JP2013244895A - 車両存在通報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用ホーンの音響管（ラッパ）を利用しなくても、小型スピーカの発生する通報音の音色をコントロール（低音増強等）できる車両存在通報装置を提供する。
【解決手段】フロントバンパー２の一部に、小型スピーカ１を搭載するキャビティ容器３を設け、小型スピーカ１が発生する通報音を、キャビティ容器３内の音響空間に放出させる。キャビティ容器３は共鳴箱であり、任意の低音周波数で共鳴する。キャビティ容器３の前面には振動板４が設けられ、音響空間における通報音によって振動板４が振動して通報音を車両前方へ放出する。このように設けることで、車両用ホーンを利用しなくても、フロントバンパー２に設けたキャビティ容器３を用いて、小型スピーカ１の発生する通報音の音色をコントロールすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通報音を車外に発生させて車両の存在を周囲に知らせる車両存在通報装置に関するものであり、特に、電気自動車、燃料電池車両、ハイブリッド車両など、静かな車両に用いて好適な技術に関する。

通報音により車両の存在を知らせる車両存在通報装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の車両存在通報装置は、可聴音（可聴周波数の音波）を直接発生させるダイナミックスピーカを用いて通報音を発生させるものである。

一方、車両の存在を周囲に知らせるために発生する通報音は、車両用ホーン（警報器）の発生する警報音とは異なり、人にうるさく感じない音（擬似エンジン音、和音、音声、音楽など）が要求される。
うるささを低減する手段として、あるいは擬似エンジン音をリアルなエンジン音に近づける手段として、通報音に低音（例えば、６００Ｈｚ以下の音波成分）を混入することが要求される。

低音を発生させるには、ウーファの如く振動板（コーン紙等）が大きなダイナミックスピーカを用いる必要がある。
しかるに、ウーファの如く大きなダイナミックスピーカは、車両搭載性が悪く、コストアップの要因になってしまう。

そこで、上記不具合を解決するために、本願発明者等は、車両において警報音を発生させる「車両用ホーンの音響管」に「通報音を直接発生する小型スピーカ（小型のダイナミックスピーカ：所謂マイクロスピーカ）」を取り付け、「小型スピーカによって発生させた通報音」を「車両用ホーンの音響管」を介して車両の外部に発生させる技術を提案した（周知技術ではない）。
これにより、小型スピーカによって発生させた低音を、「車両用ホーンの音響管」によって増幅させて車外に放出することができる。

しかしながら、車両搭載上の制限等によって車両用ホーンに小型スピーカを搭載できない場合が考えられる。その場合は、「車両用ホーンの音響管」を利用して通報音を増強させる技術が使用できなくなってしまう。
もちろん、音響管を持たない車両用ホーン（ディスクホーン等）を搭載する車両の場合も、「車両用ホーンの音響管」を利用して通報音を増強させる技術が使用できない。

特開平１０−２０１００１号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、「車両用ホーンの音響管」を利用しなくても、小型スピーカの発生する通報音の音色をコントロールできる車両存在通報装置の提供にある。

本発明の車両存在通報装置は、車両部材（例えばバンパー等）にキャビティ容器を形成するとともに、通報音発生用の小型スピーカをキャビティ容器に搭載して、小型スピーカからキャビティ容器内の音響空間に通報音を放出させる。音響空間に放出された通報音は、キャビティ容器に設けられた振動板または音響出口から外部に放出される。
このように、車両部材に設けたキャビティ容器を利用することで、「車両用ホーンの音響管」を利用しなくても、小型スピーカの発生する通報音の音色をコントロールすることができる。

バンパーに設けたキャビティ容器の概略斜視図である（実施例１）。 車両存在通報装置の構成図である（実施例１）。 通路形成部材の変更例の説明図である（実施例２）。

図面を参照して実施形態を説明する。
車両存在通報装置は、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、通報音を車両の外部に発生させるものであり、通報音を直接発生する小型スピーカ１を備える。
また、車両存在通報装置は、車両部材２（後述する実施例ではフロントバンパー）に設けられて、内部に音響空間が形成されるキャビティ容器３を備える。

