(57)【要約】【課題】ドップラー効果による周波数変調の影響を低減することが可能な車両接近報知装置を得る。【解決手段】車両接近報知装置５０は、車両１に搭載されて車両１の接近を報知する車両接近報知装置であって、走行車両に関する所定の報知音を出力する音源１５と、車両１の周囲に位置する人物を検出する人物検出部１１と、車両１に対して人物が位置する方向を検出する方向検出部１２と、車両１と人物との相対速度を算出する相対速度算出部１４と、車両１と人物との位置関係及び相対速度に基づいて、ドップラー効果による周波数変調の影響が低減されるように報知音を補正する周波数補正部１６Ａ〜１６Ｄと、周波数補正部１６Ａ〜１６Ｄによって補正された報知音を、人物が位置する方向に向けて送出するスピーカ３Ａ〜３Ｄと、を備える。【選択図】図２
2011255830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて当該車両の接近を報知する車両接近報知装置であって、
走行車両に関する所定の報知音を出力する音源と、
前記車両の周囲に位置する報知対象を検出する報知対象検出手段と、
前記車両に対して前記報知対象が位置する方向を検出する方向検出手段と、
前記車両と前記報知対象との相対速度を算出する算出手段と、
前記車両と前記報知対象との位置関係及び相対速度に基づいて、ドップラー効果による周波数変調の影響が低減されるように前記報知音を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記報知音を、前記報知対象が位置する方向に向けて送出する送出手段と、
を備える、車両接近報知装置。
【請求項２】
前記車両と前記報知対象との距離を検出する距離検出手段と、
前記距離に基づいて、前記送出手段から送出する前記報知音の音量を調整する音量調整手段と、
をさらに備える、請求項１に記載の車両接近報知装置。
【請求項３】
前記送出手段は、前記車両の少なくとも四隅に配置されており、
前記車両と前記報知対象との位置関係に基づいて、複数の前記送出手段の中から前記報知音を送出する少なくとも一つの前記送出手段が選択される、請求項１又は２に記載の車両接近報知装置。
【請求項４】
前記送出手段は、前記車両の少なくとも四隅に配置されており、
前記車両の進行方向に基づいて、複数の前記送出手段の中から前記報知音を送出する少なくとも一つの前記送出手段が選択される、請求項１〜３のいずれか一つに記載の車両接近報知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両の接近を歩行者等の報知対象に報知する車両接近報知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、電気自動車用警報装置が開示されている。当該警報装置は、車両の接近音に関する音声信号を発生する発音部と、車両のフロント部分に取り付けられ、車両の前方に向けて当該接近音を発する発音器とを備えている。発音部が発生した音声信号は、車速が低い時には低い音に、車速が高い時には高い音にというように、人の感覚的に違和感のないように周波数的に変調される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０５７５３号公報（特に明細書の第００１５段落参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の接近を報知すべき報知対象には、路上で立ち止まっている人物のみならず、路上を歩いている又は走っている人物や、自転車等に乗って路上を走行している人物等の、移動している人物も含まれる。従って、上記特許文献１に開示された警報装置において、車速に応じて適切に調整された接近音を発音器から発したとしても、ドップラー効果による周波数変調の影響によって、人物が聞く接近音の高さが変化してしまう。そのため、車速に応じた適切値とは異なる高さの接近音を人物が聞くこととなり、当該人物に対して違和感を与える結果となる。
【０００５】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、ドップラー効果による周波数変調の影響を低減することが可能な車両接近報知装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る車両接近報知装置は、車両に搭載されて当該車両の接近を報知する車両接近報知装置であって、走行車両に関する所定の報知音を出力する音源と、前記車両の周囲に位置する報知対象を検出する報知対象検出手段と、前記車両に対して前記報知対象が位置する方向を検出する方向検出手段と、前記車両と前記報知対象との相対速度を算出する算出手段と、前記車両と前記報知対象との位置関係及び相対速度に基づいて、ドップラー効果による周波数変調の影響が低減されるように前記報知音を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された前記報知音を、前記報知対象が位置する方向に向けて送出する送出手段と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
