JP7095735B2

JP7095735B2 - 車載装置及び音声出力システム

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Publication number: JP7095735B2
Application number: JP2020513026A
Authority: JP
Inventors: 克海小林
Original assignee: Socionext Inc
Current assignee: Socionext Inc
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2038-04-12
Also published as: WO2019198213A1; JPWO2019198213A1; US20210014604A1; US11252501B2

Description

本発明は、車載装置及び音声出力システムに関する。

従来、車内に音響装置を設ける技術が知られている。

具体的には、サンバイザ（ｓｕｎｖｉｓｏｒ）等に設置でき、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の無線通信によって携帯端末から配信された音を出力する音響装置が知られている。

ＫＹＰＬＡＺＡ社、"ハンズフリー通話キット商品コード：BT-LD-168"、［online］、［平成３０年２月２０日検索］、インターネット〈URL：https://store.shopping.yahoo.co.jp/kyplaza634s/bt-ld-168.html>

しかしながら、車載装置では、例えば、サンバイザ等に、スピーカ部等を設置すると、受聴者に対するサンバイザの姿勢（以下単に「姿勢」という。）によって、スピーカ部等の受聴者に対する向きも一緒に変わる場合が多い。音には、様々な周波数が含まれるが、音の周波数が低音域の場合は、音が回り込む性質があるため、音の指向性は弱いのに対し、高音域の場合は、音の直進性が比較的強いという特徴がある。そのため、スピーカから出力される音が天井等の方向に出力される場合は、受聴者には高音域が届きにくく、低音域ばかりが伝わることになり、その結果、受聴者には、偏った周波数成分の音が届き高品質な音が伝わりにくくなる。また、車載装置は、民生機器等と比較すると、信頼性等の要求が厳しい。そのため、車載装置は、使用できる部品が限られる。

本発明の一つの側面では、車載装置において、受聴者に高品質な音を伝えることができることを目的としている。

一態様によれば、車載装置は、
サンバイザに設置される車載装置であって、
移動体に設置され、第１方向に向かって音を発するスピーカ部と、
前記第１方向とは異なる第２方向へ前記音を反射させるリフレクタ部と、
前記第２方向を変更する機構部と、
前記音が出力される開口部と、
を有し、
前記スピーカ部は、前記開口部が向く方向に対して斜めに設置される、ことを特徴とする。

車載装置において、受聴者に高品質な音を伝えることができる。

本発明に係る音声出力システム１２０の全体構成例を示す図である。本発明に係る音声出力システム１２０が有する各装置の車室内における設置例を示す図である。本発明に係る音声信号処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。本発明に係るサンバイザ１１の使用例（その１）を示す断面図である。本発明に係るサンバイザ１１の使用例（その２）を示す断面図である。本発明に係るサンバイザ１１の使用例（その３）を示す断面図である。本発明に係るスピーカ部ＳＰ等の設置例を示す断面図である。本発明に係る効果の例を示す断面図である。本発明に係る機構部の例を示す断面図である。本発明に係る機構部が斜めの状態の例を示す断面図である。本発明に係る調整機構を有する機構部の例を示す断面図である。本発明に係る姿勢の変化例を示す図である。比較例に係る車載装置を示す断面図である。

以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。

＜音声出力システム１２０のシステム構成例＞
図１は、本発明に係る音声出力システム１２０の全体構成例を示す図である。例えば、音声出力システム１２０は、本発明に係る車載装置１１０及び音声信号処理装置１００を有する構成である。

図１に示すように、音声出力システム１２０は、音声信号処理装置１００と、車載装置１１０とを有する。そして、音声信号処理装置１００と、音声出力装置１１１とは、音声出力信号等の信号が送受信できるように、有線又は無線で接続される。

音声信号処理装置１００には、音声発生プログラム等が、あらかじめインストールされる。そして、音声信号処理装置１００は、当該プログラムが実行されることで、音声発生部１０１として機能する。

音声発生部１０１は、音声出力信号を生成し、生成した音声出力信号を音声出力装置１１１に送信する。そして、音声出力装置１１１は、音声発生部１０１により送信された音声出力信号を受信する。このように音声出力信号を受信すると、音声出力装置１１１は、音を発する。

