JP5780190B2 - 車両接近通報装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の周波数成分で構成される合成音信号に基づく通報音を車両に搭載されたスピーカから出力させて車両の接近を通報する車両接近通報装置に関するものである。

走行用駆動源として電動機のみを備える電気自動車は、低速走行時の走行音が極めて静かである。また、走行用駆動源として電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車は、低速走行時に電動機の駆動力のみで走行する場合、走行音が極めて静かである。このため、歩行者等が当該車両の接近に気づかないことがある。

そこで、そのような低騒音車両において、車速に応じて周波数が変化する通報音信号を生成し、生成した通報音信号に基づく通報音を車外に向けて発生させて、車両の存在を車両周囲の歩行者等に知らせるようにした車両接近通報装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、通報音を、複数の周波数成分で構成される合成音（和音）として、擬似エンジン音または擬似モータ音を発生させるようにしたものがある。さらに、歩行者等が当該車両の速度を認識できるように、車速の変化に伴って合成音を構成する各周波数を少しずつ変化させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

しかし、車速の変化に伴って合成音を構成する各周波数を少しずつ変化させる場合、スピーカの周波数特性の影響により、車速の変化に伴って合成音を構成する一部の周波数成分の音圧が上がったり、他の周波数成分の音圧が下がったりする。そのため、車速の上昇に伴って通報音の音圧が上がったり、車速の上昇に伴って通報音の音圧が下がったり、或いは、車速の変化に伴って通報音の音圧が大きく変動してしまい、その結果、歩行者等が当該車両の接近に気づきにくいという問題や、通報音を騒音に感じてしまうという問題があった。

特開平５−２１３１１２号公報 特開２０１２−１７０７１号公報

そこで、通報音信号のピッチを車速に応じて変化させるとともに、通報音信号のピッチに応じて通報音の出力レベルを変化させるようにして、車速が変化しても通報音の音圧を一定とするようにした車両接近通報装置がある（例えば、特願２０１０−２７５７６３号公報）。

しかしながら、このような車両接近通報装置は、通報音の出力レベルを変化させて通報音の音圧が一定となるようにすることはできるものの、合成音信号を構成する各周波数のレベルを個別に制御して通報音の音圧を調整するような構成となっていない。このため、例えば、車速の変化に伴って合成音を構成する一部の周波数成分の音圧が上がったり、他の周波数成分の音圧が下がったりして、通報音の和音のバランスが崩れてしまい、その結果、歩行者等に違和感を与えてしまうといった問題がある。

また、車両には防音材の性能や車両ボディーの構造等により、車室内に透過し易い周波数帯と車室内に透過し難い周波数帯とがある。そこで、車速の変化に伴って合成音を構成する一部の周波数成分が、車室内に透過し易い周波数帯に含まれるような場合に、この車室内に透過し易い周波数帯の音圧を低下させるようにして車室内の静粛性を向上するといったことが考えられる。

しかし、上記特願２０１０−２７５７６３号公報に記載されたような車両接近通報装置は、合成音信号を構成する各周波数のレベルを個別に制御して通報音の音圧を調整するといった構成となっていないので、車室内に透過し易い周波数帯の音圧を低下させて車室内の静粛性を向上するといったこともできない。

本発明は上記問題に鑑みたもので、合成音信号を構成する各周波数のレベルを個別に補正して通報音の音圧を調整でき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に記載の発明は、複数の周波数成分で構成される合成音信号を生成し、当該合成音信号に基づく通報音を車両に搭載されたスピーカから出力させて車両の接近を通報する車両接近通報装置であって、車両の車速に応じて合成音信号を構成する複数の周波数成分の周波数をシフトさせた各シフト周波数を特定するシフト周波数特定手段と、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルを個別に補正して通報音の音圧を調整するレベル補正手段と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、車両の車速に応じて合成音信号を構成する複数の周波数成分の周波数をシフトさせた各シフト周波数を特定し、この特定した各シフト周波数の信号レベルを個別に補正して通報音の音圧が調整される。すなわち、合成音信号を構成する各周波数のレベルを個別に補正して通報音の音圧を調整することができる。

