(57)【要約】【課題】運転中にＴＶやＤＶＤ等の音声を運転席付近のみキャンセルでき、かつ同乗者の会話などはキャンセルされない車載用エンターテイメント装置を低コストで提供する。【解決手段】  車室内に配置されたスピーカと、エンターテイメント用の音声電気信号を発生してスピーカに音声出力させる音声信号発生手段とを備える。また、運転席付近に配置され、スピーカから出力される音声に対して逆位相であるキャンセル音声を出力する逆相スピーカを備える。【選択図】図１
2006248353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に配置されたスピーカと、
エンターテイメント用の音声電気信号を発生して前記スピーカに音声出力させる音声信号発生手段と、
運転席付近に配置され、前記スピーカから出力される音声に対して逆位相であるキャンセル音声を出力する逆相スピーカと、
を備えることを特徴とする車載用エンターテイメント装置。
【請求項２】
車室内に配置されたスピーカと、
エンターテイメント用の音声電気信号を発生して前記スピーカに音声出力させる音声信号発生手段と、
前記音声信号発生手段からの前記音声電気信号を取り出し、前記スピーカへ送信される音声電気信号よりも時間的に遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、
運転席付近に配置され、前記遅延信号に基づいて、前記スピーカから出力される音声に対して逆位相であるキャンセル音声を出力する逆相スピーカと、
を備え、前記遅延回路は、前記スピーカからの音声が前記運転者に到達する時間と、前記逆相スピーカからの前記キャンセル音声が前記運転者に到達する時間との差を補正して、前記運転者が聞こえる前記スピーカからの前記音声を前記キャンセル音声で打ち消すように、前記音声電気信号を遅延させることを特徴とする車載用エンターテイメント装置。
【請求項３】
車両が走行中かどうかを判断する走行判断手段と、
前記走行判断手段により前記車両が走行中と判断された場合に、前記逆相スピーカが前記キャンセル音声を出力するように制御する音声制御手段と、
を備える請求項１または２記載の車載用エンターテイメント装置。
【請求項４】
車両の前席から視認可能な位置に配置され、エンターテイメント用の映像を表示する前席表示手段と、
後席から視認可能な位置に配置され、前記前席表示手段と同期した映像を表示する後席表示手段と、
これら前席表示手段および後席表示手段が表示する映像と同調した音声を出力するスピーカと、
映像電気信号を発生して前記各表示手段に前記映像を表示させる映像信号発生手段と、
音声電気信号を発生して前記スピーカに音声出力させる音声信号発生手段と、
前記音声信号発生手段からの音声電気信号を取り出し、前記スピーカへ送信される音声電気信号よりも時間的に遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、
運転席付近に配置され、前記遅延信号に基づいて、前記スピーカから出力される音声に対して逆位相であるキャンセル音声を出力する逆相スピーカと、
車両が走行中かどうかを判断する走行判断手段と、
その走行判断手段により前記車両が走行中と判断された場合に、前記前席表示手段が前記映像を表示しないように制御する映像制御手段と、
前記走行判断手段により前記車両が走行中と判断された場合に、前記逆相スピーカが前記キャンセル音声を出力するように制御する音声制御手段と、
を備え、前記遅延回路は、前記スピーカからの音声が前記運転者に到達する時間と、前記逆相スピーカからの前記キャンセル音声が前記運転者に到達する時間との差を補正して、前記運転者が聞こえる前記スピーカからの前記音声を前記キャンセル音声で打ち消すように、前記音声電気信号を遅延させることを特徴とする車載用エンターテイメント装置。
【請求項５】
前記逆相スピーカは、前記運転者の耳元付近に配置された高指向性スピーカであり、前記運転者にのみ前記キャンセル音声を出力する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車載用エンターテイメント装置。
【請求項６】
