JP2012129704A - 故障検知装置、車両存在報知装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】磁歪アクチュエータによって振動板を振動させることで報知音を発音する車両存在報知装置において、磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず振動板が正常に振動していない故障状態を検知する。
【解決手段】故障検知装置２２は、車両９に搭載され、音源３１が出力する音源データに基づいて磁歪アクチュエータ４２が振動板４１を振動させることで、車両９の存在を報知するための報知音を発音する発音装置４０に対して用いられ、発音装置４０の駆動に伴うデータを取得する取得部２２１と、前記データに基づいて、磁歪アクチュエータ４２が駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない故障状態を検知する検知部２２２と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両に用いられる発音装置の故障状態を検知する故障検知装置、車両存在報知装置、及びプログラムに関する。

近年、電気自動車やハイブリットカーなどのモーター駆動を行う車両が実用化している。これらのモーター駆動を行う車両は、内燃機関により駆動を行う車両と比べ、走行音が静穏であるという特徴を有している。この静穏性は、車両による騒音問題の観点からは長所となるが、走行音が静かすぎるため歩行者が車両の接近に気付きにくい。そこで、車両に搭載し、車両の存在を歩行者等の報知対象者に報知する車両存在報知装置が開発されている。

なお、下記特許文献１には、磁歪アクチュエータにより車両の外殻金属板を振動板として振動させることで発音を行う車両用発音体システムが開示されている。車両の外殻金属板を振動させることで発音を行うので、当該車両に別途スピーカーを搭載するのに比べ、容易に高出力の音声を発音することができる。

特開２００７−６２５４０号公報

上記特許文献１に開示された車両用発音体システムは、車両のボンネットドア、乗降用ドア、及びトランクドアなど、車両の開閉部に搭載することが考えられている。このような車両の開閉部においては、開閉に伴う衝撃によって磁歪アクチュエータが振動板から外れる故障が発生する可能性がある。また、当該車両用発音体システムなどの車両存在報知装置を開閉部以外に搭載する場合であっても、車両の走行振動等によって同様の故障が発生することがある。

車両存在報知装置の運用においては、車両外の報知対象者に対し、高音量の報知音によって報知することが求められるが、車内の快適性の観点から、車外に発音する報知音が車両の搭乗者に対して高音量で聞こえないようにすることが望まれている。したがって、車両の搭乗者に聞こえる報知音の音量を抑制した場合、車両存在報知装置が故障したとしても、搭乗者は報知音が正常に発音されていないことに気付きづらいという問題点があった。

また、車両存在報知装置の発音装置として、磁歪アクチュエータによって振動板を振動させることで発音を行う発音装置が用いられる場合において、当該発音装置の故障検知方法として、磁歪アクチュエータへの電力ラインの断線検知を行う方法が知られている。この方法を用いれば、磁歪アクチュエータへの電力ラインが断線したことで、磁歪アクチュエータが動作しなくなる故障を検知することができる。しかし、磁歪アクチュエータへの電力ラインの断線を検知する故障検知では、磁歪アクチュエータは駆動しているが磁歪アクチュエータが振動板から外れるなどして正常な発音ができなくなるといった故障を検知することができない。

本発明は、かかる事情に鑑みて成されたものであり、磁歪アクチュエータによって振動板を振動させることで報知音を発音する車両存在報知装置において、磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず振動板が正常に振動していない故障状態を検知することが可能な、故障検知装置、車両存在報知装置、及びプログラムを得ることを目的とする。

本発明の第１の態様に係る故障検知装置は、磁歪アクチュエータが振動板を振動させることで車両の存在を報知する報知音を発音する発音装置の故障を検知するための故障検知装置であって、前記発音装置の駆動に伴うデータを取得する取得手段と、前記データに基づいて、前記磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず前記振動板が正常に振動していない故障状態を検知する検知手段と、を備えることを特徴とする。

第１の態様に係る故障検知装置によれば、取得手段は、磁歪アクチュエータによって振動板を振動させることで発音する発音装置の駆動に伴うデータを取得する。検知手段は、当該データに基づいて、当該磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず当該振動板が正常に振動していない故障状態を検知する。したがって、磁歪アクチュエータが駆動していない故障状態を検知する方法では検知できない磁歪アクチュエータが振動板から外れるなどの故障状態の発生を検知することが可能となる。

本発明の第２の態様に係る故障検知装置は、第１の態様に係る故障検知装置において特に、前記磁歪アクチュエータが前記振動板を振動させるための駆動負荷に対応した所定の範囲を、前記検知手段に対して設定する設定手段をさらに備え、前記取得手段は、前記データとして前記磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を取得し、前記検知手段は、前記電流の値が前記所定の範囲内の値ではない場合に、前記発音装置が前記故障状態であると検知することを特徴とする。

第２の態様に係る故障検知装置によれば、取得手段は、発音装置が備える磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を取得する。設定手段は、当該磁歪アクチュエータが振動板を振動させるための駆動負荷に対応した所定の範囲を、検知手段に対して設定する。検知手段は、当該電流の値が当該所定の範囲内の値ではない場合に、当該発音装置が故障状態であると検知する。したがって、磁歪アクチュエータが振動板から外れるなどの、磁歪アクチュエータの駆動負荷が変化する故障が発生すれば、当該故障を検知することが可能である。

本発明の第３の態様に係る故障検知装置は、第２の態様に係る故障検知装置において特に、前記取得手段は、前記発音装置の温度情報を取得し、前記設定手段は、前記温度情報に基づいて、前記所定の範囲の調整を行うことを特徴とする。

第３の態様に係る故障検知装置によれば、取得手段は発音装置の温度情報を取得する。設定手段は、当該温度情報に基づいて、発音装置の故障の検知に用いる所定の範囲の調整を行う。検知手段は、当該温度情報によって調整が行われた所定の範囲を用いて故障状態の検知を行うので、発音装置の温度環境の変化に伴って磁歪アクチュエータの電流特性が変化したとしても、当該変化に対応して当該発音装置の故障の検知を適切に行うことが可能となる。

本発明の第４の態様に係る故障検知装置は、第２の態様に係る故障検知装置において特に、前記車両は、前記発音装置と同種の発音装置である他の発音装置をさらに備え、前記取得手段は、前記他の発音装置が有する磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値である参照電流値を取得し、前記設定手段は、前記参照電流値に基づいて、前記所定の範囲を設定することを特徴とする。

第４の態様に係る故障検知装置によれば、取得手段は、故障の検知を行う発音装置と同種である他の発音装置が備える磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を参照電流値として取得する。設定手段は、当該参照電流値に基づいて、所定の範囲を設定する。同じ車両に搭載されている同種の発音装置同士は、温度環境などの環境要因が似通ったものとなるので、発音装置と他の発音装置とが故障していなければ、互いの発音装置が備える磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値は、互いに似通った値となる。したがって、同じ車両に搭載されている他の発音装置が有する磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を参照して故障の検知に用いる所定の範囲を設定すれば、磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値が異常な値となる故障状態を検知することができる。当該故障の検出は、複数の磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を互いに用いて行うので、温度環境などの変化に伴って磁歪アクチュエータの電流特性が変化しても、複数の発音装置がそれぞれ有する磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流は共に同じような変化をする。よって、電流特性の変化に応じて所定の範囲の設定を調整するために、別途温度などの環境要因を検出する必要がない。

本発明の第５の態様に係る故障検知装置は、第１の態様に係る故障検知装置において特に、前記取得手段は、前記データとして前記発音装置による発音を受音した受音データを取得し、前記検知手段は、前記受音データと前記発音装置が前記報知音を発音するのに用いる音源データとを比較した比較結果に基づいて、前記発音装置が前記故障状態であることを検知することを特徴とする。

第５の態様に係る故障検知装置によれば、取得手段は、発音装置の振動板が発音した音を受音し、受音データを取得する。検知手段は、当該受音データと発音装置を駆動させるための音源データとを比較し、受音データと音源データとの周波数成分などの特徴が一致するか否かを判定する。したがって、音源データと受音データとを比較して特徴が一致しない場合には、当該振動板は当該音源データに基づいて適切に振動していないものとし、当該発音装置が故障状態であると検知することが可能となる。

