JP6627361B2 - 運転情報記録装置、運転情報再生装置、制御装置、運転情報記録方法、及び運転情報記録プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両運転中の映像や音などの運転情報を記録する運転情報記録装置、運転情報再生装置、制御装置、運転情報記録方法、及び運転情報記録プログラムに関する。

近年、運転情報記録装置（ドライブレコーダ）を設置している車両が増えている。運転情報記録装置に運行中の映像や音を記録することにより、事故の原因究明やトラブルの解決に大きく寄与する。事故やトラブルの原因を撮影した画像が、カメラの画角から外れて録画されていない場合、録音データに頼ることになる。

特開２００１−１０６１２３号公報

車内に設置されたマイクで集音された音には、大きなロードノイズが含まれる。また車外の音は車内に透過した成分しか車内のマイクで集音されない。従って、録音データの音が不鮮明なことにより十分な問題解決に至らない場合もある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両運行中の音を高音質に記録する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の運転情報記録装置（１）は、車両（５）を構成している部材であり、前記車両（５）外から到来する音を前記車両（５）内に透過し、前記車両（５）内から到来する音を前記車両（５）外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部（１１）と、前記車両（５）内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部（１２）と、前記第１音検出部（１１）で検出された音信号、及び前記第２音検出部（１２）で検出された音信号の少なくとも一方を記録媒体（３０）に記録するデータ記録部（２３）と、を備える。前記記録媒体（３０）に記録された前記第１音検出部（１１）で検出された音信号から、前記第２音検出部（１２）で検出された音信号をノイズ成分として除去するように補正されている、又は前記記録媒体（３０）に記録された前記第２音検出部（１２）で検出された音信号から、前記第１音検出部（１１）で検出された音信号をノイズ成分として除去するように補正されている。

本発明の別の態様もまた、運転情報記録装置（１）である。この装置（１）は、車両（５）を構成している部材であり、前記車両（５）外から到来する音を前記車両（５）内に透過し、前記車両（５）内から到来する音を前記車両（５）外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部（１１）と、前記車両（５）内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部（１２）と、前記第１音検出部（１１）で検出された音信号および前記第２音検出部（１２）で検出された音信号を記録媒体（３０）に記録するデータ記録部（２３）と、を備える。前記第１音検出部（１１）により生成された音信号から、前記車両（５）内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する前記第２音検出部（１２）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部（１２）により生成された音信号から、前記第１音検出部（１１）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行する信号処理部（４３）と、前記信号処理部（４３）により補正された前記第１音検出部（１１）により生成された音信号、又は前記信号処理部（４３）により補正された前記第２音検出部（１２）により生成された音信号を再生する音再生部（５１）と、を備えた運転情報再生装置（２）へ前記第１音検出部（１１）で検出された音信号および前記第２音検出部（１２）で検出された音信号を送信する。

本発明のさらに別の態様は、運転情報再生装置（２）である。この装置（２）は、車両（５）を構成している部材であり、前記車両（５）外から到来する音を前記車両（５）内に透過し、前記車両（５）内から到来する音を前記車両（５）外に透過する部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部（１１）と、前記車両（５）内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部（１２）と、前記第１音検出部（１１）で検出された音信号および前記第２音検出部（１２）で検出された音信号を記録媒体に記録するデータ記録部（２３）と、を少なくとも備えた運転情報記録装置（１）から、前記第１音検出部（１１）により生成された音信号、及び前記第２音検出部（１２）により生成された音信号を取得し、前記第１音検出部（１１）により生成された音信号から、前記第２音検出部（１２）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部（１２）により生成された音信号から、前記第１音検出部（１１）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行する信号処理部（４３）と、前記信号処理部（４３）により補正された前記第１音検出部（１１）により生成された音信号、又は前記信号処理部（４３）により補正された前記第２音検出部（１２）により生成された音信号を再生する音再生部（５１）と、を備える。

本発明のさらに別の態様は、制御装置（２０）である。この装置（２０）は、車両（５）を構成している部材であり、前記車両（５）外から到来する音を前記車両（５）内に透過し、前記車両（５）内から到来する音を前記車両（５）外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部（１１）により生成された音信号から、前記車両（５）内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部（１２）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部（１２）により生成された音信号から、前記第１音検出部（１１）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行する信号処理部（２１）と、前記信号処理部（２１）により補正された前記第１音検出部（１１）で検出された音信号、及び前記信号処理部（２１）により補正された前記第２音検出部（１２）で検出された音信号の少なくとも一方を記録媒体（３０）に記録するデータ記録部（２３）と、を備える。

