JP2012171461A

JP2012171461A - 車両接近警報装置

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Publication number: JP2012171461A
Application number: JP2011034721A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Tsuzuki; 治幸都築; Hiromitsu Ukai; 洋充鵜飼
Original assignee: Anden Co Ltd
Current assignee: Denso Electronics Corp
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2031-02-21
Also published as: JP5522081B2

Abstract

【課題】発音音圧を下げる場合に、放射ノイズの増加を抑制しつつ、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制できる車両接近警報装置を提供する。
【解決手段】発生音圧に応じて電圧制御部２２によりＰＷＭ出力の電圧レベルを変化させる。このようにすれば、ＰＷＭ出力のパルス幅のみによって音圧レベルを制御する場合のように、ＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくなることでＳ／Ｎ比が低下して音圧が不十分になることを防止することができる。そして、このような制御形態とする場合には、Ｓ／Ｎ比向上策としてＰＷＭ出力器２１ｂのキャリア周波数を上げなくてもよくなり、従来のＳ／Ｎ比が低下するために仕方なくキャリア周波数を上げていた場合のように、その背反による放射ノイズの問題が発生しないようにできる。このため、従来と比較して放射ノイズの対策回路を簡略化できるという効果も得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両から音声を発生させることにより、車両が接近していることを周囲に警報する車両接近警報装置に関するものである。

従来より、車両が接近していることを周囲に警報する車両接近警報装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この車両接近警報装置では、発音方法として、メモリに格納したＰＣＭ（パルス符号変調）などのデータ、つまり音声の大きさをデータコードに変換して符号化したものをそのサンプリング周期毎にＤ／Ａ変換器やＰＷＭ出力器にセットして発音するという方法が用いられている。

また、車両接近警報装置においては、周囲の人に車両の走行状態を想起させる目的で、車速やアクセル開閉操作に応じて発音する音圧を制御するものがある。具体的には、車速やアクセル開閉操作に応じてＰＷＭ出力器でのＰＷＭ出力を変化させ、これに基づいて発音する音圧を制御している。

また、発音停止状態から発音を開始する時に所望の音圧での発音を０％の状態から急に１００％の状態にしたり、逆に、発音中の状態から発音停止状態にする時に所望の音圧での発音を１００％の状態から急に０％の状態にしたりすると、周囲の歩行者を驚かせることが懸念される。このため、音圧変化を細かくし、音圧を滑らかに変化させるというフェードイン・フェードアウト制御を行っている。この場合にも、ＰＷＭ出力器でのＰＷＭ出力を変化させ、これに基づいて発音する音圧を制御している。

特開２００５−２１５５４４号公報特開２００７−３８９３７号公報特開２００９−１０１８９５号公報

しかしながら、ＰＷＭ出力器でのＰＷＭ出力の変化に基づいて車両の走行状態に対応した音圧制御を行う場合、ＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくなり、その結果、Ｓ／Ｎ（Signal／Noise）比が低下し、発音が不十分になり、発音できなくなる可能性がある。

これに対して、Ｓ／Ｎ比向上策として、ＰＷＭ出力器のキャリア周波数を上げることが挙げられるが、放射ノイズが増えてしまうという背反があった。

本発明は上記点に鑑みて、発音音圧を下げる場合に、放射ノイズの増加を抑制しつつ、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制できる車両接近警報装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両に搭載された発音体（３）からの発音の音圧を制御することで、車両の接近を警報する車両接近警報装置において、車両の走行状態に対応付けて走行状態に対応する音圧レベルの関係を記憶するメモリを有すると共に、車両の走行状態を示す走行状態検知信号を入力し、該走行状態検知信号が示す車両の走行状態に対応する音圧レベルを算出して、該音圧レベルに対応する制御信号を出力する制御信号出力部（２１ａ）と、発音体（３）での発音を行わせるためのＰＷＭ出力を発生させるＰＷＭ出力器（２１ｂ）とを有するマイコン（２１）と、制御信号出力部（２１ａ）からの制御信号に基づいて、ＰＷＭ出力器（２１ｂ）からのＰＷＭ出力の電圧レベルを変化させて出力する電圧制御部（２２）と、電圧制御部（２２）にて電圧レベルが変化させられたＰＷＭ出力からノイズ成分を除去して出力するフィルタ手段（２３）と、フィルタ手段（２３）の出力に対応する電流を発音体（３）に流すアンプ（２４）とを備えていることを特徴としている。

