(57)【要約】【課題】簡易な構成で安定して音声を収音することが可能なマイクロホン装置及びそれを備えた運転システムを提供する。【解決手段】本発明のマイクロホン装置は、一端が車体に固定されるとともに、着座した運転者の肩付近に他端が配置されるベルトガイドと、前記ベルトガイドの他端側に設置されるマイクロホンとを備えるものである。ベルトガイドの内部には衝撃吸収材を有する者としても良い。また、前述のマイクロホン装置を用いて車載用通話システムやカーナビゲーションシステムを実現しても良い。【選択図】図３
2008260488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が車体に固定されるとともに、着座した運転者の肩付近に他端が配置されるベルトガイドと、
前記ベルトガイドの他端側に設置されるマイクロホンと、
を備えるマイクロホン装置。
【請求項２】
前記ベルトガイドは内部に衝撃吸収材を有する請求項１に記載のマイクロホン装置。
【請求項３】
一端が車両シートに固定されるとともに、着座した運転者の肩付近に他端が配置されるベルトガイドと、
前記ベルトガイドの他端側に設置されるマイクロホンと、
を備えるマイクロホン装置。
【請求項４】
車両シートのヘッドレストの側面部に設置されるベルトガイドと、
前記ベルトガイドに設置されるマイクロホンと、
を備えるマイクロホン装置。
【請求項５】
車両シートの背もたれ部の側面の上方側に設置されるベルトガイドと、
前記ベルトガイドに設置されるマイクロホンと、
を備えるマイクロホン装置。
【請求項６】
車両シートの背もたれ部の肩支持部の側面に設置されるベルトガイドと、
前記ベルトガイドに設置されるマイクロホンと、
を備えるマイクロホン装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のマイクロホン装置と、
運転者の運転を支援する機能を有するとともに、前記マイクロホン装置が取得した音声信号に基づいて動作が制御される電子機器と、
を備える運転支援システム。
【請求項８】
前記電子機器は、車両の走行経路案内を行うカーナビゲーション機能を有する請求項７に記載の運転支援システム。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のマイクロホン装置と、
前記マイクロホン装置により運転者の音声を取得するハンズフリー機能を有する電子機器と、
を備える車載用通話システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるマイクロホン装置及びそれを備える運転支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用の電子機器が多く開発され、多機能化が進んでいる。例えば、車両内にマイクロホン装置を設置して、携帯電話のハンズフリー機能や、車両に搭載された電子機器を制御することが提案されている。
【０００３】
図５は、従来の車載用マイクロホンが搭載された車内前方付近を示す図である。このように従来構成としては、全指向性のマイクロホン３０１を車内前方のマップランプ部３０２に設置したものがある。また、図６に示すように、運転者に対して特性が最適化するように、車内前方に単一指向性のマイクロホン装置３０１ａを用いる構成もある。
【０００４】
また、シートベルトに複数のマイクロホン装置を装着して、その中から最も運転者の音声を収音しやすいマイクロホン装置を選択し、音声を収音する構成も車両用音声入力装置も提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０６５５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、車内前方のマップランプ部にマイクロホン装置を設置する構成では、指向性方向は固定されるものの、マイクロホン装置とシートに着座者の口元位置との間が離れているため目的音以外の周囲雑音（ノイズ）も同時に収音し易く、また、車両走行等に伴う振動がマップランプ部からマイクロホン装置まで伝達するため、マイクロホン装置から出力される音声信号レベルに差（ばらつき）が生じ、搭載機器に音声による制御信号として入力される信号が安定しなかった。
【０００７】
また、特許文献１に記載の構成では、シートベルト自身にマイクロホン装置が装着されているため、運転者の体格の違いにより、マイクロホンの位置が変化し、前述の構成と同様に入力信号が安定しなかった。
【０００８】