本発明のさらに別の態様は、運転情報記録方法である。この方法は、車両（５）を構成している部材であり、前記車両（５）外から到来する音を前記車両（５）内に透過し、前記車両（５）内から到来する音を前記車両（５）外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部（１１）により生成された音信号から、前記車両（５）内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部（１２）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部（１２）により生成された音信号から、前記第１音検出部（１１）により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行するステップと、補正された前記第１音検出部（１１）で検出された音信号、及び補正された前記第２音検出部で検出された音信号（１２）の少なくとも一方を記録媒体（３０）に記録するステップと、を有する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、車両運行中の音を高音質に記録することができる。

本発明の実施の形態に係る運転情報記録装置の設置例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る運転情報記録装置の構成を示すブロック図である。 図２の信号処理部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る運転情報記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る運転情報再生装置の構成を示すブロック図である。

車両に設置された運転情報記録装置は主に、事故やヒヤリハット時の記録、安全運転の指導などに用いられる。タクシー会社や運送会社などでは車両の運用管理、個人用途ではドライブ中の風景の撮影などにも使用される。例えば、交差点での出合い頭の事故の場合、運転手同士で信号の色で言い合いになってしまうケースがある。また、いわゆる当たり屋が故意に交通事故を発生させ、保険金や示談金を請求してくるケースもある。このようなケースにおいて、運転情報記録装置の記録情報が大いに役に立つ。

運転情報記録装置は、大きく分けると常時記録型とイベント記録型の２種類がある。画像を常時記録する常時記録型では多くの記録容量が必要になる。一方、イベント記録型では、事故などが発生した際にその前後の画像を記録するため記録容量を節約できる。また、記録媒体の記録領域を常時記録用とイベント記録用に分けて、常時記録用の画像の解像度／フレームレートを下げることにより、常時記録型とイベント記録型の両方の特徴を兼ね備えるハイブリッド型もある。

従来の運転情報記録装置に使用されていたカメラは、ＶＧＡ（640×480ピクセル）の解像度が主流であり、事故状況を撮影した画像としては不鮮明であった。近年の運転情報記録装置に使用されるカメラは高画素化が進んでおり、フルＨＤ（1920×1080ピクセル）の解像度のものが商品化されている。鮮明な画像を撮影できるようになっているが、その分、記録容量をより多く使用する状況になっている。

記録容量を節約する手法として、加速度センサで車両の異常な動きを検知し、その前後の情報を記録する手法が提案されている。しかしながら、加速度センサだけでは小さな衝撃に反応しない場合がある。

また、通常状態では車両周辺を低フレームレートで撮像・記録し、磁気センサ、人体センサの検知信号により他の車両や人物の接近を検知すると、高フレームレートで撮像・記録する手法も提案されている。しかしながら、センサが反応しない場合、事故発生時の映像が低フレームレート画質で記録されることになる。

運転情報記録装置には、車外を撮影するものの他に車室内を撮影するものもあり、その場合、運転手の過失の有無に関する映像データを記録することができる。しかしながら、車室内を撮影するためのカメラの設置に抵抗を感じるユーザは少なくない。そこで車室内にマイクを設置して、ウインカの操作音などを録音することが行われている。

このように既存の運転情報記録装置の多くは、車室内にマイクを設置しており、車外には設置していない。そのため運転情報記録装置の録音データには、車内に透過した音しか残っていなかった。例えば、出会い頭の衝突事故において、相手方車両がカメラに映っていない場合、ブレーキやクラクションの音などから状況を推測することになる。しかしながら、他車のタイヤ、ブレーキ、クラクション、サイレン、踏切などの音は、静粛性能が高い車両において車室内に透過しにくいため、車室内のマイクで録音される場合、低音質になっていた。一方、静粛性能が低い車両においては、騒音（車外からの透過音やロードノイズ）が大きく、車室内におけるウインカの操作音などを高音質に録音することができなかった。

そこで、車室外の音を集音し車室内で再生することで、車室外の音を車室内のマイクで集音する装置が提案されている。しかしながら、車外の音を集音するために車外（具体的にはキャビン外側）にマイクを設置した場合、走行や天候による風でマイクに吹かれが生じる。高速走行時には風防をつけても対応しきれなくなる。また、防水に対応していない風防では、雨によりマイクが濡れて損傷する可能性がある。さらに、車外に設置されるマイクは車室内に設置されるマイクと比較して設置環境が悪いため性能が劣化しやすい。

また、車両の外部にマイクやセンサを設置し、車外の音を車速等の車両状態に応じて収集し、音情報として運転者に対して提供する装置が提案されている。しかしながら、この装置では運転者に対する通知音が仮想的な音源になり実際の音と異なる。

いずれの場合も車室内に設置されたマイクには、車内の音と、透過された車外の音と、ロードノイズが同時に集音される。従って、どの音が車外から透過されてきた音かを識別することは難しい。

以下に説明する実施の形態では、これらの課題を解決するために、振動センサを使用することで、車外にマイクを設置することなく車外の音を集音し、車内と車外の音源を分離し、ロードノイズの影響を低減する技術を提供する。

