JP2015080992A - 車両用警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境温度が変動した場合にも環境の騒音レベルに合わせた音圧レベルの警報音を発することができる車両用警報装置を提供する。
【解決手段】車両用警報装置１は、車両の環境騒音のレベルを計測するマイク１０１と、騒音のレベルを検出するレベル検出部１０２と、車両の環境温度を計測する温度センサ１０３と、警報音を増幅するパワーアンプ１０５と、出力するスピーカ装置１０６と、温度センサ１０３が計測する環境温度及びスピーカ装置１０６の環境温度に対する出力特性により音声信号の出力レベルの補正量を決定する出力レベル決定手段１００Ａと、音声信号の周波数の補正量を決定する出力周波数決定手段１００Ｂと、マイク１０１の計測する環境騒音のレベルに応じた出力レベルを出力レベル決定手段１００Ａの決定した補正量で補正し、バックギヤスイッチ１０４のスイッチの状態に応じて警報音の音声信号を発生する警報音発生手段１００Ｃとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用警報装置に関する。

従来の車両用警報装置として、車両の状態を車両状態値で表示する車載計器と、車載計器に設けられて警報音を発する警報ユニットと、環境温度を計測する温度センサと、警報ユニットが発する警報音の出力の増幅率を車両状態値に応じて選択し、当該増幅率を環境温度に基づいて補正する計器制御ユニットとを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−８３２４５号公報

しかし、従来の車両用警報装置によれば、警報ユニットの出力に対する周波数特性、つまり、警報ユニットの最大出力を得ることができる周波数が環境温度によって変動する場合には、音圧増幅率を補正したとしても警報ユニットの能力を超えた所望の音圧レベルを得られないという問題がある。

従って、本発明の目的は、環境温度が変動した場合にも環境の騒音レベルに合わせた音圧レベルの警報音を発することができる車両用警報装置を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の車両用警報装置を提供する。

［１］車両の環境騒音のレベルを計測するマイクと、
前記車両の環境温度を計測する温度センサと、
音声信号に基づき警報音を出力するスピーカと、
前記温度センサが計測する前記環境温度及び前記スピーカの環境温度に対する出力特性に基づいて音声信号の出力レベルの補正量を決定する第１の決定手段と、
前記マイクの計測する環境騒音のレベルに応じた出力レベルを前記第１の決定手段の決定した補正量で補正し、前記車両の移動状態に応じて警報音の音声信号を発生する警報音発生手段とを有する車両用警報装置。

［２］前記温度センサが計測する前記環境温度及び前記スピーカの周波数に対する出力特性に基づいて前記警報音発生手段が発生する音声信号の周波数の補正量を決定する第２の決定手段をさらに有し、
前記警報音発生手段は、前記警報音の音声信号の周波数を前記第２の決定手段の決定した補正量で補正する前記［１］に記載の車両用警報装置。

［３］前記スピーカは、特定の周波数の音声の出力レベルを増幅するホーンを有し、
前記警報音発生手段は、前記ホーンが増幅する前記特定の周波数で前記警報音の音声信号を発生する前記［１］に記載の車両用警報装置。

［４］前記スピーカは、特定の周波数に出力のピークを有する周波数特性を有し、
前記マイクは、集音の周波数について平坦な周波数特性を有する前記［１］〜［３］のいずれかに記載の車両用警報装置。

請求項１に係る発明によれば、環境温度が変動した場合にも環境の騒音レベルに合わせた音圧レベルの警報音を発することができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１の効果より正確に環境の騒音レベルに合わせた音圧レベルの警報音を発することができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項２に比べて簡易な構成で環境の騒音レベルに合わせた音圧レベルの警報音を発することができる。

請求項４に係る発明によれば、環境騒音の集音用に周波数特性が平坦なマイクを設けたことにより、マイクについては温度変化による周波数特性の変化を考慮する必要がなく、補正処理が複雑なものとならない。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用警報装置の概略の構成例を示す図である。 図２は、スピーカ装置及びスピーカ装置が取り付けられる車両の一例を示し、（ａ）は、車両の側面図、（ｂ）は、車両の平面図である。 図３は、スピーカ装置の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 図４は、（ａ）がマイクの感度の温度特性、（ｂ）がスピーカの出力の温度特性、（ｃ）がスピーカの出力の周波数特性を示すグラフ図である。 図５は、出力補正用情報の構成の一例を示す概略図である。 図６は、本発明の他の実施の形態に係るホーン付きスピーカ装置の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

