JP2012218661A - 車両接近警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より実際のアクセル操作状態に合った発音が行えるようにすることで、歩行者にアクセル操作状態が的確に認識できるようにする。
【解決手段】アクセル開度が第１所定値以下のときには音圧上昇率を徐々に、かつ、緩やかに高くし、第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲では第１所定値以下の時よりも音圧上昇率の上昇勾配を大きくし、アクセル開度が第２所定値から第３所定値の範囲では音圧上昇率の上昇勾配を小さくし、さらに第３所定値より大きい範囲では音圧上昇率を最大値で飽和させるような曲線を用いる。これにより、アクセル開度の低い領域、特にアクセルの遊びの範囲ではほとんど音圧に変化がなく、アクセル開度の発生頻度が高く、車両接近警報装置２による発音が特に必要な範囲では音圧変化を大きくすることが可能となる。したがって、より歩行者に運転者によるアクセル操作状態を認識し易くすることができる。
【選択図】図２

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。

近年、電気自動車（ＥＶ車）やハイブリッド車（ＨＶ車）などでは、その構造的に発生騒音が小さく、これらの車両の接近を歩行者が気付き難いということから、歩行者など周囲に車両が近くにいるという認知度を上げるために擬似走行音を発生させる車両接近警報装置が搭載されつつある。車両接近警報装置では、ロードノイズが小さな低速走行時に、運転者のアクセル操作状態や車両の走行状態によって音声周波数や音圧を変化させるなどの加工を加えることで、歩行者への認知度の向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、車両接近警報装置では、運転者が操作するアクセル開度に応じて発音する音圧を制御している。図３は、アクセル開度に対する音圧上昇率の関係を示したグラフである。音圧上昇率は、アクセルオフおよびブレーキオフの際の音を基準音圧として、その基準音圧に対して何倍の音圧で発音するかを示している。

この図に示すように、音圧上昇率は、アクセル開度が大きくなるに従って正比例の関係で上昇させられるように設計されている。つまり、アクセル開度に対して音圧上昇率が線形的に変化させられるようにしている。これにより、運転者が操作するアクセル開度に応じて発音する音圧が制御される。

特開２００９−３５１９５号公報

しかしながら、アクセル開度の低い領域はアクセルの遊びがあること、アクセル開度の高い領域は車両接近通報装置による発音が必要な市街地走行などでほとんど使用されないことなどにより、アクセル開度の０〜１００％の変化に対して線形的に音圧上昇率を設定したのでは、音圧の変化がアクセル操作状態と一致しなくなる。このため、運転者のアクセル操作状態を歩行者が認識し難いという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、より実際のアクセル操作状態に合った発音が行えるようにすることで、歩行者にアクセル操作状態が的確に認識できるように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、アクセル操作状態に対応付けて、該アクセル操作状態と音圧との関係を示す関数式もしくはマップを記憶するメモリを有すると共に、アクセル操作状態を示す操作状態検知信号を入力し、該操作状態検知信号が示すアクセル操作状態に対応する音圧を算出して、該音圧に対応する発音出力を発生させる出力部（２１ａ）を有するマイコン（２１）と、出力部（２１ａ）から発生させられた発音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、アクセル操作状態と音圧との関係は、アクセル操作状態が第１所定値よりも小さいときには音圧が徐々に、かつ、緩やかに高くなり、第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲では音圧が第１所定値よりも大きな上昇勾配で高くなり、第２所定値以上かつ第３所定値以下の範囲では第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲のときよりも音圧の上昇勾配が小さくなり、第３所定値を超える範囲では音圧が最大値で飽和する曲線とされていることを特徴としている。

このように、アクセル操作状態が第１所定値以下のときには音圧を徐々に、かつ、緩やかに高くし、第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲では第１所定値以下の時よりも音圧の上昇勾配を大きくし、第２所定値から第３所定値の範囲では音圧の上昇勾配を小さくし、さらに第３所定値より大きい範囲では音圧を最大値で飽和させるような曲線を用いている。このため、アクセル操作の発生頻度の低い領域、特にアクセルの遊びの範囲ではほとんど音圧に変化がなく、アクセル操作の発生頻度が高く、発音が特に必要な範囲では音圧変化を大きくすることが可能となる。したがって、より実際のアクセル操作状態に合った発音が行えるようにすることが可能となり、より歩行者に運転者によるアクセル操作状態を認識し易くすることができる。

