JP2021154793A - 車両接近通報システム - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカからの不要な発音を行わなくても、リレーの接点の酸化皮膜の除去が行えるようにする。【解決手段】酸化皮膜を除去するための皮膜除去出力がフロント用スピーカ５１もしくはリア用スピーカ５２に入力されても、人の耳に聞こえない発音しか行われないようにする。これにより、フロント用スピーカ５１もしくはリア用スピーカ５２に大電流が流れたとしても、不要な発音が行われないようにできる。よって、車両の進行方向に合わせてリレー装置４を用いてスピーカ出力先の切替えを行う車両接近通報装置において、スピーカからの不要な発音が行われなくても、第１、第２リレー４１、４２のリレースイッチ４１ｂ、４２ｂにおける接点の酸化皮膜の除去が行える。【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システム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システムが搭載されている。

車両接近通報システムは、車両の前進走行時と後進走行時、それぞれにおいて、発音体となるスピーカからの発音を行うことで擬似走行音を発生させることになる。そして、前進走行時には車両前側、後進走行時には車両後側において、法規などで定められた規定の音圧を満たす必要がある。例えば、前進走行時には車両の前端から所定距離離れた位置において規定の音圧が測定され、後進走行時には車両の後端から所定距離離れた位置において規定の音圧が測定される必要がある。

しかしながら、スピーカが１台のみである場合、例えばスピーカが前方に取り付けられている際に、後進走行時の規定の音圧を満たそうとすると、スピーカから大音圧で発音を行う必要があり、法規を満たすものの周囲の人に不快感を与える可能性がある。

このため、例えば特許文献１に、車両の外側各方向に発音する複数のスピーカ、例えば、フロントバンパーに車両前方に発音するスピーカ、リアバンパーに車両後方に発音するスピーカをそれぞれ取り付け、車両の走行方向に当たるスピーカから発音することで、歩行者に車両の走行方向を認識させるという方式とした車両接近通報システムが提案されている。このような車両接近通報システムでは、前進走行時には車両前方のスピーカから発音が行われ、後進走行時には車両後方のスピーカから発音が行われるように、リレーを用いて、スピーカ出力先が切り替えられる。

特開２０１２−６４７４号公報

しかしながら、リレー駆動時には、接点の酸化皮膜を除去するための最低通電電流が規定されており、上記のようなリレーによる発音体出力先の切替えを行うシステムでは、車両形状によってはその最低通電電流に満たない出力がスピーカに印加され続ける可能性がある。その場合、接点の酸化皮膜を除去することが困難である。

そのための解決策として、スピーカに定期的に大電流を印加する必要があるが、この手法ではスピーカからの不要な発音に繋がるため、商品上好ましくないという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、車両の進行方向に合わせてリレーを用いて発音体出力先の切替えを行う車両接近通報システムにおいて、発音体からの不要な発音を行わなくても、リレーの接点の酸化皮膜の除去が行えるように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に記載の発明にかかる車両接近通報システムは、車両の前方に備えられた前方発音体（５１）および当該車両の後方に備えられた後方発音体（５２）と、接近通報音を発音するための接近通報音波形を生成する接近通報音波形生成部（２１）を有する車両接近通報装置（２）と、可動接点（４１ｂａ、４２ｂａ）と固定接点（４１ｂｂ、４１ｂｃ、４２ｂｂ、４２ｂｃ）および可動接点と固定接点との接続状態の切替えを行うリレーコイル（４１ａ、４２ａ）とを有し、可動接点と固定接点との接続状態に応じて、接近通報音波形生成部が生成する接近通報音波形に応じた電圧を、前方発音体と後方発音体のいずれかに印加するリレー装置（４）と、リレー装置を制御することで、車両の前進走行中には接近通報音波形に応じた電圧を印加し、車両の後進走行中には接近通報音波形に応じた電圧を後方発音体に印加するリレー駆動装置（３）と、を有している。そして、車両接近通報装置は、リレー装置における可動接点もしくは固定接点に形成される酸化皮膜を除去する際に、酸化皮膜の除去に必要な最低通電電流を満たしつつ、前方発音体もしくは後方発音体から人の耳に聞こえない不可聴音が出力される電圧となる皮膜除去出力を発生させる。

このように、車両接近通報装置より、酸化皮膜の除去に必要な最低通電電流を満たしつつも、人の耳に聞こえない不可聴音が出力される被膜除去出力が発生させられるようにしている。このため、車両の進行方向に合わせてリレー装置を用いて発音体出力先の切替えを行う車両接近通報システムにおいて、発音体からの不要な発音が行われなくても、リレー装置における接点の酸化皮膜の除去が行える。

