(57)【要約】【課題】緊急時に乗員が発声する音声を集音しやすくできる車両用通話装置及び通話方法を提供すること。【解決手段】通話相手の受話音声を出力する車室内に設置されたスピーカ２６と、車室内に設置され乗員が発声する音声を集音するマイク２７と、を有する車両用通話装置５０において、車両の緊急状態を検出する検出手段２２、２３と、検出手段が緊急状態を検出した場合、緊急状態が検出される前よりも広いエリアから音声を集音するようマイクの指向特性を制御する制御部３２、３３と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2009124540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通話相手の受話音声を出力する車室内に設置されたスピーカと、車室内に設置され乗員が発声する音声を集音するマイクと、を有する車両用通話装置において、
車両の緊急状態を検出する検出手段と、
前記検出手段が緊急状態を検出した場合、緊急状態が検出される前よりも広いエリアから前記音声を集音するよう前記マイクの指向特性を制御する制御部と、
を有することを特徴とする車両用通話装置。
【請求項２】
通話相手の受話音声を出力する車室内に設置されたスピーカと、車室内に設置され乗員が発声する音声を集音する可変なマイクと、を有する車両用通話装置において、
車両の緊急状態を検出する検出手段と、
前記検出手段が緊急状態を検出した場合、緊急状態が検出される前と異なるエリアを含めエリアから前記音声を集音するよう前記マイクの指向特性を制御する制御部と、
を有することを特徴とする車両用通話装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記検出手段が緊急状態を検出した場合、ステアリングホイール周辺のエリアから前記音声を集音するよう前記マイクの指向特性を制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用通話装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出手段が緊急状態を検出した場合、前記マイクの指向特性を無指向性に制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の車両用通話装置。
【請求項５】
通話相手の受話音声を出力する車室内に設置されたスピーカと、車室内に設置され乗員が発声する音声を集音するマイクと、を有する車両用通話装置の通話方法において、
検出手段が、車両の緊急状態を検出する検出ステップと、
検出ステップにより緊急状態を検出した場合、制御部が、緊急状態が検出される前よりも広いエリアから前記音声を集音するよう前記マイクの指向特性を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする通話方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用通話装置等に関し、特に、指向特性が可変なマイクを有した車両用通話装置及び通話方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転中に安全に通話するため携帯電話等を直接操作する必要のないハンズフリー装置が車載される場合が多い。例えば、携帯電話が受信した受話音声は携帯電話と接続された車両のスピーカから出力され、運転者が発した送話音声は携帯電話と接続された車両のマイクから集音される。ハンズフリー装置では車両の走行に伴いマイクがロードノイズを拾ってしまうため、通話品質が劣化するという問題が知られており、このロードノイズを低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、無指向性のマイクを複数設け、集音範囲が重複する運転者の着座位置を指向させるマイクであって、ロードノイズが所定値以上の場合、運転者の口元にマイクの指向性を向ける技術が記載されている。これにより、ロードノイズが大きい場合は運転席の音声を集音しやすくできるとしている。
【０００３】
ところで、このようなハンズフリー装置を利用すれば、車両が事故に巻き込まれた場合に、携帯電話等を直接操作することなく所定の緊急サービスセンタのオペレータと通話することができる（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、緊急時には乗員の送話音声信号を通常より増大することで、乗員の送話音声を確実に緊急サービスセンタに送信する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−８３０９０号公報
