JP2013056582A - 車両接近通報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車速もしくはアクセル操作状態等の車両の走行状態が一定状態であっても音の「揺らぎ」効果を発揮させられるようにする。
【解決手段】車両の走行状態に応じて発生させる音の音圧レベルおよび音程を設定し、車両の走行状態が一定であるときには、設定された音圧レベルを中心として音圧レベルを変化させたり、設定された音程を中心として音程を変化させる。具体的には、車速が変化しているときにその変化に対応して音程アップ量を設定するのに加えて、車速が変化していないときにも音程アップ量を変化させることで音程（音程レベル）を変化させる。これにより、車速が一定値のときにも音の「揺らぎ」効果を発揮させることが可能となり、より歩行者が車両の接近に気付き易くなるようにすることが可能となる。
【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通報する車両接近通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、歩行者などの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通報装置が搭載されつつある（例えば、特許文献１参照）。この車両接近通報装置では、発音方法として、マイコンのメモリに格納した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、車両接近通報装置では、ロードノイズが小さな低速走行時に擬似走行音を発生させているが、車速や運転者のアクセル操作状態といった車両の走行状態に応じて発音する音程（発音ピッチ）や音圧を変化させることで音の「揺らぎ」効果を付加するようにしている。これにより、歩行者に車両の接近をより気づかせ易くすると共に、車両の走行状態が想起させられるようにしている。

特開２００９−３５１９５号公報

しかしながら、車速やアクセル操作が一定状態での走行中には、音程や音圧が変化しないため、歩行者が車両の接近に気付き易くする音の「揺らぎ」効果を発揮させることができないという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、車速もしくはアクセル操作状態等の車両の走行状態が一定状態であっても音の「揺らぎ」効果を発揮させられるようにすることで、より歩行者が車両の接近に気付き易くなるようにできる車両接近通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、走行状態取得手段（１ａ、１ｂ）から車両の走行状態に対応する走行状態検知信号を入力して車両の走行状態を検出し、該車両の走行状態に応じて発生させる音の音圧レベルおよび音程を設定する発音制御手段と、車両の走行状態が一定であるか否かを判定する判定手段と、車両の走行状態が一定であると判定されると、発音制御手段で設定された音圧レベルを中心として該音圧レベルを変化させる、および／または、発音制御手段で設定された音程を中心として該音程を変化させる変化制御手段と、を備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、車両の走行状態が一定のときに、設定された音圧レベルを中心として音圧レベルを変化させたり、設定された音程を中心として該音程を変化させることができる。これにより、車両の走行状態が一定状態であっても音の「揺らぎ」効果を発揮させられるようにでき、より歩行者が車両の接近に気付き易くなるようにすることができる。

請求項２に記載の発明では、走行状態を車速および／またはアクセル開度として、車速および／またはアクセル開度の変化量を演算する変化量演算手段を有し、発音制御手段は、車速に基づいて音程を設定すると共にアクセル開度に基づいて音圧レベルを設定し、判定手段は、変化量演算手段にて演算された変化量に基づいて車速および／またはアクセル開度が一定値であるか否かを判定し、変化制御手段は、判定手段にて車速および／またはアクセル開度が一定値と判定されたときに、音圧レベルおよび／または音程を所定振幅で変化させることを特徴としている。

このように、例えば、車速に基づいて音程を設定すると共にアクセル開度に基づいて音圧レベルを設定し、車速および／またはアクセル開度が一定値であるときに、音圧レベルおよび／または音程を所定振幅で変化させることができる。これにより、請求項１に記載の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明では、所定振幅は、発音制御手段で設定された音圧レベルおよび／または音程の１％以上であることを特徴としている。

このように、発生させている音の音程や音圧レベルを１％以上の振幅で変化させることで、人が確実に感知することが可能となる。

請求項４に記載の発明では、走行状態が加速状態に切り替わったことを判定する加速判定手段を備え、変化制御手段は、加速判定手段にて、走行状態が加速状態に切り替わったと判定されたときにも、発音制御手段で設定された音圧レベルを中心として該音圧レベルを変化させる、および／または、発音制御手段で設定された音程を中心として該音程を変化させることを特徴としている。

このように、加速状態に切り替わったことが判定されると、音程や音圧レベルを変化させるようにしている。これにより、加速開始を歩行者に気付き易くすることが可能となる。

請求項５に記載の発明では、変化制御手段は、車速および／またはアクセル開度が一定値と判定されたときに音圧レベルおよび／または音程を変化させる振幅よりも、走行状態が加速状態に切り替わったと判定されたときに音圧レベルおよび／または音程を変化させる振幅を大きくすることを特徴としている。

