(57)【要約】【課題】【解決手段】車両走行警告装置は、所定の周波数分布の固定音源信号を発生する固定音源信号発生部と、設定に応じたピーク周波数を有する周波数分布の可変音源信号を発生する可変音源信号発生部と、搭載された車両から取得した車速情報に基づいて車両の加速度区分を判定し、判定された加速度区分と最新の車速とに基づいてピーク周波数を設定する発音制御部と、固定音源信号とピーク周波数が設定された可変音源信号とを加算して出力する音源信号加算部とを備え、車両の速度に加え、加速度を考慮した車両走行警告音を発する。
2012070334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数分布の固定音源信号を発生する固定音源信号発生部と、
設定に応じたピーク周波数を有する周波数分布の可変音源信号を発生する可変音源信号発生部と、
搭載された車両から取得した車速情報に基づいて前記車両の加速度区分を判定し、判定された加速度区分と最新の車速情報とに基づいて前記ピーク周波数を設定する発音制御部と、
前記固定音源信号と前記ピーク周波数が設定された可変音源信号とを加算して出力する音源信号加算部と、を備えたことを特徴とする車両走行警告装置。
【請求項２】
前記発音制御部は、
前記車両の発進から所定時間後の車速に基づいて前記車両の加速度区分を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両走行警告装置。
【請求項３】
前記発音制御部は、
加速度区分毎に、所定の基準速度まで、車速が速くなるほど、前記ピーク周波数が段階的に高くなるように定められた規則に従って前記ピーク周波数を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両走行警告装置。
【請求項４】
前記規則は、加速度が大きい加速度区分ほど、前記ピーク周波数の段階数が少なくなるように定められていることを特徴とする請求項３に記載の車両走行警告装置。
【請求項５】
前記可変音源信号のピーク周波数の出力レベルは、前記固定音源信号の出力レベルよりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両走行警告装置。
【請求項６】
前記発音制御部は、
前記車両が停止した後、発進する毎に前記加速度区分を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両走行警告装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低騒音車両に搭載され、車両が走行していることを歩行者に感知させる車両走行警告装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車、電気自動車等のモーター走行自動車は、従来のエンジン自動車と比較して走行音が非常に小さく、特に低速走行中にはほとんど音がしないため、歩行者が自動車の接近に気が付かないという問題が指摘されている。【０００３】
このため、モーター走行自動車に、自動車が走行していることを想起させる音、例えば、録音や合成されたエンジン音、タイヤノイズ等を発音する車両走行警告装置を搭載し、低速走行時にその音を発音させることにより、歩行者に自動車の接近を感知させることが従来から提案されている。【０００４】
このような車両走行警告装置に関しては、車両が発進すると模擬タイヤノイズ告知音の車外へ発音を開始し、車速が早くなるに従って模擬タイヤノイズ告知音の音圧を下げたり、車両が所定の車速に達して告知音から走行付帯音へ移行する際の音色を制御したりすることも提案されている。更にアイドリング中に模擬アイドリング告知音を発音することも提案されている。また、特許文献１には、自動車の速度に応じて異なった音響を発生させるようにし、高速の場合には高い周波数成分を有する音響を発生させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、歩行者は、自動車の走行音により、自動車が接近してくることのみならず、その自動車の走行状態を経験的に判断している。このため、自動車の速度に応じて、発生させる音の高さを変更させることで、歩行者に対して有意義な情報を提供することができる。【０００７】
また、自動車の速度に加え、速度がどのように変化しているか、すなわち加速度を想起させることも、歩行者にとって危険を察知するのに重要な情報である。【０００８】