【特許文献２】特開２００４−８０６９７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、車両の緊急時には運転者が走行時の運転姿勢を保つとは限らないという問題がある。このため、特許文献１に記載されたハンズフリー装置のようにマイクの指向性を運転者の口元に向けた場合、緊急時には運転者の送話音声を集音できなくなってしまう。また、集音できなければ、特許文献２記載のハンズフリー装置のように送話音声信号を増大しても、緊急サービスセンタのオペレータとの会話が困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、緊急時に乗員が発声する音声を集音しやすくできる車両用通話装置及び通話方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明は、通話相手の受話音声を出力する車室内に設置されたスピーカと、車室内に設置され乗員が発声する音声を集音するマイクと、を有する車両用通話装置において、車両の緊急状態を検出する検出手段と、検出手段が緊急状態を検出した場合、緊急状態が検出される前よりも広いエリアから音声を集音するようマイクの指向特性を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、緊急時に広いエリアから音声を集音できるので、運転者の口元の位置が不確定でも運転者の音声を集音しやすくすることができる。緊急時は車両が停車状態であることが多いのでロードノイズも小さく、運転者の音声を明瞭に集音することができる。
【０００８】
また、本発明は、通話相手の受話音声を出力する車室内に設置されたスピーカと、車室内に設置され乗員が発声する音声を集音する可変なマイクと、を有する車両用通話装置において、車両の緊急状態を検出する検出手段と、検出手段が緊急状態を検出した場合、緊急状態が検出される前と異なるエリアを含むエリアから音声を集音するようマイクの指向特性を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、緊急時に通常会話時と異なるエリアからも音声を集音できるので、運転者の口元の位置が不確定でも運転者の音声を集音しやすくすることができる。
【００１０】
また、本発明の一形態において、制御部は、検出手段が緊急状態を検出した場合、ステアリングホイール周辺のエリアから音声を集音するようマイクの指向特性を制御する、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、緊急時に運転者がステアリングホイールに顔を伏せても運転者の音声を明瞭に集音することができる。
【００１２】
また、本発明の一形態において、制御部は、前記検出手段が緊急状態を検出した場合、マイクの指向特性を無指向性に制御する、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、無指向性にすることで運転者の口元の位置が不確定でも運転者の音声を集音しやすくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
緊急時に乗員が発声する音声を集音しやすくできる車両用通話装置及び通話方法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】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。始めに、本実施形態の緊急通報装置の概略を説明する。図１（ａ）は緊急時以外の通話時（緊急時以外の通話時を以下、通常会話時という。）におけるマイクロホンの指向性エリアを示し、図１（ｂ）は緊急時のマイクロホンの指向性エリアを示す。指向性エリアには、複数のマイクロホンにより比較的狭い範囲を高感度に集音する狭指向性エリアと、１以上のマイクロホンにより比較的広い範囲を集音する広指向性エリアとがある。なお、指向性を制御しない状態でもマイクロホンには何らかの指向性があるが、本実施形態では指向性を何ら制御しない場合の集音エリアを無指向性エリアといい、無指向性エリアを広指向性エリアの一形態とする。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、通常会話時の運転者は運転席シートに着座して車両を走行させるドライビングポジションを取っている。したがって、通常会話時の指向性エリアは運転席シートのヘッドレストのやや車両前方（運転者の口元）を向くという狭指向性エリアとなる。
【００１７】
一方、事故に巻き込まれた場合等の緊急時は、運転者の体勢が通常会話時と異なったものとなり、通常会話時のマイクロホンの狭指向性エリアでは音声を集音できなくなる場合があると考えられる。
【００１８】
そこで、本実施形態では、緊急時、図１（ｂ）に示すようにマイクロホンの狭指向性エリアを広指向性エリアに拡大することで、通常会話時と運転者の体勢が異なっても運転者の音声を集音することを可能とする。広指向性エリアに拡大しても、緊急時は車両が停車状態であることが多いのでロードノイズも小さく、運転者の音声を明瞭に集音することができる。
【００１９】
図２は、緊急通報システム１００の概略構成図を示す。車両１１は、緊急サービスセンタ１４と無線通話可能な緊急通報装置５０を有し、緊急時には携帯電話網や公衆電話回線網のネットワーク１３を介して緊急サービスセンタ１４と接続し、乗員と緊急サービスセンタ１４のオペレータが通話することができるようになる。そして必要であれば、緊急サービスセンタ１４は消防１５、警察１６又はＪＡＦ１７（以下、消防等という）に車両１１に急行するよう要請する。
【００２０】
