(57)【要約】【課題】車両の搭乗者に対して音場形成された音声により諸情報を通知することが可能な装置を提供する。【解決手段】車両の搭乗者に音場を形成し情報を告知する装置であって、搭乗者の頭部位置または姿勢を検知する検知手段と、少なくとも検知された情報と車両の運転情報とが入力され、この入力された情報に基づき音場を形成する音場演算手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の搭乗者に音場を形成し情報を告知する装置であって、搭乗者の頭部位置または姿勢を検知する検知手段と、少なくとも検知された情報と車両の運転情報とが入力され、この入力された情報に基づき音場を形成する音場演算手段とを有することを特徴とする音場制御装置。
【請求項２】
前記搭乗者の頭部位置または姿勢を検知する検知手段からの出力情報が前記音場演算手段における演算処理で最後に補正されることを特徴とする請求項１に記載の音場制御装置。
【請求項３】
前記搭乗者の頭部位置または姿勢を検知する検知手段は、車両内部に設置されたカメラ乃至超音波センサーであることを特徴とする請求項１または２に記載の音場演算装置。
【請求項４】
少なくとも形成された音場の移動と音場効果を最適化するアジャスト手段を有し、アジャスト手段からの信号により音場を補正することを特徴とする請求項１に記載の音場演算装置。
【請求項５】
請求項１音場制御装置を車両の室内空間を複数の領域に分割し、各領域毎に音場制御装置を配置し、各領域毎に異なる情報を告知する音場制御装置の適用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の搭乗者に対して音場形成された音声により諸情報を通知する装置及び適用方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転状況の告知や障害物、接近車両の警告、ナビゲーションシステムからの音声、ハンズフリーテレフォン等多くの音声による搭乗者とのコミュニケーション情報が増大している。特に、運転者は基本的に前方に注意を向けなければならず情報は基本的にディスプレー乃至は音声が主な手段となっている。
【０００３】
車両の搭乗者や運転者に対する音声による通知は、通常カーオーディオのスピーカーから出力されたり、或いは、ディスクリートで後付けされた機器付属のスピーカー等よりなされる。また、音声による告知方法に関しては特許文献1に記載される音像定位を利用する技術も知られている。
【０００４】
音場空間の生成技術に関しては、特許文献2に記載されているものを始め、AV機器にも使われて臨場感の生成や音源定位技術が使われている。
また、これらの技術により運転者の運転支援に寄与できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０１１６２号公報
【特許文献２】特許第４４６５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２に記載の技術では、実際の運転者を含む搭乗者の姿勢変化や運転状況を反映出来ず、加えて車両室内の音響環境や運転者の聴覚特性が考慮されず十分に効果が発揮出来なかった。
【０００７】
具体的には、運転者の左右、後方確認のための姿勢変化や計器の確認等の際の姿勢変化は頻繁にあり、加えて音場の認識が個人により大きく異なる事から、同じ車両を複数の運転者が運転する場合などが考えられる。
【０００８】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたもので、運転者を含む搭乗者の位置変化、姿勢や運転状況を感知し、それに応じて音場を適宜適合させ、上記の変化に拘らず適切な情報を伝達すると共に個人の音場認識の差異を無くし、常に認識しやすい音場で車両の情報を提供すできる事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明の車両の音場制御装置は、少なくとも運転者を含む搭乗者の姿勢等を検知するカメラ（２）或いは、超音波センサー等の信号から頭部の位置や姿勢を判別する頭部位置判別手段（３）の出力及び運転環境関、車両信号、警報信号、電話／メール信号等が音場制御手段（１）に入力される。
【００１０】
音場制御手段（１）は状況信号判別手段（４）と音場演算手段（５）及び音場補正手段（６）から構成される。状況信号判別手段（４）は、前記カメラ等の信号を含む車両信号、警報信号、電話／メール信号が入力され、信号の優先順位や信号形態を判別する。
【００１１】
ここで車両信号とは、車両の運転状態を示しており、エンジン回転、水温、オイル量、タイヤの空気圧等の信号を示す。また、警報信号とは、車両が後退する際に検知された障害物の位置や距離情報であったり、走行中に接近する他の車両の位置や距離、或は、前方の障害物等の告知、運転者の居眠りや体調変化等の状態を含んでいる。電話／メール信号とは車両がハンズフリー電話やネット環境に接続されている場合に電話音声やメール着信信号、メールの音声読み上げ等である。
【００１２】