また、シートベルトに複数のマイクロホンを装着する構成は、その複数のマイクロホンより音を最も良く収音するマイクロホンを選択するための選択機能が必要となる。この場合、音の入力に対して、この選択が完了するまでの時間差が発生するため、発話のはじめの部分の収音が不安定になり、音声制御状態するまで時間がかかったり、音声制御での認識不良や誤動作が生じてしまうことがあった。
【０００９】
また、シートベルトにマイクロホンを装着する構成では、マイクロホンの信号を伝えるケーブルがシートベルトの巻取り機構に合わせたケーブル長が必要になるとともに、巻取り機構に対応した柔軟なケーブルを使用する必要があるため、コスト的に高いものとなる。また、マイクロホン装置を複数個設置すると、コストが高くなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で安定して音声を収音することが可能なマイクロホン装置及びそれを備えた運転システム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】
【００１１】
本発明のマイクロホン装置は、一端が車体に固定されるとともに、着座した運転者の肩付近に他端が配置されるベルトガイドと、前記ベルトガイドの他端側に設置されるマイクロホンとを備える。
【００１２】
また、本発明のマイクロホン装置は、前記ベルトガイドが内部に衝撃吸収材を有するものとしても良い。
【００１３】
また、本発明のマイクロホン装置は、一端が車両シートに固定されるとともに、着座した運転者の肩付近に他端が配置されるベルトガイドと、前記ベルトガイドの他端側に設置されるマイクロホンとを備えるものである。
【００１４】
また、本発明のマイクロホン装置は、車両シートのヘッドレストの側面部に設置されるベルトガイドと、前記ベルトガイドに設置されるマイクロホンとを備えるものである。
【００１５】
また、本発明のマイクロホン装置は、車両シートの背もたれ部の側面の上方側に設置されるベルトガイドと、前記ベルトガイドに設置されるマイクロホンと、を備えるものである。
【００１６】
また、本発明のマイクロホン装置は、車両シートの背もたれ部の肩支持部の側面に設置されるベルトガイドと、前記ベルトガイドに設置されるマイクロホンと、を備えるものである。
【００１７】
上記構成により、マイクロホンと車両シートに着座する着座者の口元の位置とが、短い距離で一定に保たれるため、着座者の音声を安定且つ明瞭に収音することができる。
【００１８】
また、本発明の運転支援システムは、上記いずれかのマイクロホン装置と、運転者の運転を支援する機能を有するとともに、前記マイクロホン装置が取得した音声信号に基づいて動作が制御される電子機器とを備える。
【００１９】
また、本発明の運転支援システムは、前記電子機器が、車両の走行経路案内を行うカーナビゲーション機能を有するものとしても良い。
【００２０】
この構成により、着座者の発話のはじめの部分の収音も安定且つ明瞭に収音することができるので、カーナビによる音声制御での認識不良や誤動作が生じることを防ぐことができる。
【００２１】
また、本発明の車載用通話システムは、上記いずれかのマイクロホン装置と、前記マイクロホン装置により運転者の音声を取得するハンズフリー機能を有する電子機器と、を備えるものである。
【００２２】
着座者の発話のはじめの部分の収音も安定且つ明瞭に収音することができるので、ハンズフリー時の通話品質を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、簡易な構成で安定して音声を収音することが可能なマイクロホン装置及びそれを備えた運転システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本実施形態における音声制御システムの構成を示す図である。音声制御システム１は、ＣＰＵ部７、Ｄ／Ａコンバータ１０、Ａ／Ｄコンバータ１１、音声認識部１３、ハンズフリー部１４、機器制御部１５などを有する音声制御部５から主に構成されている。
【００２６】
ＣＰＵ部７は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有し、入力された音声信号に従って、各種車載機器を制御する。Ｄ／Ａコンバータ１０には、スピーカ２１が接続されており、Ｄ／Ａコンバータ１０から入力される音声信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１には、車載用マイクロホン装置３００が接続されており、入力された音声信号をＡ／Ｄコンバータ１１に出力する。
【００２７】