例えば、請求項２に記載したように、マイコン（２１）は、アクセル操作状態と音圧との関係として、アクセル操作状態と音圧上昇率との関係を記憶することができる。この場合、請求項３に記載したように、マイコン（２１）は、発音開始時の音圧を基準音圧として、この基準音圧に対して音圧上昇率を掛けた音圧を発音出力として出力部（２１ａ）より発生させることができる。

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。 （ａ）は、実験結果に基づくアクセル開度の発生頻度とアクセル開度−発生頻度の積算曲線を示したグラフであり、（ｂ）は、アクセル開度に対する音圧上昇率の関係を示したグラフである。 従来のアクセル開度に対する音圧上昇率の関係を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（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、アクセルの操作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各検知信号を車両状態検知信号として入力し、アクセル開度や車速などのアクセル操作状態や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とローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）２２およびパワーアンプ（以下、ＡＭＰという）２３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（パルス符号変調）などのデータ、具体的には基準となる音圧や発音のピッチ（再生速度）（以下、これらを基準音圧や基準ピッチという）を記憶していると共に、車両状態検知信号が示すアクセル操作状態や車両の走行状態に対応付けた音圧の関数式もしくはマップなどが記憶されている。例えば、アクセルオフおよびブレーキオフ時の際に発音を開始するが、発音開始時の音圧および発音のピッチが基準音圧（音の振幅）や基準ピッチとされ、これら基準音圧および基準ピッチが車両状態に応じて制御されることで、車両状態に応じた発音となるようにしている。

具体的には、マイコン２１は、車両状態検知信号が示すアクセル操作状態や車両の走行状態に対応する音圧および発音のピッチを演算し、それに応じた発音が行えるようにＤＡＣ２１ａから発音出力を発生させる。例えば、ＤＡＣ２１ａからはマイコン２１のメモリに記憶されているデータに音圧上昇率を掛けたものを所定のサンプリング周期で読み出し、それをアナログ値に変換した出力を発生させることで車両の走行状態に応じた音圧とする振幅の発音出力を発生させる。そして、マイコン２１は、サンプリング周期を車両の走行状態に対応する発音のピッチに応じて変化させることで、ＤＡＣ２１ａから車両の走行状態に対応した発音出力が発生させられるようにしている。

音圧は、基本的には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。これにより、運転者によるアクセル操作状態の大きさに応じた音圧の発音が行え、歩行者にアクセル操作状態が認識され易くなるようにできる。また、発音のピッチは、車速が早くなればなるほど早く（短く）なるように設定される。発音のピッチについてはサンプリング周期を変更することで調整され、サンプリング周期が短くなるほど発音のピッチを早くすることができる。したがって、車両が歩行者に接近するのが速くなるほど、発音のピッチを早くすることで、歩行者に車両の走行状態が認識され易くなるようにできる。なお、これらのうちのアクセル開度と音圧との関係が本発明の特徴事項となるものであり、この関係の詳細については後で説明する。

ＬＰＦ２２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ＤＡＣ２１ａの出力に対応する出力を発生させる。例えば、ＬＰＦ２２は、内蔵のコンデンサにＤＡＣ２１ａの出力に対応する電圧を蓄え、それをＡＭＰ２３に出力している。

ＡＭＰ２３は、図示しない定電圧源からの電圧印加に基づいてＬＰＦ２２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、ＡＭＰ２３から供給される電流の大きさ（振幅）に応じて決まり、ＡＭＰ２３から供給される電流の大きさは、ＤＡＣ２１ａの出力に対応するＬＰＦ２２の出力波形によって決まる。このため、マイコン２１から車両状態検知信号に応じた出力が発生させられると、これに応じてＡＭＰ２３が流す電流を変化させられる。

続いて、上述したアクセル開度と音圧との関係について、図２を参照して説明する。

まず、アクセル開度に対する音圧制御を行うために、市街地などの走行パターンを設定し、車両接近警報装置２によって発音を行う車速範囲（例えば０〜２０ｋｍ／ｈ）において、定期的（例えば、１００ｍｓ）なアクセル開度の発生頻度を測定した。そして、この実験結果に基づいて、アクセル開度−発生頻度の積算曲線（アクセル開度発生頻度積算曲線）を作成した。その結果、図２（ａ）に示すような発生頻度および積算曲線が得られた。