前記信号判別手段で判別され出力された信号は音場演算手段（５）に入力される。この音声演算手段（５）は入力信号に対して生成すべき音場を記録してある音場データーとこのデーターに基づき音場を演算する演算手段から構成され出力すべき音場信号を演算する。
【００１３】
音場演算手段にて演算出力された信号は次段の音場補正手段（６）に入力される。当該音場補正手段（６）は、補正マップを有し当該補正マップに応じた補正を行い出力すると共に前記運転者等搭乗者の姿勢等を検知するカメラ（２）等の信号も入力されており、搭乗者の動きに対して最新の位置を反映し最も効果的な音場を形成するように成っている。搭乗者のうち特に運転者は周囲の状況を確認するため頭部の位置や姿勢を刻々と変化させているので、最新の位置で音場を形成する事が効果的であり、当該補正を最新の位置データーで行う事で最新の状況を反映した告知を行う事ができる。
【００１４】
音声信号出力手段（７）は前段の音場補正手段（６）の信号を受け接続されているスピーカー群（８）に信号を出力する。スピーカー群（８）は複数のスピーカーからなり、通常の配置である車両の前後や運転者のヘッドレスト、或は運転席上部の天井、またはダッシュボード上部や内部等に配置されてもよい。
【００１５】
このような構成により運転者を含む搭乗者に音声による告知等を音場をともなって提供できる音場制御装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の車両の音場制御装置によれば、運転者を含む搭乗者を適宜最適な音場の中で音声告知が出来るので、例えば、障害物の方向と距離が運転者の姿勢、向きに拘らず正確かつ直感的に空間位置を把握できる事が可能となるため、車両運行の安全、快適性を向上する事ができる。また、電話であれば、相手の音声を耳元で聞く事ができるので、プライバシーの保護にも寄与するものである。音楽、音声の再生等においては、特定の搭乗者のみに音楽や情報が提供できるので、例えば、複数の情報を所定の領域毎に同時に提供できるようにもなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る音場制御装置の実施形態１の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る音場制御装置の実施形態１の状況信号判別手段の動作のフローチャートである。
【図３】本発明に係る音場制御装置の実施形態１の音場補正手段の動作のフローチャートである。
【図４】本発明に係る音場制御装置の実施形態１の効果説明図である。
【図５】本発明に係る音場制御装置の実施形態２の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る音場判別装置のアジャスト手段による動作のフローチャートである。
【図７】本発明に係る音場制御装置の実施形態１、２における適用例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る音場制御装置は、運転者を含む搭乗者に音声による情報告知を当該告知内容に応じて最も明確かつ直感的に告知出来る様に音場を生成利用し伝える事ができるものである。
【００１９】
近年では車両運行に際しての情報が、ナビゲーション情報、インターネット接続による諸情報、車両の状況に関する情報、衝突警報、他車両接近情報、後退時の障害物情報加えて携帯電話での会話のためのハンズフリー会話等々、特に運転者に対しての聴覚上の情報が増加している。
【００２０】
安全な運行のために前記情報を単なる音や音声で告知しても十分に伝わるとは言えず、また、視覚的に伝えようとする場合は、本来安全運行の為に最も必要とされる視覚情報に更に新たな情報が増えることで負担が増加し、車両の安全運行に十分に寄与できるとは言いがたく、視覚情報以外の効果的情報告知方法が求められていた。
【００２１】
そのため、本発明に係る音場制御装置は、告知内容に応じた音場を生成し、運転者を含む搭乗者に対して最も直感的に告知内容を確実に伝えるために音場制御を用い、確実な情報伝達を可能としたものである。
【００２２】
（実施形態１）
次に、本発明に係る音場制御装置の実施形態１について図面を参照して説明をする。
【００２３】
本発明の全体構成は、図１のブロック図の通りである。運転者を撮影したカメラ２からの信号は頭部位置判別手段３に入力され、運転者が正面を向いているのか他の方向を向いているのかを判別する。このカメラ２に関してはドライブレコーダーに装備されているものと兼用できるようにしたり、あるいは別途取り付けてもよい。撮影された運転者の顔の判別プログラムは周知の顔認識プログラム等が利用でき、加えて目の瞬きの回数頻度等の検出による居眠り判別等の機能も実用化されており、この信号等を当該装置から出力する事もできる事は言うまでもない。また、顔認証によるセキュリーティー機能による警報等も可能である。このカメラ２に換えて超音波センサー等により顔の動きや姿勢を検知する事もできる。
【００２４】
