JPWO2019229944A1 - 車載装置 - Google Patents

Abstract

車載装置は、移動体に設置され、かつ、搭乗者から操作を入力するスイッチ部と、前記搭乗者に対して前記スイッチ部の背面側に設置されるスピーカ部と、前記搭乗者に対して前記スピーカ部の背面側に設置される空間部と、前記スイッチ部と、前記スピーカ部との間に存在し、かつ、少なくとも１つの開口部を有する基板部とを有することを特徴とする。

Description

本発明は、車載装置に関する。

従来、スイッチ等の部品の背後にスピーカ等の音響装置を設ける技術が知られている。

具体的には、まず、防災装置が、拡散ドームカバーと、拡散ドームカバーを光らせるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とを備える構成である。そして、防災装置は、押圧部材が押圧操作されると、発信する。さらに、防災装置は、表示灯のドーナッツ穴の中に、押圧操作による押圧力に応じて抵抗値が変化する薄膜状の感圧スイッチを備える。このような構成で、防災装置は、感圧スイッチによって、押圧力を検出し、押圧力に応じて変化する感圧検出信号を出力する。このようにすると、防災装置では、表示灯及び発信機の背後に位置するスピーカ収納部に、スピーカが配置できる。

特開２０１１‐１６５１１４号公報

しかしながら、車載装置では、例えば、ステアリング等に、スピーカ等を設置しようとすると、スペースが限られている場合が多い。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、少ないスペースで音響機器を設置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、
移動体に設置され、かつ、搭乗者から操作を入力するスイッチ部と、
前記搭乗者に対して前記スイッチ部の背面側に設置されるスピーカ部と、
前記搭乗者に対して前記スピーカ部の背面側に設置される空間部と、
前記スイッチ部と、前記スピーカ部との間に存在し、かつ、少なくとも１つの開口部を有する基板部と
を有することを特徴とする。

車載装置において、少ないスペースで音響機器を設置できる。

本発明に係る車載装置を用いた全体構成例を示す図である。 本発明に係るステアリング装置１１を用いた全体構成例を示す図である。 本発明に係るステアリング装置１１におけるスピーカ部を設置する位置の例を示す図である。 本発明に係る車載装置の構成例を示す断面図である。 本発明に係る車載装置の構成例を示す平面図である。 本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第１例）を示す断面図である。 本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第２例）を示す断面図である。 本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第３例）を示す断面図である。 本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第４例）を示す断面図である。 本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第５例）を示す断面図である。 本発明に係る車載装置の第１変形例を示す断面図である。 本発明に係る車載装置の第２変形例を示す断面図である。 本発明に係る車載装置の第３変形例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。

＜車載装置を用いた全体構成例＞
例えば、本発明に係る車載装置を用いると、以下のような全体構成となる。

図１は、本発明に係る車載装置を用いた全体構成例を示す図である。図は、移動体の例である車両１０の車内を示す。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。

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。

以下、車載装置がステアリング装置１１である場合を例に説明する。

図２は、本発明に係るステアリング装置１１を用いた全体構成例を示す図である。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１１を用いて、車両１０の進行方向等を操作する。

以下、図示するように、搭乗者に向かう方向を「ａ軸」とする。

図示するように、ステアリング装置１１は、運転手１２との距離が近い位置に設置される車載装置である。また、ステアリング装置１１と、運転手１２との間には、音を遮る障害物が少ない。このように、車載装置は、音を聞く者との距離が近く、かつ、障害物が少ない位置に設置される機器であるのが望ましい。

なお、車載装置は、ステアリング装置１１に限られない。例えば、車載装置は、パネル部分等でもよい。

また、車載装置がステアリング装置１１の例において、例えば、スピーカ部は、以下のような位置に設置されるのが望ましい。

図３は、本発明に係るステアリング装置１１におけるスピーカ部を設置する位置の例を示す図である。具体的には、スピーカ部は、図示する左側部分１１Ｌ及び右側部分１１Ｒ等に設置されるのが望ましい。