そして、小型スピーカ１は、キャビティ容器３に搭載されて、音響空間（キャビティ容器３の内部）に通報音を放出する。
一方、キャビティ容器３は、音響空間に放出された通報音を外部に放出する振動板４または音響出口５を備える。このように、キャビティ容器３を利用することで、小型スピーカ１の発生する通報音の音色をコントロールすることができる。

以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下で説明する実施例は具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことはいうまでもない。
なお、以下の実施例において、上記「発明を実施するための形態」と同一符号は同一機能物を示すものである。

［実施例１］
図１、図２を参照して実施例１を説明する。
車両存在通報装置は、
・エンジン（内燃機関）を搭載しない車両（電気自動車、燃料電池自動車等）、
・走行中および停車中にエンジンを停止する可能性のある車両（ハイブリッド車両等）、・停車中にエンジンを停止する可能性のある車両（アイドルストップ車両等）、
・エンジン車両であっても走行音が静かなコンベ車など、
走行音や停車中が静かな自動車に搭載される。

車両存在通報装置は、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、通報音（擬似エンジン音、和音、音声、音楽等）を車外へ発生して車両の存在を歩行者へ知らせるものであり、図２に示すように、
・通報音を発生させる小型スピーカ１と、
・この小型スピーカ１を駆動する駆動アンプ６と、
・この駆動アンプ６に「通報音を成すオーディオ信号（アナログ信号またはデジタル信号）」を付与する音データ発生部７を含むマイコン８（マイクロ・コンピュータの略）と、を用いて構成される。

マイコン８は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から車両の走行状態の車両情報（車速信号等）が入力され、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際（例えば、車速が２０ｋｍ／ｈ以下の時など）に、音データ発生部７から駆動アンプ６に「通報音を成すオーディオ信号」を付与して、小型スピーカ１から通報音を発生させるものである。

駆動アンプ６は、音データ発生部７の発生した「通報音を成すオーディオ信号」によって小型スピーカ１を駆動する増幅手段（例えば、Ｂ級アンプ、あるいはＤ級アンプ等）であり、小型スピーカ１の印加信号を制御することで、小型スピーカ１から「通報音を成す音波（可聴音）」を発生させるものである。

小型スピーカ１は、直径が数センチのマイクロスピーカ（超小型のスピーカ）であり、この実施例では具体的な一例として圧電スピーカを用いるものである。圧電スピーカは、印加電圧（充放電）に応じて伸縮するピエゾ素子（圧電素子）と、このピエゾ素子の伸縮によって駆動されて空気に粗密波を生じさせる小型振動板とを用いて構成される。
具体的に、この実施例に用いられる圧電スピーカは、可聴帯域の音波を発生するために設けられた可聴音発生用であり、振動系（ピエゾ素子＋小型振動板）の１次共振部（１次共振周波数）が可聴帯域内（例えば、約２ｋＨｚ等）に存在するものである。

小型スピーカ１は、その小型振動板の面積が小さいため、空気振動を低い周波数で発生させることが困難（低音再生が困難）である。
そこで、この実施例では、車両の前部に搭載されるフロントバンパー２（車両部材の一例）の一部にキャビティ容器３を形成し、このキャビティ容器３を利用して通報音の音色をコントロール（具体的には、低音の増強等）するように設けている。

フロントバンパー２に対するキャビティ容器３の配置箇所は限定されるものではなく、例えば、フロントバンパー２の左右の中央に配置されるものであっても良いし、フロントバンパー２における歩行者側（車両が左側走行を行う場合はフロントバンパー２の左側）に配置されるものであっても良い。

キャビティ容器３は、内部に音響空間を有する容器部材であり、車両の意匠への影響が抑えられるように、フロントバンパー２の内側に形成されるものである。即ち、キャビティ容器３の前面がフロントバンパー２の前面と同一面に設けられるものである。
なお、図面では、キャビティ容器３の形状を矩形の立方形状（矩形箱形）に設ける例を示すが、キャビティ容器３の形状は限定されるものではなく、他の形状を採用するものであっても良い。

