JP5343941B2 - 車両用接近報知装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車又はハイブリッド車が低騒音走行、つまりモータ走行状態にあるとき、歩行者或いは電動カートの乗用車等に車両の接近を知らせる車両用接近報知装置に関する。

近年、排気ガスによる空気汚染がもたらす環境問題や、化石燃料の燃焼に伴う炭酸ガス排出に係る地球温暖化問題の解決が課題となっている。このため、エンジンと電気モータとを駆動源とするハイブリッド車や、電気自動車が用いられるようになってきた。このハイブリッド車には、発進初期及び低速走行時には、電気モータのみの駆動により走行するものと、停止時及び回生電力を得る時意外はエンジンと電気モータとを作動させて走行するものとがある。前者のハイブリッド車及び電気自動車は、ロードノイズが小さな低速走行時には、騒音となるような音を殆ど発しないので、極めて静かな走行が可能である。

ところが、この静かさが、車道と歩道との区別がない道路や信号のない交差点における歩行者等にとっては好ましいものではない。即ち、歩行者等は、常に周囲に視線を向けているわけではなく、車両が接近したことを音で感知してから、車両に視線を向けて安全性を確認している場合が多い。ところが、前記車両の接近音は小さいので、歩行者等は車両が最接近して初めて車両に気がつくことになる。このため、歩行者等に車両の接近を知らせる技術が種々提案されている。

特許文献１の「車両用警報装置」は、車速と車体重量とから演算された適正な周波数に基づく警報音を高指向性スピーカーから発して、歩行者に車両の接近を知らせるものである。この装置によれば、車速が速く車体重量が重いため制動距離が長くなる車両の場合であっても、歩行者が安全に退避できる十分な距離をおいて、歩行者に警報音を気づかせることができるようになっている。

特許文献２の「音響発生装置および自動車」では、スピーカーからエンジン音や走行音が発せられるので、歩行者が車両の接近を察知できる。この装置によれば、車両が電気モータで駆動される場合であっても、エンジン自動車におけるエンジン始動音や、発進、低速、中速及び高速での走行音と同様の音が発せられるようになっている。

特許文献３の「低騒音用車両用警報装置」では、車両が発進した時、スピーカーから歩行者に対して警報音を発生させ、しかも、その警報音の大きさを、最初の５秒間は大きく、その後、小さくするようになっている。この装置によれば、車両の発進時には大きな警報音により、車両周囲の歩行者に警報を発することができると共に、その後は小さな警報音となるので、歩行者に迷惑と思われることなく警報を発することができる。

特開平０５−２１３１１２号公報 特開２００４−１３６８３１号公報 特開２００５−３４３３６０号公報

上記特許文献１〜３の装置においては、歩行者に車両の接近を知らせるために、電子音やエンジン音等の警報音を発生するようになっている。このため、エンジン自動車では必要のないスピーカーを搭載したり、スピーカーから警報音を発生するために、音響信号発生部やアンプ等が必要になったりして、コストアップとなっている。

また、特許文献１の装置では、常に警報音を発生させるので、静かな走行が可能な車両が騒音問題を伴うことになってしまう。特許文献２の装置においても、警報音がエンジン音等の聞きなれた音であるが、同様な騒音問題を伴っている。

その点、特許文献３の装置では、車両発信時を除き、小さな音の警報音を発するようになっており、しかも車両速度が１０ｋｍ／ｈ以上となった時、警報音を発しないようになっている。しかし、車両速度が１０ｋｍ／ｈ以上であっても、速度が２０ｋｍ／ｈを超えなければ、車両の接近を知らせる音、例えば、ロードノイズが生じにくい。従って、歩行者にとって、車両の接近を察知しにくい車両速度が存在することになる。このため、歩行者の急な進路変更や、住宅地等の見通しの悪い交差点での歩行者の飛び出し等に対して、車両の運転者は安全対応が難しくなる。

本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、歩行者に車両の接近を知らせる装置であって、騒音問題を伴ず且つコストアップが抑えられた車両用接近報知装置を提供することにある。

上記問題を解決するために請求項１に記載の車両用接近報知装置の発明は、低騒音で走行する車両の接近を歩行者に報知する車両用接近報知装置において、前記車両の走行速度が予め定められた速度以下であることを示す信号を受けて、前記車両のフロント部分に設置されたファンの作動を制御することにより、前記ファンの定常作動音とは異なる変調作動音を発生させて歩行者に前記車両の接近を報知することを特徴とするものである。

