(57)【要約】【課題】音源の接近態様に応じて運転支援の不要な作動を抑制可能な運転支援装置及び運転支援方法を提供する。【解決手段】運転支援装置は、互いに離隔して車両に配置された複数のマイク２１ａ、２１ｂと、複数のマイク２１ａ、２１ｂのそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出する位相差情報算出部１１と、第１期間における位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容を決定するとともに、第１期間より長い第２期間における位相差情報の変化に基づいて、決定した運転支援の内容を調整する運転支援制御部１３とを備える。これにより、位相差情報の変化に基づいて音源の接近態様を判定できるので、音源の接近態様に応じて運転支援の不要な作動を抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離隔して車両に配置された複数の集音部と、
前記複数の集音部のそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出する位相差情報算出部と、
第１期間における前記位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容を決定するとともに、前記第１期間より長い第２期間における前記位相差情報の変化に基づいて、決定した前記運転支援の内容を調整する運転支援制御部と、
を備える運転支援装置。
【請求項２】
前記位相差情報算出部は、前記位相差情報として、前記音信号間の位相差に基づいて音源の方向を算出する、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記運転支援制御部は、前記音源の方向が前記車両の前後方向から左右方向へ変化している場合には、左右方向から前後方向へ変化している場合より前記運転支援を抑制するように、前記運転支援の内容を調整する、請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記位相差情報算出部は、前記位相差情報として、前記音信号間の位相差と該位相差における前記音信号間の位相相関との関係を示す位相分布を算出する、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記運転支援制御部は、前記位相分布のピーク位置により表される音源の方向が前記車両の前後方向から左右方向へ変化している場合には、左右方向から前後方向へ変化している場合より前記運転支援を抑制するように、前記運転支援の内容を調整する、請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項６】
互いに離隔して車両に配置された複数の集音部のそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出し、
第１期間における前記位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容を決定するとともに、前記第１期間より長い第２期間における前記位相差情報の変化に基づいて、決定した前記運転支援の内容を調整すること、
を含む運転支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置及び運転支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転支援装置及び運転支援方法に関連して、例えば実開平５−９２７６７号公報に記載されるように、複数のマイクにより検出された音信号間の相関値に基づいて音源の接近を判定し、判定結果に基づいて運転支援を行う技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−９２７６７号公報
【特許文献２】特開２００８−２９９６７７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４６１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような技術では、音源の接近態様によっては運転支援が不要に作動するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、音源の接近態様に応じて運転支援の不要な作動を抑制可能な運転支援装置及び運転支援方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る運転支援装置は、互いに離隔して車両に配置された複数の集音部と、複数の集音部のそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出する位相差情報算出部と、第１期間における位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容を決定するとともに、第１期間より長い第２期間における位相差情報の変化に基づいて、決定した運転支援の内容を調整する運転支援制御部とを備える。
【０００７】
本発明に係る運転支援方法は、互いに離隔して車両に配置された複数の集音部のそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出し、第１期間における位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容を決定するとともに、第１期間より長い第２期間における位相差情報の変化に基づいて、決定した運転支援の内容を調整することを含む。