例えば、請求項２に記載したように、リレー装置は、リレーコイル（４１ａ）に加えて可動接点を有すると共に２つの固定接点を有し、可動接点が車両接近通報装置の第１出力（ＳＰ＋）に接続され、２つの固定接点のうちの一方が前方発音体に接続されると共に他方が後方発音体に接続される第１リレー（４１）と、リレーコイル（４２ａ）に加えて可動接点を有すると共に２つの固定接点を有し、可動接点が車両接近通報装置の第２出力（ＳＰ−）に接続され、２つの固定接点のうちの一方が前方発音体に接続されると共に他方が後方発音体に接続される第２リレー（４２）と、を有した構成とされる。このような構成においては、車両接近通報装置は、接近通報音波形に応じた電圧および皮膜除去出力を第１出力および第２出力として発生させ、前方発音体もしくは後方発音体は、第１出力と第２出力の電位差分の電圧に応じた発音を行うことができる。

また、請求項３に記載したように、車両接近通報装置は、皮膜除去出力として、接近通報音波形に応じた電圧よりも第１出力と第２出力との電位差分の電圧の振幅が大きく、かつ、波長が短い電圧を出力することができる。

請求項４に記載の発明では、車両接近通報装置は、皮膜除去出力を発生させることで、前方発音体もしくは後方発音体から超音波を発生させる。このように、人の耳に聞こえない不可聴音として、超音波を発生させるようにすることができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

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。 通常発音時と発音停止時、および被膜除去制御時の出力波形の一例を示した図である。

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、同一符号を付して説明を行う。

（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、車速センサ１ａ、バック検出部１ｂ、車両接近通報装置２、リレー駆動装置３、リレー装置４、フロント用スピーカ５１およびリア用スピーカ５２を有した構成とされている。

車速センサ１ａは、車両の走行状態を示す信号として車速検知信号を出力する。この車速センサ１ａの検知信号が車両接近通報装置２に入力されることで、車両接近通報装置２は、所定車速以下となる低速走行状態を検出し、低速走行中に車速に応じた車両接近通報音を発生させる。バック検出部１ｂは、車両がバック（後進）状態であることを示す信号をリレー駆動装置３に入力するものであり、例えばバックランプ信号やシフトレバーが後進方向（Ｒレンジ）に入っていることを示す信号をリレー駆動装置３に入力している。

車両接近通報装置２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えたマイクロコンピュータなどによって構成されており、接近通報音波形生成部２１を有した構成とされている。

接近通報音波形生成部２１は、車両の動き出しから所定車速以下の間である低速走行状態において、接近通報音を発生させるための接近通報音波形を生成する。接近通報音は、任意の音で構わないが、例えば擬似エンジン音または擬似モータ音などとされる。

接近通報音波形生成部２１は、車速に対応して音圧の振幅制御、つまり音圧レベルを制御しており、図示しないメモリ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）もしくはＰＷＭ出力器などを有した構成とされる。メモリには、発音の制御プログラムやＰＣＭ（パルス符号変調）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などが記憶されていると共に、車速検知信号が示す車速に対応付けた音圧レベルの演算式もしくはマップなどが記憶されている。接近通報音波形生成部２１は、このメモリに記憶された制御プログラムに従って、車速センサ１ａからの車速検知信号が入力されると、車速に応じた音圧レベルを演算式もしくはマップを用いて演算し、ＰＣＭのデータを演算した音圧レベルに設定したものを所定のサンプリング周期毎にＤＡＣもしくはＰＷＭ出力器などにセットして出力することで、接近通報音波形に対応する発音出力を発生させている。例えば、車速が大きいほど音圧レベルを大きくすることで、歩行者などへの車両接近の認知度の向上を図るようにしている。また、接近通報音については、人間の耳の構造上、最も聞こえ易い周波数帯域成分（例えば２ｋＨｚ前後）を含む１００〜４ｋＨｚ程度としている。

具体的には、接近通報音波形生成部２１は、第１出力に相当するＳＰ＋出力と第１出力に相当するＳＰ−出力を発生させており、これらＳＰ＋出力とＳＰ−出力との電位差分を接近通報音波形に対応する発音出力としている。

なお、ここではＳＰ＋出力とＳＰ−出力の電位差分によって接近通報音波形に対応する発音出力を発生させるようにしているが、必ずしも２つの出力を用いる必要は無く、１つの出力として発生させるようにしても良い。

