JP2011235774A

JP2011235774A - 車両接近通報音発音装置

Info

Publication number: JP2011235774A
Application number: JP2010109331A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Nishimura; 靖彦西村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2011-11-24

Abstract

【課題】コストを抑えつつ、車両後方での音圧レベルを確保可能な車両接近通報音発音装置を得ることを目的とする。
【解決手段】エンジンアンダーカバー１８Ａに形成された開口部２０とスピーカ１４との間には筒状のダクト５０が設けられており、このダクト５０の上端部にスピーカ１４が音の伝播方向（放射方向）を車両上下方向下側に向けて取り付けられている。ダクト５０の下部は径が下端部に向かって徐々に広がっており、エンジンアンダーカバー１８Ａの内面に突設された溝型の係合部５８に係合されている。このダクト５０によってスピーカ１４と開口部２０とが繋がれており、スピーカ１４から発せられた通報音がダクト５０を介して開口部２０から路面２２に向けて放射されるようになっている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、車両接近通報音発音装置に関し、特に、電動自動車やハリブリット車等に搭載され、歩行者等に車両の接近を通報する車両接近通報音発音装置に関する。

従来から、電気自動車やハイブリッド車等に搭載され、歩行者等に車両の接近を気付かせるための車両接近通報音発音装置が知られている。この種の車両接近通報音発音装置は、一般に、車両の前部（例えば、エンジンコンパートメント内やフロントバンパ裏等）に、通報音の伝播方向を車両前方に向けて配置される。従って、車両後退時等に必要となる車両後方での通報音の音圧レベルの確保が困難となる。この対策として、車両の後部に車両接近通報音発音装置を設置したものが知られている（例えば、特許文献１）。

特開平７−３２２４０３号公報

しかしながら、特許文献１では、車両の前部と後部に車両接近通報音発音装置を設置するため装置数が増加し、コストがかかる。

本発明は上記事実を考慮し、コストを抑えつつ、車両後方での音圧レベルを確保可能な車両接近通報音発音装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の車両接近通報音発音装置は、車両床部に形成された開口部の上方に設けられ、前記開口部から路面に向けて通報音を発する発音手段と、前記発音手段と前記開口部とを繋ぐダクトと、を備えている。

請求項１に係る発明によれば、発音手段が、ダクトを介して車両床部に形成された開口部から路面に向けて通報音を発することにより、通報音が車両床部と路面との間の空間を伝播して車両前後方向や車両幅方向等に放射される。従って、車両後方での通報音の音圧レベルが確保される。

また、一つの車両接近通報音発音装置で、車両前方、車両後方、及び車両側方へ通報音を放射することができるため、コスト削減を図ることができる。

更に、発音手段の設置位置に応じてダクトの長さを増減することにより、発音手段と開口部とを繋ぐことができるため、発音手段の配置自由度が向上する。これにより、例えば、高剛性の車体フレーム等に発音手段を取り付けることができるため、発音手段の大型化が可能となり、発音手段の発音量を大きくすることできる。

請求項２に記載の車両接近通報音発音装置は、請求項１に記載の車両接近通報音発音装置において、前記発音手段が、前記ダクト内に形成される共振モードの腹部に位置している。

請求項２に係る発明によれば、ダクト内に形成される共振モードの腹部に発音手段を位置させることにより、共鳴効果によって特定周波数の音圧レベルを大きくすることができる。従って、歩行者等に対してより確実に車の接近等を気付かせることができる。また、低周波数帯域の音圧レベルを大きくすることにより、通報音の音質を向上することができる。

請求項３に記載の車両接近通報音発音装置は、車両床部に設けられ、路面に向けて通報音を発する発音手段を備えている。

請求項３に係る発明によれば、車両床部に設けられた発音手段が、路面に向けて通報音を発することにより、通報音が車両床部と路面との間の空間を伝播して車両前後方向や車両幅方向等に放射される。従って、車両後方での通報音の音圧レベルが確保される。

また、一つの車両接近通報音発音装置で、車両前方、車両後方、及び車両側補へ通報音を放射することができるため、コスト削減を図ることができる。

更に、車両床部に発音手段を設けることにより、発音手段と路面との間隔が小さくなるため、通報音の放射効率が向上する。

請求項４に記載の車両接近通報音発音装置は、請求項３に記載の車両接近通報音発音装置において、前記発音手段が、前記車両床部に形成された開口部から路面に向けて通報音を発する。

請求項４に係る発明によれば、発音手段が、車両床部に形成された開口部から路面に対して通報音を発する。このように、視認され難い車両床部に開口部を形成することにより、車両の外観に影響を与えずに、発音手段を設置することができる。

