JPH0789400B2

JPH0789400B2 - 緊急警報システム

Info

Publication number: JPH0789400B2
Application number: JP61301419A
Authority: JP
Inventors: 隆昭岩間
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPS63155399A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は緊急警報システムに係り、特に緊急車両の接近
を一般車両に警告できるようにした緊急警報システムに
関する。

［発明の概要］緊急車両より電波とサイレン等の音波を送出し、この電
波及び音波のエンベローブとの位相差（時間差）から一
般車は緊急車両との距離を算出し、緊急車両の接近を認
知できるようにする。

［従来の技術］従来、走行中の一般車両に対し、緊急車両の接近を警告
する手段としては、緊急車両がサイレンを鳴らして走行
する方法がほとんどである。

しかし、このようなサイレンを用いる方法では、カーラ
ジオ、カーステレオ等を聞いていた場合、又は窓を締め
きっていた時などサイレン音を適確に判別することは困
難である。最近の自動車は特に車内静粛設計となってい
るのでさらに不利である。

また、高速道路等においては、路面、エンジン、風切り
音などの騒音によりサイレン音がマスクされてしまう。
そこで音波からサイレン音を検出し難聴車のドライバー
用に開発されているが、誤動作の問題や動作感度が方向
により変化するなど実用レベルではない。さらにこのよ
うな方式であると、工場などのサイレンとの聞き分けが
難しく、またサイレン音が変わった時など使用できなく
なる。

この不都合を解消するものとして、電波を用いるシステ
ムが提案されている。かかるシステムは、緊急車両より
数百メートルの範囲に到達する電波を発射し、この電波
を一般車両側で受信して警告を発するようにしたもので
ある。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、従来の緊急警報システムにあっては、回りの条
件（ビルなどの影響）でキャリアの強弱があり車の形や
アンテナによる指向性なども加わり、大幅な電界変化が
あって適確な指示をドライバーに与えることが難しいと
いう問題がある。さらに、受信強度に依存して緊急車の
接近を検知しているため、緊急車が近づいているのか遠
のいているのか否かの判定ができず、緊急警報システム
の本来の目的を十分には達成していない。

本発明の目的は、一般車両と緊急車間の距離、さらには
方向が一般車両側で知ることができるようにした緊急警
報システムを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］上記目的は、緊急車側に所定のパターンの信号を送出す
る送信機並びに音響発生器を搭載し、一般車両側に緊急
車が発する音響を増幅する音波信号処理系及び電波受信
系を備え、音波系からのエンベローブ信号と電波系の検
波エンベローブ信号との時間差を比較して距離を算出す
ることにより、達成される。

［作用］音波系のエンベローブ信号と電波系のエンベローブ信号
との位相差は遅れ時間として検出される。それによっ
て、遅れ時間は距離に比例するので、適確に緊急車の位
置を知ることができる。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す送信系及び
受信系のブロック図である。送信系は緊急車両に搭載さ
れ、受信系は一般車両に搭載される。また、第３図に示
すように、緊急車両60には音波としてのサイレン音を発
するトランペットスピーカ61が設置され、一般車両70に
はサイレン音を捕捉するためのマイクロホン71,72が車
両の前後に装着されている。

第１図において送信系は、従来より設けられているサイ
レン発生・拡声部1aと本発明に係る電波発生部1bとより
なる。サイレン発生・拡声部1aは、サイレン音信号を発
生するサイレン音発生装置２、マイクロホン３の出力を
増幅するマイクアンプ４及びこれらの出力を電力増幅す
るパワーアンプ５より成る。サイレンスイッチS₁をオン
にすることによってサイレン音発生装置２が起動し、サ
イレン音がトランペット61より送出される。また、マイ
クロホン３に付属するプレストークスイッチS₂が閉じら
れると、話声がマイクアンプ４及びパワーアンプ５によ
って増幅され、トランペットスピーカ61より出力され
る。

一方、電波発生部1bは、ビットパターン切換器７によっ
て所定のビットパターンが生成され、これに応じて緊急
信号発生器８により緊急信号を発生させる。また車両に
搭載した各種センサに基づいて車速、方向等のデータを
データ送信部９によって生成する。緊急信号発生器８及
びデータ送信部９の各出力はモデム10を介して変調器11
に送出される。変調器11にはサイレン音発生装置２及び
マイクアンプ４の各出力を入力され、各々所定の変調を
行ったのち送信部12に出力される。送信部12は、変調信
号に基づく電波をアンテナ62より放射する。

次に、受信系は、一般車両の屋根部に設けられた受信ア
ンテナ21によって捉えた受信信号は高周波部22によって
増幅、変換ののち中間周波部23で中間周波増幅ののち、
検波部24によって検波される。検波信号はマルチプレッ
クス25によって種類別の信号に分離され、音声信号はア
ンプ26を介してスピーカ27より出力され、サイレン音は
サイレン周波数検出部28を介してフィルタ制御回路29及
び周波数比較部30へ送出される。他の信号はモデム31を
介して出力され、データ信号はデータ信号判別部32を介
してデータ比較信号解読部33に出力され、緊急信号は緊
急信号判別部34を介してスイッチング部35に出力され、
その他の制御信号は制御信号判別部37を介してスイッチ
38へ出力される。

