JP2011168202A - 車両存在報知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の存在を気づかれ易くする効果を維持したままで、「高周波報知音」の発生音圧を下げることのできる車両存在報知装置を提供する。
【解決手段】車両存在報知装置は、報知音として、「高周波報知音（４ｋＨｚ）」を「断続して発生」する。これにより、「高周波報知音」が気づき易くなり、「高周波報知音」の発生音圧を下げても、「高周波報知音」を「大きな音で連続発生」するのと同等の効果を得ることができる。そして、「高周波報知音」の発生音圧を下げることにより、車両の存在を知らせる必要のない人々にまで「高周波報知音」が届く不具合を抑えることができる。また、環境騒音に報知音が例えマスキングされるような状況であっても、「断続する高周波報知音」を認知することができ、車両の存在を気づかせることができる。さらに、報知音の発生音圧を下げることで、バッテリ消費を抑えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、報知音によって車両の外部に車両の存在を知らせる車両存在報知装置に関するものであり、特に、電気自動車、燃料電池車両、ハイブリッド車両など、通電により回転動力を発生する電動モータによって走行が可能な車両の存在を、車両の外部に知らせる技術に関する。

電動モータで走行する車両など走行音の小さい車両は、歩行者が車両を気が付き難いという不具合がある。
そこで、車両に取り付けたダイナミックスピーカ（可聴音を直接放射するスピーカ）から車両の外部に向けて「報知音（車両接近を知らせる音響信号等）」を発生させて、車両周囲の歩行者に車両の存在を知らせる提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

報知音は、「車両の存在を知らせたい歩行者」に対して車両の存在を知らせるために発生する音であるため、人に気づかれ易いことが要求される。
そこで、人の耳に付き易い高い周波数（例えば、４ｋＨｚ）よりなる「高周波報知音」を報知音として発生することで、人に気づかれ易くすることが考えられる。
また、「大きな音」の報知音を発生することで、人に気づかれ易くすることが考えられる。

このように、高い周波数よりなる「高周波報知音」を「大きな音」で発生することで、人に気づかれ易くすることができる。
しかし、「高周波報知音」は、気づかれ易い反面、「気に触る音」である。
このため、不快感を伴う「高周波報知音」を「大きな音」で発生すると、車両から遠く離れた人（車両の存在を知らせる必要のない人）にまで「高周波報知音」が届いてしまう。

特開２００７−２０３９２４号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の存在を気づかれ易くする効果を維持したままで、高い周波数よりなる「高周波報知音」の発生音圧を下げることのできる車両存在報知装置の提供にある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段を採用する車両存在報知装置は、報知音として、人の耳に付き易い高い周波数よりなる「高周波報知音」を「断続して発生」する。
このように、「高周波報知音」を「断続して発生」することで、「高周波報知音」を気づかれ易くすることができる。この結果、「高周波報知音」の発生音圧を下げても、車両の存在を気づかれ易くする効果を維持することができる。
即ち、「高周波報知音」を「大きな音」で発生する必要がなく、車両から遠く離れた人（車両の存在を知らせる必要のない人）にまで、「高周波報知音」が届く不具合を抑えることができる。

また、環境騒音に報知音が例えマスキングされるような状況であっても、「高周波報知音」が「断続して発生」することで、環境騒音から「断続する高周波報知音」を認知することができる。
このため、環境騒音に報知音がマスキングされるような状況であっても、報知音を気づかせ、車両の存在を知らせる可能性が高まる。

さらに、「高周波報知音」の発生音圧を下げることに伴い、報知音の発生音圧（報知音全体の音圧）を下げることができる。
これにより、報知音を発生させるために必要となる電力消費を抑えることができ、結果的にバッテリの電力消費を抑えることができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段の車両存在報知装置における「高周波報知音」は、３ｋＨｚ以上で、且つ７ｋＨｚ以下の周波数範囲内から選択されるものである。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段の車両存在報知装置は、
報知音として、
「高周波報知音」と、
この「高周波報知音」より低い周波数であり、且つ「高周波報知音」を倍音関係とする「低周波報知音」と、
を発生する。

「高周波報知音」に「低周波報知音（高周波報知音を倍音関係とする低い周波数の音）」を含ませることで、「高周波報知音」を含む報知音を柔らかくすることができ、人に与える不快感を小さく抑えることができる。
また、「高周波報知音」と「低周波報知音」とが倍音の関係にあるため、ミッシング・ファンダメンタル（失われた基底音：倍音の関係が存在する場合、実際には含まれない低音が聞こえる錯覚現象）により、実際には存在しない低音までが錯覚により補われることによって報知音を柔らかくする効果が期待でき、人に与える不快感をより小さく抑えることができる。
このように、「高周波報知音」に「低周波報知音」を含ませることで、「高周波報知音」を含む報知音が人に与える不快感を抑えることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の手段の車両存在報知装置における「低周波報知音」は、「連続して発生」するものである。

〔請求項５の手段〕
請求項５の手段の車両存在報知装置における「低周波報知音」は、「断続して発生」するものである。
なお、「低周波報知音」の断続は、
（ｉ）「高周波報知音」の断続と同時に断続するものであっても良いし、
（ｉｉ）「高周波報知音」の断続とは逆のタイミングで断続するものであっても良いし、（ｉｉｉ）「高周波報知音」の断続に関係の無いタイミングで断続するものであっても良い。

