JP6322390B2 - 車載スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載スピーカ装置に関する。

従来の車載スピーカ装置としては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された車載スピーカ装置では、トラックの運転室において、ステレオ用のスピーカが運転席又は助手席の後方にあるリヤピラー部の内板に配置されている。

実開昭６２−２６２５６号公報

ここで、上述した従来の車載スピーカ装置では、例えば運転者へ警告音等の音を出力する場合において、音の指向性の点で改善の余地があり、同乗者（運転者以外の乗員）に対しても音が伝わり易いおそれがある。また一般的に、車載スピーカ装置では、スピーカがインストゥルメンタルパネル（以下、インパネという）に内蔵される場合も考えられるが、この場合においても、インパネ内からでは音が伝わりにくく且つ反響音も大きいため、同乗者に対しても音が伝わり易いおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、運転者のみに伝わるように音を出力可能な車載スピーカ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る車載スピーカ装置は、車両の運転者に音を出力する車載スピーカ装置であって、開口部を有し、運転席側方の柱部に設けられた筐体と、筐体内に配置された音源と、を備え、開口部は、運転者の耳部に向けて開口するように、筐体における運転席側に設けられ、音源は、筐体内において開口部に対向するように配置され、開口部を介して音波を筐体外へ出力する。

この車載スピーカ装置では、音波を、開口部を介して筐体外へ直線的に伝え、同乗者に伝わる音を抑制することができる。これにより、運転者のみに伝わるように音を出力することが可能となる。

このとき、上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、筐体は、運転者の耳部に対応する高さ位置に配置されている構成が挙げられる。

また、開口部は、車両の高さ方向に長尺な形状を有していてもよい。この場合、例えば開口部の短手方向である水平方向において音が広がるのを抑制でき、運転者に向けた音の指向性を高めることが可能となる。

また、筐体は、柱部における車両前方側の側面に設けられ、少なくとも筐体における車両前方側の内面には、防音材が取り付けられていてもよい。この場合、音源からの音によって筐体自体が振動することを抑制でき、運転者に向けた方向以外の方向へ音が伝播することを抑制できる。

本発明によれば、運転者のみに伝わるように音を出力することが可能となる。

一実施形態に係る車載スピーカ装置を備えた車両の運転席周辺を示す斜視図である。 図１の運転席周辺を示す平面図である。 （ａ）は図１の車載スピーカ装置を示す正面図であり、（ｂ）は図１の車載スピーカ装置を示す側面図である。 （ａ）は図３（ｂ）のIVａ−IVａ線に沿う断面図であり、（ｂ）は図３（ｂ）のIVｂ−IVｂ線に沿う断面図である。 図１の車載スピーカ装置の音圧分布を示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は一実施形態に係る車載スピーカ装置を備えた車両の運転席周辺を示す斜視図であり、図２は図１の運転席周辺を示す平面図である。図中において、ｘ方向は車両Ｖの前後方向、ｙ方向は車両Ｖの幅方向、ｚ方向は車両Ｖの高さ方向にそれぞれ対応する（以下、同じ）。

図１及び図２に示すように、車載スピーカ装置１は、車両Ｖに搭載され、当該車両Ｖの運転席Ｓに着座する運転者Ｄに対して音を出力するものである。適用される車両Ｖとしては、例えばバスが挙げられる。なお、車両Ｖは、特に限定されるものではなく、例えばマイクロバス、大型バス、中型バス又は小型バス等の何れであってもよいし、トラック等の他の商用車等であってもよい。また、運転者Ｄとしては、種々の身長や体格の者であってもよい。

車載スピーカ装置１は、その外囲を構成する筐体３０を備えている。筐体３０は、その概略形状として、高さ方向に長尺の箱形状を有している。筐体３０は、運転席Ｓの側方の内装部材としての柱部１０に設けられている。具体的には、筐体３０は、柱部１０における前方側の側面１１（運転席Ｓ側の窓横）に搭載されている。

柱部１０は、運転席Ｓに近接されていると共に、運転席Ｓにおける車両Ｖ外側の側方（ｙ方向側）にｚ方向に沿って延設されており、いわゆる第２柱を構成する。図示する例では、柱部１０は、上方から見て、運転席Ｓの背もたれ近傍に配置されており、運転席Ｓに着座した運転者Ｄの頭部とｘ方向における位置が等しくなっている。柱部１０は、断面略コの字状の板材で形成されている。

また、筐体３０は、運転者Ｄの耳部Ｅに対応する高さ位置に配置されており、ここでは、例えば運転席Ｓの座面から高さ５０〜８０ｃｍの範囲の位置に設けられている。このように座面から高さ５０〜８０ｃｍの範囲の位置に筐体３０を配置することで、運転席Ｓの高さ調整による変動を考慮できる。なお、この場合、干渉物を回避するために筐体３０が必ずしも耳部Ｅ最寄位置とならない場合も含まれる。この筐体３０は、開口部２０を有している。開口部２０は、筐体３０内に配置された音源部４０ａ（図４参照）から音を筐体３０の外部へ出力するための開口である。開口部２０は、筐体３０の運転席Ｓ側（ｙ方向側）の端部において、運転者Ｄの耳部Ｅに向けて開口するように設けられている（詳しくは、後述）。