そこで本発明は、車両の速度に加え、加速度を考慮した車両走行警告音を発する車両走行警告装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の車両走行警告装置は、所定の周波数分布の固定音源信号を発生する固定音源信号発生部と、設定に応じたピーク周波数を有する周波数分布の可変音源信号を発生する可変音源信号発生部と、搭載された車両から取得した車速情報に基づいて前記車両の加速度区分を判定し、判定された加速度区分と最新の車速とに基づいて前記ピーク周波数を設定する発音制御部と、前記固定音源信号と前記ピーク周波数が設定された可変音源信号とを加算して出力する音源信号加算部と、を備えたことを特徴とする。【００１０】
ここで、前記発音制御部は、前記車両の発進から所定時間後の車速に基づいて前記車両の加速度区分を判定することができる。【００１１】
また、前記発音制御部は、加速度区分毎に、所定の基準速度まで、車速が速くなるほど、前記ピーク周波数が段階的に高くなるように定められた規則に従って前記ピーク周波数を設定することができる。【００１２】
このとき、前記規則は、加速度が大きい加速度区分ほど、前記ピーク周波数の段階数が少なくなるように定められていることができる。【００１３】
また、前記可変音源信号のピーク周波数の出力レベルは、前記固定音源信号の出力レベルよりも大きいことが望ましい。【００１４】
また、前記発音制御部は、前記車両が停止した後、発進する毎に前記加速度区分を判定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両の速度に加え、加速度を考慮した車両走行警告音を発する車両走行警告装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】車両走行警告装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車載された車両走行警告装置を模式的に示す図である。
【図３】固定音源信号発生部が発生させる音源信号の周波数分布を示す図である。
【図４】可変音源信号発生部が発生させる音源信号の周波数分布を示す図である。
【図５】自動車が発進してから２秒後の速度と、加速度区分との関係を示す図である。
【図６】加速度区分ごとの速度と可変音源信号ピーク周波数との関係を示す図である。
【図７】固定音源信号と可変音源信号とを加算した結果の信号の周波数分布を示す図である。
【図８】本実施形態の車両走行警告装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】速度と可変音源信号ピーク周波数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両走行警告装置の構成を示すブロック図である。本図に示すように車両走行警告装置１００は、車速情報取得部１１０、発音制御部１２０、固定音源信号発生部１３０、可変音源信号発生部１４０、音源信号加算部１５０を備えている。車両走行警告装置１００は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、インタフェース等を備えた情報処理装置を用いて構成することができる。
【００１８】
ここで、車両走行警告装置１００は、図２に示すように自動車３００に搭載され、自動車３００から車速情報を取得し、自動車３００の前方に備えられたスピーカー２００に音声信号を出力して発音することで歩行者に車両が走行していることを警告する装置である。自動車３００は、ハイブリッド自動車、電気自動車等のモーターを駆動源として備えた低騒音車の車両とすることができる。
【００１９】
図１において、車速情報取得部１１０は、自動車３００の車速情報を取得する。車速情報は、車速情報取得部１１０が自動車３００の車軸の回転数に比例したパルス信号である車速信号を計測することで取得されてもよいし、自動車３００が車速信号に基づいて計測した車速情報を入力することで取得されてもよい。車速情報は随時取得され、発音制御部１２０に出力される。
【００２０】
固定音源信号発生部１３０は、例えば、擬似エンジン音のような音を発音するための音源信号を発生させる。この音源信号は、例えば、エンジン車の２０００ｒｐｍのエンジン音をサンプリングしたり、録音することで得ることができる。音源信号のフォーマットは、アナログ形式であってもよいし、デジタル形式であってもよい。また、固定音源信号発生部１３０が発生する音源信号波、擬似エンジン音に限られず、走行音、タイヤノイズ等であってもよい。
