JP2013003444A - 発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 報知音の音圧をより高めることができる発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置を提供する。
【解決手段】 本発明の発音装置１０は、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板１１と、振動板１１に面外振動を与えるための可動子４５が突設されたアクチュエータ１２と、振動板１１が固定されるとともにアクチュエータ１２を内部に収納する筐体１３と、を備えている。アクチュエータ１２は、可動子４５を振動板１１に当接させた状態で筐体１３に固定されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電気自動車、又はハイブリッド自動車等の車両の接近を歩行者等に報知するために用いられる発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置に関する。

電気自動車又はハイブリッド自動車等の静粛車両の接近報知音を出力するためのものではないが、磁歪素子を有する磁歪アクチュエータを用いた車両用発音体システムが、例えば下記特許文献１に開示されている。当該システムにおいては、車両の外殻金属板（乗降用ドア、ボンネットドア、又はトランクドア等）に磁歪アクチュエータが取り付けられている。そして、磁歪アクチュエータの駆動によって外殻金属板を振動させることにより、車両の後進や右左折等を報知するための所定の報知音が外殻金属板から出力される。

特許４４１８４１５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では、車両の外殻金属板を振動体とし、磁歪アクチュエータを外殻金属板に固定されたブラケットによって外殻金属板に当接した状態で取り付けている。つまり、上記システムにおいて、磁歪アクチュエータは、振動を与える対象の外殻金属板にブラケットを介して固定されているため、磁歪アクチュエータによる金属板への振動が当該磁歪アクチュエータに伝搬するのと同時に、その反力がブラケットを介して外殻金属板に直接的に伝播し、結果的に磁歪アクチュエータが外殻金属板に与える振動が相殺されて減衰するおそれがある。この結果、上記システムでは、出力される報知音の音圧が比較的低い値でしか得られない場合があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、報知音の音圧をより高めることができる発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置を提供することを目的とする。

（１）本発明は、車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する発音装置であって、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、前記振動板に面外振動を与えるための可動子が突設されたアクチュエータと、前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、前記アクチュエータは、前記可動子を前記振動板に当接させた状態で前記筐体に固定されていることを特徴としている。

上記のように構成された発音装置によれば、アクチュエータが、可動子を振動板に当接させた状態で筐体に固定されているので、アクチュエータが振動板に振動を与えるときに生じる反力を筐体に伝播させることができ、前記反力が、振動板に直接的に伝播するのを抑制することができる。この結果、アクチュエータによって振動板に与えられる振動が、前記反力によって相殺されて減衰するのを防止でき、発生する報知音の音圧をより高めることができる。

（２）上記発音装置において、アクチュエータを筐体に固定するためのより具体的な手段として、前記筐体に設けられ、前記アクチュエータを前記筐体に固定する固定ブラケットをさらに備えていることが好ましい。この場合、確実にアクチュエータを筐体に固定することができる。

（３）また、前記固定ブラケットは、前記アクチュエータを前記振動板に向けて付勢する付勢手段を備えていることが好ましく、この場合、可動子を振動板に当接させた状態となるようにアクチュエータを位置決め固定する上で、付勢手段によってアクチュエータと振動板との間の位置関係の許容範囲を拡大することができる。これにより、固定ブラケットを用いてアクチュエータを固定する際に行う必要のある、アクチュエータと振動板との位置関係の調整を容易とすることができる。

（４）また、本発明は、車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する車両存在報知装置であって、前記報知音を発生させるための信号を出力する信号処理部と、前記信号処理部から出力された信号に基づいて報知音を発生する発音部と、前記車両の走行状態に基づいて前記信号処理部を制御する制御部と、を備え、前記発音部は、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、前記振動板に面外振動を与えるための可動子が突設されたアクチュエータと、前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、前記アクチュエータは、前記可動子を前記振動板に当接させた状態で前記筐体に固定されていることを特徴としている。