これにより、車速やアクセル開度が一定値のときの振幅と加速開始のときの振幅に差が付き、加速開始を的確に歩行者に気付かせることができる。

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通報システムのブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる車両接近通報システムの作動を示した車速の変化と音程（発音ピッチ）との関係を示したタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる車両接近通報システムの作動を示した車速の変化と音程（発音ピッチ）との関係を示したタイミングチャートである。

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通報装置を含む車両接近通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通報装置を含む車両接近通報システムについて説明する。

図１に示すように、車両接近通報システムは、各種センサ１ａ、１ｂと車両接近通報装置２およびスピーカ３とを有した構成とされている。車両接近通報システムでは、車両接近通報装置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、ロードノイズが小さな低速走行時に発音体であるスピーカ３から擬似走行音を発音することで、車両の接近を周囲の歩行者などに通報する。なお、ここでは、車両接近通報装置２をスピーカ３と別体としているが、スピーカ３を車両接近通報装置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、車両接近通報装置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。

車両接近通報装置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、図示しないメモリや制御手段に相当する演算装置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データなどの発音データ、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程アップ量や音圧レベルのテーブル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、演算装置にて、走行状態検知信号が示す車速に対応する音程アップ量およびアクセル開度に対応する音圧レベルを演算し、演算された音程アップ量および音圧レベルとするための出力をＤＡＣ２１ａおよびＰＷＭ出力器２１ｂから出力する。

具体的には、マイコン２１に備えられた演算装置には、車速やアクセル開度に対応する音程（音程レベル）や音圧レベルを算出する発音制御手段と、車速の変化量やアクセル開度の変化量を演算する変化量演算手段、車速やアクセル開度が一定値であるか否かを判定する判定手段、および、音程や音圧レベルを変化させる変化制御手段が備えられている。

発音制御手段では、車両の走行状態を示す物理量として車速およびアクセル開度を取得し、これらに基づいて音圧レベルや音程を設定する。具体的には、車速センサ１ａやアクセル開度センサ１ｂからの検知信号に基づいて車速およびアクセル開度を演算し、車速やアクセル開度およびメモリの記憶内容に基づいて、発生させる音の音圧レベルを設定すると共に音程アップ量を算出して基準音程に加算することで音程を設定する。基本的には、音程アップ量は、車速が早くなるほど高くなるように設定され、音圧レベルは、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。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程アップ量が大きくなり、ドライバの操作量が大きい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。

変化量演算手段では、車両の走行状態を示す物理量の変化量を演算するもので、具体的には車速センサ１ａやアクセル開度センサ１ｂからの検知信号に基づいて検出した車速の変化量やアクセル開度の変化量を演算する。例えば、車速やアクセル開度は２０ｍｓ毎に検知信号を入力して更新しているため、単位時間（例えば１秒間）当りの車速やアクセル開度の変化量を例えば１秒間での平均値や最大値と最小値との差から演算する。

判定手段では、演算された車速の変化量やアクセル開度の変化量が車速やアクセル開度が一定値と想定される所定範囲内であるか否かを判定することにより、車速やアクセル開度が一定値であるか否かを判定する。

変化制御手段では、判定手段で車速やアクセル開度が一定値であると判定されたときには、発音制御手段で設定された音の音程や音圧レベルを変化させる。すなわち、車速の変化量が所定範囲内であると判定された場合には音程を変化させ、アクセル開度が所定範囲内であると判定された場合には音圧レベルを変化させる。

このような構成により、車速やアクセル開度が変化しているときには、その車速やアクセル開度に対応する音程および音圧レベルが設定されるようにすることで音の「揺らぎ」発生させられるようにし、車速やアクセル開度が一定値のときにも意図的に音圧や音程を変化させることで音の「揺らぎ」を発生させるようにしている。車速やアクセル開度が一定値のときに発生させる音の「揺らぎ」の度合いとしては、例えば、発生させている音の音程や音圧レベルを１％以上の振幅とすることができ、所定周期でその振幅で音程や音圧レベルを上下させる。発生させている音の音程や音圧レベルを１％以上の振幅で変化させると、人が確実に感知できることを確認している。このため、発音制御手段で設定される音程や音圧レベルを中心として、１％以上の振幅で変化させるようにしている。

このようにして車速に対応する音程アップ量を加味した音程およびアクセル開度に対応する音圧レベルが設定されると、設定された音程のＰＷＭ出力をＰＷＭ出力器２１ｂから出力させると共に、設定された音圧レベルとするための制御信号をＤＡＣ２１ａから出力させるようにしている。具体的には、設定された音程に対応するサンプリング周期が演算され、そのサンプリング周期毎にＰＣＭデータの読み出しを行うと共に、そのＰＣＭデータに対応するＰＷＭ出力を発生させることで、設定された音程に対応するＰＷＭ出力を発生させている。また、上記のように算出された音圧レベルに応じた制御信号を出力することにより、電圧制御部２２で発生させる電圧を制御する。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。

