走行時に自動車へ到来する環境音の到来方向推定と音の種別のパターン認識

• 研究課題/領域番号: 20H00914
• 研究種目: 奨励研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 2140:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 北山 弘樹 金沢大学, 総合技術部(理工), 技術職員
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 –
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 480千円 (直接経費: 480千円); 2020年度: 480千円 (直接経費: 480千円)
• キーワード: 音源位置推定 / 音環境認識

研究開始時の研究の概要

人が特別に意識せず聞き分ける音であるが、ロボット聴覚の技術として応用する場合、音の特微抽出が重要となる。例えば、救急車のサイレンは770、960Hzの周波数成分が主であり、これら特徴的な周波数を有する音と比べ、一般的な自動車や人を音で判断する場合、特定の周波数だけでなく、幅広い周波数での特徴をもって認識する必要がある。
本研究では、自動運転技術を用いた運転行動判断への環境音の利用に向けて、走行時に自動車へ到来する環境音の到来方向推定と音の種別のパターン認識を行う。

研究成果の概要

マイクロホンアレーを搭載した自車両の走行速度と環境音到来方向推定精度との関係を検証するため、固定音源を用いた自動車走行時の音の到来方向推定を行った。
走行速度を一定に保ち、自車両が固定音源の横を通過する際に、固定音源から4m、2m、0m離れた3つの地点にて400hzの音を発生させ、各マイクロホンの到来時差を相互相関解析により求めることで音の到来方位推定を行った。走行速度5km/h、10km/hの場合、それぞれの地点から音の到来方位推定が可能であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、自動運転技術に関する研究が盛んに行われているが、自動車から発生する音や環境音を利用した技術はほとんど研究されていない。一方、環境音をロボットに理解させる技術として、ロボット聴覚の研 究も盛んに行われている。
人が特別に意識せず聞き分ける音であるが、ロボット聴覚の技術 として応用する場合、音の特微抽出が重要となる。本研究では、自動運転技術を用いた運転行動判断への環境音の利用に向けて、走行時に自動車へ到来する環境音の到来方向推定と音の種別のパターン認識を行う。