本発明の第６の態様に係る故障検知装置は、第１の態様に係る故障検知装置において特に、前記取得手段は、前記データとして前記振動板の歪みの時間変化に関する歪みデータを取得し、前記検知手段は、前記歪みデータと前記発音装置が前記報知音を発音するのに用いる音源データとを比較した比較結果に基づいて、前記発音装置が前記故障状態であると検知することを特徴とする。

第６の態様に係る故障検知装置によれば、取得手段は、発音装置の振動板における歪みの時間変化に関するデータである歪みデータを取得する。検知手段は、当該歪みデータと発音装置を駆動させるための音源データとを比較して、双方の特徴が一致するか否かを判定する。したがって、音源データと歪みデータとを比較して特徴が一致しない場合には、当該振動板は当該音源データに基づいて適切に振動していないものとし、当該発音装置が故障状態であると検知することが可能となる。

本発明の第７の態様に係る故障検知装置は、第１から第６のいずれか一つの態様に係る故障検知装置において特に、前記発音装置が前記故障状態である場合に、前記発音装置が前記故障状態である旨の情報を出力する情報出力手段をさらに備えることを特徴とする。

第７の態様に係る故障検知装置によれば、発音装置が故障状態であった場合に、情報出力手段は当該発音装置が故障状態である旨の情報を出力する。当該情報をスピーカーやディスプレイなどの出力装置を用いて車両の搭乗者に対して報知すれば、当該車両の搭乗者は当該発音装置が故障状態であることを知ることができる。

本発明の第８の態様に係る車両存在報知装置は、車両に搭載されて当該車両の存在を報知する車両存在報知装置であって、所定の報知音に関する音源データを出力する音源と、前記音源データに基づいて磁歪アクチュエータを駆動させることにより、振動板を振動させることで前記所定の報知音を発音する発音装置と、前記発音装置の駆動に伴う駆動データを取得し、当該駆動データに基づいて、前記磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず前記振動板が正常に振動していない所定の故障状態を検知する制御部と、を備えることを特徴とする。

第８の態様に係る車両存在報知装置によれば、発音装置は、音源が出力した音源データに基づいて磁歪アクチュエータを駆動させることにより、振動板が振動することで所定の報知音を発音する。そして、制御部は、当該発音装置の駆動に伴うデータを駆動データとして取得し、当該駆動データに基づいて、前記磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず振動板が正常に振動していない所定の故障状態を検知する。したがって、磁歪アクチュエータが駆動していない故障状態を検知する方法では検知できない磁歪アクチュエータが振動板から外れるなどの当該車両存在報知装置における故障状態の発生を検知することが可能となる。

本発明の第９の態様に係るプログラムは、磁歪アクチュエータが振動板を振動させることで車両の存在を報知する報知音を発音装置から発音する車両存在報知装置に搭載されるコンピュータを、前記発音装置の駆動に伴うデータを取得する取得手段と、前記データに基づいて、前記磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず前記振動板が正常に振動していない故障状態を検知する検知手段と、として機能させることを特徴とする。

第９の態様に係るプログラムによれば、取得手段は、磁歪アクチュエータによって振動板を振動させることで発音する発音装置に関するデータを取得する。検知手段は、当該データに基づいて、当該磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず当該振動板が正常に振動していない故障状態を検知する。したがって、磁歪アクチュエータが駆動していない故障を検知する方法では検知できない磁歪アクチュエータが振動板から外れるなどの故障状態の発生を検知することが可能となる。

本発明によれば、磁歪アクチュエータによって振動板を振動させることで報知音を発音する車両存在報知装置において、磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず振動板が正常に振動していない故障状態を検知することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る車両存在報知装置を搭載する車両を模式的に示した図である。 発音装置の駆動に用いられる磁歪アクチュエータの内部構造を模式的に示す断面図である。 磁歪素子の磁歪現象を表した図である。 発音装置の発音原理を表した図である。 第１の実施形態に係る車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。 故障検知処理の処理手順を示すフローチャートである。 磁歪素子に加わる圧力の変化と逆起電力との関係について表した図である。 振動板を振動させる場合の磁歪アクチュエータを駆動させる電圧を表した図である。 各周波数の印加電圧における磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の一例をプロットした図である。 各周波数の印加電圧における故障時の電流変化率の一例をプロットした図である。 磁歪アクチュエータが有するコイルに流れる電流と所定の範囲との関係を例示した図である。 第１の実施形態に係るＥＣＵを用いる車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。 第２の実施形態に係る車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。 第２の実施形態に係る車両存在報知装置を搭載した車両を模式的に例示した図である。 参照電流値に基づいて設定する所定の範囲の一例を示した図である。 第２の実施形態に係るＥＣＵを用いる車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。 第３の実施形態に係る車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。 第３の実施形態に係る車両存在報知装置の駆動データの取得方法を模式的に示した図である。 第３の実施形態に係るＥＣＵを用いる車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。 第４の実施形態に係る車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。 第４の実施形態に係る車両存在報知装置の駆動データの取得方法を模式的に示した図である。 第４の実施形態に係るＥＣＵを用いる車両存在報知装置の構成を概略的に示したブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一または相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両存在報知装置を搭載する車両９を模式的に示した図である。車両９は、電気自動車またはハイブリットカーなどの、低速走行時及び停車時に無音または微音量となる車両である。本発明の実施の形態に係る車両存在報知装置は、発音装置４０によって車両９の存在を報知する報知音を発音する装置である。発音装置４０は、ラジエータグリルの内側や車両ドアの内部などに搭載される。

図２は、発音装置４０の駆動に用いられる磁歪アクチュエータ４２の内部構造を模式的に示す断面図である。図２に示すように磁歪アクチュエータ４２は、上面中央部に貫通穴が形成された中空円柱状のケース４２４と、印加される磁界の強さに応じて軸方向に伸縮する磁歪素子４２２と、磁歪素子４２２の周囲に配置されて磁界を印加するコイル４２３と、磁歪素子４２２の上下端に配置されてバイアス磁界を印加する磁石４２６，４２７と、磁石４２６を介して磁歪素子４２２に固定され、ケース４２４の貫通穴から頂部が突出する振動ヘッド４２１と、振動ヘッド４２１に予加重を付与するコイルばね４２５とを備えて構成されている。なお、磁歪アクチュエータ４２の構成は図２に示した例に限定されるものではなく、任意の構成の磁歪アクチュエータを使用することができる。

図３は、磁歪アクチュエータ４２に用いられる磁歪素子４２２の磁歪現象を表した図である。磁歪素子４２２は、印加される磁界の強さに応じて軸方向に伸縮する超磁歪素子である。図３では、磁歪素子４２２に磁界を印加するために、コイル４２３に電圧源が接続されている。このとき、コイル４２３に電圧Ｖ_ｄｃを印加することで発生した磁界によって、磁歪素子４２２の軸方向の長さは、磁界が印加されていないときの長さＬから、変化量ΔＬ１だけ変化する。この長さの変化量ΔＬ１は、印加された磁界の大きさに応じて変化する。このように、外部より磁界が与えられることで、磁歪素子４２２が弾性変形する現象を磁歪現象と呼ぶ。

磁歪素子４２２は、磁歪現象によってコイル４２３に印加される電圧に対応した長さに変形し、振動ヘッド４２１は、磁歪素子４２２の長さの変化に応じて変位する。また、振動ヘッド４２１にはコイルばね４２５により予加重が付加されているので、コイル４２３に対して時間変化する電圧を印加することで、振動ヘッド４２１は当該電圧に対応した振動運動（軸方向に往復を行う振動運動）を行う。図４は、発音装置４０の発音原理を表した図である。発音装置４０は、振動板４１、磁歪アクチュエータ４２、及び支持具４３を備える。磁歪アクチュエータ４２は、支持具４３によって振動部位である振動ヘッド４２１が振動板４１に対して密着するように取り付けられている。よって、振動ヘッド４２１が磁歪現象により振動運動をすることで、振動板４１も振動する。この振動板４１の振動により、発音装置４０は報知音である音波Ｗ１を発音する。したがって、オーディオ信号などの時間変化する電圧をコイル４２３に印加することで、発音装置４０は当該時間変化する電圧に基づいて発音する。なお、図４において、支持具４３を振動板４１の四隅に取り付ける例を示したが、これは例示であり、本発明において発音装置４０は、磁歪アクチュエータ４２と振動板４１とが密着するよう配置されていればよい。

