JP2011084258A - 車両接近報知用発音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させること。もしくは、車両接近報知用発音装置の量産化および低コスト化を図ること。
【解決手段】車両に設置され、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置１であって、車両の一部を構成する部材２０を振動板として採用し、制御部２の制御によって駆動させられる電動アクチュエータ２２の駆動によって振動板２０を振動させて音声を発生させることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両接近報知用発音装置に関する。

現状の自動車においては、駆動源としてピストンエンジン等の内燃機関が一般的に用いられており、当該内燃機関では、ピストン内における燃料の爆発音とそれに付随する機械音とが発生している。この爆発音と機械音とは重なり合って車両の外側に発せられる。したがって、車両の外側にいる人々は、これらの音に基づいて車両の存在を充分認知することが可能であった。

しかしながら、昨今の車社会では、環境保護への取り組みが推進されていることから、ハイブリッド車、さらには、電気モータ車が普及し始めている。これらハイブリッド車および電気モータ車においては、車両自体から発される音は、従来のピストンエンジン車に比べて、遥かに小さい。このため、ハイブリッド車等は、静粛であるという利点を有する反面、通行人が車両の接近を判定するのを困難なものにしている。その結果、通行人が車両の接近を認識できず、自動車と衝突するといった危険性が高まっている。

これらの対応策として、自動車車両の所望の位置に、発音体、たとえば、スピーカを装着し、走行状態に応じて、該発音体を適宜、作動させるという構成を有する車両接近告知装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−４０３１７号公報（発明の詳細な説明）

特許文献１に開示されている車両接近告知装置では、発音体は車両のボディの内部に装着されている。この場合、所望の方向に音を発生させて、通行人に車両の存在を認識させるためには、音圧が不足したり、音圧が過大になったりしやすく、音圧をコントロールするのが困難であるという欠点を有する。さらに、音の指向性が拡散し、車両の存在位置等を確認しづらくなってしまう。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させるための車両接近報知用発音装置を提供しようとするものである。あるいは、車両接近報知用発音装置の量産化および低コスト化を図ることを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の一側面は、車両に設置され、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置であって、車両の一部を構成する部材を振動板として採用し、制御部の制御によって駆動させられる電動アクチュエータの駆動によって振動板を振動させて音声を発生させるものである。

また、電動アクチュエータは、磁気をあたえると形状が変化する磁歪現象を利用した磁歪素子と、磁歪素子を駆動させる駆動装置と、を有し、磁歪素子を介して振動部材を振動させ、該振動部材の振動により振動板を振動させることが好ましい。

また、振動板に装着可能な装着具を用いることにより、電動アクチュエータを振動板と接触した状態で保持すると共に、振動板方向に向かって電動アクチュエータを与圧することが好ましい。

また、装着具は略板形状を呈しており、装着具を振動板に固定することで、電動アクチュエータの振動板との接触部分を介して装着具に圧力を加えて該装着具を撓ませ、当該撓んだ装着具の復元力を利用して振動板方向に向かって電動アクチュエータを与圧することが好ましい。

また、電動アクチュエータが装着された装着具の端部もしくは端部近傍をネジ止めすることにて該装着具を振動板に対して固定することが好ましい。

また、電動アクチュエータが装着された装着具の一部を、車両の一部を構成する部材同士の隙間に差し込むことにより、電動アクチュエータを与圧することが好ましい。

本発明によると、静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させることができる。また、車両接近報知用発音装置の量産化および低コスト化を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置およびその制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を表側から見た分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を表側から見た斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を裏側から見た斜視図である。 図４中の車両接近報知用発音装置をＡ−Ａ線で切断した断面図である。 図５において一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。 図２中の磁歪駆動体の分解斜視図である。 図２中の磁歪駆動体の斜視図である。 図２中の磁歪駆動体の構成を示す図であり、上段は正面図であり、下段は側面図である。 図２中の磁歪駆動体の構成を示す図であり、上段は図９の下段におけるＣ−Ｃ線で切断した断面図であり、下段は底面図である。 図２中の板付駆動体の構成を示す図であり、取付板から磁歪駆動体を取り外した状態を示す斜視図である。 図２中の板付駆動体の構成を示す図であり、上段は板付駆動体を表側から見た斜視図であり、下段は板付駆動体を裏側から見た斜視図である。 図２中の板付駆動体の平面図である。 図２中の板付駆動体の底面図である。 図１３における板付駆動体をＤ−Ｄ線で切断した断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を示す図であり、板付駆動体をボンネットに装着する前の斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を裏側から見た斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置の平面図である。 図１８中の車両接近報知用発音装置をＥ−Ｅ線で切断した断面図である。 図１９において一点鎖線Ｆで囲んだ部分の拡大図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を示す図であり、板付駆動体をフェンダーに装着する前の斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を裏側から見た斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置の平面図である。 図２３中の車両接近報知用発音装置をＧ−Ｇ線で切断した断面図である。 図２４において一点鎖線Ｊで囲んだ部分の拡大図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を示す図であり、磁歪駆動体をドアに装着する前の斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置を裏側から見た斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置の平面図である。 図２８中の車両接近報知用発音装置をＫ−Ｋ線で切断した断面図である。 図２９において一点鎖線Ｌで囲んだ部分の拡大図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置１について、図面を参照しながら説明する。なお、車両接近報知用発音装置１を制御するための制御装置２の説明についても車両接近報知用発音装置１（以下、単に、発音装置１という。）の説明と併せて行う。また、以下の説明において、図２〜図３０に示す矢示Ｘ_１方向を「表」、矢示Ｘ_２方向を「裏」、Ｘ_１方向とＸ_２方向の両方向に対し水平方向で直交する方向となる矢示Ｙ_１方向を「左」、矢示Ｙ_２方向を「右」、ＸＹ平面と直交する方向となる矢示Ｚ_１方向を「上」および矢示Ｚ_２方向を「下」とそれぞれ規定する。

