(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの音響信号を用いて事故音を検出するための事故音検出装置であって、
上記事故音を取り込む事故音取込手段と、
該事故音取込手段からの出力信号から反復性のある衝撃音を判定する反復性衝撃音判定演算手段と、
該反復性衝撃音判定演算手段の判定結果が反復性のある衝撃音の場合は上記事故音取込手段で取り込んだ事故音から上記反復性のある衝撃音を除外する反復性衝撃音除去手段と
を備えたことを特徴とする事故音検出装置。
【請求項２】
上記事故音取込手段は、上記外部からの音響信号の波形を整形する波形整形回路と、該波形整形回路のアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器からの出力信号から差分信号を取り出す差分演算手段と、該差分演算手段からの差分信号とあらかじめ値が設定された基準差分値とを比較し、その比較結果に応じてトリガ信号を発生する比較回路と、該比較回路からのトリガ信号に基づいて上記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号を上記反復性衝撃音判定演算手段に取り込むスイッチとを有することを特徴とする請求項１記載の事故音検出装置。
【請求項３】
上記反復性衝撃音判定演算手段は、上記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号のレベルを規格化する規格化手段と、該規格化手段で規格化された信号の一定レベル信号を除去する比較手段と、該比較手段からの出力信号を２値化する２値化手段と、該２値化手段からの出力信号から反復性のある衝撃音を判定して出力する反復性衝撃音判定手段とを有することを特徴とする請求項２記載の事故音検出装置。
【請求項４】
上記反復性衝撃音判定手段は、上記２値化手段の出力信号に基づく評価値が所定値より小さい場合は上記事故音取込手段で取り込んだ事故音は反復性のある衝撃音であると判定することを特徴とする請求項３記載の事故音検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交差点などにおける交通音、事故音（衝突等の事故音や事故につながるような急ブレーキ音等も含む）から事故音のみを効率良く検出するための事故音検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、交差点では交通事故が多く発生するので、従来から事故発生の状況を記録する交通事故状況記録装置が考えられてきた。
図１０は、例えば特開平４−３３８９００号公報に開示された従来の交通事故状況記録装置を示すブロック図である。
図１０において１、４は交通信号機、１Ｂ、１Ｙ、１Ｒ、４Ｂ、４Ｙ、４Ｒは信号灯、２Ｂ、２Ｙ、２Ｒは信号線、３は信号灯点滅装置、５は信号灯記号発生装置、６は時刻文字発生部、７は加算部、８は撮像装置、９はエンドレス記録装置、１０は周囲音検出装置、１１は衝突音検出回路、１２は記録制御装置、１３は磁気記録再生装置である。
【０００３】
ここで、事故音を検出する部分は周囲音検出装置１０および衝突音検出回路１１である。すなわち周囲音検出装置１０で音響信号が検出され、衝突音検出回路１１に送られる。衝突音検出回路１１では検出された音響信号が車両の衝突音か否かを判別し、衝突音と判別した時には衝突音検出信号が記録制御装置１２に送られる。
衝突音検出回路１１において、検出された交通音が事故（衝突）音であるか否かは、入力された音響信号のレベルとあらかじめ定められた閾値とを比較し、そのレベルが閾値以上になった場合に事故と判断している。また誤動作対策としては周囲音検出装置１０には指向性マイクロホンが使用されるとともに、音響信号の経路中に帯域除去フィルタが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載の衝突音検出回路では、衝突音の判別に検出された音響信号とあらかじめ設定された固定の閾値とのレベル比較を行っている。しかしながら一般の交通音では例えば急ブレーキ音、警笛音、暴走音など、事故音以外でもレベルの大きな音が多く存在している。そのため、このような検出された音響信号と固定の閾値とのレベル比較を行う方法では、実際の事故音に加えてその他多くの交通音も事故音と判別してしまうという問題があった。
