JP6381864B2

JP6381864B2 - 報知音出力制御装置、報知音出力制御方法

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Publication number: JP6381864B2
Application number: JP2018528162A
Authority: JP
Inventors: 敬介井上; 下谷　光生; 光生下谷; 黒田　雅之; 雅之黒田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2036-07-21
Also published as: JPWO2018016048A1; WO2018016048A1

Description

本発明は、車両の搭乗者に加わる慣性力の発生を予測して搭乗者に報知を行う技術に関する。

従来、車両の運転支援を目的として、音により運転者に様々な情報を提供することが行われている。そして、音像の位置を提供する情報に応じて調整することも、従来から行われている。

例えば、特許文献１のナビゲーション装置は、目的地までの経路を音声ガイダンスで案内するもので、「およそ７００ｍ先、右方向です」というガイダンスを行う場合、「右方向」という方向情報に対応して音像を搭乗者の右側へ移動させ、搭乗者の右側からガイダンスが流れるようにしている（特許文献１の段落００３０）。これにより、搭乗者は「右方向」という方向情報を体感することができる。

また、特許文献２には、搭乗者が受ける慣性力に応じて音像位置を調整する音声処理装置が開示されている。特許文献２の音声処理装置は、車両の挙動により生じる慣性力で搭乗者が傾く方向に設置されるスピーカからの音量を減少させ、反対側のスピーカの音量を増加させることにより、搭乗者が傾く方向と反対側に音像を移動させる（特許文献２の段落００１９ないし００２１）。これにより、搭乗者の乗り物酔いの防止を図っている（特許文献２の段落００４９）。

特開２００１−２８９６６０号公報特開２０１０−１０５６４３号公報

特許文献１のナビゲーション装置は、音声ガイダンスの音像の方向に搭乗者の注意を向けさせることを意図しており、搭乗者の意識が運転に集中していることを前提としている。しかし、搭乗者は必ずしも運転に意識を集中しているとは限らない。また、人間は、不意に音を聞くと、驚いて反射的に音像と反対側に体を傾ける性質がある。そのため、注意力が低下している状態の搭乗者が、不意に「次の交差点で右折して下さい」という音声ガイダンスを右側から聞くと、咄嗟に左側に体を傾けてしまうことがある。そして、車両が右折する際には搭乗者に右側から慣性力が加わるため、ガイダンスによる効果と相まって搭乗者が左側に姿勢を崩してしまう、という問題があった。

特許文献２の音声処理装置でも、慣性力を受けて搭乗者が傾く方向と反対側に音像を設定しているため、特許文献１と同様に搭乗者が姿勢を崩しやすい、という問題があった。

本発明は、上述の問題点に鑑み、車両の挙動により発生する慣性力に対して、音の出力により搭乗者の姿勢維持を図る技術の提供を目的とする。

本発明に係る報知音出力制御装置は、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測する慣性力予測部と、慣性力の発生を車両の搭乗者に報知するための報知音を作成する報知音作成部と、車両に搭載されたスピーカを駆動し、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、報知音の出力制御を行う報知音出力制御部と、を備える。

本発明に係る報知音出力制御方法は、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測し、慣性力の発生を車両の搭乗者に報知するための報知音を作成し、車両に搭載されたスピーカを駆動し、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、報知音の出力制御を行う。

本発明に係る報知音出力制御装置は、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測する慣性力予測部と、慣性力の発生を車両の搭乗者に報知するための報知音を作成する報知音作成部と、車両に搭載されたスピーカを駆動し、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、報知音の出力制御を行う報知音出力制御部と、を備える。従って、搭乗者が報知音を聞いて、咄嗟に報知音の音像の位置と反対側に姿勢を傾ける動作をすることにより、慣性力による姿勢の崩れが抑制される。

本発明に係る報知音出力制御方法は、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測し、慣性力の発生を車両の搭乗者に報知するための報知音を作成し、車両に搭載されたスピーカを駆動し、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向と反対側に位置するように、報知音の出力制御を行う。従って、搭乗者が報知音を聞いて、咄嗟に報知音の音像の位置と反対側に姿勢を傾ける動作をすることにより、慣性力による姿勢の崩れが抑制される。