まず、発音装置１およびその制御部の一例となる制御装置２の概略構成について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る発音装置１およびその制御装置２の構成を示すブロック図である。

発音装置１は、不図示の車両が車外の通行人等に接近した場合に、告知音を発生させて当該車両の存在を通行人等に報知させるための装置である。本実施の形態では、発音装置１は車両のナンバープレート２０を振動させて音声を出力するような構成を有している。図１に示すように、発音装置１から出力される告知音となる発信音は、エンジンおよび／またはモータの回転検出装置に連動した制御装置２において送信される作動信号によって制御される。また、車両には車外の音声を検出するためのマイクロフォン４が備えられている。制御装置２における作動信号の出力は、マイクロフォン４で検出された音声信号に基づいて行われる。

マイクロフォン４は、たとえば、車両の前方部分に取り付けることが可能である。このマイクロフォン４は制御装置２に電気的に接続されている。上述したように、発音装置１は車両の前方および／または後方のナンバープレート２０を振動板とするような構成を有している。すなわち、ナンバープレート２０を振動板とする発音装置となっている。なお、発音装置１の詳細な構成については後述する。

制御装置２は、図１に示すように、告知音を発生させるための発音信号発生装置１０と、増幅装置１１と、発音装置１から出力される音圧レベルの調整を行うための音圧調整手段１２とを備えている。

発音信号発生装置１０では、発音装置１から出力される音声信号が生成される。発音信号発生装置１０は、たとえば、内蔵したメモリに記憶されたオーディオデータから矩形波信号を生成することが可能で、該発音信号発生装置１０に不図示の矩形波発生装置が併設装着してある。当該生成された音声信号は増幅装置１１に送信され、その音圧が調整される。

増幅装置１１は発音装置１に接続されており、該増幅装置１１で増幅された音声信号が、発音装置１から告知音として車外へ発音される。

音圧調整手段１２は、基準電圧器１３と、信号比較器１４と、音圧制御器１５を備えている。基準電圧器１３には、予め所定の基準電圧（基準音圧）が記憶されている。信号比較器１４は、たとえば、マイクロフォン４で検出された音声信号の音声信号電圧（音圧）と基準電圧器１３の基準電圧（基準音圧）とを比較し、その差Ｖを算出する。なお、本実施の形態では、マイクロフォン４によって車のエンジン音が十分に大きな音であるということが検出された場合、発音装置１から告知音が出力されないように制御がなされる。すなわち、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）との差Ｖが大きな値を示した場合、発音装置１から告知音は出力されない。

また、音圧制御器１５は増幅装置１１に接続されており、音声信号電圧と基準電圧との差Ｖに基づいて、増幅装置１１の増幅率を変え、発音装置１から出力される告知音の音圧を制御する。すなわち、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）の差Ｖに基づいて、音圧制御器１５が発音装置１から出力される音声の音圧レベルを制御する構成となっている。なお、本実施の形態では、発音信号発生装置１０には、不図示の矩形波発生装置が併設されているが、発信音の選定や目的に応じ、たとえば、三角波の発音信号が出力できるような装置を併設する等して、発音信号発生装置１０の形態を自由に設計もしくは選定することが可能である。

次に、発音装置１の構成について図２から図６に基づいて詳述する。図２は、発音装置１を表側から見た分解斜視図である。図３は、発音装置１を表側から見た斜視図である。図４は、発音装置１を裏側から見た斜視図である。図５は、図４における発音装置１をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図６は、図５において一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。

発音装置１は、図２から図４に示すように、不図示の車両のナンバープレート２０（以下、単にプレート２０と表記する。）を平面振動板として採用し、該プレート２０から矩形波発信音を発生させる構成となっている。具体的には、発音装置１は、上述した平板状のプレート２０と、プレート２０の裏側に配置され、該プレート２０を振動させるための板付駆動体２１とを有する。板付駆動体２１は、電動アクチュエータの一例となる超磁歪素子アクチュエータ２２（以下、単に、磁歪駆動体２２と表記する。）と、磁歪駆動体２２が固定される略矩形状の取付板２３とを有する。図２等に示すように、板付駆動体２１は、ネジ２５を、不図示のバンパーの内部に配置されるバンパー内取付金具２４（以下、単に、取付金具２４と表記する。）のネジ穴３０に締結することによって、プレート２０の裏側に装着される。なお、超磁歪素子は、磁気を与えた場合、磁歪素子よりも１０００倍大な変化量を有する。

具体的には、図５および図６に示すように、プレート２０の裏側に磁歪駆動体２２が取り付けられた板付駆動体２１を配置し、ネジ２５をプレート２０のネジ穴２６および取付板２３の後述する装着用穴５３に挿通させた状態で、該ネジ２５を取付金具２４のネジ穴３０に螺入させることにより、磁歪駆動体２２はプレート２０に対して装着される。図５および図６に示すように、磁歪駆動体２２がプレート２０に対して装着された状態では、後述する磁歪駆動体２２の振動ロッド３７がプレート２０に接触する。

また、図２に示すように、プレート２０には上方の２箇所の位置にネジ穴２６が設けられているので、板付駆動体２１が装着されない他方のネジ穴２６にもネジ２５が締結されることになる。本実施の形態では、図２に示すように、プレート２０と取付金具２４との間にたとえば厚さ１．２ｍｍのワッシャー２８を介在させている。該ワッシャー２８は、プレート２０の傾きを防ぐためのものであるが、発音に関しては差しさわりが無いので、不要な場合は省いても一向に構わない。そして、磁歪駆動体２２が装着されたプレート２０を車体（バンパー）に装着し、磁歪駆動体２２および不図示の該駆動体発信装置との配線接続を行えば、発音装置１の組み立ては完了する。

