(57)【要約】【課題】運転者に煩わしさを感じさせない運転支援装置を提供する。【解決手段】本発明による運転支援装置は、車両の運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部（２０１）と、複数の方向からの音を検出する音検出部（１０５）と、運転者の注意を前記対象物に喚起するように、運転者に対して、該複数の方向からの音のうち少なくとも一つの方向からの音を低減するアクティブ消音部（３００）と、を備える。一実施形態によれば、前記アクティブ消音部が、前記複数の方向のそれぞれの方向からの音を低減する波形を出力することのできる波形出力部（３０３）と、低減する音の方向および音を低減する程度を定めるアクティブ消音制御部（３０１）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部と、
複数の方向からの音を検出する音検出部と、
運転者の注意を前記対象物に喚起するように、運転者に対して、該複数の方向からの音のうち少なくとも一つの方向からの音を低減するアクティブ消音部と、を備える運転支援装置。
【請求項２】
前記アクティブ消音部が、前記複数の方向のそれぞれの方向からの音を低減する波形を出力することのできる波形出力部と、低減する音の方向および音を低減する程度を定めるアクティブ消音制御部と、を備える請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記アクティブ消音制御部が、前記対象物までの距離にしたがって音を低減する程度を定める請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記アクティブ消音制御部が、前記対象物までの距離が小さくなるほど音を低減する程度を大きくする請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部が、前記車両周辺の物体との距離を測定することによって前記運転者の注意を喚起する対象物を定める請求項１から４のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部が、マップを備え、該マップ上の前記車両の位置を定め、該マップによって前記運転者の注意を喚起する対象物を定める請求項１から５のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項７】
注意を喚起する対象物の情報を表示する表示部をさらに備える請求項１から６のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記車両が自動車である請求項１から７のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項９】
前記車両が自動二輪車である請求項１から７のいずれかに記載の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者を支援する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転者を支援する運転支援装置としては、カーナビゲーション装置や駐車支援装置(たとえば、特許文献１)が開発されている。カーナビゲーション装置は、車両の進行方向を音声などで運転者に知らせるとともに、たとえば一時停止する必要がある交差点や踏切などのポイントを警報や音声によって運転者に知らせることもできる。駐車支援装置は、車両を狭い場所に駐車させる場合に車両と周辺の障害物との距離を測定し、該距離が小さくなった場合に警報や音声を出力して運転者に注意を促す。
【０００３】
このように、従来のカーナビゲーション装置や駐車支援装置などの運転支援装置においては、警報や音声などを使用して運転者の注意を喚起していた。このため、運転者は警報や音声によって注意を喚起されることに煩わしさを感じていた。
【特許文献１】特許２９３７４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、運転者に煩わしさを感じさせない運転支援装置に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による運転支援装置は、車両の運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部と、複数の方向からの音を検出する音検出部と、運転者の注意を前記対象物に喚起するように、運転者に対して、該複数の方向からの音のうち少なくとも一つの方向からの音を低減するアクティブ消音部と、を備える。
【０００６】
本発明の運転支援装置によれば、消音によって、運転者の注意を喚起する対象物を運転者に知覚させる。警報や音声は生じないので、運転者は周囲の環境の変化を感覚的に捉えることで、自発的に注意を払い、主体的に運転を行っているという感覚が得られる。このように、運転者に煩わしさを感じさせない運転支援装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の一実施形態による運転支援装置の構成を示す図である。運転支援装置は、車両と周囲の障害物との距離を測定する距離測定部１０１と、カーナビゲーション部１０３と、車両の周囲の複数の方向からの音を検出する周囲音検出部１０５と、距離測定部１０１およびカーナビゲーション部１０３の少なくとも一方からの情報に基づいて運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部２０１と、アクティブ消音部３００と、を備える。アクティブ消音部３００は、対象物特定部２０１および周囲音検出部１０５に接続され、これらの情報に基づいて出力する音を制御するアクティブ消音制御部３０１と、アクティブ消音制御部３０１に接続されてアクティブ消音制御部３０１からの指示にしたがって消音のための音の波形を出力する波形出力部３０３とを備える。アクティブ消音については、後で詳細に説明する。