なお、音声出力システム１２０には、図示する以外の装置が更にあってもよい。

＜音声出力システム１２０の設置例＞
次に、音声出力システム１２０の各装置の車室内における設置例について説明する。

図２は、本発明に係る音声出力システム１２０が有する各装置の車室内における設置例を示す図である。図示する例では、音声信号処理装置１００の機能が実現されるナビゲーション装置は、例えば、車室内のセンタコンソールに設置される。

以下、車両１０が進行する進行方向（図では、奥行き方向となる。）を「ｙ軸」とする。そして、ｙ軸に対して直交する水平方向（図では、右手方向となる。）を「ｘ軸」とする。さらに、ｙ軸に対して垂直となる垂直方向（図では、縦方向となる。）を「ｚ軸」とする。

音声信号処理装置１００は、例えば、以下のようなハードウェア構成の装置である。

＜音声信号処理装置１００のハードウェア構成例＞
図３は、本発明に係る音声信号処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

図３に示すように、音声信号処理装置１００は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３０１、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３０２及びＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）３０３等を有するハードウェア構成である。すなわち、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２及びＲＡＭ３０３等は、いわゆるコンピュータを形成する。

また、音声信号処理装置１００は、補助記憶装置３０４、操作装置３０５、表示装置３０６、接続装置３０７、通信装置３０８及びドライブ装置３０９を有する。なお、音声信号処理装置１００の各ハードウェアは、バス３１０を介して相互に接続される。

ＣＰＵ３０１は、補助記憶装置３０４にインストールされている各種プログラム（例えば、音声発生プログラム等である。）を実行する演算及び制御デバイスである。

ＲＯＭ３０２は、不揮発性メモリである。例えば、ＲＯＭ３０２は、補助記憶装置３０４にインストールされている各種プログラムをＣＰＵ３０１が実行するために必要な各種プログラム等を格納する、主記憶デバイスとして機能する。具体的には、ＲＯＭ３０２は、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）又はＥＦＩ（ＥｘｔｅｎｓｉｂｌｅＦｉｒｍｗａｒｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ）等のブートプログラム等を格納する。

ＲＡＭ３０３は、ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）又はＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリである。例えば、ＲＡＭ３０３は、補助記憶装置３０４にインストールされている各種プログラムがＣＰＵ３０１によって実行される際に展開される作業領域を提供する、主記憶デバイスとして機能する。

補助記憶装置３０４は、各種プログラム又は各種プログラムの実行に用いられるパラメータ等を格納する補助記憶デバイスである。

操作装置３０５は、運転手による各種指示の入力を受け付ける。具体的には、操作装置３０５は、各種ボタンスイッチ又は所定の操作デバイスであってもよい。なお、操作装置３０５は、表示装置３０６と一体的に形成されるタッチパネルであってもよい。

接続装置３０７は、音声出力装置１１１等の外部装置と音声信号処理装置１００を接続させる。例えば、接続装置３０７は、各種プログラムがＣＰＵ３０１によって実行されることで生成される音声出力信号を音声出力装置１１１に送信する。なお、音声出力装置１１１との接続は、有線であってもよいし、又は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線であってもよい。すなわち、通信装置３０８は、ネットワークと通信するための通信デバイスである。

ドライブ装置３０９は、記録媒体３２０をセットするためのデバイスである。なお、記録媒体３２０には、ＣＤ－ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ‐ＲＯＭ）、フレキシブルディスク又は光磁気ディスク等のように、情報を光学的、電気的又は磁気的に記録する媒体が含まれる。また、記録媒体３２０には、ＲＯＭ又はフラッシュメモリ等のように、情報を電気的に記録する半導体メモリ等が含まれていてもよい。

なお、補助記憶装置３０４にインストールされる各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体３２０がドライブ装置３０９にセットされ、該記録媒体３２０に記録された各種プログラムがドライブ装置３０９により読み出されることでインストールされる。

＜車載装置１１０の構成例＞
以下、車載装置１１０が、搭乗者に対して日光が当たるのを少なくするよう取り付けられた装置、いわゆるサンバイザ１１である場合を例に説明する。

また、以下の説明では、図示するように、サンバイザ１１において左部分１１Ｌと、右部分１１Ｒに、スピーカ部等の音声出力装置１１１が設置される例で説明する。さらに、左部分１１Ｌの構成と、右部分１１Ｒの構成は、例えば、同一である。以下、左部分１１Ｌの構成を例に説明し、右部分１１Ｒの説明を省略する。