第１の態様に係る車両接近報知装置によれば、方向検出手段は、車両に対して報知対象が位置する方向を検出し、算出手段は、車両と報知対象との位置関係の時間変化に基づいて、車両と報知対象との相対速度を算出する。そして、補正手段は、車両と報知対象との位置関係及び相対速度に基づいて、ドップラー効果による周波数変調の影響を考慮した上で、当該影響が低減されるように報知音を補正する。従って、報知対象が車両に近付いている場合には報知音を低周波数側に補正して、補正後の報知音を送出手段から送出することにより、報知対象は、車両との位置関係及び相対速度に応じた適切な高さの報知音を聞くこととなる。その結果、報知対象に与える違和感を解消することが可能となる。また、送出手段は、報知対象が位置する方向に向けて報知音を送出するため、車両の接近を報知対象にいち早く気付かせることができるとともに、無関係の方向への報知音の送出を行わないことにより、報知音が周辺環境への騒音となることを回避することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る車両接近報知装置は、第１の態様に係る車両接近報知装置において特に、前記車両と前記報知対象との距離を検出する距離検出手段と、前記距離に基づいて、前記送出手段から送出する前記報知音の音量を調整する音量調整手段と、をさらに備えることを特徴とするものである。
【０００９】
第２の態様に係る車両接近報知装置によれば、距離検出手段は、車両と報知対象との距離を検出し、音量調整手段は、当該距離に基づいて、送出手段から送出する報知音の音量を調整する。従って、車両と報知対象とが接触する危険性が高い場合には大音量の報知音を送出手段から送出することにより、車両の接近を報知対象に気付かせることができる。しかも、送出手段は、報知対象が位置する方向に向けて報知音を送出するため、無関係の方向へは大音量の報知音が送出されないことにより、報知音が周辺環境への騒音となることを回避することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る車両接近報知装置は、第１又は第２の態様に係る車両接近報知装置において特に、前記送出手段は、前記車両の少なくとも四隅に配置されており、前記車両と前記報知対象との位置関係に基づいて、複数の前記送出手段の中から前記報知音を送出する少なくとも一つの前記送出手段が選択されることを特徴とするものである。
【００１１】
第３の態様に係る車両接近報知装置によれば、車両の四隅に送出手段を配置し、報知音を送出する送出手段を選択することにより、報知対象が位置する方向に向けて報知音を確実に送出することができる。しかも、指向性を有するスピーカの向きを変更することによって報知対象が位置する方向に向けて報知音を送出する場合と比較すると、スピーカの駆動部が不要となるため、コストの低減を図ることができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る車両接近報知装置は、第１〜第３のいずれか一つの態様に係る車両接近報知装置において特に、前記送出手段は、前記車両の少なくとも四隅に配置されており、前記車両の進行方向に基づいて、複数の前記送出手段の中から前記報知音を送出する少なくとも一つの前記送出手段が選択されることを特徴とするものである。
【００１３】
第４の態様に係る車両接近報知装置によれば、車両の進行方向に基づいて、複数の送出手段の中から前記報知音を送出する少なくとも一つの前記送出手段が選択される。従って、車両が交差点を例えば前進右折する場合において、交差点の障害物によって検出できない報知対象が右折先に存在する場合であっても、車両の前右方に配置された送出手段から報知音を送出することにより、当該報知対象に対して車両の接近を報知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ドップラー効果による周波数変調の影響を低減することが可能な車両接近報知装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両接近報知装置が搭載された車両を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両接近報知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】音声信号のパワースペクトルの一例を簡略化して示す図である。
