(57)【要約】  【課題】  高精度でかつ、低コストで緊急車両の走行位置を検出することができる緊急車両走行位置検出装置を提供すること。  【解決手段】  音圧検出部５の分析結果に基づいて自車から緊急車両までの距離を算出し、地図データ記憶部９から取得した道路地図上における緊急車両が走行可能な道路および道路上の緊急車両の位置を推定する。次いで、走行可能道路が推定された場合に、周波数検出部７による警報音の周波数の分析結果、道路地図上の自車両の走行速度および道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、走行可能道路上の緊急車両の走行位置を特定する。【選択図】  図１
2005301751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車外音を集音する集音手段と、前記集音手段により集音された音響情報から緊急車両の警報音を検出する警報音検出手段と、前記検出した警報音の音圧を分析する音圧分析手段と、前記検出した警報音の周波数を分析する周波数分析手段と、道路地図情報を取得する地図情報取得手段と、前記音圧分析手段の分析結果に基づいて自車から前記緊急車両までの距離を算出し、前記地図情報取得手段から取得した道路地図上における前記緊急車両が走行可能な道路および前記道路上の前記緊急車両の位置を推定する走行可能道路推定手段と、
前記走行可能道路推定手段によって前記走行可能道路が推定された場合に、前記検出した警報音の周波数の分析結果、前記道路地図上の自車両の走行速度および前記道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、前記走行可能道路上の緊急車両の走行位置を特定する走行位置検出手段とを備えたことを特徴とする緊急車両走行位置検出装置。
【請求項２】
前記走行位置検出手段は、前記走行可能道路推定手段によって前記走行可能道路が推定された場合に、前記検出した警報音の周波数の分析結果、自車両の走行速度および前記道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、自車方向に対する前記緊急車両の直線速度ベクトルを算出する直線速度ベクトル算出部と、
前記直線速度ベクトルおよび前記道路地図上の方位に基づいて、前記道路地図上における前記緊急車両の推定速度ベクトルを算出する推定速度ベクトル算出部と、
前記推定速度ベクトル算出部によって算出された推定速度ベクトルに基づいて前記緊急車両の走行位置を特定する走行位置特定部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の緊急車両走行位置検出装置。
【請求項３】
前記走行位置特定手段によって特定された緊急車両の走行位置を通知する通知手段とを有することを請求項１または請求項２に記載の緊急車両走行位置検出装置。
【請求項４】
前記通知手段は、道路地図上に前記緊急車両の走行位置を表示する表示部を有することを特徴とする請求項３に記載の緊急車両走行位置検出装置。
【請求項５】
前記通知手段は、音声によって前記緊急車両の走行位置を通知する音声通知部を有することを特徴とする請求項３に記載の緊急車両走行位置検出装置。
【請求項６】
自車両の走行速度を検出する速度検出手段を有し、前記検出手段によって検出された走行速度に基づいて道路地図上の自車両の走行速度を補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の緊急車両走行位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急車両走行位置検出装置に関し、例えば、自車に接近中の緊急車両の走行位置を検出して運転手に通知することができる緊急車両走行位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、消防車、救急車、パトカー等の緊急車両は、緊急事態が発生したときにマイクやサイレン等で路上の一般車両に対して緊急車両の接近を知らせるようになっている。ところで、一般車両側で、窓を閉めきった状態でオーディオやテレビ等を大音量で聞いていたりすると、緊急車両が接近して来ることを認識することができずに、緊急車両の通行を阻害するおそれがある。
【０００３】
このような不具合を防止する緊急車両走行位置検出装置としては、緊急車両に所定周波数の電波を放射する発信機を設けるとともに、一般車両にこの周波数の電波を受信する受信機、ナビゲーションシステムおよびカーオーディオシステムを設け、一般車両側で緊急車両から発信される周波数電波を受信して緊急車両位置を識別し、ナビゲーションシステムによって得られる一般車両の位置より緊急車両の位置までの距離を求め、その距離に応じてカーオーディオの音量を調整するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、その他の緊急車両走行位置検出装置としては、車外音を取り込む４つの高性能マイクロフォンと、高性能マイクロフォンから取り込まれる音データのうち緊急車両から発せられるサイレン音を検出するサイレン音検出手段と、サイレン音検出手段によって検出されたサイレン音に基づいて、自車両から緊急車両までの距離・方向および緊急車両の種類を算出する算出手段と、算出手段によって算出された結果に対する処理を行い、緊急車両の位置を告知する第１の告知手段とを備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０９−７０９６号公報（第３〜４頁、第１図）