本発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係る報知音出力制御装置とその周辺装置の構成を示すブロック図である。慣性力と報知音の音像位置との関係を示す図である。実施の形態１に係る報知音出力制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る報知音出力制御装置とその周辺装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る自動運転制御装置および報知音出力制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る出力要否判断部５の動作を示すフローチャートである。慣性力の方向と音像の位置との関係を示す図である。慣性力の方向と音像の位置との関係を示す図である。慣性力の方向と音像の位置との関係を示す図である。慣性力の方向と音像の位置との関係を示す図である。実施の形態３に係る報知音出力制御装置とその周辺装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３に係る報知音出力制御装置の動作を示すフローチャートである。車載装置およびサーバによる実施の形態１に係る報知音出力制御装置の構成例を示すブロック図である。報知音出力制御装置のハードウェア構成図である。報知音出力制御装置のハードウェア構成図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、実施の形態１に係る報知音出力制御装置１０１とその周辺装置の構成を示すブロック図である。報知音出力制御装置１０１は、車両の挙動により生じる慣性力による搭乗者の姿勢の崩れを弱めることを意図して、車両に搭載されたスピーカ４から出力する報知音の制御を行う。

以下、本明細書では、報知音出力制御装置１０１が出力制御を行うスピーカ４が搭載された車両のことを単に車両と呼ぶ。報知音は、ビープ音の他、音声であっても良い。

報知音出力制御装置１０１は、例えば車両に搭載された装置として構成される。報知音出力制御装置１０１は、慣性力予測部１、報知音作成部２、および報知音出力制御部３を備えている。

慣性力予測部１は、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向、すなわち搭乗者に対する慣性力の方向を予測する。図２は、報知音出力制御装置１０１による報知音の音像位置と、慣性力との関係を示している。例えば、図２に示すようにハンドル５１が右に回転して車両が右折する際、搭乗者５２には右から左へ慣性力Ｇが加わる。すなわち、このとき慣性力Ｇの方向は左方向である。従って、慣性力予測部１は、最も単純にはハンドルの回転方向と反対の方向を慣性力の方向と予測することができる。

報知音作成部２は、音声合成技術等を用いて報知音を作成する。

報知音出力制御部３は、スピーカ４を駆動して報知音の出力制御を行う。ここで報知音出力制御部３は、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、報知音の出力制御を行う。例えば、図２に示すように、慣性力Ｇが左方向であれば、報知音Ａの音像Ｉ_Ａを搭乗者の左に設定する。こうした音像の位置制御は、例えば、車両に搭載された各スピーカ４の音量または遅延時間を調整することにより行うことができる。

＜Ａ−２．動作＞
図３は、報知音出力制御装置１０１の動作を示すフローチャートである。以下、図３に沿って報知音出力制御装置１０１の動作を説明する。

まず、慣性力予測部１が、車両の次の挙動により生じる慣性力の方向を予測する（ステップＳ１１）。ここでは、慣性力の予測対象となる車両の挙動を次の挙動にしているが、車両の将来の挙動であればよい。

次に、報知音作成部２が報知音を作成する（ステップＳ１２）。

次に、報知音出力制御部３が、スピーカ４を駆動して報知音の出力制御を行う（ステップＳ１３）。

以上で、報知音出力制御装置１０１の処理を終了するが、報知音出力制御装置１０１は、このフローを一定周期など随時に繰り返して行う。

報知音出力制御装置１０１が以上の動作を行うことにより、図２に示すように搭乗者５２に左方向の慣性力Ｇが加わる場合、慣性力Ｇの発生を知らせる報知音Ａがスピーカ４から出力される。報知音Ａの音像Ｉ_Ａは搭乗者５２の左側に位置するため、搭乗者５２が報知音Ａに驚いて右側に体を傾けると、この動作により、左方向の慣性力Ｇによる左側への体の傾きが相殺される。従って、慣性力Ｇによる姿勢の崩れが和らげられ、搭乗者は姿勢を維持することができる。

＜Ａ−３．効果＞
本発明の実施の形態１に係る報知音出力制御装置１０１は、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測する慣性力予測部１と、慣性力の発生を車両の搭乗者に報知するための報知音を作成する報知音作成部２と、車両に搭載されたスピーカ４を駆動し、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、報知音の出力制御を行う報知音出力制御部３と、を備える。報知音は、その音像の位置と反対側に搭乗者の体を傾けさせる効果がある。従って、報知音を聞いた搭乗者が、咄嗟に報知音の音像の位置と反対側に姿勢を傾ける動作をすることにより、慣性力による姿勢の崩れが抑制される。

