(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、接近する救急車のサイレン，踏切の警告音，後続車のクラクションなど、緊急性を持つこれらの音声を運転者が正確に感知できるような音声感知システムを提供することにある。【解決手段】  上記目的は、音声収集装置と、収集した音声のうち緊急性を持つ音声を識別する音声識別手段と、識別した結果を運転者に伝える伝達手段を備える音声感知システムにより達成される。  より好ましくは、前記音声感知システムにおいて、運転者の運転特性を記憶する手段を備え、前記運転特性に基づいて前記伝達手段の伝達特性を変更することを特徴とする音声感知システムにより達成される。【選択図】図１
2007034348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声収集装置と、収集した音声及び音のうち緊急性を持つ音声又は音の少なくともいずれかを識別する音声識別手段と、識別した結果を運転者に伝える伝達手段を備える音声感知システム。
【請求項２】
請求項１に記載の音声感知システムであって、運転者の運転特性を記憶する手段を備え、前記運転特性に基づいて前記伝達手段の伝達特性を変更することを特徴とする音声感知システム。
【請求項３】
請求項１に記載の音声感知システムにおいて、前記音声識別手段は、車両周囲の全方向からの音声及び音を収集できるよう、複数の音声収集装置を備え収集した音声のパターン（音量，周波数分布）を逐次分析する手段を有することを特徴とする音声感知システム。
【請求項４】
請求項１に記載の音声感知システムにおいて、前記音声識別手段は救急車のサイレン，踏切の警告音，後続車のクラクションなど緊急性を持つ音声（以下ＥＳ：Emergent Soundとする）の音声パターン及び音声パターンデータ（周波数分布などの）を記憶しており、音声収集装置が分析した音声データとの比較を行い、ＥＳを検出することを特徴とする音声感知システム。
【請求項５】
請求項１に記載の音声感知システムにおいて、前記音声又は音のパターンを分析することで、車両と音源との相対位置関係の変化車両進行方向との角度ずれを検知することを特徴とする音声感知システム。
【請求項６】
請求項１に記載の音声感知システムにおいて、伝達手段は運転者の聴覚特性，疲労度の様々な態様に対応できるよう複数の伝達手段を備えることを特徴とする音声感知システム。
【請求項７】
請求項１に記載の音声感知システムにおいて、前記音声識別手段による識別結果をカーステレオ，カーナビゲーションなどの音響装置から警告音又は警告音声を発することを特徴とする音声感知システム。
【請求項８】
請求項１に記載の音声感知システムにおいて、前記音声識別手段による識別結果を運転者と車両との物理的接点である座席やステアリングの振動により、車外のＥＳ発生を運転者に通知することを特徴とする音声感知システム。
【請求項９】
請求項１に記載の音声感知システムにおいて、インパネに備え付けた緊急メッセージ用のランプ、もしくはカーナビゲーションなどの画像表示装置への警告マークを点滅表示の少なくともいずれかにより運転者へのＥＳ発生を通知する通知補助手段を有することを特徴とする音声感知システム。
【請求項１０】
請求項２に記載の音声感知システムにおいて、運転者個人の運転特性記憶手段は、入力手段から入力される年齢および聴覚能力を含む運転特性を記憶すると共に前記運転特性に応じてＥＳ検出時の運転者への伝達手段を変更することを特徴とする音声感知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車などの移動体に搭載され、運転者に対して車外音声の検出，伝達を行う音声感知システムに関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
人間の知覚において最も早く衰えが来るのは聴覚であり、特に高い周波数の音声が聴き取り難くなるとされている。また、高齢ドライバーは年齢相応に体力が衰えており、長時間運転による疲労に伴う注意力の低下および例えば今後の高齢化社会にあっては、聴力の低下についても注意を払う必要が増加することが予想される。