図１は、本発明の実施の形態に係る運転情報記録装置１の設置例を示す図である。運転情報記録装置１は、車両５のフロントガラス６の内側（例えば、ルームミラー裏側近傍）に設置される。例えば、運転情報記録装置１の装着具（マウントベース、ホルダ、ステイともいう）の裏面と、フロントガラス６の内側を両面テープで固定する。本明細書では車外前方を撮影する例を想定するため、カメラの向きを車外前方を画角１０ａとする向きに設置する。

（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る運転情報記録装置１の構成を示すブロック図である。運転情報記録装置１は、撮像部１０、振動センサ部１１、マイク部１２、Ｇセンサ部１３及び制御部２０を備える。本実施の形態ではマイク部１２、Ｇセンサ部１３及び制御部２０は、本体筐体内に設けられる。撮像部１０は本体筐体内に設けられてもよいし、装着具に取り付けられてもよいし、外付けでもよい。装着具に取り付けられる場合、又は外付けされる場合、撮像部１０と制御部２０とが配線で接続される。振動センサ部１１は、車両５を構成している所定の部材に固定されて設置される。振動センサ部１１と制御部２０とは配線で接続される。

制御部２０は、信号処理部２１、記録データ作成部２２、データ記録部２３及びイベント検出部２４を含む。これらの機能ブロックは、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

撮像部１０は、固体撮像素子及び画像信号処理回路（不図示）を含む。当該固体撮像素子は例えば、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤイメージセンサで構成され、入射光を電気的な画像信号に変換する。当該画像信号処理回路は、当該固体撮像素子から出力される画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、ノイズ除去などの信号処理を施し、記録データ作成部２２に出力する。

本実施の形態では撮像部１０は、車両前方を撮影するべくフロントガラス６の内側に設置される。なお撮像部１０の撮影方向は、車両前方に限るものではなく、車両後方、車両側方であってもよい。その場合、撮像部１０はそれらの方向を撮影可能な位置に設置される。なお撮像部１０は、車室内の運転者や同乗者を撮影する向きに設置されてもよい。また、撮像部１０の数は１つに限らず複数であってもよい。１つの撮像部１０で撮影できる範囲は設置位置とレンズの性能に左右される。撮像部１０には死角があるため、複数の撮像部１０を設置することで死角を減らすことができる。

振動センサ部１１は、設置された部材の固体振動を検出して電気的な音信号（以下、第１音信号という）に変換して信号処理部２１に出力する。本実施の形態では振動センサ部１１は、フロントガラス６の内側に固定して設置される。例えば、振動センサ部１１を装着具に固定しておき、装着具をフロントガラス６に接着させると振動センサ部１１がフロントガラス６に接触する仕組みでもよい。この場合、振動センサ部１１はフロントガラス６に伝わる振動を検出して第１音信号に変換する。

フロントガラス６に伝わる振動は、車外から到来する音の透過時の振動、車内から到来する音の透過時の振動、車両走行による車両振動のそれぞれが合わさった複合振動信号である。車外から到来する音がフロントガラス６を透過する際の振動エネルギーは、下記（式１）で表すことができる。車内から到来する音がフロントガラス６を透過する際の振動エネルギーも下記（式１）で表すことができる。
入射音＝反射音＋吸収音＋透過音 ・・・（式１）

車両走行による車両振動（エンジンの振動や、路面から車体に伝わる振動）は、固体伝搬音としてフロントガラス６に伝わる。このフロントガラス６の振動によりロードノイズが発生している。このようにフロントガラス６の振動には、ロードノイズの原因となる振動も含まれる。

振動センサ部１１は例えば加速度センサを含み、当該加速度センサはフロントガラス６の振動を検出する。なお、加速度センサの代わりに聴診器を用いてもよい。この場合、聴診器をフロントガラス６に密着させ、フロントガラス６の固体振動を空気振動に変換し、その空気振動をマイクで集音する。聴診器に限らず、ダイヤフラム等により、固体振動を空気振動に変換する機構を有する他の機器を用いてもよい。

なお、振動センサ部１１の設置位置はフロントガラス６の内側に限定されない。例えば、サイドウインドウの内側、またはリアウインドウの内側に設置してもよい。この場合、側方または後方から到来する車外の音を高感度に集音することができる。また、ボンネット、ルーフ、ドアパネル、クォーターパネル、トランク、バンパー、ナンバープレートなどの、車両５を構成している板状部材の内部または内側に振動センサ部１１を設置してもよい。

一般的なサイドウインドウには開閉機構が付いているため、サイドウインドウに振動センサ部１１を設置すると、開閉機構の動きによる振動と干渉する恐れがある。サイドウインドウの代わりにドアパネルやクォーターパネルの内部に振動センサ部１１を設置すると、側方から到来する音を高感度に集音することができる。