〔請求項６の手段〕
請求項６の手段の車両存在報知装置における「低周波報知音」は、「高周波報知音」の半分の周波数を含む。
これにより、「高周波報知音」が聞こえない老人であっても、老人が気づき易い「高周波報知音の半分の低周波報知音（例えば、高周波報知音が４ｋＨｚであれば、２ｋＨｚ）」が報知音に含まれることで、老人であっても、報知音によって高確率で車両の存在を知る可能性が高まる。

〔請求項７の手段〕
請求項７の手段の車両存在報知装置における「低周波報知音」は、倍音関係にある複数の周波数で構成される。
具体的な一例を示すと、
「高周波報知音」の周波数をＡとした場合、
「低周波報知音」の周波数はＡ×（１／２）ⁿ で、
且つ、ｎ＝１〜３の連続した整数、またはｎ＝１〜４の連続した整数
により構成されるものである。
このように、倍音関係にある複数の「低周波報知音」を用い、不快と感じない周波数成分を増やすことで、報知音の不快感を抑えることができる。
また、倍音関係にある複数の「低周波報知音」を用いることで、上述したミッシング・ファンダメンタルの効果（擬似的に低音を付加する効果）を高めることができ、低音の擬似付加によって報知音を柔らかくする効果を高めることができる。

〔請求項８の手段〕
請求項８の手段の車両存在報知装置における「低周波報知音」は、少なくとも１ｋＨｚよりも低い周波数を含むものである。
このように、「低周波報知音」として１ｋＨｚよりも低い周波数を含むことで、報知音を柔らかくする効果が大きくなり、人に与える不快感を小さくすることができる。

〔請求項９の手段〕
請求項９の手段の車両存在報知装置は、報知音をパラメトリックスピーカにより車外へ向けて放出するものである。
指向性が強く、且つ車両から離れた位置において報知音の発生を行なうことのできるパラメトリックスピーカを用いることにより、「車両の存在を報知したい所定の範囲」のみに報知音を発生させることができる。
このため、車両の存在を報知する必要のない範囲への報知音の発生を抑えることができ、結果的に車両周囲への車両騒音を抑えることができる。

〔請求項１０の手段〕
請求項１０の手段のパラメトリックスピーカは、
超音波スピーカと、
「報知音を成す周波数信号」を発生する報知音信号発生部と、
「報知音を成す周波数信号」を「超音波周波数で発振する電圧（または電流）の振幅変化」に変調する超音波振幅変調部と、
この超音波振幅変調部で振幅変調された「超音波周波数の振幅信号」によって超音波スピーカを駆動するスピーカ駆動部とを用いて構成されるものである。

〔請求項１１の手段〕
請求項１１の手段の車両存在報知装置は、「環境騒音における高周波報知音」を読み取る。そして、「報知音における高周波報知音」の音圧レベルを、読み取った「環境騒音における高周波報知音」の音圧レベルより、所定音圧高めるものである。
これにより、報知音における「高周波報知音」の音圧レベルが、環境騒音に応じて自動調整されることになり、報知音における「高周波報知音」の音圧レベルが環境騒音に負けなくなるとともに、「高周波報知音」の音圧レベルが不必要に大きくなる不具合を抑えることができる。
この結果、報知音における「高周波報知音」によって車両の存在を高確率で知らせることができるとともに、騒音の発生を抑えることができる。

作動説明のためのタイムチャートである（実施例１）。 車両存在報知装置の概略構成図である（実施例１）。 超音波スピーカの正面図および上視図である（実施例１）。 パラメトリックスピーカの原理説明図である（実施例１）。 環境騒音の周波数特性と、報知音における「高周波報知音」の音圧レベルとの関係を示すグラフである（実施例１）。 作動説明のためのタイムチャートである（実施例２）。

車両存在報知装置は、報知音として、
人の耳に付き易い高い周波数（例えば、３ｋＨｚ〜７ｋＨｚの周波数範囲内から選択される周波数）よりなる「高周波報知音」を、一定間隔で「断続して発生」するものである。

なお、「高周波報知音」に、「高周波報知音」を倍音関係とする「低周波報知音」を含ませることが望ましい。
その場合、車両存在報知装置の発生する報知音は、
（ｉ）上記「高周波報知音」と上記「低周波報知音」だけで構成されるものであっても良いし、
（ｉｉ）上記「高周波報知音」と上記「低周波報知音」に、他の音を成す周波数成分を加えて構成されるものであっても良い。

また、「低周波報知音」を含ませる場合、
（ｉ）「低周波報知音」は、「連続して発生」するものであっても良いし（後述する実施例１参照）、
（ｉｉ）「低周波報知音」は、「断続して発生」するものであっても良い（後述する実施例２参照）。

さらに、車両存在報知装置の発生する報知音は、
（ｉ）パラメトリックスピーカを用いて、車両から離れた場所で可聴音よりなる報知音を発生させるものであっても良いし、
（ｉｉ）可聴音を直接発生するダイナミックスピーカ等を用いて、車両から可聴音よりなる報知音を発生させるものであっても良い。