【０００８】
本発明に係る運転支援装置及び運転支援方法によれば、位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容が決定され、位相差情報の変化に基づいて運転支援の内容が調整される。これにより、位相差情報の変化に基づいて音源の接近態様を判定できるので、音源の接近態様に応じて運転支援の不要な作動を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、音源の接近態様に応じて運転支援の不要な作動を抑制可能な運転支援装置及び運転支援方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。
【図２】音源の方向の算出方法を示す図である。
【図３】位相分布の変化の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る運転支援方法を示すフローチャートである。
【図５】音源の接近状況の例を示す図である。
【図６】位相差情報の変化に基づく接近態様の判定例を示す図である。
【図７】位相差情報の変化に基づく接近態様の判定例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る運転支援装置及び運転支援方法を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
まず、図１から図３を参照して、本発明の実施形態に係る運転支援装置について説明する。運転支援装置は、音信号間の位相差情報に基づいて車両の運転支援を制御する装置である。
【００１３】
運転支援装置は、車両に搭載されており、図１に示すように、電子制御ユニット１０（ＥＣＵ１０）を中心として構成されている。ＥＣＵ１０には、マイクアレイ２１及び運転支援実行部２２が接続されている。
【００１４】
マイクアレイ２１は、互いに離隔して車両に配置された複数のマイク２１ａ、２１ｂ（集音部）により構成される。複数のマイク２１ａ、２１ｂは、例えば車両前面の左右それぞれに少なくとも１つずつ配置される。マイクアレイ２１により検出された音信号は、例えば、図示されていないマイクアンプ、帯域通過フィルタ、Ａ／Ｄコンバータなどにより処理されてＥＣＵ１０に入力される。なお、以下では、マイクアレイ２１が第１マイク２１ａ及び第２マイク２１ｂにより構成されており、第１マイク２１ａにより第１音信号を検出し、第２マイク２１ｂにより第２音信号を検出する場合を想定して説明する。
【００１５】
運転支援実行部２２は、車両の運転支援を実行する。運転支援実行部２２は、ヒューマン・マシン・インタフェース（ＨＭＩ）又はアクチュエータのうち少なくとも１つとして構成される。ＨＭＩとしては、例えば、モニタ、スピーカ、バイブレータが用いられる。ＨＭＩは、運転者に対する注意喚起等の報知支援を実行する。アクチュエータとしては、制御支援を行うために、例えば、ブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータが用いられる。アクチュエータは、いずれも図示されていないブレーキ装置又はステアリング装置に対する制御介入等の制御支援を実行する。
【００１６】
ＥＣＵ１０は、位相差情報算出部１１、位相差情報解析部１２、及び運転支援制御部１３を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを主体として構成されており、ＣＰＵによるプログラムの実行を通じて、位相差情報算出部１１、位相差情報解析部１２、及び運転支援制御部１３の機能を実現する。なお、位相差情報算出部１１、位相差情報解析部１２、及び運転支援制御部１３の機能は、２つ以上のＥＣＵにより実現されてもよい。
【００１７】
位相差情報算出部１１は、複数のマイク２１ａ、２１ｂのそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出する。位相差情報の算出結果は、図示されていない記憶部等に一時的に記憶される。位相差情報算出部１１は、位相差情報として、音源の方向、音信号間の位相差に関する位相分布、又は音信号間の位相差のうち少なくとも１つを算出する。
【００１８】
音源の方向θは、図２に示すように、式（１）、（２）を用いて車両の正面を基準として求められる。式中、τが複数のマイク２１ａ、２１ｂにより検出された音信号間の位相差（遅延量）、ｆが音信号のサンプリング周波数、ｃが音速、Δｔが音信間の到達時間差、ｄmicがマイク２１ａ、２１ｂ間の離隔距離である。なお、図中、ｄ（＝ｃ・Δｔ）が音信号間の到達距離差である。ここで、式中の位相差τは、音信号間の特性値（位相、音圧等）の相互相関が最大となるときの位相差として求められる。
Δｔ＝τ／ｆ  …（１）
θ＝ｓｉｎ−１（ｃ・Δｔ／ｄmic）  …（２）
【００１９】
音信号間の位相差に関する位相分布は、音信号間の位相差と該位相差における音信号間の位相相関との関係を示している。位相分布は、第２音信号を複数とおりの位相差（遅延量）τ、例えばτ＝τmin、…、−２、−１、０、１、２、…、τmax（タップ）で遅延させ、第１音信号と各位相差で遅延させた第２音信号との間の位相相関を求めることで得られる。位相相関は、例えば、目的音を白色化させて位相成分だけで相互相関関数を得るために一般相互相関係数（ＧＣＣ−ＰＨＡＴ）として求められる。位相分布Ｄは、図３に示すように、位相差τと該位相差τにおける位相相関Ｒ１２との関係を示す離散的なデータ群として求められ、位相差τを一方の軸、位相相関Ｒ１２を他方の軸とするグラフとして表される。