前記キャンセル音声の出力を調節可能なキャンセル出力調節手段を備える請求項１ないし５記載の車載用エンターテイメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用エンターテイメント装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載ナビゲーション装置のディスプレイ等にテレビやＤＶＤ等の画像を表示する車載エンターテイメント装置が実用化されている。この装置には従来から、運転者が運転中に画面を注視することを避け、安全運転に専念できるようにしたものがある。例えば下記特許文献１には、ＡＶモードとナビゲーションモードを切り替えて表示でき、車両が移動中の場合はＡＶモードの画像表示を禁止する機能を有したナビゲーション装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−９４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし近年、前席以外、例えば後席にもディスプレイを設置し、運転中も後席ではＴＶやＤＶＤ等の映像エンターテイメントが楽しめる製品が増えてきた。そのため映像に付随する音声も大音量で聞くことが多くなり、運転者がその音に気をとられやすくなっている。また、これらのコンテンツの中には緊急車両のサレン音やクラクション音などの音声が含まれる可能性もあって、安全運転の妨げになる。
【０００４】
余計な音声を打ち消す技術として、従来から逆相音声を利用したものがある。例えば下記特許文献２には、エンジン音や風切り音などの雑音を集音するために車内に配置されたマイクと、その雑音の逆相音声を音楽等に混ぜて出力するスピーカを備えた車載用音響装置が開示されている。この装置を用いると、雑音が逆相音声によって打ち消され、音楽のみを聴くことが可能となる。しかしこの音響装置では、同乗者の会話音声やナビゲーション装置等の必要な音声もキャンセルされてしまうという問題がある。また、マイクを取付けることで、コストアップになるという問題もある。
【特許文献２】特開平０４−１４１０００号公報
【０００５】
本発明は上述のような事情を背景になされたもので、特に、運転中にＴＶやＤＶＤ等の音声を運転席付近のみキャンセルでき、かつ同乗者の会話などはキャンセルされない車載用エンターテイメント装置を低コストで提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するために本第１発明の車載用エンターテイメント装置は、
車室内に配置されたスピーカと、
エンターテイメント用の音声電気信号を発生してスピーカに音声出力させる音声信号発生手段と、
運転席付近に配置され、スピーカから出力される音声に対して逆位相であるキャンセル音声を出力する逆相スピーカと、
を備えることを主要な特徴とする。
【０００７】
上記本第１発明によると、車室内に配置されたスピーカからエンターテイメント用の音声が出力される。ここでエンターテイメント用の音声とは、具体的には、テレビやＤＶＤ、ＣＤ、ビデオ、ゲーム機などの音声を指す。また、運転席付近には逆相スピーカが配置されており、上記スピーカからの音声に対して逆位相となるキャンセル音声を出力する。このキャンセル音声によって、運転者が聞こえるスピーカからの音声を打ち消すことが可能となり、運転者はテレビ等の音声に気をとられることなく運転に集中できる。
【０００８】
上記音声信号発生手段は具体的にはテレビチューナやＤＶＤプレーヤ等を指す。これらからの音声電気信号はスピーカに送られ、音声が出力される。また、逆相スピーカは音声電気信号を取り出してキャンセル音声を出力する。これにより、同乗者の会話などはキャンセルされず、ＤＶＤプレーヤ等の音声のみをキャンセルさせることができる。また、マイクを使って車内の音声を集音するのではなく、音声信号発生手段からの音声電気信号を使って直接、キャンセル音声を出力するので、マイクを搭載する必要が無い。そのため、低コストで本発明の車載用エンターテイメント装置を実現できる。
【０００９】
また、本第２発明の車載用エンターテイメント装置は、