次に、車両存在報知装置の具体的な一例を、図１〜図５を参照して説明する。
実施例１は、車両存在報知装置の具体的な一例として、パラメトリックスピーカを用いて、車両から離れた場所で可聴音よりなる報知音を発生させる例を示す。

〔実施例１の構成〕
この実施例１の車両存在報知装置は、図２に示すように、超音波を照射可能な超音波スピーカ１と、この超音波スピーカ１の作動制御を行なう本体装置２とを備える。
（超音波スピーカ１の説明）
超音波スピーカ１は、発生する超音波を、車両の外側に向けて放出するように、車両の例えば前部等に装着されるものである。

具体的な超音波スピーカ１の装着例を示す。
ハイブリッド車のようにエンジン（燃料の燃焼により回転出力を発生する内燃機関）を搭載する車両の場合、超音波スピーカ１は、ラジエータグリルが設けられる外気の取入開口部（車両の前部に設けられてラジエータを冷却する車両走行風の取入口：なお、ラジエータを有しない電気自動車等の場合も冷却用走行風の取入口）の内部に装着されて、超音波スピーカ１の発生する超音波が、車両の外側前方（例えば、歩道側に向く斜め前方）に向けて放出するように設けられている。

なお、超音波スピーカ１の装着位置は、車両の前部に限定されるものではなく、超音波スピーカ１を例えば車両の後部や車両の下面に装着し、車両後退走行時（バック走行時）に、車両の後方周囲に向けて報知音を放射するように設けても良い。
また、超音波スピーカ１における超音波の照射方向は、一定方向に固定されるものであっても良いし、車両運転状況等に応じて放射方向を切り替え可能なものであっても良い。ここで、超音波の照射方向の切り替え手段としては、放射方向の異なる超音波スピーカ１を複数搭載して切り替えるものであっても良いし、超音波スピーカ１の支持部を電動アクチュエータ（ソレノイド等）で切り替え駆動するものであっても良い。

超音波スピーカ１の具体的な構造例を、図３を参照して説明する。
超音波スピーカ１は、人間の可聴帯域よりも高い周波数（２０ｋＨｚ以上）の空気振動を発生させる圧電スピーカ３（セラミックスピーカ、ピエゾスピーカ等）を複数搭載するものであり、この複数の圧電スピーカ３は、図３（ａ）に示すように適宜配置されてスピーカアレイを構成するものである。
ここで、超音波は、指向性が強い。即ち、超音波は、空気中における伝播の直進性が強い。このため、超音波スピーカ１によって、車両に対して特定の方向（車両の存在を伝えたい方向：例えば、歩道側に向く斜め前方）のみに超音波を照射することができる。

圧電スピーカ３は、超音波再生に適しており、印加電圧（充放電）に応じて伸縮するピエゾ素子（駆動子の一例）と、このピエゾ素子の伸縮によって空気に振動を与える振動板と、ピエゾ素子および振動板を支持する支持フレームとで構成される周知構造のものである。

超音波スピーカ１は、使用する圧電スピーカ３の数と配置により、発生する超音波のエネルギー量と、圧電スピーカ３から放射される超音波の指向範囲とをコントロールすることができる。また、スピーカアレイの前面（超音波の照射方向）の周囲に設けたホーン部４（音道を成すダクト部であっても良い）を用いることによっても、超音波の指向範囲をコントロールすることができる。
なお、この実施例では、超音波発生手段の具体例として圧電スピーカ３を用いる例を示すが、圧電スピーカ３に限定されるものではなく、超音波を再生可能であれば他の形式の超音波発生手段を用いても良い。

（本体装置２の説明）
次に、超音波スピーカ１を駆動する本体装置２を説明する。
本体装置２は、報知音を成す周波数信号を作成する報知音信号発生部５、報知音の周波数信号を超音波周波数に変調する超音波振幅変調部６、変調された超音波周波数で超音波スピーカ１を駆動するスピーカ駆動部７を備えるものであって、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から作動信号（報知音発生信号）が与えられることで作動するものである。
また、本体装置２は、車両の環境騒音に基づいて超音波スピーカ１の出力レベル（音量）を自動調整する手段（後述する）と、車載バッテリ等の車載電源に接続されて本体装置２に搭載される各回路（電気的機能部品）の作動に必要な電力の供給を行なう電源部（図示しない）とを搭載するものである。

以下において、本体装置２に搭載される上記各手段を説明する。
報知音信号発生部５は、報知音を成す複数の周波数信号（合成波形信号）を発生する手段であり、例えば、
（ｉ）複数の発振器、
（ｉｉ）基準クロック（水晶発振器）の発生するクロック信号に基づき任意の波形信号（報知音を成す複数の周波数信号）を作成するデジタル音波発生技術（コンピュータ）、
（ｉｉｉ）ノイズ源の発生するピンクノイズ（ホワイトノイズでも良い）から櫛形フィルタによって任意の周波数信号（報知音を成す周波数信号）を取り出すシンセサイザー技術（アナログ回路、あるいはコンピュータと組み合わせたアナログ回路であっても良い）
のいずれかを用いたものである。