本発明の実施の形態１に係る報知音出力制御方法は、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測し、慣性力の到来を車両の搭乗者に報知するための報知音を作成し、車両に搭載されたスピーカ４を駆動し、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、報知音の出力制御を行う。報知音は、その音像の位置と反対側に搭乗者の体を傾けさせる効果がある。従って、報知音を聞いた搭乗者が、咄嗟に報知音の音像の位置と反対側に姿勢を傾ける動作をすることにより、慣性力による姿勢の崩れが抑制される。

＜Ｂ．実施の形態２＞
近年、車両制御の自動化技術が実用化され、さらにその高度化が進められている。車両の自動運転では、ハンドル、ブレーキ、およびアクセルのアクチュエータ制御のうちの１つまたは複数を車両側、すなわち車両に搭載された自動運転制御装置が実施する。一般に、車両制御の自動化レベルについては以下のような定義が存在する。

レベル０：全ての制御を運転者が行う。

レベル１：車両側が１つ以上のアクチュエータの制御を行う。但し、車両側はアクチュエータ間の連携制御を行わない。運転者が運転責任を負う。定速走行装置、車間距離制御付のＡＣＣ（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ）がこのレベルに該当する。

レベル２：車両側が２つ以上のアクチュエータの制御を行い、これらアクチュエータの連携制御を行う。運転者が運転責任を負う。レーンキーピング機能を有する車間距離制御付のＡＣＣがこれに該当する。

レベル３：特定の条件下で、車両側がハンドル、ブレーキ、およびアクセルの全アクチュエータ制御を行う。車両側は、アクチュエータ制御が出来なくなる前に余裕をもって運転者に報知し、スムーズに運転制御を運転者に移行する措置を講じなければならない。自動運転中の責任は運転者が負う。

レベル４：搭乗者は行先を示すのみで、全ての制御は車両側が行う。自動運転中の責任は車両側にある。

レベル２以下の自動運転では、走行上の不都合が生じた場合に搭乗者が瞬時に運転を交替することが義務づけられているため、搭乗者は車両走行状態と車両周辺に注意を払い続けることが必要である。ところが、レベル３以上の自動運転では、搭乗者は車両周辺の状況把握などをする必要がなく運転に集中することから解放されるため、運転に対する注意力が低下する。このような状況において、車両側が速度変更を生じる運転を行った場合に、慣性力のかかる方向に搭乗者の姿勢が傾くことになる。例えば、車両が右カーブを走行する際には左方向に慣性力が加わり、搭乗者の姿勢は左方向に傾いてしまう。

従って、実施の形態２では、自動運転が可能な車両を対象として、当該車両の搭乗者に対する報知音の出力制御を行うことで、慣性力による搭乗者の姿勢の崩れを抑制する。

＜Ｂ−１．構成＞
図４は、本発明の実施の形態２に係る報知音出力制御装置１０２とその周辺装置の構成を示すブロック図である。

報知音出力制御装置１０２は、実施の形態１に係る報知音出力制御装置１０１の構成に加えて、出力要否判断部５と運転集中度測定部６とを備えている。

スピーカ４が搭載された車両は、自動運転制御装置２０１により自動運転制御される。報知音出力制御装置１０２の慣性力予測部１は、自動運転制御装置２０１から将来の車両の挙動、例えば操舵角を取得し、それに基づき慣性力の予測を行う。自動運転制御装置２０１は、車両の自動運転制御を行う装置であり、走行状態取得部２０２および挙動演算部２０３を備えている。

走行状態取得部２０２は、車両に搭載された各種センサ等から車両の走行状態を取得する。各種センサには、車両の操舵角を取得する操舵角センサ３０１、車両の走行速度を取得する車速センサ３０２、前方車両など車両周辺の物体を検知するレーダ３０３、車両周辺の画像を撮影するカメラ３０４、車両の角速度または角加速度を測定するジャイロスコープ３０５、およびＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ受信機３０６が含まれる。走行状態取得部２０２は、カメラ３０４の撮影画像から、車両周辺の人物または物体の情報を取得する。また、走行状態取得部２０２は、ジャイロスコープ３０５の測定データ、ＧＰＳ信号、および地図データ３０７を組み合わせて、車両の位置情報を取得する。すなわち、走行状態取得部２０２が取得する車両の走行状態には、車両の操舵角、走行速度、現在位置、および車両周辺の人物または物体の情報、が含まれる。

