WO2023149243A1 - スピーカーユニットおよび車両用灯具 - Google Patents

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WO2023149243A1
WO2023149243A1 PCT/JP2023/001778 JP2023001778W WO2023149243A1 WO 2023149243 A1 WO2023149243 A1 WO 2023149243A1 JP 2023001778 W JP2023001778 W JP 2023001778W WO 2023149243 A1 WO2023149243 A1 WO 2023149243A1
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speaker
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speaker unit
sound
vehicle
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PCT/JP2023/001778
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平祐 天野
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株式会社小糸製作所
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to a speaker unit and a vehicle lamp, and more particularly to a speaker unit and a vehicle lamp that are attached to a lamp body that houses a light source inside.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing conventionally proposed notification sound generation when a vehicle is running.
  • the vehicle 1 when the electric-powered vehicle 1 is running, the vehicle 1 generates notification sounds in the front, rear, left, and right directions. Approaches and passages can be known even when 1 is out of sight.
  • it is necessary to attach a plurality of speakers to the vehicle 1, resulting in an increase in the number of parts and the number of assembly processes.
  • Patent Document 1 an alarm sound is generated by vibrating a vibrator attached to a vehicle lamp. Therefore, the sound quality, volume, directivity, etc. of the emitted notification sound differ from one vehicle lamp to another due to various factors such as the shape, size, material, and position of the member to which the vibrator is attached. However, it is expected that standards and regulations will stipulate at what position and at what volume the notification sound should be heard with respect to the surroundings. Therefore, in the prior art disclosed in Patent Document 1, it is necessary to design the mounting position and structure of the vibrator for each vehicle lamp, making it difficult to standardize parts and designs.
  • the notification sound emitted from the vehicle lamp reaches the outside of the vehicle 1 after reverberating due to the arrangement of the vehicle body and other members of the vehicle 1 . Therefore, in order to determine whether the manner in which the notification sound is heard around the vehicle 1 satisfies the conditions stipulated by standards and regulations, it is necessary to measure the vehicle 1 with the vehicle lamp attached. . Therefore, if the conditions are not satisfied depending on the type of vehicle, there is a problem that it is necessary to redesign the vehicle lamp and the vibrator and change the mold.
  • An object of the present invention is to provide a speaker unit and a vehicle lamp.
  • the speaker unit of the present invention is a speaker unit to be attached to a lamp body, comprising: a speaker portion that emits sound; a holding portion that holds the speaker portion; and a reverberating part provided to face at least a part of the speaker part and limiting the directivity of the sound.
  • the directivity of sound can be limited according to the shape of the echo section by providing the echo section so as to face at least a part of the speaker section.
  • a speaker unit and a vehicular lamp capable of generating sound with desired directivity while being compatible with various vehicle types and lamps while achieving commonality of design and parts.
  • a speaker unit and a vehicle lamp capable of generating sound with a desired directivity by adapting to various vehicle types and lamps while achieving commonality of design and parts.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a vehicle lamp 100 according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of the speaker unit 50 according to the first embodiment
  • FIG. 11 is a partially enlarged view schematically showing the structure of the speaker unit 50 according to the second embodiment, showing a state in which the directivity of sound is set in the traveling direction of the vehicle.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a second embodiment, showing a state in which the directivity of sound is set obliquely to the traveling direction of the vehicle.
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a third embodiment;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a fourth embodiment, showing an example in which a reverberating portion 54 is made smaller.
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a fourth embodiment, showing an example in which a reverberating section 54 is enlarged.
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a fourth embodiment, showing an example in which the angle of a reverberating portion 54 is different;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a third embodiment
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of a speaker unit 50 according to a fourth embodiment, showing an example in which the shape of a reverberating section 54 is different.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing conventionally proposed notification sound generation when a vehicle is running;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a vehicle lamp 100 according to this embodiment.
  • the vehicle lamp 100 of this embodiment includes a lamp body 10 , an outer lens 20 , a lamp chamber 30 , a light source section 40 and a speaker unit 50 .
  • the vehicle lamp 100 is a device that emits light from a light source section 40 provided in the lamp chamber 30 to the outside.
  • the application and shape of the vehicle lamp 100 are not limited, and it can be applied to headlights, taillights, brake lights, width lights, direction indicators, daytime running lamps, combination lamps combining these, and the like.