この実施例１の報知音は、
（ｉ）人の耳に付き易い高い周波数（人が一般的に不快と感じる高い周波数）よりなる「高周波報知音」と、
（ｉｉ）この「高周波報知音」より低い周波数であり、且つ「高周波報知音」を倍音関係とする「低周波報知音」と、
で構成される。

この実施例における「高周波報知音」を具体的に説明する。
「高周波報知音」は、人の耳に付き易い３ｋＨｚ以上で７ｋＨｚ以下の周波数から選ばれるものであり、この実施例では４ｋＨｚを採用している。

この実施例における「低周波報知音」を具体的に説明する。
「低周波報知音」は、少なくとも「高周波報知音」の半分の周波数を含む。
具体的に、「高周波報知音」が４ｋＨｚであるこの実施例では、「低周波報知音」として少なくとも４ｋＨｚ（「高周波報知音」）の半分の２ｋＨｚを含むものである。

また、「低周波報知音」は、少なくとも１ｋＨｚよりも低い周波数を含むものである。 具体的に、「高周波報知音」が４ｋＨｚであるこの実施例では、「低周波報知音」として少なくとも５００Ｈｚを含むものである。

さらに、「低周波報知音」は、「倍音関係として連続」する３つ以上の周波数で構成される。
具体的な一例を示すと、
「高周波報知音」の周波数をＡとした場合、
「低周波報知音」の周波数は、Ａ×（１／２）ⁿ で、
且つ、ｎ＝１〜３の連続した整数で構成されるものである。
即ち、「高周波報知音」が４ｋＨｚであるこの実施例の場合、
「低周波報知音」は、
４ｋＨｚ×（１／２）¹ ＝２ｋＨｚ、
４ｋＨｚ×（１／２）² ＝１ｋＨｚ、
４ｋＨｚ×（１／２）³ ＝５００Ｈｚ
の３つで構成されるものである。

このように、この実施例の報知音信号発生部５は、
報知音を成す周波数信号として、
４ｋＨｚ（「高周波報知音」の一例：すごく気に障るが、気づき易い周波数）、
２ｋＨｚ（「低周波報知音」の一例：老人が聞き取り易い最大の周波数）、
１ｋＨｚ（「低周波報知音」の一例：人が最も聞こえ易い周波数）、
５００Ｈｚ（「低周波報知音」の一例：聞き取り難いが、柔らかい周波数）
を合成した波形信号を出力するものである。

さらに、報知音信号発生部５は、
（ｉ）図１の実線Ｈに示すように、「高周波報知音（４ｋＨｚの音）」を一定間隔で「断続して発生」するとともに、
（ｉｉ）図１の実線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に示すように、「低周波報知音（２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚの音）」を「連続して発生」するように設けられている。

ここで、「高周波報知音（４ｋＨｚの音）の断続間隔を説明する。
「高周波報知音」の断続間隔のうち、
「高周波報知音」の発生間隔をＡ、
「高周波報知音」の発生停止間隔をＢとした場合、
「発生間隔Ａ」と「発生停止間隔Ｂ」は、「高周波報知音」が「断続音」として聞こえる間隔（断続音として認識される間隔）に設定されるものである。

具体例を、下記表１を参照して説明する。
「高周波報知音」の「発生間隔Ａ」と「発生停止間隔Ｂ」とを変化させた場合に、
「継続音」に聞こえるか否かの判断テストを実施した。
そのテスト結果を、下記「表１」に示す。

なお、表中における数字は、１０人中において「継続音」に聞こえた人数を示すものである。
また、上記テストにおける被験者の年齢割合は、１０代が１名、２０代が４名、３０代が３名、４０代が１名、５０代が１名である。

このテスト結果から、
（ｉ）「発生停止間隔Ｂ」を１００ｍｓ以下に短く設定することで、人は「高周波報知音」を「連続音」として認識し、
（ｉｉ）逆に、「発生停止間隔Ｂ」を１００ｍｓより長く設定することで、人は「高周波報知音」を「断続音」として認識することが解った。
そこで、この実施例では、テスト結果から「発生停止間隔Ｂ」を１００ｍｓより長く設定して、「高周波報知音」を「断続音」にするものである。なお、「発生間隔Ａ」は、「高周波報知音」が確認できる長さ（例えば、３０ｍｓ以上）であれば良い。

超音波振幅変調部６は、超音波周波数（即ち、２０ｋＨｚを超える周波数：一例としては２５ｋＨｚ等）で発振可能な超音波発振器を備えており、報知音信号発生部５が出力する波形信号（合成波形信号）の「電圧の増減変化」を、超音波周波数の「発振電圧の振幅変化」に変調するものである。

このこと（合成波形信号を「発振電圧の振幅変化」に変調すること）を、図４を参照して説明する。
例えば、超音波振幅変調部６に入力された合成波形信号が、図４（ａ）に示す電圧変化であるとする（なお、図中では理解補助のために単一周波数の波形を示すが、実際には複数の周波数よりなる合成周波数の信号波形である）。
一方、超音波振幅変調部６の搭載する超音波発振器は、図４（ｂ）に示す超音波周波数で発振するものとする。