上記のように構成された車両存在報知装置によれば、振動板を効果的に振動させることが可能となり、報知音の音圧をより高めることができる。

以上の通り、本発明の発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置によれば、報知音の音圧をより高めることができる。

本発明の第一の実施形態に係る車両存在報知装置が搭載された車両を示した模式図である。 本実施の形態に係る車両存在報知装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。 （ａ）は、発音装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、発音装置の断面図である。 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。 第一の実施形態の変形例に係る発音装置の断面図である。 （ａ）は、本発明の第二の実施形態に係る発音装置を示す断面図であり、（ｂ）は第二の実施形態の変形例に係る発音装置の断面図である。 （ａ）は、本発明の第三の実施形態に係る発音装置を示す断面図であり、（ｂ）は、第三の実施形態の変形例に係る発音装置の断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔第一の実施形態〕
〔装置の全体構成〕
図１は、本発明の第一の実施形態に係る車両存在報知装置が搭載された車両を示した模式図である。図中、車両Ｃは、電気自動車又はハイブリッド自動車等の低速走行時に無音又は微量音となる自動車である。
車両存在報知装置１は、例えば、ラジエータグリルの内側に取り付けられている発音装置１０と、この発音装置１０に接続された制御部２とを備えている。
発音装置１０は、制御部２の制御に基づいて、車両Ｃが一定速度（例えば、時速２０ｋｍ）以下の低速走行の時に所定の報知音を発生する。
発音装置１０が発生する報知音としては、例えば、擬似的なエンジン音、擬似的なタイヤノイズ音、又は所定の電子音等、車両Ｃの存在を歩行者等の報知対象に報知し得る任意の警告音である。

なお、発音装置１０は、車両Ｃの前方に加えて後方に取り付けられていてもよい。この場合、車両Ｃの前進時には前方の発音装置から報知音が出力され、車両Ｃの後進時には後方の発音装置から報知音が出力される。
さらに、発音装置１０は、車両Ｃの四隅（右前方、左前方、右後方、左後方）それぞれに取り付けられていてもよい。この場合、車両Ｃの進行方向に応じて、対応する発音装置１０から報知音が出力される。例えば、車両Ｃが直進する場合には、右前方及び左前方の発音装置１０から報知音が出力され、車両Ｃが右後方に進行する場合には、右後方の発音装置１０から報知音が出力される。

図２は、本実施形態に係る車両存在報知装置１の全体構成を概略的に示すブロック図である。上述のように、車両存在報知装置１は、制御部２と、発音装置１０とを備えている。制御部２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等からなる制御装置４（制御部）と、音源５ａ及びアンプ５ｂを有する信号処理装置５（信号処理部）とを備えている。

制御装置４は、車両Ｃの走行状態に基づいて報知音に関する制御を行う。制御装置４は、車両Ｃに搭載された当該車両Ｃの走行速度を検出する車速センサ３と接続されており、車速センサ３の出力より走行速度を認識することができる。制御装置４は、車速センサ３の出力から認識される車両Ｃの走行速度に基づいて、報知音を発生させるか否かを決定し、さらに発生させる場合には、上述の種々の報知音の中から発生させるべき報知音を特定する。報知音を特定すると、制御装置４は、特定した報知音を発音装置１０に発生させるための信号を信号処理装置５に生成させる。

信号処理装置５は、音源５ａによって、制御装置４が特定した報知音を発生させるための信号を生成する。また、信号処理装置５は、生成した信号をアンプ５ｂによって増幅し、発音装置１０に出力する。
発音装置１０は、増幅された信号が与えられると、この信号に基づいて報知音を発生する。

〔発音装置の構成〕
図３（ａ）は、発音装置１０の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、発音装置１０の断面図である。図に示すように、発音装置１０は、外観形状が箱形の装置であり、報知音を発生するための振動板１１と、振動板１１に面外振動を与えるためのアクチュエータ１２と、アクチュエータ１２を内部に収納する筐体１３と、アクチュエータ１２を筐体１３の内部に固定するための固定ブラケット２０とを備えている。