撮像部１０の撮影方向と、高感度の音を集音したい方向を対応させるように振動センサ部１１を設置してもよい。撮像部１０の撮影方向が車両前方の場合、車両の前方からの音に対して略直交する面が大きい板状部材ほど、車両前方からの音を高感度に集音することができる。フロントガラス６、フロントバンパー、フロントナンバープレートは、車両前方からの音に対して略直交する面が相対的に大きい板状部材といえる。この内、フロントガラス６の内側が最も設置が容易であり、配線を最も短くすることができることから、本実施の形態ではフロントガラス６の内側に設置する例を挙げている。

マイク部１２は、車両内の空気振動を検出して電気的な音信号（以下、第２音信号という）に変換して信号処理部２１に出力する。マイク部１２には、一般的な無指向性マイクを使用することができる。マイク部１２は車室内に設置されているため車内全体の音を集音することができる。車内の音は、車外から透過した音、車内の音、車両の走行音のそれぞれが合わさった複合音信号である。

振動センサ部１１は、第１音信号をＡ／Ｄ変換して信号処理部２１に出力し、マイク部１２は、第２音信号をＡ／Ｄ変換して信号処理部２１に出力する。第１音信号および第２音信号はそれぞれ、Ａ／Ｄ変換器で、可聴域の周波数帯域（20[Hz]〜20[kHz]）に対応するサンプリングレートでサンプリングされる。例えば、サンプリングレートを48[kHz]に設定することで、24[kHz]までの音を集音することが可能になる。

なお、サンプリングレートは48[kHz]に限定されるものではなく、演算量を低減させるためにサンプリングレートを低く設定してもよい。例えば、サンプリングレートを8[kHz]に設定した場合、4[kHz]までの音を集音することができる。制御部２０の処理能力が低い場合、演算量を低く抑える必要がある。サンプリングレートを下げれば演算量を抑えることができるが、録音データの音質が低下する（トレードオフ関係）。

なお、Ａ／Ｄ変換器は、振動センサ部１１及びマイク部１２のそれぞれの内部に設けられてもよいし、制御部２０内の信号処理部２１の前段に設けられてもよい。

信号処理部２１は、振動センサ部１１から入力される第１音信号を、マイク部１２から入力される第２音信号を利用して補正する。具体的には振動センサ部１１から入力される第１音信号から、マイク部１２から入力される第２音信号をノイズ成分として除去するよう処理する。これにより、車内の音とロードノイズが低減され、車外の音が強調された車外音信号が生成される。

同様に信号処理部２１は、マイク部１２から入力される第２音信号を、振動センサ部１１から入力される第１音信号を利用して補正する。具体的にはマイク部１２から入力される第２音信号から、振動センサ部１１から入力される第１音信号をノイズ成分として除去するよう処理する。これにより、車外の音とロードノイズが低減され、車内の音が強調された車内音信号が生成される。

以下、２つの適応フィルタを使用して、振動センサ部１１から入力される第１音信号とマイク部１２から入力される第２音信号から車外音信号と車内音信号を生成する例を説明する。適応フィルタは、参照信号と誤差信号を用いて応答信号を生成し、所望信号（目標信号）から当該応答信号を差し引くことで出力信号を生成する。当該出力信号を誤差信号として適応フィルタにフィードバックさせてフィルタ係数を更新する。

適応フィルタをノイズキャンセルに使用する場合、参照信号がノイズ、所望信号がノイズを含む音信号、出力信号がノイズが除去された音信号となる。ノイズ源から集音部までの未知システムを適応フィルタで推定することにより、高精度にノイズを除去することができる。

図３は、図２の信号処理部２１の構成例を示すブロック図である。信号処理部２１は、第１適応フィルタ２１ａ、第１減算部２１ｂ、第２適応フィルタ２１ｃ及び第２減算部２１ｄを含む。第１適応フィルタ２１ａ及び第２適応フィルタ２１ｃには、ＬＭＳ（Least Mean Square）、ＮＬＭＳ（Normalized Least Mean Square）などの既存のアルゴリズムを使用することができる。

第１適応フィルタ２１ａには参照信号として、マイク部１２から第２音信号が入力され、第１減算部２１ｂから誤差信号が入力される。第１適応フィルタ２１ａは当該誤差信号をもとにフィルタ係数を適応的に変更する。第１適応フィルタ２１ａは第２音信号にフィルタ係数を掛けて応答信号を生成し、第１減算部２１ｂに出力する。

第１減算部２１ｂは、所望信号として振動センサ部１１から入力される第１音信号から、第１適応フィルタ２１ａから入力される応答信号を減算して車外音信号を生成し、記録データ作成部２２に出力する。当該車外音信号は、誤差信号として第１適応フィルタ２１ａにフィードバックされる。第１適応フィルタ２１ａは、当該誤差信号が０になるようにフィルタ係数を変更する。