図３は、緊急通報装置５０のブロック図を示す。緊急通報装置５０は音声処理部２４により制御される。音声処理部２４には、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）衛星からの電波により車両１１の位置を検出するＧＰＳ受信機２１、運転席や助手席などに設けられたエアバックの作動を検出するエアバックスイッチ２２、乗員の操作により緊急サービスセンタ１４との通話を開始する通信開始スイッチ２３、緊急サービスセンタ１４と接続する通信装置２５、音声を出力するスピーカ２６及び乗員の音声を電気信号に変換するマイクロホン２７が接続されている。
【００２１】
音声処理部２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェイスを備えたコンピュータとして構成される。また、音声処理部２４は、通信装置２５と受話音声信号及び送話音声信号を入出力するインターフェイス部３４、エコーをキャンセルするエコーキャンセラ部３１、マイクロホン２７の送話音声信号のゲインを調整するゲイン調整部３２，ゲイン調整部３２を制御する制御部３３を有する。
【００２２】
通信装置２５は例えば音声通話機能付きのデータ通信ユニット又は乗員の携帯電話である。通信装置２５がデータ通信する場合、通信装置２５は例えばＰＰＰプロトコル（Point・to・Point・Protocol）に従いデータリンクを確立し、上位層であるＴＣＰ／ＩＰプロトコル（Transmission  Control  Protocol/Internet  Protocol）等によりネットワーク１３を介してデータを送受信することができる。これにより、例えば車両１１の位置情報を緊急サービスセンタ１４に送信する。
【００２３】
インターフェイス部３４は、通信装置２５と脱着可能な有線接続又は無線通信により接続し、通信装置２５から入力する受話音声信号を取得し、音声処理部２４が生成する送話音声信号を通信装置２５に出力する。無線通信する場合、例えばブルートゥース（登録商標）通信規格により受話音声信号及び送話音声信号を送受信することができる。
【００２４】
また、インターフェイス部３４は、スイッチなどの入力装置を供え、入力装置のユーザ操作に応じてオンフック／オフフック命令を通信装置２５に中継し、通信装置２５にオンフック／オフフック動作を行わせる処理を行う。
【００２５】
また、緊急時、エアバッグスイッチ２２がエアバッグの作動を検出した場合、又は、通信開始スイッチ２３が操作された場合、インターフェイス部３４は予め登録してある電話番号を接続先に設定して緊急サービスセンタ１４に接続する。この他、加速度センサ等により緊急状態であることを検出してもよい。
【００２６】
通信装置２５は、オペレータからネットワーク１３を介して受信した受話音声信号をインターフェイス部３４に出力し、インターフェイス部３４から入力する送話音声信号をネットワーク１３を介してオペレータに送信する。
【００２７】
音声処理部２４が有する受話音声アンプ３５は、インターフェイス部３４が入力する受話音声信号を増幅してスピーカ２６を駆動し、受話音声を車内に出力する。スピーカ２６は車載されたオーディオ装置やナビシステムのスピーカ２６を用いることができ、例えば、運転席ドアに車室側を向けて配置されている。
【００２８】
エコーキャンセラ部３１は、スピーカ２６が出力してマイクロホン２７に混入した受話音声信号を除去する。より具体的には、ゲイン調整部３２から入力する送話音声信号から、受話音声信号の位相を１８０度ずらした信号に周囲の音響特性による変化分を修正した疑似エコー信号を減算して、インターフェイス部３４に送出する。
【００２９】
マイクロホン２７について説明する。マイクロホン２７は図１（ｂ）のように通常会話時は集音エリアを運転者の口元の狭指向性エリアに狭めた音声検出器である。マイクロホン２７は複数の無指向性マイクロホン２７ａ〜２７ｃが格子状に配列されたアレイマイクである。なお、図では説明のため３つのマイクロホン２７ａ〜２７ｃを直列に図示した。
【００３０】
ゲイン調整部３２は、マイクロホン２７ａ〜２７ｃの出力を個々に調整してマイクロホン２７全体の集音エリアを例えば運転者の口元の狭指向性エリアに狭める、電子ボリューム等で構成される。制御部３３は、マイクロホン２７ａ〜２７ｃの個々の出力レベル及び遅延時間に基づき運転者の口元の方向を検出し、マイクロホン２７ａ〜２７ｃが所望の集音エリアを有するようゲイン調整部３２を制御する。
【００３１】
運転者の口元の方向の検出について説明する。運転者の発声する音声は３つのマイクロホン２７ａ〜２７ｃによりそれぞれ信号レベルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃの強さ（区別しない場合、単に信号レベルＶという）及び遅延時間ｔａ、ｔｂ、ｔｃの時間的なずれ（区別しない場合、単に遅延時間がｔという）をもって検出される。遅延時間ｔは、３つのマイクロホン２７ａ〜２７ｃのいずれかを基準にした相対的な値である。マイクロホン２７ａ〜２７ｃの出力特性が同じであってゲイン調整していない状態では、信号レベルＶは運転者の口元とマイクロホン２７ａ〜２７ｃとの距離に応じて低下する。また、遅延時間ｔは運転者の口元とマイクロホン２７ａ〜２７ｃの距離の差に比例して長くなる。マイクロホン２７ａ〜２７ｃ相互の間隔とその方向は既知であるので、信号レベルＶと遅延時間ｔから運転者の口元の方向を算出できる。
