(57)【要約】【課題】運転者による車外環境の認識について容易性及び確実性を向上させた運転支援装置を提供すること。【解決手段】車両に搭載され、車両運転者による車外環境の認識を支援する運転支援装置に、自車両周囲の環境音を収集し、収集された環境音を第一の電気信号に変換して出力する集音手段と、第一の電気信号に所定の雑音を重畳し、第二の電気信号として出力する雑音重畳手段と、第二の電気信号を音響信号に変換して車室内に放射する放射手段とを設け、雑音重畳手段は音響信号が自車両運転者に確率共振現象を生じさせるように上記所定の雑音の音圧レベルを調節する。【選択図】図１
2007176379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、車両運転者による車外環境の認識を支援する運転支援装置であって、
自車両周囲の環境音を収集し、収集された該環境音を第一の電気信号に変換して出力する集音手段と、
前記第一の電気信号に所定の雑音を重畳し、第二の電気信号として出力する雑音重畳手段と、
前記第二の電気信号を音響信号に変換して車室内に放射する放射手段と、を有し、
前記雑音重畳手段は、前記音響信号が自車両運転者に確率共振現象を生じさせるように、前記所定の雑音の音圧レベルを調節する、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の運転支援装置であって、
前記雑音重畳手段は、前記放射手段により車室内に放射される前記音響信号における前記環境音と前記所定の雑音との信号レベル対雑音レベル比が一定となるように、前記集音手段により収集された前記環境音の平均音圧レベルに応じて重畳する前記所定の雑音の音圧レベルを調節する、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の運転支援装置であって、
前記放射手段は、ユーザ操作を受け付け、該ユーザ操作に応じて該放射手段から放射される前記音響信号のエネルギ強度を調節する調節手段を備える、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
自車両のイグニッションスイッチオンにより作動開始するように構成される、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
ユーザ操作を受け付け、該ユーザ操作に応じて前記運転支援装置を作動開始させる始動手段を更に有する、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
自動車のイグニッションスイッチオフにより作動停止するように構成される、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
ユーザ操作を受け付け、該ユーザ操作に応じて前記運転支援装置を作動停止させる作動停止手段を更に有する、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
自車両のいずれかのウィンドウが開いているときに前記運転支援装置の作動を禁止する作動禁止手段を更に有する、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
前記集音手段は、前記第一の電気信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させ、出力する帯域制限手段を備える、ことを特徴とする運転支援装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
前記雑音重畳手段は、前記所定の雑音を生成する雑音発振手段を備える、ことを特徴とする運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、車両運転者による車外環境の認識を支援する運転支援装置に係り、特に、運転者による車外環境の認識について容易性及び確実性を向上させた運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載され、車両運転者による車外環境の認識を支援する運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、車室内の遮音性が近年高まってきていることに鑑み、車両に周囲の環境音を収集する集音装置を設け、交差点等で車両が停止したときに収集された環境音の全部又は一部を車内に出力する車両用装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−６９１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来装置は、単に、自車両周囲の環境音の全部又は一部を音声情報としてスピーカーから車室内へ出力するようにしたものであって、運転者がその音声情報（環境音）を確実に認識できるとは限らない。
【０００５】