一方、第４図に示す如き波形のマイクロホン71（72）の
出力はアンプ39によって増幅され、スイッチング部35を
介して可変フィルタ40に印加される。可変フィルタ40は
デジタルフィルタ又はスイッチドキャパシタ等を用いて
構成され、第５図の如き出力波形を出力する。スイッチ
ドキャパシタの場合はフィルタのf₀決定を外部クロック
により決まるので電波系からのサイレン周波数の５倍又
は10倍の周波数をクロックとする。デジタルフィルタの
場合は、マイコンからサイレン周波数に対応したデータ
が送られる。

可変フィルタ40の出力は音圧レベル検出部41によって第
７図の如き波形の音圧レベルが検出され、その検出値は
比較部42に送られ、設定値との比較がなされる。比較部
42には電界強度検出部43の電界強度検出値も入力され、
同様に比較され、各比較結果を用いて概略距離検出部44
は大体の距離を算出する。一方、可変フィルタ40の出力
は波形整形部45によって波形整形されたのち、周期信号
検出部46及びサイレン周波数検出部47に印加される。検
出部46では周期信号の検出が行われ、その検出信号は周
期比較部48に印加される。また、検出部47ではサイレン
周波数の検出が行われ、検出信号は周波数比較部30に印
加される。周期比較部48は、サイレン周波数検出部28に
接続されたサイレン周期検出部49の出力と検出部46の出
力とを比較し、比較結果を距離検出部50に出力する。

周期比較部48は、電波系のエンベローブ（サイレン周期
検出部49の出力）と音波系のエンベローブ（サイレン周
期信号検出部46の出力）とを比較し、その周期偏差を検
出する。エンベローブは第６図の如き波形をなしてい
る。一方、モデム31より出力される緊急信号のキャリア
レベル（信号強度Ｓ）は第８図の如くに距離ｌに反比例
する。そこで設定レベル（図の破線ライン）以上の場合
にのみ緊急信号判別部34より出力信号を発生し、スイッ
チング部35を開き音波系を働かせ、誤動作や妨害による
影響を排除している。尚、第９図はサイレン周波数検出
部28の出力波形（サイレン波形）である。

周期比較部48では音波系と電波系のエンベローブを第10
図の如くに比較（破線が音波系で、実線が電波系）し、
遅れ時間t_dを算出する。この結果に基づいて距離検出部
50は、第11図に示すように、遅れ時間t_dから距離を算出
する。尚、サイレンによっては周期の長いものもあるの
で、サイレン周波数の比較で距離を算出（周波数比較部
30を用いて）する。この場合、サイレン周波数の上昇か
下降かは周期信号から判別し周期信号がHIGHであれば上
昇で電波系のサイレン周波数の方が必ず高い。逆にLOW
になり下降中であれば電波系の周波数は低くなる。

ところで、音波は１秒間に約340m進むことから34mの距
離では0.1秒音波信号ほ遅れるはずであるが、サイレン
の周波数変化が早いサイレンについては１周期の時間が
短いため、その時間以上距離が離れた場合、距離検出が
誤動作してしまう。つまり、0.5秒周期のサイレンでは
約340m/2＝170mの距離では時間差が１周期となり、エン
ベローブ信号では差がなくなってしまう。

そこで、音波系のサイレン音圧レベルと電波系の電界強
度のチェックを行い、0mなのか170mかを判別する。170m
の距離と0mでは大幅にレベルの差があるため確実に判別
できる。（約−44.6dBダウン）このための回路は検出部
41,43、比較部42及び概略距離検出部44より成る回路で
ある。

距離検出部50によって距離の検出ができたわけである
が、重要なのは、緊急車との距離が近くても距離変化が
遠ざかっている場合は警告のレベルは低くなることであ
る。逆に、近づいている場合にも同様であり、単位時間
当りの距離変化と遠近が重要である。

この判定を行うのが警告信号判断部51であり、その判断
資料としてデータ比較解読部33の出力が用いられ、次の
各項目のチェックして警告レベルを決定する。なお、RO
M54は一般車両の車検データ（車両番号、車名等）を記
憶し、データ部55は各センサで検出したデータが保持さ
れている。また、警告内容の少なくとも一部は表示器52
に表示される。

緊急車と一般車との距離緊急車と一般車との単位時間当りの距離変化緊急車と一般車との距離の遠近これらを判断基準として、警告ポート53を介し、次のよ
うな警告を発する。

