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A study on comfort improvement of in-vehicle sound environment during automatic driving by optimal addition of music or music-like sound

Research Project

Project/Area Number 19K12089
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionAichi Institute of Technology

Principal Investigator

Hoshino Hiroyuki  愛知工業大学, 工学部, 教授 (90394642)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords音環境 / 自然環境音 / BGM / 快適 / 覚醒 / 車室内 / 自動運転 / 深層学習 / 非負値行列因子分解 / 音楽
Outline of Research at the Start

自動運転車の開発が進められており、ドライバのタスクは運転から監視作業主体に今後変わっていく。しかし、完全自動運転車が実現するまではドライバは居眠り等の状態に陥ることがないよう自分の状態を適切に保つことが必要である。本研究では、眠気防止や活性化といった心身の快適性向上を目指し、音環境の快適性と覚醒(活性化)効果との両立が可能な聴覚への刺激に関する研究を行う。具体的なアプローチとしては、快適感を向上できると考えられる「音楽」や「自然環境音から生成した音楽的サウンド」の有効性を、それらの音のシャープネス値とその変動パターン、車室内騒音のマスキング効果、音の呈示条件といった点に注目して調査する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to create an optimal presentation technique of music or music-like sounds generated from nature sounds to keep the human condition appropriate and comfortable in the in-vehicle environment during automated driving. Experiments on the effects of music presentation on human work showed that work task performance can be improved by changing the acoustic characteristics of the musical piece, and revealed the possibility that the sharpness value of the musical piece is one of the factors influencing this improvement. Moreover, we modeled the relationship between spectrograms of many nature sounds and subjective comfort values by deep learning, and created a method to extract comfortable sounds by estimating the comfort of partial sounds of nature sounds decomposed by the sound source separation method, and proposed a more comfortable sound stimulus.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の自動車の自動運転技術の進展に伴い、ドライバのタスクは運転作業ではなく、安全に運転が行われているかを確認する監視作業へと移り変わっていく。本研究は、車室内において音楽や自然環境音を最適に呈示することで、ドライバの監視作業を円滑に行うための覚醒維持の実現と快適性向上の両立を目指したものである。自動運転中の車室内を模擬した環境における被験者実験により、シャープネス値を高くした音楽や自然環境音を呈示することで作業課題成績が向上し、覚醒維持効果が高まることを示した。また、覚醒感や快適さの大きい自然環境音の種類を明らかにし、さらに自然環境音からより快適な成分を自動抽出する手法を開発した。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Work efficiency differences and background music with identical melodies played on diverse instruments2023

    • Author(s)
      Tomohiro Yoshikawa and Hiroyuki Hoshino
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 44 Issue: 5 Pages: 399-402

    • DOI

      10.1250/ast.44.399

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • Year and Date
      2023-09-01
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] クラシックおよびジャズ楽曲の自動抽出されたサビ部分を利用したBGMによる作業効率向上2024

    • Author(s)
      星野博之、堂國雅揮、的塲雄太
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動運転中の車内環境におけるBGMのシャープネスの変化が反応時間と主観的印象に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      尾崎真弘、星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動運転中の車内環境におけるBGMのテンポがドライバの反応時間と主観的印象に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      尾崎真弘,星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 深層学習を用いた自然環境音からの快適音創生手法における学習モデル比較2022

    • Author(s)
      星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 自動運転中の車内環境におけるBGMの音色がドライバの反応時間と主観的印象に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      尾崎真弘,星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 深層学習と非負値行列因子分解を用いた自然環境音からの快適音創生とその有効性検討2022

    • Author(s)
      星野博之
    • Organizer
      自動車技術会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 深層学習を用いた自然環境音からの快適音創生手法の有効性評価と性能向上2022

    • Author(s)
      星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 自然環境音の間欠呈示による作業効率向上とその寄与要因の検討2021

    • Author(s)
      星野博之、岡村祐貴
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 深層学習と非負値行列因子分解を利用した楽曲からの高精度楽器音分離2021

    • Author(s)
      前田梨江、星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 非負値行列因子分解を利用した楽曲からの高精度楽器音分離に向けた基礎的検討2021

    • Author(s)
      前田梨江、星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 深層学習と非負値行列因子分解を用いた自然環境音からの快適音創生2021

    • Author(s)
      星野博之、江崎諒平
    • Organizer
      日本音響学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 非負値行列因子分解を利用した複数楽器音で構成される楽曲の分離再合成の高精度化2020

    • Author(s)
      前田梨江、星野博之
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 快適かつシャープネス値の大きい自然環境音の間欠呈示による作業効率向上2020

    • Author(s)
      星野博之、白戸宏季、永田知大
    • Organizer
      日本音響学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] オクターブバンドスペクトログラムの深層学習を用いた自然環境音からの快適音創生2020

    • Author(s)
      星野博之、白戸宏季
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 作業可能な環境におけるBGMのシャープネス制御による作業効率向上2019

    • Author(s)
      星野博之、上野由美子、加藤大貴
    • Organizer
      日本音響学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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