中央部分１１Ｃには、エアバッグ（ａｉｒｂａｇ）等の装置が設置される場合が多い。したがって、左側部分１１Ｌ及び右側部分１１Ｒ等のように、スピーカ部は、エアバッグ等の設置に影響が少ない部分に設置されるのが望ましい。

また、左側部分１１Ｌ及び右側部分１１Ｒ等のように、スピーカ部が複数あると、車載装置は、いわゆる立体音響を出力できる。さらに、左側部分１１Ｌ及び右側部分１１Ｒのような位置であると、スピーカ部は、搭乗者に対して左右対称（この場合では、ステアリング装置１１の中心部分を対称軸として左右対称の設置となる。）に設置される位置関係となる。

そして、左側部分１１Ｌ及び右側部分１１Ｒ等には、図示するように、スイッチ部が設置される。搭乗者は、スイッチ部の操作によって、車両１０が有する機器に対する操作を入力する。具体的には、車両１０が有する機器は、カーナビゲーション装置又はエアコン装置等である。

以下、左側部分１１Ｌに適用させる例で説明する。

＜車載装置の構成例＞
図４は、本発明に係る車載装置の構成例を示す断面図である。図は、図３における断面図Ａ−Ａ'である。なお、図示する例は、スイッチ部ＳＷが３つの例である。以下、スイッチ部ＳＷの構造が同一である例で説明する。なお、スイッチ部ＳＷが複数である場合には、それぞれのスイッチ部ＳＷは、異なる構造であってもよい。

スイッチ部ＳＷは、図示するように、表面が押されることを検出する。例えば、スイッチ部ＳＷは、搭乗者によって、押圧操作Ｐが行われると、押されたことを検出する。具体的には、押圧操作Ｐが行われると、基板部ＣＩＲは、検出結果を示す信号を外部装置に出力する。

また、基板部ＣＩＲは、図示するように、スイッチ部ＳＷと、スピーカ部ＳＰとの間に存在する。そして、基板部ＣＩＲは、図示するように、開口部ＨＬを有する。このような開口部ＨＬがあると、図示するように、スピーカ部ＳＰが出力した音が、搭乗者によく伝わる。すなわち、図示するような構成であると、スイッチ部ＳＷの背面側にスピーカ部ＳＰを設置しても、スピーカ部ＳＰが出力した音が、搭乗者によく伝わる。

さらに、図示するような構成であると、スピーカ部ＳＰの背面側に、空間部ＣＶを設置できる。なお、空間部ＣＶは、スピーカ部ＳＰの背面側から出力される音が漏れにくく、スピーカ部ＳＰの正面側から出力される音と干渉されにくい構造であるのが望ましい。このような空間部ＣＶがあると、特に、低音域の音を増強できる。

また、空間部ＣＶが大きい空間であるほど、スピーカ部ＳＰが出力する音は、音質を向上できる。したがって、空間部ＣＶは、搭載するスピーカ特性に合致する必要十分な容量を確保することが望ましい。例えば、空間部ＣＶの容量Ｖは、下記（１）式に示す密閉式エンクロージャの容量計算方法等で計算される程度以上の容量が確保されるのが望ましい。

なお、上記（１）式において、最低共振周波数は、振動系が共振する周波数のうち、最も低い値となる周波数である。

また、上記（１）式において、共振尖鋭度は、最低共振周波数における共振の鋭さを示す指標である。したがって、共振尖鋭度が大きいと低音が出しやすくなり、制動不足になりやすい。ゆえに、共振尖鋭度は、「１」以下の値となる望ましい。

さらに、上記（１）式において、等価質量は、振動する部分の質量である。

さらにまた、上記（１）式において、実効振動半径は、音を出すために動く部分の半径である。したがって、実効振動半径には、エッジ等が含まれてもよい。

そして、上記（１）式における「α」は、内容積係数と呼ばれる場合もある。上記（１）式に示すように、「α」は、例えば、上昇比を二乗した値から「１」を減算して計算される値等である。