図２に示すように、プレート２０は、発音装置１の表側に配置される。プレート２０としては、たとえば、自動車において一般的に使用される中型番号標が採用されている。なお、プレート２０として中型番号標以外のプレートを採用することも可能である。プレート２０は、矩形状の形態を有するアルミニウムの板材から構成されている。プレート２０の外形寸法は、たとえば、上下方向となる縦方向の寸法を１６５ｍｍ、左右方向となる横方向の寸法を３３０ｍｍおよび厚さ寸法を１ｍｍとするのが好ましい。

次に、磁歪駆動体２２の構成について説明する。図７は、磁歪駆動体２２の分解斜視図である。図８は、磁歪駆動体２２の斜視図である。図９は、磁歪駆動体２２の構成を示す図であり、上段は正面図であり、下段は側面図である。図１０は、磁歪駆動体２２の構成を示す図であり、上段は図９における下段の磁歪駆動体２２をＣ−Ｃ線で切断した断面図であり、下段は底面図である。

図７に示すように、磁歪駆動体２２は、ケース３１と、該ケース３１内に配置される駆動装置の一例となる駆動用コイル３２と、駆動用コイル３２の中央に挿入される超磁歪素子３３と、該超磁歪素子３３の表側の端部および裏側の端部にそれぞれ配置される合計２個のマグネット３４Ａ，３４Ｂと、駆動用コイル３２がケース３１内に配置された状態で、駆動用コイル３２の表側に配置される中央穴３５ａを有する裏ワッシャー３５と、裏ワッシャー３５の表側に配置される中央穴３６ａを有する薄型クッション材３６と、振動部材の一例となる略棒状の振動ロッド３７と、振動ロッド３７の鍔部５１を狭持するように薄型クッション材３６の表側に配置される厚型クッション材４０と、厚型クッション材４０の表側に配置される表ワッシャー４１と、を有する。

ケース３１は、表側が開口し、外形が円柱状の壷形状を呈している。すなわち、ケース３１は、円筒状の側面部４２と、底板となる底部４３とを有する有底円筒状のケースである。このため、その中央には略円柱状の中空部４４が設けられていることになる。ケース３１の側面部４２の外径寸法はたとえば１４．８ｍｍに形成されており、底部４３の厚さはたとえば１ｍｍに形成されている。また、中空部４４の外径寸法（側面部４２の内径寸法）は、たとえば１２．２ｍｍで、その深さはたとえば１４ｍｍに形成されている。ケース３１は上述した駆動用コイル３２が挿入できるような寸法に形成されている。なお、ケース３１の材料として、ステンレスもしくはアルミニウム等の非磁性材を用いるのが好ましい。

また、底部には、図１０下段に示すように、コイルリード線３２ｂ，３２ｂを配線可能とするための長穴４５，４５が２箇所に設けられている。

上述したように、本実施の形態では、超磁歪素子３３中に発生した磁界を変化せしめるための駆動装置として駆動用コイル３２が用いられる。該駆動用コイル３２は、本実施例の場合、それぞれの寸法例として、内径４ｍｍ、外径１２ｍｍおよび高さ（巻き幅）８ｍｍからなるボビンレスコイルであり、直流抵抗はたとえば約３．４Ωである。このように、駆動用コイル３２は、たとえば、絶縁技膜で覆われた銅線（巻線）を、中央に貫通孔３２ａが形成されるように巻回することにより形成される。なお、本実施例の場合、駆動用コイル３２巻き始め部、および、巻き終わり部は、配線接続可能なコイルリード線３２ｂ，３２ｂとなっており、図７および図９下段等に示すように、該コイルリード線３２ｂ，３２ｂは駆動用コイル３２の片側端部に配置されている。

このため、コイルリード線（以下、リード線と表記する。）３２ｂ，３２ｂは、駆動用コイル３２の一方の端部に配置される仕様となっているが、該リード線３２ｂ，３２ｂの配置は、駆動用コイル３２の作製仕様により自由に設定可能である。また、本実施例の場合、駆動用コイル３２としてボビンレスコイルが用いられているが、駆動用コイル３２の形態は、目的に応じて、その選定は自由である。

また、駆動用コイル３２の外形寸法は、ケース３１の中空部４４に対して隙間を有した状態で挿入可能な寸法に形成されている。このため駆動用コイル３２は、コイルリード線３２ｂ，３２ｂを長穴４５，４５に挿入する形でケース３１の中空部４４に装着される。そして、駆動用コイル３２の下端部を底部４３に接触させた状態で、駆動用コイル３２の上端部に裏ワッシャー３５が配置される。

裏ワッシャー３５は、略リング状の形態を有しており、該裏ワッシャー３５の中央には中央穴３５ａが形成されている。裏ワッシャー３５は、それぞれの寸法例として、内径が４ｍｍ、外径が１２．２ｍｍおよび厚さが１ｍｍの鉄製のワッシャーである。裏ワッシャー３５の外形寸法は、ケース３１の中空部４４に対して圧入可能な公差に設定されており、該裏ワッシャー３５は中空部４４内に圧入装着される。この圧入装着は、たとえば、圧入冶具を用いて圧入深さを規制しながら行うことが可能である。このように、裏ワッシャー３５を圧入することで、駆動用コイル３２の表裏の両端の面が裏ワッシャー３５の表面（裏面）とケース３１の底部４３の内側面とで挟持され所定の圧定状態になる。このような圧定状態になることにより、駆動用コイル３２はケース３１内において位置決めされた状態で装着される。なお、リード線３２ｂ，３２ｂの端部と入力信号用ワイヤーとの配線の図示は省略するものとする。

