JP5966897B2 - 運転サポート装置 - Google Patents

Description

本発明は、音情報によってドライバー（運転者）の運転サポート（運転支援）を行う運転サポート装置に関する。

ドライバーに対して「運転に有用な音情報」を「音声案内（車両の進行方向の歩行者の存在を知らせる音声案内、車線変更時に変更先の車両の存在を知らせる音声案内、車両のレーンはみ出しの可能性を知らせる音声案内、カーナビゲーションの音声案内など）」を用いて知らせる技術が知られている。

しかるに、「音声案内」の多様化により、「音声案内」を聞いて「何の情報」であるかを瞬時に判断・理解するのことが困難になっている。
そこで「音声案内」と「警告音（音声案内とは異なる音：チャイム音、ブザー音等）」を組み合わせる技術が提案されている。
ところが、「音声案内」に「警告音」を組み合わせても、脳の言語中枢が言葉（音声案内の内容）を理解するのに時間が必要となることに変わりがなく、多様化した「音声案内」を瞬時に理解することが困難になっている。

特開２００７−２１２３６８号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、多様化した「音声案内」をドライバーに素早く理解させることができる運転サポート装置の提供にある。

本発明の運転サポート装置は、音声（言葉）を用いた「音声案内」を右スピーカのみからドライバーの右耳へ直接的に与える。言語中枢は左脳にあるため、右耳に「音声案内」を直接的に与えることで、「音声案内」が他の音に阻害されずに優先的に言語中枢に届く。その結果、多様化した「音声案内」であってもドライバーが「音声案内」を素早く理解することが可能になる。

運転サポート装置における立体音響装置の構成図である。 （ａ）座席後方から見たスピーカ配置の説明図、（ｂ）バイノーラル再生により人が認識する音像定位（仮想音源）の説明図である。 左右スピーカで再生される「警告音」と「音声案内」の説明図である。 左右スピーカで再生される「警告音」と「音声案内」の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

以下の実施例は具体的な一例を示すものであって、本発明が実施例に限定されないことはいうまでもない。

［実施例１］
図１〜図４を参照して実施例１を説明する。
この実施例の運転サポート装置は、
（ａ）センサ類によって検出された自動車の運転状況等に応じて「運転に有用な音情報」のオーディオ信号（電気信号）を発生させる音情報発生部１と、
（ｂ）ドライバーαの右耳で再生音を生じさせる右耳用パラメトリックスピーカ２と、
（ｃ）ドライバーαの左耳で再生音を生じさせる左耳用パラメトリックスピーカ３と、
を備えて構成される。

「運転に有用な音情報」は、複数「音声案内」と、複数の「警告音」とを組み合わせたものであり、音情報発生部１は、複数の「音声案内のオーディオ信号（電気信号）」と、複数の「警告音のオーディオ信号（電気信号）」とを発生可能に設けられている。

複数の「音声案内」の一例は、
（ｉ）車両の右前方から歩行者の飛び出しを知らせる音声案内、
（ｉｉ）車両の左前方から歩行者の飛び出しを知らせる音声案内、
（ｉｉｉ）右車線変更時に右隣り車両の存在を知らせる音声案内、
（ｉｖ）左車線変更時に左隣り車両の存在を知らせる音声案内、
（ｖ）カーブ時に遠心力で車両がレーン右側へはみ出すのを知らせる音声案内、
（ｖｉ）カーブ時に遠心力で車両がレーン左側へはみ出すのを知らせる音声案内、
（ｖｉｉ）後退時に障害物の存在を知らせる音声案内、
（ｖｉｉｉ）シートベルトの未装着を知らせる音声案内、
などである（理解補助の一例であり、限定するものではない）。

複数の「警告音」の一例は、
（ｉ）ピピピ・、ピピピ・、
（ｉｉ）プププ・、プププ・、
（ｉｉｉ）ピピピピ、ピピピピ、
（ｖｉ）ププププ、ププププ、
（ｖ）ピーーー、ピーーー、
（ｖｉ）プーーー、プーーー、
（ｖｉｉ）ピッピー、ピッピー、
（ｖｉｉｉ）ピッピッ、ピッピッ、
などである（理解補助の一例であり、限定するものではない）。
警告音の連続発生回数や発生間隔を変えることで「異なる種類の警告音」を作っても良い。