緊急車両の接近に対して、第１レベルとして警告ラン
プを点滅させ、距離に応じて点滅時間を変化させる。

第２レベルでは、音による警告をし警告音、又は音声
合成音等で行う。さらにカーラジオ、カーステレオのミ
ューティングで合せて行う。

第３レベルでは、緊急車からの指示音声を車内スピー
カで聞こえるようにし、さらに必要であれば車外の音も
聞くことができるようなシステムにしておく。このレベ
ルではカーステレオ、カーラジオ等の音量はミューティ
ングされる。

以上の警告は、安全性が十分確認されれば手動でRESET
し通常の動作にすることもできる。

なお、緊急車の距離に加えて方向を判別したい場合、デ
ータ信号の中に入っている緊急車の車速、走行方向等の
データから一般車両との車速、走行方向と比較し、概略
の方向が確認できる。さらにドップラー効果を用いて補
正することができ、精度がよくなる。

以上の実施例においては、緊急車両の警報システムを例
に説明したが、このほか次に述べるような分野のシステ
ム化にも有効である。

（１）トンネルの入口や危険な場所へ送信機を設置する
ことにより、電波による警告が可能（電波のみによる動
作）になる。

例えば、トンネル内で事故等が発生しても、トンネル外
の車両に事故発生等を事前に警告することがある。

（２）一般車が常に電波を受信できる状態にあることか
ら一般ドライバーへの注意、徐行、停止、指示等のため
の交通システムを構築できる。また内部にROMがついて
いるため個別にナンバープレートから指示できる（ビッ
トパターンを可変する）。

（３）地震警報システムへの応用。衛星通信等を用いて
一般車両に警告を送信することにより、緊急放送受信装
置を設けることなく、自動的に警告を発することができ
る。

（４）このシステムは、電波のみによる停止指示も可能
なことから、スピード違反車に対して、ナンバープレー
トから照合チェックを自動的に行い、適合車に方向指示
器の４灯点滅動作を行わせ、停止指示をするシステムも
構成できる。スピード違反車を停止させるのに現状で
は、赤色灯や赤旗を振って指示しているが危険が大き
い。しかし本システムを応用し、適合車に指示すること
で確実に停止指示をすることができる。方向指示器の４
灯点滅をするため、他車からも一目で判別ができるの
で、逃亡防止に有効である。

［発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、音波と電波を用い
両者の音響信号の時間的偏差から距離を算出できるよう
にしたため、一般車は緊急車との関係を適確に把握する
ことができ、安全走行に寄与することができる。

緊急信号は、ビットパターンの照合により行うと共に、
電界強度、音圧レベル等をチェックするため、誤動作や
妨害を防止し、信頼性を高めることができる。さらにデ
ータ信号を用いることにより、緊急車の方向を知ること
ができるため、特に交差点等に位置する一般車両に有効
な情報を提供でき、安全性を向上することができる。

また、音波のほかに電波を用いているため、サイレンの
音圧レベルを騒音規制等に合せて下げることができるた
め、騒音公害対策にも寄与する。

さらに、警告をランプによってもできるため、難聴者ド
ライバーに対しても確実に緊急車の接近を警告すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す送信系及び
受信系のブロック図、第３図は車両とシステムの関係を
示す説明図、第４図はマイクロホンの出力波形図、第５
図は可変フィルタ40の出力波形図、第６図はエンベロー
ブ波形図、第７図はサイレン音の音圧レベル特性図、第
８図は緊急信号のキャリア波形図、第９図はサイレン周
波数検出部28の出力波形図、第10図はエンベローブ比較
波形図、第11図は位相差信号特性図である。 1a……サイレン発生・拡声部、 1b……電波発生部、２……サイレン音発生装置、７……ビットパターン切替器、８……緊急信号発生器、９……データ送信部、 12……送信部、 21……アンテナ、 22……高周波部、 23……中間周波部、 24……検波部、 25……マルチプレックス、 28……サイレン周波数検出部、 29……フィルタ制御回路、 30……周波数比較部、 31……モデム、 32……データ信号判別部、 33……データ比較信号解読部、 34……緊急信号判別部、 40……可変フィルタ、 41……音圧レベル検出部、 42……比較部、 43……電界強度検出部、 44……概略距離検出部、 46……周期信号検出部、 47……サイレン周波数検出部、 48……周期比較部、 49……サイレン周期検出部、 50……距離検出部、 51……警告信号判断部、 52……表示器、 53……警告ポート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】緊急車両に音波と所定パターンの電波を発
射する送信系を積載し、前記音波及び前記電波を受信す
る受信系を一般車両に積載し、受信音波のエンベローブ
と受信電波のエンベローブとの位相差に基づいて前記緊
急車両までの距離を算出することを特徴とする緊急警報
システム。
【請求項２】前記電波の電界強度変化、前記音波の音圧
レベル変化及び音波周波数の変化の各々の時間差を検知
し、これによって前記距離算出の誤動作を防止すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の緊急警報シス
テム。
【請求項３】前記緊急車両から車速、走行方向等のデー
タを発信し、前記一般車両において自車に保有するデー
タと比較し、前記緊急車両の方向及び相対距離を算出す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の緊急警
報システム。