【００２１】
図３は、固定音源信号発生部１３０が発生させる音源信号の周波数分布を示している。本図のように固定音源信号発生部１３０が発生させる音源信号は、所定の周波数帯域に一様に分布した周波数分布となっている。この周波数分布の概形は、変化せずに固定的であるとする。もちろん、エンジン音を模擬するために、多少の揺らぎを含んでいてよい。
【００２２】
可変音源信号発生部１４０は、図４に示すようにピークとなる周波数ｆｃを持った周波数分布の音源信号を出力する。ピーク周波数ｆｃの出力レベル（音圧）は、固定音源信号発生部１３０が出力する固定音源信号の出力レベル（音圧）よりも大きいものとする。ピーク周波数ｆｃは可変であり、例えば、２００Ｈｚ〜３ｋＨｚの範囲で設定できるものとする。本図の例では、ｆ１、ｆ２、ｆ３と変化している様子が示されている。このように、可変音源信号発生部１４０が出力する音源信号は、ピークとなる周波数を複数持つようにしてもよい。この場合、複数のピーク周波数は連動して変化するものとする。また、ピーク周波数ｆｃの高調波成分はできるだけ存在しない方が望ましい。
【００２３】
発音制御部１２０は、車両走行警告装置１００における警告音発音の制御を行なう機能部である。本実施形態では、自動車３００の速度が所定の速度以下である場合において警告音の発音を行なうものとする。所定の速度は、例えば、時速２０ｋｍとすることができる。低騒音車であっても、ある程度の速度からは、タイヤノイズや風切り音等が大きくなり、車両走行警告音を発音しなくても歩行者に感知されやすくなる。このため、時速２０ｋｍ等の所定の速度以下である場合において警告音の発音を行なうことにより、歩行者に対する必要な注意喚起を十分行なえるとともに、不必要な警告音の発音を行なわないで済むことになる。
【００２４】
発音制御部１２０は、加速度区分判定部１２１と可変音源周波数設定部１２２とを備えている。加速度区分判定部１２１は、車速情報取得部１１０が取得した自動車３００の車速に基づいて、自動車３００の加速度を測定し、加速度区分を判定する。
【００２５】
本実施形態においては、加速度区分判定部１２１は、自動車３００が発進してから２秒後の速度に基づいて加速度を測定し、その加速度に基づいて加速度区分を判定するものとする。図５は、自動車３００が発進してから２秒後の速度と、加速度区分との関係を示す図である。本図の例では、自動車３００が発進してから２秒後の速度が、時速３ｋｍ未満であれば極低加速の加速度区分１とし、時速３ｋｍ以上かつ時速５ｋｍ未満であれば低加速の加速度区分２とし、時速５ｋｍ以上かつ時速８ｋｍ未満であれば中加速の加速度区分３とし、時速８ｋｍ以上であれば急加速の加速度区分４としている。ただし、この区分は一例であり、他の区分や判定基準等を採用してもよい。
【００２６】
このように、発進してから２秒後の速度に基づいて加速度区分を判定することにより、例えば、自動車３００の加速度区分が、急加速の加速度区分４であれば、今後も速度が大きく上昇していくものと予測することができ、極低加速の加速度区分１であれば、しばらく低速度状態が継続するものと予測することができる。
【００２７】
上述のように車両走行警告音を停止状態から時速２０ｋｍまでの間発音させるものとすると、急加速の加速度区分４であれば、車両走行警告音が停止される時速２０ｋｍに短時間で達するものと予測される。そして、中加速の加速度区分３、低加速の加速度区分２、極低加速の加速度区分１になるに従って、時速２０ｋｍに達するのにより長い時間がかかるものと予測される。このため、警告音の高さも、時速２０ｋｍに達するまでの時間に応じた変化をすることが望ましい。
【００２８】
可変音源周波数設定部１２２は、加速度区分判定部１２１が判定した加速度区分と車速情報取得部１１０が取得した車速とに基づいて、可変音源信号発生部１４０が出力する音源信号のピーク周波数ｆｃを設定する。
【００２９】
可変音源周波数設定部１２２は、加速度区分に応じて、加速感が表れ、歩行者に自動車３００の走行状態を認識しやすい周波数を設定できるように、例えば、図６に示すような関係に従って、可変音源信号発生部１４０が出力する音源信号のピーク周波数ｆｃを設定する。
【００３０】