音声認識部１３は、Ａ／Ｄコンバータ１１を介して入力された音声信号を認識し、この認識された音声信号を基に、制御信号など各種の信号を生成する。ハンズフリー部１４には、携帯電話機６１が接続されており、ハンズフリー部１４は、音声認識部１３で生成された制御信号に従って、携帯電話機６１によるハンズフリー機能を提供する。機器制御部１５には、カーナビ、カーステレオ等の各種車載機器５１が接続されており、機器制御部１５は、音声認識部１３で生成された制御信号に従って、車載機器５１を制御する。
【００２８】
図２（ａ）,図２（ｂ）は、車載用マイクロホン３００の構成を示す図である。図２（ａ）に示すマイクロホン３００ａは、有機フィルムを用いたエレクトレットコンデンサマイクロホン（ＥＣＭ：Electret Condenser Microphone）である。ＥＣＭとは、コンデンサの一方の電極にエレクトレットを配置し、エレクトレットに電荷を与え、音圧によって変動する静電容量の変化を電圧変化に変換するマイクロホンである。
【００２９】
図２（ａ）に、単一指向性のＥＣＭの断面構造図を示す。図２（ａ）に示すようにマイクロホン３００ａは、第１の音孔３１５Ａを有するケース３１７内に、金属導体等の振動板３１１と、エレクトレット膜３１３が形成された固定電極３１２と、回路素子が搭載されたプリント基板３１８とが配置されており、振動板３１１と固定電極３１２との間隔がスペーサ３１４で保持され、また、固定電極３１２とプリント基板３１８との間に背気室３１６が形成されている。また、ケース３１７は、第１の音孔３１５と反対側に第２の音孔３１５Ｂが形成されている。振動板３１１は、例えば、フィルムにアルミ蒸着された振動板である。
【００３０】
エレクトレット膜３１３は、一般に、外部電界によらず永久的に帯電（電荷保持）している物質であり、フッ素樹脂であるＦＥＰ（Fluorinated Ethylene Propylene：フッ化エチレンプロピレン樹脂）が用いられる。
【００３１】
このマイクロホン３００ａでは、振動板３１１が音圧によって振動すると、振動板３１１と固定電極３１２とで構成される平板コンデンサの静電容量が変化し、電圧変化に変換されてマイクロホン３００ａから出力される。
【００３２】
また、車載用マイクロホン３００としては、図２（ｂ）に示すように、半導体技術を活用するマイクロマシニング技術を用いた小型マイクロホン（ＭＥＭＳマイクロホン）を用いても良い。図２（ｂ）は、ＭＥＭＳマイクロホンの断面構造を示している。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳマイクロホン３００ｂは、シリコン基板３２１上に、第１の絶縁層３２２を介して、振動膜電極３２３とエレクトレット膜３２４とを有しており、また、その上に、第２の絶縁層３２５を介して、音孔３２７が形成された固定電極３２６を有している。また、振動膜電極３２３の背面には、シリコン基板３２１をエッチングして、背気室３２８が形成されている。
【００３４】
振動膜電極３２３は、導電性のポリシリコンで形成され、エレクトレット膜３２４は、窒化シリコン膜やシリコン酸化膜で形成され、また、固定電極３２６は、導電性のポリシリコンとシリコン酸化膜やシリコン窒化膜とを積層して形成されている。
【００３５】
ＭＥＭＳマイクロホン３００ｂでは、振動膜電極３２３が音圧によって振動すると、振動膜電極３２３と固定電極３２６とで構成される平板コンデンサの静電容量が変化し、電圧変化として取り出される。
【００３６】
図３は、車両に搭載される車両シートの外観斜視図を示している。図３に示すように、車両の運転席は、運転者等が着座する車両シート１０４と、車両本体１０５に設けられた巻取機構に巻き取り可能に設置されるシートベルト１０３と、シートベルト１０３の一部の位置を規制するベルトガイド１０１と、ベルトガイド１０１に設置されるマイクロホン３００を備えるものである。
【００３７】
車両シート１０４は、座部１０４ｃと、背もたれ部１０４ｂと、ヘッドレスト１０４ａとを備えるものである。また、車両シート１０４の座部１０４ｃの側面部（着座者の腰付近と対応する位置）には、シートベルト１０３の使用時にシートベルト１０３の先端部が嵌合して取り付けられる取付部１０４ｄが設置されている。
【００３８】
シートベルト１０３は、車両シート１０４に着座した乗員の上体を拘束するものである。
【００３９】
ベルトガイド１０１は、支持部１０１ｂとベルト位置規制部１０１ａとを備えている。図３に示すように、支持部１０１ｂは、一端が車両本体１０５に固定され、他端が、車両シートの背もたれ部１０４ｂの肩支持部付近に配置されている。支持部１０１ｂの他端側には、ベルト位置規制部１０１ａが設置されている。
【００４０】
