JP3925412B2 - 車両走行支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、他車両などの周辺検知対象物が相対的に接近してくる状態を車両運転者に対し報知するようにした車両走行支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の運転時において車線変更を行う場合には、周辺の他車両の位置をミラーによる目視或いは直接的な目視により確認することが必要となる。従来では、このような確認作業を補助するために、隣車線の追い越し接近車両の有無を検出して警報を発するようにした車両走行支援装置が提供されている。このような装置の一例として、従来では、自車両の側方から後方にかけた方向に設定された検知対象範囲へ向けて電波を送信する送信機と、検知対象範囲で反射された電波を受信する受信機と、その電波の送信から受信までの時間差並びにドップラー周波数に基づいて対象物との距離及び相対速度を演算すると共に、対象物との衝突に対する危険度を判定する演算手段と、その判定結果を表示して運転者に報知する発光ダイオードとを備えたものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４１８１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成の装置では、対象物との距離を演算する必要があるため全体の構成が複雑化するという問題点があり、また、危険度の報知を発光ダイオードにより行っているため、その報知内容を運転者が認識するまでに遅れ時間が存在することが避けられず、リアルタイム性が低くなるという問題点もあった。このような遅れ時間に係る問題点に対処するためには、危険度の報知動作を音声により行う構成とすれば良い。しかしながら、このような構成とする場合、リアルタイム性を高めるためにはその報知内容を単純化する必要が出てくるため十分な情報を運転者に伝えることが困難になる。かといって、他車両との距離・接近速度などを示す情報を含む報知音声を出力する構成とした場合には、十分な情報伝達が可能になる反面で報知内容を運転者が認識するのに要する時間が長くなるため、リアルタイム性が損なわれることになる。
この場合、車載オーディオ装置からのオーディオ音声信号の周波数或いは音量を変化させることによりリアルタイム性を損なうことなく十分な情報伝達が可能になると共に、構成の簡単化も実現できるものの、それでは、オーディオ音声信号を出力していない状態では接近報知動作を確実に行うことができない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、他車両などの周辺検知対象物が接近してくる状態を報知する際に、その報知のリアルタイム性を損なうことなく十分な情報伝達が可能になると共に、構成の簡単化も実現しながら、接近報知動作を確実に行うことができる車両走行支援装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の手段を採用できる。この手段によれば、速度検知手段が、自車両とその周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測すると共に、信号発生手段が、計測された相対速度の変化に対応して周波数変化するドップラー周波数信号を出力するようになり、また、車載オーディオ装置の音声出力手段が、車両運転者に向けて上記ドップラー周波数信号の周波数変化率に合わせて周波数が変化するように変調されたオーディオ音声信号を出力するようになる。つまり、例えば後方から他車両が接近してくる状態にあるときには、車両運転者に向けて、次第に周波数が高くなるという「音のドップラー効果」に対応したオーディオ音声信号が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになる。また、「音のドップラー効果」によれば、検知対象物の接近速度が大きい場合ほど上述のように出力されるオーディオ音声信号の周波数の変化も大きくなるから、そのオーディオ音声信号中に検知対象物の接近速度を示す情報も含まれることになり、以て十分な情報伝達が可能になる。さらに、対象物との距離を演算する必要がなくなるから全体構成の簡単化も実現できるようになる。
【０００７】
ここで、車載オーディオ装置からオーディオ音声信号が出力されている状態時に他車両などの検知対象物が接近してきたときには、その接近状態の報知動作が、オーディオ音声信号の周波数が次第に高められることにより行われる。従って、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができる。また、オーディオ音声信号が出力されていない期間には、所定のデフォルト音声信号の周波数を変化させることによって上記接近報知動作が確実に行われる。
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項２記載の手段を採用することも可能である。この手段によれば、速度検知手段が、自車両とその周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測すると共に、信号発生手段が、計測された相対速度の変化に対応して周波数変化するドップラー周波数信号を出力するようになり、また、車載オーディオ装置の音声出力手段が、車両運転者に向けて上記ドップラー周波数信号の周波数変化に追随して音量が変化するオーディオ音声信号を出力するようになる。つまり、例えば後方から他車両が接近した状態にあるときには、車両運転者に向けて、「音のドップラー効果」を音量の変化で表現した状態のオーディオ音声信号が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになる。また、検知対象物の接近速度が大きい場合（ドップラー周波数の変化割合が大きい場合）ほど上述のように出力されるオーディオ音声信号の音量変化割合も大きくなるから、そのオーディオ音声信号中に検知対象物の接近速度を示す情報も含まれることになり、以て十分な情報伝達が可能になる。さらに、対象物との距離を演算する必要がなくなるから全体構成の簡単化も実現できるようになる。
【０００９】