ほかにも、図示するように、スピーカ部ＳＰは、複数のスイッチ部ＳＷに対して１つ設置される構成であるのが望ましい。具体的には、図示する例では、スピーカ部ＳＰは、３つのスイッチ部ＳＷに対して１つである。このような構成であると、大型のスピーカ部ＳＰが設置できる。

大型のスピーカ部ＳＰは、小型のスピーカ部より、高品質な音を出力できる。特に、大型のスピーカ部ＳＰは、低音域において、高品質な音を出力できる。なお、大型のスピーカ部ＳＰは、直径が２０ ｍｍ（ミリメートル）程度以上であるのが望ましい。

＜スイッチ部の例＞
スイッチ部ＳＷには、音が通過できる穴があるのが望ましい。

図５は、本発明に係る車載装置の構成例を示す平面図である。例えば、穴ＳＷＨは、図示するように、スイッチ部ＳＷに描かれている絵柄ＦＧを避けるように配置されるのが望ましい。なお、穴ＳＷＨの数は、図示する数に限られない。したがって、穴ＳＷＨの数は、図示する数より多くてもよいし、少なくてもよい。また、例えば、穴ＳＷＨは、図示する以外の位置に設けられてもよい。

なお、穴ＳＷＨは、例えば、直径が１．０ ｍｍ（ミリメートル）乃至２．０ ｍｍ程度がよい。ただし、穴ＳＷＨが目立つのを避けるため、直径が０．８ ｍｍ前後であってもよい。

そして、穴ＳＷＨは、以下のような形状であるのが望ましい。

図６は、本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第１例）を示す断面図である。例えば、スイッチ部ＳＷには、図示するような穴Ｈ０があるのが望ましい。なお、穴Ｈ０は、水及び埃等が通りにくい程度の大きさであるのがより望ましい。ほかにも、穴は、例えば、以下のような形状であると、より望ましい。

図７は、本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第２例）を示す断面図である。図示するように、スイッチ部ＳＷには、例えば、穴Ｈ１があるのが望ましい。

穴Ｈ１は、図示するように、搭乗者に向かう方向に、直線でない形状であるのが望ましい。具体的には、穴Ｈ１は、搭乗者に向かう方向において、途中でほぼ直角となる部分がある。このように、穴Ｈ１が直線でない形状であると、水分及び埃等が外部からスイッチ部ＳＷの内部に浸入しにくい構造にできる。

ほかにも、穴Ｈ１のように直線でない形状であると、搭乗者が照明光を眩しく感じるのを防ぐことができる。例えば、図示するように、スイッチ部ＳＷは、まず、ＬＥＤ又は電球等の照明装置ＬＧを有する場合が多い。そして、夜間等の暗い環境下で、照明装置ＬＧは、点灯する。このように、照明装置ＬＧが点灯すると、暗い環境下でも、搭乗者は、スイッチ部ＳＷの位置又は種類等が分かる。一方で、照明装置ＬＧが発する光が、搭乗者に直接当たると、搭乗者は、眩しく感じることが多い。そのため、照明装置ＬＧが発する光が、搭乗者に直接当たると、運転等の妨げとなる場合がある。

そこで、図示する穴Ｈ１のように、直線でない形状の穴であると、音は、通過できるのに対し、照明光が搭乗者に直接当たらないようにできる。

なお、穴Ｈ１には、図示するように、リフレクタＳＲが設置されるのが望ましい。図示するように、例えば、リフレクタＳＲは、角部等に設置される。また、リフレクタＳＲは、設置角ＳＲＡが４５ °程度となるように設置される、又は、設置角ＳＲＡが４５ °程度となる形状であるのが望ましい。このような設置角ＳＲＡであると、音が通過しやすくなる。