（車両用警報装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用警報装置の概略の構成例を示す図である。

この車両用警報装置１は、車両の移動状態に合わせてスピーカ装置１０６から警報音を発するものであり、警報音の出力レベルは環境の騒音が大きければ大きく、小さければ小さく設定されるものである（なお、出力レベルに下限値を設けてもよい）。さらに、車両用警報装置１は、マイク１０１及びスピーカ装置１０６がそれぞれ環境温度に依存した特性を有するため、その特性に応じてスピーカ装置１０６から環境温度に依存しない出力レベルの警報音を発するよう音声信号を補正するものである。

なお、本明細書において「車両の移動状態」は、車両が後退又は前進可能な状態だけでなく、車両が後退中又は前進中も含むが、車両が後退又は前進可能な状態のみ、又は車両が後退中又は前進中のみを意味するものとしてもよい。

車両用警報装置１は、各部の入力を受け付けて各部の動作を制御するとともに状況に応じて音声信号を発生するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御部１００と、環境の騒音を集音するマイク１０１と、マイクが集音した騒音のレベルを検出するレベル検出部１０２と、環境温度を計測する温度センサ１０３と、車両の移動状態、例えばバックギヤがバックの位置に入れられたことを検出（オン）する車両移動状態検出手段としてのバックギヤスイッチ１０４と、制御部１００が発生する音声信号を増幅するパワーアンプ１０５と、パワーアンプ１０５によって増幅された音声信号を警報音として出力するスピーカ装置１０６とを有する。

制御部１００は、出力レベル決定手段１００Ａと、出力周波数決定手段１００Ｂと、警報音発生手段１００Ｃとして機能し、図示しないＲＯＭ上に出力レベル決定手段１００Ａ及び出力周波数決定手段１００Ｂが出力レベル及び出力周波数を決定する際に用いる出力補正用情報１００ａを有する。

出力レベル決定手段１００Ａは、音声信号の出力レベルの補正量を決定する。

出力周波数決定手段１００Ｂは、音声信号の出力周波数の補正量を決定する。

警報音発生手段１００Ｃは、バックギヤスイッチ１０４のスイッチの状態（オン又はオフ）に応じて警報音の音声信号を発生する。その際、警報音発生手段１００Ｃは、レベル検出部１０２が検出した騒音のレベルに応じて警報音の出力レベルを決定し、さらに出力レベル決定手段１００Ａが決定した出力レベルの補正量及び出力周波数決定手段１００Ｂが決定した出力周波数の補正量で音声信号を補正して警報音の音声信号を発生する。

マイク１０１は、フラットな周波数特性を有し、周波数特性が温度に依存して変化が少ない、例えば、エレクトレットコンデンサーマイク等のマイクを用いることができる。

温度センサ１０３は、少なくとも−４０〜８５℃の範囲の環境温度を計測可能なものであって、例えば、サーミスタ等のセンサを用いることができる。

スピーカ装置１０６は、警報音の周波数（１．８ｋＨｚ）に出力の周波数特性のピークを有するものであって、例えば、コーンスピーカ等のスピーカを用いることができる。なお、警報音の周波数は、スピーカの特性上、±２００Ｈｚの範囲であれば用いることができる。

なお、上記した各部１００〜１０６は、図示しない電源により電力が供給されて（例えば、ＤＣ１２Ｖ）動作する。

図２は、スピーカ装置１０６及びスピーカ装置１０６が取り付けられる車両の一例を示し、（ａ）は、車両の側面図、（ｂ）は、車両の平面図である。

車両２００が、大型トラック車の場合は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、スピーカ装置１０６は、一例として、車両の後部に斜め後方Ｙに向けて配置される。

なお、車両２００は、大型トラック車に限られず、中型トラック車、普通乗用車、バス、二輪自動車、自転車、電車等の車両に適用することができる。また、スピーカ装置１０６は、車両２００の両側の後部にそれぞれ取り付けてもよい。また、スピーカ装置１０６の取り付け位置は、車両２００の後部に限られず、車両２００の前部や側部等の他の箇所でもよいし、配置の方向は後方、側方、前方等、任意に設定してもよい。