すると、超音波振幅変調部６は、図４（ｃ）に示すように、
（ｉ）報知音を成す合成周波数の信号電圧が大きくなるに従い、超音波振動による電圧の振幅を大きくし、
（ｉｉ）報知音を成す合成周波数の信号電圧が小さくなるに従い、超音波振動による電圧の振幅を小さくする。
このようにして、超音波振幅変調部６は、報知音信号発生部５から入力された合成波形信号を、超音波周波数の「発振電圧の振幅変化」に変調するものである。

なお、この実施例では、超音波振幅変調部６の一例として、報知音を成す合成周波数の信号電圧の変化を、図４（ｃ）に示すように「電圧の大きさの幅」に変化させる例を示した。これに対し、この図４（ｃ）とは異なり、報知音を成す合成周波数の信号電圧の変化を、ＰＷＭ変調の技術を用いて「電圧の発生時間の幅」に変化させるように設けても良い。

スピーカ駆動部７は、「報知音を成す合成周波数の信号を振幅変調した超音波信号（超音波振幅変調部６の出力信号）」に基づいて各圧電スピーカ３を駆動するものであり、各圧電スピーカ３の印加電圧（充放電状態）を制御することで、各圧電スピーカ３から「報知音を成す合成周波数の信号を振幅変調した超音波」を発生させるものである。
具体的な一例を示すと、スピーカ駆動部７は、パワーアンプ（あるいはピエゾ素子の充放電装置）であり、超音波振幅変調部６からスピーカ駆動部７に、図４（ｃ）に示す波形信号を与える場合、スピーカ駆動部７は図４（ｃ）に示す波形電圧を超音波スピーカ１に与えて、各圧電スピーカ３から図４（ｃ）に示す出力波形の超音波を発生させるものである。

次に、車両の外部の環境騒音に基づいて超音波スピーカ１の出力レベル（音量）を自動調整する手段について説明する。
本体装置２は、環境騒音に基づいてスピーカ駆動部７の増幅度合（増幅ゲイン）を自動調整する手段を備えている。この自動調整手段は、車両の外部の環境騒音を検出する環境騒音検出手段８、検出した環境騒音から「報知音の基軸音」となる「高周波報知音」（４ｋＨｚ）の音圧レベルを読み取る読取手段９、読み取った「環境騒音における高周波報知音（４ｋＨｚ）」の音圧レベルに基づきスピーカ駆動部７の増幅度合を可変させる音圧レベル可変手段１０で構成される。

環境騒音検出手段８は、車両の外部の環境騒音（即ち、報知音を与える対象範囲の環境騒音）を検出する手段であり、超音波スピーカ１とは別に周知構造のマイクロフォンを搭載するものであっても良いし、あるいは超音波スピーカ１を構成する複数の圧電スピーカ３のうちの１つの圧電スピーカ３をマイクロフォンの代用として用いるものであっても良い。
ここで、環境騒音検出手段８が検出した車両の外部の環境騒音の周波数特性の具体的な一例を、図５の実線Ａに示す。

読取手段９は、「環境騒音検出手段８で検出した環境騒音」から「環境騒音における高周波報知音（４ｋＨｚ）」の音圧レベルを読み取るものであり、環境騒音検出手段８の検出信号を増幅するマイクアンプ部を含んで構成される。
具体的に、環境騒音検出手段８が検出する環境騒音の周波数特性が図５の実線Ａの場合、読取手段９は、４ｋＨｚにおける環境騒音の音圧レベル（約４０ｄＢ）を読み取るものである。
なお、「環境騒音における高周波報知音（４ｋＨｚ）」の音圧レベルを読み取る手段は、コンピュータを用いて「４ｋＨｚ」の音量解析を行なうように設けても良いし、特定周波数の音圧レベルを検出し、検出された特定周波数の音圧レベルから「４ｋＨｚ」の音圧レベルを推定するものであっても良い。

音圧レベル可変手段１０は、読取手段９で読み取った「環境騒音における高周波報知音」の音圧レベルに応じてスピーカ駆動部７の増幅度合（増幅ゲイン）の可変を行なうものであり、「報知音における高周波報知音」の音圧レベル（具体的には、報知音を与える対象範囲における報知音の音圧レベル：具体的な一例では、歩道側となる車両の斜め前方で、且つ車両から所定距離だけ離れた場所における報知音の音圧レベル）を、図５の実線Ｂに示すように、読取手段９で読み取った「環境騒音における高周波報知音」の音圧レベルより、１０ｄＢ（所定音圧の一例）だけ高めて発生させるものである。

なお、この実施例では、騒音検出センサ（マイクロフォン等）の検出する環境騒音が大きくなるに従ってスピーカ駆動部７の増幅度合（増幅ゲイン）を高める例を示したが、
（ｉ）車速センサの検出する車速が速くなるに従ってスピーカ駆動部７の増幅度合を高めるもの、
（ｉｉ）エンジン回転数センサの検出するエンジン回転数の上昇に従ってスピーカ駆動部７の増幅度合を高めるもの、
（ｉｉｉ）あるいは、上記を複数組み合わせるものであっても良い。