さらに、図７等に示すように、上述したマグネット３４Ａ，３４Ｂが装着された超磁歪素子３３が、駆動用コイル３２の貫通孔３２ａ内に挿入される。超磁歪素子３３は、それぞれの寸法例としては、対角３．５ｍｍであり、かつ長さ６ｍｍから成る６角柱状の形態のものがある。また、超磁歪素子３３に静磁界を与えるために、該超磁歪素子３３の表側の端部および裏側の端部にそれぞれ１個ずつ、合計２個のマグネット３４Ａ，３４Ｂが配置される。マグネット３４Ａ，３４Ｂは、たとえば直径が３ｍｍで、たとえば厚さ１ｍｍの円板状を呈しており、厚さ（表裏）方向に着磁されるネオジムマグネットである。

上述したように、マグネット３４Ａ，３４Ｂは、厚さ方向に着磁されているので、円板の一方の円表面がＮ極、他方の円表面（裏面）がＳ極となる。該マグネット３４Ａ，３４Ｂを装着する際に、２個のマグネット３４Ａ，３４Ｂのうちのどちらか一方を超磁歪素子３３の一方の端部表面にＳ極側面が対向するように密着装着させた場合、２個のマグネット３４Ａ，３４Ｂのうちの他方は、Ｎ極側面が超磁歪素子３３の他方の端部表面と対向するように密着装着させるようにする。超磁歪素子３３へのマグネット３４Ａ，３４Ｂの装着は、図２等に示すように、該マグネット３４Ａ，３４Ｂと該超磁歪素子３３の中心軸線が一致するように行う。

上述したように、マグネット３４Ａ，３４Ｂは着磁されているので磁気吸引力の作用により超磁歪素子３３のそれぞれの端部に密着する。そして、該マグネット３４Ａ，３４Ｂの磁気により、超磁歪素子３３の内側および超磁歪素子３３の外側において、マグネット３４Ａ，３４ＢのＮ極側からＳ極側に向かって流れる磁界が発生する。このマグネット３４Ａ，３４Ｂが装着された超磁歪素子３３は、駆動用コイル３２の貫通孔３２ａ内に挿入される。この状態では、マグネット３４Ｂはケース３１の底部４３と接触する。本実施の形態では、マグネット３４ＢのＳ極がケース３１の底部４３側に位置するように該マグネット３４Ａ，３４Ｂが装着された超磁歪素子３３が貫通孔３２ａ内に配置される。

マグネット３４Ａ，３４Ｂが装着された超磁歪素子３３を、駆動用コイル３２の貫通孔３２ａ内に挿入した状態で、図１０上段に示すように、該駆動用コイル３２の表側には裏ワッシャー３５を介して薄型クッション材３６が配置される。薄型クッション材３６は、略リング状の形態を有しており、該薄型クッション材３６の中央には中央穴３６ａが形成されている。薄型クッション材３６の外形は、寸法の一例として、内径が３ｍｍ、外径が１２.１ｍｍおよび厚さが１．５ｍｍに形成されるものがある。

図７および図１０上段に示すように、薄型クッション材３６の中央穴３６ａには、振動ロッド３７の柱状部５０が挿入される。振動ロッド３７は、たとえば高さ寸法が約７．５ｍｍで、たとえば直径の寸法が約３ｍｍの円柱状の形態を有する柱状部５０と、柱状部５０の長手方向における中途部分から径方向外方に向かってたとえば半径約３ｍｍの円板状に延出する鍔部５１とを有する。この鍔部５１の厚さ寸法はたとえば１．０ｍｍに形成されている。柱状部５０は、鍔部５１を境にしてそれよりも表方向の部分が表柱状部５０ａとさおり、鍔部５１よりも裏方向の部分が裏柱状部５０ｂとさている。鍔部５１は、柱状部５０の裏側端から表側に向かってたとえば２ｍｍの位置に設けられている。

振動ロッド３７は、裏柱状部５０ｂが薄型クッション材３６の中央穴３６ａの表側から挿入される。また、振動ロッド３７は、鍔部５１が薄型クッション材３６に当接するまで挿入される。鍔部５１が薄型クッション材３６に当接した状態では、裏柱状部５０ｂは中央穴３５ａを通過してマグネット３４Ａの表側の面に当接する。

裏ワッシャー３５の表側には、厚型クッション材４０が配置される。厚型クッション材４０は、薄型クッション材３６の場合と同様、略リング状の形態を有しており、該厚型クッション材４０の中央には中央穴４０ａが形成されている。厚型クッション材４０の外形は、寸法の一例として、内径が３ｍｍ、外径が１２.１ｍｍおよび厚さが３．５ｍｍに形成されるものがある。この厚型クッション材４０は、貫通孔４０ａに振動ロッド３７の上柱状部５０ａが挿入される形態で裏ワッシャー３５の表側に配置される。すなわち、厚型クッション材４０は自身の貫通孔４０ａに上柱状部５０ａを差し込みながら、該厚型クッション材４０を鍔部３７ａに押し当てるようにケース３１に挿入される。

さらに、図７および図１０上段に示すように、厚型クッション材４０の上端にはケース３１に対して表ワッシャー４１が圧入装着される。表ワッシャー４１は、たとえば内径が３．０５ｍｍ、たとえば外径が１２．１ｍｍおよびたとえば厚さが１ｍｍの鉄製のワッシャーである。該表ワッシャー４１の外径は圧入可能な公差に設定されている。本実施の形態の場合、圧入に際しては、圧入冶具を用いて表ワッシャー４１がケース３１の表側の端部と面一になるように圧入される。このように、表ワッシャー４１を圧入することにより、厚型クッション材４０および薄型クッション材３６が裏側に向かって押しつぶされ、振動ロッド３７の裏柱状部５０ｂの底部は、マグネット３４Ａに圧定される。