リレー駆動装置３は、リレー装置４の状態を制御するものである。リレー装置４は、ＳＰ＋出力とＳＰ−出力をフロント用スピーカ５１とリア用スピーカ５２のいずれに入力するかの切替えを行うスイッチとしての役割を果たす。ここでは、リレー装置４は、メカリレーによって構成される第１リレー４１および第２リレー４２を有した構成とされている。

これら第１リレー４１および第２リレー４２により、接近通報音波形生成部２１の出力波形に応じて出力されるＳＰ＋出力とＳＰ−出力をフロント用スピーカ５１とリア用スピーカ５２のいずれに印加するかの切替えを行う。これら第１リレー４１および第２リレー４２のオンオフ制御がリレー駆動装置３によって行われる。

具体的には、第１リレー４１は、リレーコイル４１ａとリレースイッチ４１ｂとを有した構成とされ、リレーコイル４１ａの２つの端子４１ａａ、４１ａｂに加えて、リレースイッチ４１ｂの３つの接点４１ｂａ〜４１ｂｃを有した５極リレーで構成されている。リレーコイル４１ａは、一方の端子４１ａａがリレー駆動装置３に接続され、他方の端子４１ａｂが接地電位点（ＧＮＤ）に接続されている。リレースイッチ４１ｂは、１つの可動接点４１ｂａと２つの固定接点４１ｂｂ、４１ｂｃとを有した構成とされている。可動接点４１ｂａが車両接近通報装置２におけるＳＰ＋出力に接続され、一方の固定接点４１ｂｂがフロント用スピーカ５１に接続され、他方の固定接点４１ｂｃがリア用スピーカ５２に接続されている。そして、第１リレー４１は、リレーコイル４１ａへの非通電時には可動接点４１ｂａがフロント用スピーカ５１に接続される固定接点４１ｂｂに接触し、通電時には可動接点４１ｂａがリア用スピーカ５２に接続される固定接点４１ｂｃに接触するようになっている。つまり、第１リレー４１は、可動接点４１ｂａと固定接点４１ｂｂ、４１ｂｃとの接続状態がリレーコイル４１ａへの通電状態に基づいて切り替えられることにより、車両接近通報装置２の生成する接近通報音波形に応じた電圧をフロント用スピーカ５１とリア用スピーカ５２のいずれかに印加する。

第２リレー４２は、リレーコイル４２ａとリレースイッチ４２ｂとを有した構成とされ、リレーコイル４２ａの２つの端子４２ａａ、４２ａｂに加えて、リレースイッチ４２ｂの３つの接点４２ｂａ〜４２ｂｃを有した５極リレーで構成されている。リレーコイル４２ａは、一方の端子４２ａａがリレー駆動装置３に接続され、他方の端子４２ａｂが接地電位点（ＧＮＤ）に接続されている。リレースイッチ４２ｂは、２つの可動接点４２ｂａと２つの固定接点４２ｂｂ、４２ｂｃとを有した構成とされている。可動接点４２ｂａが車両接近通報装置２におけるＳＰ−出力に接続され、一方の固定接点４２ｂｂがフロント用スピーカ５１に接続され、他方の固定接点４２ｂｃがリア用スピーカ５２に接続されている。そして、第２リレーは、リレーコイル４２ａへの非通電時には可動接点４２ｂａがフロント用スピーカ５１に接続される固定接点４２ｂｂに接触し、通電時には可動接点４２ｂａがリア用スピーカ５２に接続される固定接点４２ｂｃに接触するようになっている。つまり、第２リレー４２は、可動接点４２ｂａと固定接点４２ｂｂ、４２ｂｃとの接続状態がリレーコイル４２ａへの通電状態に基づいて切り替えられることにより、車両接近通報装置２の生成する接近通報音波形に応じた電圧をフロント用スピーカ５１とリア用スピーカ５２のいずれかに印加する。

フロント用スピーカ５１は、車両前方側に備えられた前方発音体に相当するものであり、例えばフロントバンパーに取り付けられていて、車両前方への発音が行えるようになっている。リア用スピーカ５２は、車両後方側に備えられた後方発音体に相当するものであり、例えばリアバンパーに取り付けられていて、車両後方への発音が行えるようになっている。これらフロント用スピーカ５１もしくはリア用スピーカ５２から発音を行うことで、車両の接近を周囲の歩行者などに通報する。具体的には、フロント用スピーカ５１やリア用スピーカ５２は、ＳＰ＋出力とＳＰ−出力の電位差分、つまり接近通報音波形生成部２１の出力波形に応じた電圧が入力されると、接近通報音を発生させる。