挙動演算部２０３は、走行状態取得部２０２が取得した車両の走行状態を基に、車両の将来の挙動を演算する。ここで、車両の挙動は少なくとも車両の操舵角を含み、さらに速度、加速度、および減速度を含んでも良い。挙動演算部２０３が演算した車両の挙動は、各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送られ、各種ＥＣＵにおいて車両の各種アクチュエータの制御が行われる。例えば、操舵角は操舵ＥＣＵ３０８に送られ、操舵ＥＣＵ３０８においてこれに基づきハンドルの制御が行われる。また、加速度は加速ＥＣＵ３０９に送られ、加速ＥＣＵ３０９においてこれに基づきアクセルの制御が行われる。また、減速度は制動ＥＣＵ３１０に送られ、制動ＥＣＵ３１０においてこれに基づきブレーキの制御が行われる。

慣性力予測部１は、挙動演算部２０３から車両の将来の挙動、例えば操舵角、走行速度、加速度、および減速度を取得し、当該挙動によって車両の搭乗者に加わる慣性力を予測する。例えば、車両が定速で走行する場合には、操舵角から車両の走行軌跡の曲率半径を求め、曲率半径および走行速度から車両に加わる慣性力を求めることが出来る。このときの慣性力の方向は、曲率半径を求めた円の中心から車両に向かう方向で、車両の走行方向に直角である。また、車両が加速または減速する場合には、上記で求めた慣性力と、車両の加速または減速により生じる慣性力とをベクトル合成することにより、車両に加わる慣性力の大きさと方向とを求めることが出来る。

運転集中度測定部６は、搭乗者がどの程度運転に集中しているかを示す指標である運転集中度を測定する。具体的には、運転集中度測定部６は、目の開度または瞬きの回数に加え、心拍数、血圧、体温といった搭乗者の生体情報から運転集中度を測定する。運転集中度を測定するための情報は、例えば車両のハンドルに取り付けた電極、またはカメラ等から取得することができる。

出力要否判断部５は、慣性力の大きさ、運転集中度、自動化レベル等に基づき、報知音の出力要否を判断する。報知音出力制御装置１０２は、慣性力による搭乗者の姿勢の崩れを抑制することを目的としている。従って、慣性力を受けても搭乗者が姿勢を崩すおそれがない場合に、出力要否判断部５は報知音の出力を不要と判断する。出力要否判断の詳細は、後述する。

報知音作成部２は、出力要否判断部５が報知音の出力要と判断した場合に、報知音を作成する。

報知音出力制御部３は、報知音作成部２が作成した報知音を、その音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するよう制御し、スピーカ４から出力させる。

＜Ｂ−２．全体動作＞
図５は、自動運転制御装置２０１および報知音出力制御装置１０２の動作を示すフローチャートである。

自動運転制御装置２０１は、車両に搭載された各種センサ等から車両の走行状態を取得する（ステップＳ２１）。ここで自動運転制御装置２０１は、例えば操舵角センサ３０１から車両の操舵角を、車速センサ３０２から車両の走行速度を、レーダ３０３から前方車両の情報を、カメラ３０４から車両周辺の画像を、それぞれ車両の走行状態として取得する。また、自動運転制御装置２０１は、ジャイロスコープ３０５から車両の角速度および角加速度を、ＧＰＳ受信機３０６からＧＰＳ信号を取得し、これらの情報と地図データ３０７とを基に車両の現在位置を車両の走行状態として取得する。

次に、ステップＳ２１で走行状態取得部２０２が取得した車両の走行状態に基づき、挙動演算部２０３が、車両の次の挙動を演算する（ステップＳ２２）。挙動演算部２０３の演算結果は、報知音出力制御装置１０２の慣性力予測部１に送られる。

慣性力予測部１は、車両の次の挙動によって車両に発生する慣性力の大きさおよび方向を予測する（ステップＳ２３）。

次に、出力要否判断部５が、報知音の出力要否を判断する（ステップＳ２４）。出力要否の判断方法については、後述する。

出力要否判断部５が報知音を出力不要と判断した場合、報知音出力制御装置１０２は処理を終了する。一方、出力要否判断部５が報知音を出力要と判断した場合、報知音作成部２が報知音を作成する（ステップＳ２５）。そして、報知音出力制御部が報知音の出力制御を行う（ステップＳ２６）。報知音出力制御部３による報知音の出力制御タイミングは、ステップＳ２３で予測した慣性力が発生する前、特に直前であることが好ましい。その場合、搭乗者は慣性力が発生する前に慣性力の方向と反対側に体を傾けて、慣性力に備えることが出来るからである。