さらに、マグネット３４Ａに接触する超磁歪素子３３および超磁歪素子３３の裏側端に接触するマグネット３４Ｂがケース３１の底部４３に圧定される。その結果、振動ロッド３７およびマグネット３４Ａ，３４Ｂが装着された超磁歪素子３３の双方によってケース３１内の中心部が与圧された状態になる。このように、表ワッシャー４１をケース３１内に圧入すると、ケース３１内の中心部が与圧された状態となり、磁歪駆動体２２が完成する。この際、表柱状部５０ａの先端は表ワッシャー４１の貫通孔４１ａから表側に向かって突出した状態となる。なお、本実施の形態では、クッション材としては独立発泡性のウレタンが採用されている。また、本実施例の場合、与圧を得るために、クッション材３６，４０を用いたが、目的に応じて、従来用いられているコイルスプリングや、皿バネ等を用いても、一向に構わない。

ここで、超磁歪素子３３の内側および超磁歪素子３３の外側に発生した磁界中の磁束に変化を与えると、該磁束の変化に伴って超磁歪素子３３が反応する。すると、超磁歪素子３３の形状が変化し、その内の長さ方向への変化に伴ってマグネット３４Ａ，３４Ｂおよび超磁歪素子３３が表裏方向へ移動する。このため、マグネット３４Ａ，３４Ｂおよび超磁歪素子３３を介して振動ロッド３７が表裏方向へ往復運動し、振動板の一例であるプレート２０に振動が伝わる。

次に、磁歪駆動体２２が取付板２３に固定された板付駆動体２１の構成について説明する。図１１は、板付駆動体２１の構成を示す図であり、取付板２３から磁歪駆動体２２を取り外した状態を示す斜視図である。図１２は、板付駆動体２１の構成を示す図であり、上段は板付駆動体２１を表側から見た斜視図であり、下段は板付駆動体２１を裏側から見た斜視図である。図１３は、板付駆動体２１の平面図である。図１４は、板付駆動体２１の底面図である。図１５は、図１３中の板付駆動体２１をＤ−Ｄ線で切断した断面図である。

上述したように、磁歪駆動体２２は取付板２３に固定した状態でプレート２０に装着される（図２から図６および図１１から図１４参照）。取付板２３はたとえば厚さ１ｍｍの鉄板からなり、その幅寸法はたとえば１８ｍｍであると共に、その長さ寸法はたとえば８８ｍｍである。取付板２３は、平面視して略矩形状の形態を有している。取付板２３の下端部近傍には、矩形の長手方向に沿った中心線上にたとえば直径１４．８ｍｍの圧入用穴５２が設けられている。また、取付板２３の上端部近傍には、矩形の長手方向に沿った中心線上にたとえば直径５．５ｍｍの装着用穴５３が設けられている。また、上端部より下端側にたとえば約２０ｍｍだけ向かった位置に、たとえば約２．５ｍｍだけ高さが低くなるように折り曲られた段差部５４が設けられている。圧入用穴５２は圧入可能な公差で設定されているので、磁歪駆動体２２のケース３１の外周部を圧入用穴５２に勘合させ圧入することが可能である。

図１５に示すように、ケース３１の外周部の上端にはたとえば厚さが１ｍｍで、出っ張り幅がたとえば０．５ｍｍのフランジ部５５が設けられている。このため、磁歪駆動体２２を圧入用穴５２に挿入させると、該フランジ部５５が取付板２３に引っかかる。したがって、フランジ部５５がストッパー機能を発揮し、磁歪駆動体２２が取付板２３に対して所定の位置まで圧入され、磁歪駆動体２２の取付板２３への装着が完了する。このようにして、板付駆動体２１が製作される。本実施の形態では、磁歪駆動体２２の取付板２３への装着方法に関しては、圧入方法を用いたが、装着方法はこの限りではなく、ネジ止め、溶接、あるいはケース３１との一体作製等、目的に応じて自由に作成可能である。

上述したように、板付駆動体２１は、ネジ２５および取付金具２４を用いて、プレート２０の裏側に装着される。図５および図６に示すように、磁歪駆動体２２がプレート２０に対して装着された状態では、磁歪駆動体２２の振動ロッド３７の表柱状部５０ａがプレート２０に接触する。具体的には、ネジ２５はプレート２０の装着用に一般的に用いられるものである。板付駆動体２１は、プレート２０に設けられたネジ穴２６および取付板２３の装着用穴５３にネジ２５を挿入しつつ、取付金具２４のネジ穴３０に該ネジ２５を締結することによって、プレート２０に対して装着される。

板付駆動体２１をネジ２５を用いてプレート２０に装着すると、振動ロッド３７がプレート２０と接触していることから、取付板２３が若干撓み、撓んだ取付板２３の復元力によって磁歪駆動体２２がプレート２０の裏面に押し付けられる。すなわち、振動ロッド３７の表柱状部５０ａの端部が、取付板２３の復元力によって、プレート２０の裏面に強力に圧定されることになる。

そして、入力信号が磁歪駆動体２２内の駆動用コイル３２に引加されると、それに伴った磁気が発生し、超磁歪素子３３に装着されたマグネット３４Ａ，３４Ｂにて発生せしめた超磁歪素子３３中の磁界に変化が生じる。そして、それに伴い超磁歪素子３３が膨張あるいは収縮変化を起こし、その変化が振動ロッド３７に伝達される。すなわち、超磁歪素子３３の形状変化に伴って振動ロッドが移動することで、振動ロッド３７がプレート２０を加振させる。このため、振動ロッド３７および超磁歪素子３３（マグネット３４Ａ，３４Ｂ含む）との圧定力に加え、振動ロッド３７およびプレート２０との圧定力のバランスが、音圧、再生周波数特性などに影響を及ぼす。その結果、取付板２３の段差部５４の寸法には配慮をはらう必要があり、図６等では振動ロッド３７とプレート２０の裏面とが接触した状態になっているが、実際は、取付板２３は、わずかではあるが湾曲変形しており、段差寸法も公差をたとえば０．５ｍｍほど低めに設定してある。この段差寸法が大きくなるほど、取付板２３の変形が大きくなり、圧定力も大きくなる。しかし、圧定力が超磁歪素子３３の発生する振動トルク以上に大きくなりすぎると、音圧が得にくくなる。このため、本実施の形態では、ネジ２５の締結力にて調整してあるが、該調整は、車種や、音圧等の仕様が決定すれば、この限りでなく、先の段差部５４の最適寸法を設定し、ネジ２５を完全締結するようにしても良い。