請求項５に記載の車両接近通報音発音装置は、請求項３に記載の車両接近通報音発音装置において、前記発音手段が、前記車体床部を振動して通報音を発生させる振動体である。

請求項５に係る発明によれば、振動体が車両床部を振動することにより、車両床部が空気を振動する振動板として機能する。これにより、車両床部から路面に向けて通報音が発せられる。このように、車両床部を振動板として流用することにより、振動板の大面積化が可能となるため、通報音の発音量を大きくすることができる。

請求項６に記載の車両接近通報音発音装置は、請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の車両接近通報音発音装置において、前記発音手段が、前記車両床部と路面との間に形成される共鳴モードの腹部に位置している。

請求項６に係る発明によれば、車両床部と路面との間に形成される共振モードの腹部に発音手段を位置させることにより、共鳴効果によって特定周波数の音圧レベルを大きくすることができる。従って、歩行者等に対してより確実に車の接近等を気付かせることができる。また、低周波数帯域の音圧レベルを大きくすることにより、通報音の音質を向上することができる。

以上説明したように、本発明に係る車両接近通報音発音装置によれば、コストを抑えつつ、車両後方での音圧レベルを確保することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置が適用された車両を車両幅方向外側から見た図である。本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置が適用された車両を車両上下方向下側から見た図である。図２の３−３線に沿った拡大断面図である。本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置が適用された車両を車両幅方向外側から見た図である。本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置が適用された車両を車両前後方向前側から見た図である。本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置の変形例を示す、図３に相当する図である。本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置の変形例を示す、図３に相当する図である。（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置の変形例を示す、図３に相当する図であり、（Ｂ）は車両上下方向下側から見た図である。（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置の変形例を示す、図３に相当する図であり、（Ｂ）は車両上下方向下側から見た図である。本発明の第２実施形態に係る車両接近通報音発音装置を示す、図３に相当する図である。本発明の第２実施形態に係る車両接近通報音発音装置の変形例を示す、図３に相当する図である。本発明の第３実施形態に係る車両接近通報音発音装置を示す、図３に相当する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両接近通報音発音装置について説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは車両前後方向前側を示し、矢印ＵＰは車両上下方向上側を示し、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

先ず、第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置の構成について説明する。

図１には、第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置が適用された車両１０を車両幅方向外側から見た図、図２には車両１０を車両上下方向下側から見た図、図３には図２の３−３線に沿った拡大断面図が示されている。車両１０は、電気自動車やハイブリット車等で、一般的なガソリン車と比較してエンジン音が小さくなっている。

図１〜図３に示されるように、車両接近通報音発音装置は、スピーカ１４と制御手段１６を備えている。発音手段としてのスピーカ１４は、車両１０の前部に設けられたエンジンコンパートメント（図示省略）内に配置され、車両床部１８に取り付けられている。具体的には、車両床部１８の一部を構成するエンジンアンダーカバー（車両床部）１８Ａに取り付けられている。エンジンアンダーカバー１８Ａは、エンジコンパートメントを下から覆っている。

図２及び図３に示されるように、エンジンアンダーカバー１８Ａの車両幅方向外側（助手席側）の部位には、略円形の開口部２０が形成されている。この開口部２０の周縁部には、スピーカ１４が音の伝播方向（放射方向）を車両上下方向下側に向けて取り付けられている。具体的には、スピーカ１４を収納するケース２４にリブ２４Ａが設けられており、当該リブ２４Ａが図示しないビス等で開口部２０の周縁部に固定されている。これにより、スピーカ１４の発音面１４Ａから発せられた通報音が、開口部２０から路面２２（図１参照）に向けて放射されるようになっている。なお、図１では、高周波数帯域の通報音が、車両１０と路面２２との間の空間を平面的に伝播する状態を模式的に示している。

また、スピーカ１４には制御手段１６が電気的に接続されており、制御手段１６の出力信号によってスピーカ１４の発音面１４Ａから車両の接近を歩行者等に通報する通報音（例えば、５００Ｈｚ〜８００Ｈｚ）が発せられるようになっている。

次に、第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置の作用について説明する。

図１に示されるように、エンジンアンダーカバー１８Ａに取り付けられたスピーカ１４から路面２２に向けて通報音が発せられると、通報音が車両床部１８と路面２２との間の空間を伝播して車両前後方向や車両幅方向等に放射される。即ち、スピーカ１４から発せられた通報音は、車両１０の下を通して車両前方、車両後方、車両側方等に均一又は略均一に放射される。従って、車両後退時等に必要となる車両後方での通報音の音圧レベルが大きくなる。