筐体１３は、矩形状の底板１４と、底板１４の端縁から立設された四枚の壁板１５とで構成された箱状の部材であり、一面に開口部１６を有している。筐体１３を構成する各板１４，１５は、例えば、アルミニウム合金で形成されている。

振動板１１は、筐体１３に固定されて当該筐体１３の開口部１６を塞いでいる板状の部材であり、例えば、アルミニウム合金で形成されている。
振動板１１は、開口部１６の外形にほぼ一致する寸法に形成されており、その周縁部を壁板１５の端面１５ａに当接させた状態で、ボルトや接着剤等によって固定されている。従って、振動板１１は、外部に露出した状態で筐体１３に固定されている。

アクチュエータ１２は、後述する可動子４５を、振動板１１における筐体１３の内側に向く内側面のほぼ中央に当接させた状態で筐体１３に固定されている。
図４は、アクチュエータ１２の内部構造を模式的に示す断面図である。本実施形態では、アクチュエータ１２として超磁歪アクチュエータを採用している。
アクチュエータ１２は、図４に示すように、一端面の中央部に貫通孔が形成された中空円柱状のケース４０と、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４１と、超磁歪素子４１の周囲に配置されて磁界を印加する駆動コイル４２と、超磁歪素子４１の上下端に配置されてバイアス磁界を印加する磁石４３，４４と、磁石４３を介して超磁歪素子４１に固定され、ケース４０の貫通穴から頂部が突出し振動板１１に当接している可動子４５と、可動子４５に予加重を付与するコイルばね４６とを備えて構成されている。

アクチュエータ１２は、図示しないハーネスによって制御部２に接続されており、信号処理装置５が出力する信号が与えられると、駆動コイル４２によって超磁歪素子４１に磁界を印加し、当該超磁歪素子４１を伸縮させる。この超磁歪素子４１の伸縮によって可動子４５を軸方向に振動させ、振動板１１に面外振動を与える。
与えられた振動によって、振動板１１は面外振動し、所定の報知音を発生する。
なお、アクチュエータ１２は、信号処理装置５から与えられる信号に応じて振動の態様が調整可能である。これにより、前記信号によって面外振動の態様が調整され、振動板１１が発生する報知音の調整がなされる。

図３に戻って、アクチュエータ１２は、筐体１３内に設けられた固定ブラケット２０によって筐体１３に固定されている。
固定ブラケット２０は、対向する一対の壁板１５の内側面１５ｂの間を連結する帯状の部材であり、例えばアルミニウム合金板を用いて形成されている。

固定ブラケット２０は、前記一対の内側面１５ｂに固定され当該内側面１５ｂから筐体１３の内側方向に延びる一対の腕部２１と、一対の腕部２１の内側端部を互いに繋ぐとともに、アクチュエータ１２が固定されている固定部２２とを備えている。
腕部２１は、外側端部２１ａが内側面１５ｂに対してボルトや、接着剤、溶接等によって固定されており、底板１４に平行に延びている。
固定部２２は、腕部２１からアクチュエータ１２側に突出するように折り曲げて形成されており、その先端面にアクチュエータ１２が固定されている。
アクチュエータ１２は、ケース４０における底部４０ａを固定部２２に当接させた状態で、ボルトや、接着剤、溶接等によって固定されている。

上記のように筐体１３内に設けられた固定ブラケット２０は、アクチュエータ１２を筐体１３に連結し固定している。また、固定ブラケット２０は、可動子４５が振動板１１に当接した状態となるように、当該アクチュエータ１２を、筐体１３内で位置決めしている。