上記構成によれば、車両の走行速度が２０ｋｍ／ｈ以下であって、ロードノイズを伴わずに低騒音走行が可能な状態にある時、車両のフロント部分に設置されたファンの変調作動音により歩行者に車両の接近を知らせることができる。この変調作動音はファンの作動を制御するだけで発生するようにしたので、警報装置を構成する構造物を新たに設置することに比べ、制御ソフトの変更で済むため、コストアップを低く抑えることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用接近報知装置において、前記ファンを駆動するモータに対して断続的な電圧印加を行う制御、及び前記ファンの回転数を複数の回転数の間で変化させる制御のいずれか一方又は両方が行われた前記ファンの作動により、前記変調作動音を発生させることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用接近報知装置において、前記ファンは、前記車両のフロント部分に２台が設置され、その２台のファンのそれぞれを同時に制御することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用接近報知装置において、前記ファンは、前記車両のフロント部分に２台が設置され、その２台のファンのそれぞれを個別に制御することを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用接近報知装置において、２台の前記ファンを駆動するそれぞれのモータに対して、電圧を印加するタイミングをずらせると共に、電圧の印加を停止するタイミングをずらせるようにして、これらを交互に繰り返すように制御した２台の前記ファンから、前記変調作動音を発生させることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の車両用接近報知装置において、２台の前記ファンのうち、一方を所定回転数で回転させると共に、他方を前記一方の所定回転数とは異なる回転数で回転させるようにして、それぞれの回転数を変化させるように制御した２台の前記ファンから、前記変調作動音を発生させることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の車両用接近報知装置において、２台の前記ファンのうち、一方を駆動するモータに対して断続的な電圧の印加を行う制御をすると共に、他方の回転数を複数の回転数の間で変化させる制御をすることにより前記変調作動音を発生させることを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のうちいずれか一項に記載の車両用接近報知装置において、前記ファンは、エンジンの冷却水のためのラジエータを冷却する冷却ファン、エアコンのコンデンサーを冷却する冷却ファン及び燃料電池の冷却水ためのラジエータを冷却する冷却ファンのうちのいずれかであることを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の車両用接近報知装置において、前記冷却ファンが前記変調作動音を発生するときの回転方向と、前記冷却ファンが前記ラジエータ又はコンデンサーの冷却に用いられるときの回転方向とは正逆反対の方向であることを特徴とするものである。

本発明によれば、車両のフロント部分に設置されたファンの変調作動音により歩行者に車両の接近を知らせることができる。このため、警報装置を構成する構造物を新たに設置することに比べ、ファンの変調作動音を発するための制御ソフトの変更で済むため、コストアップを低く抑えた車両用接近報知装置を提供することができる。

第１実施形態の警報装置を示す平面図。 ファンを制御するための回路図。 第１実施形態の変調音を示すグラフ。 第１実施形態の変調音の変形例を示すグラフ。 第２実施形態の変調音を示すグラフ。 第２実施形態の変調音の変形例を示すグラフ。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図４を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両用接近報知装置を備えた車両１は、エンジン２と図示しない電池を電源とする電気モータとを駆動源とするハイブリッド車である。また、本実施形態の車両用接近報知装置は、車両１のフロント部分１ａであるエンジンルーム９内に設置されて、エンジン２の冷却水用のラジエータ３を冷却するファン５と、図示しないエアコン用のコンデンサー４を冷却するファン６とを備えている。これらのファン５、６は正方向に回転した時、車両１の前方Ｆ側から空気を吸い込むように作動する。

そして、図２に示すように、車軸の回転数等から車両の速度データを受ける速度センサ８により、車両１の走行速度が予め定められた２０ｋｍ／ｈ以下であることを示された時、ＭＰＵ７がファン５、６のそれぞれの回転数を制御するようになっている。即ち、ファン５、６の回転数を周期的に変化させることにより定常作動音とは異なる変調作動音が発生され、その音は車両１から離れた人にも認識できる音となる。ここで、ＭＰＵ７は、車両１の図示しない制御装置の一部を構成するものである。

