JP2013126780A - 車両接近通報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要以上に歩行者を驚かせてしまったり、あるいは周囲騒音が大きくなってしまうことなく、周囲に車両の加速状態を通知する。
【解決手段】アクセル開度の時間的変化速度に応じて接近通報音のエンベロープ周波数を変化させ、エンベロープ周波数の変化に合せて発音出力の出力波形の電圧レベルを設定する。このときの電圧レベルについては、アクセル開度に比例して大きくするのではなく、エンベロープ周波数の変化に応じて所定の範囲内において変化させ、その電圧レベルの変化によってエンベロープ周波数の変化を表すだけとする。これにより、必要以上に歩行者を驚かせてしまったり、あるいは周囲騒音が大きくなってしまうことなく、周囲に車両の加速状態を通知することができる。
【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、車両が加速状態になった場合、車両接近が速くなり、歩行者への危険度が高まることから、車速の上昇に応じて音程（発音ピッチ）を上昇させたり、運転者のアクセル操作状態に応じて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、車両の加速状態を想起させる目的で、アクセル開度に応じて音圧を制御する場合、運転者がアクセルペダルを急峻に踏み込み操作したときに、音圧が急激に上昇してしまうことになる。このため、必要以上に歩行者を驚かせてしまったり、あるいは周囲騒音が大きくなってしまうという背反が生じていた。

本発明は上記点に鑑みて、アクセル開度に応じて音圧を変化させる場合において、必要以上に歩行者を驚かせてしまったり、あるいは周囲騒音が大きくなってしまうことなく、周囲に車両の加速状態を通知することが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、発音データを記憶したメモリ手段から発音データを読み出すと共に、発音データの発音出力を発生させる発音出力発生部（２１ｂ）と、発音出力発生部（２１ｂ）が出力する発音データの発音出力の出力波形の電圧値を変化させる電圧制御部（２２）と、電圧制御部（２２）の出力と対応する電流を車両に搭載された発音体（３）に流すことで、発音体にて車両接近通報音の発音を行わせるアンプ（２４）とを備え、車両接近通報音を発音することにより車両の接近を通報する車両接近通報装置において、アクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、アクセル操作量取得手段で取得されたアクセル操作量から、該アクセル操作量の時間的変化量を演算する変化量演算手段と、変化量演算手段で演算されたアクセル操作量の時間的変化量に基づいて車両接近通報音のエンベロープ周波数を設定する発音制御手段と、電圧制御部（２２）により、発音出力発生部（２１ｂ）が出力する発音データの発音出力の出力波形の電圧レベルをエンベロープ周波数に応じて変化させる変化制御手段とを有することを特徴としている。

このように、アクセル操作量の時間的変化速度に応じて車両接近通報音のエンベロープ周波数を設定し、それに応じて発音出力の出力波形の電圧値を変化させることで、エンベロープ周波数に応じて発音出力の出力波形の電圧レベルを変化させている。このため、運転者による車両の加速状態をエンベロープ周波数の変化によって相対的に想起させることができる。そして、このときの電圧レベルについては、アクセル開度に比例して大きくするのではなく、エンベロープ周波数の変化に応じてを変化させ、その電圧レベルの変化によってエンベロープ周波数の変化を表している。このため、必要以上に歩行者を驚かせてしまったり、あるいは周囲騒音が大きくなってしまうことなく、周囲に車両の加速状態を通知することができる。

具体的には、請求項２に記載したように、変化制御手段は、エンベロープ周波数に応じて、発音出力発生部が出力する発音データの発音出力の出力波形の電圧値を所定の範囲内において変化させることにより、上記請求項１に記載の効果を得ることができる。

また、請求項３に記載したように、発音制御手段は、アクセル操作量の時間的変化量が車両を加速させる側にアクセル操作が為されたことを表すときにエンベロープ周波数をアップ、アクセル操作量が０または車両を減速させる側にアクセル操作が為されたことを表すときにエンベロープ周波数を最低値に設定することができる。これにより、アクセル操作量の時間的変化速度に応じて車両接近通報音のエンベロープ周波数を設定し、それに応じて発音出力の出力波形の電圧レベルを変化させることができる。

請求項４に記載の発明では、取得手段は、車速も取得し、発音制御手段は、取得手段が取得した車速に基づいて発音出力の再生速度を設定し、該再生速度に応じたサンプリング周期毎に発音出力発生部による発音データの読み出しを行わせることを特徴としている。