次に、発音装置１の動作の一例について説明する。

本実施の形態では、不図示の車両内に設けられた不図示の電源をＯＮにすると、車両に設けられたエンジンおよび／またはモータの不図示の回転数検出装置から、エンジンおよび／またはモータの回転数を検知し、該回転数検知信号を発音信号発生装置に送信し、該回転数検知信号に該当した周波数を発音信号発生装置１０内に内蔵されるメモリに記憶された各周波数信号に変換する。そして、変換された各周波数信号は、発音信号発生装置１０に併設される矩形波発生装置に送信され矩形波信号として再生された後、増幅装置１１に出力される。さらに、増幅装置１１で増幅された矩形波信号が、発音装置１から告知音として車外に発音される。本実施の形態の場合、矩形波発生装置を併設したが、メモリ内にオーディオデータとして記憶させておくことも可能である。

この際、自車両のマイクロフォン４で検出された車両外部の告知音の信号から、たとえば、帯域通過フィルタを用いて音声信号が取り出される。また、信号比較器では、取り出された音声信号の音声信号電圧（音圧）と、基準電圧器に予め設定した基準電圧（基準音圧）とを比較し、その差Ｖを算出して、音圧制御器１５へ出力する。そして、音圧制御器１５は、音声信号電圧と基準電圧との差Ｖに基づいて増幅装置１１の増幅率を制御し、自車両の告知音の音圧を制御する。このように、制御装置２によって制御された音声信号が発音装置１に送信され、発音装置１のプレート２０、あるいは、車両を構成する外板等が振動し制御された告知音が出力される。

以上のように構成された発音装置１では、自車両のマイクロフォン４で検出された車両外部の告知音の信号を考慮しつつ、発音装置１から音声を発生させることが可能である。すなわち、通行人等に告知音を報知させるために、車両外部の騒音よりも大きな音声が発音装置１から発生されるように制御装置２によって制御することができる。このため、歩行者等に対して自動車の存在を知らせることが可能な音声を確実に発音装置１から発生させることが可能となる。

また、本実施の形態では、発音装置１は、自動車のナンバープレート２０に装着され、該ナンバープレート２０から良好な音声を出力することができる。また、プレート２０に磁歪駆動体２２の振動ロッド３７が圧定可能となるように、取付板２３を用いて磁歪駆動体２２をプレート２０に装着するといった簡易な構成を有するため、発音装置１の量産が可能となると共にコストを削減することも可能となる。また、製造工程や組立工程を削減することも可能である。

また、発音装置１は、自動車のプレート２０を発音させることが可能であるため、車両の最外側部において発音させることが可能となる。このため、遮蔽物が無い状態で音声を外部に発生することが可能である。したがって、歩行者等に対して効率良く音声を伝達することが可能となる。

また、発音装置１では、プレート２０から矩形波を放射して発音させているため、正弦波の場合よりも音の明瞭度を向上させることが可能となる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係る発音装置６０について、図面を参照しながら説明する。なお、第２の実施の形態に係る発音装置６０において、第１の実施の形態と共通する部分については、その説明を省略または簡略化する。

図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置６０を示す図であり、板付駆動体２１をボンネット６１に装着する前の斜視図である。図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置６０を裏側から見た斜視図である。図１８は、本発明の第２の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置６０の平面図である。図１９は、図１８中の車両接近報知用発音装置６０をＥ−Ｅ線で切断した断面図である。図２０は、図１９において一点鎖線Ｆで囲んだ部分の拡大図である。

本発明の第２の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置６０（以下、発音装置６０と表記する。）は、図１６から図２０に示すように、車両のフロントボンネット６１を（以下、ボンネット６１と表記する。）を平面振動板として見立て、該ボンネット６１から矩形波発信音が発生される構成となっている。具体的には、板付駆動体２１を、補強フレーム６２を用いてボンネット６１に装着するような構成を有している。より具体的には、ボンネット６１と、該ボンネット６１の裏側に配置されるボンネット６１用の補強フレーム６２との間に、板付駆動体２１を差し込むことにより発音装置６０は完成する。この発音装置６０から出力される告知音となる発信音は、第１の実施の形態の場合と同様、制御装置２において送信される作動信号によって制御される。なお、磁歪駆動体２２と不図示の該駆動体発信装置との配線接続が行われることにより、ボンネットにおける発音システムが完了する。

補強フレーム６２は、図１６および図１７等に示すように、平板の左右両側を同方向に向かって斜めに山折りした形態を有している。具体的には、補強フレーム６２は、頂部に位置しボンネット６１と平行な面を有する平坦部６３と、平坦部６３の左右両側から表側に向かって斜めに折れ曲がる斜面部６４，６４を有している。また、斜面部６４，６４の外縁部からは左右両側に向かってさらに略平板状の平鍔部６５，６５が延出している。この平鍔部６５の上下両端には、表側に向かって矩形状の形態で一段下がるような矩形段部６６が合計４つ設けられている。補強フレーム６２をボンネット６１に装着する際、矩形段部６６がボンネット６１の裏面と接触するため、平鍔部６５とボンネット６１との間に隙間Ｈが形成される（図２０参照）。このため、この隙間Ｈに板付駆動体２１を差し込むことが可能となり、該板付駆動体２１を隙間Ｈに差し込むことで発音装置６０が完成する。なお、補強フレーム６２を車両のリアボンネットに装着して、リアボンネットを発音させるようにしても良い。

以上のように構成された発音装置６０は、自動車のボンネット６１に装着され、該ボンネット６１から良好な音声を出力することができる。また、ボンネット６１に取り付けられた補強フレーム６２の隙間Ｈに板付駆動体２１を差し込むといった簡易な構成を有するため、発音装置６０の量産が可能となると共にコストを削減することも可能となる。また、製造工程や組立工程を削減することも可能である。