通常、ラジエータ３及びコンデンサー４を冷却する時のファン５、６は所定回転数で連続して回転するが、その作動音は、比較的小さい連続音であるため、車両１の近くにいる人に聞こえる程度の音である。ところが、上記のようにして発せられた変調作動音は、歩行者に認識されやすいので、車両１から離れた位置にいる歩行者に車両の接近を知らせる報知音となるのである。

次に、ＭＰＵ７によるファン５、６のそれぞれの回転数を同時に制御した時の時間と回転数との関係を説明する。図３に示すように、ファン５、６のそれぞれのモータ５ａ、６ａに印加開始点Ｐ０で電圧を印加すれば、ファン５、６は所定の回転数Ｒ１となるまで回転数が上がり、その状態で連続して一定時間回転する。そして、切替点Ｐ２で電圧の印加が停止されれば、ファン５、６の回転数は下がるが、切替点Ｐ１で再び電圧が印加されれば、ファン５、６は回転数Ｒ１となるまで回転数が上がる。このように、ファン５、６のそれぞれのモータ５ａ、６ａに所定電圧を印加したり、その印加を止めたりすれば、ファン５、６の回転数は、図３に示すような鋸刃状に変化する。この結果、ファン５、６の作動音は、音量及び音質が変化する変調作動音となり、うなり状の音として歩行者に認識されやすいものとなる。

上記制御において、切替点Ｐ１及び切替点Ｐ２における電圧の印加及び印加の停止を、所定時間をおいて繰り返すようにしたが、所定時間を周期的に増減させるように変化させたり、又は、所定時間をランダムに変化させたりするようにしてもよい。このようにすれば、ファン５、６の定常作動音と変調作動音との区別がより明確になり、歩行者の聴覚を刺激しやすいものとなる。

上記のファン５、６の回転数の制御においては、制御が同時に行われた場合として示したが、ファン５、６の回転数のそれぞれを個別に制御した時の時間と回転数との関係を図４に示す。この関係が示される態様では、先ず、ファン５のモータ５ａに印加開始点Ｐ０５において電圧を印加し、タイミングをずらすための所定時間経過後、ファン６のモータ６ａに印加開始点Ｐ０６において電圧を印加している。そして、以後は、ファン５、６のそれぞれの回転数を図３に示したように変化させるようにしている。このように、ファン５、６のそれぞれの回転数を個別に制御することにより、同時に制御した場合と比べて、より複雑な変調作動音を発することができる。

なお、上記において、ファン５、６の両方を作動させて、それぞれの回転数の制御を同時に又は個別に行う態様を示したが、ファン５、６の一方のみを作動させて、その回転数の制御を行うようにしてもよい。

また、変調作動音の発生は、ラジエータ３やコンデンサー４の内部の冷媒の温度とは無関係に行われるが、冷媒の過冷却が防止されるように冷媒回路の温度調節弁が作動される。

従って、上記第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、車両１の走行速度が２０ｋｍ／ｈ以下である時、ファン５、６のそれぞれの回転数を同時に又は個別に制御することにより、ファン５、６の定常作動音とは異なる変調作動音を発するようにした。このため、車両１が電気モータ駆動により低騒音走行をしている時、しかも低速のためロードノイズが小さな時、ファン５、６の変調作動音により歩行者に車両１の接近を知らせることができる。

（２）上記実施形態では、車両１の制御装置おいて、ファン５、６を制御する部分のソフトを変更することにより、ファン５、６から変調作動音を発するようにした。このため、警報装置を構成する構造物を新たに設置することに比べ、コストアップを低く抑えた車両用接近報知装置を提供することができる。

（３）上記実施形態では、ファン５、６のそれぞれのモータ５ａ、６ａに対する電圧の印加をオンオフするように制御して、ファン５、６の回転数の変化により変調作動音を発生させるようにした。このため、ファン５、６の作動音を、音量及び音質の変化により、うなり状の音となって歩行者に認識されやすいものとすることができる。

（４）上記実施形態では、ファン５、６のそれぞれのモータ５ａ、６ａを個別に制御することにより電圧の印加をオンオフするようにして、ファン５、６のそれぞれの回転数の変化により変調作動音を発生させるようにした。このため、ファン５、６の作動音を、音量及び音質の複雑な変化により、うなり状の音となって歩行者により認識されやすいものとすることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を、第１実施形態と異なる部分を中心に図５及び図６を用いて説明する。