このように、発生する音圧レベルに応じて、電圧制御部（２２）でＰＷＭ出力の電圧レベルを変化させるようにしている。このため、ＰＷＭ出力のパルス幅のみによって音圧レベルを制御する場合のように、ＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくなることでＳ／Ｎ比が低下して音圧が不十分になることを防止することができる。そして、このような制御形態とする場合には、Ｓ／Ｎ比向上策としてＰＷＭ出力器（２１ｂ）のキャリア周波数を上げなくてもよくなり、従来のＳ／Ｎ比が低下するために仕方なくキャリア周波数を上げていた場合のように、その背反による放射ノイズの問題が発生しないようにできる。このため、従来と比較して放射ノイズの対策回路を簡略化できるという効果も得られる。

具体的には、請求項２に記載したように、制御信号出力部（２１ａ）は、走行状態検知信号が示す車両の走行状態に基づいて、車両の接近がより速くなるほど音圧レベルを高くすることを示す制御信号を出力し、電源制御部（２２）は、音圧レベルが小さくなるほど、ＰＷＭ出力器（２１ｂ）からのＰＷＭ出力の電圧レベルを小さくする。

また、請求項３に記載したように、ＰＷＭ出力器（２１ｂ）にて、車両の走行状態に対応する音圧レベルに基づいてＰＷＭ出力のパルス幅を変化させ、音圧レベルが小さくなるほどＰＷＭ出力のパルス幅を小さくするようにしても良い。

このように、電圧制御部（２２）での電圧レベルの制御のみを行うだけでなく、走行状態に応じてＰＷＭ出力器（２１ｂ）でのＰＷＭ出力のパルス幅を変更するようにしても良い。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかる車両接近警報装置を含む車両接近警報システムのブロック図である。ＰＷＭ出力の電圧レベルを電圧制御部で制御した後の電圧波形とＡＭＰを通じてスピーカに流される電流の波形を示した図である。従来のようにＰＷＭ制御によるパルス幅変調のみによってスピーカに流される電流を制御する場合のＰＷＭ出力の電圧波形とスピーカに流される電流の波形を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態にかかる車両接近警報装置を含む車両接近警報システムのブロック図である。この図を参照して、本実施形態にかかる車両用接近警報装置を含む車両接近警報システムについて説明する。

図１に示すように、車両接近警報システムは、各種センサ１ａ、１ｂと車両接近警報装置２およびスピーカ３とを有した構成とされている。車両接近警報システムでは、車両接近警報装置２が各種センサ１ａ、１ｂから伝えられる走行状態検知信号に基づいて、発音体であるスピーカ３からの発音を行うことで、車両の接近を周囲の歩行者などに警報する。なお、ここでは、車両接近警報装置２をスピーカ３と別体としているが、スピーカ３を車両接近警報装置２と一体化した構成としても良い。

各種センサ１ａ、１ｂは、車両の走行状態取得手段を構成するものである、各種センサ１ａ、１ｂとしては、車速センサ１ａやアクセル開度センサ１ｂが備えられている。車速センサ１ａは、車両の走行状態検知信号として車速を示す検知信号を出力し、アクセル開度センサ１ｂは、車両の走行状態検知信号としてアクセル開度を示す検知信号を出力している。このため、車両接近警報装置２は、これら車速やアクセル開度を示す検知信号を走行状態検知信号として入力し、車速やアクセル開度などの車両の走行状態に応じて発音の制御を行う。

車両接近警報装置２は、マイコン２１と電圧制御部２２とローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）２３およびパワーアンプ（以下、ＡＭＰという）２４を有している。

マイコン２１は、図示しないメモリを有していると共に、デジタルアナログコンバータ（以下、ＤＡＣという）２１ａおよびＰＷＭ出力器２１ｂを有した構成とされている。メモリには、発音の制御プログラムやＰＣＭなどのデータ、例えば、走行状態検知信号が示す車両の走行状態に対応付けた音圧レベルの演算式もしくはマップなどに加えて、音圧レベルに応じたＰＷＭ出力のパルス幅などが記憶されている。この記憶内容を用いて、マイコン２１は、走行状態検知信号が示す車両の走行状態に対応する音圧レベルをサンプリング周期毎に読み出すなどによって算出し、算出された音圧レベルをＰＷＭ出力器２１にセットしてその音圧レベルに対応するＰＷＭ出力をＰＷＭ出力器２１ｂから出力させる。基本的には、音圧レベルは、車速が早くなればなるほど、またアクセル開度が大きくなるほど、高くなるように設定される。つまり、車両が歩行者などに接近するのがより速くなるほど、音圧レベルを高めることで歩行者などに車両の接近が近づいていることが感知し易くなるようにしている。