ベルト位置規制部１０１ａは、シートベルト１０３を挿通させて支持することが可能な開口部を有している。乗員は、シートベルト１０３をベルト位置規制部１０１ａを挿通させつつ、シートベルト１０３の先端部を取付部１０４ｄに取り付けて使用することで、シートベルト１０３が着座者の肩付近にかかる負担を緩和することができる。
【００４１】
また、このように配置されたベルトガイド１０１のベルト位置規制部１０１ａには、マイクロホン３００が搭載されている。この位置に設置されたマイクロホン３００は、有線または無線通信により上述の音声制御部５と接続するものである。
【００４２】
このように構成された音声制御システムは、マイクロホン３００と車両シート１０４に着座した着座者の口元の位置とが、短い距離（おおよそ２０ｃｍ）で一定に保たれるため、音声制御部５は、着座者の音声を安定且つ明瞭に収音することができる。
【００４３】
また、着座者の発話のはじめの部分の収音も安定且つ明瞭に収音することができるので、音声制御での認識不良や誤動作が生じることを防ぐことができる。
【００４４】
また、上述の従来技術のように、複数のマイクロホンを用いてそのうちから最適なマイクロホンを選択する等の処理が必要ないため、時間差が生じず、着座者は速やかに、音声による通話・指示等を行うことが可能になる。
【００４５】
なお、マイクロホン３００の指向性は、着座者の口元の音声を明瞭に取得できる指向性にすれば良い。指向性の種類としては、例えば、指向性を持たない「無指向性」（全指向性）、特定の方向の音を捉えやすい「単一指向性」、指向性をさらに狭角にした「超指向性」、前後ふたつの方向の音源を強く捉える「双指向性」などがあるが、運転者の口元の音声を更に明瞭に取得できるように決定すれば良い。
【００４６】
（変形例）
図４は、上述の実施の形態の構成における、ベルトガイドの変形例の概略構成を示している。
【００４７】
図４に示すように、ベルトガイド２０１は、シートベルト１０３を挿通させて支持することが可能な開口部を有するとともに、クッション材料からなるパッドにより全体が被覆されている。ベルトガイド２０１は、一端が車両本体１０５に固定され、シートベルト使用時に、他端が車両シートの背もたれ部１０４ｂの肩支持部付近に配置される構成となっている。
【００４８】
この構成により、着座者は、シートベルト使用時に肩付近にかかる負担を緩和することができる。
【００４９】
なお、ベルトガイドを設置する位置や、そのベルトガイド上でマイクロホンを設置する位置は、マイクロホンとシートに着座した乗員の口元との間の距離が、安定しておおよそ２０〜３０ｃｍ程度に保てれば良い。
【００５０】
よって、例えば、ベルトガイドは、一端が車両シートに固定されるとともに、シートベルト着用時に、着座した運転者の肩付近に他端が位置するようにして、その他端側にマイクロホンを設置しても良い。
【００５１】
また、ベルトガイドを、車両シートのヘッドレスト１０４ａの側面部に設置して、そのベルトガイドにマイク装置を設置しても良い。また、ベルトガイドを、車両シートの背もたれ部１０４ｂの側面の上方側に設置して、そのベルトガイドにマイクロホンを設置しても良い。すなわち、ベルトガイドを車両シートの背もたれ部の肩支持部の側面に設置して、そのベルトガイドにマイクロホンを設置しても良い。
【００５２】
また、話者の口元との距離を更に短くするために、伸縮性の部品でベルトガイドの先端とマイクロホンを接続しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、簡易な構成で安定して音声を収音することが可能なマイクロホン装置及びそれを備えた運転システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態における音声制御システムの概略構成図
【図２】（ａ）ＥＣＭの断面図、（ｂ）ＭＥＭＳマイクロホンの断面図
【図３】車両に搭載される車両シートの外観斜視図
【図４】ベルトガイドの変形例を示す図
【図５】従来の車載用マイクロホンが搭載された車内前方付近の説明図
【図６】従来の車載用マイクロホンが搭載された車内前方付近の説明図
【符号の説明】
【００５５】
１  音声制御システム
５  音声制御部
７  ＣＰＵ
１０  Ｄ／Ａコンバータ
１１  Ａ／Ｄコンバータ
１３  音声認識部
１４  ハンズフリー部
１５  機器制御部
２１  スピーカ
５１  車載機器
６１  携帯電話機
３００  マイクロホン
【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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