この図に示されるように、アクセル開度の発生頻度については、アクセル開度が５〜５５％の範囲に集中しており、その範囲の中央値を最も高い頻度として、中央値以下および中央値以上において徐々に頻度が低下するという正規分布をとる。車両接近警報装置２による発音は、車両のロードノイズがあまり発生しない低速度の車速領域にて行われ、その領域ではアクセル開度が高い値となることは稀である。このため、アクセル開度が５〜５５％という低い範囲に集中する。したがって、このアクセル開度の発生頻度に応じたアクセル開度発生頻度積算曲線を描くと、アクセル開度の発生頻度が高いほど傾きが大きくなる曲線となる。

このアクセル開度発生頻度積算曲線に基づいて、アクセル開度に対する音圧上昇率の関係を設定すると、図２（ｂ）に示すアクセル開度発生頻度積算曲線を描くことができる。つまり、アクセル開度が高くなるのに伴って音圧上昇率を高くする場合において、音圧上昇率が１．０倍から２．０倍までの範囲内において調整可能であるとすると、その調整可能範囲にアクセル開度発生頻度積算値曲線を合わせ込むことで、図２（ｂ）のアクセル開度発生頻度積算曲線が描かれる。具体的には、アクセル開度発生頻度積算曲線にアクセル開度−音圧上昇率の関係を示す曲線を移動平均で滑らかにしたＳ字曲線、例えば、アクセル開度が０〜５％の範囲では音圧上昇率を徐々に、かつ、緩やかに高くし、５〜５０％の範囲では０〜５％の範囲の時よりも音圧上昇率の上昇勾配を大きくし、５０〜５５％の範囲では音圧上昇率の上昇勾配を小さくし、アクセル開度５５％以上では音圧上昇率を最大値で飽和させるような曲線で制御する。

このように、アクセル開度の発生頻度が高い領域で音圧上昇率の変化率が高くなるようなアクセル開度発生頻度積算曲線としている。すなわち、アクセル開度の低い領域、特にアクセルの遊びの範囲ではほとんど音圧に変化がなく、アクセル開度の発生頻度が高く、車両接近警報装置２による発音が特に必要な範囲では音圧変化を大きくすることが可能となる。これにより、より歩行者に運転者によるアクセル操作状態を認識し易くすることができる。

なお、ここでは音圧の変化のさせ方について説明したが、発音のピッチ（再生速度）については従来と同様、車速が早くなるほど発音のピッチを短くするようにすることができる。

以上のようにして、本実施形態にかかる車両接近警報装置２が構成されている。このような車両接近警報装置２では、アクセル開度センサ１ｂから入力されたアクセル開度を示す検知信号に基づいて、そのアクセル開度に対応する音圧上昇率を図２（ｂ）に示すアクセル開度発生頻度積算曲線より算出する。そして、基準音圧のデータに対して音圧上昇率を掛けたものを所定のサンプリング周期毎に読み出し、それをアナログ値に変換してＤＡＣ２１ａから発音出力として発生させる。サンプリング周期については、車速センサ１ａから入力される車速を示す検知信号に基づいて設定している。そして、発音出力がＬＰＦ２２を介してノイズ除去されたのちＡＭＰ２３を介して増幅され、ＡＭＰ２３の出力に応じた電流がスピーカ３に流されることで、アクセル操作状態および車両の走行状態に応じた発音が行われる。

このような発音を行うにあたり、上記したように、アクセル開度に対する音圧上昇率を示したアクセル開度発生頻度積算値曲線として、例えばアクセル開度が第１所定値（例えば５％）、第２所定値（例えば５０％）、第３所定値（例えば５５％）となる場合に分けて音圧上昇率が変化するものを用いるようにしている。具体的には、アクセル開度が第１所定値以下のときには音圧上昇率を徐々に、かつ、緩やかに高くし、第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲では第１所定値以下の時よりも音圧上昇率の上昇勾配を大きくし、アクセル開度が第２所定値から第３所定値の範囲では音圧上昇率の上昇勾配を小さくし、さらに第３所定値より大きい範囲では音圧上昇率を最大値で飽和させるような曲線を用いている。このため、アクセル開度の低い領域、特にアクセルの遊びの範囲ではほとんど音圧に変化がなく、アクセル開度の発生頻度が高く、車両接近警報装置２による発音が特に必要な範囲では音圧変化を大きくすることが可能となる。したがって、より実際のアクセル操作状態に合った発音が行えるようにすることが可能となり、より歩行者に運転者によるアクセル操作状態を認識し易くすることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、アクセル開度に応じて音圧を変化させ、車速に応じて発音のピッチ（再生速度）を変化させるようにしているが、これらは単なる一例を示したに過ぎない。例えば、アクセル開度に応じて音圧と発音のピッチの両方を変化させるようにしても良い。この場合、アクセル開度が大きくなるほど、音圧を高く発音のピッチを短くすることが好まく、この場合においてもアクセル開度に対する音圧上昇率の関係が図２（ｂ）に示すアクセル開度発生頻度積算値曲線のようになれば良い。