  • the lamp body 10 is a housing portion that holds each member of the vehicle lamp 100, and an outer lens 20 is provided so as to cover the opening portion.
  • a speaker mounting portion 11 is provided on a portion of the lamp body 10, and a speaker unit 50 is mounted on the speaker mounting portion 11.
  • FIG. 1 shows an example in which the speaker mounting portion 11 is formed as an opening in the lamp body 10, the speaker mounting portion 11 is provided outside the wall surface of the lamp body 10 to separate the speaker unit 50 from the inside of the lamp chamber 30. It is good also as a structure which carries out.
  • the lamp body 10 is provided with a connector portion, a harness, an internal wiring, and the like for transmitting electric power supplied from the outside of the vehicle lamp 100 to the inside, but the illustration thereof is omitted here.
  • the outer lens 20 is a member made of a material that transmits at least part of light.
  • the outer lens 20 is an optical member that is provided so as to cover the opening of the lamp body 10 , has a fixed peripheral edge, and extracts light from the light source section 40 to the outside of the vehicle lamp 100 .
  • Examples of the material forming the outer lens 20 include glass, acrylic resin, epoxy resin, polycarbonate, and the like.
  • the lamp chamber 30 is an internal space of the vehicle lamp 100 configured by combining the lamp body 10 and the outer lens 20 .
  • a bracket for attaching the light source unit 40 to the lamp body 10 and an aiming mechanism for adjusting the optical axis may be provided in the lamp chamber 30.
  • a circuit board (not shown) may be arranged in the lamp chamber 30 .
  • a control unit (ECU: Electronic Control Unit) for controlling driving of the light source unit 40 and the speaker unit 50 may be arranged.
  • the light source unit 40 is a member that emits predetermined light according to a signal from the control unit.
  • the specific configuration of the light source unit 40 is not limited, and conventionally known LED (Light Emitting Diode) elements, HID (High Intensity Discharge Lamps), halogen lamps, organic EL (Electro Luminescence) elements, and the like can be used.
  • the light source unit 40 may include a reflecting mirror, a shade, a lens, and the like for controlling the light distribution pattern of the emitted light.
  • the speaker unit 50 is a member that is attached to the lamp body 10 and emits sounds such as notification sounds.
  • the structure for emitting sound in the speaker unit 50 is not limited, and a conventionally known cone type, dome type, ribbon type, or the like can be used as long as it converts an electrical signal into vibration of an object and emits an audible sound. can. Since it is assumed that the vehicle lamp 100 may be exposed to water when the vehicle is driven in bad weather or when the car is washed, it is possible to use a resin material for the diaphragm or a waterproof speaker unit 50 with a waterproof coating. preferable.
  • FIG. 1 shows an example in which the speaker mounting portion 11 is provided on the bottom surface of the lamp body 10
  • the mounting position and orientation of the speaker unit 50 are not limited, and the speaker can be mounted on the side surface, back surface, or top surface of the lamp body 10 .
  • a unit 50 may be attached.
  • FIG. 1 shows an example in which one speaker unit 50 is attached to the lamp body 10, a plurality of speaker units 50 may be attached.
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view schematically showing the structure of the speaker unit 50 according to this embodiment.
  • the speaker unit 50 includes a holding portion 51 , a speaker portion 52 , a back portion 53 , a reverberation portion 54 and an airtight holding member 55 .
  • Arrows shown in FIG. 2 schematically indicate directions in which sound is extracted.
  • FIG. 2 shows an example in which the rear portion 53 is provided on the rear surface of the speaker portion 52, and the holding portion 51 and the rear portion 53 form an enclosure for the speaker unit 50, the rear portion 53 may not be provided.
  • the lamp chamber 30 closed by the lamp body 10 , the outer lens 20 and the holding portion 51 of the vehicle lamp 100 functions as an enclosure for the speaker unit 50 .
  • the holding portion 51 is a portion that holds the speaker portion 52 and has mounting portions 51 a and 51 b for mounting the speaker unit 50 to the lamp body 10 .
  • An opening is provided at a position where the speaker portion 52 is attached to the holding portion 51 , and the sound emitted from the speaker portion 52 is extracted to the outside of the speaker unit 50 .
  • the mounting portions 51 a and 51 b are structural portions for mounting to the lamp body 10 provided in a portion of the holding portion 51 .