頭部位置判別手段３により出力された信号は音場制御手段１を構成している状況信号判別手段４と音場補正手段６に入力される。また、図１の記載のように、音場制御手段１は、状況信号判別手段４と音場演算手段５と音場補正手段６から構成されている。以下、状況信号判別手段４、音場演算手段５、音場補正手段６の機能を説明する。
【００２５】
頭部位置判別手段３はカメラ２よりの信号から運転者の顔の向きや姿勢を判別し出力する。この出力は状況信号判別手段４と音場補正手段６に送られる。また、カメラ２は前述したように超音波センサー等でも可能である事は勿論である。
【００２６】
状況信号判別手段４には前記頭部位置判別手段３からの信号の他、少なくとも、車両信号、警報信号、電話／メール信号等が入力される。ここで車両信号とは、少なくとも車速を含むエンジン、ミッションの異常情報、タイヤの空気圧等走行に関する信号等を意味している。警報信号は、後退時の障害物の状況、例えば障害物との距離、方向等である。走行時には、後方や斜め後から接近する車両の情報であったり、前方の障害物や衝突警報等の信号である。また、電話／メール信号とは、車両がハンズフリーテレフォンやインターネット等と接続されている場合に入力される信号を示している。
【００２７】
状況信号判別手段４の重要な機能は、前述の多種類の信号が入力される中で所定のルールで定められた優先順位に従った割り振りを行い順次出力すると言う機能である。この機能を有さない場合、複数の告知がその重要度に拘らず同時に出力され運転者の混乱と不適切な操縦を惹起する恐れも考えられる。
【００２８】
音場演算手段５は図１に示すように音場マップと演算手段から成っている。ここで、音場マップとは前段の状況信号判別手段４よりの信号を受け当該信号に対応する音場形成に係る出力データーを種々の入力信号に対応して保持している。この音場マップを前記の演算手段が読み出し次段の音場補正手段６に出力する。
【００２９】
また、音場演算手段５は、詳細は後段にて記載するが、当該音場マップと演算手段は基本的なマップデーターに対してデーターの変更等が可能となっており、所謂学習機能を有する事は言う迄も無い。
【００３０】
音場補正手段６は、音場演算手段５と頭部位置判別手段３からの信号が入力されている。当該音場補正手段６は、音場演算手段５からの信号を頭部位置判別手段３からの信号に基づいて補正マップに基づき補正し、運転者を含む搭乗者の頭部の向きに拘らず警報の事象発生方向、位置を正確に伝えるようにする。具体的には音場演算手段５で形成した音場を形成する各種パラメーターを補正変化させる事で行う。
【００３１】
また、音場補正手段６が信号処理上この位置である理由は、本発明の効果を高めるために最新の運転者を含む搭乗者の頭部位置、姿勢を反映させる事が重要であるからである。当該補正された信号は後段の音声信号出力手段７に出力される。
【００３２】
音声信号出力手段７は音場補正手段６からの出力を受けて後段のスピーカー群８に信号を出力する。音声信号出力手段７ではスピーカー群８の特定のスピーカーに夫々音声信号出力手段７からのデジタル信号をアナログ信号に変換し出力する。このようにして夫々のスピーカーからの音が組み合わされて音場が形成される。また、スピーカー群８は、少なくとも２個以上の数が必要であり数が多く成る程狙う音場効果は上がる傾向にある。
【００３３】
図２は、前述の状況信号判別手段４の動作のフローを示したものである。当該手段に入力信号があった場合その信号の種類を判別する。入力信号が警報信号の場合は、ステップＳ２０１で有りと判断され、次のステップに進み発生信号マップ検索を行いステップＳ２０２で所定の音場信号を出力する。この信号出力後に警報信号の変化の有無をステップＳ２０３で確認し変化がある場合は再度変化に応じて発生信号マップを検索し直す。変化がない場合はそのまま出力する。この処理は、例えば、距離情報が刻々と変わる場合に最新の情報を出力するためである。
【００３４】
ステップＳ２０１でNOの場合は車両信号の有無を判定するステップＳ２０４に進み、車両信号の場合はステップＳ２０５にて発生信号を検索し、信号に変化の有無を判定するステップＳ２０６を経た後信号は、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３と同様のプロセスを行い出力される。
【００３５】
ステップＳ２０４でNOの場合はステップＳ２０７に進み電話／メール信号の有無を判断するステップに移行し、以下前記と同様な処理が行われる。
【００３６】
このような処理が行われる事で多数の入力の中で優先順位が高いものから順に告知がなされる。また、緊急性が高い信号は割り込み等の手段を用いて最優先の信号を告知する様にしても良い。
【００３７】
図３は、音場補正手段６のプロセスを示している。当該音場補正手段６には頭部位置判別手段３からの頭部位置判別信号が入力され、この有無はステップＳ２０７で判別され、有りと判断された場合はステップＳ２０８に進み音場補正マップを検索し頭部の位置に応じた補正値が読み出されで補正を行いステップＳ２０９、前段の音場演算手段５からの信号を補正し出力する。これにより運転者を含む搭乗者の頭部の位置変化に拘らず正確な音場が提供できるように成る。
【００３８】