本発明の実施の形態に係る車両存在報知装置は、車両９に搭載されるため、車両９の走行振動やドアの開閉などによって生じる衝撃を受ける環境下で使用される。特に、車外に報知音を発音する発音装置４０は、ボンネットドア、乗降用ドア、及びトランクドアなどの車両の開閉部や、ラジエータグリルの内部などのエンジン周辺に搭載されることが想定されている。よって、発音装置４０は、ドアの開閉により生じる衝撃や走行振動の影響を強く受けてしまうので、磁歪アクチュエータ４２が支持具４３から外れるなど、振動ヘッド４２１が振動板４１から外れてしまう故障が発生する可能性がある。

また、このような故障が発生した場合、磁歪アクチュエータ４２はコイル４２３に印加された電圧により駆動しているため、磁歪アクチュエータ４２への電力ラインの断線を検知するような、磁歪アクチュエータ４２が駆動していないことを検知する方法では故障検知をすることができない。本発明の実施の形態に係る車両存在報知装置は、このような磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない故障状態（以下、所定の故障状態と称する）を検知する故障検知処理を行う故障検知装置を備える。

〈第１の実施形態〉
図５は、本発明の第１の実施形態に係る車両存在報知装置１の構成を概略的に示したブロック図である。車両存在報知装置１は、電流検出部１０、温度検出部１１、出力装置１２、車速検出部１５、制御部である制御装置２０、信号処理装置３０、及び発音装置４０を備えて構成されている。制御装置２０は、音源制御部２１、及び故障検知装置２２を備えて構成されている。故障検知装置２２は、取得手段である取得部２２１、検知手段である検知部２２２、設定手段である設定部２２３、及び情報出力手段である情報出力部２２４を備えて構成されている。信号処理装置３０は、音源３１、及びアンプ３２を備えて構成されている。発音装置４０は、磁歪アクチュエータ４２、及び振動板４１を備えて構成されている。車速検出部１５の出力は音源制御部２１の入力に接続されている。音源制御部２１の出力は信号処理装置３０の入力に接続されている。信号処理装置３０の出力は磁歪アクチュエータ４２の入力に接続されている。電流検出部１０の出力は取得部２２１の入力に接続されている。温度検出部１１の出力は取得部２２１の入力に接続されている。取得部２２１の出力は検知部２２２及び設定部２２３の入力に接続されている。設定部２２３の出力は検知部２２２の入力に接続されている。検知部２２２の出力は情報出力部２２４の入力に接続されている。情報出力部２２４の出力は出力装置１２の入力に接続されている。

車両存在報知装置１は、車両存在報知装置１が搭載された車両９の車速に応じて、車両９の存在を報知する報知音を発音する。具体的には、車速検出部１５は車両９の車速を検知し、当該車速の情報を信号Ｓ１３として音源制御部２１に向けて出力する。音源制御部２１は、車両９の車速が一定速度（例えば時速２０ｋｍ）未満である場合に、信号処理装置３０を制御する制御信号Ｓ１を信号処理装置３０に向けて出力する。音源３１は、信号処理装置３０に入力された制御信号Ｓ１に基づいて、予め登録されている音源データを含んだオーディオ信号をアンプ３２に向けて出力する。アンプ３２は、当該オーディオ信号を増幅し、オーディオ信号Ｓ２として発音装置４０に向けて出力する。なお、アンプ３２が行うオーディオ信号の増幅における増幅量は、制御信号Ｓ１に基づいて制御されてもよい。この場合、音源制御部２１が出力する制御信号Ｓ１に、アンプ３２の増幅量を制御する情報が含まれており、音源制御部２１は、アンプ３２で行われる信号増幅の制御も行う。そして、発音装置４０が発音する際の音圧は、このアンプ３２の増幅量に応じて設定される。

発音装置４０に入力されたオーディオ信号Ｓ２は、磁歪アクチュエータ４２が有するコイル４２３に入力される。オーディオ信号Ｓ２は時間変化する電圧信号であり、磁歪アクチュエータ４２は、オーディオ信号Ｓ２の電圧変化に応じて駆動することで、振動板４１を振動させる。よって、発音装置４０は、音源３１の出力した音声データに基づいた報知音を発音する。このように、車両存在報知装置１は、車両９の走行音が微量音または無音になる場合に、当該報知音を発音することにより、歩行者などの報知対象者に対して車両９の存在を報知する。そして、発音装置４０が報知音を発音する際に、故障検知装置２２は、所定の故障状態を検知する故障検知処理を行う。図６は、故障検知処理の処理手順を示すフローチャートである。以下、車両存在報知装置１の故障検知装置２２が行う故障検知処理を、図２〜６を参照しつつ説明する。

まず、ステップＳＰ１００において、故障検知装置２２は磁歪アクチュエータ４２の駆動に伴うデータを駆動データとして取得する。具体的には、取得部２２１は、電流検出部１０が検出した磁歪アクチュエータ４２の駆動に用いられる電流であるコイル４２３に流れる電流の電流値を取得する。電流検出部１０は、ホール電流センサやクランプメータなどの電界測定型の電流センサ、または分流電流計などの電圧測定型の電流センサであってよい。電流検出部１０は、検出した電流値の情報を信号Ｓ３として取得部２２１に向けて出力するので、取得部２２１は、信号Ｓ３により駆動データであるコイル４２３に流れる電流の電流値を取得する。取得部２２１は、取得した電流値の情報を信号Ｓ５及び信号Ｓ６として検知部２２２と設定部２２３とに向けてそれぞれ出力する。

次に、ステップＳＰ１１０において、検知部２２２は、取得部２２１が取得した駆動データに基づいて、発音装置４０が所定の故障状態であれば、当該所定の故障状態の検知を行う。具体的には、設定部２２３は、故障状態の検知に用いる所定の範囲の情報を信号Ｓ７として検知部２２２に向けて出力し、検知部２２２に対して当該所定の範囲を設定する。検知部２２２は、コイル４２３に流れる電流の電流値が当該所定の範囲内の値ではない場合に、発音装置４０は所定の故障状態であると検知する。この所定の故障状態の検知と所定の範囲の設定とに関する詳細は後述にて説明を行う。

次に、ステップＳＰ１２０において、検知部２２２は、発音装置４０が所定の故障状態であるか否かを判定する。発音装置４０が所定の故障状態である場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＹＥＳ」の場合）、検知部２２２は、発音装置４０が所定の故障状態である旨の情報を信号Ｓ８として情報出力部２２４に向けて出力する。そして、故障検知装置２２はステップＳＰ１３０の動作を行う。また一方、発音装置４０が所定の故障状態ではない場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＮＯ」の場合）、故障検知装置２２は故障検知処理を終了する。

発音装置４０が所定の故障状態であった場合、ステップＳＰ１３０において、情報出力部２２４は、発音装置４０が所定の故障状態である旨を報知するための故障情報を信号Ｓ９として出力装置１２に向けて出力する。

出力装置１２は、情報出力部２２４から入力された当該故障情報に基づいて、発音装置４０が故障状態である旨の情報を車両９の搭乗者に対して報知する。出力装置１２が行う故障状態の報知は、例えば、出力装置１２が音声出力装置である場合、音声メッセージによって「外部スピーカーが故障しています」などの音声による出力であってもよいし、ビープ音などの所定の警告音による出力であってもよい。また、出力装置１２がディスプレイである場合は、文字や記号により故障情報を表示するものであってもよいし、出力装置１２が警告ランプである場合は、警告ランプが点灯することにより、故障情報を車両９の搭乗者に出力してもよい。

以上のように、車両存在報知装置１は、故障検知装置２２を用いてステップＳＰ１００からステップＳＰ１３０にて示した故障検知処理を行う。故障検知装置２２は、発音装置４０が駆動している場合において、常に、または定期的に故障検知処理を行うので、車両存在報知装置１は発音装置４０が所定の故障状態になったことを随時検知する。