第２適応フィルタ２１ｃには参照信号として、振動センサ部１１から第１音信号が入力され、第２減算部２１ｄから誤差信号が入力される。第２適応フィルタ２１ｃは当該誤差信号をもとにフィルタ係数を適応的に変更する。第２適応フィルタ２１ｃは第１音信号にフィルタ係数を掛けて応答信号を生成し、第２減算部２１ｄに出力する。

第２減算部２１ｄは、所望信号としてマイク部１２から入力される第２音信号から、第２適応フィルタ２１ｃから入力される応答信号を減算して車内音信号を生成し、記録データ作成部２２に出力する。当該車内音信号は、誤差信号として第２適応フィルタ２１ｃにフィードバックされる。第２適応フィルタ２１ｃは、当該誤差信号が０になるようにフィルタ係数を変更する。

振動センサ部１１から入力される第１音信号と、マイク部１２から入力される第２音信号に含まれる、車外の音と、車内の音と、ロードノイズの信号レベルの関係は、次の関係になる。車外の音は（第１音信号＞第２音信号）、車内の音は（第１音信号＜第２音信号）、ロードノイズは（第１音信号＞第２音信号）の関係になる。

信号処理部２１は、生成した車外音信号と車内音信号を記録データ作成部２２に出力する。なお信号処理部２１は、車外音信号と車内音信号を生成せずに、入力された第１音信号と第２音信号をそのまま記録データ作成部２２に出力してもよい。また生成した車外音信号と車内音信号と、入力された第１音信号と第２音信号の両方を記録データ作成部２２に出力してもよい。また車外音信号または車内音信号の一方のみを出力してもよい。

Ｇセンサ部１３は、車両５にかかる重力を電気的な信号（以下、重力信号という）に変換し、当該重力信号をＡ／Ｄ変換して記録データ作成部２２及びイベント検出部２４に出力する。Ｇセンサ部１３は例えば加速度センサを含み、当該加速度センサは車両５の加速、減速、旋回時などに発生する重力を検出する。

記録データ作成部２２は、撮像部１０から入力される画像信号、信号処理部２１から入力される車外音信号と車内音信号、Ｇセンサ部１３から入力される重力信号をもとに記録用データを作成する。記録データ作成部２２はバッファ２２ａを含み、入力される画像信号、車外音信号、車内音信号、重力信号をバッファ２２ａに一時記憶する。記録データ作成部２２はバッファ２２ａに記憶されたそれらの信号の同期をとり、記録用データに組み立てる。記録データ作成部２２は、組み立てたデータを圧縮符号化することができる。圧縮符号化すると記録するデータ量を削減することができる。

なお記録データ作成部２２で作成される記録データに含まれるデータは画像信号、音信号、重力信号に限定されない。例えば、位置情報、車速情報、アクセルペダルの開度情報、ブレーキペダルの開度情報、ステアリングの舵角情報、ウインカ情報、クラクション情報などが付加されてもよい。位置情報は、ＧＰＳ受信機から出力される緯度・経度情報を使用することができる。カーナビゲーションシステムやスマートフォンと連携して、緯度・経度情報を取得してもよいし、運転情報記録装置１内にＧＰＳ受信機を設けてもよい。その他の情報は、車両５のＥＣＵと連携して取得する。

データ記録部２３は、記録データ作成部２２により作成された記録用データを記録媒体３０に書き込んで保存する。記録媒体３０は不揮発性メモリであり、フラッシュメモリ、光ディスク、ハードディスク等が該当する。記録媒体３０は着脱自在なリムーバブルな記録媒体であってもよいし、データ記録部２３内に固定された記録媒体であってもよい。後者の場合、通信を介して再生用の機器に接続される。また図２に示していないが、運転情報記録装置１がディスプレイ、スピーカを備えた構成である場合、記録媒体３０に記録されたデータを自機で再生することができる。

イベント検出部２４は、Ｇセンサ部１３から入力される重力信号の単位時間あたりの変化量が閾値を超えた場合、イベントの発生を検出する。急発進、急停止、急旋回などの急な操作が行われた場合や、他の車両や障害物などに衝突した場合に重力信号が急激に変化し、イベント発生として検出される。

イベント検出情報は種々の処理に利用することができる。例えば、以下のような処理に利用することができる。記録媒体３０の容量が一杯になるとＦＩＦＯ方式で古いデータから上書きされるが、イベント検出情報がデータ記録部２３に通知されると、データ記録部２３は、イベント検出前後の設定された期間の記録用データを上書き禁止領域に別ファイルで記録する。当該ファイルは、ユーザによる削除操作がなされない限り、上書きされずに保存される。

イベント検出情報が信号処理部２１に通知されると、信号処理部２１は、イベント検出前後の設定された期間の第１音信号と第２音信号から、車外音信号と車内音信号を生成する。それ以外の期間は車外音信号と車内音信号を生成せずに第１音信号と第２音信号をそのまま記録データ作成部２２に出力する。この場合、イベント発生時以外の期間の負荷を軽くすることができ、制御部２０の消費電力を低減することができる。