なお、ここでは、フロント用スピーカ５１をフロントバンパーに取り付け、リア用スピーカ５２をリアバンパーに取り付けたものとしているが、フロント用スピーカ５１およびリア用スピーカ５２の配置場所は任意である。つまり、フロント用スピーカ５１およびリア用スピーカ５２の配置場所は、フロントバンパーやリアバンパーに限るものではなく、車両の前方部のどこかと後方部のどこかであれば良い。

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システムが構成されている。このように構成された車両接近通報システムは、以下のように作動する。

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フロント用スピーカ５１もしくはリア用スピーカ５２から接近通報音を発音する。具体的には、車両接近通報装置２にて、車速センサ１ａから入力される車速検知信号から車速を算出し、車速が所定速度以下の場合に低速走行状態を検出して車両接近通報音を発生させる。

一方、リレー駆動装置３にバック検出部１ｂから車両がバック状態であることを示す信号が入力されていなければ車両が前進走行、入力されていれば車両が後進走行であることから、リレー駆動装置３は、車両の進行方向に応じてリレー装置４を制御する。すなわち、前進走行時には第１リレー４１および第２リレー４２を非通電状態とし、後進走行時には第１リレー４１および第２リレー４２を通電状態とする。これにより、前進走行時には、可動接点４１ｂａ、４２ｂａが固定接点４１ｂｂ、４２ｂｂに接続された状態、つまり図１に示した接続状態となり、ＳＰ＋出力およびＳＰ−出力がフロント用スピーカ５１に入力される。また、後進走行時には、可動接点４１ｂａ、４２ｂａが固定接点４１ｂｃ、４２ｂｃに接続された状態となり、ＳＰ＋出力およびＳＰ−出力がリア用スピーカ５２に入力される。例えば、接近通報音波形生成部２１の出力波形が図２の通常発音時の波形とされ、その波形の周波数が例えば２ｋＨｚ前後とされる。このときの振幅がＳＰ＋出力とＳＰ−出力の電位差分に相当し、接近通報音波形生成部２１の出力の最大値がＳＰ＋出力の値、最小値がＳＰ−出力の値となる。

このように、前進走行時には、フロント用スピーカ５１を通じて車両前方から接近通報音が発音され、後進走行時には、リア用スピーカ５２を通じて車両後方から接近通報音が発音される。このため、前進走行時には車両前方から、後進時には車両後方から、法規などで定められた規定の音圧を満たす発音を行うことが可能となる。

また、車両の停止時には、接近通報音波形生成部２１による波形生成が停止される。このため、図２の発音停止時のように、接近通報音波形生成部２１の出力波形は生成されない状態となり、フロント用スピーカ５１およびリア用スピーカ５２からの発音が停止される。

さらに、接近通報音を発生させているタイミング以外のタイミングで、接近通報音波形生成部２１からリレースイッチ４１ｂ、４２ｂにおける接点の酸化皮膜を除去するための出力（以下、皮膜除去出力）を発生させる。具体的には、接近通報音波形生成部２１から、最低通電電流を満たしつつ、人の耳に聞こえない不可聴音を発生させるための出力波形が生成される。最低通電電流としては、酸化皮膜を除去できる大きさの電流であれば良く、例えば０．１Ａ以上の電流とされる。不可聴音としては、可聴音の周波数帯と異なる周波数の音であれば良く、超音波もしくは超低周波音が考えられるが、ここでは波長２０ｋＨｚ以上の超音波としている。例えば、皮膜除去出力は、図２の皮膜除去制御時の波形とされ、通常発音時よりも振幅、つまりＳＰ＋出力とＳＰ−出力との電位差分が大きくされ、波長が短くされている。

このような皮膜除去出力に基づく電流が第１リレー４１のリレースイッチ４１ｂおよび第２リレー４２のリレースイッチ４２ｂに流れるようにできるため、これらのリレースイッチ４１ｂ、４２ｂの接点に形成され得る酸化皮膜を除去することが可能となる。そして、酸化皮膜を除去するための皮膜除去出力がフロント用スピーカ５１もしくはリア用スピーカ５２に入力されても、人の耳に聞こえない発音しか行われない。このため、フロント用スピーカ５１もしくはリア用スピーカ５２に大電流が流れたとしても、不要な発音が行われないようにできる。

よって、車両の進行方向に合わせてリレー装置４を用いてスピーカ出力先の切替えを行う車両接近通報システムにおいて、スピーカからの不要な発音が行われなくても、第１、第２リレー４１、４２のリレースイッチ４１ｂ、４２ｂにおける接点の酸化皮膜の除去が行える。また、音量の小さな車両においても、酸化皮膜除去が可能となり、信頼性を確保することが可能となる。