次に、検知部２２２が行う発音装置４０における所定の故障状態の検知と、設定部２２３が行う故障を検知するための所定の範囲の設定とについて説明する。前述にて説明したように、磁歪アクチュエータ４２の磁歪素子４２２は、印加された磁界の強さに応じて軸方向の長さが伸縮する。逆に、コイルばね４２５による予加重や振動板４１を振動させる負荷により、磁歪素子４２２に加わる圧力が変化し磁歪素子４２２の軸方向の長さが変化した場合、ビラリ効果により磁歪素子４２２の透磁率が変化する。この透磁率の変化によりコイル４２３内の磁束が変化するので、ファラデーの法則によりコイル４２３には逆起電力が発生する。図７は、磁歪素子４２２に加わる圧力の変化と逆起電力との関係について表した図である。図７においては、磁歪素子４２２に加わる圧力が変化したことにより、磁歪素子４２２の長さが長さＬから変化量ΔＬ２だけ変化している。このとき、コイル４２３には逆起電力Ｅ_０が発生する。

磁歪アクチュエータ４２を駆動させることによって振動板４１を振動させた場合、振動板４１を振動ヘッド４２１が振動させるときの反作用により、磁歪素子４２２に加わる圧力が変化する。図８は、振動板４１を振動させる場合の磁歪アクチュエータ４２を駆動させる電圧を表した図である。コイル４２３に時間変化する電圧Ｖを印加して振動板４１を振動させた場合、磁歪素子４２２の軸方向の長さの変化量は、磁歪現象による長さの変化と、磁歪素子４２２に加わる圧力変化に応じた長さの変化とに基づいた変化量ΔＬ３となる。この圧力変化によりコイル４２３には逆起電力Ｅが発生するので、磁歪アクチュエータ４２を駆動させる電圧は、コイル４２３に印加された電圧Ｖから逆起電力Ｅを差し引いた電圧となる。したがって、振動板４１を振動させている磁歪アクチュエータ４２において、コイル４２３に流れる電流は、印加された電圧Ｖから逆起電力Ｅを差し引いた電圧に基づいたものとなる。

一方、発音装置４０において、振動ヘッド４２１から振動板４１が外れる故障が発生した場合、振動板４１を振動させる反作用としての圧力変化がなくなるため、コイル４２３には振動板４１を振動させた負荷に起因する逆起電力が発生しない。よって、振動ヘッド４２１から振動板４１が外れる故障が発生した場合、コイル４２３に流れる電流は、振動板４１を振動させているとき（故障状態ではない正常な状態のとき）よりも大きな値となる。

図９は、各周波数の印加電圧における磁歪アクチュエータ４２の駆動に用いられる電流の一例をプロットした図である。図９において、電流Ｉ１は、発音装置４０が振動ヘッド４２１から振動板４１が外れる故障状態において磁歪アクチュエータ４２を駆動させた場合に、コイル４２３に流れる電流である。電流Ｉ２は、発音装置４０が正常な状態において磁歪アクチュエータ４２を駆動させた場合に、コイル４２３に流れる電流である。なお、図９において、コイル４２３に印加する電源電圧の実効値は、周波数が変わっても一定としている。図９で示したように、振動板４１から振動ヘッド４２１が外れる故障が発生すると、印加電圧の周波数にかかわらず、コイル４２３に流れる電流の値は故障前と比べ大きくなる。

図１０は、各周波数の印加電圧における故障時の電流変化率の一例をプロットした図である。図１０において、振動板４１から振動ヘッド４２１が外れる故障が発生すると、磁歪アクチュエータ４２の駆動に用いられる電流の値は、印加電圧の周波数（発音装置４０にて発音を行う音の周波数）が２００〜１０００Ｈｚの間であれば、故障していない状態の正常な電流値と比べ、概ね１２０〜１６０％となっている。よって、周波数が２００〜１０００Ｈｚの印加電圧で磁歪アクチュエータ４２を駆動させる場合であれば、故障状態を検出するための所定の範囲の上限値を、印加電圧の各周波数における故障していない状態での正常な電流値の平均値（発音装置４０が正常に駆動している状態であるときに取得部２２１が取得したコイル４２３に流れる電流値の所定期間における平均値。以下、当該平均値を正常電流値と称する）の１２０％に設定する。

図１１は、コイル４２３に流れる電流と所定の範囲との関係を例示した図である。図１１において、コイル４２３に印加される電圧の実効値は一定であり、設定部２２３が設定する所定の範囲Ａは、磁歪アクチュエータ４２が正常に振動板４１を振動させている状態において、コイル４２３に流れる電流の電流値がとりうる範囲となるように設定されている（例えば、正常電流値に対して１２０％の値を所定の範囲の上限値、８０％の値を下限値と設定する）。振動ヘッド４２１から振動板４１が外れる故障が起きた時刻Ｔ１以前の時間において、コイル４２３に流れる電流の電流値は所定の範囲Ａ内の値となる。また、故障が起きた時刻Ｔ１より後の時間においては、コイル４２３に流れる電流の電流値は、コイル４２３に発生する逆起電力が減少したことにより電流が増大し、所定の範囲Ａの上限値より大きくなる。

したがって、設定部２２３は検知部２２２に対して所定の範囲の上限値を上限閾値として設定し、検知部２２２は、取得部２２１が取得する電流値が、当該上限閾値より大きいか否かを判定する。そして、コイル４２３に流れる電流の電流値が当該上限閾値より大きいと判定した場合に、検知部２２２は、磁歪アクチュエータ４２が振動板４１を正常に振動させていない故障が発生したと検知する。

また、振動板４１から振動ヘッド４２１が外れる故障の検知について説明を行ったが、故障検知装置２２は、当該故障だけでなく、振動板４１に外部から物体が押しつけられている状態など、振動板４１の振動が阻害されるような圧力が加わる状態となり、発音装置４０が正常な発音をすることができなくなる故障も検知することが可能である。前述のように、振動板４１を振動させると、反作用によってコイル４２３に逆起電力が発生するので、振動板４１の振動が何らかの原因で阻害された場合、反作用としての負荷は大きくなり、当該逆起電力も大きくなる。したがって、コイル４２３に流れる電流の電流値は、発音装置４０が正常な動作をしている状態よりも小さいものとなる。

そこで、設定部２２３は、振動板４１の振動が阻害される負荷が振動板４１にかかった状態でコイル４２３に流れる電流の値と正常電流値とを区別することが可能な値を、所定の範囲の下限である下限閾値として設定する。そして、検知部２２２は、コイル４２３に流れる電流の値が当該下限閾値より小さいか否かを判定することで、振動板４１の振動が阻害される故障状態を検知する。

また、振動ヘッド４２１を振動板４１に密着させるための支持具４３に緩みが発生したり、振動板４１に亀裂が生ずるなど、振動ヘッド４２１が振動板４１から完全に外れてはいないが振動ヘッド４２１と振動板４１との接触に緩みがある状態が発生することがある。その場合も、振動ヘッド４２１が振動板４１を振動させる負荷が変わるため、コイル４２３に流れる電流の電流値に基づいて、当該電流値が所定の範囲の上限閾値より大きいか否か、及び所定の範囲の下限閾値より小さいか否かを判定することで、発音装置４０の故障を検知する。

このように、設定部２２３が、検知部２２２に対して所定の故障状態を検知するために所定の範囲の上限値と下限値とを設定し、検知部２２２が、磁歪アクチュエータ４２の駆動に用いられる電流であるコイル４２３に流れる電流の値が当該所定の範囲内であるかを判定することで所定の故障状態を検知する。当該所定の範囲は、振動板４１を振動させる反作用である駆動負荷によって変わるため、振動板４１の剛性などによって所定の範囲も変える必要がある。よって、振動板４１の材質や厚さなどに応じて、設定部２２３は当該所定の範囲を別途設定する。

なお、所定の故障状態の検知に用いる当該所定の範囲は、発音装置４０の温度によって調整が行われてもよい。具体的には、取得部２２１は、温度検出部１１が検出した発音装置４０の温度の情報を取得する。温度検出部１１は、熱電対センサやサーミスタなどの温度センサであり、発音装置４０の温度の検出を行い、当該温度の情報を信号Ｓ４として取得部２２１に向けて出力する。取得部２２１は、取得した発音装置４０の温度情報を信号Ｓ６として設定部２２３に向けて出力する。なお、本発明においては、取得部２２１が取得する温度情報は、発音装置４０の温度情報に限らず、車両９が予め備えている外気温センサによって検出した車両９の外気温の情報を取得部２２１が取得し、取得部２２１は当該外気温の情報を信号Ｓ６として設定部２２３に向けて出力してもよい。