図４は、本発明に係る効果の例を図示したものである。図４の(a)と（b）は車両の後退時に左後方に障害物があり、近接センサーが検知している場合である。(a)の図は正面に向いた運転者に対して障害物の方向から告知音が出ている音場を形成し、あたかも左後方から声が掛けられているように感じられるようになっている。(b)に示す図は、同様の状況の中で運転者が右方向を向いている場合を示している。前記説明した頭部位置判別信号と音場補正手段６の作用によりこのような状況でも告知音は同様に左後方から声が掛けられているようになるので、運転者は直感的に障害物の方向や距離が認識できる。次に図４(c)は、スピーカー群８が運転席の上部天井やヘッドレストに取り付けられている例を示すと共に右斜めより車両が接近して来るなか、運転者が左方向に頭部を向けている状況を示している。このような場合でも警告の音声が接近して来る車両の方向より聞こえて来るので直感的かつ反射的に反応でき告知効果は、単にスピーカーから警報音を出す従来のものと比べて遥かに大きい。
【００３９】
（実施形態２）
実施形態２の説明を図５で説明する。実施形態２の特徴はアジャスト手段９よりの信号が前記音場補正手段６に入力されるようになされている。アジャスト手段９には登録ボタン１０と調整スイッチ１１が配されている。調整スイッチ１１は運転者を含む搭乗者が音源の前後左右及び、聞こえ具合を調整出来るようになされ、最も音場効果が明確に現れる位置に調整できるようになっている。登録ボタン１０は、調整済みの位置を登録するスイッチであり図５では４個が配され４人が登録できるようになっている。登録数は４人に限られるわけでは無いことは当然である。
【００４０】
アジャスト手段９を設ける理由は、生成された音場は個人の聴覚特性に依存する部分が多く、ある人には適正でも他の人には十分効果を発揮しない場合もあるからである。従来技術ではマイクを配しフィードバックさせる技術等が開示されているが、システムとしては規模が大きく成り実用には適さず、このようにする事で簡便な手段で最適な音場効果を得る事ができる。
【００４１】
アジャスト手段９には前述の図５で示したように前後左右に音場を移動させるスイッチとクリアと記載された摘みが記載されている。音場を最適にするためには単に音場を前後に移動や回転させたり、音量を調整すれば良い訳ではなく、音場形成のパラメーターを適宜調整する必要がある。そのため調整者が判りやすくするために前後左右という方向のスイッチとクリアというスイッチを設けてある。この２つのスイッチからの信号で音場形成の複数のパラメーターの組み合わせを演算し最適な音場を形成できるようにしたものである。
【００４２】
次に図６の説明をする。これは前述のアジャスト手段による個人特性に合わせるプロセスを示している。アジャスト信号が入力されているかを判別するステップＳ２１０でYESの場合は、次のステップＳ２１１で調整スイッチ１１からの値を読み込みステップＳ２１２で補正値を算出しステップＳ２１３で補正マップに登録する。このプロセスにより登録ボタン１０により指示された場合は、この補正値を用いる事で最適な音場が得られるようになる。尚、登録時には典型的な頭部位置や姿勢毎にアジャストし登録するようにしてもよい。ステップＳ２１０がNOの場合は図３で説明したようなプロセスで処理される。
【００４３】
次に図７の説明を行う。この図は観光バスのような多数の搭乗者がおり、また、話している言語が異なる場合を示している。このような環境で、本発明になる音場制御手段を所定の複数の領域に配し、領域毎に異なる音場を生成させ、領域毎に夫々干渉なく情報を告知している状態を示している。
【００４４】
図７の（A）の領域と（B）の領域に搭乗者を使用言語に応じ搭乗させ各領域にスピーカー８を夫々４個ずつ配してある。本発明の音場制御装置を２台用いて、領域（A）と（B）の境界を識別させると共に搭乗者の頭部の方向を検知させ音場を制御する事によって領域毎に音場を生成する。
【００４５】
例えば、（A）領域は英語、（B）領域は日本語による観光案内を出力する事とすると、各領域の音が干渉すること無く夫々の領域で説明を聞く事が可能となるばかりでは無く、左右にある建造物等の説明に対しても頭部の方向に関係なく明瞭な説明を聞くことができるようになる。
【００４６】
なお、車両の搭乗者の音声で情報を告知する際に音場を形成し告知できるようにし、これにより搭乗者に明確で正確な情報を告知可能とすることもできる。
【００４７】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  音場制御手段
２  カメラ
３  頭部位置判別手段
４  状況信号判別手段
５  音場演算手段
７  音声信号出力手段
８  スピーカー群
【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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【図７】
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