以上のような構成により、本実施形態にかかる車両接近通報装置を含む車両接近通報システムが構成されている。このように構成される車両接近通報システムでは、以下のように作動する。図２を参照して、この車両接近通報システムの作動を説明する。

図２は、車速の変化と音程（発音ピッチ）との関係を示したタイミングチャートである。なお、ここでは車速の変化と音程との関係を図示してあるが、アクセル開度の変化によっても同様のタイミングチャートとなる。

車両接近通報システムは、ロードノイズが小さな低速走行時に発音体であるスピーカ３から擬似走行音を発音する。まず、時点Ｔ１において、車両接近通報システムを搭載した車両が停止していた状態から走行を開始すると、ロードノイズが小さな低速走行となるため、車両接近通報システムから発音が行われる。走行開始の瞬間には例えば音程を５０％に落とした状態から発音が行われ、その後、時点Ｔ２において、発音の音程を車速に応じた音程アップ量を加味した値まで上昇させる。そして、車速の変化に伴って、車速が上昇すると音程を上昇させ、車速が低下すると音程を低下させる。

このとき、時点Ｔ３において、車速の変化が無くなり、単位時間当たりの車速の変化量が一定値と想定される所定範囲内になると、そのときに設定された音程を１％以上振幅させる。これにより、車速が一定値のときにも音の「揺らぎ」効果を発揮させることが可能となり、より歩行者が車両の接近に気付き易くなるようにすることが可能となる。

この後、時点Ｔ４において車速が変化し始めると、再び車速に応じた音程アップ量が設定され、その音程アップ量を加味した音程とする。そして、それが時点Ｔ５において車速が所定車速（例えば２０ｋｍ／ｈ）になると、ある程度のロードノイズが発生させられる車速になったと想定されるため、車両接近通報システムによる擬似走行音の発音を解除する。また、時点Ｔ６において車速が低下し始めて所定車速以下になると、再び、車両接近通報システムによる擬似走行音の発音が開始され、車両が停止するまで上記と同様の動作が行われる。

以上説明したように、本実施形態の車両接近通報システムでは、車両の走行状態に応じて発生させる音の音圧レベルおよび音程を設定し、車両の走行状態が一定であるときには、設定された音圧レベルを中心として音圧レベルを変化させたり、設定された音程を中心として音程を変化させるようにしている。具体的には、車速が変化しているときにその変化に対応して音程アップ量を設定するのに加えて、車速が変化していないときにも音程アップ量を変化させることで音程（音程レベル）を変化させている。つまり、音程を所定の振幅で上下させ、音の「揺らぎ」を発生させるようにしている。これにより、車速が一定値のときにも音の「揺らぎ」効果を発揮させることが可能となり、より歩行者が車両の接近に気付き易くなるようにすることが可能となる。

同様に、アクセル開度が変化しているときにその変化に対応して音圧レベルを設定するのに加えて、アクセル開度が変化していないときにも音圧レベルを変化させている。つまり、音圧レベルを所定の振幅で上下させ、音の「揺らぎ」を発生させるようにしている。これにより、アクセル開度が一定値のときにも音の「揺らぎ」効果を発揮させることが可能となり、より歩行者が車両の接近に気付き易くなるようにすることが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して更に音の「揺らぎ」効果を発揮させるようにしたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、マイコン２１により、車両停止から加速状態に切り替わったこと、および、車速やアクセル開度が一定値であると判定されたのち再び加速状態に切り替わったことを判定し、加速状態に切り替わったことが判定された時に音程や音圧レベルを変化させるようにしている。これにより、加速開始を歩行者に気付き易くする。

具体的には、マイコン２１に備えられた演算装置に加速状態に切り替わったことを判定する加速判定手段を備え、車両停止から加速状態に切り替わったこと、および、車速やアクセル開度が一定値であると判定されたのち再び加速状態に切り替わったこと、つまり単位時間当たりの車速やアクセル開度が一定値から増加に転じたことを判定する。そして、この加速判定手段によって加速状態に切り替わったことが判定されると、発音制御手段で設定される音圧レベルや音程を中心として、車速やアクセル開度が一定値のときの振幅よりも大きな振幅で音程や音圧レベルを所定周期で変化させるようにしている。これにより、車速やアクセル開度が一定値のときの振幅と加速開始のときの振幅に差が付き、加速開始を的確に歩行者に気付かせることができる。