＜Ｂ−３．出力要否判断＞
図６は、出力要否判断部５による出力要否の判断動作を示すフローチャートであり、図５のステップＳ２４の詳細を示している。まず、出力要否判断部５は、自動運転制御装置２０１から車両の自動化レベルを取得し、自動化レベルがレベル３以上か否かを判断する（ステップＳ２４１）。ここで、レベル３は自動化レベルの閾値の一例である。出力要否判断部５は、自動化レベルがレベル３未満であれば、報知音の出力を不要と判断する（ステップＳ２４６）。このように、出力要否判断部５は、自動化レベルが閾値よりも低ければ搭乗者は運転に集中しており、慣性力を受けても姿勢を崩すおそれがないと判断して、報知音の出力を不要と判断する。一方、自動化レベルがレベル３以上であれば、ステップＳ２４２に進む。

ステップＳ２４２において、出力要否判断部５は、車両の次の挙動による慣性力が閾値以上か否かを判断する。出力要否判断部５は、予め慣性力の閾値を定めておき、慣性力が閾値未満となる場合には、報知音の出力を不要と判断する（ステップＳ２４６）。このように、出力要否判断部５は、慣性力が小さければ、搭乗者が姿勢を崩すおそれがないと判断して、報知音の出力を不要と判断する。

なお、慣性力の閾値は、慣性力の方向に応じて異なった値が設定されていても良い。例えば、搭乗者は、シートで支持されているため後ろ方向の慣性力に強く、シートベルトで支持されているため前方向の慣性力にある程度強く、左右方向の慣性力に最も弱いと考えられる。従って、前方向の慣性力の閾値が最も大きく、左右方向の慣性力が最も小さくても良い。

ステップＳ２４２で、慣性力が閾値以上である場合には、ステップＳ２４３に移行する。ステップＳ２４３では、運転集中度測定部６が搭乗者の運転集中度を測定する。

その後、出力要否判断部５が、ステップＳ２４３で測定した搭乗者の運転集中度が閾値以下か否かを判断する（ステップＳ２４４）。出力要否判断部５は、予め運転集中度の閾値を定めておき、搭乗者の運転集中度が閾値より大きい場合には、報知音の出力を不要と判断する（ステップＳ２４６）。一方、搭乗者の運転集中度が閾値以下となる場合には、報知音の出力要と判断する（ステップＳ２４５）。

ここで、運転集中度の閾値には、慣性力の大きさまたは方向に応じて異なる値を用いても良い。例えば、慣性力が大きい程、搭乗者に対する報知の必要性が高いため、運転集中度の閾値を大きくしても良い。また、左右方向の慣性力に対しては、前後方向の慣性力に比べて搭乗者に対する報知の必要性が高いと考え、運転集中度の閾値を大きくしても良い。

反対に、運転集中度に応じてステップＳ２４２における慣性力の閾値を変化させても良い。

以上の説明では、出力要否判断部５は、自動運転化レベル、慣性力、および運転集中度という３つの要素に基づき、報知音の出力要否を判断した。しかし、出力要否判断部５は、これら３つの要素のうちいずれかの１つの要素によって出力要否を判断しても良いし、任意の２つの要素の組み合わせに基づき出力要否を判断しても良い。

＜Ｂ−４．報知音出力制御＞
報知音出力制御部３は、報知音作成部２が作成した報知音を、その音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、スピーカ４を駆動して出力制御する。図２では、左方向の慣性力Ｇに対して、報知音Ａの音像Ｉ_Ａを搭乗者に対して慣性力の方向、すなわち左側に配置した例を示した。

図２では、音像Ｉ_Ａの位置を固定としたが、移動させても良い。例えば、図７に示すように、左方向の慣性力Ｇに対して、音像Ｉ_Ａを、初期位置から搭乗者に対して一直線に近づくように移動させても良い。これにより、搭乗者が右方向へ、すなわち音像Ｉ_Ａと反対側に姿勢を傾ける効果が大きくなる。