例えば、車両乗員が車載オーディオ装置等を利用して車室内に音楽を（比較的大きい音量で）流している場合や、車両乗員同士が（比較的大きな声で）会話している場合や、或いは、運転者が聴力の比較的低い方（例えば聴覚に障害をお持ちの方や高齢により耳が遠くなった方など音／音声を聞き取る能力が健常者と比較して一般的に低いと考えられる方々）である場合などには、車室内に導入された環境音が車室内音場において運転者にとって相対的に微弱なレベルの音響信号となってしまい、運転者が環境音を十分に聞き取れず、結果として自車両周囲の環境／状況を正しく認識できない可能性がある。
【０００６】
上記従来装置においてこのような事態を回避するためには、車室内に出力される環境音の音量を上げることが一案として考えられる。しかし、音量を上げるという対策には、運転者に音量調節操作の手間が掛かると共に、元々の入力レベルが低い信号は単純に増幅しても信号対雑音比は変わらないため聞き取りやすくはならない、という問題がある。加えて、運転者は、必要な環境音を十分に聞き取るためには、スピーカー音量をいつ（どのタイミングで）・どの程度上げるべきかを判断しなければならない。適切なタイミングで適切な音量に設定しなければ、運転者が自車両周囲の状況を把握する上で重要な環境音を聞き逃すおそれもある。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、運転者による車外環境の認識について容易性及び確実性を向上させた運転支援装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両に搭載され、車両運転者による車外環境の認識を支援する運転支援装置であって、自車両周囲の環境音を収集し、収集された該環境音を第一の電気信号に変換して出力する集音手段（例えばマイクロフォン）と、該第一の電気信号に所定の雑音（ノイズ）を重畳し、第二の電気信号として出力する雑音重畳手段と、該第二の電気信号を音響信号に変換して車室内に放射する放射手段（例えばスピーカー）とを有し、上記雑音重畳手段は上記音響信号が自車両運転者に確率共振現象（Ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ）を生じさせるように上記所定の雑音の音圧レベルを調節する、運転支援装置である。
【０００９】
この一態様において、上記集音手段は、無指向性であって、車両外表面上の任意の場所に設置可能である。また、上記集音手段の形状及びその設置位置は、車両走行時の空気抵抗ができる限り小さくなるように決定される。また、上記放射手段の設置場所は、車室内の任意の場所でよい。
【００１０】
また、この一態様において、上記所定の雑音は、ランダムな広帯域ノイズ（すなわち、特定の周波数帯域において他の帯域よりも極端に高い強度を示すことのないノイズ）であり、ノイズ強度の周波数分布が一様又は略一様であるノイズであれば任意の種類のノイズを採用することが可能である。具体的には、例えば、ホワイトノイズ（白色雑音）、ピンクノイズ、１／ｆノイズなどが挙げられる。
【００１１】
また、この一態様において、上記所定の雑音は、装置構成を簡易なものとするために、上記雑音重畳手段に備えられた雑音発振手段（例えばノイズ発振回路）により装置内で生成されるものとする。
【００１２】
また、この一態様において、上記雑音重畳手段は、上記放射手段により車室内に放射される上記音響信号における上記環境音と上記所定の雑音との信号対雑音比が一定となるように、上記集音手段により収集された上記環境音の平均音圧レベルに応じて重畳する上記所定の雑音の音圧レベルを調節する。
【００１３】
また、この一態様において、上記運転支援装置は、ユーザにできる限り手間を掛けないようにする観点から、自車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）オンにより作動開始し、ＩＧオフにより作動停止するように構成されることが好ましい。また、このようなＩＧに連動したオン／オフ切替に代えて又は加えて、消費電力低減の観点から、上記運転支援装置が、ユーザ操作を受け付け、該ユーザ操作に応じて上記運転支援装置を作動開始させる始動手段、及び、ユーザ操作を受け付け、該ユーザ操作に応じて上記運転支援装置を作動停止させる作動停止手段を更に有するようにし、必要に応じてユーザが作動／非作動を切り替えられるようにしてもよい。
【００１４】
この一態様によれば、例えば、車両乗員が車載オーディオ装置等を利用して車室内に音楽を流している場合や、車両乗員同士が会話している場合や、或いは、運転者が聴力が比較的低い方である場合など、車室内に導入された環境音が車室内音場において運転者にとって相対的に微弱なレベルの音響信号となってしまう場合であっても、確率共振現象の効果によって運転者が車室内に導入された環境音を、例えば適切なタイミングで音量を上げるなどしなくても、聞き取りやすくすることができるため、運転者による車外環境の認識について容易性及び確実性を向上させることができる。
【００１５】
この結果、車両運転者の環境音に基づく自車両周囲環境／状況を判断・認識する能力が高まり、例えば停車や一時停止や徐行などといった何らかの対応が必要な状況の発生を早期且つ確実に認識できるようになるため、車両運転者は、自車両周囲の環境／状況に応じて適切な車両操作を行うことができる。
【００１６】
なお、この一態様において、上記放射手段は、ユーザが個々人の好みや聴力に応じて所望の音量で上記環境音を聞くことができるように、ユーザ操作を受け付け、該ユーザ操作に応じて該放射手段から放射される上記音響信号のエネルギ強度（すなわち音量）を調節する調節手段を備えることが好ましい。