次に、車載スピーカ装置１の具体的構成について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。図３（ａ）は図１の車載スピーカ装置を示す正面図であり、図３（ｂ）は図１の車載スピーカ装置を示す側面図である。図４（ａ）は図３（ｂ）のIVａ−IVａ線に沿う断面図であり、図４（ｂ）は図３（ｂ）のIVｂ−IVｂ線に沿う断面図である。

図３及び図４に示すように、筐体３０は、柱部１０の外側に露出する表面部３０ａと、柱部１０に嵌め込まれて該柱部１０に埋設される裏面部３０ｂと、を有している。表面部３０ａと裏面部３０ｂとは、互いに嵌め合わされることによって一体化されている。表面部３０ａは、ｘ方向に扁平形状を呈している。

この表面部３０ａのｙ方向一方側（運転席Ｓ側）の端部には、ｚ方向に沿って延在すると共に、ｙ方向他方側に窪むように形成された凹部２１が設けられている。ここでは、凹部２１のエッジ部は、丸められ又はｙ方向一方側に滑らかに傾斜するように形成されている。裏面部３０ｂは、表面部３０ａの後方側の一部が後方に膨出するようにして形成されている。これら表面部３０ａ及び裏面部３０ｂは互いに嵌め合わさることで、その内部に空洞（空間）が形成されている。

また、表面部３０ａにおけるｙ方向側の端部には、当該表面部３０ａの内外を貫通する貫通孔としての開口部２０が形成されている。開口部２０は、ｚ方向に沿って延びる長孔とされている。図示する例では、開口部２０は、凹部２１の底部に形成され、ｚ方向に互いに近接する第１開口部２０ａ及び第２開口部２０ｂを含んで構成されている。

開口部２０は、運転者Ｄの耳部Ｅに向けて開口するように設けられている。つまり、開口部２０は、その開口方向において耳部Ｅと対面するように（換言すると、当該開口部２０から開口方向に沿って所定長離れた位置に耳部Ｅが位置するように）構成されている。

このような筐体３０内（表面部３０ａ及び裏面部３０ｂの上記空洞内）には、スピーカユニット４０と防音材５０とが収容されている。スピーカユニット４０は、その音源部４０ａが筐体３０内において開口部２０に対向するように配置されている。音源部４０ａは、開口部２０を介して音波を筐体３０外へ出力する。音源部４０ａが出力する音波としては、例えば、平面波、球面波又は超音波等の音波が含まれる。ここでの音源部４０ａは、平面波の音波を出力する。この平面波は、例えば、音が直線に進行するという特性、指向性を持ち反響音を軽減するという特性、及び、音が減衰しにくいという特性を有する。

ここでのスピーカユニット４０は、筐体３０内において開口部２０側とは反対側の隅部に、立設するように配置されて保持されている。音源部４０ａと開口部２０との間には、これらの間を遮る遮蔽物が配置されておらず、よって、音源部４０ａから出力された平面波を有する音は、妨げられることなく開口部２０まで到達する。

スピーカユニット４０は、各種メータ（不図示）にコネクタ４３を有するリード線４１を介して結線されており、動作状況に応じた作動音や警告音等の音を出力する。なお、リード線４１は、裏面部３０ｂに形成された孔４２に挿通されるようにして配される。スピーカユニット４０としては、薄板状を呈する薄型のものを用いることができるが、特に限定されず、音波を出力可能なものであればよい。

防音材５０は、音源部４０ａからの音による筐体３０の振動を免震又は制振（吸収）して抑制するものであり、筐体３０における車両前方側の内面３０ｃに取り付けられている。ここでの防音材５０は、内面３０ｃの広く覆うように矩形状に設けられている。防音材５０としては、例えばブチルテープ等が用いられている。

以上のように構成された車載スピーカ装置１では、上述したように、開口部２０が運転者Ｄの耳部Ｅに向けて開口するように、筐体３０における運転席Ｓ側の端部に設けられている。そして、筐体３０内にて開口部２０に対向するように配置された音源部４０ａから、開口部２０を介して平面波が出力される。これにより、車両Ｖの前方や後方へ直接向かう音及び反響した音によって同乗者に音が伝わることを抑え、開口部２０から指向性をもった音圧を運転者Ｄの耳付近に直接且つ直線的に出力できる。

その結果、運転者Ｄのみに伝わるように音を出力することが可能となる。例えば車両Ｖが深夜バス等の場合には、運転者Ｄの後方で就寝中の乗客を、発生した作動音や警告音で起こしてしまうのを抑制することができる。さらに、反響音が少なくなるため、クリアで認識し易い音を運転者Ｄへ提供することができる。