〔効果について〕
本実施形態の発音装置１０は、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板１１と、振動板１１に面外振動を与えるための可動子４５が突設されたアクチュエータ１２と、振動板１１が固定されるとともにアクチュエータ１２を内部に収納する筐体１３と、を備えており、アクチュエータ１２は、可動子４５を振動板１１に当接させた状態で筐体１３に固定されている。
上記のように構成された発音装置１０によれば、アクチュエータ１２が、可動子４５を振動板１１に当接させた状態で筐体１３に固定されているので、アクチュエータ１２が振動板１１に振動を与えるときに生じる反力を筐体１３に伝播させることができ、前記反力が、振動板１１に直接的に伝播するのを抑制することができる。この結果、アクチュエータ１２によって振動板１１に与えられる振動が、前記反力によって相殺されて減衰するのを防止でき、発生する報知音の音圧をより高めることができる。

また、本実施形態の発音装置１０では、アクチュエータ１２を筐体１３に固定するためのより具体的な手段として、筐体１３に設けられ、アクチュエータ１２を筐体１３に固定する固定ブラケット２０を備えているので、確実にアクチュエータ１２を筐体１３に固定することができる。

また、本実施形態では、固定ブラケット２０を、互いに連結された一対の腕部２１を有し、対向する一対の壁板１５の内側面１５ｂの間を連結する帯状の部材とした場合を示したが、例えば、図５に示すように、壁板１５の内側面１５ｂから延びる一つの腕部２１と、この一つの腕部２１の先端に設けられた固定部２２とによって構成してもよい。この場合、より簡易な構成でアクチュエータ１２を固定することができる。
さらに壁板１５の内側面１５ｂから延びる腕部２１を４つの壁板１５それぞれに設け、これら４つの腕部２１の内側端部を固定部２２で互いに連結するように構成された固定ブラケット２０を用いてもよいし、各内側面１５ｂに固定されて筐体１３の内部を仕切るように設けられた板状の部材によって構成された固定ブラケット２０を用いてもよい。この場合、図３で示した帯状の固定ブラケット２０よりもより強固にアクチュエータ１２を筐体１３に固定することができる。

〔第二の実施形態について〕
図６（ａ）は本発明の第二の実施形態に係る発音装置１０を示す断面図である。
本実施形態と、第一の実施形態との相違点は、固定ブラケット２０が、ばね鋼板により形成され、アクチュエータ１２を振動板１１に向けて付勢している点である。

図６（ａ）中、破線Ｈ１は、自由状態における固定ブラケット２０の形状を示している。本実施形態の固定ブラケット２０は、自由状態においては、破線Ｈ１で示すように、アクチュエータ１２を配置したときと比較して、固定部２２が振動板１１側へ突出する形状に形成されている。

アクチュエータ１２は、上記形状の固定ブラケット２０を弾性変形させた状態で、振動板１１と、固定部２２との間に配置固定されている。従って、固定ブラケット２０は、当該固定ブラケット２０が弾性変形することによって生じる復元力によって、アクチュエータ１２を振動板１１に向けて付勢しつつ、筐体１３に接続固定している。
つまり、固定ブラケット２０は、アクチュエータ１２を振動板１１に向けて付勢させる付勢手段を兼ねている。

本実施形態によれば、可動子４５を振動板１１に当接させた状態となるようにアクチュエータ１２を位置決め固定する上で、当該アクチュエータ１２を付勢する固定ブラケット２０によってアクチュエータ１２と振動板１１との間の位置関係の許容範囲を拡大することができる。これにより、固定ブラケット２０を用いてアクチュエータ１２を固定する際に行う必要のある、アクチュエータ１２と振動板１１との位置関係の調整を容易とすることができる。

上記実施形態では、固定ブラケット２０全体をばね鋼板により形成した場合を示したが、例えば、図６（ｂ）に示すように、アルミニウム合金等といった、ばね材料以外の材料で形成した固定ブラケット２０に、ばね鋼板を用いて形成されたばね部材２３を設けてもよい。
ばね部材２３は、断面Ｕ字型に形成された部材であり、固定ブラケット２０と、アクチュエータ１２との間に介在し、アクチュエータ１２を振動板１１に向けて付勢している。