【０００８】
本実施形態においては、対象物特定部２０１によって定められた運転者の注意を喚起する対象物によって定まる所定の方向からの音(周囲音)をアクティブ消音部３０１によって打ち消すことにより、運転者の注意を該方向に喚起する。
【０００９】
人間は周囲音が小さくなると、その変化に対して脳が活性化し、周囲の環境に注意を向ける性質がある。また、聴知覚的に、たとえば、左耳元に手のひらを近づけると、左側の周囲音が下がることで何かが存在しているという感覚を得る。そこで、本実施形態においては、消音によって、運転者の注意を喚起する対象物を運転者に知覚させる。本実施形態によれば、警報や音声は生じないので、運転者は周囲の環境の変化を感覚的に捉えることで、自発的に注意を払い、主体的に運転を行っているという感覚が得られる。
【００１０】
図２は、本発明の一実施形態による運転支援装置の構成要素の配置を示す図である。
【００１１】
車両には、複数の方向における障害物の存在を検出し、障害物までの距離を測定するための距離測定部が備わる。本実施形態においては、距離測定部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃおよび１０１ｄが備わり、それぞれ右前方、左前方、左後方および右後方における障害物の存在を検出し、障害物までの距離を測定する。本実施形態において距離測定部は、運転者の死角の方向の障害物を検出して運転者の注意を喚起するように、運転者の死角の方向に設置されている。距離測定部は、その他の方向、たとえば車両の右側面方向および左側面方向の障害物を検出するように設置してもよい。
【００１２】
距離測定部は、一例として、超音波の発信器と受信器とを備え、発信器によって発信した超音波が物体に当たることによって生ずる反射信号を受信器によって受信することによって物体の存在を検出するとともに、発信してから受信するまでの時間によって物体までの距離を検出するものであってもよい。距離測定部は、超音波の代わりに光を使用し、測定光を発光する共に、障害物からの反射光を受光し、発光した時点から受光した時点までの時間差あるいは発行された光と受光された光の位相差に基づいて、障害物までの距離を測定してもよい。
【００１３】
車両には、複数の方向からの周囲音を検出する周囲音検出部が備わる。本実施形態においては、周囲音検出部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃおよび１０５ｄが備わり、それぞれ右前方、左前方、左後方および右後方からの周囲音を検出する。周囲音検出部は、指向性を有するマイクロフォンであってもよい。周囲音検出部は、その他の方向、たとえば車両の右側面方向および左側面方向の周囲音を検出するように設置してもよい。周囲音検出部は、距離測定部によって検出される障害物の方向の周囲音を検出することができるように設置する。
【００１４】
車両には、複数の方向からの周囲音のそれぞれを低減することのできるアクティブ消音部３００の波形出力部が備わる。本実施形態においては、波形出力部３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃおよび３０３ｄが備わり、それぞれ右前方、左前方、左後方および右後方からの周囲音を低減する。波形出力部は、指向性を有するスピーカであってもよい。波形出力部は、周囲音検出部が検出した音の方向に音を出力することができるように設置する。
【００１５】
車両には、他にカーナビゲーション部１０３、対象物特定部２０１およびアクティブ消音部３００のアクティブ消音制御部３０１が備わる。
【００１６】
図３は、本発明の一実施形態による運転支援方法を示す流れ図である。
【００１７】
図３のステップＳ０１０において、対象物特定部２０１が運転者の注意を喚起する対象物を特定する。対象物特定部２０１は、カーナビゲーション部１０３からの情報を使用して運転者の注意を喚起する対象物として、たとえば、一時停止する必要がある交差点や踏切などのポイントを特定する。また、対象物特定部２０１は、距離測定部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃおよび１０１ｄからの情報を使用して運転者の注意を喚起する対象物として、たとえば、車両から所定の距離以内に接近した対象物を特定する。対象物特定部２０１は、カーナビゲーション部および距離測定部のいずれか一方の情報のみを使用してもよいし、両方の情報を組み合わせて使用してもよい。
【００１８】
図４は、カーナビゲーション部１０３からの情報を使用して運転者の注意を喚起する対象物を定める場合の図３のステップＳ０１０の詳細を示す流れ図である。
【００１９】
図４のステップＳ０１０１１において、対象物特定部２０１は、カーナビゲーション部使用モードであるかどうか判断する。対象物特定部２０１は、カーナビゲーションが使用されており、かつ、運転者が運転支援装置を使用するモードを選択している場合にカーナビゲーション部使用モードであると判断してもよい。カーナビゲーション部使用モードでなければ処理を終了する。カーナビゲーション部使用モードであればステップＳ０１０１３に進む。
【００２０】