小型スピーカ１は、キャビティ容器３に搭載されるものであり、小型スピーカ１が発生する通報音を、キャビティ容器３内の音響空間に放出する。
キャビティ容器３に対する小型スピーカ１の搭載箇所は限定されるものではなく、例えば、キャビティ容器３を成す仕切壁（例えば、後壁面等）に配置するものであっても良いし、キャビティ容器３の内部に配置するものであっても良い。

この実施例のキャビティ容器３は、音響空間に放出された通報音を、前面（キャビティ容器３における車両進行方向の面）に設けられた振動板４を介して外部に放出するものである。
振動板４は、内部（音響空間）と外部（車両前方）とを区画し、通報音（音波）によって振動可能な膜状部材であり、音響空間における通報音によって振動して通報音を車両前方へ放出するものである。
なお、振動板４を除くキャビティ容器３は、通報音による振動が抑えられる部材（剛性の高い部材）によって設けられるものである。

また、この実施例のキャビティ容器３は、所定の音波周波数と共鳴する共鳴箱に設けられている。
キャビティ容器３の共鳴周波数（所定の音波周波数）は、通報音の音色をコントロールする周波数であり、具体的な一例として任意の低音周波数に設定されている。

（実施例１の効果１）
この実施例の車両存在通報装置は、上述したように、フロントバンパー２に設けたキャビティ容器３を用いて、小型スピーカ１の発生する通報音の音色をコントロールする。
これにより、車両搭載上の制限等によって「車両用ホーンに小型スピーカ１を搭載できない場合」であっても、フロントバンパー２に設けたキャビティ容器３を用いて、小型スピーカ１の発生する通報音の音色をコントロール（低音の増強等）することができる。
あるいは、音響管（ラッパ）を持たない車両用ホーン（ディスクホーン等）を搭載する車両であっても、フロントバンパー２に設けたキャビティ容器３を用いて、小型スピーカ１の発生する通報音の音色をコントロールすることができる。

（実施例１の効果２）
この実施例の車両存在通報装置は、上述したように、音響空間の通報音を振動板４を介して外部に放出するため、フロントバンパー２に通報音排出用の音響出口５（符号、図３参照）を設けなくても良い。
これにより、音響出口５が車両意匠に影響を与えない。
また、振動板４を用いることにより、大きな面積を振動させることができるため、通報音の低音を増強させることができる。

（実施例１の効果３）
キャビティ容器３は、所定の音波周波数と共鳴する共鳴箱として設けられるため、共鳴周波数によって通報音の音色をコントロールすることができる。具体的に、共鳴周波数を低音周波数に設定することで、低音を増強した通報音を発生することができる。

（実施例１の効果４）
この実施例では、小型スピーカ１の一例として、可聴音発生用の圧電スピーカを用いた。圧電スピーカは、汎用性が高く、コストが低いため、結果的に車両存在通報装置のコストをより低く抑えることができる。
圧電スピーカは、コーンスピーカに比較して小型、軽量に設けることができるため、車両搭載性を向上できる。

［実施例２］
図３を参照して実施例２を説明する。なお、以下の実施例において、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。

（実施例２の特徴技術１）
この実施例２は、キャビティ容器３の前面の一部に、内外を連通する音響出口５を設けている。
また、キャビティ容器３の内部には、音響空間を区画して、小型スピーカ１から音響出口５に至る音響管（ラッパ）を形成する通路形成部材９が設けられている。
なお、図面では、通路形成部材９によってキャビティ容器３の内部に渦巻形状の音響管が形成される例を示すが、音響管の形状等は限定されるものではない。

小型スピーカ１の発生した通報音は、通路形成部材９によって設けられた音響管を通って音響出口５より外部に放出される。
これにより、小型スピーカ１の発生した空気の粗密波を、通路形成部材９によって形成された音響管が制動し、低周波の空気振動が空振りすることなく低音（音波）として音響出口５から外部に放出することができる。
このように、小型スピーカ１を用いるものであっても、低音の音圧を音響管により高めることができるため、低音を増強した通報音を車外に放出することができる。