【００２０】
ここで、位相分布Ｄの変化特性について説明すると、位相分布Ｄは、音源が遠い場合（図３（ａ））には、周辺雑音に起因して、位相差τ方向の位置がランダムに変化するとともに、ピーク値が相対的に小さくなる。これは、周辺雑音の音圧がランダムに変化することで、音源の方向が定まらないためである。位相分布Ｄは、音源が近い場合（図３（ｂ））には、位相差τ方向の位置がほぼ定まり、ピーク位置が所定方向に移動するとともにピーク値が継続的に増加又は減少する。これは、音源が接近又は離脱することで、音信号の音圧が時間とともに増加又は減少するためである。
【００２１】
音信号間の位相差は、前述したように、音信号間の特性値（位相、音圧等）の相互相関が最大となるときの位相差τとして求められる。
【００２２】
位相差情報解析部１２は、第１期間における位相差情報の変動度合いと、第１期間より長い第２期間における位相差情報の変化を解析する。位相差情報の変動度合いは、短期の変化傾向を意味し、位相差情報の変化は、長期の変化傾向を意味している。位相差情報解析部１２は、音源の方向、音信号間の位相差に関する位相分布、又は音信号間の位相差のうち少なくとも１つの変動度合い及び変化を求める。
【００２３】
音源の方向の変動度合いは、例えば、第１期間における音源の方向の分散、又は最大値と最小値の差として求められる。音源の方向の変化は、第１期間より長い第２期間における音源の方向の変化傾向として求められる。
【００２４】
位相分布の変動度合いは、例えば、第１期間における分布形状の変動、位相差方向における分布の変動、位相相関の分散、最大値と最小値の差、又は後述する安定性指標Ｓ（ｔ）として求められる。位相分布の変化は、第１期間より長い第２期間における位相分布の変化傾向として求められる。位相分布の変化傾向は、音源の方向を表すピーク位置の変化傾向として求められる。
【００２５】
ここで、安定性指標Ｓ（ｔ）とは、式（３）に示すように、時刻ｔにおける位相相関Ｒ１２（τ、ｔ）のベクトルと、時刻ｔ−Δｔにおける位相相関Ｒ１２（τ、ｔ−Δｔ）のベクトルとの方向余弦として求められる。安定性指標Ｓ（ｔ）は、位相分布の変動度合いが小さいほど大きな値となる。
【００２６】
【数１】
2014153927.tif 000003
【００２７】
位相差の変動度合いは、例えば、第１期間における位相差の分散、又は最大値と最小値の差として求められる。位相差の変化は、第１期間より長い第２期間における位相差の変化傾向として求められる。
【００２８】
運転支援制御部１３は、位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容を決定するとともに、位相差情報の変化に基づいて、決定した運転支援の内容を調整する。運転支援制御部１３は、運転支援の内容の決定結果又は調整結果に応じた制御信号を運転支援実行部２２に供給する。
【００２９】
運転支援には、衝突回避・軽減支援、車両挙動安定化支援が含まれる。運転支援では、報知支援又は制御支援のうち少なくとも１つが行われる。制御介入には、制動又は操舵の自動作動、操作支援、操作促進のうち少なくとも１つが含まれる。
【００３０】
運転支援制御部１３は、位相差情報の変動度合いが判定閾値以下である場合には、音源が他車両等であると判定する。運転支援制御部１３は、位相差情報の変動度合いが小さいほど音源との接近度が高いと判定し、判定結果に応じて運転支援の内容を決定する。運転支援の内容の決定には、運転支援の要否を決定すること、実行中の運転支援の内容を変更することも含まれる。
【００３１】
運転支援制御部１３は、位相差情報、特に音源の方向に基づいて運転支援の必要性を判定し、判定結果に応じて、決定した運転支援の内容を調整する。運転支援制御部１３は、音源の方向が車両の前後方向から左右方向へ変化している場合には、左右方向から前後方向へ変化している場合より運転支援を抑制するように、運転支援の内容を調整する。
【００３２】
ここで、前後方向から左右方向への音源の方向の変化は、音源が車両と対向する方向から接近中であることを意味し、左右方向から前後方向への音源の方向の変化は、音源が車両の進行方向と交差する方向から接近中であることを意味する。よって、音源の方向の変化に基づいて音源の接近態様を認識することができる。
【００３３】
運転支援の内容の調整には、運転支援の内容を変更しないこと、運転支援を抑制又は促進するように運転支援の内容を変更することが含まれる。運転支援の抑制又は促進は、例えば、音源の判定閾値の調整、運転支援の開始条件・開始時期の調整、運転支援のレベル調整により行われる。
【００３４】
つぎに、図４から図６を参照して、本発明の実施形態に係る運転支援方法について説明する。
【００３５】
図４は、本発明の実施形態に係る運転支援方法を示すフローチャートである。運転支援装置は、図４に示す処理を実行する。
【００３６】
図４に示すように、複数のマイク２１ａ、２１ｂは、車両周辺における音信号を検出する（Ｓ１１）。
【００３７】
位相差情報算出部１１は、複数のマイク２１ａ、２１ｂのそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出する（Ｓ１２）。位相差情報の算出結果は、一時的に記憶される。
【００３８】