また、マイコン２１は、ＤＡＣ２１ａから電圧制御部２２で発生させる電圧を制御するための制御信号を出力している。具体的には、上記のように算出された音圧レベルに応じて、ＤＡＣ２１ａから出力される制御信号を変化させており、発音する音圧レベルが上昇していくと電圧制御部２２で発生させる電圧レベルが高くなり、発音する音圧レベルが低下していくと電圧制御部２２で発生させる電圧レベルが小さくなるように、制御信号を変化させている。

電圧制御部２２は、ＤＡＣ２１ａから伝えられる制御信号に基づいてＰＷＭ出力の電圧レベルを変化させるもので、制御信号が指示する電圧レベルにＰＷＭ出力の電圧レベルを変化させる。したがって、例えば発音する音圧レベルが小さくなるほどＰＷＭ出力の電圧レベルが小さくされ、電圧制御部２２から出力される。

ＬＰＦ２３は、フィルタ手段に相当し、高周波のノイズ成分を除去して電圧制御部２２を介して伝えられるＰＷＭ出力器２１ｂの出力に対応する出力を発生させる。例えば、ＬＰＦ２３は、内蔵のコンデンサに電圧制御部２２の出力に対応する電圧を蓄え、それをＡＭＰ２４に出力している。

ＡＭＰ２４は、図示しない定電圧源からの電圧印加に基づいてＬＰＦ２３の出力と対応する電流をスピーカ３に流す。スピーカ３が発音する音圧は、ＡＭＰ２４から供給される電流の大きさ（振幅）に応じて決まり、ＡＭＰ２４から供給される電流の大きさは、ＰＷＭ出力に対応するＬＰＦ２３の出力波形によって決まる。このため、電圧制御部２２での電圧レベルの調整に基づいてＡＭＰ２４が流す電流を変化させるられる。このとき、電圧制御部２２による電圧レベルの調整が無ければ、ＰＷＭ出力器２１ｂのＰＷＭ出力のパルス幅のみによってＡＭＰ２４が流す電流を変化させることになるため、その電流が小さい場合にはＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくなり過ぎる。しかしながら、電圧制御部２２によってＰＷＭ出力の電圧レベルを可変にしているため、ＡＭＰ２４が流す電流が小さい場合にも、ＰＷＭ出力のパルス幅を極端に小さくしなくても済むようになる。

図２は、本実施形態のＰＷＭ出力の電圧レベルを電圧制御部２２で制御した後の電圧波形とＡＭＰ２４を通じてスピーカ３に流される電流の波形を示した図である。また、図３は、比較例であり、従来のようにＰＷＭ制御によるパルス幅変調のみによってスピーカに流される電流を制御する場合のＰＷＭ出力の電圧波形とスピーカに流される電流の波形を示す図である。なお、図２では、走行状態に応じて音圧レベルが変化したときの様子示しているため、実際にはＰＷＭ出力のパルス幅も走行状態に応じて変化しているが、ここでは電圧制御部２２での電圧レベルの制御のイメージが容易になるように、ＰＷＭ出力のパルス幅については変化させていない図としてある。

図３に示す従来のようなＰＷＭ制御によるパルス幅変調のみによってスピーカに流される電流を制御する場合には、音圧レベルが１００％から５０％、２５％、１２．５％と低下するに従ってスピーカに流される電流が小さくなり、その電流を発生させるためのＰＷＭ出力のパルス幅も徐々に小さくなっていく。そして、音圧レベルが小さくなって、例えば２５％以下になると、ＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくなり、スピーカに流される電流波形が滑らかにならず、段々の階段状で変化するようになる。すなわち、ＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくなってＳ／Ｎ比が低下してしまうために、このような現象が発生してしまう。このため、発音が不十分になり、発音できなくなる可能性がある。

これに対して、本実施形態のような制御を行う場合、図２に示すように、音圧レベルが１００％から５０％、２５％、１２．５％と低下しても、ＰＷＭ出力の電圧レベルが電圧制御部２２によって低下させられることで、ＰＷＭ出力のパルス幅について極端に小さくならないようにできる。このため、スピーカ３に流される電流波形が滑らかになり、所望の振幅とすることが可能となる。すなわち、ＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくならないため、Ｓ／Ｎ比が低下することを抑制でき、スピーカ３に流される電流波形が滑らかなままにできる。このため、発音が不十分になることを防止でき、スピーカ３からの発音により、歩行者などの周囲に対して確実に車両の接近を警告することが可能となる。