また、音像Ｉ_Ａを一直線ではなく、図８に示すようにジグザグに移動させても良い。これにより、搭乗者には報知音Ａが振動しているように聞こえる。

しかし、搭乗者を超えて反対側にまで音像Ｉ_Ａを移動させることはしない。図９に示すように、左方向の慣性力Ｇに対して、初期位置で搭乗者の左にある音像Ｉ_Ａが搭乗者の右にまで移動すると、搭乗者は音像Ｉ_Ａと反対側、すなわち左側に体を傾けようとするため、慣性力Ｇを相殺する向きに体を傾ける効果が生じないからである。

また、報知音は一つだけでなく、複数あっても良い。図１０では、２種類の報知音Ａ，Ｂを出力する様子を示している。左方向の慣性力Ｇに対して、報知音Ａの音像Ｉ_Ａ、報知音Ｂの音像Ｉ_Ｂともに搭乗者の左に位置する。但し、音像Ｉ_Ａが固定であるのに対して、音像Ｉ_Ｂは、搭乗者の左側で前後方向に移動する。

このように、複数種類の報知音を出力する場合、報知音ごとに慣性力の異なる情報を搭乗者に伝えることができる。図１０の例では、報知音Ａの音量によって慣性力の発生要因を伝達することができる。例えば、他車両が自車両の前に割り込んだことによる自車両の挙動の変化により慣性力が生じた場合には、報知音Ａの音量を大きくする。一方、自車両が他車両を追い越す際の挙動により慣性力が生じた場合には、報知音Ａの音量を小さくする。このように、慣性力の発生要因が自車両に起因するものか、他車両に起因するものかによって報知音Ａの音量を調整することができる。また、慣性力が大きいほど、報知音Ｂの振動幅を大きくすることによって、慣性力の大きさを伝達することができる。

なお、報知音の音量、振動幅だけでなく、音色、音圧、発生のタイミング、音像の大きさ等を調整することによって、搭乗者に慣性力に関する情報を伝達することができる。

＜Ｂ−５．効果＞
本発明の実施の形態２に係る報知音出力制御装置１０２は、自動運転制御装置２０１により自動運転制御される車両において報知音の出力制御を行うものであり、慣性力予測部１は、自動運転制御装置２０１が決定する将来の時刻における車両の操舵角に基づき、慣性力の方向を予測する。自動運転の場合、搭乗者は運転に集中しないことが多いため、慣性力によって姿勢を崩さない様、報知音によりアシストする必要性が高い。

報知音出力制御部３は、慣性力予測部１が慣性力の発生を予測した将来の時刻より前に報知音が出力されるよう制御する。これにより、搭乗者は報知音を聞いて身構えてから慣性力を受けるため、姿勢の崩れを小さくすることが出来る。

また、報知音出力制御装置１０２は、報知音の出力要否を判断する出力要否判断部５を備え、出力要否判断部５が出力要と判断した場合にのみ、報知音出力制御部３は報知音の出力制御を行う。従って、報知音出力制御装置１０２は、慣性力が生じる場合に常に報知音を出力するのではなく、搭乗者が姿勢を崩す恐れが高いと考えられる場合にのみ、報知音を出力することができる。

また、報知音出力制御装置１０２において、慣性力予測部１は、将来の時刻における車両の走行速度に基づき慣性力の大きさを予測し、出力要否判断部５は、慣性力の大きさに基づき報知音の出力要否を判断する。従って、慣性力が小さく搭乗者が姿勢を崩すおそれが低い場合には、報知音の出力を抑制することができる。

また、報知音出力制御装置１０２において、出力要否判断部５は、車両の自動化レベルに基づき報知音の出力要否を判断することができる。車両の自動化レベルが上がる程、搭乗者の運転集中度が下がるため、例えば車両の自動化レベルが大きい場合に報知音の出力を要、小さい場合に報知音の出力を不要と判断することによって、必要なときに報知音の出力を行うことができる。

また、報知音出力制御装置１０２は、搭乗者の運転集中度を測定する運転集中度測定部６を備え、出力要否判断部５は、搭乗者の運転集中度に基づき報知音の出力要否を判断する。搭乗者は、運転集中度が低いほど慣性力によって不意に姿勢を崩す可能性が高くなるため、例えば運転集中度が低い場合に報知音の出力を要、高い場合に報知音の出力を不要と判断することによって、必要なときに報知音の出力を行うことができる。