また、発音装置６０は、自動車のボンネット６１を発音させることが可能であるため、車両の外部に配置される部材を用いて発音させることが可能となる。したがって、遮蔽物が無い状態で音声を外部に発生することが可能である。このため、歩行者等に対して効率良く音声を伝達することが可能となる。

また、発音装置６０では、ボンネット６１から矩形波を放射して発音させているため、正弦波の場合よりも音の明瞭度を向上させることが可能となる。

（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係る発音装置７０について、図面を参照しながら説明する。なお、第３の実施の形態に係る発音装置７０において、第１の実施の形態と共通する部分については、その説明を省略または簡略化する。

図２１は、本発明の第３の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置７０を示す図であり、板付駆動体２１をフェンダー７１に装着する前の斜視図である。図２２は、本発明の第３の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置７０を裏側から見た斜視図である。図２３は、本発明の第３の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置７０の平面図である。図２４は、図２３中の車両接近報知用発音装置７０をＧ−Ｇ線で切断した断面図である。図２５は、図２４において一点鎖線Ｊで囲んだ部分の拡大図である。

本発明の第３の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置７０（以下、発音装置７０と表記する。）は、図２１から図２５に示すように、車両のフェンダー７１を平面振動板として見立て、該フェンダー７１から矩形波発信音が発生される構成となっている。具体的には、板付駆動体２１を、差込金具７２を用いてフェンダー７１に装着するような構成を有している。より具体的には、予めフェンダー７１の裏側に溶接により取り付けられた差込金具７２の差込穴７３に板付駆動体２１を差し込むことにより発音装置６０は完成する。この発音装置７０から出力される告知音となる発信音は、第１の実施の形態の場合と同様、制御装置２において送信される作動信号によって制御される。なお、磁歪駆動体２２と不図示の該駆動体発信装置との配線接続が行われることにより、フェンダー７１における発音システムが完了する。

差込金具７２は、図２１および図２２等に示すように、平板の左右両側を山折りし、さらにその両端を谷折りした略ハット状の形態を有している。具体的には、差込金具７２は、頂部に位置しフェンダー７１と平行な面を有する平坦部７４と、平坦部７４の左右両側から表側に向かって略直角に折れ曲がる直角部７５，７５と、直角面７５，７５の両端から上下方向外側に折れ曲がる水平部を７６，７６とを有している。差込金具７２は、このように略ハット状の形態を有しているため、２つの直角部７５，７５の間には左右方向に向かって貫通する差込穴７３が形成される。なお、差込金具７２は水平部７６，７６を溶接することによりフェンダー７１に取り付けられる。このため、フェンダー７１に溶接された差込金具７２の差込穴７３に板付駆動体２１を差し込むことにより発音装置７０が完成する。なお、差込金具７３のフェンダー７１への固定は、溶接に限らず、他の方法を採用しても良い。また、差込金具７２をドア等の他の車両を構成する部材に装着し、該装着した部材を発音させるようにしても良い。

以上のように構成された発音装置７０は、自動車のフェンダー７１に装着され、該フェンダー７１から良好な音声を出力することができる。また、フェンダー７１に取り付けられた差込金具７２の差込穴７３に板付駆動体２１を差し込むといった簡易な構成を有するため、発音装置７０の量産が可能となると共にコストを削減することが可能となる。また、製造工程や組立工程を削減することも可能である。

また、発音装置７０は、自動車のフェンダー７１を発音させることが可能であるため、車両を構成する外板を用いて発音させることが可能となる。したがって、遮蔽物が無い状態で音声を外部に発生することが可能である。このため、歩行者等に対して効率良く音声を伝達することが可能となる。

また、発音装置７０では、フェンダー７１から矩形波を放射して発音させているため、正弦波の場合よりも音の明瞭度を向上させることが可能となる。

（第４の実施の形態）
以下、本発明の第４の実施の形態に係る発音装置８０について、図面を参照しながら説明する。なお、第３の実施の形態に係る発音装置８０において、第１の実施の形態と共通する部分については、その説明を省略または簡略化する。

図２６は、本発明の第４の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置８０を示す図であり、磁歪駆動体２２をドア８１に装着する前の斜視図である。図２７は、本発明の第４の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置８０を裏側から見た斜視図である。図２８は、本発明の第４の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置８０の平面図である。図２９は、図２８中の車両接近報知用発音装置８０をＫ−Ｋ線で切断した断面図である。図３０は、図２９において一点鎖線Ｌで囲んだ部分の拡大図である。

本発明の第４の実施の形態に係る車両接近報知用発音装置８０（以下、発音装置８０と表記する。）は、図２６から図３０に示すように、車両のドア８１（実際にはドアの外板）を平面振動板として見立て、該ドア８１から矩形波発信音が発生される構成となっている。具体的には、板付駆動体２１を、Ｍ字金具８２を用いてドア８１に装着するような構成を有している。より具体的には、予めドア８１の裏側に溶接により取り付けられたＭ字金具８２の嵌込部８３に磁歪駆動体２２を嵌め込むことにより発音装置８０は完成する。この発音装置８０から出力される告知音となる発信音は、第１の実施の形態の場合と同様、制御装置２において送信される作動信号によって制御される。なお、磁歪駆動体２２と不図示の該駆動体発信装置との配線接続が行われることにより、ドア８１における発音システムが完了する。