車室内に配置されたスピーカと、
エンターテイメント用の音声電気信号を発生してスピーカに音声出力させる音声信号発生手段と、
音声信号発生手段からの音声電気信号を取り出し、スピーカへ送信される音声電気信号よりも時間的に遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、
運転席付近に配置され、遅延信号に基づいて、スピーカから出力される音声に対して逆位相であるキャンセル音声を出力する逆相スピーカと、
を備え、遅延回路は、スピーカからの音声が運転者に到達する時間と、逆相スピーカからのキャンセル音声が運転者に到達する時間との差を補正して、運転者が聞こえるスピーカからの音声をキャンセル音声で打ち消すように、音声電気信号を遅延させることを主要な特徴とする。
【００１０】
逆相スピーカは運転者に近い位置に配置され、スピーカはそれよりも遠い位置に配置されている。この距離の違いから、２つのスピーカから同時に音波が発せられると、運転者に到達する時に位相のズレが起こり、スピーカの音声を効果的に打ち消すことができなくなってしまう。しかしながら遅延回路によって音声電気信号を遅延させることにより、運転者が聞こえる音声を逆相スピーカからのキャンセル音声で打ち消すように、位相調整することができる。
【００１１】
また、本第３発明は、上記第１および第２発明の車載用エンターテイメント装置におけるもので、
車両が走行中かどうかを判断する走行判断手段と、
走行判断手段により車両が走行中と判断された場合に、逆相スピーカがキャンセル音声を出力するように制御する音声制御手段と、
を備えるものである。
【００１２】
上記第３発明によると、車両が走行中の時のみ、逆相スピーカからキャンセル音声が出力される。つまり、信号待ちなどの時は、運転者はスピーカからの音声を楽しむことができる。車両が走行中であるかどうかの判断は、具体的には、パーキングブレーキの信号や車両の車速パルス信号によって判断する。また、上記音声制御手段はＥＣＵを用いて実現することが可能である。
【００１３】
また、本第４発明の車載用エンターテイメント装置は、
車両の前席から視認可能な位置に配置され、エンターテイメント用の映像を表示する前席表示手段と、
後席から視認可能な位置に配置され、前席表示手段と同期した映像を表示する後席表示手段と、
これら前席表示手段および後席表示手段が表示する映像と同調した音声を出力するスピーカと、
映像電気信号を発生して各表示手段に映像を表示させる映像信号発生手段と、
音声電気信号を発生してスピーカに音声出力させる音声信号発生手段と、
音声信号発生手段からの音声電気信号を取り出し、スピーカへ送信される音声電気信号よりも時間的に遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、
運転席付近に配置され、遅延信号に基づいて、スピーカから出力される音声に対して逆位相であるキャンセル音声を出力する逆相スピーカと、
車両が走行中かどうかを判断する走行判断手段と、
その走行判断手段により車両が走行中と判断された場合に、前席表示手段が映像を表示しないように制御する映像制御手段と、
走行判断手段により車両が走行中と判断された場合に、逆相スピーカがキャンセル音声を出力するように制御する音声制御手段と、
を備え、遅延回路は、スピーカからの音声が運転者に到達する時間と、逆相スピーカからのキャンセル音声が運転者に到達する時間との差を補正して、運転者が聞こえるスピーカからの音声をキャンセル音声で打ち消すように、音声電気信号を遅延させることを主要な特徴とする。
【００１４】
上記第４発明によると、車両には前席表示手段と後席表示手段が備えられており、これらにエンターテイメント用の映像が表示される。この映像は、より詳しくは、テレビやＤＶＤ、ビデオ、ゲーム機などの映像である。そして、この映像と同調した音声がスピーカから出力されるのであるが、運転席付近には逆相スピーカが配置されており、スピーカからの音声をキャンセル音声で打ち消すようにされている。これにより、後部座席の人が音声を聴いている時でも運転者は運転に集中することができる。また、走行判断手段によって、車両が走行中であると判断された場合は、前席表示手段が映像を表示しないように制御される。さらに、車両走行中は逆相スピーカからキャンセル音声が出力されて、スピーカからの音声を運転者が聞こえないようにされる。つまり、走行中は運転席付近が静かになるので運転に集中でき、信号待ちなどで車両が停止した場合には映像や音声を楽しむことができる。なお、上記走行判断手段や映像制御手段、音声制御手段はＥＣＵを用いて実現可能である。