また、一つのスピーカ１４によって、車両前方、車両後方、及び車両側方へ通報音を放射することができるため、従来（例えば、特許文献１）と比較してコスト削減を図ることができる。更に、車両床部１８を構成するエンジンアンダーカバー１８Ａにスピーカ１４を取り付けたことにより、スピーカ１４と路面２２との間隔を小さくことができる。従って、通報音の放射効率が向上するため、通報音の音圧レベルを大きくすることができる。

また、本実施形態では、車両床部１８の一部を構成するエンジンアンダーカバー１８Ａに開口部２０が形成されている。このように、視認され難い車両床部１８に開口部２０を形成することにより、車両１０の外観に影響を与えずに、スピーカ１４を設置することができる。

更に、車両床部１８と路面２２との間の空間に形成される共振モードの腹部に、スピーカ１４を位置させることにより、共鳴効果によって特定周波数の音圧レベルを大きくすることができる。一例として、図４には、車両床部１８と路面２２との間の空間を車両前後方向に延びる気柱としてモデル化した場合に、気柱内に発生する３倍振動（３／２波長）の共振モード２６が示されている。この気柱は、車両１０の車両前後方向前側の端部と、車両１０の車両前後方向後側の端部を開口端とした開管の気柱としてモデル化されている。

図４に示されるように、車両１０の前後方向の長さをＬとすると、Ｌ／６、３Ｌ／６、５Ｌ／６の位置にそれぞれ共振モード２６の腹が形成されている。このような共振モード２６の腹にスピーカ１４を配置することにより、共鳴効果によって特定周波数の音圧レベルが増幅される。従って、歩行者等に対してより確実に車の接近等を気付かせることができる。また、低周波数帯域の音圧レベルを大きくすることにより、通報音の音質を向上することができる。

また、他の例として、図５には、車両床部１８と路面２２との間の空間を車両幅方向に延びる気柱としてモデル化した場合に、気柱内に発生する倍振動（１波長）の共振モード２８が示されている。この気柱は、車両１０の車両幅方向外側の両端部を開口端とした開管の気柱としてモデル化されている。

図５に示されるように、車両１０の幅方向の長さ（車幅）をＷとすると、Ｗ／４、３Ｗ／４の位置にそれぞれ共振モード２８の腹が形成されている。このような共振モード２８の腹にスピーカ１４を配置し、特定周波数の音圧レベルを大きくすることも可能である。

なお、図４及び図５では、３倍振動、倍振動の共振モード２６、２８を例に説明したが、基本振動や複数倍振動等の共振モード２６、２８を利用しても良い。また、スピーカ１４は、必ずしも共振モード２６、２８の腹に位置させる必要はなく、共振モード２６の腹の周辺に位置させても良い。即ち、本実施形態における共振モード２６の腹部とは、共振モード２６の腹及び当該腹の周辺を含む概念である。

次に、本発明の第１実施形態に係る車両接近通報音発音装置の変形例について説明する。

上記実施形態では、エンジンアンダーカバー１８Ａに形成された開口部２０からスピーカ１４が突出しないように、当該スピーカ１４をエンジンアンダーカバー１８Ａに取り付けたがこれに限らない。例えば、図６に示されるように、スピーカ１４の発音面１４Ａがエンジンアンダーカバー１８Ａよりも路面２２（図１参照）側に位置するようにスピーカ１４をエンジンアンダーカバー１８Ａに取り付けても良い。なお、図６に示す構成では、ケース２４の外周面に設けられたリブ２４Ｂをエンジンアンダーカバー１８Ａと係合させることにより、スピーカ１４がエンジンアンダーカバー１８Ａに取り付けられている。

また、図７に示されるように、エンジンアンダーカバー１８Ａにスピーカ１４を支持する支持部３０を設けても良い。具体的には、エンジンアンダーカバー１８Ａの開口部２０の周縁部には、スピーカ１４を支持する支持部３０が車両上下方向上側へ向けて突設されている。支持部３０は筒状で、開口部２０の周縁部から立ち上げられ、下端部から上端部に向かって径が徐々に小さくなるように側周壁が緩やかに湾曲している。支持部３０の上端部には、スピーカ１４が音の伝播方向（放射方向）を車両上下方向下側に向けて取り付けられている。これにより、スピーカ１４の発音面１４Ａから発せられた通報音が、支持部３０内を通して開口部２０から路面（図１参照）に向けて放射されるようになっている。