イベント検出情報が記録データ作成部２２に通知されると、記録データ作成部２２は、イベント検出前後の設定された期間の車外音信号と車内音信号を記録用データに含める。それ以外の期間は車外音信号と車内音信号を記録用データに含めない、又は第１音信号と第２音信号を記録用データに含める。また、イベント検出情報が記録データ作成部２２に通知されると、記録データ作成部２２は、イベント検出前後の設定された期間の画像信号を記録用データに含める。それ以外の期間は画像信号を記録用データに含めない。このような方式を採用する場合、イベント発生時以外のデータ容量を削減することができる。

以上説明したように実施の形態１によれば、振動センサ部１１を設けることにより車外にマイクを追加することなく車外の音を集音することができる。合わせて車内に設置したマイクで車内の音を集音し、２つの集音部で集音した音信号に対して信号処理を実施することで、車内の音と車外の音を分離し、さらにロードノイズを低減することができる。従って、車両運行中の車外の音と車内の音を高音質で録音することができる。

より具体的に説明すると、振動センサ部１１をフロントガラス６の内側に装着することで、フロントガラス６に到来した車外の音を固体伝搬音として集音することができる。また振動センサ部１１を車内に設置することで、防水、防滴、防塵、防風の効果が得られる。従ってマイクを車外に設置する場合と比較して、経年劣化の影響が少なくなり耐久性が向上する。また本体と近接した位置に振動センサ部１１を設置できるため、コストが下がり、設置作業も容易である。

マイクを車外に設置する場合、防水型マイクに風防（ウィンドジャマー）を装着させることが考えられるが、コストが高くなる。また風防は防水性がないため、防水マイクと組み合わせて使用しても雨風の強い環境ではマイクを十分に保護することができず、経年劣化が進行する。

また、振動センサ部１１とマイク部１２でそれぞれ集音された音信号に対して、デジタル信号処理を実施することで、車外の音と車内の音を高精度に分離することができる。また振動センサ部１１で集音されたロードノイズと、マイク部１２で集音されたロードノイズが相殺されるためロードノイズが低減される。

具体的には振動センサ部１１で集音されたロードノイズが第２適応フィルタ２１ｃの参照信号として入力されることにより、車内音信号のロードノイズが低減される。フロントガラス６を介して車外から車内へ透過する信号は減衰し、反対に車内から車外に透過する信号も減衰する。この特性を利用して、２つの適応フィルタの入力信号と参照信号を入れ替えることで、車外の音と車内の音を高精度に分離することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る運転情報記録装置１の構成を示すブロック図である。図５は、本発明の実施の形態２に係る運転情報再生装置２の構成を示すブロック図である。実施の形態１では、振動センサ部１１の出力信号とマイク部１２の出力信号をもとに車外音信号と車内音信号を生成する信号処理部２１が、運転情報記録装置１の制御部２０内に設けられた。実施の形態２では信号処理部２１が、運転情報記録装置１の制御部２０に設けられずに、運転情報再生装置２の制御部４０内に設けられる。

実施の形態に２に係る運転情報記録装置１の記録データ作成部２２は、撮像部１０から入力される画像信号、振動センサ部１１から入力される第１音信号、マイク部１２から入力される第２音信号、Ｇセンサ部１３から入力される重力信号をもとに記録用データを作成する。

図５に示す運転情報再生装置２は、制御部４０、ディスプレイ部５０、スピーカ部５１及び操作部５２を備える。運転情報再生装置２は例えば、ＰＣ、タブレット、スマートフォン、カーナビゲーションシステム等の映像および音声を再生できる装置である。

制御部４０は、データ記録部４１、記録データ再生部４２及び信号処理部４３を含む。これらの機能ブロックは、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

データ記録部４１には、運転情報記録装置１で生成された記録用データが保存された記録媒体３０が装着される。なおケーブルや無線通信で運転情報記録装置１と運転情報再生装置２が接続される場合、運転情報記録装置１に装着された記録媒体３０に保存されている記録用データが、運転情報再生装置２に装着された記録媒体３０に転送される。

データ記録部４１は、記録媒体３０から記録用データを読み出し、記録データ再生部４２に渡す。記録データ再生部４２は、記録用データを画像信号、第１音信号、第２音信号、重力信号に分離する。なお記録用データが圧縮符号化されている場合、記録データ再生部４２は記録用データの分解に先立ち、記録用データを伸張復号する。

記録データ再生部４２はバッファ４２ａを含み、分解した画像信号、第１音信号、第２音信号、重力信号をバッファ４２ａに一時記憶する。記録データ再生部４２は、画像信号をディスプレイ部５０に出力し、第１音信号と第２音信号を信号処理部４３に出力する。