一方で、リフレクタＳＲがないと、音は、反射して音源（図示する例では、スピーカ部ＳＰである。）の方に戻ってしまう場合がある。そこで、リフレクタＳＲを設置すると、音が音源の方に戻る反射を少なくすることができる。

さらに、リフレクタＳＲは、光をあまり反射しないのが望ましい。そのため、リフレクタＳＲは、例えば、光を反射しにくい色又は素材であるのが望ましい。また、リフレクタＳＲは、例えば、プラスチック、鉄又はアルミニウム等の素材が望ましい。すなわち、リフレクタＳＲは、プラスチック、鉄又はアルミニウム等のように、表面が硬くて滑らかである等の音を反射させやすい素材が望ましい。上記の通り、穴Ｈ１では、音は、通過しやすく、一方で、光等は、通過しにくいのが望ましい。そこで、リフレクタＳＲが光を吸収する黒色等であると、音が通過しやすく、かつ、光等が通過しにくい穴Ｈ１にすることができる。

なお、リフレクタＳＲは、別の部材でなくともよい。すなわち、リフレクタＳＲは、穴Ｈ１と一体であってもよいし、別の部材であって、図示する例のように、設置される構成であってもよい。また、リフレクタＳＲの設置位置、設置する数及び設置角は、図示する構成に限られない。

なお、直線でない形状は、例えば、以下のような形状でもよい。

図８は、本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第３例）を示す断面図である。図７と比較すると、図８は、穴Ｈ２の形状が異なる。

図示するように、穴Ｈ２は、搭乗者に向かう方向に対して、所定の角度ＡＮＧがある斜めの形状であってもよい。このような形状でも、水分及び埃等が外部からスイッチ部ＳＷの内部に浸入しにくい構造にできる。

なお、角度ＡＮＧは、穴内部の表面加工により内部照明の光が反射により到達してしまう事のない程度の角度であり、例えば、３０ °乃至６０ °程度の角度である。

また、直線でない形状は、例えば、以下のような形状でもよい。

図９は、本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第４例）を示す断面図である。

例えば、図示するように、穴Ｈ３は、曲率のある形状でもよい。このような形状でも、水分及び埃等が外部からスイッチ部ＳＷの内部に浸入しにくい構造にできる。

ほかにも、直線でない形状は、例えば、以下のような形状でもよい。

図１０は、本発明に係るスイッチ部ＳＷにある穴の形状例（第５例）を示す断面図である。
例えば、図示するように、穴Ｈ４は、直線と、斜めを組み合わせた形状でもよい。このような形状でも、水分及び埃等が外部からスイッチ部ＳＷの内部に浸入しにくい構造にできる。

＜変形例＞
例えば、車載装置は、以下のような構成でもよい。

図１１は、本発明に係る車載装置の第１変形例を示す断面図である。すなわち、スピーカ部ＳＰは、図４に示すように、スイッチ部ＳＷの真後ろに位置しなくともよい。

具体的には、図示するように、スピーカ部ＳＰは、導波管ＷＧ等によって接続される構成でもよい。図示するような構成では、スピーカ部ＳＰが出力した音は、導波管ＷＧを介して伝えられる。このような構成でも、図４等の構成と同様に、音を出力できる。

また、このような構成であると、スイッチ部ＳＷの背面側にあるスペースをより小さくすることができる。なお、導波管ＷＧ及びスピーカ部ＳＰは、図示する以外の位置であってもよい。

また、車載装置は、例えば、以下のような構成でもよい。

図１２は、本発明に係る車載装置の第２変形例を示す断面図である。第１変形例と比較すると、図示する例では、車載装置は、スピーカ部ＳＰ１及びスピーカ部ＳＰ２を有し、スピーカ部が複数である点が異なる。このような構成でも、スイッチ部ＳＷの背面側にあるスペースをより小さくすることができると同時に２つの同相駆動によるスピーカにより実効振動半径rが２倍となることで、より高い音圧の音を出力できる。