【００１７】
また、この一態様において、上記環境音のうち特定の所望音（例えば、緊急車両のサイレン音など）のみを特に強調して自車両運転者に伝達することを狙いとして、上記集音手段が、上記第一の電気信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させ、出力する帯域制限手段（例えば帯域制限フィルタなど）を備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、運転者による車外環境の認識について容易性及び確実性を向上させた運転支援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】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２０】
以下、図１を用いて、本発明の一実施例に係る運転支援装置１００について説明する。図１は、車両Ｖに搭載された状態での本実施例に係る運転支援装置１００の概略構成図である。
【００２１】
本実施例に係る運転支援装置１００は、概して、車両周囲の環境音を車室内に導入して遮音性に優れた車室内でも車両運転者が車外環境を聴覚から認識できるようにする運転支援装置において、確率共振現象を利用して、導入された環境音に対する車両運転者の聴力を活性化させるものである。
【００２２】
確率共振現象とは、非線形な系において、信号に適切なノイズを重畳することによって微弱な信号を検出する能力が上昇する現象である。ここで、確率共振現象を引き起こすために信号に重畳されるノイズは、ランダムな広帯域ノイズ（すなわち、特定の周波数帯域において他の帯域よりも極端に高い強度を示すことのないノイズ）である必要であることが判っている。
【００２３】
確率共振現象の現象そのものについては、例えば、特開２００２−２２１５４６号公報や、米国特許第６，２８５，２４９号明細書などにおいても紹介されている。
【００２４】
運転支援装置１００は、自車両Ｖ周囲の環境音を収集し、収集した環境音を電気信号に変換して出力する集音マイク１０１を有する。
【００２５】
ここで、環境音とは、原則としては自車両Ｖの周囲に存在するあらゆる音響信号であるが、車両運転者Ｄの車両操作を支援する観点からは、特に、緊急車両（救急車、消防車、パトカーなど）のサイレンの音や、踏切の警報音（「カンカン・・・」という音）や、他の移動体（自動車、自動二輪車、自転車、など）の走行音などの環境音の収集が主たる狙いとなる。
【００２６】
本実施例において、集音マイク１０１の設置場所は、車両外表面上の任意の場所でよい。図１では集音マイク１０１がルーフの中央付近に設置されるように図示されているが、これは一例に過ぎない。また、集音マイク１０１の形状及びその設置位置は、車両走行時の空気抵抗ができる限り小さくなるように決定されることが好ましい。
【００２７】
また、本実施例において、集音マイク１０１は、特定の方向からの環境音を特に収集することを狙いとして指向性を持たせることも構成上は可能であるが、自車両Ｖ周囲のあらゆる方向の環境／状況を幅広く運転者Ｄが認識できるようにする観点から、無指向性であることがより好ましい。
【００２８】
さらに、本実施例の変形例として、特定種類の環境音（例えば、緊急車両のサイレン音）のみが収集されるように、集音マイク１０１の対応周波数帯域を当該環境音の帯域に制限する、或いは、集音マイク１０１の後段に図示しない帯域制限フィルタを設け、当該環境音のみがフィルタを通過するようにするなどとして、運転支援装置１００を当該特定の環境音に特化したものとしてもよい。
【００２９】
運転支援装置１００は、更に、所定の雑音（ノイズ）を生成するノイズ発振回路１０２を有する。上述のように、本実施例において用いられるノイズは、ノイズ強度の周波数分布が一様又は略一様であるノイズであれば任意の種類のノイズでよい。具体的には、ノイズ発振回路１０２は、例えば、ホワイトノイズ（白色雑音）、ピンクノイズ、又は、１／ｆノイズ、などを生成する。なお、ノイズ発振回路１０２により生成されるノイズ種類は１種類でよい。
【００３０】
運転支援装置１００は、更に、集音マイク１０１から出力された環境音を表す電気信号にノイズ発振回路１０２によって生成されたノイズを重畳する重畳回路１０３を有する。より具体的には、重畳回路１０３は、ノイズ重畳後の環境音が車両運転者Ｄに対して確率共振現象を生じさせるように、集音マイク１０１により収集された環境音の平均音圧レベルを算出し、信号対雑音比が確率共振現象を生じさせるのに適当な値で略一定となるように、ノイズ発信回路１０２から出力されたノイズの音圧レベルを調節した上でノイズ重畳処理を行う。ここで、確率共振現象を生じさせるのに適当な信号対雑音比の値は、予め実験等により経験的に求めておき、重畳回路１０３に記憶させておくものとする。
【００３１】