なお、図２（ｂ）は、理解補助の一例であり、車両の右前方から歩行者の飛び出しを知らせる音声案内（右から人が来る！）をドライバーαの右側に定位させたものである。
また、図３、図４も、理解補助の一例であり、「シートベルトの未装着を知らせる音声案内（シートベルト）」と「警告音（ピッピッ）」とを組み合わせたものである。

ここで、音情報発生部１は、
（ｉ）車両の右側に関連した信号を発生する場合には、ドライバーαの右側で音像が定位するオーディオ信号（ドライバーαの右方向で音像が定位するバイノーラル信号）」を発生し、
（ｉｉ）車両の左側に関連した信号を発生する場合には、ドライバーαの左側で音像が定位するオーディオ信号（ドライバーαの左方向で音像が定位するバイノーラル信号）」を発生するものである。

バイノーラル録音は、人の頭部を模したダミーヘッドの左右の擬似耳内に配置した左右のマイクを用いて録音する２チャンネルの録音技術であり、一般的にはヘッドフォン装着者に立体音響を与えるための録音技術として知られるものである。
なお、この実施例におけるバイノーラル録音は、パラメトリックスピーカによりダミーヘッドに与えた再生音（音声案内と警告音の組み合わ音）を録音したものである（限定するものではない）。

右耳用パラメトリックスピーカ２は、音情報発生部１の発生する右チャンネル用のオーディオ信号（右チャンネル用の音声案内信号と警告音信号）を超音波変調してドライバーαの右耳へ向けて超音波を照射し、ドライバーαの右耳に直接的に再生音（右チャンネル用の音声案内と警告音）を発生させるものであり、
・ドライバーαの右耳へ向けて超音波を発生させる右スピーカＲ１と、
・音情報発生部１の発生する右チャンネル用のオーディオ信号を超音波周波数に変調する右用超音波変調部Ｒ２と、
・右用超音波変調部Ｒ２で変調された変調信号によって右スピーカＲ１を駆動する右用パワーアンプＲ３（例えば、Ｂ級アンプあるいはＤ級アンプ等）と、
を備える。

同様に、左耳用パラメトリックスピーカ３は、音情報発生部１の発生する左チャンネル用のオーディオ信号（左チャンネル用の音声案内信号と警告音信号）を超音波変調してドライバーαの左耳へ向けて超音波を照射し、ドライバーαの左耳に直接的に再生音（左チャンネル用の音声案内と警告音）を発生させるものであり、
・ドライバーαの左耳へ向けて超音波を発生させる左スピーカＬ１と、
・音情報発生部１の発生する左チャンネル用のオーディオ信号を超音波周波数に変調する左用超音波変調部Ｌ２と、
・左用超音波変調部Ｌ２で変調された変調信号によって左スピーカＬ１を駆動する左用パワーアンプＬ３（例えば、Ｂ級アンプあるいはＤ級アンプ等）と、
を備える。

右スピーカＲ１および左スピーカＬ１は、左右パラメトリックスピーカにおいて超音波を発生させる超音波発生手段であり、電気信号（アンプ駆動信号）を空気振動に変換して、人間の可聴帯域よりも高い周波数（２０ｋＨｚ以上）の空気振動を発生させる。
右スピーカＲ１および左スピーカＬ１に用いる具体的な超音波発生手段は限定するものではないが、具体的な一例としてこの実施例では、超音波の発生が可能な複数の圧電素子をアレイ状に集合配置したものである。

右スピーカＲ１は、運転座席βに座ったドライバーαの右耳に向けて超音波を放出し、左スピーカＬ１は、運転座席βに座ったドライバーαの左耳に向けて超音波を放出するものである。
具体的には、図２（ａ）に示すように、
（ｉ）右スピーカＲ１は、超音波照射方向（超音波照射の中心軸）がドライバーαの右耳位置に向けられて設置され、
（ｉｉ）左スピーカＬ１は、超音波照射方向（超音波照射の中心軸）がドライバーαの左耳位置に向けられて設置されるものである。