磁歪アクチュエータ４２に用いられる磁歪素子４２２の磁歪性能やコイル４２３のコイル抵抗などは温度によって変化するので、発音装置４０の温度変化に伴って磁歪アクチュエータ４２の電流特性が変わることがある。そこで、設定部２２３は、発音装置４０の温度情報に基づいて、故障の検知に用いる所定の範囲を調整する。この調整は、設定部２２３が発音装置４０の温度ごとの調整値を記憶しており、温度情報に応じた調整値を用いて所定の範囲を調整するものであってもよい。例えば、発音装置４０の温度が２０℃における所定の範囲を、発音装置４０が２０℃における正常電流値の８０〜１２０％と設定していた場合であって、発音装置４０の温度が３０℃のときの調整値が−２％と設定されていたとすると、発音装置４０の温度が３０℃の場合における所定の範囲は、２０℃における正常電流値から７８〜１１８％となるよう設定してもよい。なお、発音装置４０は、車両９の乗車ドアの内部やラジエータグリルの内側といった外気温の影響を受けやすい箇所に搭載されるので、温度に応じた所定の範囲の調整においては、外気温を発音装置４０の温度とみなして、外気温に基づいて調整を行ってもよい。

また、所定の故障状態の検知に用いる所定の範囲は、取得部２２１が取得した電流値に基づいて設定しなくてもよい。設定部２２３は、印加電圧の周波数や振動板４１の材質及び厚さごとに、正常電流値のとりうる範囲を所定の範囲に関する情報として予め記憶していてもよい。この場合、当該記憶された所定の範囲の情報を検知部２２２に向けて出力し、所定の範囲として設定する（例えば、印加電圧が５００Ｈｚの場合、下限値が０．１Ａ及び上限値が０．２Ａとなるように所定の範囲を設定してもよい）。また、発音装置４０の温度に基づく当該所定の範囲に対する調整は、設定部２２３が発音装置４０の温度ごとに、それぞれ対応する所定の範囲の値を記憶しており、取得された温度情報に対応した所定の範囲の情報を、信号Ｓ７として検知部２２２に向けて出力するものであってもよい。

以上のように、車両存在報知装置１は、故障検知装置２２の行う故障検知処置により、コイル４２３に流れる電流の電流値を取得し、当該電流値が所定の範囲内の値であるか否かを判定することで、磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず磁歪アクチュエータ４２が振動板４１を正常に振動させていない所定の故障状態を検知することができる。また、設定部２２３が設定する所定の範囲を、磁歪アクチュエータ４２を駆動させる電圧の周波数帯ごとに変えることで、例示した周波数帯以外の周波数帯においても所定の故障状態の検知をすることができる。さらに、当該故障状態の検知において、温度検出部１１が検出した発音装置４０の温度情報を取得部２２１が取得し、設定部２２３が当該温度ごとに設定する所定の範囲を調整することで、発音装置４０の温度変化に対応して故障状態を適切に検知することができる。

また、発音装置４０が所定の故障状態であることを検知した場合は、情報出力部２２４が、発音装置４０が故障である旨の情報を出力するので、出力装置１２は車両９の搭乗者に対して当該故障状態の報知を行うことができる。よって、車両存在報知装置１は、発音装置４０が正常に発音してない状態で走行するという不適切な運転を防止することが可能である。

なお、本発明の第１の実施形態における制御装置２０は、車両９に搭載されたコンピュータであってもよい。電気自動車などである車両９には、車両９の動作を制御するコンピュータであるＥＣＵ（Electronic Control Unit）が搭載されている。本発明においては、制御装置２０としての機能をこのＥＣＵが有してもよい。図１２は、ＥＣＵ５０を用いる車両存在報知装置２の構成を概略的に示したブロック図である。ＥＣＵ５０は、情報処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリであるメモリ２２６とを有している。メモリ２２６はプログラム２２７を記憶している。そして、ＣＰＵ２２５は、メモリ２２６からプログラム２２７を読み込むことで、本発明の第１の実施形態にて示した制御装置２０として機能する。

〈第２の実施形態〉
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る車両存在報知装置３の構成を概略的に示したブロック図である。車両存在報知装置３は、電流検出部１０Ａ，１０Ｂ、出力装置１２、車速検出部１５、制御部である制御装置２０、信号処理装置３０、及び発音装置４０Ａ，４０Ｂを備えて構成されている。制御装置２０は、音源制御部２１、及び故障検知装置２２を備えて構成されている。故障検知装置２２は、取得手段である取得部２２１、検知手段である検知部２２２、設定手段である設定部２２３、及び情報出力手段である情報出力部２２４を備えて構成されている。信号処理装置３０は、音源３１、及びアンプ３２を備えて構成されている。発音装置４０Ａは、磁歪アクチュエータ４２Ａ、及び振動板４１Ａを備えて構成されている。発音装置４０Ｂは、磁歪アクチュエータ４２Ｂ、及び振動板４１Ｂを備えて構成されている。車速検出部１５の出力は音源制御部２１の入力に接続されている。音源制御部２１の出力は信号処理装置３０の入力に接続されている。信号処理装置３０の出力は磁歪アクチュエータ４２Ａ及び磁歪アクチュエータ４２Ｂの入力に接続されている。電流検出部１０Ａ及び電流検出部１０Ｂの出力は取得部２２１の入力に接続されている。取得部２２１の出力は検知部２２２及び設定部２２３の入力に接続されている。設定部２２３の出力は検知部２２２の入力に接続されている。検知部２２２の出力は情報出力部２２４の入力に接続されている。情報出力部２２４の出力は出力装置１２の入力に接続されている。

図１４は、車両存在報知装置３を搭載した車両９を模式的に例示した図である。発音装置４０Ａ及び発音装置４０Ｂは、例えば、車両９が備える別々の乗降用ドアに搭載された同種の発音装置である。図１３を参照して、車両存在報知装置３は、信号処理装置３０からオーディオ信号Ｓ２が入力されることで、複数の方向に（図１４の例では、左右の乗降用ドアからそれぞれ車両の左と右とに向けて）同じ報知音を同時に発音することで車両９の存在を報知する。車両存在報知装置３が発音装置４０Ａ及び発音装置４０Ｂを用いて、車両９の存在を報知する報知音を発音する動作については、本発明の第１の実施形態にて示した車両存在報知装置１の動作と同様である。

同じ車両に搭載されて同じ報知音を発音する同種の発音装置同士においては、温度環境などが似通っているため、互いに故障をしていない状態であれば、磁歪アクチュエータ４２Ａと磁歪アクチュエータ４２Ｂとの駆動に用いられる電流の電流値は似たような値となる。そこで、故障検知装置２２は、所定の故障状態を検知する発音装置とは他の発音装置における磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を参照して、発音装置の故障の検知に用いる所定の範囲を設定する故障検知処理を行う。当該故障検知処理は図６にて示した故障検知処理と同様のフローチャートにて行われる。以下、本発明の第２の実施形態において、故障検知装置２２が発音装置４０Ａの所定の故障状態を検知する場合における故障検知処理の説明を、図６及び図１３を参照しつつ行う。

まず、ステップＳＰ１００において、故障検知装置２２は、駆動データとして磁歪アクチュエータ４２Ａ及び磁歪アクチュエータ４２Ｂの駆動に用いられる電流の電流値をそれぞれ取得する。電流検出部１０Ａ，１０Ｂは、本発明の第１の実施形態にて示した電流検出部１０と同様のものであってよい。つまり、電流検出部１０Ａは磁歪アクチュエータ４２Ａの駆動に用いられる電流の電流値を検出し、信号Ｓ３Ａとして取得部２２１に向けて出力する。電流検出部１０Ｂは磁歪アクチュエータ４２Ｂの駆動に用いられる電流の電流値を検出し、信号Ｓ３Ｂとして取得部２２１に向けて出力する。取得部２２１は、信号Ｓ３Ａと信号Ｓ３Ｂとによって、磁歪アクチュエータ４２Ａ及び磁歪アクチュエータ４２Ｂの駆動に用いられる電流の電流値をそれぞれ取得する。そして、取得部２２１は、磁歪アクチュエータ４２Ａの駆動に用いられる電流の電流値の情報を信号Ｓ５として検知部２２２に向けて出力し、磁歪アクチュエータ４２Ｂの駆動に用いられる電流の電流値（発音装置４０Ｂが正常に駆動している状態であるときに取得部２２１が取得した磁歪アクチュエータ４２Ｂの駆動に用いられる電流値。以下、参照電流値と称する）の情報を信号Ｓ６として設定部２２３に向けて出力する。