なお、スピーカ部の数は、三つ以上であってもよい。また、導波管ＷＧ及びスピーカ部ＳＰは、図示する以外の位置であってもよい。

さらに、車載装置は、例えば、以下のような構成でもよい。

図１３は、本発明に係る車載装置の第３変形例を示す断面図である。第２変形例と比較すると、図示する例では、スピーカ部ＳＰ１及びスピーカ部ＳＰ２の姿勢が異なる。したがって、スピーカ部ＳＰ１及びスピーカ部ＳＰ２は、図示するような姿勢でもよい。

このような構成でも、スイッチ部ＳＷの背面側にあるスペースをより小さくすることができる。また、例えば、スピーカ部ＳＰ１及びスピーカ部ＳＰ２を同相のスピーカ部とすると、実効振動半径rが２倍となることで、第２変形例と同様に、より高い音圧の音を出力できる。

＜まとめ＞
以上の説明から明らかなように、実施形態に係るステアリング装置１１では、
・スイッチ部ＳＷを有し、スイッチ部ＳＷの背面側にスピーカ部ＳＰが設置される。そして、基板部ＣＩＲが、スイッチ部ＳＷと、スピーカ部ＳＰとの間に存在し、かつ、少なくとも１つの開口部を有する。

以上のような構成であると、スイッチ部ＳＷの下に、スピーカ部ＳＰが設置できる。そのため、スイッチ部ＳＷを削減する等の設計としなくとも、スピーカ部ＳＰをステアリング等に搭載することができる。

車載装置は、スペースに制限がある場合が多い。特に、ステアリング装置１１には、スイッチ部ＳＷが表面一杯に搭載される場合も多い。ゆえに、音響用の穴及び装置を搭載するスペースを別途確保するのは難しい。一方で、本発明の実施形態のような構成であると、スピーカ部ＳＰ等が設置できる、すなわち、車載装置において、少ないスペースで音響機器を設置できる。

特に、本発明の実施形態のような構成であると、大型のスピーカ部ＳＰが設置しやすい。ゆえに、車載装置において、特に、低音域の音を高品質に出力できる音響機器が設置できる。

また、車載装置は、一般的な音響機器とは規格等が異なる。すなわち、車載装置は、いわゆるオフィス用の機器及び一般家庭用の機器より、厳しい信頼性試験等をクリアした部品等でないと実現が難しい。したがって、本発明に係る実施形態は、車載用の部品等で実現される。

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 ステアリング装置
１２ 運転手
ＳＷ スイッチ部
ＣＩＲ 基板部
ＳＰ スピーカ部
ＣＶ 空間部
ＨＬ 開口部
Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４ 穴
ＬＧ 照明装置
ＡＮＧ 角度

Claims (7)

1. 移動体に設置され、かつ、搭乗者から操作を入力するスイッチ部と、
   前記搭乗者に対して前記スイッチ部の背面側に設置されるスピーカ部と、
   前記搭乗者に対して前記スピーカ部の背面側に設置される空間部と、
   前記スイッチ部と、前記スピーカ部との間に存在し、かつ、少なくとも１つの開口部を有する基板部と
   を有する車載装置。
2. 前記スイッチ部は、
   穴を有する
   請求項１に記載の車載装置。
3. 前記穴は、
   前記搭乗者に向かう方向に、直線でない形状である
   請求項２に記載の車載装置。
4. 前記直線でない形状は、
   前記搭乗者に向かう方向に対して、所定の角度がある斜めの形状である
   請求項３に記載の車載装置。
5. 前記スイッチ部は、複数であり、
   前記スピーカ部は、複数の前記スイッチ部に対して１つ設置される
   請求項１に記載の車載装置。
6. 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。
7. ステアリング装置である
   請求項１に記載の車載装置。

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