ここで、車載オーディオ装置からオーディオ音声信号が出力されている状態時に他車両などの検知対象物が接近してきたときには、その接近状態の報知動作が、オーディオ音声信号の音量がドップラー周波数の変化に追随して次第に高められることにより行われる。従って、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができる。また、オーディオ音声信号が出力されていない期間には、所定のデフォルト音声信号の音量がドップラー周波数の変化に追随して変化されるものであり、これにより上記接近報知動作が確実に行われる。
【００１０】
請求項３記載の手段によれば、車載オーディオ装置の音声出力手段から出力されるオーディオ音声信号の仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるように制御されるから、車両の走行支援を的確に行う上で有益になる。
【００１１】
請求項４記載の手段によれば、検知対象物との間の相対速度を計測するためにドップラーレーダ原理を採用した構成となっているから、その計測を近距離から遠距離にわたって適切に行うことが可能になる。また、速度検知手段に設けられた受信手段を信号発生手段に兼用する構成となっているから、装置コストの低減を実現できるようになる。
【００１２】
請求項５記載の手段によれば、第１の速度検知手段によって車両の左後方から近接する検知対象物との間の相対速度が計測され、第２の速度検知手段によって車両の右後方から近接する検知対象物との間の相対速度が計測される。そして、例えば左車線への車線変更のためにターンシグナルスイッチが左折方向に操作されたときには、第１の速度検知手段が有効化されて左後方から近接する検知対象物との間の相対速度に応じたドップラー周波数信号の周波数変化率に応じて変調された状態のオーディオ音声信号が出力され、また、右車線への車線変更のためにターンシグナルスイッチが右折方向に操作されたときには、第２の速度検知手段が有効化されて右後方から近接する検知対象物との間の相対速度に応じたドップラー周波数信号の周波数変化率に応じて変調された状態のオーディオ音声信号が出力される。従って、不必要なオーディオ音声信号が出力される事態（例えば左車線への車線変更時に右車線から近接する検知対象物に起因したオーディオ音声信号が出力される事態）を招くことがなくなって、実際の使用上において便利になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
車両の平面形状を模式的に示す図３において、例えば、車両１の四隅には送受信ユニット２〜５（速度検知手段に相当）がそれぞれ設置されている。これら送受信ユニット２〜５は、周辺に存在する検知対象物との間の相対速度をドップラーレーダ原理により計測するために設けられたもので、それぞれ、
▲１▼ 車両１の左側方から前方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ａ（送受信ユニット２）
▲２▼ 車両１の右側方から前方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ｂ（送受信ユニット３）
▲３▼ 車両１の左側方から後方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ｃ（送受信ユニット４）
▲４▼ 車両１の右側方から後方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ｄ（送受信ユニット５）
に存在する検知対象物との間の相対距離の変化を計測できるように設置されている。
【００１４】
尚、上記送受信ユニット２〜５のうち、検知対象範囲Ｃに対応した送受信ユニット４が請求項５記載の発明でいう第１の速度検知手段に相当し、検知対象範囲Ｄに対応した送受信ユニット５が請求項５記載の発明でいう第２の速度検知手段に相当するものである。また、この実施例では、４組の送受信ユニット２〜５を設ける例で説明したが、図３中に破線で示すように、車両１の左側方、右側方、後方向を検知対象範囲とした送受信ユニットａ、ｂ、ｃを設けるなど、さらに多くの送受信ユニットを設ける構成も可能である。
【００１５】
車両１の車室１ａ内の四隅部には、車載オーディオ装置のための４個のスピーカ６ａ〜６ｄ（音声出力手段に相当）がそれぞれ設けられており、これらスピーカ６ａ〜６ｄを使用して多チャンネルオーディオ再生を行い得る構成となっている。
【００１６】
電気的構成を概略的に示す図１において、送受信ユニット２〜５は、前記検知対象範囲Ａ〜Ｄ（図３参照）へ向けて電波信号（空中伝播信号に相当）を送信する送信機２ａ〜５ａ（送信手段に相当）と、その検知対象範囲Ａ〜Ｄに存在する検知対象物から反射された電波を受信する受信機２ｂ〜５ｂ（受信手段、信号発生手段に相当）とにより構成されている。発振回路７は、所定周波数の発振信号をアンプ８を介して送信機２ａ〜５ａに与えるようになっており、これにより、各送信機２ａ〜５ａからは、上記発振信号の周波数に応じた電波信号が送信される構成となっている。
【００１７】
ＡＶ（オーディオビデオ）装置９（車載オーディオ装置に相当）は、前記スピーカ６ａ〜６ｄに対してオーディオ音声信号を合成・増幅装置１０内のミキシングアンプ１０ａ〜１０ｄを通じて出力する構成となっている。この合成・増幅装置１０に備えられた制御回路１１は、受信機２ｂ〜５ｂの受信信号からドップラー周波数成分を抽出すると共に、その周波数信号を所定の分周比で分周して可聴周波数帯の信号に変換し、変換後の周波数信号をミキシングアンプ１０ａ〜１０ｄに与えるようになっている。これにより、ＡＶ装置９からのオーディオ音声信号は、可聴周波数帯域のドップラー周波数信号により変調されることになる。
【００１８】
この場合、制御回路１１には、車両のターンシグナルスイッチ１２からの信号、つまり、ターンシグナルスイッチ１２の右折操作時に出力される右折信号並びに左折操作時に出力される左折信号が入力される構成となっており、その入力信号の種類に応じて受信機２ｂ〜５ｂを選択的に有効化（オン）するようになっている。
【００１９】
図２には、制御回路１１による制御内容のうち本発明の要旨に関係した制御ルーチンが示されており、以下これについて関連した作用と共に説明する。
即ち、図２の制御ルーチンでは、ターンシグナルスイッチ１２がオン状態にあるか否かを当該ターンシグナルスイッチ１２からの信号の有無に基づいて判断し（ステップＳ１）、オフ状態の場合にはそのままリターンして他の処理を実行した後に、再度ステップＳ１の判断を行う。これに対して、ターンシグナルスイッチ１２がオン状態にあった場合には、入力信号が右折信号か否かを判断する（ステップＳ２）。右折信号の入力状態では、車両１の右側に位置した受信機３ｂ及び５ｂをオンし（ステップＳ３）、左折信号の入力状態（ステップＳ２で「ＮＯ」と判断される状態）では車両１の左側に位置した受信機２ｂ及び４ｂをオンする（ステップＳ４）。