本実施形態においては、モータ５ａ、６ａはＤＣモータである。これらのモータ５ａ、６ａに印加する電圧を変化させることにより、ファン５、６の回転数を、複数の（本実施形態では二つの）所定回転数の間で変化させることができる。そして、電圧の変化を制御してファン５、６の回転数を変化させた時の時間と回転数との関係を図５に示す。

先ず、印加開始点Ｄ０において、ファン５、６の回転が比較的高回転である所定の回転数Ｒ３となるように、モータ５ａ、６ａに対して高めの所定電圧が印加される。そして、ＭＰＵ７の制御により、ファン５、６の回転数が回転数Ｒ３に達し、暫くその回転数Ｒ３が維持された時、切替点Ｄ２において、ファン５、６の回転が比較的低回転の所定の回転数Ｒ２となるように、電圧が低めの所定電圧に下げられる。更に、暫くその回転数Ｒ２が維持された時、切替点Ｄ１において、電圧が高めの所定電圧に上げられて、ファン５、６の回転数が回転数Ｒ３に達するようになる。このようにして、ファン５、６の回転数を、回転数Ｒ３と回転数Ｒ２との間で交互に変化させることにより、ファン５、６から変調作動音を発生させることができる。

このように制御されたファン５、６の回転数は、図５に示すように、回転数Ｒ３と回転数Ｒ２との間で交互に変化すると共に、比較的低回転の回転数Ｒ２においても、一定時間その回転数が維持される。このため、第１実施形態においては、ファン５、６の回転数が減少から増大に転じる際に、その変化が短時間で現れることに比べ、本実施形態では、ファン５、６の回転数は比較的低回転の回転数Ｒ２に暫時維持される。従って、切替点Ｄ１と切替点Ｄ２との間の時間を様々に変更することにより、ファン５、６の回転数の変化をより複雑とすることができる。即ち、複雑な回転数の変化により、印象の異なる変調作動音をファン５、６から発生させることができる。

上記のファン５、６の回転数の制御においては、制御が同時に行われた場合として示したが、ファン５、６の回転数のそれぞれを個別に制御した時の時間と回転数との関係を図６に示す。この関係が示される態様では、先ず、ファン５のモータ５ａに印加開始点Ｄ０５において電圧を印加し、タイミングをずらすための所定時間経過後、ファン６のモータ６ａに印加開始点Ｄ０６において電圧を印加している。そして、以後は、ファン５、６のそれぞれの回転数を図５に示したように変化させるようにしている。このように、ファン５、６のそれぞれの回転数を個別に制御することにより、同時に制御した場合と比べて、より複雑な変調作動音を発することができる。

なお、本実施形態では、モータ５ａ、６ａとしてＤＣモータを用いた場合を示したが、ＡＣモータを用いることもできる。そして、ＡＣモータを用いた場合は、交流周波数を変化させる制御を行うことにより、図５及び図６で示したファン５、６の回転数の変化を得ることができる。

そして、この第２実施形態においては、第１の実施形態における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（５）上記実施形態では、ＤＣモータであるモータ５ａ、６ａに対して印加する電圧を制御して、回転数Ｒ３と回転数Ｒ２との間でファン５、６の回転数を変化させた。このため、比較的低回転の回転数Ｒ２におけるファン５、６の回転を暫時維持することができるため、異なる音量及び音質の２音の繰り返しとなる変調作動音を発することができる。この変調作動音によれば、歩行者の聴覚への刺激を高めることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を、第１、２実施形態と異なる部分を中心に説明する。

本実施形態においては、ファン５、６のうちの一方の回転数が、図３に示す変化をするように制御されると共に、他方の回転数が図５に示す変化をするように制御される。このため、ファン５、６のうちの一方からうなり状の音である変調作動音が発せられると共に、他方から２音が繰り返される変調作動音が発せられるので、それらの変調作動音が絡み合う複雑な音となって、歩行者の聴覚への刺激を更に高めることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態を、第１〜３実施形態と異なる部分を中心に説明する。

本実施形態においては、ファン５、６の回転方向が逆回転となるように制御して、車両１の前方Ｆ側に向かってファン５、６から風が送出されると共に、その風をラジエータ３及びコンデンサー４に衝突させている。このため、ラジエータ３及びコンデンサー４に衝突する風の衝突音を、車両１の接近を歩行者に知らせる報知音とすることができる。