【００１５】
また、上記本第４発明では本第２発明と同様に遅延回路を備えており、スピーカからの音声をキャンセル音声によって打ち消すことができるように、位相調整している。
【００１６】
さらに本第５発明は、上記第１〜第４発明の車載用エンターテイメント装置におけるもので、
前記逆相スピーカは、運転者の耳元付近に配置された高指向性スピーカであり、運転者にのみキャンセル音声を出力するものである。
【００１７】
上記第５発明によると、逆相スピーカは運転者の耳元付近に配置された高指向性スピーカとされている。そのため、音声のキャンセルは運転者にのみ行われ、その他の搭乗者は音声を聴くことができる。
【００１８】
また、本第６発明は、上記第１〜第５発明におけるもので、
キャンセル音声の出力を調節可能なキャンセル出力調節手段を備えるものである。
【００１９】
上記第６発明によると、逆相スピーカから出力されるキャンセル音声のボリュームを運転者が調節できる。これにより、運転者が聞こえるスピーカからの音声を完全に打ち消すのではなく、運転に支障をきたさない程度に低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１に本発明の車載用エンターテイメント装置の構成を示す。本実施形態はこのように、前席ディスプレイ１(本発明の前席表示手段)、ＴＶチューナ２、ＤＶＤプレーヤ３（本発明の音声信号発生手段および映像信号発生手段）、後席ディスプレイ４（本発明の後席表示手段）、第１アンプ５、遅延回路６、第２アンプ７、逆相スピーカ８、スピーカ９を含む構成とされている。前席ディスプレイ１および後席ディスプレイ４は、接続されたＴＶチューナ２やＤＶＤプレーヤ３から送信される映像信号（映像電気信号）に基づいて映像を表示する。また、ＴＶチューナ２やＤＶＤプレーヤ３からの音声信号（音声電気信号）は第１アンプ５に送られて増幅された後、車両内のスピーカ９に送られて、音声が出力される。以上の構成にすることにより、車両の前席（運転席および助手席）からでも後席からでも映像と音楽を楽しむことが可能となる。
【００２１】
一方、ＴＶチューナやＤＶＤプレーヤ３からの音声信号は遅延回路６に送られる。遅延回路６では、スピーカ９へ送られる音声信号よりも時間的に遅延した遅延信号を出力する。遅延信号は第２アンプ７で増幅された後、逆相スピーカ８へ送られる。逆相スピーカ８は運転席Ｄの近くに配置されており、スピーカ９からの音声に対して逆相であるキャンセル音声を出力する。このキャンセル音声によってスピーカ９から出力された音声は打ち消され、運転席付近は静寂になる。そのため、運転者は運転に集中することができる。
【００２２】
図１に示すように、逆相スピーカ８は運転者に近い位置に配置されており、スピーカ９は相対的に遠い位置に配置されている。仮に、スピーカ９と逆相スピーカ８とから同時に音波が発信されたとすると、この距離の違いから２つの音波は運転者に同時に届かなくなり、位相のズレが生じる。そのため、運転者が聞こえるスピーカ９からの音声をキャンセル音声によって打ち消すことができなくなる。このような不具合を解消するために、遅延回路６は音声信号を所定時間、遅らせるのである。また、第１アンプ５と第２アンプ７は連動している。つまり、運転者へ伝わるスピーカ９からの音声と、逆相スピーカ８からのキャンセル音声との振幅が同じになるように、第２アンプ７が遅延信号を増幅している。
【００２３】