【００２０】
受信機２ｂ及び４ｂのグループをオンした状態（左折操作状態）では、送受信ユニット２及び４に対応した検知対象範囲Ａ及びＣ（図３参照）に他車両などの検知対象物が存在した場合に、当該検知対象物で反射された電波が受信機２ｂ及び４ｂでドップラー周波数信号として受信されるようになる。また、受信機３ｂ及び５ｂのグループをオンした状態（右折操作状態）では、送受信ユニット３及び５に対応した検知対象範囲Ｂ及びＤ（図３参照）に他車両などの検知対象物が存在した場合に、当該検知対象物で反射された電波が受信機３ｂ及び５ｂでドップラー周波数信号として受信されるようになる。
【００２１】
上記のようなステップＳ３或いはＳ４の実行後には、合成処理ルーチンＳ５を実行する。このルーチンＳ５では、受信機２ｂ〜５ｂの受信信号（ドップラー周波数信号）からドップラー周波数成分を抽出すると共に、その周波数信号を所定の分周比で分周して可聴周波数帯の信号に変換し、変換後の周波数信号をミキシングアンプ１０ａ〜１０ｄに与える。これにより、ＡＶ装置９からのオーディオ音声信号を、ドップラー周波数信号の周波数変化率に合わせて周波数が変化するように変調する。尚、この合成処理ルーチンＳ５では、変調された状態の音声信号についての仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるように各スピーカ６ａ〜６ｄのチャンネル制御を行う。また、ＡＶ装置９からオーディオ音声信号が出力されていない状態では、所定のデフォルト音声信号を上記ドップラー周波数の周波数変化率に追従させて変調した状態で出力する処理を行う構成となっている。
【００２２】
上記合成処理ルーチンＳ５は、その後のステップＳ６においてターンシグナルスイッチ１２がオフ状態に切替えられるまで続行される。即ち、ステップＳ６では、ターンシグナルスイッチ１２がオフ状態にあるか否かを当該スイッチ１２からの信号の有無に基づいて判断し、オン状態の場合には前記ステップＳ２へ戻ることにより、前記ステップＳ３及びＳ４の何れか一方、並びに合成処理ルーチンＳ５を再実行する。これに対して、ターンシグナルスイッチ１２がオフされた場合には、オン状態にある受信機２ｂ〜５ｂをオフするステップＳ７を実行した後にリターンし、これに応じて他の処理を実行した後に、再度ステップＳ１の判断を行う。
【００２３】
このような制御が行われる結果、例えば、図４に模式的に示すように、車両１（自車両）の右側車線の後方から他の車両１３（検知対象物に相当）が接近した後に追い越していく状況を想定すると（進行方向を矢印で示す）、以下のような動作が行われる。即ち、車両１において右側車線への車線変更のためにターンシグナルスイッチ１２の右折操作が行われたときには、当該車両１の右側に設けられた送受信ユニット３及び５内の受信機３ｂ及び５ｂがオンされるため、対応する送信機３ａ及び５ａから送信された電波が他の車両１３で反射された後に受信機３ｂ及び５ｂで受信され、その受信信号がドップラー周波数信号として制御回路１１に与えられる。
【００２４】
すると、制御回路１１にあっては、ＡＶ装置９からのオーディオ音声信号を受信機３ｂ及び５ｂでの受信信号から抽出されたドップラー周波数信号の周波数変化率に追従させて変調するようになる。このため、スピーカ６ａ〜６ｄからは、他の車両１３の後方からの近接に応じて周波数が次第に上昇すると共に当該車両１３が前方へ遠ざかるのに応じて周波数が次第に低下するオーディオ音声信号が出力されることになる。また、この場合には、変調された状態の音声信号についての仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるようなチャンネル制御が行われるから、他の車両１３の走行状況が高い臨場感で報知されることになる。
【００２５】
以上要するに、上記した本実施例によれば以下に述べるような作用・効果を奏することができる。
即ち、例えば後方から他車両が接近した状態にあるときには、車両運転者に向けて、次第に周波数が高くなるという「音のドップラー効果」に対応した音声信号（ＡＶ装置９の動作時にはオーディオ音声信号、動作停止時にはデフォルト音声信号）が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになる。また、「音のドップラー効果」によれば、検知対象物の接近速度が大きい場合ほど上述のように出力される音声信号の周波数の変化も大きくなるから、その音声信号中に検知対象物の接近速度を示す情報も含まれることになり、以て十分な情報伝達が可能になる。さらに、従来構成のように対象物との距離を演算する必要がなくなるから全体構成の簡単化も実現できるようになる。
【００２６】
また、ＡＶ装置９からオーディオ音声信号が出力されている状態時に他車両などの検知対象物が接近してきたときには、その接近状態の報知動作が、オーディオ音声信号の周波数が次第に高められることにより行われるから、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができる。この場合、オーディオ音声信号が出力されていない期間には、所定のデフォルト音声信号の周波数を変化させることによって上記接近報知動作が確実に行われるから、支障を生ずることはない。
【００２７】
ドップラー周波数に応じて変調された状態で出力される音声信号の仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるように制御されるから、車両１の走行支援を的確に行う上で有益になる。さらに、検知対象物との間の相対速度を計測するためにドップラーレーダ原理を採用しているから、その計測を近距離から遠距離にわたって適切に行うことが可能になる。また、受信機２ｂ〜５ｂをドップラー周波数信号を発生する信号発生手段に兼用する構成となっているから、装置コストの低減を実現できるようになる。
【００２８】
検知対象物との間の相対速度を計測するために設けられた送受信ユニット２〜５は、ターンシグナルスイッチ１２が左折方向へ操作されたときに左側の送受信ユニット２及び４が有効化され、当該ターンシグナルスイッチ１２が右折方向へ操作されたときに右側の送受信ユニット３及び５が有効化される構成となっているから、不必要な音声信号が出力される事態（例えば左車線への車線変更時に右車線から近接する検知対象物に起因した音声信号が出力される事態）を招くことがなくなって、実際の使用上において便利になる。