また、請求項１に記載の発明は、レベル補正手段は、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の一部が車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれる場合、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるシフト周波数の信号レベルを低下させるように、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルを個別に補正することを特徴としている。

このような構成によれば、レベル補正手段は、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の一部が車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれる場合、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるシフト周波数の信号レベルを低下させるように、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルが個別に補正されるので、車室内の静粛性を向上することができる。

また、請求項２に記載の発明は、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるシフト周波数の信号レベルを低下させるように、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルの補正倍率をシフト周波数別に規定した補正倍率規定テーブルを有し、レベル補正手段は、補正倍率規定テーブルを用いて車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるシフト周波数のレベルを低下させるように、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルを補正することを特徴としている。

このような構成によれば、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるシフト周波数の信号レベルを低下させるように、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルの補正倍率をシフト周波数別に規定した補正倍率規定テーブルを用いて車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるシフト周波数のレベルを低下させるように、シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルを精度よく補正することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、レベル補正手段は、更に、通報音の音圧が一定となるように、シフト周波数特定手段によりシフトされた各周波数のレベルを個別に補正することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両接近通報装置の構成を示す図である。 車速と合成音信号を構成する各周波数成分Ｆ１〜Ｆ４を高周波側にシフトさせるピッチアップ量の関係を示す図である。 スピーカの音圧−周波数特性例を示す図である。 合成音信号の周波数成分と音圧の関係を示す図である。 第１実施形態に係る車両接近通報装置の制御部のフローチャートである。 ピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルについて説明するための図である。 第２実施形態に係る車両接近通報装置の制御部のフローチャートである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る車両接近通報装置の構成を図１に示す。本車両接近通報装置１は、走行用動力源として電動機のみを備えた電気自動車、或いは、走行用の動力源として電動機と内燃機関を備えたハイブリッド車両に搭載される。本車両接近通報装置１は、複数の周波数成分で構成される合成音信号を生成し、この合成音信号に基づく通報音をスピーカ２０から出力させて車両の接近を通報するものである。

本車両接近通報装置１は、制御部１０、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）１１、ミキサー１２およびパワーアンプ１３を備えている。なお、制御部１０には、車両に搭載された車速センサ３０より車速に応じた車速信号が入力されるようになっている。また、パワーアンプ１３には、例えば、車両のフロントバンパー内に配置されて、車室外へ向けて通報音を発するスピーカ２０が接続されている。

制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。なお、制御部１０には、車両に搭載された車速センサ３０より車速に応じた車速信号が入力されるようになっている。

制御部１０のＲＯＭには、合成音信号を構成する複数の音源データが記憶されている。具体的には、第１周波数Ｆ１＝２３０ヘルツ（Ｈｚ）、第２周波数Ｆ２＝３５０Ｈｚ、第３周波数Ｆ３＝６２０Ｈｚおよび第４周波数Ｆ４＝１８００Ｈｚをそれぞれ基準周波数とする４つの音源データが制御部１０のＲＯＭに記憶されている。制御部１０は、ＲＯＭに記憶された４つの音源データを用いて合成音信号を生成する。

また、本実施形態における制御部１０は、車速の上昇に伴って、通報音の音程が徐々に高くなるように合成音信号を構成する４つの周波数成分の周波数を徐々に高くする。このとき、４つの周波数成分のバランスが一定に保たれるように、４つの周波数成分の信号レベルを個別に補正する。

図２に、車速と合成音信号を構成する各周波数成分Ｆ１〜Ｆ４を高周波側にシフトさせるピッチアップ量の関係を示す。図に示すように、制御部１０は、車速の上昇に伴って、合成音信号を構成する４つの周波数成分Ｆ１〜Ｆ４を高周波側にシフトさせるピッチアップ量を特定し、このピッチアップ量を用いて各ピッチアップ周波数Ｆ１’〜Ｆ４’を特定する。

ＬＰＦ１１は、制御部１０より出力される各信号に含まれる高調波等の高周波ノイズ成分を除去する。本実施形態におけるＬＰＦ１１は、合成音信号を構成する４つの周波数成分に対応する４つのローパスフィルタで構成されている。