遅延回路６は例えば図２Ａに示すように、Ａ／Ｄコンバータ１０、ＤＳＰ１１、Ｄ／Ａコンバータ１２を用いた構成とすることができる。すなわち、第１アンプ５からのアナログ音声信号はＡ／Ｄコンバータ１０により一旦、デジタル音声信号に変換される。ＤＳＰ１１には遅延メモリ１３（図２Ｂ）が形成されており、ここにデジタル音声信号が送られる。遅延メモリ１３は例えばシフトレジストであり、記憶したデジタル音声信号を順次、隣のフリップフロップに移動させる。入力されたデジタル音声信号は移動しているうちに時間的な遅れが生じ、遅延信号として出力される。その後、Ｄ／Ａコンバータ１２へ送られてアナログ音声信号に変換される。
【００２４】
図１に戻る。逆相スピーカ８は図のように、運転者の耳元付近に配置されていることが好ましい。また、指向性の高いスピーカであることが好ましい。このようにすると、運転者にのみキャンセル音声を出力することができる。その結果、他の席では音声を聴いていても運転席のみを静寂にすることができる。
【００２５】
次に、逆相スピーカ８に逆相の音声（キャンセル音声）を出力させる方法について説明する。スピーカは一般に、コーン状の振動紙と、永久磁石と、その永久磁石内に配置されたコイルを有している。そしてコイルに電流を流すことにより、その電流に比例した力が生じ、振動紙を振動させる。これにより空気の疎密波（音波）が発生する。逆相の音声を発生させる場合には、通常の音声（正相）とは逆方向に電流が流れるように、予め配線を接続しておけばよい。また、正相が出力されるように接続しておいて、ＤＳＰ１１（図２）内で逆相の音声信号に変換し、その逆相音声信号を出力させるようにしてもよい。
【００２６】
一方、本発明は、車両が走行中かどうかを判断する走行判断手段と、その走行判断手段により走行中と判断された場合に、前席表示手段が映像を表示しないように制御する映像制御手段を備える。また、車両が走行中と判断された場合に、キャンセル音声を出力して運転席を静寂にする音声制御手段を備える。このような構成を採用することにより、運転者は、運転中は映像を観たり、音声を聞いたりすることができなくなり、運転に集中できるようになる。そして、信号待ちで停車した時などは映像を観たり、音声を聴いたりできるようになる。
【００２７】
車両が走行中かどうかは、例えばパーキングブレーキの信号や車速パルス信号を用いて判断する。また、走行判断手段、映像制御手段、音声制御手段は周知のＥＣＵによって構成することができる。さらに、上記の機能を有効にするかどうかを設定可能にするスイッチを設けてもよい。
【００２８】
また、キャンセル音声の出力を可変設定として、運転者に聞こえる音量を調節できるようにしてもよい。より詳しくは、第２アンプ７と逆相スピーカ８の間に可変抵抗（本発明のキャンセル出力調節手段）を設け、遅延信号の振幅を調節する。これにより、キャンセル音声のボリュームを調節可能となり、運転者が聞こえる音声を完全に消すのではなく、運転に支障をきたさない程度に低減させることが可能となる。
【００２９】
なお、上述の実施形態では、キャンセル音声を遅延させて出力していたが、早めて出力するようにしてもよい。すなわち、逆相スピーカよりもスピーカの方が運転者に近い位置に配置されている場合は、キャンセル音声を早めて出力する必要がある。音声信号発生手段としてＤＶＤプレーヤを使用する場合は、事前に音声信号を読み出すことが可能なので、ＤＶＤの音声信号を早めに読み取って出力することで対応できる。
【００３０】
なお、上記実施形態では映像信号発生手段および音声信号発生手段としてＴＶチューナおよびＤＶＤプレーヤを用いたが、ビデオデッキやゲーム機などを用いることもできる。また、映像信号発生手段を搭載せず、音声信号発生手段のみを搭載するようにしてもよい。この場合、音声信号発生手段としてはラジオやＣＤプレーヤなどを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る車載用エンターテイメント装置の構成図。
【図２】遅延回路６の説明図
【符号の説明】
【００３２】
１  前席ディスプレイ(前席表示手段)
２  ＴＶチューナ
３  ＤＶＤプレーヤ（映像信号発生手段・音声信号発生手段）
４  後席ディスプレイ（後席表示手段）
６  遅延回路
８  逆相スピーカ
９  スピーカ
【図１】
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【図２】
2006248353.tif 000004