＜Ｃ．実施の形態３＞
実施の形態３では、手動運転車両における報知音の出力制御について説明する。手動運転車両においても、搭乗者が運転に集中しないことはあり得るため、報知音を出力して、慣性力による姿勢の崩れを抑制することには実益がある。

＜Ｃ−１．構成＞
図１１は、実施の形態３に係る報知音出力制御装置１０３とその周辺装置の構成を示すブロック図である。報知音出力制御装置１０３は、例えば車両に搭載された装置として構成され、実施の形態１に係る報知音出力制御装置１０１と同様の構成である。報知音出力制御装置１０３が搭載される車両は手動運転車両であり、カーナビゲーション装置２２０が搭載されている。報知音出力制御装置１０３はカーナビゲーション装置２２０から車両の経路情報と位置情報を取得し、これらに基づき車両に搭載されたスピーカ４を駆動して、報知音の出力制御を行う。

カーナビゲーション装置２２０は、車両の位置情報を検出する位置検出部２２１と、車両の走行経路を探索する経路探索部２２２を備えている。例えば、搭乗者がカーナビゲーション装置２２０に目的地を入力すると、車両の現在位置から目的地までの走行経路を経路探索部２２２が探索する。

なお、報知音出力制御装置１０３は、実施の形態２に係る報知音出力制御装置１０２と同様に、出力要否判断部５および運転集中度測定部６を備えていても良い。

＜Ｃ−２．動作＞
図１２は、報知音出力制御装置１０３の動作を示すフローチャートである。このフローは、一定周期など随時に繰り返して行われる。

慣性力予測部１は、カーナビゲーション装置２２０から、経路探索部２２２が探索した車両の走行経路情報を取得し（ステップＳ３１）、位置検出部２２１が検出した車両の位置情報を取得する（ステップＳ３２）。

次に、慣性力予測部１は、車両の位置情報と走行経路情報から、車両が走行経路上の左折地点または右折地点から１０ｍ以内に近づいたか否かを判断する（ステップＳ３３）。車両が走行経路上の左折地点または右折地点から１０ｍ以内に近づいていなければ、ステップＳ３２に戻り、再び慣性力予測部１は車両の位置情報をカーナビゲーション装置２２０から取得する。

車両が走行経路上の左折地点または右折地点から１０ｍ以内に近づいた場合、慣性力予測部１は、左折又は右折に応じて慣性力の方向を予測する（ステップＳ３４）。すなわち、走行経路上の当該地点が左折地点であれば、慣性力方向を右方向と予測し、当該地点が右折地点であれば、慣性力方向を左方向と予測する。このように、慣性力予測部１は、手動運転車両では車両の将来の挙動を正確に予測することはできないが、走行経路が定まっている場合には、車両が走行経路通りに走行することを前提として、交差点等進路が大きく変わる地点において発生する慣性力の方向を予測することが出来る。なお、上記の説明での１０ｍは例示である。

次に、報知音作成部２が報知音を作成する（ステップＳ３５）。そして、報知音出力制御部３が、報知音の出力制御を行う（ステップＳ３６）。

＜Ｃ−３．効果＞
本発明の実施の形態３に係る報知音出力制御装置１０３において、慣性力予測部１は、車両の将来の走行経路から、慣性力の方向を予測する。このように、車両の走行経路から慣性力の方向を予測することによって、手動運転車両においても、慣性力による搭乗者の姿勢の崩れを抑制するための報知音の出力制御が可能となる。

＜Ｄ．ハードウェア構成＞
以上の説明では、実施の形態１ないし３に係る報知音出力制御装置１０１，１０２，１０３を、車載装置とした。しかし、報知音出力制御装置１０１，１０２，１０３は、車載装置、ＰＤＡ（Portable Navigation Device）、通信端末（例えば携帯電話、スマートフォン、およびタブレット等の携帯端末）、およびこれらにインストールされるアプリケーションの機能、並びにサーバなどを適宜に組み合わせて構築されたシステムにも適用することができる。この場合、以上で説明した報知音出力制御装置の１０１，１０２，１０３の各機能または各構成要素は、システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されても良い。その一例として、図１３に示すように、報知音出力制御装置１０１は、慣性力予測部１と報知音作成部２がサーバで構成され、報知音出力制御部３がスピーカ４と共に車載装置として構成されていても良い。