【特許文献２】特開平１１−４８８８６号公報（第４〜５頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示すものにあっては、緊急車両側、一般車両側双方に周波数電波処理装置が必要であり、緊急車両走行位置検出装置のコストが増大してしまうという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に示す緊急車両走行位置検出装置にあっては、４つの高性能マイクロフォンから音データを取り込んでいるため、緊急車両走行位置検出装置のコストが増大してしまうという問題があった。また、自車両から緊急車両までの距離・方向および緊急車両の種類を算出しているが、道路地図データ上で緊急車両の位置を推定していないため、実際の緊急車両の走行位置を高精度に特定することが困難である。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、高精度でかつ、低コストで緊急車両の走行位置を検出することができる緊急車両走行位置検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の緊急車両走行位置検出装置は、車外音を集音する集音手段と、前記集音手段により集音された音響情報から緊急車両の警報音を検出する警報音検出手段と、前記検出した警報音の音圧を分析する音圧分析手段と、前記検出した警報音の周波数を分析する周波数分析手段と、道路地図情報を取得する地図情報取得手段と、前記音圧分析手段の分析結果に基づいて自車から前記緊急車両までの距離を算出し、前記地図情報取得手段から取得した道路地図上における前記緊急車両が走行可能な道路および前記道路上の前記緊急車両の位置を推定する走行可能道路推定手段と、前記走行可能道路推定手段によって前記走行可能道路が推定された場合に、前記検出した警報音の周波数の分析結果、前記道路地図上の自車両の走行速度および前記道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、前記走行可能道路上の緊急車両の走行位置を特定する走行位置検出手段とを備えたものから構成される。
【０００９】
この構成により、検出した警報音の音圧および周波数と道路地図とを利用することにより、自車位置に対する緊急車両の走行位置を道路地図上で特定することができるので、緊急車両の位置情報を高精度で検出することができる。また、従来のように多数の高性能マイクロフォンや周波数電波処理装置を用いずに緊急車両の走行位置を検出することができるので、緊急車両走行位置検出装置のコストを低減することができる。
【００１０】
また、本発明の緊急車両走行位置検出装置は、前記走行位置検出手段は、前記走行可能道路推定手段によって前記走行可能道路が推定された場合に、前記検出した警報音の周波数の分析結果、自車両の走行速度および前記道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、自車方向に対する前記緊急車両の直線速度ベクトルを算出する直線速度ベクトル算出部と、前記直線速度ベクトルおよび前記道路地図上の方位に基づいて、前記道路地図上における前記緊急車両の推定速度ベクトルを算出する推定速度ベクトル算出部と、前記推定速度ベクトル算出部によって算出された推定速度ベクトルに基づいて前記緊急車両の走行位置を特定する走行位置特定部とを備えたものから構成される。
【００１１】
この構成により、走行可能道路上の緊急車両の直線速度ベクトルおよび推定速度ベクトルを算出し、その算出結果に基づいて緊急車両の位置の走行位置を特定するので、緊急車両の位置情報を高精度で検出することができる。
【００１２】
また、本発明の緊急車両走行位置検出装置は、前記走行位置特定手段によって特定された緊急車両の走行位置を通知する通知手段とを有するものから構成される。
【００１３】
この構成により、運転手が緊急車両の走行位置を容易に把握することができ、緊急車両の走行を妨げるのを防止することができる。
【００１４】
また、本発明の緊急車両走行位置検出装置は、前記通知手段は、道路地図上に前記緊急車両の走行位置を表示する表示部を有するものから構成される。
【００１５】
この構成により、運転手が緊急車両の走行位置を目視により容易に把握することができ、緊急車両の走行を妨げるのを防止することができる。
【００１６】
また、本発明の緊急車両走行位置検出装置は、前記通知手段は、音声によって前記緊急車両の走行位置を通知する音声通知部を有するものから構成される。
【００１７】
この構成により、運転手が緊急車両の走行位置を音声により容易に把握することができ、緊急車両の走行を妨げるのを防止することができる。
【００１８】
また、本発明の緊急車両走行位置検出装置は、自車両の走行速度を検出する速度検出手段を有し、前記検出手段によって検出された走行速度に基づいて道路地図上の自車両の走行速度を補正するものから構成される。
【００１９】
この構成により、自車両の正確な速度を検出し、道路地図上での自車両の走行速度を補正することにより、緊急車両の走行位置の検出精度をより一層高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明は、高精度でかつ、低コストで緊急車両の走行位置を検出することができる緊急車両走行位置検出装置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】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２２】
