
   所定距離からの音として運転者に認識させるための基準音を作成する基準音作成手段と、
   前記警報音作成手段で作成された前記警報音と前記基準音作成手段で作成された前記基準音とを、同時あるいは時間的にずれたタイミングで出力する音出力手段と、
   を備えていることを特徴とする車両用運転支援装置。
2. 請求項１において、
   前記基準音作成手段が、運転者と前記警報対象物との間にある音源からの音に基づいて前記基準音を作成する、ことを特徴とする車両用運転支援装置。
3. 請求項２において、
   前記基準音作成手段が、前記基準音として、運転者と前記警報対象物との間にある音源からの音に基づいて第１基準音を作成すると共に、前記警報対象物の方向でかつ該警報対象物よりも遠方の音源からの音に基づいて第２基準音を作成し、
   前記音出力手段からは、前記第１基準音と第２基準音とが共に出力される、
   ことを特徴とする車両用運転支援装置。
4. 請求項３において、
   前記第１基準音と第２基準音とが時間的にずらして出力される、ことを特徴とする車両用運転支援装置。
5. 請求項１において、
   前記基準音の音量が、前記警報対象物までの距離または前記警報音の少なくとも一方に基づいて変更される、ことを特徴とする車両用運転支援装置。
6. 請求項１において、
   前記基準音が、前記警報対象物の方向を示す方位情報を有している、ことを特徴とする車両用運転支援装置。
7. 請求項１において、
   前記基準音が、あらかじめ記憶されている道路環境音またはマイクで集音された道路環境音として作成される、ことを特徴とする車両用運転支援装置。
8. 請求項７において、
   前記基準音が、所定の基準音に前記道路環境音を組み合わせて合成された合成音とされる、ことを特徴とする車両用運転支援装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、
   前記音源警報音の音量よりも前記基準音の音量が低くされる、
   ことを特徴とする車両用運転支援装置。

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