図４は、本発明に係るサンバイザ１１の使用例（その１）を示す断面図である。図示するように、運転手１２等の搭乗者は、ステアリング装置を用いて、車両１０の進行方向等を操作する。

図示する状態は、サンバイザ１１によって、日光等を遮断しようとしない状態、すなわち、サンバイザ１１をいわゆる「未使用」とする状態の例である。このような状態では、例えば、サンバイザ１１は、進行方向（図では、ｙ軸方向である。）に対して、ほぼ水平となるように固定される。一方で、サンバイザ１１は、例えば、以下のような角度で固定されて使用される場合がある。

図５は、本発明に係るサンバイザ１１の使用例（その２）を示す断面図である。

図６は、本発明に係るサンバイザ１１の使用例（その３）を示す断面図である。

図４乃至図６に示す例では、サンバイザ１１は、姿勢が異なる。以下、図示する３通りの姿勢を例に説明するが、サンバイザ１１は、図示する以外の姿勢で使用されてもよい。すなわち、姿勢は、運転手１２による操作によって任意に変更できる。

そして、左部分１１Ｌには、例えば、以下のように、スピーカ部等が設置される。

＜スピーカ部ＳＰ等の設置例＞
図７は、本発明に係るスピーカ部ＳＰ等の設置例を示す断面図である。まず、左部分１１Ｌには、複数の開口部があるのが望ましい。具体的には、図示する例は、第１開口部２１及び第２開口部２２のように、上方向（図では、ｚ軸方向となる。）及び水平方向（図では、ｙ軸方向となる。）のように、異なる方向を向く開口部がある例となる。なお、開口部の数は、３以上であってもよい。さらに、それぞれの開口部が向く方向は、図示する以外の組み合わせ以外でもよい。

このように、複数の開口部があり、かつ、それぞれの開口部が異なる方向を向くと、スピーカ部ＳＰが出力した音は、いずれかの開口部から出力される。すなわち、姿勢によって、いずれかの開口部が塞がれた場合であっても、開口部が複数あると、塞がれた以外の開口部から、音が出力できる。具体的には、図４に示す状態では、第１開口部２１が天井によって塞がれる。そこで、第２開口部２２があると、音は、第２開口部２２から出力できる。ゆえに、複数の開口部があると、姿勢が変化しても、受聴者に高品質な音を伝えることができる。

そして、スピーカ部ＳＰは、図示するように、水平方向（図では、ｙ軸方向となる。）に対して、所定の角度θがあるように設置されるのが望ましい。所定の角度θは、例えば、４５ °程度である。ただし、所定の角度θは、スピーカ部ＳＰの径等を考慮した角度でもよい。このように、スピーカ部ＳＰは、開口部に対して、所定の角度θがあるように設置される、すなわち、斜めに設置されるのが望ましい。このような設置であると、スピーカ部ＳＰは、複数のいずれの開口部に対しても、音を出力することができる。したがって、姿勢が変化した場合でも、スピーカ部ＳＰは、少なくともいずれかの開口部から音を出力できる。

さらに、第１開口部２１の付近には、例えば、図示するように、リフレクタ部ＲＦが設置される。なお、リフレクタ部ＲＦは、例えば、プラスチック、鉄又はアルミニウム等である。ただし、リフレクタ部ＲＦは、プラスチック、鉄又はアルミニウムに限られず、例えば、表面が硬くて滑らかである等の音を反響させやすい素材であれば、どのような素材でもよい。

＜リフレクタ部ＲＦの例＞
リフレクタ部ＲＦがあると、例えば、以下のような効果を奏する。

図８は、本発明に係る効果の例を示す断面図である。以下、図示するように、図７に示すようにスピーカ部ＳＰを設置し、かつ、図４に示す姿勢である場合を例に説明する。

このような状態であると、図示するように、スピーカ部ＳＰから出力され、第１開口部２１に向かう音は、リフレクタ部ＲＦによって反射し、音の向かう方向が変更される。そして、音は、第２開口部２２から出力される。