【図４】周波数変換部による音声信号の補正を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る車両接近報知装置が搭載された車両１を模式的に示す図である。車両１は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の、低速走行時に無音又は微量音となる自動車である。車両１には、車両１の前方を撮影するための前方カメラ２Ｆと、車両１の後方を撮影するための後方カメラ２Ｒとが配置されている。また、車両１には、低速（例えば時速２０ｋｍ以下）の走行時に、走行車両に関する所定の報知音（エンジン音又はタイヤノイズ音等の疑似音。以下の例ではエンジン音の疑似音とする。）を送出するための複数のスピーカ（送出手段）が配置されている。具体的には、車両１の前左方に向けて報知音を送出する前左方スピーカ３Ａと、車両１の前右方に向けて報知音を送出する前右方スピーカ３Ｂと、車両１の後左方に向けて報知音を送出する前左方スピーカ３Ｃと、車両１の後右方に向けて報知音を送出する後右方スピーカ３Ｄとが配置されている。
【００１８】
図２は、本実施の形態に係る車両接近報知装置５０の構成を示すブロック図である。図２の接続関係で示すように、車両接近報知装置５０は、前方カメラ２Ｆ、後方カメラ２Ｒ、人物検出部１１（報知対象検出手段）、方向検出部１２（方向検出手段）、距離検出部１３（距離検出手段）、相対速度算出部１４（算出手段）、音源１５、周波数補正部１６Ａ〜１６Ｄ（補正手段）、音量調整部１７Ａ〜１７Ｄ（音量調整手段）、前左方スピーカ３Ａ、前右方スピーカ３Ｂ、後左方スピーカ３Ｃ、及び後右方スピーカ３Ｄを備えて構成されている。
【００１９】
人物検出部１１は、前方カメラ２Ｆによって撮影された撮影画像に関する画像信号Ｓ１、及び後方カメラ２Ｒによって撮影された撮影画像に関する画像信号Ｓ２に基づいて、車両１の周囲に位置する報知対象（人物等）を検出する。例えば、立ち止まっている人物、歩いている人物、走っている人物、及び自転車に乗って走行している人物等の、人物に関する様々な画像パターンを予め保存しておく。そして、入力された画像信号Ｓ１，Ｓ２に対して当該画像パターンを用いてパターンマッチングを行うことにより、当該画像パターンに一致する画像が画像信号Ｓ１，Ｓ２内に含まれていたら、人物の存在を検出する。
【００２０】
方向検出部１２は、画像信号Ｓ１，Ｓ２内に人物が含まれている場合に、画像信号Ｓ１，Ｓ２内における人物の位置に基づいて、車両１に対して人物が位置する方向を検出する。
【００２１】
距離検出部１３は、画像信号Ｓ１，Ｓ２内に人物が含まれている場合に、車両１と人物との距離を検出する。例えば、車両１に搭載されている操舵角センサ１８及び車速センサ１９を用いて、あるいは車両１にＧＰＳ受信機が搭載されている場合にはＧＰＳ情報に基づいて、現時点である第１時点における車両１の位置と、直前（例えば１秒前）の第２時点における車両１の位置とをそれぞれ求める。そして、第１時点及び第２時点の各時点における車両１の位置と、第１時点において撮影された画像信号Ｓ１，Ｓ２内に含まれている人物の位置と、第２時点において撮影された画像信号Ｓ１，Ｓ２内に含まれている同一人物の位置とに基づいて、現時点における車両１と人物との距離を算出する。
【００２２】
相対速度算出部１４は、画像信号Ｓ１，Ｓ２内に人物が含まれている場合に、車両１と人物との相対速度を算出する。例えば、第１時点及び第２時点の各時点における車両１と人物との距離と、第１時点及び第２時点の各時点における車両１の位置とに基づいて、人物の移動速度（速さ及び方向）を算出する。そして、車両１の移動速度と人物の移動速度とに基づいて、車両１と人物との相対速度を算出する。
【００２３】
音源１は、車両１の走行速度が所定値（例えば時速２０ｋｍ）以下である場合に、車両１の走行速度に応じた報知音（この例ではエンジン音の疑似音）に関する音声信号Ｓ６を出力する。走行速度が比較的高い場合には、比較的高い報知音の音声信号Ｓ６が出力され、走行速度が比較的低い場合には、比較的低い報知音の音声信号Ｓ６が出力される。
【００２４】