また、検出される事故音に関して衝突音であるか、あるいは反復性のある衝撃音であるかといった種類に関する情報はまったく得られない等の問題点もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、事故音の判別に信号レベルの閾値を利用するのではなく、事故音等の取り込んだ信号の波形を正規化し、比較、２値化することで、反復性のある衝撃音を実際の事故音から識別することを可能とし、事故音の検出能力を向上できる事故音検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る事故音検出装置は、外部からの音響信号を用いて事故音を検出するための事故音検出装置であって、上記事故音を取り込む事故音取込手段と、該事故音取込手段からの出力信号から反復性のある衝撃音を判定する反復性衝撃音判定演算手段と、該反復性衝撃音判定演算手段の判定結果が反復性のある衝撃音の場合は上記事故音取込手段で取り込んだ事故音から上記反復性のある衝撃音を除外する反復性衝撃音除去手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明に係る事故音検出装置は、上記事故音取込手段が、上記外部からの音響信号の波形を整形する波形整形回路と、該波形整形回路のアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器からの出力信号から差分信号を取り出す差分演算手段と、該差分演算手段からの差分信号とあらかじめ値が設定された基準差分値とを比較し、その比較結果に応じてトリガ信号を発生する比較回路と、該比較回路からのトリガ信号に基づいて上記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号を上記反復性衝撃音判定演算手段に取り込むスイッチとを有するものである。
【０００８】
請求項３の発明に係る事故音検出装置は、上記反復性衝撃音判定演算手段が、上記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号のレベルを規格化する規格化手段と、該規格化手段で規格化された信号の一定レベル信号を除去する比較手段と、該比較手段からの出力信号を２値化する２値化手段と、該２値化手段からの出力信号から反復性のある衝撃音を判定して出力する反復性衝撃音判定手段とを有するものである。
【０００９】
請求項４の発明に係る事故音検出装置は、上記反復性衝撃音判定手段が、上記２値化手段の出力信号に基づく評価値が所定値より小さい場合は上記事故音取込手段で取り込んだ事故音は反復性のある衝撃音であると判定するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示す機能ブロック図である。
図１において、２０は事故音取込手段、１００は周囲音検出装置１０（図１０参照）からの音響入力信号、１１０は事故音取込手段２０の出力信号、３０は事故音取込手段２０からの出力信号１１０から反復性のある衝撃音を判定する反復性衝撃音判定演算手段、１２０は反復性衝撃音判定演算手段３０の出力信号、４０は反復性衝撃音判定演算手段３０の出力信号１２０に基づいて事故音取込手段２０の出力信号１１０から反復性のある衝撃音例えばバイク音を除去する反復性衝撃音除去手段、１３０は反復性衝撃音除去手段４０の出力信号である。
【００１１】
図２は、事故音取込手段２０の具体的回路構成の一例を示す回路構成図である。
図２において、２１は外部からの音響入力信号１００の波形を整形する波形整形回路、１０１は波形整形回路２１からの出力信号、２２は波形整形回路２１からの出力信号１０１をアナログ信号からディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器、１０２はＡ／Ｄ変換器２２のディジタル出力信号、２３はディジタル出力信号１０２から差分信号を取り出すための差分演算手段、１０３は差分演算手段２３からの差分信号、２５は基準とするレベルの差分信号（基準差分値）を発生させる基準差分値発生回路、２４は差分演算手段２３からの差分信号１０３と、基準差分値発生回路２５からの基準差分値とを比較し、差分演算手段２３からの差分信号１０３が設定された基準差分値より大きい場合に出力信号１０４を発生する比較回路である。２６は比較回路２４からの出力信号１０４をトリガ信号としてＡ／Ｄ変換器２２の出力信号１０２を取り込むためのスイッチ、１１０はスイッチ２６により取り込まれた出力信号（ＯＵＴ）である。
【００１２】
図３は、反復性衝撃音判定演算手段３０の具体的回路構成の一例を示す回路構成図である。
図３において、３１は事故音取込手段２０からの出力信号１１０のレベルを規格化する規格化手段、３２は規格化手段３１で規格化された信号の一定レベル信号を除去する比較手段、３３は比較手段３２からの出力信号を２値化する論理レベル“１”と“０”に分離する２値化手段、３４は２値化手段３３からの出力信号から反復性のある衝撃音を判定し、出力信号１２０として出力する反復性衝撃音判定手段である。
【００１３】
なお、比較手段３２と２値化手段３３を一体化して２値化手段３３としてもよいことは勿論である。この場合は、基準値以上（例えば０．２）を全て“１”に、それ以下を全て“０”に設定することにより、２値化を実現することができる。
【００１４】
次に動作について、図４〜図９を参照して説明する。