【００２９】
（他の実施の形態）
その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以下に述べるような変形或いは拡張が可能である。
上記実施例において、ターンシグナルスイッチ１２の操作状態において、その方向指示側の車線を近づいてくる他の車両があった場合（この場合には周波数が次第に高くなる音声信号が出力される）には、方向支持側へステアリングをきったときに当該他車両と衝突する可能性があるものと判断し、同方向へのステアリングの操作に必要な荷重を大きくする制御を行う構成としても良い。また、前方や後方の他車両との間の相対速度を計測し、その計測結果に基づいて前方車両との衝突や後続車両の追突を抑制すべくアクセルペダルやブレーキペダルの操作に必要な荷重を制御する構成としても良い。
【００３０】
上記実施例では、スピーカ６ａ〜６ｄから、受信機２ｂ〜５ｂで受信したドップラー周波数信号の周波数変化率に応じて周波数が変化するという「音のドップラー効果」に対応した音声信号を出力する構成としたが、ドップラー周波数信号の周波数変化に追随して音量が変化する音声信号を出力する構成としても良いものである。この構成によれば、例えば後方から他車両が接近した状態にあるときには、車両運転者に向けて、「音のドップラー効果」を音量の変化で表現した状態の音声信号が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになるなど、上記実施例と同等の効果を奏することができる。
【００３１】
また、このような構成を採用する場合には、ＡＶ装置９からオーディオ音声信号が出力されている状態で受信機２ｂ〜５ｂからドップラー周波数信号が出力されたときに当該オーディオ音声信号の音量をドップラー周波数の変化に追従させて変化させ、そのオーディオ音声信号の出力停止期間中に上記ドップラー周波数信号が出力されたときに所定のデフォルト音声信号をドップラー周波数の変化に追従させて音量変化させた状態で出力する構成とすることができる。この構成によれば、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができるなど、上記実施例と同等の効果を奏することができる。
【００３２】
速度検知手段として、検知対象物との間の相対速度を電波の利用により計測する送受信ユニット２〜５を設ける構成としたが、超音波のような空中伝播信号を利用する構成も可能である。
速度検知手段としてドップラーレーダ方式の送受信ユニットを設ける構成としたが、これに限られるものではない。例えば、車々間通信により他車両の位置情報を取得すると共に、このような位置情報の取得を所定周期で行うことにより当該他車両との間の相対速度を検出すると共に、その検出速度に応じて周波数が変化するドップラー周波数信号を合成する構成とすることができる。
【００３３】
受信機２ｂ〜５ｂでの受信信号の有無に応じて周辺車両の有無を判定することができるから、その判定結果を車内で表示して運転者に報知する構成とすることも可能である。
送受信ユニット２〜５による検知対象範囲を大小調整できる構成とすれば、狭い範囲から広い範囲にわたって車両１の周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測できるようになる。また、その送受信ユニット２〜５の検知対象範囲に指向性を持たせると共に、検知角度を変更できる構成とすれば、検知対象物の変更を容易に行い得るようになる。
【００３４】
車両１の駐車中においても送受信ユニット２〜５を動作させておけば、盗難防止アラームとして機能させることができる。
車両１が交差点に差しかかったときに前方の検知対象物との間の相対速度を計測して上記実施例のような音声信号を出力する構成とすれば、交差点内での事故を予防することが可能になる。
車内に設けられたディスプレイに対して、受信機２ｂ〜５ｂから出力されるドップラー周波数信号の変化に応じて色やサイズなどが変化する画面を補助的に表示する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す電気的構成図
【図２】 制御回路による制御内容を示すフローチャート
【図３】 車両の平面形状を模式的に示す図
【図４】 作用説明用の図３相当図
【符号の説明】
１は車両、２〜５は送受信ユニット（速度検知手段）、２ａ〜５ａは送信機（送信手段）、２ｂ〜５ｂは受信機（受信手段、信号発生手段）、６ａ〜６ｄはスピーカ（音声出力手段）、９はＡＶ装置（車載オーディオ装置）、１１は制御回路、１３は車両（検知対象物）を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、他車両などの周辺検知対象物が相対的に接近してくる状態を車両運転者に対し報知するようにした車両走行支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の運転時において車線変更を行う場合には、周辺の他車両の位置をミラーによる目視或いは直接的な目視により確認することが必要となる。従来では、このような確認作業を補助するために、隣車線の追い越し接近車両の有無を検出して警報を発するようにした車両走行支援装置が提供されている。このような装置の一例として、従来では、自車両の側方から後方にかけた方向に設定された検知対象範囲へ向けて電波を送信する送信機と、検知対象範囲で反射された電波を受信する受信機と、その電波の送信から受信までの時間差並びにドップラー周波数に基づいて対象物との距離及び相対速度を演算すると共に、対象物との衝突に対する危険度を判定する演算手段と、その判定結果を表示して運転者に報知する発光ダイオードとを備えたものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４１８１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成の装置では、対象物との距離を演算する必要があるため全体の構成が複雑化するという問題点があり、また、危険度の報知を発光ダイオードにより行っているため、その報知内容を運転者が認識するまでに遅れ時間が存在することが避けられず、リアルタイム性が低くなるという問題点もあった。このような遅れ時間に係る問題点に対処するためには、危険度の報知動作を音声により行う構成とすれば良い。しかしながら、このような構成とする場合、リアルタイム性を高めるためにはその報知内容を単純化する必要が出てくるため十分な情報を運転者に伝えることが困難になる。かといって、他車両との距離・接近速度などを示す情報を含む報知音声を出力する構成とした場合には、十分な情報伝達が可能になる反面で報知内容を運転者が認識するのに要する時間が長くなるため、リアルタイム性が損なわれることになる。