図４のステップＳ０１０１３において、対象物特定部２０１は、カーナビゲーション部１０３の情報を使用して、マップにおいて車両の周囲に運転者の注意を喚起する対象物があるかどうか判断する。運転者の注意を喚起する対象物がなければ処理を終了する。運転者の注意を喚起する対象物があればステップＳ０１０１５に進む。
【００２１】
図４のステップＳ０１０１５において、対象物特定部２０１は、運転者の注意を喚起する方向を定める。運転者の注意を喚起する方向は、一例として車両の前方であってもよい。たとえば、対象物特定部２０１が、運転者の注意を喚起する対象物として一時停止する必要がある交差点や踏切などのポイントを特定した場合に車両前方からの音を消音する。
【００２２】
図５は、距離測定部１０１からの情報を使用して運転者の注意を喚起する対象物を定める場合の図３のステップＳ０１０の詳細を示す流れ図である。
【００２３】
図５のステップＳ０１０２１において、対象物特定部２０１は、距離測定部使用モードであるかどうか判断する。対象物特定部２０１は、運転者が距離測定部を使用する運転支援モードを選択している場合に、距離測定部使用モードであると判断してもよい。あるいは、対象物特定部２０１は、車両の後退など運転モードによって自動的に距離測定部使用モードであると判断してもよい。距離測定部使用モードでなければ処理を終了する。距離測定部使用モードであればステップＳ０１０２３に進む。
【００２４】
図５のステップＳ０１０２３において、対象物特定部２０１は、距離測定部１０１の情報を使用して、車両に対して所定の距離以内に接近した対象物があるかどうか判断する。車両に対して所定の距離以内に接近した対象物がなければ処理を終了する。車両に対して所定の距離以内に接近した対象物があればステップＳ０１０２５に進む。
【００２５】
図５のステップＳ０１０２５において、所定の距離以内に接近した対象物の方向を運転者の注意を喚起する方向とする。
【００２６】
図３のステップＳ０２０において、周囲音検出部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃおよび１０５ｄが複数の方向からの周囲音を検出する。なお、ステップＳ０１０とステップＳ０２０との順序は逆であってもよい。
【００２７】
図３のステップＳ０３０において、アクティブ消音制御部３０１が、運転者の注意を喚起する方向からの音を消音するために該方向の音の逆位相音を合成する。たとえば、左前方に運転者の注意を喚起する場合には、アクティブ消音制御部３０１は、左前方からの周囲音を検出する周囲音検出部１０５ｂによって検出された周囲音から車両内の運転者が聞いている周囲音の周波数と音量を推定する。その後、アクティブ消音制御部３０１は、運転者が聞いている周囲音を打ち消すような逆位相の音を合成する。
【００２８】
図３のステップＳ０４０において、アクティブ消音制御部３０１が逆位相音の音圧または音量を演算する。逆位相音の音圧または音量を演算する際には、運転者が聞いている周囲音を完全に消去することを目標としてもよいし、あるいはある程度低減することを目標としてもよい。
【００２９】
図３のステップＳ０５０において、アクティブ消音制御部３０１が逆位相音の音像定位演算を行う。音像定位とは、運転者の左右の耳から伝達される音の大きさを調節することにより、運転者が感じる音源の位置を定めることである。音源定位は、周知の技術であり、たとえば、特開平８−１８２１００号公報に説明されている。本実施形態において、一例として、時間の経過とともに右前方から左前方に運転者の注意を喚起する場合に、最初は、波形出力部３０３ａが右前方からの周囲音を完全に打ち消し、波形出力部３０３ｂは、左前方からの周囲音を全く打ち消さないように調整する。時間の経過とともに波形出力部３０３ａの周囲音の打ち消し量を減少させ、波形出力部３０３ｂの周囲音の打ち消し量を増加させるように調整する。最終的に、波形出力部３０３ａが右前方からの周囲音を全く打ち消さず、波形出力部３０３ｂは、左前方からの周囲音を完全に打ち消すように調整する。
【００３０】
図３のステップＳ０６０において、波形出力部(スピーカ)３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃおよび３０３ｄが、アクティブ消音制御部３０１の指示に基づいて逆位相音を出力する。
【００３１】
アクティブ消音制御部３０１に、特許第３４０５７４２号や特開２０００-３３０５７２号に開示されているような適応制御部を設けて、測定した消音の結果に基づいてアクティブ消音制御部３０１を調整してもよい。
【００３２】
図３のステップＳ０７０において、アクティブ消音制御部３０１が、処理を継続するかどうか判断する。処理を継続する場合には、ステップＳ０１０に戻る。処理を継続しない場合には、処理を終了する。
【００３３】
図６は、本実施形態によるアクティブ消音を説明するための図である。図６において、波形出力部３０３ｂが左前方からの周囲音を打ち消すように逆位相音を出力している。
【００３４】
図７は、逆位相音の音量の変え方の一例を説明するための図である。図７の横軸は、車両から対象物までの距離を示す。図７の縦軸は、逆位相音の音量を示す。車両から対象物までの距離がｄ以上である場合には、逆位相音の音量はゼロである。車両から対象物までの距離がｄ未満になると、逆位相音が出力され、車両から対象物までの距離が小さくなるにしたがって音量が増加する。車両から対象物までの距離がゼロとなった場合に、逆位相音の音量が周囲音の音量と等しくなるように調整する。図７において、車両から対象物までの距離と逆位相音の音量との関係は線形であるが、該関係は非線形であってもよい。本例によれば、車両から対象物までの距離が小さくなるにしたがって、周囲音が減少してゆく感覚を運転者に与えることができる。聴覚刺激という情報が減少してゆくので、運転者の脳は情報を得ようと活動を始め、その結果対象物の方向への注意が高まる。したがって、たとえば、死角の方向に障害物が存在する場合に、死角の方向からの周囲音が小さくなることによって、運転者は障害物の存在に気づくことができる。あるいは、前方に一時停止の交差点や踏切などのポイントがある場合に、前方からの周囲音が小さくなることによって、運転者は前方に注意を払うようになり、このようにして運転者の注意を一時停止の交差点や踏切などのポイントに向けることができる。