図６（ｂ）中、破線Ｈ２は、自由状態におけるばね部材２３の形状を示している。本実施形態のばね部材２３は、自由状態においては、破線Ｈ２で示すように、アクチュエータ１２を配置したときと比較して、その先端が振動板１１側へ突出する形状に形成されている。

アクチュエータ１２は、固定ブラケット２０との間で、ばね部材２３を弾性変形させた状態で、振動板１１と、固定ブラケット２０との間に配置固定されている。従って、付勢手段としてのばね部材２３は、当該ばね部材２３が弾性変形することによって生じる復元力によって、アクチュエータ１２を振動板１１に向けて付勢している。
この場合においても、上記ばね部材２３によって、アクチュエータ１２と振動板１１との位置関係の調整を容易とすることができる。

〔第三の実施形態について〕
図７（ａ）は、本発明の第三の実施形態に係る発音装置１０を示す断面図である。
本実施形態と、第一の実施形態との相違点は、固定ブラケット２０が、筐体１３の底板１４に設けられている点である。

本実施形態の固定ブラケット２０は、底板１４から振動板１１に向かって突設されており、その先端に位置する固定部２２にアクチュエータ１２が固定されている。アクチュエータ１２は、底部４０ａを固定部２２に当接させた状態で、ボルトや、接着剤、溶接等によって接続固定されている。

本実施形態の場合、アクチュエータ１２は、筐体１３の底板１４に固定ブラケット２０を介して固定されているので、アクチュエータ１２が振動板１１に振動を与えるときに生じる反力を底板１４によって確実に受け止めることができ、前記反力が振動板１１に伝播するのをより効果的に抑制することができる。この結果、発生する報知音の音圧をさらに高めることができる。

本実施形態では、アクチュエータ１２と、底板１４との間に固定ブラケット２０を介在した場合を示したが、図７（ｂ）に示すように、固定ブラケット２０を介さず、アクチュエータ１２を直接筐体１３の底板１４に固定してもよい。

なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。例えば、アクチュエータ１２の構成は図５に示した例に限定されるものではなく、任意の構成のアクチュエータを使用することができる。
また、上記第二の実施形態におけるばね鋼板で形成されたばね部材２３は、上記第三の実施形態（図７）で示したアクチュエータ１２と固定ブラケット２０との間に介在させることができる。また、第三の実施形態における固定ブラケット２０をばね鋼板で形成することで、アクチュエータ１２を振動板１１側に付勢することもできる。

本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって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 車両存在報知装置
４ 制御装置（制御部）
５ 信号処理装置（信号処理部）
１０ 発音装置（発音部）
１１ 振動板
１２ アクチュエータ
１３ 筐体
２０ 固定ブラケット
２３ ばね部材

Claims (4)

1. 車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する発音装置であって、
   面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、
   前記振動板に面外振動を与えるための可動子が突設されたアクチュエータと、
   前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、
   前記アクチュエータは、前記可動子を前記振動板に当接させた状態で前記筐体に固定されていることを特徴とする発音装置。
2. 前記筐体に設けられ、前記アクチュエータを前記筐体に固定する固定ブラケットをさらに備えている請求項１に記載の発音装置。
3. 前記固定ブラケットは、前記アクチュエータを前記振動板に向けて付勢する付勢手段を備えている請求項１又は２に記載の発音装置。
4. 車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する車両存在報知装置であって、
   前記報知音を発生させるための信号を出力する信号処理部と、
   前記信号処理部から出力された信号に基づいて報知音を発生する発音部と、
   前記車両の走行状態に基づいて前記信号処理部を制御する制御部と、を備え、
   前記発音部は、
   面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、
   前記振動板に面外振動を与えるための可動子が突設されたアクチュエータと、
   前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、
   前記アクチュエータは、前記可動子を前記振動板に当接させた状態で前記筐体に固定されていることを特徴とする車両存在報知装置。

Images