右スピーカＲ１および左スピーカＬ１の搭載位置は、限定されるものではなく、例えば、天井配置であっても良いし、ヘッドレストやシートに配置されるものであっても良いし、ダッシュボードやピラーに配置されるものであっても良い。
具体的な搭載例として、この実施例では、ドライバーαの上方に右スピーカＲ１および左スピーカＬ１を配置する例を示す。このように、右スピーカＲ１および左スピーカＬ１をドライバーαの上方に設置することにより、透過音や反射音が後部座席に聞こえるのを防ぐことができる。

右スピーカＲ１および左スピーカＬ１からドライバーαの耳位置までの距離Ｈは、限定するものではなく、車両の天井位置等によって変化するものである。
右スピーカＲ１と左スピーカＬ１の配置間隔Ｗも、限定するものではないが、助手席への反射を抑える目的で、例えば、１５ｃｍ以上（好ましくは２０ｃｍ以上）で、且つ４５ｃｍ以下に設けられている。

なお、右スピーカＲ１および左スピーカＬ１のそれぞれは、超音波照射方向が調整可能に設けられている（限定するものではない）。これにより、頭部の高さ位置や、座席の前後位置に応じて、超音波の照射方向を、常にドライバーαの左右の耳位置へ正確に向けることができる。

パラメトリックスピーカの作動を説明する。
音情報発生部１が「音声案内のオーディオ信号」と「警告音のオーディオ信号」とを交互に発生すると、「音声案内および警告音のオーディオ信号を超音波変調した超音波」が、右スピーカＲ１および左スピーカＬ１からドライバーαの左右の耳に向けて照射される。

右スピーカＲ１および左スピーカＬ１からドライバーαの左右の耳に向けて照射された「音声案内および警告音のオーディオ信号を超音波変調した超音波」を変調した超音波は、空気中を伝播するにつれて、空気の粘性等によって波長の短い超音波が歪んで鈍（なま）される。すると、伝播途中の空気中において超音波に含まれていた振幅成分が自己復調され、ドライバーαの左右の耳において「音声案内および警告音」が再生される。あるいは、復調前にドライバーαの頭部に到達した超音波がドライバーαの頭部（耳付近等）において自己復調することでドライバーαの左右の耳において「音声案内および警告音」が再生される。
このように、ドライバーαの左右の耳元において直接的に再生音を発生されることで、ヘッドフォンとほぼ同様の再生音をドライバーαに与えることができる。

この実施例の運転サポート装置は、上述したように、右スピーカＲ１と左スピーカＬ１を用いてドライバーαの右耳と左耳に「音声案内と警告音」を発生させて、ドライバーαに「運転に有用な音情報」を与えるものである。
この実施例の運転サポート装置は、「音声案内」を発生させる際、右スピーカＲ１のみからドライバーαの右耳へ「音声案内」を発生させる。

右スピーカＲ１からドライバーαの右耳へ「音声案内」を発生させている時は、
（ｉ）図３に示すように、左スピーカＬ１からドライバーαの左耳へ「警告音」を継続して与え、警告を強調するものであっても良いし、
（ｉｉ）図４に示すように、左スピーカＬ１を無音にして、右耳への「音声案内」を聞き取り易くしても良い。

（実施例の効果１）
この実施例の運転サポート装置は、図３、図４に示すように、「音声案内」と「警告音」を組み合わせた「運転に有用な音情報」を発生する際、「音声案内」を右スピーカＲ１のみからドライバーαの右耳へ直接的に与える。言語中枢は左脳にあるため、右耳に「音声案内」を直接的に与えることで、「音声案内」が他の音に阻害されずに優先的に言語中枢に届く。その結果、多様化した「音声案内」であってもドライバーαが与えられた「音声案内」を素早く理解することが可能になる。
即ち、「音声案内」が多様化しても、本発明によってドライバーαに与えられた「音声案内」を、ドライバーαが素早く理解することができる。