先ず、事故音以外の交通音例えばバイク通過音等の場合を、図４〜図６を参照して説明する。
いま、事故発生時に音響入力信号１００が発生し、事故音取込手段２０に入力されると、波形整形回路２１により不要な信号成分が除去され、出力信号１０１が生成される。
出力信号１０１はＡ／Ｄ変換器２２でアナログ信号からディジタル信号１０２に変換される。出力されたディジタル信号１０２は差分演算手段２３に入力され、差分演算手段２３からディジタル出力信号１０２の差分信号１０３が出力される。差分信号１０３は一般に信号レベルの変化分を表し、急激なレベル変化があるほど大きな信号レベルを発生する。逆に信号レベルが大くてもレベル変化が小さい場合にはそのレベルは小さい。従って、例えば事故発生時のように突発的な現象が起こると差分信号１０３は大きなレベル変化を示す。
【００１５】
そこで、あらかじめ基準差分値発生回路２５により基準とする基準差分値を発生し、比較回路２４を用いて差分信号１０３と基準差分値とを比較する。そして、差分信号１０３が基準差分値より大きい場合には信号レベルが急激に変化する交通事故音が発生したものと判断し、出力信号１０４をトリガ信号として発生させる。この比較回路２４からの出力信号１０４によりスイッチ２６をＯＮしてＡ／Ｄ変換器２２の出力信号１０２を取り込み、出力信号１１０として反復性衝撃音判定演算手段３０へ入力する。
【００１６】
反復性衝撃音判定演算手段３０の規格化手段３１は取り込まれた出力信号１１０のレベルの規格化を行い、例えば図４に示すような反復性衝撃音取込波形の信号を比較手段３２に出力する。
比較手段３２では、一定レベルの信号を除去するために、基準値を設け、この基準値以上の信号のみを出力し、基準値未満の信号は実質的に出力しない。つまり、例えば図４において基準値を０．２とすると、０．２以上のレベルの信号を出力し、０．２未満のレベルの信号は全て０とする。
【００１７】
図５は、このようにして比較手段３２により出力される信号波形を示したもので、その波形は当該基準値以上の信号のみが残された波形である。
図６は、２値化手段３３により図５の波形を２値化した波形をパターン化して示したものである。この評価パターンにおいて、評価値＝０．０６２とは“１”となるレベルの総和を図６の時間幅で除したもので、レベルが“１”となる部分の面積占有率を示したものである。
【００１８】
次に、交通音が事故音である通常の場合を、図７〜図９を参照して説明する。
反復性衝撃音判定演算手段３０の規格化手段３１は取り込まれた出力信号１１０のレベルの規格化を行い、例えば図７に示すような反復性衝撃音取込波形の信号を比較手段３２に出力する。
比較手段３２では、一定レベルの信号を除去するために、基準値を設け、この基準値以上の信号のみを出力し、基準値未満の信号は実質的に出力しない。つまり、例えば図７において基準値を０．２とすると、０．２以上のレベルの信号を出力し、０．２未満のレベルの信号は全て０とする。
【００１９】
図８は、このようにして比較手段３２により出力される信号波形を示したもので、その波形は当該基準値以上の信号のみが残された波形である。
図９は、２値化手段３３により図８の波形を２値化した波形をパターン化して示したものである。この評価パターンにおいて、評価値＝０．２９とは“１”となるレベルの総和を図９の時間幅で除したもので、レベルが“１”となる部分の面積占有率を示したものである。
【００２０】
ここで、図６と図９の対比から分かるように、図６の事故音以外の交通音例えばバイク通過音等の場合と、図９の交通音が事故音である通常の場合とでは、明らかにその評価値に差があり、バイク通過音等の場合が通常の場合より評価値が小さいことが分かる。
【００２１】
そこで、反復性衝撃音判定手段３４では、この２値化手段３３からの出力信号を取り込み、この取り込んだ出力信号の評価値が所定の判定値例えば０．１より大きいかどうかを判定し、取り込んだ出力信号の評価値が所定の判定値例えば０．１より小さい場合は、これを反復性のある衝撃音つまり、バイク通過音と判定し、反復性衝撃音除去手段４０に出力信号１２０を出力する。
反復性衝撃音除去手段４０では、このときの出力信号１２０に基づいて事故音取込手段４０からの出力信号１１０を除去する。
【００２２】
一方、反復性衝撃音判定手段３４では、この２値化手段３３から取り込んだ出力信号の評価値が所定の判定値例えば０．１より大きい場合は、これを反復性のある衝撃音でない通常の事故音と判定し、反復性衝撃音除去手段４０に出力信号１２０を出力する。
反復性衝撃音除去手段４０では、このときの出力信号１２０に基づいて事故音取込手段４０からの出力信号１１０をそのまま出力する。
【００２３】