ディスプレイ部５０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等を備え、記録データ再生部４２から入力される画像信号を表示する。

信号処理部４３は、実施の形態１に係る信号処理部２１と同様の機能を備える。即ち、第１音信号を第２音信号を利用して補正して車外音信号を生成する機能と、第２音信号を第１音信号を利用して補正して車内音信号を生成する機能を備える。信号処理部４３は、操作部５２から設定された指示信号にもとづき、第１音信号、第２音信号、車外音信号、及び車内音信号のいずれかの信号をスピーカ部５１（またはヘッドフォン（不図示））に出力する。

操作部５２は、ユーザによる操作を受け付ける。本実施の形態では、信号処理部４３で信号処理を実施するか否かを指示する操作と、車外の音を再生させるか車内の音を再生させるか両方の音を再生させるかを指示する操作を受け付ける。操作部５２は、信号処理を実施するか否かを指示する指示信号と、再生させるチャンネルを指示する指示信号を記録データ再生部４２及び信号処理部４３に設定する。

記録データ再生部４２は、再生させるチャンネルが車外の音で信号処理を実施しない指示の場合、第１音信号のみを信号処理部４３に出力し、再生させるチャンネルが車内の音で信号処理を実施しない指示の場合、第２音信号のみを信号処理部４３に出力する。それ外の指示の場合、第１音信号と第２音信号の両方を信号処理部４３に出力する。

信号処理部４３は、再生させるチャンネルが車外の音で信号処理を実施しない指示の場合、第１音信号をそのままスピーカ部５１に出力し、再生させるチャンネルが車内の音で信号処理を実施しない指示の場合、第２音信号をそのままスピーカ部５１に出力する。再生させるチャンネルが車外の音および車内の音で、信号処理を実施しない指示の場合、第１音信号および第２音信号をそのままスピーカ部５１に出力する。

信号処理部４３は、再生させるチャンネルが車外の音で信号処理を実施する指示の場合、第１音信号を第２音信号を用いて補正して車外音信号を生成し、スピーカ部５１に出力する。再生させるチャンネルが車内の音で信号処理を実施する指示の場合、第２音信号を第１音信号を用いて補正して車内音信号を生成し、スピーカ部５１に出力する。再生させるチャンネルが車外の音および車内の音の両方で信号処理を実施する指示の場合、第１音信号を第２音信号を用いて補正して車外音信号を生成し、第２音信号を第１音信号を用いて補正して車内音信号を生成し、生成した車外音信号と車外音信号をスピーカ部５１に出力する。

以上説明したように実施の形態２によれば、信号処理部４３を再生側に設けたことにより、実施の形態１の効果を享受しつつ運転情報記録装置１の負荷を軽くすることができる。従って、運転情報記録装置１を低コストで作成することができる。また運転情報記録装置１の消費電力を低減することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

上述の実施の形態では、Ｇセンサ部１３及びイベント検出部２４を備える運転情報記録装置１を説明したが、常時記録型ではＧセンサ部１３及びイベント検出部２４は必須ではなく省略可能である。また映像を記録せず専ら音声を記録する運転情報記録装置１を作成することも可能である。その場合、撮像部１０を省略することができる。

また実施の形態では、車外の音と車内の音の両方を記録する例を説明したが、車外の音と車内の音の一方のみを記録する方式であってもよい。その場合でも、上述の信号処理を実施することにより、高音質化した音を記録することができる。

５ 車両、 ６ フロントガラス、 １ 運転情報記録装置、 ２ 運転情報再生装置、 １０ 撮像部、 １１ 振動センサ部、 １２ マイク部、 １３ Ｇセンサ部、 ２０ 制御部、 ２１ 信号処理部、 ２１ａ 第１適応フィルタ、 ２１ｂ 第１減算部、 ２１ｃ 第２適応フィルタ、 ２１ｄ 第２減算部、 ２２ 記録データ作成部、 ２２ａ バッファ、 ２３ データ記録部、 ２４ イベント検出部、 ３０ 記録媒体、 ４０ 制御部、 ４１ データ記録部、 ４２ 記録データ再生部、 ４２ａ バッファ、 ４３ 信号処理部、 ５０ ディスプレイ部、 ５１ スピーカ部、 ５２ 操作部。

Claims (10)