図３は、スピーカ装置１０６の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

スピーカ装置１０６は、スピーカ１０６ａと、スピーカ１０６ａを収容して開口部からスピーカ１０６ａの発する音声を拡声する筐体１０６ｂと、筐体１０６ｂを車両２００に取り付けるための台座１０６ｃと、環境騒音を集音するマイク１０１と、スピーカ１０６ａの周囲の環境温度を計測する温度センサ１０３とを有する。

マイク１０１は、環境の騒音レベルを正確に計測できる位置であればスピーカ装置１０６の側方に限らず上方、下方、前方又は後方に設けてもよいし、スピーカ装置１０６と別体として設けてもよい。

温度センサ１０３は、スピーカ１０６ａの周囲の環境温度を計測できる位置であればスピーカ１０６ａの側方に限らず上方、下方、前方又は後方に設けてもよいし、スピーカ装置１０６と別体として設けてもよい。

図４は、（ａ）がマイク１０１の感度の温度特性、（ｂ）がスピーカ１０６ａの出力の温度特性、（ｃ）がスピーカ１０６ａの出力の周波数特性を示すグラフ図である。

図４（ａ）に示すように、マイク１０１は常温（例えば、２５℃）に比べ低温になるにつれてその感度が低下し、高温（例えば、８５℃）になるにつれて上昇する特性を有する。

また、図４（ｂ）に示すように、スピーカ１０６ａは常温（例えば、２５℃）に比べ低温になるにつれてその最大出力が上昇し、高温（例えば、８５℃）になるにつれて低下する特性を有する。

さらに、図４（ｃ）に示すように、スピーカ１０６ａは特定の周波数に出力のピークを有する特性を有し、その出力のピークの周波数は常温（例えば、２５℃）に比べ低温（例えば、−４０℃）になるにつれて上昇し、高温（例えば、８５℃）になるにつれて低下する特性を有する。なお、マイク１０１はフラットな周波数特性を有し、当該フラットな周波数特性とは環境温度による感度特性の変化を考慮しなくてもよい程度のものとする。

つまり、上記を考慮すると、常温（２５℃）から高温（８５℃）に環境温度が上昇した場合、マイク１０１の感度が１ｄＢ増加し、スピーカ１０６ａの最大出力が２．５ｄＢ低下するため＋１．５ｄＢの出力補正が必要となる。また、スピーカ１０６ａのピークの変化に伴い、警告音について１．２ｋＨｚから１．１５ｋＨｚへの中心周波数の補正が必要となる。なお、警告音の中心周波数をずらしたことによりスピーカ出力もスピーカ１０６ａの特性に合わせて変化するため、さらにこれを考慮して出力補正をしてもよいが、本実施の形態においては無視できる程度のものとする。以下にスピーカ１０６ａの特性に合わせた補正量を示す。

図５は、出力補正用情報１００ａの構成の一例を示す概略図である。

出力補正用情報１００ａは、温度センサ１０３が計測する環境温度を示す「温度」と、温度に対応して出力レベル決定手段１００Ａが決定する値を示す「出力レベル補正」と、温度に対応して出力周波数決定手段１００Ｂが決定する値を示す「出力周波数補正」とを有する。つまり、出力レベル決定手段１００Ａ及び出力周波数決定手段１００Ｂは、出力補正用情報１００ａを用いて図４に示したマイク１０１及びスピーカ１０６ａの温度特性を補正して一定の出力の警報音を得られるようにする。

なお、図５に示す出力補正用情報１００ａは一例であり、マイク１０１及びスピーカ１０６ａが図４に示す特性と異なる特性を有するものである場合は、その特性に合わせて出力補正用情報１００ａも変更されるものとする。

（車両用警報装置の動作）
以下に、車両用警報装置の動作例を各図を参照しつつ説明する。

まず、車両２００の運転手によりギアがバックギヤのポジションへと操作されると、バックギヤスイッチ１０４がオンとなり、バックギヤスイッチ１０４から制御部１００にオンの信号が送信される。

次に、制御部１００は、バックギヤスイッチ１０４からオンの信号を受信すると、マイク１０１が集音してレベル検出部１０２によって検出された環境音のピークを取得するとともに、温度センサ１０３が計測した環境温度を取得する。