  • the mounting portion 51a has a flange shape that is substantially the same as the outer diameter of the speaker mounting portion 11 provided on the lamp body 10, and the mounting portion 51b is erected from the mounting portion 51a to form a speaker.
  • the insertion portion inserted into the mounting portion 11 is shown.
  • the shape and structure of the mounting portions 51a and 51b are not limited to those shown in FIG. 2, and known structures can be used.
  • the speaker section 52 is a section that generates sound (notification sound) based on the audio signal supplied from the control section.
  • a cable for transmitting audio signals is provided between the speaker section 52 and the control section.
  • the structure of the speaker unit 52 is not limited, a known structure in which a coil is arranged around a magnet and a diaphragm vibrates due to an audio signal flowing through the coil can be used.
  • the vibration of the diaphragm causes sound to be emitted in the vibration direction of the diaphragm.
  • the diaphragm vibrates vertically in FIG. 2, and sound is emitted from the speaker section 52 downward in FIG.
  • the back surface portion 53 is a plate-like member provided so as to close the opening of the holding portion 51 .
  • the holding portion 51 and the rear portion 53 form an enclosure for the speaker unit 50 .
  • a configuration in which the back portion 53 is not provided may be adopted.
  • the capacity and shape of the enclosure of the speaker unit 50 are determined by the holding portion 51 and the rear portion 53, so that the acoustic characteristics of the speaker unit 50 can be easily designed. If the back surface portion 53 is not provided, the acoustic characteristics of the speaker unit 50 including the lamp chamber 30 of the vehicle lamp 100 are determined, so the size of the lamp body 10 can be positively utilized.
  • the echo section 54 is provided facing at least a part of the speaker section 52 and is a section that limits the directivity of the notification sound.
  • the echo section 54 may be formed integrally with the holding section 51 or may be formed separately from the holding section 51 and fixed to the holding section 51 . With the provision of the echo section 54, at least a part of the sound emitted from the speaker section 52 is reflected by the echo section 54, and the sound extraction direction is changed. As shown in FIG. 2, it is preferable that the echo section 54 surrounds at least a part of the periphery of the speaker section 52 and the other part is open as an opening 54a. The sound from the speaker part 52 is difficult to transmit in the direction surrounded by the reverberation part 54, and the sound escapes in the direction in which the opening 54a is opened, so the directivity of the sound can be appropriately set. .
  • the airtightness retaining member 55 is a member that is arranged between the speaker mounting portion 11 and the mounting portions 51a and 51b to ensure airtightness between the speaker unit 50 and the lamp body 10.
  • the specific material, shape, and structure of the airtightness maintaining member 55 are not limited, and a structure that maintains airtightness between two members can be used.
  • FIG. 2 shows a structural example in which an O-ring is used as the airtight holding member 55 and the O-ring is sandwiched between the speaker mounting portion 11 and the mounting portion 51b.
  • the speaker section 52 emits a sound (notification sound) in response to an audio signal from the control section, and the sound directed downward in FIG. to be taken out.
  • the directivity of the sound extracted from the speaker unit 50 is directed obliquely downward (toward the ground) from the opening 54a. Sound that travels obliquely toward the ground is further reflected by the ground and propagates to the outside of the vehicle.
  • the lamp body 10 of the vehicle lamp 100 is positioned inside the steel plate forming the vehicle body. Therefore, by making the directivity of the sound from the speaker unit 50 obliquely downward toward the ground, the sound can be propagated through the gap between the vehicle body and the ground, so that the surrounding pedestrians and the like can hear the sound well. can hear.
  • the lamp body 10 and the speaker unit 50 are configured separately, and the speaker unit 50 is attached to the speaker attachment portion 11 using the attachment portions 51a and 51b. Therefore, the speaker unit 50 can be easily attached regardless of the vehicle lamp 100 or the type of vehicle. Therefore, even if the propagation of sound to the outside differs depending on the vehicle type to which the vehicle lamp 100 is attached, the directivity and the way the sound is heard can be changed simply by changing the design of the speaker unit 50 . This makes it possible to achieve appropriate notification sound propagation while minimizing redesign and mold changes.
  • the echo section 54 is provided to face at least a part of the speaker section 52, so that the sound is produced according to the shape of the echo section 54.