このようにして、本実施の形態では、事故音等の取り込んだ音響信号の中で、反復性のある衝撃音を実際の事故音から識別するために、取り込んだ信号のレベルの規格化を行い、一定レベルの信号を除去するための比較を行い、その比較結果を２値化して、反復性のある衝撃音を判定し、その判定結果に基づき取り込んだ事故音から反復性のある衝撃音を除去するようにしたので、これまで識別不可能であったバイク通過音等の識別が可能となり、事故音のみ効率よく検出して事故音の検出能力を向上できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１の発明によれば、外部からの音響信号を用いて事故音を検出するための事故音検出装置であって、上記事故音を取り込む事故音取込手段と、該事故音取込手段からの出力信号から反復性のある衝撃音を判定する反復性衝撃音判定演算手段と、該反復性衝撃音判定演算手段の判定結果が反復性のある衝撃音の場合は上記事故音取込手段で取り込んだ事故音から上記反復性のある衝撃音を除外する反復性衝撃音除去手段とを備えたので、これまで識別不可能であった例えばバイク通過音等の反復性のある衝撃音の識別が可能となり、事故音のみ効率よく検出して事故音の検出能力を向上できるという効果がある。
【００２５】
また、請求項２の発明によれば、上記事故音取込手段は、上記外部からの音響信号の波形を整形する波形整形回路と、該波形整形回路のアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器からの出力信号から差分信号を取り出す差分演算手段と、該差分演算手段からの差分信号とあらかじめ値が設定された基準差分値とを比較し、その比較結果に応じてトリガ信号を発生する比較回路と、該比較回路からのトリガ信号に基づいて上記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号を上記反復性衝撃音判定演算手段に取り込むスイッチとを有するので、事故音のみ効率よく検出するのに寄与できるという効果がある。
【００２６】
また、請求項３の発明によれば、上記反復性衝撃音判定演算手段は、上記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号のレベルを規格化する規格化手段と、該規格化手段で規格化された信号の一定レベル信号を除去する比較手段と、該比較手段からの出力信号を２値化する２値化手段と、該２値化手段からの出力信号から反復性のある衝撃音を判定して出力する反復性衝撃音判定手段とを有するので、反復性のある衝撃音の識別を可能にして、事故音の検出能力の向上に寄与できるという効果がある。
【００２７】
また、請求項４の発明によれば、上記反復性衝撃音判定手段は、上記２値化手段の出力信号に基づく評価値が所定値より小さい場合は上記事故音取込手段で取り込んだ事故音は反復性のある衝撃音であると判定するので、反復性のある衝撃音を効率よく且つ確実に判断することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す機能ブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１における事故音取込手段の一例を示すブロック構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態１における反復性衝撃音判定演算手段の一例を示すブロック図である。
【図４】  この発明の実施の形態１における規格化手段の事故音以外の交通音の出力波形を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態１における比較手段の事故音以外の交通音の出力波形を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態１における２値化手段の事故音以外の交通音の出力波形を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態１における規格化手段の事故音である通常時の出力波形を示す図である。
【図８】  この発明の実施の形態１における比較手段の事故音である通常時の出力波形を示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態１における２値化手段の事故音である通常時の出力波形を示す図である。
【図１０】  従来の交通事故状況記録装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
２０  事故音取込手段、２１波形整形回路、２２  Ａ／Ｄ変換器、２３  差分演算手段、２４  比較回路、２５  基準差分値発生回路、２６  スイッチ、３０反復性衝撃音判定演算手段、３１  規格化手段、３２  比較手段、３３  ２値化手段、３４  反復性衝撃音判定手段、４０  反復性衝撃音除去手段。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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