次に、ステップＳＰ１１０において、故障検知装置２２は、発音装置４０Ａが所定の故障状態であれば、当該故障状態を検知する。設定部２２３は、参照電流値に基づいて、発音装置４０Ａの故障の検知に用いる所定の範囲の値を信号Ｓ７として検知部２２２に向けて出力し、検知部２２２に対して当該所定の範囲を設定する。この所定の範囲の設定は、他の発音装置が備える磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値に基づくこと以外、本発明の第１の実施形態にて示した所定の範囲の設定と同様のものであってよい。

図１５は、参照電流値に基づいて設定する所定の範囲の一例を示した図である。図１５において、磁歪アクチュエータ４２Ａの故障を検知するための所定の範囲である範囲Ｂは、磁歪アクチュエータ４２Ｂを駆動させるための電流Ｉ４の値（参照電流値）に基づいて設定されている（例えば、参照電流値を８０〜１２０％の値にした範囲を所定の範囲Ｂと設定する）。よって、参照電流値である電流Ｉ４の値が変化すれば、その値に応じて範囲Ｂも変化する。振動ヘッドから振動板４１Ａが外れる所定の故障が発生した時刻Ｔ２以前の時間においては、磁歪アクチュエータ４２Ａの駆動に用いられる電流Ｉ３は、範囲Ｂ内の値となっている。また、所定の故障が発生した時刻Ｔ２より後の時間においては、振動ヘッドから振動板４１Ａが外れたので、磁歪アクチュエータ４２Ａが有するコイルに発生していた逆起電力が小さくなったことにより、電流Ｉ３の値は範囲Ｂの上限より大きくなっている。

このように、設定部２２３が範囲Ｂの上限及び下限を上限閾値及び下限閾値として設定し、検知部２２２は、磁歪アクチュエータ４２Ａの駆動に用いられる電流の電流値が、当該上限閾値より大きいか、及び当該下限閾値よりも小さいか否かを判定する。そしてこの判定の結果、磁歪アクチュエータ４２Ａの駆動に用いられる電流の電流値が、当該上限閾値より大きいか、または当該下限閾値よりも小さければ、発音装置４０Ａが所定の故障状態であると検知する。つまり、参照電流値と、磁歪アクチュエータ４２Ａの駆動に用いられる電流の値との差が、所定の範囲によって設定された所定の閾値（所定の範囲を参照電流値の８０〜１２０％の値に設定した場合、当該所定の閾値とは、参照電流値の２０％分に相当する値）を超えた場合に、検知部２２２は発音装置４０Ａが所定の故障状態であると検知する。

次に、ステップＳＰ１２０において、検知部２２２は、発音装置４０Ａが所定の故障状態であるか否かを判定する。発音装置４０Ａが所定の故障状態である場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＹＥＳ」の場合）、検知部２２２は、発音装置４０Ａが所定の故障状態である旨の情報を情報出力部２２４に向けて出力する。そして、故障検知装置２２はステップＳＰ１３０の動作を行う。また一方、発音装置４０Ａが所定の故障状態ではない場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＮＯ」の場合）、故障検知装置２２は故障検知処理を終了する。

発音装置４０Ａが所定の故障状態であった場合、ステップＳＰ１３０において、情報出力部２２４は、発音装置４０Ａが所定の故障状態である旨を報知するための報知情報を信号Ｓ９として出力装置１２に向けて出力する。

出力装置１２は、情報出力部２２４から入力された当該報知情報に基づいて、発音装置４０Ａが所定の故障状態である旨の情報を搭乗者に対して報知する。この故障情報の報知は、本発明の第１の実施形態にて説明した故障情報の報知と同様のものであってよい。

以上のように、車両存在報知装置３は、故障検知装置２２を用いてステップＳＰ１００からステップＳＰ１３０にて示した故障検知処理を行う。故障検知装置２２は、発音装置４０Ａ，４０Ｂが駆動している場合において、常に、または定期的に故障検知処理を行うので、車両存在報知装置３は発音装置４０Ａが所定の故障状態になったことを随時検知する。

また、発音装置４０Ａの所定の故障状態を検知する場合を例示して説明したが、磁歪アクチュエータ４２Ａの駆動に用いられる電流の値を参照電流値とすることで、同様に磁歪アクチュエータ４２Ｂは駆動しているにもかかわらず磁歪アクチュエータ４２Ｂが振動板４１Ｂを正常に振動させていない所定の故障状態が発生したことを検知でき、発音装置４０Ｂが所定の故障状態であれば、発音装置４０Ｂが所定の故障状態である旨の情報を搭乗者に対して報知することが可能である。

発音装置４０Ａ及び発音装置４０Ｂにおける所定の故障状態の検出は、二つの磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を互いに用いて行うので、温度環境などが変化したことにより磁歪アクチュエータ４２Ａ及び磁歪アクチュエータ４２Ｂの電流特性が変化しても、磁歪アクチュエータ４２Ａ及び磁歪アクチュエータ４２Ｂの駆動に用いられる電流は共に同じような変化をする。よって、電流特性の変化に応じて設定を調整するために別途温度などの環境条件を検出する必要がない。

さらに、発音装置４０Ａまたは発音装置４０Ｂの所定の故障状態を検知した場合は、情報出力部２２４が、当該発音装置が故障である旨の情報を出力することで、出力装置１２は車両９の搭乗者に対して当該故障状態の報知を行うことができる。よって、車両存在報知装置３は、発音装置４０Ａまたは発音装置４０Ｂが正常に発音してない状態で走行するという不適切な運転を防止することが可能である。

なお、本発明の第２の実施形態における制御装置２０は、車両９に搭載されたコンピュータであってもよい。電気自動車などである車両９には、車両９の動作を制御するコンピュータであるＥＣＵ（Electronic Control Unit）が搭載されている。本発明においては、制御装置２０としての機能をこのＥＣＵが有してもよい。図１６は、ＥＣＵ５０を用いる車両存在報知装置４の構成を概略的に示したブロック図である。ＥＣＵ５０は、情報処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリであるメモリ２２６とを有している。メモリ２２６はプログラム２２７を記憶している。そして、ＣＰＵ２２５は、メモリ２２６からプログラム２２７を読み込むことで、本発明の第２の実施形態にて示した制御装置２０として機能する。

また、本発明の第２の実施形態において、車両存在報知装置３，４が、二つの発音装置を備え、当該二つの発音装置の故障状態を検知する場合を例示して説明を行ったが、本発明において、故障状態の検知対象である発音装置は二つに限らず、三つ以上であってもよい。発音装置が三つ以上の場合、複数の発音装置がそれぞれ有する磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値の平均値に基づいて、故障状態の検知に用いる所定の範囲を設定してもよい。

〈第３の実施形態〉
本発明の第３の実施形態に係る車両存在報知装置は、本発明の第１の実施形態に係る車両存在報知装置と同様に、車両９に搭載され、発音装置４０によって車両９の存在を報知する報知音を発音する装置である。本発明の第３の実施形態に係る車両存在報知装置が発音装置４０を用いて報知音を発音する動作については、本発明の第１の実施形態にて示した車両存在報知装置１の動作と同様である。

図１７は、本発明の第３の実施形態に係る車両存在報知装置５の構成を概略的に示したブロック図である。車両存在報知装置５は、出力装置１２、マイクロフォン１３、車速検出部１５、制御部である制御装置２０、信号処理装置３０、及び発音装置４０を備えて構成されている。制御装置２０は、音源制御部２１、及び故障検知装置２３を備えて構成されている。故障検知装置２３は、取得手段である取得部２２１、検知手段である検知部２２２、及び情報出力手段である情報出力部２２４を備えて構成されている。信号処理装置３０は、音源３１、及びアンプ３２を備えて構成されている。発音装置４０は、磁歪アクチュエータ４２、及び振動板４１を備えて構成されている。車速検出部１５の出力は音源制御部２１の入力に接続されている。音源制御部２１の出力は信号処理装置３０の入力に接続されている。信号処理装置３０の出力は磁歪アクチュエータ４２の入力に接続されている。音源３１の出力は取得部２２１の入力に接続されている。マイクロフォン１３の出力は取得部２２１の入力に接続されている。取得部２２１の出力は検知部２２２の入力に接続されている。検知部２２２の出力は情報出力部２２４の入力に接続されている。情報出力部２２４の出力は出力装置１２の入力に接続されている。