  • Directivity can be limited. As a result, it is possible to adapt to various vehicle types and lighting fixtures and generate sound with desired directivity while achieving commonality of design and parts.
  • FIGS. 3A and 3B are partially enlarged views schematically showing the structure of the speaker unit 50 according to this embodiment.
  • FIG. 3A shows a state in which the directivity of sound is set in the traveling direction of the vehicle.
  • FIG. 3B shows a state in which the directivity of the sound is set obliquely to the traveling direction of the vehicle.
  • 3A and 3B show a front view of the speaker portion 52, the holding portion 51 is provided with the direction restricting portion 51c, and the lamp body 10 is provided with the positioning portion 12.
  • FIG. 3A shows a state in which the directivity of sound is set in the traveling direction of the vehicle.
  • FIG. 3B shows a front view of the speaker portion 52, the holding portion 51 is provided with the direction restricting portion 51c, and the lamp body 10 is provided with the positioning portion 12.
  • the positioning portion 12 is a mark provided at a position corresponding to the direction restricting portion 51c of the lamp body 10, and indicates the mounting direction of the speaker unit 50 in the vehicle lamp 100.
  • 3A and 3B show a mark formed on the surface of the lamp body 10 as the positioning portion 12, but a groove or an insertion hole corresponding to the shape of the direction restricting portion 51c is used to form the direction restricting portion 51c. may restrict direction and movement in combination with .
  • the direction regulating portion 51c is provided on the holding portion 51 and is a portion that regulates the mounting direction of the speaker unit 50 with respect to the lamp body 10.
  • 3A and 3B show a mark formed on the surface of the holding portion 51 as the direction restricting portion 51c. Direction and movement may be restricted in combination with portion 12 .
  • the echo portion 54 covers the speaker portion 52 at the rear of the vehicle and opens to the front of the vehicle.
  • the opening 54a is opened.
  • the sound emitted by the speaker section 52 is reflected by the reverberating section 54 and is extracted with high directivity toward the front of the vehicle.
  • the echo portion 54 obliquely covers the speaker portion 52 with respect to the front of the vehicle.
  • the opening 54a is opened obliquely forwardly. In this state, the sound emitted by the speaker section 52 is reflected by the reverberating section 54, and is picked up with high directivity toward the oblique front of the vehicle.
  • the directivity of sound can be set in a desired direction simply by changing the orientation of the speaker unit 50 with respect to the lamp body 10. can.
  • the relative position and orientation of the lamp body 10 and the speaker unit 50 can be set only by aligning the direction restricting portion 51c and the positioning portion 12, the sound can be easily adjusted according to the model of the vehicle lamp 100 and the vehicle type. Directivity can be selected.
  • FIG. 4 is a partially enlarged sectional view schematically showing the structure of the speaker unit 50 according to this embodiment.
  • the speaker unit 50 of this embodiment includes a holding portion 51 , a speaker portion 52 , a rear portion 53 , a reverberation portion 54 and an airtight holding member 55 .
  • the holding portion 51 is provided with mounting portions 51a and 51b.
  • the speaker section 52 is arranged perpendicular to the lamp body 10, and the opening of the holding section 51 is oriented laterally.
  • the echo section 54 covers the upper side of the speaker section 52 and has an opening 54a opened downward. Therefore, in this embodiment, when an audio signal is supplied from the control section to the speaker section 52, the diaphragm vibrates in the horizontal direction in FIG. 4, and sound is emitted in the left direction in FIG. A part of the sound from the speaker section 52 is reflected by the reverberating section 54 and taken out from the opening 54a. As a result, the directivity of the sound extracted from the speaker unit 50 is directed obliquely downward (toward the ground) from the opening 54a.
  • the echo section 54 is provided to face at least a part of the speaker section 52 , so that the sound is generated according to the shape of the echo section 54 .
  • directivity can be limited. As a result, it is possible to adapt to various vehicle types and lighting fixtures and generate sound with desired directivity while achieving commonality of design and parts.
  • FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D are partially enlarged cross-sectional views schematically showing the structure of the speaker unit 50 according to this embodiment.
  • FIG. 5A shows an example in which the echo section 54 is made smaller.
  • FIG. 5B shows an example in which the echo section 54 is enlarged.
  • FIG. 5C shows an example in which the angle of the echo section 54 is different.