図３は、車速の変化と音程（発音ピッチ）との関係を示したタイミングチャートである。なお、ここでは車速の変化と音程との関係を図示してあるが、アクセル開度の変化によっても同様のタイミングチャートとなる。

この図に示すように、時点Ｔ１において、車両接近通報システムを搭載した車両が停止していた状態から走行を開始すると、ロードノイズが小さな低速走行となるため、車両接近通報システムから発音が行われる。走行開始の瞬間には例えば音程を５０％に落とした状態から発音が行われ、その後、時点Ｔ２において、発音の音程を車速に応じた音程アップ量を加味した値まで上昇させる。このとき、車両停止から加速状態に切り替わったことから、そのときに設定された音程を中心として音程を所定周期で振幅させる。そして、車速の変化に伴って、車速が上昇すると音程を上昇させ、車速が低下すると音程を低下させる。

このとき、時点Ｔ３において、車速の変化が無くなり、単位時間当たりの車速の変化量が一定値と想定される所定範囲内になると、そのときに設定された音程を１％以上振幅させる。これにより、車速が一定値のときにも音の「揺らぎ」効果を発揮させることが可能となり、より歩行者が車両の接近に気付き易くなるようにすることが可能となる。

この後、時点Ｔ４において車速が変化し始めると、加速状態に切り替わったことから、そのときに設定された音程を中心として音程を所定周期で振幅させる。このときの振幅は、車速が一定値のときの振幅よりも大きくされる。その後、再び車速に応じた音程アップ量が設定され、その音程アップ量を加味した音程とする。

以上説明したように、本実施形態の車両接近通報システムでは、加速状態に切り替わったことが判定されると、音程や音圧レベルを所定周期で変化させるようにしている。これにより、加速開始を歩行者に気付き易くすることが可能となる。

（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レベルを変化させ、車速に応じて音程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、車速もしくは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、車速もしくはアクセル開度が大きくなるほど、音圧アップ量や音程アップ量を大きくすることができる。

また、マイコン２１では、制御信号の出力を行うのにＤＡＣ２１ａを用い、ＤＡＣ２１ａから音圧を変化させるための制御信号を発生させることで電圧制御部２２の電圧制御を行うようにしているが、ＰＷＭ制御器を用いて電圧制御部２２の電圧制御を行うようにしても良い。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を変化させるときには、例えば、車速や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ると共に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。

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

Claims (5)

1. 車両に搭載された発音体（３）からの発音の音圧レベルおよび／または音程を制御することで、前記車両の接近を通報する車両接近通報装置において、
   走行状態取得手段（１ａ、１ｂ）から前記車両の走行状態に対応する走行状態検知信号を入力して前記車両の走行状態を検出し、該車両の走行状態に応じて発生させる音の音圧レベルおよび音程を設定する発音制御手段と、
   前記車両の走行状態が一定であるか否かを判定する判定手段と、
   前記車両の走行状態が一定であると判定されると、前記発音制御手段で設定された音圧レベルを中心として該音圧レベルを変化させる、および／または、前記発音制御手段で設定された前記音程を中心として該音程を変化させる変化制御手段と、を備えていることを特徴とする車両接近通報装置。
2. 前記走行状態を車速および／またはアクセル開度として、前記車速および／または前記アクセル開度の変化量を演算する変化量演算手段を有し、
   前記発音制御手段は、前記車速に基づいて音程を設定すると共に前記アクセル開度に基づいて音圧レベルを設定し、
   前記判定手段は、前記変化量演算手段にて演算された前記変化量に基づいて前記車速および／または前記アクセル開度が一定値であるか否かを判定し、
   前記変化制御手段は、前記判定手段にて前記車速および／または前記アクセル開度が一定値と判定されたときに、前記音圧レベルおよび／または前記音程を所定振幅で変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両接近通報装置。
3. 前記所定振幅は、前記発音制御手段で設定された前記音圧レベルおよび／または前記音程の１％以上であることを特徴とする請求項２に記載の車両接近通報装置。
4. 前記走行状態が加速状態に切り替わったことを判定する加速判定手段を備え、
   前記変化制御手段は、前記加速判定手段にて、前記走行状態が加速状態に切り替わったと判定されたときにも、前記発音制御手段で設定された音圧レベルを中心として該音圧レベルを変化させる、および／または、前記発音制御手段で設定された前記音程を中心として該音程を変化させることを特徴とする請求項２または３に記載の車両接近通報装置。
5. 前記変化制御手段は、前記車速および／または前記アクセル開度が一定値と判定されたときに前記音圧レベルおよび／または前記音程を変化させる振幅よりも、前記走行状態が加速状態に切り替わったと判定されたときに前記音圧レベルおよび／または前記音程を変化させる振幅を大きくすることを特徴とする請求項４に記載の車両接近通報装置。

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