このようにエンジンアンダーカバー１８Ａに支持部３０を設け、スピーカ１４をエンジンアンダーカバー１８Ａの下面から離れた位置に設置することにより、走行時の飛石等からスピーカ１４を保護することができる。従って、スピーカ１４の破損、損傷が抑制される。

また、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、支持部３０に保護カバー３２を設けても良い。この保護カバー３２は網目状に形成されており、支持部３０の内周面に設けられたリブ３４にビス３６で固定されている。この保護カバー３２によって、走行時の飛石等が支持部３０内に浸入しないようにすることで、更に、スピーカ１４の破損、損傷を抑制することができる。

更に、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、支持部３０の下部に蓋体３８を取り付けても良い。蓋体３８は略円錐台形状で、下底を路面２２（図１参照）側に向けて支持部３０内に収容されている。蓋体３８の外周面と支持部３０の内周面の間には、スピーカ１４から発せられた通報音が通る隙間が形成されている。また、蓋体３８の外周面には径方向外側へ延びる複数のリブ４０が設けられており、これらのリブ４０を支持部３０の内周壁に固定することにより、蓋体３８が支持部３０に取り付けられている。この蓋体３８によって、走行時の飛石等が支持部３０内に浸入しないようにすることで、スピーカ１４の破損、損傷を抑制することができる。

次に、第２実施形態に係る車両接近通報音発音装置の構成について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

図１０に示されるように、第２実施形態に係る車両接近通報音発音装置では、エンジンアンダーカバー１８Ａに形成された開口部２０とスピーカ１４とが、ダクト５０によって繋がれている。具体的には、スピーカ１４のケース２４にはブラケット５４が設けられており、このブラケット５４を開口部２０の上方に設けられた車両フレーム５２（例えば、フロントサイドメンバー、フロントバンパーリインホースメント等）にビス等で固定することにより、スピーカ１４が車両フレーム５２に取り付けられている。

スピーカ１４と開口部２０との間には筒状のダクト５０が設けられており、このダクト５０の上端部にスピーカ１４が音の伝播方向（放射方向）を車両上下方向下側に向けて取り付けられている。ダクト５０の下部は、その下端部に向かって径が徐々に広がっており、エンジンアンダーカバー１８Ａの内面に突設された溝型の係合部５８に係合されている。このダクト５０によってスピーカ１４と開口部２０とが繋がれており、スピーカ１４から発せられた通報音がダクト５０を介して開口部２０から路面２２（図１参照）に向けて放射されるようになっている。

次に、第２実施形態に係る車両接近通報音発音装置の作用について説明する。

図１０に示されるように、エンジンアンダーカバー１８Ａに取り付けられたスピーカ１４から路面２２に向けて通報音が発せられると、通報音が車両床部１８と路面２２（図１参照）との間の空間を伝播して車両前後方向や車両幅方向等に放射される。即ち、スピーカ１４から発せられた通報音は、車両１０（図１参照）の下を通して車両前方、車両後方、車両側方等に放射される。従って、車両後退時等に必要となる車両後方での通報音の音圧レベルが大きくなる。

更に、スピーカ１４の設置位置に応じてダクト５０の長さを増減することにより、スピーカ１４と開口部２０とを繋ぐことができるため、スピーカ１４の配置自由度が向上する。これにより、例えば、高剛性の車体フレーム等にスピーカ１４を取り付けることができるため、スピーカ１４の大型化が可能となり、スピーカ１４の発音量を大きくすることができる。

また、ダクト５０内に形成される共振モードの腹部に、スピーカ１４を位置させることにより、共鳴効果によって特定周波数の音圧レベルを大きくすることができる。一例として、図１０には、ダクト５０を気柱としてモデル化した場合に、気柱内に発生する１／２倍振動（１／４波長）の共振モード６０が示されている。この気柱は、ダクト５０の上端部を閉口端とし、ダクト５０の下端部を開口端とした閉管の気柱としてモデル化されている。

図１０に示されるように、ダクト５０の高さをＨとすると、高さＨの位置に共振モード６０の腹が形成されている。このような共振モード６０の腹にスピーカ１４を配置することにより、共鳴効果によって特定周波数の音圧レベルが増幅される。従って、歩行者等に対してより確実に車の接近等を気付かせることができる。また、低周波数帯域の音圧レベルを大きくすることにより、通報音の音質を向上することができる。