  • FIG. 5D shows an example in which the shape of the echo section 54 is different.
  • the echo section 54 is configured separately from the holding section 51, and the directivity of sound is set by changing the shape of the echo section 54.
  • FIG. 5A shows an example in which the echo section 54 is made smaller.
  • FIG. 5B shows an example in which the echo section 54 is enlarged.
  • FIG. 5C shows an example in which the angle of the echo section 54 is different.
  • FIG. 5D shows an example in which the shape of the echo section 54 is different.
  • the echo section 54 is configured separately from the holding section 51, and the directivity of sound is set
  • the area of the echo section 54 facing the speaker section 52 is a relatively small area L1, and the opening 54a is large.
  • the component reflected by the echo section 54 is small, and the component directed downward in FIG. 5A from the opening 54a increases.
  • the directivity is relatively low, and the volume extracted in the vibration direction of the diaphragm in the speaker section 52 can be increased.
  • the area of the echo section 54 facing the speaker section 52 is set to a relatively large area L2, and the opening 54a is provided to be small.
  • the directivity is relatively high, and the sound volume extracted in the direction intersecting the vibrating direction of the diaphragm in the speaker section 52 can be increased.
  • the region of the echo section 54 that faces the speaker section 52 is inclined so that it forms a predetermined angle ⁇ with respect to the vibration direction of the diaphragm in the speaker section 52 (vertical direction in FIG. 5C).
  • the opening 54a becomes large and the extraction direction of the sound reflected by the echo section 54 does not change significantly. Further, when the predetermined angle ⁇ is smaller than 45 degrees, the echo section 54 protrudes greatly from the speaker section 52, and the speaker unit 50 becomes large. Therefore, it is preferable to provide the echo section 54 so that the predetermined angle ⁇ is within a range of 45 degrees or less.
  • the echo section 54 has a curved shape.
  • the sound itself emitted from the speaker unit 52 also has a certain degree of directivity and spread. Therefore, by calculating an appropriate curved surface according to the directivity of the sound from the speaker unit 52 and forming the reverberation unit 54 so as to conform to the calculated curved surface, the directivity of the extracted sound is appropriately set. be able to. Further, when sound is reflected by the echo section 54 , the frequency of the reflected sound is affected by the material and shape of the echo section 54 . Therefore, by forming the echo section 54 with a curved surface, it is possible to appropriately set the reflection characteristics of the sound.