本図の例では、急加速の加速度区分４の場合には、接近を早く知らせる必要があるため、時速２０ｋｍに達するまでに、可変音源信号のピーク周波数ｆｃが、１ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、２ｋＨｚ、３ｋＨｚと、広い変化幅の４段階で上昇していくように設定され、高域の周波数をより高くすることでサイレンに近い音に聞こえるようになり、歩行者に対して、聴覚的に適度な緊張感を与えることができるようになる。
【００３１】
また、中加速の加速度区分３の場合には、時速２０ｋｍに達するまでに、可変音源信号のピーク周波数ｆｃが、３００Ｈｚ、５００Ｈｚ、６００Ｈｚ、８００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚと、６段階で上昇していくように設定される。
【００３２】
また、低加速の加速度区分２の場合には、時速２０ｋｍに達するまでに、可変音源信号のピーク周波数ｆｃが、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、５００Ｈｚ、６００Ｈｚ、８００Ｈｚ、１ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、２ｋＨｚと、９段階で上昇していくように設定される。
【００３３】
また、極低加速の加速度区分１の場合には、時速２０ｋｍに達するまでに、可変音源信号のピーク周波数ｆｃが、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、５００Ｈｚ、６００Ｈｚ、７００Ｈｚ、８００Ｈｚ、９００Ｈｚ、１ｋＨｚ、１．１ｋＨｚ、１．２ｋＨｚ、１．３ｋＨｚ、１．４ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、１．６ｋＨｚ、１．７ｋＨｚ、１．８ｋＨｚ、１．９ｋＨｚ、２ｋＨｚと、１９段階で小刻みに上昇していくように設定される。
【００３４】
このように、本実施形態では、加速度区分に応じて、可変音源信号のピーク周波数の変化段階数を異ならせるようにしている。具体的には、加速度が大きいほど、速度の変化時間が短いため、変化段階数を少なくし、加速度が小さいほど、速度の変化時間が長いため、変化段階数を多くしている。また、急加速の加速度区分４では、他の加速度区分では２ｋＨｚまでなのに対して、３ｋＨｚまで上昇するようにしている。この結果、加速度が大きいほど、加速感がより強調されることになる。
【００３５】
音源信号加算部１５０は、固定音源信号発生部１３０が出力した固定音源信号と、可変音源信号発生部１４０が出力した可変音源信号とを加算し、音声信号としてスピーカー２００に出力する。図７は、固定音源信号と可変音源信号とを加算した結果の信号の周波数分布を示す図であり、図７（ａ）は、ピーク周波数がｆ１の場合を示し、図７（ｂ）は、ピーク周波数がｆ２の場合を示している。
【００３６】
ピーク周波数ｆｃの出力レベル（音圧）を、固定音源信号発生部１３０が出力する固定音源信号の出力レベル（音圧）よりも大きくしているため、加算された音声は、擬似エンジン音において、ピーク周波数ｆｃに対応した特定の周波数が強調された音に聞こえることになる。すなわち、自動車３００の速度が速くなるにしたがって、擬似エンジン音の強調された音成分が高くなっていく。なお、本実施形態では、固定音源信号と可変音源信号とを単純に加算して出力音声信号を生成するため、構成が簡易になり、設計の自由度が広がることになる。
【００３７】
次に、本実施形態の車両走行警告装置１００の動作について図８のフローチャートを参照して説明する。車両走行警告装置１００の発音制御部１２０は、車速情報取得部１１０が取得した自動車３００の車速情報を随時入力しており、自動車３００が初期状態である停止状態から発進したかどうかを判定する（Ｓ１０１）。なお、停止状態においても、エンジン車のアイドリング音を模擬するために、固定音源信号発生部１３０が出力する固定音源信号に基づく音声をスピーカー２００から出力するようにしてもよい。このとき、擬似アイドリング音においては、音量を低下させるようにしてもよい。
【００３８】
自動車３００が発進すると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、発音制御部１２０の加速度区分判定部１２１が、発進から２秒後の自動車３００の速度に基づいて加速度区分を設定する（Ｓ１０２）。加速度区分は、図５に示した規則に従って、加速度の小さい順に「加速度区分１」「加速度区分２」「加速度区分３」「加速度区分４」のいずれかに区分されるものとする。