図１乃至図５は本発明に係る緊急車両走行位置検出装置の一実施の形態を示す図である。
【００２３】
まず、構成を説明する。図１において、車両１には緊急車両走行位置検出装置２が装着されており、この緊急車両走行位置検出装置２は、マイクロフォン３、警報音検出部４、音圧検出部５、距離計算部６、周波数検出部７、速度計算部８、地図データ記憶部９、車速検出部１０、自車現在位置情報取得部１１、緊急車両走行位置検出部１２、緊急車両走行位置表示部１３および緊急車両走行位置提示部１４を含んで構成される。
【００２４】
マイクロフォン（集音手段）３は車外音を集音するようになっており、警報音検出部４はマイクロフォン３によって集音された音データの波形パターンを予め記憶された緊急車両の波形パターンと比較することにより緊急車両の警報音を検出するようになっている。
【００２５】
音圧検出部（音圧分析手段）５は警報音の音圧を分析するようになっており、距離計算部６はその音圧から自車から緊急車両までの直線距離を算出するようになっている。
【００２６】
周波数検出部（周波数検出手段）７は警報音の周波数を分析するようになっており、速度計算部８は周波数から自車方向に対する緊急車両の速度を算出するようになっている。
【００２７】
地図データ記憶部（地図情報取得手段）９は全国の道路地図および地域の詳細な道路地図等を記憶しており、地図データ記憶部９は予めＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード等が記憶された記憶媒体から構成しても良く、これら記録媒体にインターネット上のサーバから地図情報を取得しても良い。
【００２８】
車速検出部（速度検出手段）１０は車両１の走行速度を検出するようになっており、例えば、車輪の回転パルスを検出し、単位時間当たり回転パルス数を演算することにより、車両１の実走行速度を検出するようになっている。
【００２９】
自車現在位置情報取得部１１はＧＰＳ受信機から構成されており、複数の衛星から送信される電波を検出することにより、車両の現在位置と現在方位を測位するようになっている。
【００３０】
緊急車両走行位置検出部１２は距離計算部６によって算出された自車から緊急車両までの直線距離に基づいて、地図データ記憶部９から取得した道路地図上における緊急車両が走行可能な道路およびこの道路上の緊急車両の位置を推定するようになっており、距離計算部６と共に走行可能道路推定手段を構成している。
【００３１】
また、緊急車両走行位置検出部１２は走行可能道路を推定したときに、周波数検出部７による周波数の分析結果、自車両の走行速度および道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、走行可能道路上の緊急車両の走行位置を特定するようになっており、走行位置検出手段を構成している。
【００３２】
具体的には、緊急車両走行位置検出部１２は、走行可能道路が推定された場合に、警報音の周波数の分析結果、自車両の走行速度および道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、自車方向に対する緊急車両の直線速度ベクトルを算出する直線速度ベクトル算出部と、直線速度ベクトルおよび道路地図上の方位に基づいて、道路地図上における緊急車両の推定速度ベクトルを算出する推定速度ベクトル算出部と、推定速度ベクトル算出部によって算出された推定速度ベクトルに基づいて緊急車両の位置の走行位置を特定する走行位置特定部とを備えている。
【００３３】
なお、道路地図上の自車両の走行速度は車速検出部１０によって検出された車両の実走行速度に基づいて補正される。
【００３４】
緊急車両走行位置表示部（表示部、通知手段）１３は液晶表示パネル等から構成されており、道路地図上に緊急車両の走行位置を表示するようになっている。また、緊急車両走行位置提示部（音声通知部、通知手段）１４はスピーカ等から構成されており、音声によって緊急車両の走行位置を通知するようになっている。
【００３５】
次に、図２乃至図５に基づいて緊急車両走行位置検出方法を説明する。
【００３６】
図２は緊急車両走行位置検出処理のフローチャートである。図２において、まず、車外に設置されたマイクロフォン３により車外音を集音した後（ステップＳ１）、警報音検出部４によって緊急車両の警報音を検出する（ステップＳ２）。次いで、この検出された警報音から音圧検出部５によって音圧を検出するとともに、周波数検出部７によって周波数を検出する（ステップＳ３）。次いで、自車現在位置情報取得部１１によって自車の現在の走行方位を検出するとともに、前回警報音を検出した位置Ｌ１から今回警報音を検出した位置までの距離Ｌ２および距離Ｌ１からＬ２まで移動したときの時間Ｔに基づいて自車の走行速度を検出する（ステップＳ４）。このとき、車速検出部１０によって検出された車速に基づいて走行速度を補正する。また、ＧＰＳ受信機から走行速度を求めても良い。
【００３７】
次いで、音圧に基づいて自車から緊急車両までの直線距離Ｌを求める（ステップＳ５）。具体的には、図４（ａ）に示すように、音圧ＹｄＢが検出されたときそれに相応する自車から緊急車両までの直線距離ＬはＸｍと判断することができる。
【００３８】