ミキサー１２は、ＬＰＦ１１を介して制御部１０より入力される４つの周波数成分の信号を混合する。また、パワーアンプ１３は、ミキサー１２より入力される信号を増幅し、増幅した信号をスピーカ２０へ出力する。

本実施形態では、スピーカ２０として、図３に示すような音圧−周波数特性を有するスピーカが用いられている。具体的は、低周波域（例えば、１００Ｈｚ〜８００Ｈｚ）では、周波数の変化に伴って音圧が比較的線形に変化し、高周波域では周波数の変化に伴って音圧が比較的非線形に変化する特性を有している。

図４に、合成音信号の周波数成分と音圧の関係を示す。図に示すように、合成音信号には、第１周波数Ｆ１、第２周波数Ｆ２、第３周波数Ｆ３および第４周波数Ｆ４の周波数成分が含まれている。

図３に示したように、スピーカ２０の周波数特性が周波数帯域によって異なるため、図４に示したような合成音信号を構成する各周波数成分を車速の変化に伴って変化させた場合、車速の変化に伴って通報音を構成する一部の周波数成分の音圧が上がったり、他の周波数成分の音圧が下がったりする。そのため、通報音に含まれる各周波数成分のバランスが崩れてしまい、その結果、歩行者等に違和感を与えてしまうといった問題がある。

そこで、本実施形態に係る車両接近通報装置１では、通報音に含まれる各周波数成分の信号レベルを個別に補正して通報音の音圧を調整する処理を行う。

図５に、この処理のフローチャートを示す。本車両接近通報装置１は、運転者の操作に応じて車両のイグニッションスイッチがオン状態になると動作状態となり、制御部１０は、図に示す処理を開始する。

まず、車速からピッチアップ量を特定する（Ｓ１００）。制御部１０のフラッシュメモリには、図６に示すような、ピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルが記憶されている。このピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルには、車速とピッチアップ量の関係が示されている。ここでは、ピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルに示された車速とピッチアップ量の関係に基づいてピッチアップ量を特定する。例えば、時速０キロメートル（ｋｍ／ｈ）の場合、ピッチアップ量は０％、時速１０キロメートル（ｋｍ／ｈ）の場合、ピッチアップ量は１７．５％、時速２３キロメートル（ｋｍ／ｈ）の場合、ピッチアップ量は５０％となる。

次に、ピッチアップ周波数を特定する（Ｓ１０２）。例えば、第１周波数Ｆ１の場合、第１周波数Ｆ１＝２３０Ｈｚにピッチアップ量（％）を乗算した分を、第１周波数Ｆ１に加算してピッチアップ周波数Ｆ１’を特定する。また、第２周波数Ｆ２の場合、第２周波数Ｆ２＝３５０Ｈｚにピッチアップ量（％）を乗算した分を、第２周波数Ｆ２に加算してピッチアップ周波数Ｆ２’を特定する。同様に、第３周波数Ｆ３の場合、第３周波数Ｆ３＝６２０Ｈｚにピッチアップ量（％）を乗算した分を、第３周波数Ｆ３に加算してピッチアップ周波数Ｆ３’を特定し、第４周波数Ｆ４の場合、第４周波数Ｆ４＝１８００Ｈｚにピッチアップ量（％）を乗算した分を、第４周波数Ｆ４に加算してピッチアップ周波数Ｆ４’を特定する。

次に、通報音の和音のバランスが一定となる様にするための補正倍率を特定する（Ｓ１０４）。ピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルには、４つの周波数成分のバランスが一定に保たれるようにするための補正倍率がピッチアップ周波数毎に個別に規定されている。