  • the echo section 54 is provided to face at least a part of the speaker section 52 , so that the sound is generated according to the shape of the echo section 54 .
  • directivity can be limited.
  • the directivity and reflection characteristics of sound can be appropriately set simply by changing the shape and size of the echo section 54 attached to the holding section 51 . As a result, it is possible to adapt to various vehicle types and lighting fixtures and generate sound with desired directivity while achieving commonality of design and parts.

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Abstract

ランプボディ（１０）に取り付けられるスピーカーユニット（５０）は、音を発するスピーカー部（５２）と、スピーカー部（５２）を保持する保持部（５１）と、保持部をランプボディ（１０）に取り付ける取付部（５１ａ，５１ｂ）と、スピーカー部（５２）の少なくとも一部に対向して設けられ、音の指向性を限定する反響部（５４）とを備える。

Description

スピーカーユニットおよび車両用灯具
　本発明は、スピーカーユニットおよび車両用灯具に関し、特に光源部を内部に収容するランプボディに取り付けられるスピーカーユニットおよび車両用灯具に関する。
　近年になって、ハイブリッド自動車や電気自動車等、電力によるモータ駆動を動力源とする車両が広く普及し始めている。これらの電力駆動の車両は、内燃機関を用いた従来の車両とは異なり、走行時にエンジン音が発生しないため静粛性にも優れている。しかし、特に市街地における低速走行時などにおいては、その静粛性の高さが故に、歩行者が車両の走行音に気付き難いという問題があった。そこで従来から、車両の走行を歩行者等に対して報知するための報知音をスピーカー等から発生させることが提案されている。
　図６は、従来から提案されている車両走行時の報知音発生を示す模式図である。図６に示したように、電力駆動の車両１が走行時に前後左右に対して報知音を発生することで、報知音の大きさおよび音量の増減によって、車両１の近傍にいる歩行者は車両１が視界外にある場合にも接近および通過を知ることができる。このように車両１の複数の方向に報知音を発生するためには、複数のスピーカーを車両１に取り付ける必要があり、部品点数と組み立て工程数の増加を招く。
　そこで、車両１の車両用灯具にスピーカーを設けて一体化し、車両用灯具から報知音を発生させることも提案されている（例えば特許文献１を参照）。車両用灯具は、前照灯および尾灯が車両１の前後左右に設けられているため、報知音を発生させる位置として好ましい。また、車両用灯具とスピーカーを一体化していることで、別途スピーカーを取り付ける工程が不要になる。
日本国特開２０１３－２４１１５６号公報
　特許文献１の従来技術では、車両用灯具に取り付けられた振動子を振動させることで報知音を発生させている。したがって、振動子が取り付けられる部材の形状や大きさ、材質、位置等の様々な要因によって、発せられる報知音の音質、音量、指向性等は車両用灯具ごとに異なるものとなってしまう。しかし、周囲に対してどの位置でどの程度の音量で報知音が聞こえるべきかは、規格や法規によって定められることが予想される。そのため、特許文献１の従来技術では、車両用灯具ごとに振動子の取り付け位置や構造を設計する必要が生じ、部品や設計の共通化を図ることが困難であった。
　また、車両用灯具から発せられた報知音は、車両１の車両ボディやその他の部材の配置によって反響した後に車両１の外部に到達する。したがって、車両１の周囲において報知音の聞こえ方が規格や法規で定められた条件を満たすか否かを判断するためには、車両１に車両用灯具を取り付けた状態での測定が必要になる。そのため、車種によって条件を満たさない場合には、車両用灯具と振動子を再設計して金型の変更が必要になるという問題があった。
　そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、設計と部品の共通化を図りながらも様々な車種と灯具に対応させ、所望の指向性で音を発生させることが可能なスピーカーユニットおよび車両用灯具を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のスピーカーユニットは、ランプボディに取り付けられるスピーカーユニットであって、音を発するスピーカー部と、前記スピーカー部を保持する保持部と、前記保持部を前記ランプボディに取り付ける取付部と、前記スピーカー部の少なくとも一部に対向して設けられ、前記音の指向性を限定する反響部とを備える。
　このような本発明のスピーカーユニットでは、反響部がスピーカー部の少なくとも一部に対向して設けられていることで、反響部の形状に応じて音の指向性を限定することができる。これにより、設計と部品の共通化を図りながらも様々な車種と灯具に対応させ、所望の指向性で音を発生させることが可能なスピーカーユニットおよび車両用灯具を提供することができる。