（他の実施形態）
本開示は、上記した実施形態に準拠して記述されたが、当該実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

すなわち、リレースイッチ４１ｂ、４２ｂにおける接点の酸化皮膜の除去を行う際には、車両前方に備えられたフロント用スピーカ５１と車両後方に備えられたリア用スピーカ５２とから、人に聞こえない不可聴音しか発生しないようにしつつ、最低通電電流を満たすようにしていれば良い。このため、リレー装置４におけるリレー数などについては任意である。

また、上記実施形態では、出力ＳＰ＋と出力ＳＰ−の電位差に基づいてフロント用スピーカ５１もしくはリア用スピーカ５２からの発音が行われるようにしたが、２つの出力の電位差を用いなくても良い。また、車両接近通報装置２の出力を接近通報音波形生成部２１から直接出力されるものとして記載したが、アンプなどを介して出力されるものであっても良い。

１ａ…車速センサ、１ｂ…バック検出部、２…車両接近通報装置、３…リレー駆動装置、４…リレー装置、２１…接近通報音波形生成部、４１…第１リレー、４１ａ…リレーコイル、４１ｂ…リレースイッチ、４１ｂａ…可動接点、４１ｂｂ、４１ｂｃ…固定接点、４２…第２リレー、４２ａ…リレーコイル、４２ｂ…リレースイッチ、４２ｂａ…可動接点、４２ｂｂ、４２ｂｃ…固定接点、５１…フロント用スピーカ、５２…リア用スピーカ

Claims (4)

1. 車両の前方に備えられた前方発音体（５１）および当該車両の後方に備えられた後方発音体（５２）と、
   接近通報音を発音するための接近通報音波形を生成する接近通報音波形生成部（２１）を有する車両接近通報装置（２）と、
   可動接点（４１ｂａ、４２ｂａ）と固定接点（４１ｂｂ、４１ｂｃ、４２ｂｂ、４２ｂｃ）および前記可動接点と前記固定接点との接続状態の切替えを行うリレーコイル（４１ａ、４２ａ）とを有し、前記可動接点と前記固定接点との接続状態に応じて、前記接近通報音波形生成部が生成する前記接近通報音波形に応じた電圧を、前記前方発音体と前記後方発音体のいずれかに印加するリレー装置（４）と、
   前記リレー装置を制御することで、前記車両の前進走行中には前記接近通報音波形に応じた電圧を印加し、前記車両の後進走行中には前記接近通報音波形に応じた電圧を前記後方発音体に印加するリレー駆動装置（３）と、を有し、
   前記車両接近通報装置は、前記リレー装置における前記可動接点もしくは前記固定接点に形成される酸化皮膜を除去する際に、前記酸化皮膜の除去に必要な最低通電電流を満たしつつ、前記前方発音体もしくは前記後方発音体から人の耳に聞こえない不可聴音が出力される電圧となる皮膜除去出力を発生させる、車両接近通報システム。
2. 前記リレー装置は、
   前記リレーコイル（４１ａ）に加えて前記可動接点を有すると共に２つの前記固定接点を有し、前記可動接点が前記車両接近通報装置の第１出力（ＳＰ＋）に接続され、２つの前記固定接点のうちの一方が前記前方発音体に接続されると共に他方が前記後方発音体に接続される第１リレー（４１）と、
   前記リレーコイル（４２ａ）に加えて前記可動接点を有すると共に２つの前記固定接点を有し、前記可動接点が前記車両接近通報装置の第２出力（ＳＰ−）に接続され、２つの前記固定接点のうちの一方が前記前方発音体に接続されると共に他方が前記後方発音体に接続される第２リレー（４２）と、を有し、
   前記車両接近通報装置は、前記接近通報音波形に応じた電圧および前記皮膜除去出力を前記第１出力および前記第２出力として発生させ、
   前記前方発音体もしくは前記後方発音体は、前記前記第１出力と前記第２出力の電位差分の電圧に応じた発音を行う、請求項１に記載の車両接近通報システム。
3. 前記車両接近通報装置は、前記皮膜除去出力として、前記接近通報音波形に応じた電圧よりも前記第１出力と前記第２出力との電位差分の電圧の振幅が大きく、かつ、波長が短い電圧を出力する、請求項２に記載の車両接近通報システム。
4. 前記車両接近通報装置は、前記皮膜除去出力を発生させることで、前記前方発音体もしくは前記後方発音体から超音波を発生させる、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システム。

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