次に、制御部１００の出力レベル決定手段１００Ａは、取得した環境温度に応じて出力補正用情報１００ａを参照し、出力レベルの補正の量を決定する。

また、制御部１００の出力周波数決定手段１００Ｂは、取得した環境温度に応じて出力補正用情報１００ａを参照し、出力周波数の補正の量を決定する。

次に、警報音発生手段１００Ｃは、バックギヤスイッチ１０４がオンすると警報音の音声信号を発生する。その際、レベル検出部１０２が検出した騒音のレベルに応じて警報音の出力レベルを決定し、さらに出力レベル決定手段１００Ａが決定した出力レベルの補正量及び出力周波数決定手段１００Ｂが決定した出力周波数の補正量で音声信号を補正して警報音の音声信号を発生する。

次に、パワーアンプ１０５は、警報音発生手段１００Ｃが発生した音声信号を予め定めた増幅率で増幅し、増幅された音声信号によりスピーカ装置１０６から所望の出力レベルの警報音が出力される。

（実施の形態の効果）
上記した実施の形態によると、温度変化によるスピーカ１０６ａの出力レベルの変化及びマイク１０１のマイク感度の変化に合わせて、警報音の音声信号の出力レベルを補正し、さらに温度変化によるスピーカ１０６ａの周波数特性の変化に合わせて警報音の音声信号の中心周波数を補正するため、環境温度に依らずにスピーカ１０６ａから出力される音声の出力レベルを一定に保つことができる。

また、環境騒音の集音用に周波数特性がフラットなマイク１０１を設けたことにより、マイク１０１については温度変化による周波数特性の変化を考慮する必要がなく、補正処理が複雑なものとならない。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。例えば、筐体１０６ｂの内部に特定の周波数の入力音について最大増幅率を有するホーンを設けることで、音声信号の周波数補正を省略してもよい。

図６は、本発明の他の実施の形態に係るホーン付きスピーカ装置の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

スピーカ装置１０６Ａは、スピーカ１０６ａと、スピーカ１０６ａを収容して開口部からスピーカ１０６ａの発する音声を拡声する筐体１０６ｄと、筐体１０６ｄを車両２００に取り付けるための台座１０６ｆと、マイク１０１と、温度センサ１０３とを有する。

筐体１０６ｄは、スピーカ１０６ａから発せられる音波を導く発音経路ＳＷを構成するホーン部１０６ｅを有する。当該発音経路ＳＷの形状により増幅率が最大となる入力音の周波数が定まる。

上記スピーカ装置１０６Ａを用いた場合、ホーン部１０６ｅの形状により最大増幅率が得られる入力音の周波数が決まるため、出力周波数決定手段１００Ｂはホーン部１０６ｅで最大増幅率が得られる周波数を常に出力周波数として決定する。

１ 車両用警報装置
１００ 制御部
１００Ａ 出力レベル決定手段
１００Ｂ 出力周波数決定手段
１００Ｃ 警報音発生手段
１００ａ 出力補正用情報
１０１ マイク
１０２ レベル検出部
１０３ 温度センサ
１０４ バックギヤスイッチ
１０５ パワーアンプ
１０６ スピーカ装置
１０６ａ スピーカ
１０６ｂ 筐体
１０６ｃ 台座
２００ 車両

Claims (4)

1. 車両の環境騒音のレベルを計測するマイクと、
   前記車両の環境温度を計測する温度センサと、
   音声信号に基づき警報音を出力するスピーカと、
   前記温度センサが計測する前記環境温度及び前記スピーカの環境温度に対する出力特性に基づいて音声信号の出力レベルの補正量を決定する第１の決定手段と、
   前記マイクの計測する環境騒音のレベルに応じた出力レベルを前記第１の決定手段の決定した補正量で補正し、前記車両の移動状態に応じて警報音の音声信号を発生する警報音発生手段とを有する車両用警報装置。
2. 前記温度センサが計測する前記環境温度及び前記スピーカの周波数に対する出力特性に基づいて前記警報音発生手段が発生する音声信号の周波数の補正量を決定する第２の決定手段をさらに有し、
   前記警報音発生手段は、前記警報音の音声信号の周波数を前記第２の決定手段の決定した補正量で補正する請求項１に記載の車両用警報装置。
3. 前記スピーカは、特定の周波数の音声の出力レベルを増幅するホーンを有し、
   前記警報音発生手段は、前記ホーンが増幅する前記特定の周波数で前記警報音の音声信号を発生する請求項１に記載の車両用警報装置。
4. 前記スピーカは、特定の周波数に出力のピークを有する周波数特性を有し、
   前記マイクは、集音の周波数について平坦な周波数特性を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用警報装置。

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