図１８は、車両存在報知装置５の駆動データの取得方法を模式的に示した図である。車両存在報知装置５は、発音装置４０が磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない所定の故障状態であることを検知するために、マイクロフォン１３によって、振動板４１が発する音波Ｗ１を受音データとして検出する。マイクロフォン１３は、一般的なマイクロフォンであってよく、音をデータとして検出できるものであればよい。当該受音データとは、音波Ｗ１の周波数成分やその振幅を含む時系列データである。そして、車両存在報知装置５の故障検知装置２３は、当該受音データを用いて故障検知処理を行う。当該故障検知処理は図６にて示した故障検知処理と同様のフローチャートにて行われる。以下、本発明の第３の実施形態に係る故障検知処理の説明を、図６及び図１７を参照しつつ行う。

まず、ステップＳＰ１００において、故障検知装置２３は、駆動データとして振動板４１が発する音の受音データを取得する。具体的には、マイクロフォン１３は、振動板４１が発する音を受音し、当該受音した音のデータ（受音データ）を信号Ｓ１０として取得部２２１に向けて出力する。取得部２２１は、信号Ｓ１０によって駆動データである受音データを取得する。また、音源３１は、磁歪アクチュエータ４２を駆動させるためのオーディオ信号を出力するのに用いた音源データを信号Ｓ１１として取得部２２１に向けて出力し、取得部２２１は当該音源データを取得する。そして、取得部２２１は、受音データ及び音源データの情報を信号Ｓ５として検知部２２２に向けて出力する。

次に、ステップＳＰ１１０において、故障検知装置２３は、発音装置４０が所定の故障状態であれば、当該故障状態を検知する。具体的には、検知部２２２は、信号Ｓ５により入力された音源データと受音データとを比較する。この比較は、音源データと受音データとに含まれる周波数成分や振幅などの特徴を比べるものである。音源データと受音データとの周波数成分の特徴が一致しない場合、検知部２２２は、振動板４１が音源データに基づいた発音を行っていない故障状態であることを検知する。また、音源データと受音データとの周波数成分の特徴が一致した場合であっても、音源データの振幅と受音データの振幅との比較を用いれば、振動板４１によって音源データに基づいた発音を行っているが、当該発音の音圧が不足している故障状態であると検知する。検知部２２２は、これらのような磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない故障状態であった場合、所定の故障状態であると検知する。

次に、ステップＳＰ１２０において、検知部２２２は、発音装置４０が所定の故障状態であるか否かを判定する。発音装置４０が所定の故障状態である場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＹＥＳ」の場合）、検知部２２２は、発音装置４０が所定の故障状態である旨の情報を、情報出力部２２４に向けて出力する。そして、故障検知装置２３はステップＳＰ１３０の動作を行う。また一方、発音装置４０が所定の故障状態でない場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＮＯ」の場合）、故障検知装置２３は故障検知処理を終了する。

発音装置４０が所定の故障状態であった場合、ステップＳＰ１３０において、情報出力部２２４は、発音装置４０が所定の故障状態である旨を報知するための報知情報を信号Ｓ９として出力装置１２に向けて出力する。

出力装置１２は、情報出力部２２４から入力された当該報知情報に基づいて、発音装置４０が故障状態である旨の情報を搭乗者に対して報知する。この故障情報の報知は、本発明の第１の実施形態にて説明した故障情報の報知と同様のものであってよい。

以上のように、車両存在報知装置５は、故障検知装置２３を用いてステップＳＰ１００からステップＳＰ１３０にて示した故障検知処理を行う。故障検知装置２３は、発音装置４０が駆動している場合において、常に、または定期的に故障検知処理を行うので、車両存在報知装置５は発音装置４０が所定の故障状態になったことを随時検知する。

したがって、車両存在報知装置５は、故障検知装置２３を用いて故障検知処理を行うことにより、発音装置４０が磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない所定の故障状態であれば、当該故障状態を検知することができる。

さらに、発音装置４０の所定の故障状態を検知した場合は、情報出力部２２４が発音装置４０が故障状態である旨の情報を出力することで、出力装置１２は車両９の搭乗者に対して当該故障状態の報知を行うことができる。よって、車両存在報知装置５は、発音装置４０が正常に発音してない状態で走行するという不適切な運転を防止することが可能である。

また、本発明の第３の実施形態に係る故障検知装置２３においては、受音データに対し、振動板４１が発生源ではない音の周波数成分をカットするフィルタリング処理などの音声処理を行ってもよい。当該音声処理により、振動板４１が発生源ではない音がマイクロフォン１３にて受音される状態であっても、発音装置４０の故障状態の検知を行うことが可能である。

なお、本発明の第３の実施形態における制御装置２０は、車両９に搭載されたコンピュータであってもよい。電気自動車などである車両９には、車両９の動作を制御するコンピュータであるＥＣＵ（Electronic Control Unit）が搭載されている。本発明においては、制御装置２０としての機能をこのＥＣＵが有してもよい。図１９は、ＥＣＵ５０を用いる車両存在報知装置６の構成を概略的に示したブロック図である。ＥＣＵ５０は、情報処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリであるメモリ２２６とを有している。メモリ２２６はプログラム２２７を記憶している。そして、ＣＰＵ２２５は、メモリ２２６からプログラム２２７を読み込むことで、本発明の第３の実施形態にて示した制御装置２０として機能する。

〈第４の実施形態〉
本発明の第４の実施形態に係る車両存在報知装置は、本発明の第１の実施形態に係る車両存在報知装置と同様に、車両９に搭載され、発音装置４０によって車両９の存在を報知する報知音を発音する装置である。本発明の第４の実施形態に係る車両存在報知装置が発音装置４０を用いて報知音を発音する動作については、本発明の第１の実施形態にて示した車両存在報知装置１の動作と同様である。

図２０は、本発明の第４の実施形態に係る車両存在報知装置７の構成を概略的に示したブロック図である。車両存在報知装置７は、出力装置１２、歪み検出部１４、車速検出部１５、制御部である制御装置２０、信号処理装置３０、及び発音装置４０を備えて構成されている。制御装置２０は、音源制御部２１、及び故障検知装置２３を備えて構成されている。故障検知装置２３は、取得手段である取得部２２１、検知手段である検知部２２２、及び情報出力手段である情報出力部２２４を備えて構成されている。信号処理装置３０は、音源３１、及びアンプ３２を備えて構成されている。発音装置４０は、磁歪アクチュエータ４２、及び振動板４１を備えて構成されている。車速検出部１５の出力は音源制御部２１の入力に接続されている。音源制御部２１の出力は信号処理装置３０の入力に接続されている。信号処理装置３０の出力は磁歪アクチュエータ４２の入力に接続されている。音源３１の出力は取得部２２１の入力に接続されている。歪み検出部１４の出力は取得部２２１の入力に接続されている。取得部２２１の出力は検知部２２２の入力に接続されている。検知部２２２の出力は情報出力部２２４の入力に接続されている。情報出力部２２４の出力は出力装置１２の入力に接続されている。

図２１は、車両存在報知装置７の駆動データの取得方法を模式的に示した図である。発音装置４０は、本発明の第１の実施形態において示した発音装置４０と同様の動作を行う。車両存在報知装置７は、発音装置４０が磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない所定の故障状態であることを検知するために、歪み検出部１４によって、振動する際に振動板４１に発生する歪みを歪みデータとして検出する。歪み検出部１４は、振動板４１に取り付けられ、振動板４１の歪みを検出する歪みゲージなどのセンサであってよい。当該歪みデータとは、振動板４１の振動により振動板４１に生ずる歪み（または歪み量）の時間変化を検出した時系列データである。そして、車両存在報知装置７の故障検知装置２３は、当該歪みデータを用いて故障検知処理を行う。当該故障検知処理は図６にて示した故障検知処理と同様のフローチャートにて行われる。以下、本発明の第４の実施形態に係る故障検知処理の説明を、図６及び図２０を参照しつつ行う。