（実施例２の特徴技術２）
キャビティ容器３の内部に音響管を形成する通路形成部材９は、キャビティ容器３と別体に設けられて、音響空間に組付けられるものである。
なお、通路形成部材９は、接着剤等を用いてキャビティ容器３に取り外し不能に組付けられるものであっても良いし、嵌め合わせやネジ等によって着脱自在に組付けられるものであっても良い。

このように、通路形成部材９を別体で設けてキャビティ容器３に組付ける構造を採用することにより、図３（ａ）と図３（ｂ）を比較して解るように、キャビティ容器３に組付ける通路形成部材９を容易に変更することができる。
即ち、通路形成部材９によって設けられる音響管の長さ（ホーン長）を容易に変更することができる。
これにより、通路形成部材９の変更のみで音響管の共鳴周波数を変更することが可能になる。即ち、通路形成部材９の変更のみで通報音の強調周波数をコントロールすることが可能になり、通報音の音色を任意に作り出すことができる。

上記の実施例では１つのキャビティ容器３に１つの小型スピーカ１を搭載する例を示したが、１つのキャビティ容器３に複数の小型スピーカ１を搭載して通報音の音圧を高めても良い。

「小型スピーカ１を搭載するキャビティ容器３」は、車両に１つ搭載するものであっても良いし、複数搭載するものであっても良い。例えば、１つのフロントバンパー２に、「小型スピーカ１を搭載するキャビティ容器３」を複数搭載して通報音の音圧を高めても良い。
また、「小型スピーカ１を搭載するキャビティ容器３」を複数搭載する場合は、それぞれが発生する通報音の音色を変更しても良い。

上記の実施例では、車両部材の一例としてフロントバンパー２を用いたが、限定されるものではなく、例えば車両走行風をコントロールするエアダムスカートなど、車両前方に設けられる他の車両部材にキャビティ容器３を設けても良い。

上記の実施例では、小型スピーカ１の一例として圧電スピーカを用いたが、小型スピーカ１は圧電スピーカに限定されるものではなく、可聴音を直接放出する他の小型スピーカ１（例えば、小型のコーンスピーカ等）であっても良い。

上記の実施例では、可聴音を直接発生するダイナミック型の小型スピーカ１によって通報音を発生させる例を示したが、パラメトリックスピーカを同時搭載し、小型スピーカ１がキャビティ容器３を介して発生する通報音と、パラメトリックスピーカが発生する通報音の両方を車外に放出させても良い。

１ 小型スピーカ
２ フロントバンパー（車両部材）
３ キャビティ容器
４ 振動板
５ 音響出口

Claims (5)

1. 車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、通報音を車両の外部に発生させる車両存在通報装置において、
   この車両存在通報装置は、
   車両に搭載される車両部材（２）に設けられて、内部に音響空間を有するキャビティ容器（３）と、
   可聴音周波数よりなる通報音を直接発生する小型スピーカ（１）とを備え、
   前記小型スピーカ（１）は、前記キャビティ容器（３）に搭載されて、前記音響空間に通報音を放出し、
   前記キャビティ容器（３）は、前記音響空間に放出された通報音を外部に放出する振動板（４）または音響出口（５）を備えることを特徴とする車両存在通報装置。
2. 請求項１に記載の車両存在通報装置において、
   前記キャビティ容器（３）は、所定の音波周波数と共鳴する共鳴箱であることを特徴とする車両存在通報装置。
3. 請求項１に記載の車両存在通報装置において、
   前記キャビティ容器（３）の内部には、前記音響空間を区画して前記小型スピーカ（１）から前記音響出口（５）に至る音響管を形成する通路形成部材（９）が設けられることを特徴とする車両存在通報装置。
4. 請求項３に記載の車両存在通報装置において、
   前記通路形成部材（９）は、前記キャビティ容器（３）と別体に設けられて、前記キャビティ容器（３）の内部に組付けられることを特徴とする車両存在通報装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両存在通報装置において、
   前記車両部材（２）は、車両の前部に搭載されるフロントバンパーであることを特徴とする車両存在通報装置。

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