報知音出力制御装置１０１，１０２，１０３における、慣性力予測部１、報知音作成部２、報知音出力制御部３、出力要否判断部５、および運転集中度測定部６は、図１４に示す処理回路４０１により実現される。すなわち、処理回路４０１は、慣性力予測部１、報知音作成部２、報知音出力制御部３、出力要否判断部５、および運転集中度測定部６を備える。処理回路４０１には、専用のハードウェアが適用されても良いし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されても良い。プロセッサは、例えば中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。

処理回路４０１が専用のハードウェアである場合、処理回路４０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。慣性力予測部１などの各部の機能それぞれは、複数の処理回路４０１で実現されてもよいし、各部の機能がまとめて一つの処理回路で実現されても良い。

処理回路４０１がプロセッサである場合、慣性力予測部１等の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。図１５に示すように、処理回路４０１に適用されるプロセッサ４０２は、メモリ４０３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、報知音出力制御装置１０１，１０２，１０３は、処理回路４０１により実行されるときに、将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測することと、慣性力の発生を搭乗者に報知するための報知音を作成することと、車両に搭載されたスピーカを駆動し、報知音の音像が搭乗者に対して慣性力の方向に位置するように、報知音の出力制御を行うことと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ４０３を備える。換言すれば、このプログラムは、慣性力予測部１等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ４０３には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Electrically Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）及びそのドライブ装置の少なくともいずれか１つが含まれる。

以上、慣性力予測部１等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、慣性力予測部１等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、慣性力予測部１については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ４０２としての処理回路４０１がメモリ４０３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１慣性力予測部、２報知音作成部、３報知音出力制御部、４スピーカ、５出力要否判断部、６運転集中度測定部、５１ハンドル、５２搭乗者、１０１，１０２，１０３報知音出力制御装置、２０１自動運転制御装置、２０２走行状態取得部、２０３挙動演算部、２２０カーナビゲーション装置、２２１位置検出部、２２２経路探索部、３０１操舵角センサ、３０２車速センサ、３０３レーダ、３０４カメラ、３０５ジャイロスコープ、３０６ＧＰＳ受信機、３０７地図データ、３０８操舵ＥＣＵ、３０９加速ＥＣＵ、３１０制動ＥＣＵ、４０１処理回路、４０２プロセッサ、４０３メモリ。

Claims

将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測する慣性力予測部と、
前記慣性力の発生を前記車両の搭乗者に報知するための報知音を作成する報知音作成部と、
前記車両に搭載されたスピーカを駆動し、前記報知音の音像が前記搭乗者に対して前記慣性力の方向に位置するように、前記報知音の出力制御を行う報知音出力制御部と、を備える、
報知音出力制御装置。
前記車両は、自動運転制御装置により自動運転制御され、
前記慣性力予測部は、前記自動運転制御装置が決定する前記将来の時刻における前記車両の操舵角に基づき、前記慣性力の方向を予測する、
請求項１に記載の報知音出力制御装置。
前記慣性力予測部は、前記車両の走行経路から、前記慣性力の方向を予測する、
請求項１に記載の報知音出力制御装置。
前記報知音出力制御部は、前記報知音が前記将来の時刻より前に出力されるよう制御する、
請求項１に記載の報知音出力制御装置。
前記報知音の出力要否を判断する出力要否判断部をさらに備え、
前記出力要否判断部が出力要と判断した場合にのみ、前記報知音出力制御部は前記報知音の出力制御を行う、
請求項１に記載の報知音出力制御装置。
前記慣性力予測部は、前記将来の時刻における前記車両の走行速度に基づき前記慣性力の大きさを予測し、
前記出力要否判断部は、前記慣性力の大きさに基づき前記報知音の出力要否を判断する、
請求項５に記載の報知音出力制御装置。
前記出力要否判断部は、前記車両の自動化レベルに基づき前記報知音の出力要否を判断する、
請求項５に記載の報知音出力制御装置。
前記搭乗者の運転集中度を測定する運転集中度測定部をさらに備え、
前記出力要否判断部は、前記搭乗者の運転集中度に基づき前記報知音の出力要否を判断する、
請求項５に記載の報知音出力制御装置。
将来の時刻における車両の挙動により生じる慣性力の方向を予測し、
前記慣性力の発生を前記車両の搭乗者に報知するための報知音を作成し、
前記車両に搭載されたスピーカを駆動し、前記報知音の音像が前記搭乗者に対して前記慣性力の方向に位置するように、前記報知音の出力制御を行う、
報知音出力制御方法。