また、フェードイン・フェードアウト制御を行う場合にも、発音停止状態から発音を開始する時に所望の音圧での発音を０％の状態から徐々に１００％の状態にしたり、逆に、発音中の状態から発音停止状態にする時に所望の音圧での発音を１００％の状態から徐々に０％の状態にする際に、電圧制御部２２の出力の電圧レベルを徐々に上昇もしくは徐々に低下させるように電圧制御部２２に対して制御信号を送るようにしている。これにより、フェードイン・フェードアウト制御において音圧を極端に小さくする場合も、Ｓ／Ｎ比が低下することを抑制でき、上記効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、発生音圧に応じて電圧制御部２２によりＰＷＭ出力の電圧レベルを変化させるようにしている。このため、ＰＷＭ出力のパルス幅のみによって音圧レベルを制御する場合のように、ＰＷＭ出力のパルス幅が極端に小さくなることでＳ／Ｎ比が低下して音圧が不十分になることを防止することができる。そして、このような制御形態とする場合には、Ｓ／Ｎ比向上策としてＰＷＭ出力器２１ｂのキャリア周波数を上げなくてもよくなり、従来のＳ／Ｎ比が低下するために仕方なくキャリア周波数を上げていた場合のように、その背反による放射ノイズの問題が発生しないようにできる。このため、従来と比較して放射ノイズの対策回路を簡略化できるという効果も得られる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、電圧制御部２２にて出力の電圧レベルを０〜所定電圧の範囲で変化させることを想定した場合として図２を示した。しかしながら、電圧制御部２２による電圧レベルの制御可能な電圧下限値が０よりも大きい値となっているときには、電圧下限値〜電圧上限値の範囲内で行われても良い。

また、上記実施形態では、走行状態に応じてＰＷＭ出力器２１ｂでのＰＷＭ出力のパルス幅を変更するようにしているが、電圧制御部２２での電圧レベルの制御のみを行うようにしても良い。

１ａ車速センサ
１ｂアクセル開度センサ
２車両接近警報装置
３スピーカ
２１マイコン
２１ａＤＡＣ
２１ｂＰＷＭ出力器
２２電圧制御部
２３ＬＰＦ
２４ＡＭＰ

Claims

車両に搭載された発音体（３）からの発音の音圧を制御することで、前記車両の接近を警報する車両接近警報装置において、
前記車両の走行状態に対応付けて走行状態に対応する音圧レベルの関係を記憶するメモリを有すると共に、前記車両の走行状態を示す走行状態検知信号を入力し、該走行状態検知信号が示す前記車両の走行状態に対応する音圧レベルを算出して、該音圧レベルに対応する制御信号を出力する制御信号出力部（２１ａ）と、前記発音体（３）での発音を行わせるためのＰＷＭ出力を発生させるＰＷＭ出力器（２１ｂ）とを有するマイコン（２１）と、
前記制御信号出力部（２１ａ）からの制御信号に基づいて、前記ＰＷＭ出力器（２１ｂ）からのＰＷＭ出力の電圧レベルを変化させて出力する電圧制御部（２２）と、
前記電圧制御部（２２）にて電圧レベルが変化させられたＰＷＭ出力からノイズ成分を除去して出力するフィルタ手段（２３）と、
前記フィルタ手段（２３）の出力に対応する電流を前記発音体（３）に流すアンプ（２４）とを備えていることを特徴とする車両接近警報装置。
前記制御信号出力部（２１ａ）は、前記走行状態検知信号が示す前記車両の走行状態に基づいて、前記車両の接近が速くなるほど音圧レベルを高くすることを示す前記制御信号を出力し、
前記電源制御部（２２）は、前記音圧レベルが小さくなるほど、前記前記ＰＷＭ出力器（２１ｂ）からのＰＷＭ出力の電圧レベルを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両接近警報装置。
前記ＰＷＭ出力器（２１ｂ）は、前記車両の走行状態に対応する音圧レベルに基づいてＰＷＭ出力のパルス幅を変化させ、前記音圧レベルが小さくなるほどＰＷＭ出力のパルス幅を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の車両接近警報装置。