なお、位相差情報算出部１１は、音信号の大きさ（音圧）が閾値以上であると判定した場合に位相差情報を算出するようにしてもよい。これは、音圧が閾値以上である場合には、検出精度を確保するために、位相差情報に基づいて運転支援の内容を決定する必要が生じるためである。
【００３９】
位相差情報解析部１２は、第１期間における位相差情報の変動度合いを求める（Ｓ１３）。位相差情報の変動度合いは、第１期間における位相差情報の算出結果を読み出して統計処理することで求められる。
【００４０】
運転支援制御部１３は、位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容を決定する（Ｓ１４）。
【００４１】
位相差情報解析部１２は、第１期間より長い第２期間における位相差情報の変化を求める（Ｓ１５）。位相差情報の変化は、第２期間における位相差情報の算出結果を読み出して統計処理することで求められる。
【００４２】
運転支援制御部１３は、位相差情報の変化に基づいて、決定した運転支援の内容を調整する（Ｓ１６）。運転支援の内容は、音源の方向の変化が車両の前後方向から左右方向へ変化している場合には、左右方向から前後方向へ変化している場合より運転支援を抑制するように調整される。
【００４３】
そして、運転支援実行部２２は、運転支援の内容の決定結果又は調整結果に応じて運転支援を実行する（Ｓ１７）。
【００４４】
図５は、音源の接近状況の例を示す図である。図５には、優先道路と非優先道路が交差する交差点ＣＰにおいて、交差点ＣＰ手前の非優先道路に一時停止している自車両Ｃ０に対する他車両Ｃ１の接近状況が示されている。図５（ａ）に示す接近状況では、他車両Ｃ１が自車両Ｃ０の進行方向と交差する方向から接近中である。図５（ｂ）に示す接近状況では、他車両Ｃ１が自車両Ｃ０と対向する方向から接近中である。
【００４５】
図６及び図７は、それぞれ、位相差情報の変化に基づく接近態様の判定例を示す図である。図６及び図７には、それぞれ図５（ａ）及び図５（ｂ）に対応して、音源の方向θの変動度合い（分散ｖ）と、音源の方向θの変化とが示されている。なお、音源の方向θは、自車両Ｃ０の前方を０°、自車両Ｃ０の左側方及び右側方をそれぞれ−９０°及び９０°として表している。
【００４６】
図６に示す判定例では、他車両Ｃ１の接近に伴って、音源の方向θの分散ｖが小さくなり、音源の方向θが９０°から０°に向かって、つまり自車両Ｃ０の左右方向から前後方向へ徐々に変化している。このため、音源の方向θの変動度合い（分散ｖ）に基づいて運転支援の内容が決定された後、音源の方向θの変化に基づいて音源の接近態様、つまり音源が交差車両Ｃ１であると判定される。この場合、例えば、交差車両Ｃ１との衝突回避・軽減のための運転支援の必要性が高いので、運転支援の作動が促進される。
【００４７】
図７に示す判定例では、他車両Ｃ１の接近に伴って、音源の方向θの分散ｖが小さくなり、音源の方向θが０°から９０°に向かって、つまり自車両Ｃ０の前後方向から左右方向へ徐々に変化している。このため、音源の方向θの変動度合い（分散ｖ）に基づいて運転支援の内容が決定された後、音源の方向θの変化に基づいて音源の接近態様、つまり音源が対向車両Ｃ１であると判定される。この場合、例えば、対向車両Ｃ１との衝突回避・軽減のための運転支援の必要性が低いので、不要な運転支援の作動が抑制される。
【００４８】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る運転支援装置及び運転支援方法によれば、位相差情報の変動度合いに基づいて運転支援の内容が決定され、位相差情報の変化に基づいて運転支援の内容が調整される。これにより、位相差情報の変化に基づいて音源の接近態様を判定できるので、音源の接近態様に応じて運転支援の不要な作動を抑制することができる。
【００４９】
なお、前述した実施形態は、本発明に係る運転支援装置及び運転支援方法の最良な実施形態を説明したものであり、本発明に係る運転支援装置及び運転支援方法は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る運転支援装置及び運転支援方法は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る運転支援装置及び運転支援方法を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。
【００５０】
例えば、上記実施形態の説明では、マイクアレイ２１が２つのマイク２１ａ、２１ｂにより構成されており、マイクアレイ２１を構成する２つのマイク２１ａ、２１ｂのそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出する場合について説明した。しかし、マイクアレイ２１が３つ以上のマイクにより構成される場合には、マイクアレイ２１を構成する３つ以上のマイクのうち少なくとも２つのマイクのそれぞれにより検出された音信号間の位相差情報を算出すればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１１…位相差情報算出部、１２…位相差情報解析部、１３…運転支援制御部、２１…マイクアレイ、２１ａ、２１ｂ…マイク、２２…運転支援実行部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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