この場合、車載オーディオ装置からのオーディオ音声信号の周波数或いは音量を変化させることによりリアルタイム性を損なうことなく十分な情報伝達が可能になると共に、構成の簡単化も実現できるものの、それでは、オーディオ音声信号を出力していない状態では接近報知動作を確実に行うことができない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、他車両などの周辺検知対象物が接近してくる状態を報知する際に、その報知のリアルタイム性を損なうことなく十分な情報伝達が可能になると共に、構成の簡単化も実現しながら、接近報知動作を確実に行うことができる車両走行支援装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の手段を採用できる。この手段によれば、速度検知手段が、自車両とその周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測すると共に、信号発生手段が、計測された相対速度の変化に対応して周波数変化するドップラー周波数信号を出力するようになり、また、車載オーディオ装置の音声出力手段が、車両運転者に向けて上記ドップラー周波数信号の周波数変化率に合わせて周波数が変化するように変調されたオーディオ音声信号を出力するようになる。つまり、例えば後方から他車両が接近してくる状態にあるときには、車両運転者に向けて、次第に周波数が高くなるという「音のドップラー効果」に対応したオーディオ音声信号が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになる。また、「音のドップラー効果」によれば、検知対象物の接近速度が大きい場合ほど上述のように出力されるオーディオ音声信号の周波数の変化も大きくなるから、そのオーディオ音声信号中に検知対象物の接近速度を示す情報も含まれることになり、以て十分な情報伝達が可能になる。さらに、対象物との距離を演算する必要がなくなるから全体構成の簡単化も実現できるようになる。
【０００７】
ここで、車載オーディオ装置からオーディオ音声信号が出力されている状態時に他車両などの検知対象物が接近してきたときには、その接近状態の報知動作が、オーディオ音声信号の周波数が次第に高められることにより行われる。従って、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができる。また、オーディオ音声信号が出力されていない期間には、所定のデフォルト音声信号の周波数を変化させることによって上記接近報知動作が確実に行われる。
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項２記載の手段を採用することも可能である。この手段によれば、速度検知手段が、自車両とその周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測すると共に、信号発生手段が、計測された相対速度の変化に対応して周波数変化するドップラー周波数信号を出力するようになり、また、車載オーディオ装置の音声出力手段が、車両運転者に向けて上記ドップラー周波数信号の周波数変化に追随して音量が変化するオーディオ音声信号を出力するようになる。つまり、例えば後方から他車両が接近した状態にあるときには、車両運転者に向けて、「音のドップラー効果」を音量の変化で表現した状態のオーディオ音声信号が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになる。また、検知対象物の接近速度が大きい場合（ドップラー周波数の変化割合が大きい場合）ほど上述のように出力されるオーディオ音声信号の音量変化割合も大きくなるから、そのオーディオ音声信号中に検知対象物の接近速度を示す情報も含まれることになり、以て十分な情報伝達が可能になる。さらに、対象物との距離を演算する必要がなくなるから全体構成の簡単化も実現できるようになる。
【０００９】
ここで、車載オーディオ装置からオーディオ音声信号が出力されている状態時に他車両などの検知対象物が接近してきたときには、その接近状態の報知動作が、オーディオ音声信号の音量がドップラー周波数の変化に追随して次第に高められることにより行われる。従って、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができる。また、オーディオ音声信号が出力されていない期間には、所定のデフォルト音声信号の音量がドップラー周波数の変化に追随して変化されるものであり、これにより上記接近報知動作が確実に行われる。
【００１０】
請求項３記載の手段によれば、車載オーディオ装置の音声出力手段から出力されるオーディオ音声信号の仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるように制御されるから、車両の走行支援を的確に行う上で有益になる。
【００１１】
請求項４記載の手段によれば、検知対象物との間の相対速度を計測するためにドップラーレーダ原理を採用した構成となっているから、その計測を近距離から遠距離にわたって適切に行うことが可能になる。また、速度検知手段に設けられた受信手段を信号発生手段に兼用する構成となっているから、装置コストの低減を実現できるようになる。
【００１２】