【００３２】
マイクロホン２７の指向性エリアの調整方法について説明する。指向性エリアはマイクロホン２７ａ〜２７ｃのゲインＧａ、Ｇｂ、Ｇｃ（区別しない場合に、単にゲインＧという）を調整することで設定する。例えば、図示するように運転者の口元がマイクロホン２７ｃに最も近い位置であると検出された場合、マイクロホン２７ｃ、２７ｂ、２７ｃの順にゲインが高くなるようにゲインＧａ、Ｇｂ、Ｇｃを調整する（すなわち、Ｇａ＜Ｇｂ＜Ｇｃ）。これにより、マイクロホン２７の集音エリアを運転者の口元の方向に狭めることができる。
【００３３】
また、ゲインＧａ、Ｇｂ、Ｇｃの相対的な関係を調整すれば、集音エリアの広狭を制御できる。なお、いったん調整した運転者の口元を集音する指向性エリアのゲインＧは、例えばイグニッションオフの直前の値として制御部３３が記憶している。
【００３４】
このようにして、マイクロホン２７の指向性を運転者の口元の方向に高め、その他の方向の指向性を低く抑えることにより走行ノイズを低減し運転者の音声を効率的に集音することができる。また、ゲインＧａ、Ｇｂ、Ｇｃを調整しなければ指向性を低減して広い範囲で集音することができる。
【００３５】
マイクロホン２７は、例えば天井の内装内に車室側を向けて配置される。天井以外の例えば、ハンドルの中央部、インストルメントパネル、運転手側Ａピラー等に設置されてもよい。すなわち、マイクロホン２７を構成する個々のマイクロホン２７ａ〜２７ｃを離れた位置に配置してもよい。
【００３６】
続いて、音声処理部２４が指向性エリアを調整する手順を図４のフローチャート図に基づき説明する。図４のフローチャート図は、例えばイグニッションがオンになるとスタートする。
【００３７】
イグニッションがオンになると音声処理部２４は緊急時か否かを判定する（Ｓ１０）。例えば、エアバッグスイッチ２２がオンになった場合や通信開始スイッチ２３がオンになると緊急時と判定される。なお、スピーカ２６及びマイクロホン２７を用いて緊急サービスセンタ１４と通話するのでなければ、指向性エリアを調整する必要はない。
【００３８】
緊急時の場合、制御部３３はマイクロホン２７の集音エリアを広指向性エリアに拡大する（Ｓ２０）。広指向性エリアとすることで、事故に巻き込まれて運転者の口元の位置が不確定になっても運転者の発声する音声を集音しやすくすることができる。
【００３９】
図５（ｂ）〜（ｃ）は緊急時の広指向性エリアの一例を、図５（ａ）は比較のために示した通常会話時の狭指向性エリアの一例をそれぞれ示す。図５（ｂ）は、マイクロホン２７ａ〜２７ｃのゲインＶを調整しない場合の無指向性エリアである。したがって、マイクロホン２７は通常会話時の運転者の口元からステアリングホイールに顔を伏せた運転者の口元までカバーして、運転者の発声する音声を集音することができる。
【００４０】
図５（ｃ）は例えば車両前方の１つのマイクロホン２７ａのみで集音する場合の広指向性エリアを示す。例えば、マイクロホン２７ａのゲインＶａを所定値に設定し、マイクロホン２７ｂ、２７ｃのゲインＶｂとＶｃをそれぞれゼロに設定する。図５（ｃ）のような広指向性エリアであれば、ステアリングホイールに顔を伏せた運転者の発声する音声を集音することができる。
【００４１】
図５（ｄ）は例えば狭指向性エリアを時間と共に移動させ、結果として得られる広指向性エリアを示す。したがって、通常会話時の運転者の口元からステアリングホイールに顔を伏せた運転者の口元までカバーすることができる。また、事故に巻き込まれ発声音量が低下しても、狭指向性エリアに入った時には、運転者の発声する音声を集音することができる。
【００４２】
また、制御部３３はマイクロホン２７が検出する信号レベルＶにより、運転者が音声を発声していればそれを検知するので、運転者の音声が検出された時のゲインＧａ、Ｇｂ、Ｇｃで固定することで、不確定な位置の運転者の発声する音声を狭指向性エリアで効率よく集音することができる。
【００４３】
本実施形態の車両用通話装置５０によれば、緊急時にマイクロホン２７の集音エリアを広指向性エリアに拡大することで、通常会話時と運転者の体勢が異なっても運転者の音声を集音することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】通常会話時と緊急時におけるマイクロホンの指向性エリアの一例を示す図である。
【図２】緊急通報システムの概略構成図である。
【図３】緊急通報装置のブロック図の一例である。
【図４】音声処理部が指向性エリアを調整する手順を示すフローチャート図である。
【図５】緊急時の広指向性エリアの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１    車両
１４    緊急サービスセンタ
２２    エアバッグスイッチ
２３    通信開始スイッチ
２４    音声処理部
２５    通信装置
２６    スピーカ
２７    マイクロホン
３２    ゲイン調整部
３３    制御部
【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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