このように、車速に応じて接近通報音の再生速度を変化させているため、車両が歩行者などに接近するのがより速くなるほど高い音程となるようにすることにより、音程の変化によって歩行者に車両が近づく早さを相対的に想起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。 車速の変化およびアクセル開度の変化と発音する音の波形を示したタイミングチャートである。 アクセル開度に応じて音圧を制御する場合の車速の変化およびアクセル開度の変化と発音する音の波形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から擬似走行音などの車両接近通報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、車両の走行状態を検出するものである。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、車両の車速検知信号を出力し、アクセル開度センサ１ｂは、車両の加速状態を表すアクセル操作量としてアクセル開度を示すアクセル開度検知信号を出力している。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、図示しないメモリ手段に相当する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、各種検知信号が示す車両の走行状態に対応付けたエンベロープ周波数（例えば、０．１２５〜５Ｈｚ程度）や発音波形の再生速度、つまり音程レベル（例えば、１００〜１５０％）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、車速検知信号が示す車速に対応する再生速度（音程レベル）およびアクセル開度検知信号が示すアクセル開度に対応するエンベロープ周波数を演算し、演算された再生速度でＰＷＭ出力器２１ｂから発音出力を発生させると共に、演算されたエンベロープ周波数とするための出力をＤＡＣ２１ａから発生させる。

具体的には、マイコン２１に備えられた演算装置には、車速およびアクセル開度を取得する取得手段、アクセル開度の時間的変化量（傾き）を演算する変化量演算手段、車速やアクセル開度に対応する再生速度およびエンベロープ周波数を演算する発音制御手段、演算された再生速度およびエンベロープ周波数に基づいて発音する音の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。

取得手段では、車速センサ１ａによる車速検知信号やアクセル開度センサ１ｂによるアクセル開度検知信号を入力し、これらに基づいて車速やアクセル開度を取得する。また、変化量演算手段では、取得手段で取得されたアクセル開度を時間微分することによってアクセル開度変化量（傾き）を演算する。例えば、サンプリング周期毎にアクセル開度検知信号からアクセル開度を求めていることから、前回のアクセル開度と今回のアクセル開度との差を求めることで、アクセル開度の時間微分値とすることができる。

発音制御手段では、取得手段で取得した車速および変化量演算手段で演算したやアクセル開度の時間的変化量に基づいて発音を行うか否かの判定や発音時における再生速度およびエンベロープ周波数の設定を行う。具体的には、車速が所定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）未満のときには、発音を行うべく、演算した車速やアクセル開度の時間的変化量およびメモリの記憶内容に基づいて、発生させる音の再生速度およびエンベロープ周波数を演算する。例えば、メモリに車速と再生速度とを対応付けたテーブルやアクセル開度の時間的変化量とエンベロープ周波数とを対応付けたテーブルを記憶してある場合には、そのテーブルを用いて、車速およびアクセル開度の時間的変化量と対応する再生速度およびエンベロープ周波数を選択する。テーブルに代えて演算式を記憶させておくこともでき、その場合には、車速およびアクセル開度の時間的変化量を演算式に代入することで、車速およびアクセル開度の時間的変化量と対応する再生速度およびエンベロープ周波数を演算する。

基本的には、再生速度については、車速が早くなるほど再生速度がアップ、つまり音程レベルがアップするように設定される。エンベロープ周波数については、アクセル開度の時間的変化量（傾き）が正値の場合には、その時間的変化量が大きいほどエンベロープ周波数がアップ、その時間的変化量が０または負値の場合には、エンベロープ周波数が最小値（例えば、０．１２５Ｈｚ）となるように設定される。

変化制御手段では、発音制御手段で演算された再生速度に応じたサンプリング周期毎にメモリに記憶されている発音データを読み出したり、演算されたエンベロープ周波数に基づいて発音する音の音圧レベルを設定する。すなわち、発音データを演算させれた再生速度に応じたサンプリング周期毎に読み出すことにより、その再生速度に応じた音程とすることができると共に、演算されたエンベロープ周波数に基づいて発音出力の出力波形の電圧レベルを設定することで、そのエンベロープ周波数に則して音圧レベルを調整できる。これにより、音の「揺らぎ」を発生させる。

このようにして車速に対応する再生速度で発音データが読み出されると、読み出した発音データに応じたＰＷＭ出力をＰＷＭ出力器２１ｂから出力させると共に、アクセル開度の時間的変化量に対応するエンベロープ周波数に基づいて設定された発音出力の出力波形の電圧レベルとするための制御信号をＤＡＣ２１ａから出力させている。具体的には、上記のように算出された電圧レベルに応じて、ＤＡＣ２１ａから出力される制御信号を変化させており、発音出力の出力波形の電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（電圧値）が高くなり、発音出力の出力波形の電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。これにより、電圧制御部２２で発生させる電圧を制御する。

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。

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、車速の変化およびアクセル開度の変化と発音する音の波形を示したタイミングチャートである。また、図３は、比較例であり、アクセル開度に応じて音圧を制御する場合の車速の変化およびアクセル開度の変化と発音する音の波形を示したタイミングチャートである。

まず、図２に示すように、車速の上昇に伴って再生速度が上昇させられることから、発音データの再生速度が上昇し、図中に示した発音する音の波形の振幅周期が短くなって、その波形が密の状態で表されることになる。つまり、車速の上昇に伴って発音データの再生速度が上昇し、音程が上昇させられる。