すなわち、この例では、スピーカ部ＳＰは、まず、第１方向である第１開口部２１の方（図では、上方向となる。）へ向かって、音を出力する。そして、リフレクタ部ＲＦは、第１方向へ向かって出力された音を第２方向の例である第２開口部２２の方（図では、右方向となる。）に向かうように反射させる。このように、リフレクタ部ＲＦは、音を反射させて異なる方向となるように音が向かう方向を変更する。

また、図４に示す姿勢であると、図における上側、すなわち、第１開口部２１から音が出力されても、第１開口部２１の先には天井があるため、スピーカ部ＳＰから出力され、第１開口部２１から出る音は、受聴者に伝わりにくい。一方で、反射によって第２開口部２２から音が出力されると、音は、受聴者に向かうため、受聴者に、高品質な音を伝えることができる。

＜機構部の例＞
例えば、リフレクタ部ＲＦは、以下のような機構部によって反射角（すなわち、第２方向である。）等を変更する。

図９は、本発明に係る機構部の例を示す断面図である。図示するように、まず、リフレクタ部ＲＦは、例えば、ピンＰＩ等で回転可能なように固定される。さらに、リフレクタ部ＲＦには、重りＷＧが設置される。例えば、図示するような機構部であると、リフレクタ部ＲＦは、姿勢に応じて反射角を変更できる。

なお、機構部は、図示するような重りＷＧ及びピンＰＩ等に限られない。すなわち、機構部は、反射角を姿勢に応じて回転させる等ができる機構であればよい。例えば、重りＷＧの設置位置、形状、大きさ、接続構成及びピンＰＩによる回転位置等は、図示する重りＷＧ及びピンＰＩ以外であってもよい。

具体的には、図９は、姿勢がほぼ水平である場合、すなわち、サンバイザ１１が図４に示す状態（以下「水平状態ＳＴ１」という。）である。

例えば、姿勢を以下のように変更する。

図１０は、本発明に係る機構部が斜めの状態の例を示す断面図である。図９と比較すると、図１０は、姿勢が水平状態ＳＴ１から斜めの状態ＳＴ２となる点が異なる。すなわち、図１０は、例えば、図５に示す状態である。

斜めの状態ＳＴ２になると、重りＷＧがあるため、リフレクタ部ＲＦは、ピンＰＩを中心に回転する。したがって、反射後の音は、水平状態ＳＴ１であっても、斜めの状態ＳＴ２であっても、ほぼ運転手１２がいる方向へ（図では、右下方向となる。）反射する。このように、重りＷＧ等の機構部があると、姿勢に応じて、リフレクタ部ＲＦは、反射角を変更する。ゆえに、どのような姿勢であっても、リフレクタ部ＲＦは、ほぼ受聴者がいる方向へ音を反射させることができる。

なお、機構部は、例えば、以下のような構成でもよい。

図１１は、本発明に係る調整機構を有する機構部の例を示す断面図である。図示するように、車載装置は、複数のリフレクタ部ＲＦを連結させる連結機構３０を有してもよい。図示するように、連結機構３０は、複数のリフレクタ部ＲＦを連結させるため、連結機構３０を運転手１２が操作すると、複数のリフレクタ部ＲＦの反射角を一斉に調整できる。すなわち、このような機構部であると、複数のリフレクタ部ＲＦがあっても、搭乗者は、簡単に複数のリフレクタ部ＲＦの反射角を調整できる。

また、連結機構３０があると、リフレクタ部ＲＦの反射角が調整できる。すなわち、重りＷＧ等の機構部で定まる反射角であると、受聴者からずれた位置に音が出力される場合がある。そこで、図示するような連結機構３０等の反射角を調整できる機構部があると、受聴者は、ずれを少なくする調整ができる。

なお、連結機構３０は、図示するような設置位置、形状及び構造でなくともよい。すなわち、連結機構３０は、設置されるリフレクタ部ＲＦのうち、一部又は全部を一斉に調整できる機構であればよい。

＜まとめ＞
以上の説明から明らかなように、実施形態に係るサンバイザ１１は、
・まず、リフレクタ部ＲＦを有する構成である。また、リフレクタ部ＲＦは、スピーカ部ＳＰが発する音を反射し、第１方向に向かう音を第２方向に向かうようにする。そして、重りＷＧ等の機構部によって、第２方向、すなわち、反射角を変更する。