次いで、地図データ記憶部９から取得した道路地図上において直線距離Ｌの円周上の走行可能道路を推定し、この走行可能道路上に存在する緊急車両の位置を検出する（ステップＳ６）。図３に緊急車両の検出手順の概略図を示すと、地図データ記憶部９から取得した道路地図上において自車位置Ａから直線距離Ｌの円周Ｂ上に存在する緊急車両の位置を検出する。このとき、円周Ｂ上に緊急車両Ｂ１乃至Ｂ４が存在したものとする。
【００３９】
次いで、緊急車両の周波数、自車速度および走行方位に基づいて円周Ｂの道路上に存在する緊急車両の自車方向への直線速度ベクトル（自車と緊急車両の直線距離上での相対速度）を検出する（ステップＳ７）。図４（ｂ）に示すように、検出された周波数がｙＨｚだった場合には、それに相応する緊急車両の仮速度ベクトルはｘｋｍ／ｈとなり、図３では直線速度ベクトルをＣで示す。
【００４０】
ここで、自車が矢印方向に３０ｋｍ／ｈで走行し、ドップラーシフトが４０ｋｍ／ｈとすると、円周Ｂの各位置における緊急車両と自車との相対速度は、Ｂ１で１０ｋｍ／ｈ、Ｂ２で３０ｋｍ／ｈ、Ｂ３で７０ｋｍ／ｈ、Ｂ４で４０ｋｍ／ｈとなる。
【００４１】
次いで、直線走行ベクトルと道路の方位に基づいて、走行可能道路上での緊急車両の走行ベクトルを算出し、この走行ベクトルを推定速度ベクトルと仮定する（ステップＳ８）。図３では、推定速度ベクトルをＤで示す。なお、この推定速度ベクトルＤは、走行可能道路の方位とこの走行可能道路上の緊急車両から自車方向への直線速度ベクトルの関係からＣ×ａｒｃｃｏｓθによって求められる。
【００４２】
次いで、求められた複数の推定速度ベクトルから走行可能道路上にある緊急車両の速度が最適なものであるか否かを判別し（ステップＳ９）、複数の推定速度ベクトルがある場合には、ステップＳ１に戻ってステップＳ１以降乃至ステップＳ８の処理を繰り返し、最適な推定速度ベクトルが絞り込まれた場合に、緊急車両の位置を特定し、図５に示すようにその位置を緊急車両走行位置表示部１３によって表示するとともに緊急車両走行位置提示部１４によって音声通知して、緊急車両走行位置検出処理を終了する。
【００４３】
このように本実施の形態では、警報音から検出した音圧および周波数と道路地図とを利用することにより、自車位置に対する緊急車両の走行位置を道路地図上で特定することができるので、緊急車両の位置情報を高精度で検出することができる。また、従来のように多数の高性能マイクロフォンや周波数電波処理装置を用いずに緊急車両の走行位置を検出することができるので、緊急車両走行位置検出装置２のコストを低減することができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、走行可能道路が推定された場合に、警報音の周波数の分析結果、自車両の走行速度および道路地図上の自車両の走行方位に基づいて、自車方向に対する緊急車両の直線速度ベクトルを算出するとともに、直線速度ベクトルおよび道路地図上の方位に基づいて、道路地図上における緊急車両の推定速度ベクトルを算出し、この推定速度ベクトルに基づいて緊急車両の位置の走行位置を特定するので、緊急車両の位置情報を高精度で検出することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、道路地図上に緊急車両の走行位置を表示するようにしたので、運転手が緊急車両の走行位置を目視により容易に把握することができ、緊急車両の走行を妨げるのを防止することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、音声によって緊急車両の走行位置を通知するので、運転手が緊急車両の走行位置を音声により容易に把握することができ、緊急車両の走行を妨げるのを防止することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、自車両の正確な速度を検出し、道路地図上での自車両の走行速度を補正しているので、緊急車両の走行位置の検出精度をより一層高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明に係る緊急車両走行位置検出装置は、高精度でかつ、低コストで緊急車両の走行位置を検出することができるという効果を有し、自車に接近中の緊急車両の走行位置を検出して運転手に通知することができる緊急車両走行位置検出装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る緊急車両走行位置検出装置のブロック図
【図２】一実施の形態の緊急車両走行位置検出処理のフローチャート
【図３】一実施の形態の緊急車両の検出手順の概略図
【図４】（ａ）一実施の形態における距離と音圧の関係を示す図  （ｂ）一実施の形態の相対速度と周波数の関係を示す図
【図５】一実施の形態の緊急車両の走行位置を表示した図
【符号の説明】
【００５０】
３  マイクロフォン（集音手段）
５  音圧検出部（音圧分析手段）
６  距離計算部（走行可能道路推定手段）
７  周波数検出部（周波数検出手段）
９  地図データ記憶部（地図情報取得手段）
１０  車速検出部（速度検出手段）
１２  緊急車両走行位置検出部（走行可能道路推定手段、走行位置検出手段）
１３  緊急車両走行位置表示部（表示部、通知手段）
１４  緊急車両走行位置提示部（音声通知部、通知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005301751.tif 000006
【図５】
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