また、図２に示すように、アクセル開度の時間的変化速度が大きい期間には、エンベロープ周波数も上昇させられることから、エンベロープの振幅周期が短くなる（図中エンベロープ周波数ＵＰで示した期間）。逆に、アクセル開度の時間的変化速度が小さい期間には、エンベロープ周波数が最小値に設定されることから、エンベロープの振幅周期が長くなる（図中エンベロープ周波数ＭＩＮで示した期間）。

このように、車速に応じて車両接近通報音の再生速度を変化させているため、車両が歩行者などに接近するのが速くなるほどより高い音程となるようにすることにより、音程の変化によって歩行者に車両が近づく速さを相対的に想起させることができる。また、アクセル開度の時間的変化速度に応じて接近通報音のエンベロープ周波数を設定し、それに応じて発音出力の出力波形の電圧レベルを変化させているため、運転者によるアクセル操作、つまり車両の加速操作状態をエンベロープ周波数の変化によって相対的に想起させることができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる車両接近通報装置では、アクセル開度の時間的変化速度に応じて接近通報音のエンベロープ周波数を設定し、それに応じて発音出力の出力波形の電圧レベルを変化させている。このため、運転者による車両の加速状態をエンベロープ周波数の変化によって相対的に想起させることができる。

このように、アクセル開度の時間的変化速度に応じて接近通報音のエンベロープ周波数を変化させ、エンベロープ周波数の変化に合せて発音出力の出力波形の電圧レベルを設定している。このときの電圧レベルについては、アクセル開度に比例して大きくするのではなく、エンベロープ周波数の変化に応じて所定の範囲内において変化させ、その電圧レベルの変化によってエンベロープ周波数の変化を表しているだけとなっている。このため、必要以上に歩行者を驚かせてしまったり、あるいは周囲騒音が大きくなってしまうことなく、周囲に車両の加速状態を通知することができる。

なお、エンベロープ周波数を例えば０．１２５〜５Ｈｚで変化させるようにしているが、このような周波数域とすることで、人が発せられた音のエンベロープを認識もしくはイメージし易い遅い周波数とすることができ、より歩行者にエンベロープ周波数の変化を認識させることが可能となる。

（他の実施形態）
上記実施形態において、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、アクセル開度の時間的変化量に則して発音出力の出力波形の電圧レベル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。

また、車両の加速状態を表すアクセル操作量としてアクセル開度を検出するようにしているが、他のアクセル操作量を示す物理量、例えばアクセルペダルの踏み込み量などを検出し、アクセル操作量が車両を加速させる側にアクセル操作が為されたことを表すときにエンベロープ周波数をアップ、操作量が０または車両を減速させる側にアクセル操作が為されたことを表すときにエンベロープ周波数を最低値にすれば良い。

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 (4)

1. 発音データを記憶したメモリ手段から前記発音データを読み出すと共に、前記発音データの発音出力を発生させる発音出力発生部（２１ｂ）と、
   前記発音出力発生部が出力する前記発音データの発音出力の出力波形の電圧値を変化させる電圧制御部（２２）と、
   前記電圧制御部（２２）の出力と対応する電流を車両に搭載された発音体（３）に流すことで、前記発音体にて車両接近通報音の発音を行わせるアンプ（２４）とを備え、前記車両接近通報音を発音することにより前記車両の接近を通報する車両接近通報装置において、
   アクセル操作量を取得するアクセル操作量取得手段と、
   前記アクセル操作量取得手段で取得されたアクセル操作量から、該アクセル操作量の時間的変化量を演算する変化量演算手段と、
   前記変化量演算手段で演算された前記アクセル操作量の時間的変化量に基づいて前記車両接近通報音のエンベロープ周波数を設定する発音制御手段と、
   前記電圧制御部により、前記発音出力発生部が出力する前記発音データの発音出力の出力波形の電圧値をエンベロープ周波数に応じて変化させる変化制御手段とを有することを特徴とする車両接近通報装置。
2. 前記変化制御手段は、前記エンベロープ周波数に応じて、前記発音出力発生部が出力する前記発音データの発音出力の出力波形の電圧値を所定の範囲内において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. 前記発音制御手段は、前記アクセル操作量の時間的変化量が車両を加速させる側にアクセル操作が為されたことを表すときにエンベロープ周波数をアップ、前記アクセル操作量が０または車両を減速させる側にアクセル操作が為されたことを表すときにエンベロープ周波数を最低値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両接近通報装置。
4. 前記取得手段は、車速も取得し、
   前記発音制御手段は、前記取得手段が取得した前記車速に基づいて前記発音出力の再生速度を設定し、該再生速度に応じたサンプリング周期毎に前記発音出力発生部による前記発音データの読み出しを行わせることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両接近通報装置。

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