〔実施例１の作動〕
実施例１の車両存在報知装置の作動を説明する。
この車両存在報知装置は、例えばＥＣＵ等から作動信号が与えられることで作動するものであり、具体的な一例を示すと、
（ｉ）車両の走行中（例えば、前進走行中）において常時作動するもの、
（ｉｉ）車両の走行速度が所定速度範囲の場合にのみ作動するもの、
（ｉｉｉ）車両走行中で、車両の走行方向に人の存在が「人の認知システム（図示しない）」によって確認された場合にのみ作動するものである。

車両存在報知装置が作動すると、超音波スピーカ１は、図４（ｃ）に示すように、報知音の信号波形を振幅変調した超音波（聞こえない音波）を放射する。
すると、図４（ｄ）に示すように、空気中を超音波が伝播するにつれて、空気の粘性等によって波長に短い超音波が歪んで鈍（なま）される。
その結果、図４（ｅ）に示すように、伝播途中の空気中において超音波に含まれていた振幅成分が自己復調され、結果的に超音波の発生源（超音波スピーカ１）から離れた場所で報知音（断続する４ｋＨｚの音、連続する２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚの合成音）が発生する。

〔実施例１の効果１〕
実施例１の車両存在報知装置は、上述したように、報知音として、「高周波報知音（４ｋＨｚ）」を「断続して発生」する。
このように、「高周波報知音」を「断続して発生」することで、「高周波報知音」が気づき易くなり、「高周波報知音」の発生音圧を下げても、「高周波報知音」を「大きな音で連続発生」するのと同じ効果（車両の存在を知らせる効果）を得ることができる。
このように、車両存在報知装置は、「高周波報知音」を「大きな音」で発生させなくても、報知音を高確率で気づかせることができ、車両から遠く離れた人（車両の存在を知らせる必要のない人）にまで「高周波報知音」が届く不具合を回避することができる。

また、環境騒音に報知音が例えマスキングされるような状況であっても、報知音において「高周波報知音（４ｋＨｚ）」が「断続して発生」することで、環境騒音から「断続する高周波報知音（４ｋＨｚ）」を認知することができる。
このため、環境騒音に報知音がマスキングされるような状況であっても、報知音を高確率で気づかせることができる。

さらに、「高周波報知音（４ｋＨｚ）」の発生音圧を下げることに伴い、報知音の発生音圧を下げることが可能になる。
これにより、車両存在報知装置において「最も電力消費の大きいスピーカ駆動部７」の電力消費を抑えることができ、結果的にバッテリ消費が抑えられ、例えば、電動モータによる車両の走行距離を伸ばすことに貢献できる。

〔実施例１の効果２〕
実施例１の車両存在報知装置は、報知音として、
（ｉ）人の耳に付き易い高い周波数（人が一般的に不快と感じる高い周波数）である４ｋＨｚの「高周波報知音（断続する音）」とともに、
（ｉｉ）この「高周波報知音」より低い周波数であり、且つ「高周波報知音」を倍音関係とする２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚの３つの「低周波報知音（連続する音）」を発生する。

このように、「４ｋＨｚの高周波報知音（断続する音）」に２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚの３つの「低周波報知音（連続する音）」が含まれることで、「４ｋＨｚの高周波報知音（断続する音）」を含む報知音を柔らかくすることができ、人に与える不快感を小さくすることができる。

また、報知音を成す周波数成分が、「４ｋＨｚの高周波報知音」と「２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚよりなる３つの低周波報知音」との倍音関係にある。このため、ミッシング・ファンダメンタルにより、実際には存在しない２５０Ｈｚまでが錯覚により補われ、錯覚によって２５０Ｈｚが聞こえることで、報知音を柔らかくする効果が期待でき、人に与える不快感をより小さくすることができる。
このように、実施例１の車両存在報知装置は、人に与える不快感を抑えて、且つ高確率で車両の存在を周囲に知らせることができる。

〔実施例１の効果３〕
この実施例１における車両存在報知装置は、「低周波報知音」として少なくとも「高周波報知音」の半分の周波数を含む。
具体的に、報知音は、「４ｋＨｚの高周波報知音」の半分の「２ｋＨｚの低周波報知音」を含むものである。
このため、「４ｋＨｚの高周波報知音」が聞こえない老人であっても、老人が気づき易い「２ｋＨｚの低周波報知音」が報知音に含まれることで、老人であっても、高確率で車両の存在を知ることができる。

〔実施例１の効果４〕
報知音に含まれる「低周波報知音」は、倍音関係で連続する３つ以上の周波数で構成される。
具体的には、「高周波報知音」が４ｋＨｚであるこの実施例の場合、「低周波報知音」は、倍音関係で連続する２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚの３つで構成される。
このように、「高周波報知音」に対して倍音関係で連続する３つ以上の「低周波報知音」を用いることで、不快と感じない周波数成分が増えることと、ミッシング・ファンダメンタルの効果を高めることができ、ミッシング・ファンダメンタルの効果による低音の擬似付加によって報知音を柔らかくして、報知音の不快感を小さく抑えることができる。

〔実施例１の効果５〕
報知音が、１ｋＨｚよりも低い５００Ｈｚの「低周波報知音」を含むため、報知音をより確実に柔らかくすることができ、報知音による不快感を小さく抑えることができる。