具体的には、ピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルには、各周波数におけるスピーカ２０の音圧と、補正倍率が周波数毎に規定されており、各周波数におけるスピーカ２０の音圧に補正倍率を乗算すると、基準周波数の音圧となるように補正倍率が規定されている。例えば、第１周波数Ｆ１の場合、時速１０キロメートル（ｋｍ／ｈ）のとき、ピッチアップ周波数Ｆ１’＝２７０（Ｈｚ）、スピーカ２０の音圧＝６５．３（ｄＢ）、補正倍率＝０．９５３となっている。ここで、スピーカ２０の音圧＝６５．３（ｄＢ）に補正倍率＝０．９５３を乗算すると、６２．２（ｄＢ）となり、基準周波数の音圧、すなわち、時速０キロメートル（ｋｍ／ｈ）のときのスピーカ２０の音圧＝６２．２と一致させることができる。また、第２周波数Ｆ２〜第４周波数Ｆ４についても、同様に、該当するスピーカ２０の音圧に補正倍率を乗算することで、時速０キロメートル（ｋｍ／ｈ）のときのスピーカ２０の音圧と一致させることができる。このような補正倍率を各周波数成分の信号レベルに乗算することで、通報音の和音のバランスを一定とすることが可能となる。

次に、補正倍率を用いて４つの周波数成分の信号レベルを個別に補正する（Ｓ１０６）。具体的には、各周波数成分の信号レベルに、該当する補正倍率を乗算して各周波数成分の信号レベルを個別に補正し、Ｓ１００へ戻る。

上記した処理を繰り返し実施し、通報音に含まれる各周波数成分を車速の上昇に伴って変化させるとともに、通報音に含まれる各周波数成分の信号レベルを個別に補正して通報音の音圧を調整する。

上記した構成によれば、車両の車速に応じて合成音信号を構成する複数の周波数成分の周波数をピッチアップさせた各ピッチアップ周波数を特定し、この特定した各ピッチアップ周波数の信号レベルを個別に補正して通報音の音圧が調整される。すなわち、合成音信号を構成する各周波数のレベルを個別に補正して通報音の音圧を調整することができる。

また、通報音に含まれる複数の周波数成分のバランスが一定となるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルが個別に補正されるので、通報音の和音のバランスが崩れて、歩行者等に違和感を与えてしまうといったことを防止することができる。

また、通報音に含まれる複数の周波数成分のバランスが一定となるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルの補正倍率をピッチアップ周波数別に規定したピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブル（補正倍率規定テーブルに相当する）を有し、このピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いて各ピッチアップ周波数の信号レベルを個別に精度よく補正することができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、４つの周波数成分のバランスが一定に保たれるように、４つの周波数成分の信号レベルを個別に補正するようにしたが、本実施形態では、車速の変化に伴って合成音信号を構成する一部の周波数成分が、車室内に透過し易い周波数帯（例えば、３００Ｈｚ〜５００Ｈｚ）に含まれるような場合に、この車室内に透過し易い周波数帯の音圧を低下させる。なお、上記第１実施形態と同一部分については説明を省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。

本実施形態における車両接近通報装置１の構成は第１実施形態に示したものと同じである。ただし、第１実施形態におけるピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルには、４つの周波数成分のバランスが一定に保たれるようにするための補正倍率がピッチアップ周波数毎に個別に規定されているが、本実施形態におけるピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルには、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させるようにするための補正倍率がピッチアップ周波数毎に個別に規定されている。

なお、本実施形態におけるピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルは図示しないが、図６に示したピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルに対し、車室内に透過し易い周波数帯の補正倍率がより小さな値となるように規定されている。また、車両の車種等によって車室内に透過し易い周波数帯は異なるため、各車両の遮音特性に適したピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いて４つの周波数成分の信号レベルを個別に補正するのが好ましい。

図７に、本実施形態に係る車両接近通報装置１の制御部１０のフローチャートを示す。Ｓ１００およびＳ１０２は、図５に示した処理と同一であるので、ここではその説明を省略する。

Ｓ２０４では、車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させる様に補正倍率を特定する。上記したように、本実施形態におけるピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルには、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させるようにするための補正倍率がピッチアップ周波数毎に個別に規定されている。このピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いて車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させる様に補正倍率を特定する。

次に、補正倍率を用いて４つの周波数成分の信号レベルを個別に補正する（Ｓ２０６）。具体的には、各周波数成分の信号レベルに、該当する補正倍率を乗算して各周波数成分の信号レベルを個別に補正し、Ｓ１００へ戻る。