運転支援装置１００は、更に、ノイズが重畳された環境音を表す電気信号を音響信号に変換して車室内へ出力するスピーカー１０４を有する。図１はあたかもスピーカー１０４が車両前後方向において車両運転者Ｄの後方に設置されるかのように見えるかもしれないが、図１では単にスピーカー１０４が車室内に設置されることを図示することが意図されているに過ぎず、スピーカー１０４の設置場所の車室内の任意の場所でよい。当然、運転者Ｄの耳の近くに設置されることが好ましいが、既述のように本実施例では車室内の遮音性が比較的高い車両を前提としているため、車室内での設置場所の違いによる差は比較的小さいものと考えられる。
【００３２】
また、本実施例において、スピーカー１０４は、車両Ｖに図示しないオーディオシステムが搭載されている場合、当該オーディオシステムのスピーカーと兼用とすることも構成上は可能であるが、スピーカー１０４から出力する入力元をオーディオと環境音とで切り替える機構が必要となるため、専用のスピーカー１０４として設けられることがより好ましい。
【００３３】
さらに、本実施例において、スピーカー１０４は出力音量が調節可能であるものとし、運転支援装置１００は、ユーザがスピーカー１０４の出力音量を調節するためのユーザ入力部である音量調節部１０５を更に有するものとする。この音量調節部１０５は、環境音についてもユーザごとに好みの又は聞き取りやすい音量レベルが存在するであろうという洞察に基づき、スピーカー１０４の出力レベルをカスタマイズすることを狙いとして設けられるものである。
【００３４】
音量調節部１０５は、例えば、回転式又はスライド式の調節つまみや、或いは、少なくとも音量増を実行するボタンと音量減を実行するボタンとを含む押ボタン又はタッチパネル又はリモコンなどのユーザの入力の受け付けることができる限り任意の形式でよい。
【００３５】
本実施例において、運転支援装置１００は、車両ＶのＩＧオンに連動して自動的に作動を開始し、ＩＧオフに連動して自動的に作動を停止するものとする。すなわち、運転支援装置１００は、特段のユーザ操作なしに、ＩＧオン直後から自動的に車両Ｖ周囲の環境音を車室内に提供するように構成される。
【００３６】
以上のような構成により、運転支援装置１００においては、スピーカー１０４から車室内に出力される環境音には確率共振現象を生じさせるのに適当なノイズが重畳されているため、例えば、車両乗員が車載オーディオ装置等を利用して車室内に音楽を流している場合や、車両乗員同士が会話している場合や、或いは、運転者Ｄが聴力が比較的低い方である場合など、車室内に導入された環境音が車室内音場において運転者Ｄにとって相対的に微弱なレベルの音響信号となってしまう場合であっても、確率共振現象の効果によって車室内に導入された環境音を運転者Ｄにとって聞き取りやすいものとすることができる。
【００３７】
このように、本実施例によれば、車両運転者Ｄの環境音に基づく自車両Ｖ周囲環境／状況を判断・認識する能力が高まり、例えば停車や一時停止や徐行などといった何らかの対応が必要な状況の発生を早期且つ確実に認識できるようになるため、車両運転者Ｄは、自車両Ｖ周囲の環境／状況に応じて適切な車両操作を行うことができる。
【００３８】
例えば、運転者Ｄは、緊急車両のサイレン音が早期に且つ確実に聞こえることにより、車両Ｖを道路端に寄せて一時停止する又は交差点手前で一時停止して交差点への進入を控えるなどして緊急車両を優先的に走行させ、周囲の交通を円滑にすることができる。
【００３９】
また、例えば、運転者Ｄは、踏切の警報音が早期に且つ確実に聞こえることにより、急制動を掛けることなく踏切の手前で忘れずに一時停止することができる。
【００４０】
さらに、例えば、運転者Ｄは、他の移動体の走行音が早期に且つ確実に聞こえることにより、たとえ視界に入らない位置の他車両や自動二輪車などであっても自車両Ｖへの接近してくる又は自車両Ｖと交錯可能性がある移動体に早期に且つ確実に気が付くことができるため、徐行などの適切な車両操作を行うことができる。
【００４１】
なお、上記一実施例においては、上述のようにＩＧオン／オフに連動して運転支援装置１００が作動／非作動となるものとしたが、本発明はこのような形に限られない。例えば、一変形例として、上記のＩＧ連動のオン／オフに代えて又は加えて、例えば電力消費量削減などの観点から、車両運転者が自らの意思で運転支援装置の作動／非作動を選択できるように、運転支援装置をイネーブル又はディスエブルさせるオン／オフ切替スイッチ（図示せず）が設けられてもよい。
【００４２】
また、別の一変形例として、同じく例えば電力消費量削減の観点から、いずれかのウィンドウが開いているときにはすべてのウィンドウが閉まっているときに比べて運転者が自車両周囲の環境音を聞き取りやすいことに鑑み、いずれかのウィンドウが開いているときには運転支援装置の作動が自動的に停止又は禁止されるものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、車両周囲の環境音を車室内に導入して遮音性に優れた車室内でも車両運転者が車外環境を認識できるようにする運転支援装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例に係る運転支援装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  運転支援装置
１０１  集音マイク
１０２  ノイズ発振回路
１０３  重畳回路
１０４  スピーカー
１０５  音量調節部
Ｖ  車両
Ｄ  運転者
【図１】
2007176379.tif 000003