図３は、音声信号Ｓ６のパワースペクトルの一例を簡略化して示す図である。一般的に自動車のエンジン音のパワースペクトルは、周波数が低いほどパワーが大きく、周波数が高いほどパワーが小さい右下がりの特性となる。音声信号Ｓ６の特性Ｋ１は、エンジン音のパワースペクトルのうち、人間の可聴域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の範囲の特性を抜き出したものに相当する。また、図３に示した特性Ｋ１においては、可聴域ではあるが個人差によって聞き取りにくい１００Ｈｚ以下の帯域のパワーを減衰させている。これにより、万人が聞き取りやすい１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの帯域の占める割合が大きくなっている。なお、図３に示した音声信号Ｓ６の特性Ｋ１はあくまでも例示であり、この例とは異なる特性の報知音を採用してもよい。例えば、音声信号Ｓ６の特性Ｋ１を、車速に応じた適正値よりも高周波数寄りの特性に設定してもよい。これにより、報知音を聞く人物は、車両１が実際の速度よりも高速で近付くように感じるため、車両１に対する退避行動を早期に開始することが期待される。
【００２５】
音源１５から出力された音声信号Ｓ６は、周波数変換部１６Ａ〜１６Ｄに入力される。また、周波数変換部１６Ａ〜１６Ｄには、相対速度算出部１４から出力された、車両１と人物との相対速度を示す信号Ｓ５が入力される。周波数変換部１６Ａ〜１６Ｄは、信号Ｓ５に基づいて、音声信号Ｓ６の周波数を補正する。
【００２６】
図４は、信号Ｓ５で表される相対速度がプラス値（つまり人物が車両１に近付いている状況）である場合の、周波数変換部１６Ａ〜１６Ｄによる音声信号Ｓ６の補正を示す図である。周波数変換部１６Ａ〜１６Ｄは、相対速度の絶対値に応じて特性Ｋ１を低周波数側（図４では左側）にシフトすることにより、補正後の特性Ｋ３を得る。この場合、車速に応じた適正値よりも低周波数寄りの報知音が車両１から報知されることとなるが、人物が車両１に近付いており、ドップラー効果によって報知音は高周波数側に周波数変調されるため、人物は適正値の報知音を聞くこととなる。
【００２７】
なお、信号Ｓ５で表される相対速度がマイナス値（つまり人物が車両１から遠ざかっている状況）である場合には、車両１から報知対象へ最適な報知音を送出する必要がないため、周波数変換部１６Ａ〜１６Ｄによる音声信号Ｓ６の補正処理も不要である。
【００２８】
周波数変換部１６Ａ〜１６Ｄから出力された補正後の音声信号Ｓ７Ａ〜Ｓ７Ｄは、音量調整部１７Ａ〜１７Ｄに入力される。また、音量調整部１７Ａ〜１７Ｄには、方向検出部１２から制御信号Ｓ３が入力されるとともに、距離検出部１３から制御信号Ｓ４が入力される。
【００２９】
方向検出部１２は、車両１に対して人物が位置する方向に対応する少なくとも一つの音量調整部に関しては音量を上げ、それ以外の音量調整部に関しては音量を下げる（又はゼロにする）旨の制御信号Ｓ３を出力する。例えば、前進する車両１に対して人物が正面に位置している場合には、音量調整部１７Ａ，１７Ｂに関しては音量を上げ、それ以外の音量調整部１７Ｃ，１７Ｄに関しては音量をゼロにする旨の制御信号Ｓ３を出力する。また例えば、後進する車両１に対して人物が右斜め後方に位置している場合には、音量調整部１７Ｄに関しては音量を上げ、それ以外の音量調整部１７Ａ〜１７Ｃに関しては音量をゼロにする旨の制御信号Ｓ３を出力する。
【００３０】
距離検出部１２は、車両１と人物との距離が所定値（例えば数メートル）以下となった場合に、車両１に対して人物が位置する方向に対応する少なくとも一つの音量調整部に関して、音量を極端に上げる旨の制御信号Ｓ４を出力する。例えば、前進する車両１に対して人物が正面に位置しており、車両１と人物との距離が所定値以下となった場合には、音量調整部１７Ａ，１７Ｂに関して音量を極端に上げる旨の制御信号Ｓ４を出力する。
【００３１】
音量調整部１７Ａ〜１７Ｄは、周波数補正部１６Ａ〜１６Ｄから入力された音声信号Ｓ７Ａ〜Ｓ７Ｄに対して、制御信号Ｓ３，Ｓ４に基づいて音量調整を行うことにより、音量調整後の音声信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｄを出力する。音声信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｄで表される報知音は、前左方スピーカ３Ａ、前右方スピーカ３Ｂ、後左方スピーカ３Ｃ、及び後右方スピーカ３Ｄからそれぞれ車外に送出される。
【００３２】
また、上記の制御に加えて、右左折時の車両１の進行方向に基づいて音量調整部１７Ａ〜１７Ｄを制御することも可能である。具体的には、車速センサ１９に基づいて車両１の前進又は後進を検出するとともに、操舵角センサ１８に基づいて車両１の右左折の方向を検出する。そして、これらの検出結果に基づいて、車両１の進行方向に対応する少なくとも一つの音量調整部に関して音量を上げる制御を行う。例えば、車両１が前進右折する場合には、音量調整部１７Ｂに関して音量を上げる制御が行われ、その結果、前右方スピーカ３Ｂから報知音が送出される。