上記した処理を繰り返し実施し、通報音に含まれる各周波数成分を車速の上昇に伴って変化させるとともに、通報音に含まれる各周波数成分の信号レベルを個別に補正して通報音の音圧を調整する。

上記した構成によれば、各ピッチアップ周波数の一部が車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれる場合、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルが個別に補正されるので、車室内の静粛性を向上することができる。

また、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルの補正倍率をピッチアップ周波数別に規定したピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブル（補正倍率規定テーブルに相当する）を有し、このピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いて車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数のレベルを低下させるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを精度よく補正することができ、車室内の静粛性を向上することができる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、ピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いて複数の周波数成分のバランスが一定となるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを個別に補正したが、このようなピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いることなく、別の手段を用いて、複数の周波数成分のバランスが一定となるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを個別に補正するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、複数の周波数成分のバランスが一定となるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを個別に補正したが、更に、通報音の音圧が一定となるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを全体的に調整するように補正してもよい。この場合、複数の周波数成分のバランスが一定となり、更に、通報音の音圧が一定となるような補正倍率をピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルに規定すればよい。

また、上記第２実施形態では、ピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いて車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを補正したが、このようなピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルを用いることなく、別の手段を用いて車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを補正するようにしてもよい。

また、上記第２実施形態では、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを補正したが、更に、通報音の音圧が一定となるように、各ピッチアップ周波数の信号レベルを全体的に調整するように補正してもよい。この場合、車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれるピッチアップ周波数の信号レベルを低下させ、更に、透過周波数帯以外の帯域の音圧を大きくして、通報音の音圧が一定となるような補正倍率をピッチアップ周波数−補正倍率選択テーブルに規定すればよい。

また、上記第１、第２実施形態では、車速の上昇に伴って合成音信号に含まれる各周波数成分を高周波側にシフトさせる構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、車速の上昇に伴って合成音信号に含まれる各周波数成分を低周波側にシフトさせるような構成に適用することもできる。

また、上記第１、第２実施形態では、４つの周波数成分から成る通報音をスピーカ２０から出力する構成を示したが、周波数成分の数は４つに限定されるものではなく、２つの周波数成分、３つの周波数成分、５つ以上の周波数成分から成る通報音をスピーカ２０から出力するように構成してもよい。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１００、Ｓ１０２がシフト周波数特定手段に相当し、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ２０４、Ｓ２０６がレベル補正手段に相当する。

１ 車両接近通報装置
１０ 制御部
１１ ローパスフィルタ
１２ ミキサー
１３ パワーアンプ
２０ スピーカ
３０ 車速センサ

Claims (3)

1. 複数の周波数成分で構成される合成音信号を生成し、当該合成音信号に基づく通報音を車両に搭載されたスピーカから出力させて前記車両の接近を通報する車両接近通報装置であって、
   前記車両の車速に応じて前記合成音信号を構成する前記複数の周波数成分の周波数をシフトさせた各シフト周波数を特定するシフト周波数特定手段と、
   前記シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルを個別に補正して前記通報音の音圧を調整するレベル補正手段と、を備え、
   前記レベル補正手段は、前記シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の一部が前記車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれる場合、前記車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれる前記シフト周波数の信号レベルを低下させるように、前記シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルを個別に補正することを特徴とする車両接近通報装置。
2. 前記車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれる前記シフト周波数の信号レベルを低下させるように、前記シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルの補正倍率をシフト周波数別に規定した補正倍率規定テーブルを有し、
   前記レベル補正手段は、前記補正倍率規定テーブルを用いて前記車両における車室内に透過し易い透過周波数帯に含まれる前記シフト周波数のレベルを低下させるように、前記シフト周波数特定手段により特定された各シフト周波数の信号レベルを補正す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. 前記レベル補正手段は、更に、前記通報音の音圧が一定となるように、前記シフト周波数特定手段によりシフトされた各周波数のレベルを個別に補正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。

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