（実施例の効果２）
この実施例の運転サポート装置は、「パラメトリックスピーカ」により、「ドライバーαのみ」に「運転に有用な音情報」を与える。
これにより、ドライバーα以外の乗員にとって、「運転に有用な音情報」が煩わしく感じることがない。例えば深夜のバスの走行中において「運転に有用な音情報」を乗客に聞こえなくすることができるとともに、ドライバーαのみ「運転に有用な音情報」を聴くことができる。

（実施例の効果３）
この実施例の運転サポート装置は、「音声案内」をリズム化している。「音声案内」をリズム化することで「平坦な音声案内（抑揚なく単調な音声案内）」に比較して、「音声案内」が聞き取り易くなる。
このため、「音声案内」が多様化しても、「音声案内」が聞き取り易くなることで、聞き違いによる誤判断を防ぐことができる。

（実施例の効果４）
この実施例の運転サポート装置は、ドライバーαに与える音情報に「サブリミナルの音情報」を含ませている。
具体的に、この実施例に用いる右スピーカＲ１および左スピーカＬ１は、超音波発生手段であるため、ドライバーαには直接聞こえない「超音波周波数によって設けた音情報」を「サブリミナルの音情報（サブリミナルの音声案内）」としてドライバーαに与えるものである。
「サブリミナルの音情報」によってドライバーαが無意識的に「運転に有用な音情報」を理解するため、「音声案内」が多様化しても、サブリミナル効果によって「音声案内」を素早く理解することが可能になる。

（実施例の効果５）
この実施例の運転サポート装置は、「異なる内容の音声案内」と「異なる警告音」とがそれぞれ個別に対応して組み合わされる。即ち、「音声案内の内容」に応じて組み合わされる「警告音」が異なるものである。
これにより、ドライバーαの慣れ（学習）により、「警告音」と「音声案内」とが無意識でリンクするようになり、「警告音」の冒頭が聞こえるだけで「音声案内の内容」を無意識に推測するようになる。
その結果、「音声案内」が多様化しても、組み合わされる「警告音」と慣れによるドライバーαの学習効果によって「音声案内」を瞬時に理解することが可能になる。

上記の実施例では、パラメトリックスピーカを用いる例を示したが、ダイナミックスピーカを用いても良い。
もちろん、運転サポート装置を「音楽やラジオ等の音響機器」と組み合わせて、ドライバーαのみに「音楽やラジオ等の音波」を付与可能に設けても良い。

Ｒ１ 右スピーカ
Ｌ１ 左スピーカ
α ドライバー

Claims (5)

1. 音声を用いた音声案内によって自動車のドライバー（α）に運転に有用な音情報を与える運転サポート装置において、
   この運転サポート装置は、右スピーカ（Ｒ１）と左スピーカ（Ｌ１）を用いてドライバー（α）の右耳と左耳に音声案内と警告音を発生させて、ドライバー（α）に運転に有用な音情報を与えるものであり、
   前記右スピーカ（Ｒ１）は、自動車の運転座席（β）に座ったドライバー（α）の右耳位置へ向けて超音波を照射して右耳に再生音を発生させる右耳用パラメトリックスピーカ（２）の超音波発生手段であり、
   前記左スピーカ（Ｌ１）は、前記運転座席（β）に座ったドライバー（α）の左耳位置へ向けて超音波を照射して左耳に再生音を発生させる左耳用パラメトリックスピーカ（３）の超音波発生手段であり、
   運転に有用な音情報のうちの音声案内は、前記右スピーカ（Ｒ１）のみからドライバー（α）の右耳へ直接与えることを特徴とする運転サポート装置。
2. 請求項１に記載の運転サポート装置において、
   音声案内は、リズム化されていることを特徴とする運転サポート装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の運転サポート装置において、
   ドライバー（α）に与える音情報には、サブリミナルの音情報が含まれることを特徴とする運転サポート装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の運転サポート装置において、
   異なる内容の音声案内と、異なる警告音とが、それぞれ個別に対応して組み合わされることを特徴とする運転サポート装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の運転サポート装置において、
   運転に有用な音情報のうちの音声案内は、前記右スピーカ（Ｒ１）のみからドライバー（α）の右耳へ与える一方、運転に有用な音情報のうちの警告音は、前記左スピーカ（Ｌ１）からドライバー（α）の左耳に与えることを特徴とする運転サポート装置。

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