　本発明では、設計と部品の共通化を図りながらも様々な車種と灯具に対応させ、所望の指向性で音を発生させることが可能なスピーカーユニットおよび車両用灯具を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る車両用灯具１００の構造を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図である。 第２実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大図であり、車両の進行方向に音の指向性を設定した状態を示している。 第２実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大図であり、車両の進行方向に斜めに音の指向性を設定した状態を示している。 第３実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図である。 第４実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図であり、反響部５４を小さくした例を示している。 第４実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図であり、反響部５４を大きくした例を示している。 第４実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図であり、反響部５４の角度が異なる例を示している。 第４実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図であり、反響部５４の形状が異なる例を示している。 従来から提案されている車両走行時の報知音発生を示す模式図である。
　（第１実施形態）
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態に係る車両用灯具１００の構造を模式的に示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の車両用灯具１００は、ランプボディ１０と、アウターレンズ２０と、灯室３０と、光源部４０と、スピーカーユニット５０を備えている。
　車両用灯具１００は、灯室３０内に設けられた光源部４０からの光を外部に照射する装置である。車両用灯具１００の用途や形状は限定されず、前照灯、尾灯、制動灯、車幅灯、方向指示器、デイタイムランニングランプ、およびこれらを組み合わせたコンビネーションランプ等に適用することができる。
　ランプボディ１０は、車両用灯具１００の各部材を保持する筐体部分であり、開口部分を覆うようにアウターレンズ２０が設けられている。図１に示した例では、ランプボディ１０の一部にスピーカー取付部１１が設けられており、スピーカー取付部１１にスピーカーユニット５０が取り付けられている。また図１ではスピーカー取付部１１をランプボディ１０における開口部として形成した例を示しているが、ランプボディ１０の壁面外部にスピーカー取付部１１を設けて、灯室３０内からスピーカーユニット５０を分離する構成としてもよい。ランプボディ１０には、車両用灯具１００の外部から供給される電力を内部に伝えるコネクタ部やハーネス、内部配線などが設けられるが、ここでは図示を省略する。
　アウターレンズ２０は、少なくとも光の一部を透過する材料で構成された部材である。アウターレンズ２０は、ランプボディ１０の開口部分を覆うように設けられて周縁が固定され、光源部４０からの光を車両用灯具１００の外部に取り出す光学部材である。アウターレンズ２０を構成する材料としては、ガラスやアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。
　灯室３０は、ランプボディ１０とアウターレンズ２０を組み合わせることで構成される車両用灯具１００の内部空間である。本例では灯室３０内に光源部４０のみを示しているが、光源部４０をランプボディ１０に取り付けるためのブラケットや光軸調整のためのエイミング機構が灯室３０内に設けられてもよい。また、灯室３０内には図示しない回路基板が配置されてもよい。また、光源部４０とスピーカーユニット５０の駆動を制御するための制御部（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）が配置されてもよい。
　光源部４０は、制御部からの信号に応じて所定の光を発光する部材である。光源部４０の具体的な構成は限定されず、従来公知のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）素子やＨＩＤ（Ｈｉｇｈ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　Ｌａｍｐ）、ハロゲンランプ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などを用いることができる。また、光源部４０は、照射される光の配光パターンを制御するための反射鏡やシェード、レンズ等を備えてもよい。
　スピーカーユニット５０は、ランプボディ１０に取り付けられて報知音などの音を発する部材である。スピーカーユニット５０における音を発するための構造は限定されず、電気信号を物体の振動に変換して可聴音を発するものであれば、従来公知のコーン型、ドーム型、リボン型などを用いることができる。車両用灯具１００は、悪天候時の走行や洗車時などにおいて水分が付着する場合も想定されるため、振動板に樹脂材料を用いるか、防水コーティングを施した防水型のスピーカーユニット５０を用いることが好ましい。
　図１では、ランプボディ１０の底面にスピーカー取付部１１を設けた例を示したが、スピーカーユニット５０の取付位置や向きは限定されず、ランプボディ１０の側面や背面、上面の何れかにスピーカーユニット５０が取り付けられてもよい。また、図１ではランプボディ１０に一つのスピーカーユニット５０を取り付けた例を示しているが、複数のスピーカーユニット５０を取り付けてもよい。
　図２は、本実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図である。図２に示すようにスピーカーユニット５０は、保持部５１と、スピーカー部５２と、背面部５３と、反響部５４と、気密保持部材５５を備えている。図２中に示した矢印は、音の取り出し方向を模式的に示すものである。