請求項５記載の手段によれば、第１の速度検知手段によって車両の左後方から近接する検知対象物との間の相対速度が計測され、第２の速度検知手段によって車両の右後方から近接する検知対象物との間の相対速度が計測される。そして、例えば左車線への車線変更のためにターンシグナルスイッチが左折方向に操作されたときには、第１の速度検知手段が有効化されて左後方から近接する検知対象物との間の相対速度に応じたドップラー周波数信号の周波数変化率に応じて変調された状態のオーディオ音声信号が出力され、また、右車線への車線変更のためにターンシグナルスイッチが右折方向に操作されたときには、第２の速度検知手段が有効化されて右後方から近接する検知対象物との間の相対速度に応じたドップラー周波数信号の周波数変化率に応じて変調された状態のオーディオ音声信号が出力される。従って、不必要なオーディオ音声信号が出力される事態（例えば左車線への車線変更時に右車線から近接する検知対象物に起因したオーディオ音声信号が出力される事態）を招くことがなくなって、実際の使用上において便利になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
車両の平面形状を模式的に示す図３において、例えば、車両１の四隅には送受信ユニット２〜５（速度検知手段に相当）がそれぞれ設置されている。これら送受信ユニット２〜５は、周辺に存在する検知対象物との間の相対速度をドップラーレーダ原理により計測するために設けられたもので、それぞれ、
▲１▼ 車両１の左側方から前方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ａ（送受信ユニット２）
▲２▼ 車両１の右側方から前方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ｂ（送受信ユニット３）
▲３▼ 車両１の左側方から後方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ｃ（送受信ユニット４）
▲４▼ 車両１の右側方から後方にかけた方向に設定された検知対象範囲Ｄ（送受信ユニット５）
に存在する検知対象物との間の相対距離の変化を計測できるように設置されている。
【００１４】
尚、上記送受信ユニット２〜５のうち、検知対象範囲Ｃに対応した送受信ユニット４が請求項５記載の発明でいう第１の速度検知手段に相当し、検知対象範囲Ｄに対応した送受信ユニット５が請求項５記載の発明でいう第２の速度検知手段に相当するものである。また、この実施例では、４組の送受信ユニット２〜５を設ける例で説明したが、図３中に破線で示すように、車両１の左側方、右側方、後方向を検知対象範囲とした送受信ユニットａ、ｂ、ｃを設けるなど、さらに多くの送受信ユニットを設ける構成も可能である。
【００１５】
車両１の車室１ａ内の四隅部には、車載オーディオ装置のための４個のスピーカ６ａ〜６ｄ（音声出力手段に相当）がそれぞれ設けられており、これらスピーカ６ａ〜６ｄを使用して多チャンネルオーディオ再生を行い得る構成となっている。
【００１６】
電気的構成を概略的に示す図１において、送受信ユニット２〜５は、前記検知対象範囲Ａ〜Ｄ（図３参照）へ向けて電波信号（空中伝播信号に相当）を送信する送信機２ａ〜５ａ（送信手段に相当）と、その検知対象範囲Ａ〜Ｄに存在する検知対象物から反射された電波を受信する受信機２ｂ〜５ｂ（受信手段、信号発生手段に相当）とにより構成されている。発振回路７は、所定周波数の発振信号をアンプ８を介して送信機２ａ〜５ａに与えるようになっており、これにより、各送信機２ａ〜５ａからは、上記発振信号の周波数に応じた電波信号が送信される構成となっている。
【００１７】
ＡＶ（オーディオビデオ）装置９（車載オーディオ装置に相当）は、前記スピーカ６ａ〜６ｄに対してオーディオ音声信号を合成・増幅装置１０内のミキシングアンプ１０ａ〜１０ｄを通じて出力する構成となっている。この合成・増幅装置１０に備えられた制御回路１１は、受信機２ｂ〜５ｂの受信信号からドップラー周波数成分を抽出すると共に、その周波数信号を所定の分周比で分周して可聴周波数帯の信号に変換し、変換後の周波数信号をミキシングアンプ１０ａ〜１０ｄに与えるようになっている。これにより、ＡＶ装置９からのオーディオ音声信号は、可聴周波数帯域のドップラー周波数信号により変調されることになる。
【００１８】
この場合、制御回路１１には、車両のターンシグナルスイッチ１２からの信号、つまり、ターンシグナルスイッチ１２の右折操作時に出力される右折信号並びに左折操作時に出力される左折信号が入力される構成となっており、その入力信号の種類に応じて受信機２ｂ〜５ｂを選択的に有効化（オン）するようになっている。
【００１９】
図２には、制御回路１１による制御内容のうち本発明の要旨に関係した制御ルーチンが示されており、以下これについて関連した作用と共に説明する。
即ち、図２の制御ルーチンでは、ターンシグナルスイッチ１２がオン状態にあるか否かを当該ターンシグナルスイッチ１２からの信号の有無に基づいて判断し（ステップＳ１）、オフ状態の場合にはそのままリターンして他の処理を実行した後に、再度ステップＳ１の判断を行う。これに対して、ターンシグナルスイッチ１２がオン状態にあった場合には、入力信号が右折信号か否かを判断する（ステップＳ２）。右折信号の入力状態では、車両１の右側に位置した受信機３ｂ及び５ｂをオンし（ステップＳ３）、左折信号の入力状態（ステップＳ２で「ＮＯ」と判断される状態）では車両１の左側に位置した受信機２ｂ及び４ｂをオンする（ステップＳ４）。
【００２０】
受信機２ｂ及び４ｂのグループをオンした状態（左折操作状態）では、送受信ユニット２及び４に対応した検知対象範囲Ａ及びＣ（図３参照）に他車両などの検知対象物が存在した場合に、当該検知対象物で反射された電波が受信機２ｂ及び４ｂでドップラー周波数信号として受信されるようになる。また、受信機３ｂ及び５ｂのグループをオンした状態（右折操作状態）では、送受信ユニット３及び５に対応した検知対象範囲Ｂ及びＤ（図３参照）に他車両などの検知対象物が存在した場合に、当該検知対象物で反射された電波が受信機３ｂ及び５ｂでドップラー周波数信号として受信されるようになる。
【００２１】
上記のようなステップＳ３或いはＳ４の実行後には、合成処理ルーチンＳ５を実行する。このルーチンＳ５では、受信機２ｂ〜５ｂの受信信号（ドップラー周波数信号）からドップラー周波数成分を抽出すると共に、その周波数信号を所定の分周比で分周して可聴周波数帯の信号に変換し、変換後の周波数信号をミキシングアンプ１０ａ〜１０ｄに与える。これにより、ＡＶ装置９からのオーディオ音声信号を、ドップラー周波数信号の周波数変化率に合わせて周波数が変化するように変調する。尚、この合成処理ルーチンＳ５では、変調された状態の音声信号についての仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるように各スピーカ６ａ〜６ｄのチャンネル制御を行う。また、ＡＶ装置９からオーディオ音声信号が出力されていない状態では、所定のデフォルト音声信号を上記ドップラー周波数の周波数変化率に追従させて変調した状態で出力する処理を行う構成となっている。