また、本実施形態では、開口部２０が車両Ｖの高さ方向に沿って延びる長孔とされている。これにより、例えば開口部２０の短手方向である水平方向（車両Ｖの前後方向）において音が広がるのを抑制でき、フロントガラスや車内壁等に向かう音を抑え、同乗者へ達するような音の広がりや反響を低減させることができる。その結果、運転者Ｄに向けた音の指向性を高めることが可能となる。

また、本実施形態では、筐体３０における車両前方側の内面３０ｃには、防音材５０が取り付けられている。これにより、音源部４０ａからの音によって筐体３０自体が振動することを抑制することができ、反響音を一層抑制することができる。

なお、スピーカがインパネに内蔵される場合、スピーカからの音が伝わりにくく且つ反響音も大きいため、微細な音圧調整（例えば、重要な警告音は音圧を高める一方、一般的な警告音は音圧を低くする調整）が困難となることが懸念される。この点、本実施形態では、反響音が少ない指向性をもった音を運転者Ｄの耳付近に直接出力できるため、微細な音圧調整をも実現可能となる。

ちなみに、開口部２０は、運転席Ｓに着座する運転者Ｄの耳部Ｅに向けて開口するようになっていることから、換言すると、運転席Ｓよりも後方の乗客席に着座する乗客に向けて開口しないものともいえる。

図５は、図１の車載スピーカ装置の音圧分布を示すグラフである。図５において、横軸は、車載スピーカ装置１における開口部２０に正対する方向を基準（０°）とする車両前後方向への偏向角度であり、運転者後方を正としている。縦軸は、車載スピーカ装置１から出力した音を、開口部２０から一定距離の位置で測定した音圧の大きさを示している。

図５に示すように、基準に対して±３０°以内の偏向角度の範囲における音圧は、この範囲外の音圧に対して大きいものとなっているのがわかる。また特に、基準に対して±１５°以内の偏向角度の範囲においては、音圧は略一定で最大となることがわかる。これにより、これらの範囲に存在する運転者Ｄに、確実に音を伝えることが可能となっている。

一方、偏向角度がこの範囲を超えると、偏向角度の大きさが大きくなるに従って、音圧の大きさは減少する。特に、基準に対して−７５°〜−３０°の範囲と、基準に対して３０°〜７５°の範囲の偏向角度においては、音圧の大きさの減少勾配が大きい。従って、偏向角度が大きい運転席Ｓ以外の範囲にフロントガラスや乗員が存在する場合であっても、当該乗員に伝わる音及び当該フロントガラスで反射されて乗員に伝わる音を抑制し、運転者のみに伝わるように音を出力可能になるということが確認できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

例えば、上記実施形態では、筐体３０の車両Ｖ前方側の内面３０ｃに防音材５０が設けられているが、防音材５０は筐体３０内を全体的に覆うように設けられていてもよい。また、上記実施形態の車載スピーカ装置１は、運転席Ｓの側方の柱部１０に予め取り付けられてもよいし、柱部１０に対して外付けで取り付けられていてもよい。

また、音源部４０ａからの音による筐体３０の振動を更に抑制するために、筐体３０の剛性を高めるリブ状の補強部材が筐体３０内に設けられてもよい。この補強部材は、音源部４０ａから出力された音の進行を妨げないように、当該音の進行方向に沿って延設されていてもよい。また、上記実施形態における柱部１０は、いわゆる第２柱とされているが、例えば、車両Ｖがトラック等の場合には、いわゆるシート位置のピラーとされる。また、音源部４０ａから出力される音波は平面波に限られず、球面波や超音波等の音波であってもよい。

１…車載スピーカ装置、１０…柱部、１１…側面、２０…開口部、３０…筐体、３０ｃ…内面、４０ａ…音源部（音源）、５０…防音材、Ｄ…運転者、Ｅ…耳部、Ｓ…運転席、Ｖ…車両。

Claims (4)

1. 車両の運転者のみに伝わるように音を出力する車載スピーカ装置であって、
   開口部を有し、運転席側方の柱部に設けられた筐体と、
   前記筐体内に配置された音源と、を備え、
   前記開口部は、前記運転者の耳部に向けて開口するように、前記筐体における前記運転席側に設けられ、
   前記音源は、前記筐体内において前記開口部に対向するように配置され、前記開口部を介して音波を前記筐体外へ出力し、
   前記筐体は、前記柱部における前記車両の前方側の側面に設けられ、
   前記側面は、前記車両の前方側に臨んでおり、前記運転席よりも前記車両の後方側には臨んでいない、車載スピーカ装置。
2. 前記筐体は、前記運転者の耳部に対応する高さ位置に配置されている、請求項１に記載の車載スピーカ装置。
3. 前記開口部は、前記車両の高さ方向に長尺な形状を有する、請求項１又は請求項２に記載の車載スピーカ装置。
4. 少なくとも前記筐体における前記車両の前方側の内面には、防音材が取り付けられている、請求項１〜３の何れか一項に記載の車載スピーカ装置。

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