【００３５】
他の実施形態において、上記のように消音によって運転者の注意を喚起するとともに、表示装置が運転者の注意を喚起する対象物の種類や注意すべき事項を表示する表示部を備えてもよい。運転者は、周囲音が小さくなることによって注意を喚起された場合に、表示部の表示内容によって注意を喚起された対象物の種類や注意すべき事項を確認することができる。
【００３６】
上記の実施形態において車両は自動車であった。他の実施形態において車両は、たとえば自動二輪車であってもよい。その場合に、周囲音検出部やアクティブ消音部を運転者のヘルメットに設置してもよい。
【００３７】
また、本発明は、歩行者を支援する装置にも適用できる。たとえば、音楽携帯電話などの、ＧＰＳ（Global Positioning System  全地球位置把握システム）機能を備えた携帯用オーディオ装置で音楽を聴きながら歩行している歩行者に対して、交差点など一時停止をする場所の情報をＧＰＳから入手し、該場所に近づくにしたがって携帯用オーディオ装置の音量を減少させ、あるいは消音する。本実施形態において、対象物特定部２０１およびアクティブ消音部３００は、携帯用オーディオ装置に組み込んでもよい。
【００３８】
本発明による実施形態の特徴は以下のとおりである。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、前記アクティブ消音部が、前記複数の方向のそれぞれの方向からの音を低減する波形を出力することのできる波形出力部と、低減する音の方向および音を低減する程度を定めるアクティブ消音制御部と、を備える。
【００４０】
本実施形態によれば、アクティブ消音制御部により、低減する音の方向および音を低減する程度を定めることによって、運転者の注意を低減する音の方向に喚起することができる。
【００４１】
本発明の他の実施形態によれば、前記アクティブ消音制御部が、前記対象物までの距離にしたがって音を低減する程度を定める。
【００４２】
本実施形態によれば、対象物までの距離にしたがって音を低減する程度を定めることにより、運転者の注意を喚起する程度を調節することができる。
【００４３】
本発明の他の実施形態によれば、前記アクティブ消音制御部が、前記対象物までの距離が小さくなるほど音を低減する程度を大きくする。
【００４４】
本実施形態によれば、車両から対象物までの距離が小さくなるにしたがって、運転者の注意をより強く喚起することができる。
【００４５】
本発明の他の実施形態によれば、前記運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部が、前記車両周辺の物体との距離を測定することによって前記運転者の注意を喚起する対象物を定める。
【００４６】
本実施形態によれば、車両に近づいた車両周辺の物体に運転者の注意を喚起することができる。
【００４７】
本発明の他の実施形態によれば、前記運転者の注意を喚起する対象物を定める対象物特定部が、マップを備え、該マップ上の前記車両の位置を定め、該マップの情報によって前記運転者の注意を喚起する対象物を定める。
【００４８】
本実施形態によれば、マップの情報を使用して車両周辺の物体に運転者の注意を喚起することができる。
【００４９】
本発明の他の実施形態によれば、運転支援装置は、注意を喚起する対象物の情報を表示する表示部をさらに備える。
【００５０】
本実施形態によれば、運転者は、周囲音が小さくなることによって注意を喚起された場合に、表示部の表示内容によって注意を喚起された対象物の種類や注意すべき事項を確認することができる。
【００５１】
本発明の他の実施形態によれば、前記車両が自動車である。
【００５２】
本発明の他の実施形態によれば、前記車両が自動二輪車である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態による運転支援装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による運転支援装置の構成要素の配置を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による運転支援方法を示す流れ図である。
【図４】カーナビゲーション部からの情報を使用して運転者の注意を喚起する対象物を定める場合の図３のステップＳ０１０の詳細を示す流れ図である。
【図５】距離測定部からの情報を使用して運転者の注意を喚起する対象物を定める場合の図３のステップＳ０１０の詳細を示す流れ図である。
【図６】一実施形態によるアクティブ消音を説明するための図である。
【図７】逆位相音の音量の変え方の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１…距離測定部、１０３…カーナビゲーション部、１０５…周囲音検出部、２０１…対象物特定部、３０１…アクティブ消音制御部、３０３…波形出力部
【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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