また、マイコン２１では、ＤＡＣ２１ａから発音出力を発生させるようにしているが、ＰＷＭ制御器を用いて発音出力を発生させるようにしても良い。ＰＷＭ制御器を用いる場合において、車速やアクセル開度に応じて音圧や音のピッチを変化させるときには、例えば、アクセル開度に応じてＰＷＭ出力のオンオフのデューティ比を変化させ、車速に応じてＰＷＭ出力のサンプリング周期を変化させるようにすれば良い。このような場合、音圧上昇率がデューティ比として表されることになり、アクセル開度が大きくなるほどＰＷＭ出力のディーティ比を大きくするようにしつつ、このアクセル開度とデューティ比との関係が図２（ｂ）に示すアクセル開度発生頻度積算値曲線のようになれば良い。

また、上記実施形態では、アクセル開度の変化に対する音圧上昇率の変化が滑らかになるように、アクセル開度発生頻度積算曲線を移動平均化により求めている。これにより、発音された時の音圧の変化がより滑らかになるようにしている。しかしながら、これらの変化が必ずしも滑らかである必要は無い。すなわち、アクセル開度が第１所定値以下のときには音圧上昇率を徐々に、かつ、緩やかに高くし、第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲では第１所定値以下の時よりも音圧上昇率の上昇勾配を大きくし、アクセル開度が第２所定値から第３所定値の範囲では音圧上昇率の上昇勾配を小さくし、さらに第３所定値より大きい範囲では音圧上昇率を最大値で飽和させるような関係であれば良い。

また、アクセル操作状態と音圧との関係として、アクセル開度と音圧上昇率の関係を用いたが、アクセル開度の代わりにアクセルペダルの踏み込み量（ペダルセンサの検知信号）を用いても良いし、音圧上昇率の代わりに音圧そのものを用いても良い。

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
２１ａ ＤＡＣ
２２ ＬＰＦ
２３ ＡＭＰ

Claims (3)

1. 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、
   運転者によるアクセル操作状態に対応付けて、該アクセル操作状態と音圧との関係を示す関数式もしくはマップを記憶するメモリを有すると共に、前記アクセル操作状態を示す操作状態検知信号を入力し、該操作状態検知信号が示す前記アクセル操作状態に対応する音圧を算出して、該音圧に対応する発音出力を発生させる出力部（２１ａ）を有するマイコン（２１）と、
   前記出力部（２１ａ）から発生させられた発音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、
   前記アクセル操作状態と音圧との関係は、前記アクセル操作状態が第１所定値よりも小さいときには前記音圧が徐々に、かつ、緩やかに高くなり、前記第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲では前記音圧が前記第１所定値よりも大きな上昇勾配で高くなり、前記第２所定値以上かつ第３所定値以下の範囲では前記第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲のときよりも前記音圧の上昇勾配が小さくなり、前記第３所定値を超える範囲では前記音圧が最大値で飽和する曲線とされていることを特徴とする車両接近警報装置。
2. 前記マイコン（２１）は、前記アクセル操作状態と音圧との関係として、前記アクセル操作状態と音圧上昇率との関係を記憶しており、
   前記アクセル操作状態が第１所定値よりも小さいときには前記音圧上昇率が徐々に、かつ、緩やかに高くなり、前記第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲では前記音圧上昇率が前記第１所定値よりも大きな上昇勾配で高くなり、前記第２所定値以上かつ第３所定値以下の範囲では前記第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲のときよりも前記音圧上昇率の上昇勾配が小さくなり、前記第３所定値を超える範囲では前記音圧上昇率が最大値で飽和する曲線とされてい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。
3. 前記マイコン（２１）は、発音開始時の音圧を基準音圧として、当該基準音圧に対して前記音圧上昇率を掛けた音圧を前記発音出力として前記出力部（２１ａ）より発生させ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。

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