Ｍ字金具８２は、図２６から図３０に示すように、略Ｍ字状の形態を有している。具体的には、Ｍ字金具８２は、略半円筒状の形態を有し、その横方向の開口端がさらに斜め外方に向かって折り曲げられている嵌込部８３と、嵌込部８３における下端部から上方に向かって嵌込部８３の裏側を閉塞するように折り曲げられた矩形状の矩形板部８４と、矩形板部８４の左右の両端から略Ｕ字状に延出するＵ字部８５，８５と、Ｕ字部８５，８５の端部から左右方向外方に向かって折れ曲がる略矩形状の当接部８６，８６とを有している。なお、Ｍ字金具８２は当接部８６，８６を溶接することによりドア８１に取り付けられる。このため、ドア８１に溶接されたＭ字金具８２の嵌込部８３の収納空間に磁歪駆動体２２を嵌め込むことにより発音装置８０が完成する。なお、Ｍ字金具８２のドア８１への固定は、溶接に限らず、他の方法を採用しても良い。また、Ｍ字金具８２をフェンダー等の他の車両を構成する部材に装着し、該装着した部材を発音させるようにしても良い。

以上のように構成された発音装置８０は、自動車のドア８１に装着され、該ドア８１から良好な音声を出力することができる。また、ドア８１に取り付けられたＭ字金具８２の嵌込部８３に磁歪駆動体２２を嵌め込むといった簡易な構成を有するため、発音装置８０の量産が可能となると共にコストを削減することが可能となる。また、製造工程や組立工程を削減することも可能である。

また、発音装置８０では、自動車のドア８１を発音させることが可能であるため、車両を構成する外板を用いて発音させることが可能となる。したがって、遮蔽物が無い状態で音声を外部に発生することが可能である。このため、歩行者等に対して効率良く音声を伝達することが可能となる。

また、発音装置８０では、ドア８１から矩形波を放射して発音させているため、正弦波の場合よりも音の明瞭度を向上させることが可能となる。

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。

上述の各実施の形態では、車両のプレート２０、ボンネット６１、フェンダー７１およびドア８１を振動板として発音させているが、発音させる車両の部材はこれらの部材に限定されるものではなく、たとえば、自動車の天井を構成する板、あるいは、バンパー等を発音させることも可能である。バンパーを発音させる場合、昨今の樹脂製バンパーでは再生帯域や音圧が低くなり、金属等の内部損失が少ない材質で形成されているバンパーの場合、良好な発音性能を得ることができる。このため、車両部品における発音は、発音を前提とした材質や形状等を検討すれば、容易に発音せしめることが可能である。

上述の各実施の形態では、歩行者等に車両の接近を報知させるために、発音装置１、６０，７０，８０から発生される音声のみを用いているが、歩行者等に車両の接近を報知させる手段として、発音装置１，６０，７０，８０からの音声とクラクション等の音声を併用するようにしても良い。

また、上述の各実施の形態では、発音装置１，６０，７０，８０から発される音声には特定の方向に指向性を持たせていないが、制御装置２によって制御することで、たとえば、前方の所定の範囲や斜め前方にのみ音声が到達するように指向性を持たせるようにしても良い。特に、住宅街を走行する場合や、早朝や深夜等の静粛性を要求される場合、前方および／または後方の所定の範囲にのみ音声が到達するようにするのが好ましい。

また、上述の実施の形態では、車外の騒音をマイクロフォン４によって検出しているが、検出方法はマイクロフォン４で行うことに限定されず、たとえば、振動センサ等の他の機器によって検出するようにしても良い。また、本実施の形態では、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）とを比較する方法を採用しているが、このような方法に限定されるものではない。

また、上述の各実施の形態では、磁歪駆動体２２としては超磁歪アクチュエータが用いられているが、一般的な磁歪アクチュエータを用いるようにしても良い。

１，６０，７０，８０…車両接近報知用発音装置 ２…制御装置（制御部） ２０…ナンバープレート（振動板） ２２…超磁歪アクチュエータ、磁歪駆動体（電動アクチュエータ） ２３…取付板（装着具） ２５…ネジ ３２…駆動用コイル（駆動装置） ３３…超磁歪素子 ６１…ボンネット（振動板） ６２…補強フレーム（装着具） ７１…フェンダー（振動板） ７２…差込金具（装着具） ８１…ドア（振動板） ８２…Ｍ字金具（装着具）

Claims (6)

1. 車両に設置され、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置であって、
   上記車両の一部を構成する部材を振動板として採用し、制御部の制御によって駆動させられる電動アクチュエータの駆動によって上記振動板を振動させて音声を発生させることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
2. 請求項１記載の車両接近報知用発音装置において、
   前記電動アクチュエータは、
   磁気をあたえると形状が変化する磁歪現象を利用した磁歪素子と、
   上記磁歪素子を駆動させる駆動装置と、
   を有し、
   上記磁歪素子を介して振動部材を振動させ、該振動部材の振動により上記振動板を振動させることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
3. 請求項１または２記載の車両接近報知用発音装置において、
   前記振動板に装着可能な装着具を用いることにより、前記電動アクチュエータを前記振動板と接触した状態で保持すると共に、前記振動板方向に向かって前記電動アクチュエータを与圧することを特徴とする車両接近報知用発音装置。
4. 請求項３記載の車両接近報知用発音装置において、
   前記装着具は略板形状を呈しており、前記装着具を前記振動板に固定することで、前記電動アクチュエータの前記振動板との接触部分を介して前記装着具に圧力を加えて該装着具を撓ませ、当該撓んだ装着具の復元力を利用して前記振動板方向に向かって前記電動アクチュエータを与圧することを特徴とする車両接近報知用発音装置。
5. 請求項４記載の車両接近報知用発音装置において、
   前記電動アクチュエータが装着された前記装着具の端部もしくは端部近傍をネジ止めすることにて該装着具を前記振動板に対して固定することを特徴とする車両接近報知用発音装置。
6. 請求項３記載の車両接近報知用発音装置において、
   前記電動アクチュエータが装着された前記装着具の一部を、前記車両の一部を構成する部材同士の隙間に差し込むことにより、前記電動アクチュエータを与圧することを特徴とする車両接近報知用発音装置。

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