〔実施例１の効果６〕
この実施例１の車両存在報知装置は、報知音をパラメトリックスピーカにより車外へ向けて放出する。
パラメトリックスピーカを用いることにより、車両から離れた位置において報知音の発生を行なうことができる。また、パラメトリックスピーカは、指向性が強く、特定の方向のみに報知音を発生させることができる。
これにより、「車両の存在を報知したい所定の範囲（具体的には、歩道側となる車両の斜め前方で、且つ車両から所定距離だけ離れた場所）」のみに報知音を発生させることができる。言い換えると、車両の存在を報知する必要のない範囲への報知音の発生を防ぐことができ、騒音の発生を抑えることができる。

〔実施例１の効果７〕
この実施例１の車両存在報知装置は、車両の外部の環境騒音に基づいて超音波スピーカ１の出力レベル（音量）を自動調整し、「報知音における高周波報知音（４ｋＨｚ）」の音圧レベルを、読取手段９で読み取った「環境騒音における高周波報知音（４ｋＨｚ）」の音圧レベルより、１０ｄＢだけ高めて発生させる。
これにより、「報知音に含まれる高周波報知音（４ｋＨｚ）」の音圧レベルが、環境騒音に負けなくなるとともに、「報知音に含まれる高周波報知音（４ｋＨｚ）」の音圧レベルが不必要に大きくなる不具合がない。この結果、報知音によって車両の存在を高確率で知らせることができるとともに、騒音の発生を抑えることができる。

〔実施例１の効果８〕
この実施例１の報知音は、複数の周波数を合成して構成されるものであるが、それぞれの周波数が倍音関係（この実施例では４ｋＨｚ、２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ）で構成されるものであるため、人の耳に単音（この実施例では平均律音階の「ド」の音）として聞こえさせることができる。

図６を参照して、実施例２を説明する。なお、以下の実施例において、上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
上記の実施例１では、「高周波報知音（４ｋＨｚ）」を柔らかくする「低周波報知音（２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ）」を「連続して発生」する例を示した。
これに対し、この実施例２は、「低周波報知音（２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ）」を「断続して発生」するものである。

具体的に、この実施例の「低周波報知音（２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ）」は、図６に示すように、「高周波報知音（４ｋＨｚ）」と同時に断続するものである。
このように、「高周波報知音（４ｋＨｚ）」と「低周波報知音（２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ）」からなる報知音を断続させることにより、車両存在報知装置において「最も電力消費の大きいスピーカ駆動部７」の作動割合を半減させることができ、結果的に車両存在報知装置の電力消費を大きく抑えることができる。
その結果、バッテリ消費が抑えられ、電動モータによる車両の走行距離を伸ばすことに貢献できる。

なお、この実施例２では、「低周波報知音（２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ）」を、（ｉ）「高周波報知音（４ｋＨｚ）」と同時に断続する例を示したが（図６参照）、
（ｉｉ）「高周波報知音（４ｋＨｚ）」の断続とは逆のタイミングで断続するものであっても良いし、
（ｉｉｉ）「高周波報知音（４ｋＨｚ）」の断続に関係の無いタイミングで断続するものであっても良い。

実施例３を説明する。
上記の実施例１では、１つの「高周波報知音（４ｋＨｚ）」と、この「高周波報知音（４ｋＨｚ）」を倍音関係とする複数の「低周波報知音（２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ）」のみにより、平均律音階の「ド」の単音を成す報知音を構成する例を示した。
これに対し、この実施例３は、周波数の異なる複数の「高周波報知音」と、複数の「高周波報知音」をそれぞれ倍音関係とする複数の「低周波報知音」とによって、和音の報知音を構成するものである。

具体的に、この実施例３では、複数の「高周波報知音」が和音関係（平均律音階のドミソ、レファラ、ミソシ、ラドミ、シレファ等：長調和音または短調和音であっても良い）を構成するように選択されるものである。
具体的な一例を示す。複数の「高周波報知音」が「ドミソ」の和音関係を構成する場合、複数の「高周波報知音」が「ドミソ」を奏でるように「高周波報知音」として、４ｋＨｚ（ド）、５ｋＨｚ（ミ）、６ｋＨｚ（ソ）を選択する。

そして、この実施例３では、
（ｉ）４ｋＨｚ（ド）を「高周波報知音」とする場合、複数の「低周波報知音」として２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚを選択し、
（ｉｉ）５ｋＨｚ（ミ）を「高周波報知音」とする場合、複数の「低周波報知音」として２．５ｋＨｚ、１．２５ｋＨｚ、６２５Ｈｚを選択し、
（ｉｉｉ）６ｋＨｚ（ソ）を「高周波報知音」とする場合、複数の「低周波報知音」として３ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、７５０Ｈｚを選択するものである。

即ち、この実施例３において報知音は、
（ｉ）ドの音を成す「４ｋＨｚ、２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ」と、
（ｉｉ）ミの音を成す「５ｋＨｚ、２．５ｋＨｚ、１．２５ｋＨｚ、６２５Ｈｚ」と、
（ｉｉｉ）ソの音を成す「６ｋＨｚ、３ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、７５０Ｈｚ」と、
を合成した周波数で構成されるものである。