サンバイザ１１は、例えば、以下のように、姿勢が変化する。

図１２は、本発明に係る姿勢の変化例を示す図である。例えば、サンバイザ１１は、図示するように、３通りの姿勢が可能である。例えば、このように姿勢が変化しても、いずれの姿勢であっても、リフレクタ部ＲＦによって、運転手１２がいる方向へ音が出力される。

なお、リフレクタ部ＲＦが所定の角度以上とならないように、リフレクタ部ＲＦが回転できる範囲を制限する機構等があってもよい。例えば、図６に示す姿勢等では、音は、リフレクタ部ＲＦで反射されず、第１開口部２１の方から音が出力されるのが望ましい。したがって、このような場合には、リフレクタ部ＲＦ又は重りＷＧ等によって、第１開口部２１が塞がれないのが望ましい。ゆえに、リフレクタ部ＲＦの周辺等には、爪又は出っ張り等の機構が設けられるのが望ましい。このような機構が更にあると、所定の角度以上となる姿勢であっても、第１開口部２１から音が出力されるのを、リフレクタ部ＲＦ等によって妨げられるのを防ぐことができる。

以上のような構成であると、サンバイザ１１の状態、すなわち、姿勢がどのような状態であっても、音は、受聴者の方向へ向かう場合が多くなる。ゆえに、サンバイザ１１は、受聴者に高品質な音を伝えることができる。

なお、スピーカ部ＳＰは、例えば、図２に示すように、左部分１１Ｌ及び右部分１１Ｒのどちらにも設置することができる。このように、スピーカ部ＳＰが複数であると、いわゆる立体音響が出力できる。より望ましくは、左部分１１Ｌ及び右部分１１Ｒのように、複数のスピーカ部ＳＰが、受聴者を中心として左右対称の配置となるのが望ましい。

なお、リフレクタ部ＲＦは、図示するような形状、設置位置及び数でなくともよい。すなわち、リフレクタ部ＲＦは、例えば、開口部の形状又は位置等に応じて図示する以外の形状、設置位置及び数でもよい。

なお、車載装置は、サンバイザ１１に限られない。すなわち、車載装置は、姿勢が変化し、かつ、受聴者に対して音を発するため、スピーカ部ＳＰが設置できる位置にある機器であればよい。例えば、車載装置は、ルームミラー又はドア等でもよい。

なお、移動体は、搭乗者がいればよく、種類は、車両に限られない。

＜比較例＞
図１３は、比較例に係る車載装置を示す断面図である。比較例では、スピーカ部ＳＰは、所定の角度でなく、図４に示す状態において、水平となるように設置される。また、比較例では、開口部は、第１開口部２１のみである。

比較例のような構成であると、例えば、図４に示す状態となっても、スピーカ部ＳＰは、第１開口部２１から音を出力する。図４に示すように、第１開口部２１は、天井に向いているため、音は、天井に向かうことになる。したがって、比較例のような構成であると、音が受聴者に伝わりにくい場合が多い。

なお、上記に説明した構成等に、本発明は、限定されない。すなわち、実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更及び追加することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０車両
１１サンバイザ
１１Ｌ左部分
１１Ｒ右部分
１２運転手
ＲＦリフレクタ部
ＳＰスピーカ部
ＷＧ重り
θ 所定の角度
２１第１開口部
２２第２開口部
３０連結機構

Claims

サンバイザに設置される車載装置であって、
移動体に設置され、第１方向に向かって音を発するスピーカ部と、
前記第１方向とは異なる第２方向へ前記音を反射させるリフレクタ部と、
前記第２方向を変更する機構部と、
前記音が出力される開口部と、
を有し、
前記スピーカ部は、前記開口部が向く方向に対して斜めに設置される、車載装置。
前記開口部が複数あり、
それぞれの前記開口部は、異なる方向を向く
請求項１に記載の車載装置。
前記機構部は、
姿勢に応じて前記リフレクタ部の反射角を変更する
請求項１に記載の車載装置。
前記リフレクタ部は、複数であり、
前記機構部は、
前記複数のリフレクタ部を連結させる連結機構を有する
請求項１に記載の車載装置。
前記スピーカ部は、複数である
請求項１に記載の車載装置。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車載装置と、
前記スピーカ部に送信する音声出力信号を生成する音声信号処理装置と、を有することを特徴とする音声出力システム。