【００３９】
加速度区分が設定されると可変音源周波数設定部１２２が、車速情報取得部１１０が取得した自動車３００の速度が時速２０ｋｍ以下であるかどうかを判定する（Ｓ１０３）。時速２０ｋｍ以下でなければ（Ｓ１０３：Ｎｏ）、警告音を発する必要がないため、速度が時速２０ｋｍ以下になるまで、発音処理を行なわない。すなわち、固定音源信号発生部１３０の固定音源信号出力および可変音源信号発生部１４０の可変音源信号出力を停止させる。
【００４０】
時速２０ｋｍ以下であれば（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、設定された加速度区分において、その時速に対応する周波数を、図６に示した規則に従って可変音源信号発生部１４０に設定し（Ｓ１０４）、可変音源信号を出力させる。ただし、発進から２秒間は可変音源信号を出力しない、または、予め設定された周波数の可変音源信号を出力する。また、固定音源信号発生部１３０に固定音源信号を出力させる（Ｓ１０５）。
【００４１】
そして、音源信号加算部１５０が、固定音源信号発生部１３０が出力する固定音源信号と、可変音源信号発生部１４０が出力する可変音源信号とを加算して、スピーカー２００に音声信号として出力することにより、固定音源信号と可変音源信号とが重畳された警告音が発音される（Ｓ１０６）。
【００４２】
時速２０ｋｍ以下の判定処理（Ｓ１０３）以降の処理は、自動車３００が停止するまで繰り返される（Ｓ１０７）。すなわち、自動車３００の速度が時速２０ｋｍを超えた後、時速２０ｋｍ以下に再度減速した場合も、発進時の加速度区分および車速に応じた警告音が発音されることになる。ただし、減速時には、図５とは別の規則に従って加速度区分を別途判定し、別途判定された加速度区分と自動車３００の速度とに基づいて設定された周波数の可変音源信号を用いた警告を発音するようにしてもよい。
【００４３】
自動車３００が停止すると（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、処理（Ｓ１０１）に戻り、加速度区分をリセットし、再度発進判定を行ない、発進が検出されると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、新たな加速度区分を設定する（Ｓ１０２）。
【００４４】
以上の動作を行なうことにより、自動車３００が、例えば、図９（ａ）に示すような速度変化を行なった場合、可変周波数音源信号のピーク周波数は図９（ｂ）のように変化することになる。すなわち、急加速である加速度区分４の車両Ａは、短時間の間に変化幅の大きい４段階でピーク周波数が上昇し、極低加速である加速度区分１の車両Ｂは、長時間かけて変化幅の小さい１９段階でピーク周波数が上昇していくことになる。
【００４５】
この結果、加速度が大きいほど、大きな周波数変化量で急激に、例えばサイレンに近い音に変化させていくことになり、加速感がより強調され、歩行者に自動車３００の接近に対する適度な緊張感を与えることができる。また、極低加速の場合においても、単に警告音を発するのではなく、徐々に周波数を変化させながら自動車３００が走行することで歩行者の注意を喚起することができる。
【００４６】
このように、本実施形態の車両走行警告装置１００によれば、自動車３００の速度に加え、加速度を考慮した周波数特性の車両走行警告音を発するようにしているため、歩行者にとって、より危険を察知しやすい有意義な情報を通知することができるようになる。
【符号の説明】
【００４７】
１００…車両走行警告装置
１１０…車速情報取得部
１２０…発音制御部
１２１…加速度区分判定部
１２２…可変音源周波数設定部
１３０…固定音源信号発生部
１４０…可変音源信号発生部
１５０…音源信号加算部
２００…スピーカー
３００…自動車
【図１】
2012070334.tif 000003
【図２】
2012070334.tif 000004
【図３】
2012070334.tif 000005
【図４】
2012070334.tif 000006
【図５】
2012070334.tif 000007
【図６】
2012070334.tif 000008
【図７】
2012070334.tif 000009
【図８】
2012070334.tif 000010
【図９】
2012070334.tif 000011
【国際調査報告】
2012070334.tif 000012
2012070334.tif 000013