まず、ステップＳＰ１００において、故障検知装置２３は、駆動データとして振動板４１に生ずる歪みの歪みデータを取得する。具体的には、歪み検出部１４は、振動板４１に生ずる歪み（または歪み量）を検出し、信号Ｓ１２として取得部２２１に向けて出力する。取得部２２１は、信号Ｓ１２によって駆動データである歪みデータを取得する。また、音源３１は、磁歪アクチュエータ４２を駆動させるためのオーディオ信号を出力するのに用いた音源データを信号Ｓ１１として取得部２２１に向けて出力し、取得部２２１は当該音源データを取得する。そして、取得部２２１は、歪みデータ及び音源データの情報を信号Ｓ５として検知部２２２に向けて出力する。

次に、ステップＳＰ１１０において、故障検知装置２３は、発音装置４０が所定の故障状態であれば、当該故障状態を検知する。具体的には、検知部２２２は、信号Ｓ５により入力された音源データと歪みデータとを比較する。この比較は、音源データと歪みデータとに含まれる周波数成分や振幅などの特徴を比べるものである。音源データと歪みデータとの周波数成分の特徴が一致しない場合、検知部２２２は、振動板４１が音源データに基づいた発音を行っていない故障状態であることを検知する。また、音源データと歪みデータとの周波数成分の特徴が一致した場合であっても、音源データと歪みデータとの振幅の比較を用いれば、振動板４１によって音源データに基づいた振動を行っているが、当該振動の振幅が不足している故障状態（発音装置４０が音量不足になる故障状態）を検知する。検知部２２２は、これらのような磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない故障状態であった場合、所定の故障状態であると検知する。

さらに、音源データと歪みデータとの比較を用いれば、振動板４１が不測の外圧を受けて発音装置４０が正常に発音できなくなった場合、当該外圧によって振動板４１に発生する歪みを検出できる。したがって、故障検知装置２３は、振動板４１が不測の外圧を受けて発音装置４０が正常に発音できなくなる故障状態を検知することができる。

次に、ステップＳＰ１２０において、検知部２２２は、発音装置４０が所定の故障状態であるか否かを判定する。発音装置４０が所定の故障状態である場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＹＥＳ」の場合）、検知部２２２は、発音装置４０が所定の故障状態である旨の情報を、情報出力部２２４に向けて出力する。そして、故障検知装置２３はステップＳＰ１３０の動作を行う。また一方、発音装置４０が所定の故障状態でない場合（つまり、ステップＳＰ１２０における判定結果が「ＮＯ」の場合）、故障検知装置２３は故障検知処理を終了する。

発音装置４０が所定の故障状態であった場合、ステップＳＰ１３０において、情報出力部２２４は、発音装置４０が故障状態である旨を報知するための報知情報を信号Ｓ９として出力装置１２に向けて出力する。

出力装置１２は、情報出力部２２４から入力された当該報知情報に基づいて、発音装置４０が故障状態である旨の情報を搭乗者に対して報知する。この故障情報の報知は、本発明の第１の実施形態にて説明した故障情報の報知と同様のものであってよい。

以上のように、車両存在報知装置７は、故障検知装置２３を用いてステップＳＰ１００からステップＳＰ１３０にて示した故障検知処理を行う。故障検知装置２３は、発音装置４０が駆動している場合において、常に、または定期的に故障検知処理を行うので、車両存在報知装置７は発音装置４０が所定の故障状態になったことを随時検知する。

したがって、車両存在報知装置７は、故障検知装置２３を用いて故障検知処理を行うことにより、発音装置４０が磁歪アクチュエータ４２は駆動しているにもかかわらず振動板４１が正常に振動していない所定の故障状態であれば、当該故障状態を検知することができる。

さらに、発音装置４０の故障状態を検知した場合は、情報出力部２２４が発音装置４０が故障状態である旨の情報を出力することで、出力装置１２は車両９の搭乗者に対して当該故障状態の報知を行うことができる。よって、車両存在報知装置７は、発音装置４０が正常に発音してない状態で走行するという不適切な運転を防止することが可能である。

なお、本発明の第４の実施形態における制御装置２０は、車両９に搭載されたコンピュータであってもよい。電気自動車などである車両９には、車両９の動作を制御するコンピュータであるＥＣＵ（Electronic Control Unit）が搭載されている。本発明においては、制御装置２０としての機能をこのＥＣＵが有してもよい。図２２は、ＥＣＵ５０を用いる車両存在報知装置８の構成を概略的に示したブロック図である。ＥＣＵ５０は、情報処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリであるメモリ２２６とを有している。メモリ２２６はプログラム２２７を記憶している。そして、ＣＰＵ２２５は、メモリ２２６からプログラム２２７を読み込むことで、本発明の第４の実施形態にて示した制御装置２０として機能する。

また、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２，３，４，５，６，７，８ 車両存在報知装置
９ 車両
１０，１０Ａ，１０Ｂ 電流検出部
１１ 温度検出部
１２ 出力装置
１３ マイクロフォン
１４ 歪み検出部
２０ 制御装置
２２，２３ 故障検知装置
２２１ 取得部
２２２ 検知部
２２３ 設定部
２２４ 情報出力部
２２５ ＣＰＵ
２２６ メモリ
２２７ プログラム
３０ 信号処理装置
３１ 音源
３２ アンプ
４０，４０Ａ，４０Ｂ 発音装置
４１，４１Ａ，４１Ｂ 振動板
４２，４２Ａ，４２Ｂ 磁歪アクチュエータ
５０ ＥＣＵ

Claims (9)

1. 磁歪アクチュエータが振動板を振動させることで車両の存在を報知する報知音を発音する発音装置の故障を検知するための故障検知装置であって、
   前記発音装置の駆動に伴うデータを取得する取得手段と、
   前記データに基づいて、前記磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず前記振動板が正常に振動していない故障状態を検知する検知手段と、
   を備える、故障検知装置。
2. 前記磁歪アクチュエータが前記振動板を振動させるための駆動負荷に対応した所定の範囲を、前記検知手段に対して設定する設定手段をさらに備え、
   前記取得手段は、前記データとして前記磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値を取得し、
   前記検知手段は、前記電流の値が前記所定の範囲内の値ではない場合に、前記発音装置が前記故障状態であると検知する、請求項１に記載の故障検知装置。
3. 前記取得手段は、前記発音装置の温度情報を取得し、
   前記設定手段は、前記温度情報に基づいて、前記所定の範囲の調整を行う、請求項２に記載の故障検知装置。
4. 前記車両は、前記発音装置と同種の発音装置である他の発音装置をさらに備え、
   前記取得手段は、前記他の発音装置が有する磁歪アクチュエータの駆動に用いられる電流の値である参照電流値を取得し、
   前記設定手段は、前記参照電流値に基づいて、前記所定の範囲を設定する、請求項２に記載の故障検知装置。
5. 前記取得手段は、前記データとして前記発音装置による発音を受音した受音データを取得し、
   前記検知手段は、前記受音データと前記発音装置が前記報知音を発音するのに用いる音源データとを比較した比較結果に基づいて、前記発音装置が前記故障状態であることを検知する、請求項１に記載の故障検知装置。
6. 前記取得手段は、前記データとして前記振動板の歪みの時間変化に関する歪みデータを取得し、
   前記検知手段は、前記歪みデータと前記発音装置が前記報知音を発音するのに用いる音源データとを比較した比較結果に基づいて、前記発音装置が前記故障状態であることを検知する、請求項１に記載の故障検知装置。
7. 前記発音装置が前記故障状態である場合に、前記発音装置が前記故障状態である旨の情報を出力する情報出力手段をさらに備える、請求項１から６のいずれか一つに記載の故障検知装置。
8. 車両に搭載されて当該車両の存在を報知する車両存在報知装置であって、
   所定の報知音に関する音源データを出力する音源と、
   前記音源データに基づいて磁歪アクチュエータを駆動させることにより、振動板を振動させることで前記所定の報知音を発音する発音装置と、
   前記発音装置の駆動に伴う駆動データを取得し、当該駆動データに基づいて、前記磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず前記振動板が正常に振動していない所定の故障状態を検知する制御部と、
   を備える、車両存在報知装置。
9. 磁歪アクチュエータが振動板を振動させることで車両の存在を報知する報知音を発音装置から発音する車両存在報知装置に搭載されるコンピュータを、
   前記発音装置の駆動に伴うデータを取得する取得手段と、
   前記データに基づいて、前記磁歪アクチュエータが駆動しているにもかかわらず前記振動板が正常に振動していない故障状態を検知する検知手段と、
   として機能させるための、プログラム。

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