【００２２】
上記合成処理ルーチンＳ５は、その後のステップＳ６においてターンシグナルスイッチ１２がオフ状態に切替えられるまで続行される。即ち、ステップＳ６では、ターンシグナルスイッチ１２がオフ状態にあるか否かを当該スイッチ１２からの信号の有無に基づいて判断し、オン状態の場合には前記ステップＳ２へ戻ることにより、前記ステップＳ３及びＳ４の何れか一方、並びに合成処理ルーチンＳ５を再実行する。これに対して、ターンシグナルスイッチ１２がオフされた場合には、オン状態にある受信機２ｂ〜５ｂをオフするステップＳ７を実行した後にリターンし、これに応じて他の処理を実行した後に、再度ステップＳ１の判断を行う。
【００２３】
このような制御が行われる結果、例えば、図４に模式的に示すように、車両１（自車両）の右側車線の後方から他の車両１３（検知対象物に相当）が接近した後に追い越していく状況を想定すると（進行方向を矢印で示す）、以下のような動作が行われる。即ち、車両１において右側車線への車線変更のためにターンシグナルスイッチ１２の右折操作が行われたときには、当該車両１の右側に設けられた送受信ユニット３及び５内の受信機３ｂ及び５ｂがオンされるため、対応する送信機３ａ及び５ａから送信された電波が他の車両１３で反射された後に受信機３ｂ及び５ｂで受信され、その受信信号がドップラー周波数信号として制御回路１１に与えられる。
【００２４】
すると、制御回路１１にあっては、ＡＶ装置９からのオーディオ音声信号を受信機３ｂ及び５ｂでの受信信号から抽出されたドップラー周波数信号の周波数変化率に追従させて変調するようになる。このため、スピーカ６ａ〜６ｄからは、他の車両１３の後方からの近接に応じて周波数が次第に上昇すると共に当該車両１３が前方へ遠ざかるのに応じて周波数が次第に低下するオーディオ音声信号が出力されることになる。また、この場合には、変調された状態の音声信号についての仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるようなチャンネル制御が行われるから、他の車両１３の走行状況が高い臨場感で報知されることになる。
【００２５】
以上要するに、上記した本実施例によれば以下に述べるような作用・効果を奏することができる。
即ち、例えば後方から他車両が接近した状態にあるときには、車両運転者に向けて、次第に周波数が高くなるという「音のドップラー効果」に対応した音声信号（ＡＶ装置９の動作時にはオーディオ音声信号、動作停止時にはデフォルト音声信号）が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになる。また、「音のドップラー効果」によれば、検知対象物の接近速度が大きい場合ほど上述のように出力される音声信号の周波数の変化も大きくなるから、その音声信号中に検知対象物の接近速度を示す情報も含まれることになり、以て十分な情報伝達が可能になる。さらに、従来構成のように対象物との距離を演算する必要がなくなるから全体構成の簡単化も実現できるようになる。
【００２６】
また、ＡＶ装置９からオーディオ音声信号が出力されている状態時に他車両などの検知対象物が接近してきたときには、その接近状態の報知動作が、オーディオ音声信号の周波数が次第に高められることにより行われるから、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができる。この場合、オーディオ音声信号が出力されていない期間には、所定のデフォルト音声信号の周波数を変化させることによって上記接近報知動作が確実に行われるから、支障を生ずることはない。
【００２７】
ドップラー周波数に応じて変調された状態で出力される音声信号の仮想音源の位置が、検知対象物の存在位置方向となるように制御されるから、車両１の走行支援を的確に行う上で有益になる。さらに、検知対象物との間の相対速度を計測するためにドップラーレーダ原理を採用しているから、その計測を近距離から遠距離にわたって適切に行うことが可能になる。また、受信機２ｂ〜５ｂをドップラー周波数信号を発生する信号発生手段に兼用する構成となっているから、装置コストの低減を実現できるようになる。
【００２８】
検知対象物との間の相対速度を計測するために設けられた送受信ユニット２〜５は、ターンシグナルスイッチ１２が左折方向へ操作されたときに左側の送受信ユニット２及び４が有効化され、当該ターンシグナルスイッチ１２が右折方向へ操作されたときに右側の送受信ユニット３及び５が有効化される構成となっているから、不必要な音声信号が出力される事態（例えば左車線への車線変更時に右車線から近接する検知対象物に起因した音声信号が出力される事態）を招くことがなくなって、実際の使用上において便利になる。
【００２９】
（他の実施の形態）
その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以下に述べるような変形或いは拡張が可能である。
上記実施例において、ターンシグナルスイッチ１２の操作状態において、その方向指示側の車線を近づいてくる他の車両があった場合（この場合には周波数が次第に高くなる音声信号が出力される）には、方向支持側へステアリングをきったときに当該他車両と衝突する可能性があるものと判断し、同方向へのステアリングの操作に必要な荷重を大きくする制御を行う構成としても良い。また、前方や後方の他車両との間の相対速度を計測し、その計測結果に基づいて前方車両との衝突や後続車両の追突を抑制すべくアクセルペダルやブレーキペダルの操作に必要な荷重を制御する構成としても良い。
【００３０】
上記実施例では、スピーカ６ａ〜６ｄから、受信機２ｂ〜５ｂで受信したドップラー周波数信号の周波数変化率に応じて周波数が変化するという「音のドップラー効果」に対応した音声信号を出力する構成としたが、ドップラー周波数信号の周波数変化に追随して音量が変化する音声信号を出力する構成としても良いものである。この構成によれば、例えば後方から他車両が接近した状態にあるときには、車両運転者に向けて、「音のドップラー効果」を音量の変化で表現した状態の音声信号が出力される。これにより、他車両などの検知対象物が接近してくる状態が車両運転者に対してリアルタイム性を損なうことなく報知されることになるなど、上記実施例と同等の効果を奏することができる。
【００３１】