この実施例３では、「不快感を抑えて、且つ高確率で車両の存在を周囲に知らせる報知音」として「和音（人が好ましいと感じる音色）」を発生させることにより、車両が発生する報知音の不快感をより小さく抑えることができる。

上記の実施例では、車両の前進走行時に車両の前方へ報知音を発生させる例を示したが、車両の後退走行時に車両の後方および後方周囲へ報知音を発生させるように設けても良い。
上記の実施例では、パラメトリックスピーカの技術を用いて、車両から離れた場所で報知音を発生させる例を示したが、車両に搭載した可聴音発生機（例えば、ダイナミックスピーカ）から直接報知音を発生させても良い。あるいは、パラメトリックスピーカの技術と、可聴音発生機（ダイナミックスピーカ等）から報知音（可聴音）を直接放出する技術とを組み合わせ、状況に応じて切り替えて用いても良い。

上記の実施例では、「高周波報知音」と「低周波報知音」が倍音関係で連続するように（具体的には、「４ｋＨｚ、２ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ」と倍音関係で連続するように）」設けたが、「高周波報知音」と「低周波報知音」が倍音関係を維持したままで連続性を欠くように（具体的には、「４ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ」、あるいは「４ｋＨｚ、２ｋＨｚ、５００Ｈｚ」の如く、途中の倍音関係の周波数が抜けるように）設けても良い。

上記の実施例では「高周波報知音と低周波報知音だけ」で報知音を構成する例を示したが、「高周波報知音と低周波報知音」に他の音（例えば、擬似エンジン音、擬似走行音など）を混ぜて発生させても良い。
上記の実施例では、断続する「高周波報知音」を「低周波報知音」と組み合わせて発生させる例を示したが、「高周波報知音」とは倍音関係を有しない他の周波数成分と組み合わせて報知音を設けても良い。具体的に例えば、断続する「高周波報知音」を、他の音（例えば、擬似エンジン音、擬似走行音など）に混ぜて発生させても良い。

１ 超音波スピーカ
５ 報知音信号発生部
６ 超音波振幅変調部
７ スピーカ駆動部
８ 環境騒音検出手段
９ 読取手段
１０ 音圧レベル可変手段

Claims (11)

1. 車両の外部に報知音を発生して車両の存在を知らせる車両存在報知装置において、
   この車両存在報知装置は、報知音として、
   人の耳に付き易い高い周波数よりなる高周波報知音を断続して発生することを特徴とする車両存在報知装置。
2. 請求項１に記載の車両存在報知装置において、
   前記高周波報知音は、３ｋＨｚ以上で、且つ７ｋＨｚ以下の周波数範囲内から選択されることを特徴とする車両存在報知装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両存在報知装置において、
   この車両存在報知装置は、報知音として、
   前記高周波報知音と、
   この高周波報知音より低い周波数であり、且つ前記高周波報知音を倍音関係とする低周波報知音と、
   を発生することを特徴とする車両存在報知装置。
4. 請求項３に記載の車両存在報知装置において、
   前記低周波報知音は、連続して発生することを特徴とする車両存在報知装置。
5. 請求項３に記載の車両存在報知装置において、
   前記低周波報知音は、断続して発生することを特徴とする車両存在報知装置。
6. 請求項３〜請求項５のいずれかに記載の車両存在報知装置において、
   前記低周波報知音は、前記高周波報知音の半分の周波数を含むことを特徴とする車両存在報知装置。
7. 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の車両存在報知装置において、
   前記低周波報知音は、倍音関係にある複数の周波数で構成されることを特徴とする車両存在報知装置。
8. 請求項３〜請求項７のいずれかに記載の車両存在報知装置において、
   前記低周波報知音は、１ｋＨｚよりも低い周波数を含むことを特徴とする車両存在報知装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の車両存在報知装置において、
   この車両存在報知装置は、報知音をパラメトリックスピーカにより車両の外部へ向けて放出することを特徴とする車両存在報知装置。
10. 請求項９に記載の車両存在報知装置において、
    前記パラメトリックスピーカは、
    超音波を発生可能な超音波スピーカ（１）と、
    報知音を成す周波数信号を発生する報知音信号発生部（５）と、
    この報知音信号発生部（５）で発生した周波数信号を、超音波周波数で発振する電圧または電流の振幅変化に変調する超音波振幅変調部（６）と、
    この超音波振幅変調部（６）で振幅変調された超音波周波数の振幅信号によって前記超音波スピーカ（１）を駆動するスピーカ駆動部（７）と、
    を具備することを特徴とする車両存在報知装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の車両存在報知装置において、
    この車両存在報知装置は、
    車両の外部の環境騒音を検出する環境騒音検出手段（８）と、
    この環境騒音検出手段（８）で検出した環境騒音における前記高周波報知音の音圧レベルを読み取る読取手段（９）と、
    報知音における前記高周波報知音の音圧レベルを、前記読取手段（９）で読み取った環境騒音における前記高周波報知音の音圧レベルより、所定音圧高めて発生させる音圧レベル可変手段（１０）と、
    を備えることを特徴とする車両存在報知装置。

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