なお、図１０では、１／２倍振動の共振モード６０を例に説明したが、基本振動や複数倍振動等の共振モード６０を利用しても良い。また、スピーカ１４は、必ずしも共振モード６０の腹に位置させる必要はなく、共振モード６０の腹の周辺に位置させても良い。即ち、本実施形態における共振モード６０の腹部とは、共振モード６０の腹及び当該腹の周辺を含む概念である。

次に、第２実施形態に係る車両接近通報音発音装置の変形例について説明する。

図１１に示されるように、上端部が閉口端とされたダクト６２内にスピーカ１４を配置しても良い。具体的には、エンドプレート６２Ａによってダクト６２の上端部が閉じられている。ダクト６２内にはスピーカ１４が収納されており、スピーカ１４のケース２４が接着剤等によってダクト６２の内周面に固定されている。

このようにダクト６２の上端部をエンドプレート６２Ａで閉じることにより、当該エンドプレート６２Ａによってスピーカ１４から発せられた通報音が遮蔽されるため、車両１０（図１参照）の室内（例えば、運転席、助手席等）に伝播される通報音の音圧レベルが小さくなる。従って、室内の環境性能を向上することができる。

なお、ダクト５０、６２の下部に、前述した保護カバー３２（図８参照）や蓋体３８（図９参照）を設け、走行時の飛石等がダクト５０、６２内に浸入しないようにしても良い。

次に、第３実施形態に係る車両接近通報音発音装置の構成について説明する。なお、第１、第２実施形態と同じ構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

図１２に示されるように、第３実施形態に係る車両接近通報音発音装置は、振動体７０と制御手段７２を備えている。発音手段としての振動体７０は、図示しないモータと、当該モータの回転軸に取り付けられる重心が偏った錘を備え、モータを駆動して錘を回転させることで振動を発生する一般的なバイブレータとされている。この振動体７０は、エンジンアンダーカバー１８Ａの上に載置され、振動体７０が作動すると、エンジンアンダーカバー１８Ａに振動が伝達され、エンジンアンダーカバー１８Ａが一般的なスピーカの振動板として機能するようになっている。

また、振動体７０には、制御手段７２が電気的に接続されており、制御手段７２の出力信号によって振動体７０の振動数が増減するように構成されている。この制御手段７２によって振動体７０の振動数を調整することにより、エンジンアンダーカバー１８Ａの下面から車両１０の接近を歩行者等に通報する通報音（例えば、５００Ｈｚ〜８００Ｈｚ）が発せられるようになっている。

このように、エンジンアンダーカバー１８Ａを一般的なスピーカの振動板として流用することにより、振動板の大面積化が可能となるため、通報音の発音量を大きくすることができる。従って、車両後退時等に必要となる車両後方での通報音の音圧レベルを大きくすることができる。

なお、振動体７０は、エンジンアンダーカバー１８Ａを振動可能であれば良く、従来周知の種々の方式のバイブレータを用いることができる。また、第１実施形態で説明したように、車両床部１８と路面２２との間の空間に形成される共振モードの腹部に、振動体７０を位置させることにより、共鳴効果によって特定周波数の音圧レベルを大きくすることができる。

また、上記第１〜第３実施形態では、車両床部１８としてエンジンアンダーカバー１８Ａを例に説明したがこれに限らない。車両床部１８は路面２２に面していれば良く、例えば、フロアカバー、タンクカバー等にスピーカ１４を取り付けても良い。また、スピーカ１４は一つに限らず、複数のスピーカ１４を設けても良い。

以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１〜第３実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０車両
１４スピーカ（発音手段）
１８車両床部
１８Ａエンジンアンダーカバー（車両床部）
２０開口部
２２路面
２６共振モード
２８共振モード
５０ダクト
６０共振モード
６２ダクト
７０振動体

Claims

車両床部に形成された開口部の上方に設けられ、前記開口部から路面に向けて通報音を発する発音手段と、
前記発音手段と前記開口部とを繋ぐダクトと、
を備える車両接近通報音発音装置。
前記発音手段が、前記ダクト内に形成される共振モードの腹部に位置している請求項１に記載の車両接近通報音発音装置。
車両床部に設けられ、路面に向けて通報音を発する発音手段を備える車両接近通報音発音装置。
前記発音手段が、前記車両床部に形成された開口部から路面に向けて通報音を発する請求項３に記載の車両接近通報音発音装置。
前記発音手段が、前記車体床部を振動して通報音を発生させる振動体である請求項３に記載の車両接近通報音発音装置。
前記発音手段が、前記車両床部と路面との間に形成される共鳴モードの腹部に位置している請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の車両接近通報音発音装置。