【００３３】
なお、以上の説明では前方カメラ２Ｆ及び後方カメラ２Ｒによって撮影した画像に基づいて人物を検出する例について述べたが、レーザレーダ又はミリ波レーダ等によって人物を検出してもよい。
【００３４】
また、以上の説明では車両１の四隅にスピーカを配置する例について述べたが、さらに細かな方向制御を行うべく、車両１のフロント中央部及びリア中央部等に追加のスピーカを配置してもよい。
【００３５】
また、前進時の車両接近報知のみを行う場合には、後方カメラ２Ｒ、後左方スピーカ３Ｃ、及び後右方スピーカ３Ｄの配置を省略してもよい。
【００３６】
また、車両１の四隅にスピーカを配置する代わりに、方向変更が可能な指向性スピーカを車両１のフロント中央部及びリア中央部にそれぞれ配置し、検出した人物の方向に合わせてスピーカの向きを変更することにより、所望の方向に報知音を送出することもできる。
【００３７】
このように本実施の形態に係る車両接近報知装置５０によれば、方向検出部１２は、車両１に対して人物が位置する方向を検出し、相対速度算出部１４は、車両１と人物との位置関係の時間変化に基づいて、車両１と人物との相対速度を算出する。そして、周波数補正部１６Ａ〜１６Ｄは、車両１と人物との位置関係及び相対速度に基づいて、ドップラー効果による周波数変調の影響を考慮した上で、当該影響が低減されるように報知音を補正する。従って、人物が車両１に近付いている場合には報知音を低周波数側に補正して、補正後の報知音を対応するスピーカ３Ａ〜３Ｄから送出することにより、人物は、車両１との位置関係及び相対速度に応じた適切な高さの報知音を聞くこととなる。その結果、人物に与える違和感を解消することが可能となる。また、人物が位置する方向に向けて対応するスピーカ３Ａ〜３Ｄから報知音を送出するため、車両１の接近を人物にいち早く気付かせることができるとともに、無関係の方向への報知音の送出を行わないことにより、報知音が周辺環境への騒音となることを回避することができる。
【００３８】
また、本実施の形態に係る車両接近報知装置５０によれば、距離検出部１３は、車両１と人物との距離を検出し、音量調整部１７Ａ〜１７Ｄは、当該距離に基づいて、対応するスピーカ３Ａ〜３Ｄから送出する報知音の音量を調整する。従って、車両１と人物とが接触する危険性が高い場合には大音量の報知音を対応するスピーカ３Ａ〜３Ｄから送出することにより、車両１の接近を人物に気付かせることができる。しかも、人物が位置する方向に対応するスピーカ３Ａ〜３Ｄのみから報知音を送出するため、無関係の方向へは大音量の報知音が送出されないことにより、報知音が周辺環境への騒音となることを回避することができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係る車両接近報知装置５０によれば、車両１の四隅にスピーカ３Ａ〜３Ｄを配置し、報知音を送出するスピーカ３Ａ〜３Ｄを選択することにより、人物が位置する方向に向けて報知音を確実に送出することができる。しかも、指向性を有するスピーカの向きを変更することによって人物が位置する方向に向けて報知音を送出する場合と比較すると、スピーカの駆動部が不要となるため、コストの低減を図ることができる。
【００４０】
また、本実施の形態に係る車両接近報知装置５０によれば、右左折時の車両１の進行方向に基づいて、スピーカ３Ａ〜３Ｄの中から報知音を送出する少なくとも一つのスピーカが選択される。従って、車両１が交差点を例えば前進右折する場合において、交差点の障害物によって検出できない人物が右折先に存在する場合であっても、車両１の前右方に配置されたスピーカ３Ｂから報知音を送出することにより、右折先の人物に対して車両１の接近を報知することが可能となる。
【００４１】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１  車両
２Ｆ  前方カメラ
２Ｒ  後方カメラ
３Ａ  前左方スピーカ
３Ｂ  前右方スピーカ
３Ｃ  後左方スピーカ
３Ｄ  後右方スピーカ
１１  人物検出部
１２  方向検出部
１３  距離検出部
１４  相対速度算出部
１５  音源
１６Ａ〜１６Ｄ  周波数補正部
１７Ａ〜１７Ｄ  音量調整部
１８  操舵角センサ
１９  車速センサ
【図１】
2011255830.tif 000003
【図２】
2011255830.tif 000004
【図３】
2011255830.tif 000005
【図４】
2011255830.tif 000006