また、第１〜３実施形態に示したように、ファン５、６の回転数が変化する制御を加えれば、ファン５、６から発せられた変調作動音は、ラジエータ３及びコンデンサー４に衝突する風の衝突音が加わることにより、歩行者に対して更に効果的に車両１の接近を知らせる報知音となる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ ファン５、６の回転数を変化させる制御において、モータ５ａ、６ａに対する電圧の印加をオンオフしたり、ＤＣモータの場合には電圧を変化させたり、また、ＡＣモータの場合には交流周波数を変化させたりしたが、電圧を一定として電流を変化させること。
・ ファンとして、ラジエータ３を冷却するファン５と、コンデンサー４を冷却するファン６とについて説明したが、図示しない燃料電池の冷却水ためのラジエータを冷却する冷却ファンや、コンデンサー４を冷却するファン６により変調作動音を発生させること。或いは、空調回路のファンにより変調作動音を発生させること。
・ 上記第２実施形態では、ファン５、６の回転数を回転数Ｒ３と回転数Ｒ２との間で変化させたが、更に別の回転数を加えた３通り或いはそれ以上の複数の回転数の間で回転数を変化させること。
・ １台のファンによって変調作動音を発生させること。
・ 車両の走行速度が２０ｋｍ／ｈ以下以外の予め定められた速度になった時に、変調作動音が発生するように構成すること。例えば、２５ｋｍ／ｈ以下、３０ｋｍ／ｈ以下等。
・ 信号待ち等の車両停止中（イグニッションキーＯＮ時）にも変調作動音が発生されるようにすること。
・ 車両の走行速度データを車軸の回転数以外、例えば走行メータの指針の位置により取得すること。

Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…回転数、１…車両、１ａ…フロント部分、２…エンジン、３…ラジエータ、４…コンデンサー、５，６…ファン、５ａ，６ａ…モータ。

Claims (9)

1. 低騒音で走行する車両の接近を歩行者に報知する車両用接近報知装置において、前記車両の走行速度が予め定められた速度以下であることを示す信号を受けて、前記車両のフロント部分に設置されたファンの作動を制御することにより、前記ファンの定常作動音とは異なる変調作動音を発生させて歩行者に前記車両の接近を報知することを特徴とする車両用接近報知装置。
2. 前記ファンを駆動するモータに対して断続的な電圧印加を行う制御、及び前記ファンの回転数を複数の回転数の間で変化させる制御のいずれか一方又は両方が行われた前記ファンの作動により、前記変調作動音を発生させることを特徴とする請求項１に記載の車両用接近報知装置。
3. 前記ファンは、前記車両のフロント部分に２台が設置され、その２台のファンのそれぞれを同時に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用接近報知装置。
4. 前記ファンは、前記車両のフロント部分に２台が設置され、その２台のファンのそれぞれを個別に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用接近報知装置。
5. ２台の前記ファンを駆動するそれぞれのモータに対して、電圧を印加するタイミングをずらせると共に、電圧の印加を停止するタイミングをずらせるようにして、これらを交互に繰り返すように制御した２台の前記ファンから、前記変調作動音を発生させることを特徴とする請求項４に記載の車両用接近報知装置。
6. ２台の前記ファンのうち、一方を所定回転数で回転させると共に、他方を前記一方の所定回転数とは異なる回転数で回転させるようにして、それぞれの回転数を変化させるように制御した２台の前記ファンから、前記変調作動音を発生させることを特徴とする請求項４に記載の車両用接近報知装置。
7. ２台の前記ファンのうち、一方を駆動するモータに対して断続的な電圧の印加を行う制御をすると共に、他方の回転数を複数の回転数の間で変化させる制御をすることにより前記変調作動音を発生させることを特徴とする請求項４に記載の車両用接近報知装置。
8. 前記ファンは、エンジンの冷却水のためのラジエータを冷却する冷却ファン、エアコンのコンデンサーを冷却する冷却ファン及び燃料電池の冷却水ためのラジエータを冷却する冷却ファンのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか一項に記載の車両用接近報知装置。
9. 前記冷却ファンが前記変調作動音を発生するときの回転方向と、前記冷却ファンが前記ラジエータ又はコンデンサーの冷却に用いられるときの回転方向とは正逆反対の方向であることを特徴とする請求項８に記載の車両用接近報知装置。

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