【０００３】
これに対して車内に備える音響装置が発生する音声の音量や周波数を、運転者の聴覚能力や疲労レベルに応じて調整する技術が知られている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の音響装置では運転者の年齢，聴覚能力および疲労レベルに応じてカーナビ，カーステレオなどにより出力する音声の音量や周波数を調整することについての記載ある。音響装置としてはカーナビゲーションやカーステレオを想定している。
【０００５】
特許文献２に記載の警報装置では先行車と自車との相対距離が許容距離以下になったとき警報を発するものであって、運転者の聴覚能力に応じて警報発生のタイミングおよび警報の音量を調整することについての記載がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１０５４６号公報(第４頁〜第１１頁，図１〜図２)
【特許文献２】特開２００３−２３７５１０号公報（第２頁〜第５頁，図１〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記従来技術にあっては、例えば接近する救急車のサイレン，踏切の警告音，後続車のクラクションなどの緊急性の有無に関する音声（又は音）に対しての音量の調整についての記載はなく、またその音も車外の音に対することについての記載はないものである。
【０００８】
本発明の目的は、緊急性を持つこれらの音声を運転者が正確に感知できるような音声感知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は音声収集装置と、収集した音声及び音のうち緊急性を持つ音声又は音の少なくともいずれかを識別する音声識別手段と、識別した結果を運転者に伝える伝達手段を備える音声感知システムにより達成される。また、上記目的は請求項１に記載の音声感知システムであって、運転者の運転特性を記憶する手段を備え、前記運転特性に基づいて前記伝達手段の伝達特性を変更することを特徴とする音声感知システムによっても達成される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明では、車外で発生する緊急度の高い音声を感知することができるシステムが実現できる。また個人の年齢，聴覚情報を入力することで個人の聴覚差に応じて動作する柔軟なシステムを構成することができる。また特に、車内の音響装置、または座席およびステアリングの振動を主要手段，画像表示装置を補助手段とすることで、視覚能力の大部分を通常の運転動作に振り向けることができ、より安全性の高いシステムが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施例に関わる音声感知システムを図１〜図３を用いて詳細に説明する。図１は音声感知システムの構成図を示す。この音声感知システムは音声分析装置１，音声パターン入力装置２，音声識別手段３，伝達手段決定部４，伝達手段５，運転者特性入力装置６を備える。また音声識別手段３は車速センサ７１，操舵角センサ７２から車両の運動状態について情報を得る。
【００１２】
音声分析装置１は音声収集装置１−１〜１−ｎ，音声パターン分析部１１，分析データ格納メモリから構成される。音声収集装置１−ｎは車両周囲の全方向から音声を収集するため、複数台が車両に、例えば車両の前面，後面，右側面，左側面，車体上部の５箇所に取り付けられ、音声を収集する。音声パターン分析部１１は収集した音声に対して音量，周波数分布などを逐次解析しデジタルデータに加工して、分析データ格納メモリ１２に蓄積していく。
【００１３】
音声パターン入力装置２は音声パターン入力手段２１と音声パターン記憶手段２２から構成される。最初はいくつかのＥＳの種類、たとえば踏切の警告音や救急車のサイレンなどに対応したデジタルデータを音声パターン記憶手段２２に記憶しておくが、さらに多くの種類のＥＳに対応する必要が生じたときは、音声パターン入力手段２１から新たなデジタルデータを追加する。音声パターン入力手段２１は例えば、デジタルデータを記録したＵＳＢカードからデータを読み取るＵＳＢリーダ装置でも良いし、移動体電話ネットワークからデジタルデータを取得するダウンロード装置でも良い。これらの手段により、ＥＳを追加し音声感知システムをカスタマイズすることができる。例えば現在運転している車両を外国でも運転する、といった場合に当該国の救急車のサイレンのデジタルデータを追加する、ということが可能となる。