また、このような構成を採用する場合には、ＡＶ装置９からオーディオ音声信号が出力されている状態で受信機２ｂ〜５ｂからドップラー周波数信号が出力されたときに当該オーディオ音声信号の音量をドップラー周波数の変化に追従させて変化させ、そのオーディオ音声信号の出力停止期間中に上記ドップラー周波数信号が出力されたときに所定のデフォルト音声信号をドップラー周波数の変化に追従させて音量変化させた状態で出力する構成とすることができる。この構成によれば、オーディオ音声信号が出力されている状態時でも音声による接近報知動作を確実に行うことができるなど、上記実施例と同等の効果を奏することができる。
【００３２】
速度検知手段として、検知対象物との間の相対速度を電波の利用により計測する送受信ユニット２〜５を設ける構成としたが、超音波のような空中伝播信号を利用する構成も可能である。
速度検知手段としてドップラーレーダ方式の送受信ユニットを設ける構成としたが、これに限られるものではない。例えば、車々間通信により他車両の位置情報を取得すると共に、このような位置情報の取得を所定周期で行うことにより当該他車両との間の相対速度を検出すると共に、その検出速度に応じて周波数が変化するドップラー周波数信号を合成する構成とすることができる。
【００３３】
受信機２ｂ〜５ｂでの受信信号の有無に応じて周辺車両の有無を判定することができるから、その判定結果を車内で表示して運転者に報知する構成とすることも可能である。
送受信ユニット２〜５による検知対象範囲を大小調整できる構成とすれば、狭い範囲から広い範囲にわたって車両１の周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測できるようになる。また、その送受信ユニット２〜５の検知対象範囲に指向性を持たせると共に、検知角度を変更できる構成とすれば、検知対象物の変更を容易に行い得るようになる。
【００３４】
車両１の駐車中においても送受信ユニット２〜５を動作させておけば、盗難防止アラームとして機能させることができる。
車両１が交差点に差しかかったときに前方の検知対象物との間の相対速度を計測して上記実施例のような音声信号を出力する構成とすれば、交差点内での事故を予防することが可能になる。
車内に設けられたディスプレイに対して、受信機２ｂ〜５ｂから出力されるドップラー周波数信号の変化に応じて色やサイズなどが変化する画面を補助的に表示する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す電気的構成図
【図２】 制御回路による制御内容を示すフローチャート
【図３】 車両の平面形状を模式的に示す図
【図４】 作用説明用の図３相当図
【符号の説明】
１は車両、２〜５は送受信ユニット（速度検知手段）、２ａ〜５ａは送信機（送信手段）、２ｂ〜５ｂは受信機（受信手段、信号発生手段）、６ａ〜６ｄはスピーカ（音声出力手段）、９はＡＶ装置（車載オーディオ装置）、１１は制御回路、１３は車両（検知対象物）を示す。
Claims (5)
- 自車両とその周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測する速度検知手段と、
この速度検知手段により計測された相対速度の変化に対応して周波数変化するドップラー周波数信号を出力する信号発生手段と、
車両運転者に向けて前記ドップラー周波数信号の周波数変化率に合わせて周波数が変化するように変調されたオーディオ音声信号を出力する車載オーディオ装置の音声出力手段とを備えた車両走行支援装置において、
前記音声出力手段は、前記オーディオ音声信号の出力状態で前記信号発生手段から前記ドップラー周波数信号が出力されたときに当該オーディオ音声信号をドップラー周波数信号の周波数変化率に合わせて変調し、オーディオ音声信号の出力停止期間中に前記信号発生手段から前記ドップラー周波数信号が出力されたときに所定のデフォルト音声信号をドップラー周波数信号の周波数変化率に合わせて変調した状態で出力することを特徴とする車両走行支援装置。 - 自車両とその周辺に存在する検知対象物との間の相対速度を計測する速度検知手段と、
この速度検知手段により計測された相対速度の変化に対応して周波数変化するドップラー周波数信号を出力する信号発生手段と、
車両運転者に向けて前記信号発生手段からのドップラー周波数信号の周波数変化に追随して音量が変化するオーディオ音声信号を出力する車載オーディオ装置の音声出力手段とを備えた車両走行支援装置において、
前記音声出力手段は、オーディオ音声信号の出力状態で前記信号発生手段から前記ドップラー周波数信号が出力されたときに当該オーディオ音声信号の音量をドップラー周波数の変化に追従させて変化させ、オーディオ音声信号の出力停止期間中に前記信号発生手段から前記ドップラー周波数信号が出力されたときに所定のデフォルト音声信号をドップラー周波数の変化に追従させて音量変化させた状態で出力することを特徴とする車両走行支援装置。 - 前記音声出力手段は、複数個のスピーカを備えて構成され、
前記速度検知手段による検知対象物の存在位置方向を仮想音源としたオーディオ音声信号を出力する制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載の車両走行支援装置。 - 前記速度検知手段は、所定周波数の空中伝播信号を送信する送信手段と、検知対象物で反射された空中伝播信号を受信する受信手段とを備え、その受信手段による受信信号中のドップラー周波数成分に基づいて検知対象物との間の相対速度を計測するように構成されると共に、当該受信手段を前記信号発生手段に兼用する構成とされていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車両走行支援装置。
- 前記速度検知手段として、検知対象範囲が車両の左側方から後方にかけた方向に設定された第１の速度検知手段と、検知対象範囲が車両の右側方から後方にかけた方向に設定された第２の速度検知手段とが設けられ、
車両に備えられたターンシグナルスイッチが左折方向に操作されたときに前記第１の速度検知手段が有効化され、当該ターンシグナルスイッチが右折方向に操作されたときに前記第２の速度検知手段が有効化されることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車両走行支援装置。
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