1. 車両を構成している部材であり、前記車両外から到来する音を前記車両内に透過し、前記車両内から到来する音を前記車両外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部と、
   前記車両内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部と、
   前記第１音検出部で検出された音信号、及び前記第２音検出部で検出された音信号の少なくとも一方を記録媒体に記録するデータ記録部と、を備え、
   前記記録媒体に記録された前記第１音検出部で検出された音信号から、前記第２音検出部で検出された音信号をノイズ成分として除去するように補正されている、又は前記記録媒体に記録された前記第２音検出部で検出された音信号から、前記第１音検出部で検出された音信号をノイズ成分として除去するように補正されていることを特徴とする運転情報記録装置。
2. 前記第１音検出部で検出された音信号から、前記第２音検出部で検出された音信号をノイズ成分として除去するよう処理し、前記第２音検出部で検出された音信号から、前記第１音検出部で検出された音信号をノイズ成分として除去するよう処理する信号処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の運転情報記録装置。
3. 前記信号処理部は、
   前記第２音検出部で検出された音信号にフィルタを掛けて応答信号を生成する第１適応フィルタと、
   前記第１音検出部で検出された音信号から、前記第１適応フィルタにより生成される応答信号を減算して出力する第１減算部と、
   前記第１音検出部で検出された音信号にフィルタを掛けて応答信号を生成する第２適応フィルタと、
   前記第２音検出部で検出された音信号から、前記第２適応フィルタにより生成される応答信号を減算して出力する第２減算部と、
   を含み、
   前記第１適応フィルタは、前記第１減算部から出力される誤差信号をもとにフィルタ係数を変更し、
   前記第２適応フィルタは、前記第２減算部から出力される誤差信号をもとにフィルタ係数を変更することを特徴とする請求項２に記載の運転情報記録装置。
4. 前記車両を構成している部材は、板状部材であり、
   前記第１音検出部は、前記板状部材の内側に設置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の運転情報記録装置。
5. 前記車両のフロントガラスの内側に設置される撮像部をさらに備え、
   前記データ記録部は、前記撮像部で撮像された映像信号を前記記録媒体に記録し、
   前記車両を構成している部材は、前記車両のフロントガラスであり、
   前記第１音検出部は、前記車両のフロントガラスの固体振動を検出するよう前記車両のフロントガラスの内側に設置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の運転情報記録装置。
6. 車両を構成している部材であり、前記車両外から到来する音を前記車両内に透過し、前記車両内から到来する音を前記車両外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部と、
   前記車両内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部と、
   前記第１音検出部で検出された音信号および前記第２音検出部で検出された音信号を記録媒体に記録するデータ記録部と、
   を備え、
   前記第１音検出部により生成された音信号から、前記車両内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する前記第２音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部により生成された音信号から、前記第１音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行する信号処理部と、前記信号処理部により補正された前記第１音検出部により生成された音信号、又は前記信号処理部により補正された前記第２音検出部により生成された音信号を再生する音再生部と、を備えた運転情報再生装置へ前記第１音検出部で検出された音信号および前記第２音検出部で検出された音信号を送信することを特徴とする運転情報記録装置。
7. 車両を構成している部材であり、前記車両外から到来する音を前記車両内に透過し、前記車両内から到来する音を前記車両外に透過する部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部と、前記車両内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部と、前記第１音検出部で検出された音信号および前記第２音検出部で検出された音信号を記録媒体に記録するデータ記録部と、を少なくとも備えた運転情報記録装置から、前記第１音検出部により生成された音信号、及び前記第２音検出部により生成された音信号を取得し、前記第１音検出部により生成された音信号から、前記第２音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部により生成された音信号から、前記第１音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行する信号処理部と、
   前記信号処理部により補正された前記第１音検出部により生成された音信号、又は前記信号処理部により補正された前記第２音検出部により生成された音信号を再生する音再生部と、
   を備えることを特徴とする運転情報再生装置。
8. 車両を構成している部材であり、前記車両外から到来する音を前記車両内に透過し、前記車両内から到来する音を前記車両外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部により生成された音信号から、前記車両内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部により生成された音信号から、前記第１音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行する信号処理部と、
   前記信号処理部により補正された前記第１音検出部で検出された音信号、及び前記信号処理部により補正された前記第２音検出部で検出された音信号の少なくとも一方を記録媒体に記録するデータ記録部と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
9. 車両を構成している部材であり、前記車両外から到来する音を前記車両内に透過し、前記車両内から到来する音を前記車両外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部により生成された音信号から、前記車両内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部により生成された音信号から、前記第１音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行するステップと、
   補正された前記第１音検出部で検出された音信号、及び補正された前記第２音検出部で検出された音信号の少なくとも一方を記録媒体に記録するステップと、
   を有することを特徴とする運転情報記録方法。
10. 車両を構成している部材であり、前記車両外から到来する音を前記車両内に透過し、前記車両内から到来する音を前記車両外に透過する部材に設置され、当該部材の固体振動を検出して電気的な音信号に変換する第１音検出部により生成された音信号から、前記車両内の空気振動を検出して電気的な音信号に変換する第２音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理、及び前記第２音検出部により生成された音信号から、前記第１音検出部により生成された音信号をノイズ成分として除去するように補正する処理の少なくとも一方を実行する処理と、
    補正された前記第１音検出部で検出された音信号、及び補正された前記第２音検出部で検出された音信号の少なくとも一方を記録媒体に記録する処理と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする運転情報記録プログラム。

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