【００１４】
運転者特性入力装置６は運転者特性入力手段６１と運転者特性記憶メモリ６２から構成される。運転者特性入力手段６１は例えばキーボード，スイッチ，タッチパネルなどの手動入力装置でも良いし、運転者個人の年齢，聴覚能力を記録したＩＣカードからデータを読み取るＩＣカードリーダ装置でも良い。運転者特性入力手段６１から入力するデータは運転者の年齢，通常時の聴覚能力（感知できる音量，周波数はいくらか）などである。また病歴，既往症などが入力できる構成であっても良い。
【００１５】
音声識別手段３は、分析データ格納メモリ１２に時系列的に格納されていく車外音声分析デジタルデータと、音声パターン記憶手段２２に予め記憶しておいたＥＳのデジタルデータとを順次解析，比較することで、車外にＥＳの発生があるかどうかを識別する。次にデジタルデータ解析結果から、ドップラー効果による周波数分布の経時的な変化と、音量の増減とを検出し、車両とＥＳ音源との相対位置関係の変化、即ち音源が近づいているのか、遠ざかっているのか、車両進行方向との角度ずれはどうか等を算出し、運転者への
ＥＳ感知の通知開始および停止タイミングを決定する。このときの通知開始および停止タイミングは伝達手段決定部４に伝えられる。
【００１６】
図２に救急車が車両に接近、その後離れていったときの音声識別手段３の時系列的な動作概要を示す。横軸が時間の経過を、図上部から横軸への縦矢印が車外から収集した音声を、横軸から図下部への縦矢印を音声識別手段３から伝達手段決定部４への指示をそれぞれ示す。
【００１７】
まず、音声識別手段３は一定周期で分析データ格納メモリ１２を参照，解析し、ある音量と周波数パターンから救急車がサイレンを吹鳴しながら自車両に接近していることを感知する（ｔ＝Ｔ０）。本例において周期時間は人間の可聴周波数の限界である２０ｋＨｚの時間：５０μｓとする。
【００１８】
次に、救急車が自車両よりある一定距離内に近づきなおも接近していることを検出した時点で伝達手段決定部４へ『ＥＳ種類：救急車のサイレン、指示内容：運転者への通知開始，ＥＳ特性：該ＥＳの音量，周波数』を通知する（ｔ＝Ｔ１）。
【００１９】
この場合の救急車が自車両へ接近してくる際の動作状態は、図２に記載のドップラー効果による音声周波数の式より算出する。「観測点での音声周波数：ｆ０」は分析データ格納メモリ１２に記録された車外音声分析デジタルデータから、「観測点の速度：Ｖ０」は車速センサ７１および操舵角センサ７２から、「音源での周波数：ｆｓ」は本来の救急車のサイレン音であるため音声パターン記憶手段２２に予め記憶しておいたＥＳのデジタルデータから、それぞれ得ることができ、これから「音源の速度：Ｖｓ」を算出することができる。各時間での音源の速度がわかると、音源である救急車の動きも算出できる。
【００２０】
次に、ｔ＝Ｔ２で救急車が最接近したことを観測したあと、ある一定距離外へ遠ざかったことを検出した時点で伝達手段決定部４へ『ＥＳ種類：救急車のサイレン，指示内容：運転者への通知停止』を通知する（ｔ＝Ｔ３）。
【００２１】
その後、救急車が遠ざかるに従いサイレン音量は小さくなるが、音声収集装置１−ｎが検出できる音量の最下限までは収集した音声に対するデジタルデータへの加工は実施され、音声識別手段３によるデータ分析が継続される（ｔ＝Ｔ４）。
【００２２】
伝達手段決定部４では音声識別手段３からＥＳ種類と運転者への通知指示あるいは停止指示を受け取り、運転者特性記憶メモリ６２から取得した運転者特性から、運転者に対するＥＳ発生をどの手段によって伝達するかを選択する。図３に運転者特性から伝達手段を選択する際の、伝達手段決定部４での処理フローの一例を示す。
【００２３】
伝達手段決定部４は一定周期で一連の処理を実施する。本例において周期時間は音声識別手段３での分析データ解析周期５０μｓの２倍：１００μｓとする。まずステップS110にて指示内容のチェックし、場合により以下の処理を行う。
（１）指示がない場合：このまま処理を終了する。（Ｓ１１０の左側へ進む）
（２）運転者への通知開始指示があった場合：ステップＳ１２０以下の処理を実施する。（Ｓ１１０の下側へ進む）
（３）運転者への通知停止指示があった場合：全ての伝達手段５に対して「ＥＳ発生通知停止」を指示する。（Ｓ１１０の右側へ進みステップＳ１５０を実施する）
【００２４】
次にステップＳ１２０以下の処理について説明する。運転者特性記憶メモリ６２から運転者特性データを取得し（ステップＳ１２０）、音声識別手段３から受け取ったＥＳ特性：該ＥＳの音量，周波数と突き合わせることで、運転者の聴覚能力について判定する（ステップＳ１３０）。運転者が車内の音響装置から音声を聴き取れるくらいの聴覚能力がある場合は主要手段として音響装置５１に対して、補助手段として画像表示装置５２に対してそれぞれ「ＥＳ発生通知開始」を指示する（Ｓ１３０の左側へ進みステップＳ１４０を実施する）。
【００２５】
同様に運転者が車内の音響装置から音声を聴き取ることができないような聴覚能力である場合は主要手段として座席振動装置５３またはステアリング振動装置５４に対して、補助手段として画像表示装置５２に対してそれぞれ「ＥＳ発生通知開始」を指示する（S130の下側へ進みステップＳ１４１を実施する）。
【００２６】
音響装置５１は伝達手段決定部４から「ＥＳ発生通知開始」を指示されると付属のスピーカを通じて、例えば「救急車が接近しています。ご注意ください。」と音声を発し運転者に対して注意を促す。また「ＥＳ発生通知停止」を指示されると、運転者に対して同様に「救急車が通過しました」と通知する。いずれの場合も音声発生回数は運転の妨げとならないよう２〜３回とする。なお、ＥＳの音源が踏切の警報機である場合は「踏切に接近しています。ご注意ください。」という音声となる。
【００２７】
画像表示装置５２は伝達手段決定部４から「ＥＳ発生通知開始」を指示されると画面上に、例えば救急車のマークを点滅表示する。画像表示装置がカーナビゲーション機器である場合は地図情報表示の妨げにならぬよう、例えば右隅に表示する。点滅速度は救急車が接近するにつれ段階的に速くなり、遠ざかるに従い遅くなるようにする。点滅表示とするのは運転者は通常、画像表示装置を見つめながら運転するわけにいかず、横目で見ながらの形でも救急車マークを視認できるようにするためである。また「ＥＳ発生通知停止」を指示されると救急車マークを画面上から消去する。なお、ＥＳの音源が踏切の警報機である場合は踏切のマークを画面上に表示する。
【００２８】
座席振動装置５３およびステアリング振動装置５４は伝達手段決定部４から「ＥＳ発生通知開始」および「ＥＳ発生通知停止」を指示されるとある一定時間振動する。両者を区別するため、例えば前者の場合は３秒×２回、後者の場合は５秒×１回と振動回数・時間に差をつける。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による一実施例のシステム構成のブロック図である。
【図２】本発明による一実施例において救急車接近を検知する様子を示すタイムチャートである。
【図３】本発明による一実施例において伝達手段を決定する処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…音声分析装置、１−１〜１−ｎ…音声収集装置、２…音声パターン入力装置、３…音声識別手段、４…伝達手段決定部、５…伝達手段、６…運転者特性入力装置、７…車両センサ、１１…音声パターン分析部、１２…分析データ格納メモリ、２１…音声パターン入力手段、２２…音声パターン記憶手段、５１…音響装置、５２…画像表示装置、５３…座席振動装置、５４…ステアリング振動装置、６１…運転者特性入力手段、６２…運転者特性記憶メモリ、７１…車速センサ、７２…操舵角センサ。
【図１】
2007034348.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007034348.tif 000005