　図２ではスピーカー部５２の背面に背面部５３を設けて、保持部５１と背面部５３でスピーカーユニット５０のエンクロージャを構成した例を示したが、背面部５３を設けない構成としてもよい。その場合には、車両用灯具１００のランプボディ１０とアウターレンズ２０と保持部５１で閉じられた灯室３０が、スピーカーユニット５０のエンクロージャとして機能する。
　保持部５１は、スピーカー部５２を保持する部分であり、ランプボディ１０にスピーカーユニット５０を取り付けるための取付部５１ａ，５１ｂを備えている。保持部５１のスピーカー部５２を取り付ける位置には開口部が設けられており、スピーカー部５２から発せられた音がスピーカーユニット５０の外部に取り出される。
　取付部５１ａ，５１ｂは、保持部５１の一部に設けられたランプボディ１０への取付構造部分である。図２に示した例では、取付部５１ａとしてランプボディ１０に設けられたスピーカー取付部１１の外径と略同一なフランジ形状の例を示し、取付部５１ｂとして取付部５１ａから立設されてスピーカー取付部１１に挿入される挿入部分を示している。取付部５１ａ，５１ｂの形状および構造は図２に示されたものに限定されず、公知の構造を用いることができる。
　スピーカー部５２は、制御部から供給される音声信号に基づいて音（報知音）を発生する部分である。図２では図示を省略しているが、スピーカー部５２と制御部との間には音声信号を伝達するケーブルが設けられている。スピーカー部５２の構造は限定されないが、磁石の周囲にコイルを配置して、コイルに流れる音声信号により振動板が振動する公知の構造を用いることができる。スピーカー部５２では振動板が振動することで、振動板の振動方向に向けて音が発せられる。図２に示した例では、図２中上下方向に振動板が振動し、スピーカー部５２から図２中下方に向かって音が発せられる。
　背面部５３は、保持部５１の開口を塞ぐように設けられた板状の部材である。背面部５３を保持部５１に取り付けることで、保持部５１と背面部５３でスピーカーユニット５０のエンクロージャが構成される。上述したように、背面部５３を設けない構成としてもよい。背面部５３を設ける場合には、保持部５１と背面部５３でスピーカーユニット５０のエンクロージャの容量や形状が決まるため、スピーカーユニット５０の音響特性を設計しやすくなる。背面部５３を設けない場合には、車両用灯具１００の灯室３０を含めてスピーカーユニット５０の音響特性が決まるため、ランプボディ１０の大きさを積極的に利用することができる。
　反響部５４は、スピーカー部５２の少なくとも一部に対向して設けられ、報知音の指向性を限定する部分である。反響部５４は、保持部５１と一体に形成してもよく、保持部５１とは別体に形成して保持部５１に固定してもよい。反響部５４が設けられていることで、スピーカー部５２から発せられた音は、少なくとも一部が反響部５４によって反射され、音の取り出し方向が変更される。図２に示したように反響部５４は、スピーカー部５２の周囲の少なくとも一部を包囲し、他の一部が開放口５４ａとして開放されていることが好ましい。スピーカー部５２からの音は、反響部５４で囲まれた方向には透過しにくく、開放口５４ａが開放された方向に音が抜けていくため、音の指向性を適切に設定することができる。
　気密保持部材５５は、スピーカー取付部１１と取付部５１ａ，５１ｂの間に配置されて、スピーカーユニット５０とランプボディ１０の気密性を確保するための部材である。気密保持部材５５の具体的な材料や形状、構造は限定されず、二つの部材間で気密を保つ構造を用いることができる。図２では、気密保持部材５５としてＯリングを用い、スピーカー取付部１１と取付部５１ｂの間でＯリングを挟持した構造例を示している。気密保持部材５５を設けることで、スピーカーユニット５０や車両用灯具１００の内部に水滴が侵入することを防ぎ、光源部４０やスピーカー部５２の電気的接続への悪影響を防止できる。
　図２に示したスピーカーユニット５０では、制御部からの音声信号によってスピーカー部５２が音（報知音）を発し、図２中下方に向かった音が反響部５４で反射されて開放口５４ａから外部に取り出される。これにより、スピーカーユニット５０から取り出される音の指向性は、開放口５４ａから斜め下方（地面方向）に向けたものとなる。地面方向に斜めに進行する音は、地面でさらに反射されて車両の外部に伝搬する。通常、車両用灯具１００のランプボディ１０は車両ボディを構成する鋼板の内側に位置している。したがって、スピーカーユニット５０からの音の指向性を地面に向けた斜め下方とすることで、車両ボディと地面の間隙を介して音を伝搬させることができ、周囲の歩行者等が良好に音を聴き取ることができる。
　また、ランプボディ１０とスピーカーユニット５０を別体で構成し、スピーカー取付部１１に取付部５１ａ，５１ｂを用いてスピーカーユニット５０を取り付ける。このため、車両用灯具１００や車両の種類に依らず、スピーカーユニット５０を容易に取り付けることができる。したがって、車両用灯具１００を取り付けた車種によって外部への音の伝搬が異なる場合にも、スピーカーユニット５０の設計を変更するだけで、音の指向性と聞こえ方を変更することができる。これにより、再設計や金型の変更を最小限にしながら適切な報知音の伝搬を実現することが可能となる。
　上述したように本実施形態のスピーカーユニット５０および車両用灯具１００では、反響部５４がスピーカー部５２の少なくとも一部に対向して設けられていることで、反響部５４の形状に応じて音の指向性を限定することができる。これにより、設計と部品の共通化を図りながらも様々な車種と灯具に対応させ、所望の指向性で音を発生させることが可能となる。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図３Ａおよび図３Ｂは、本実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大図である。図３Ａは、車両の進行方向に音の指向性を設定した状態を示している。図３Ｂは、車両の進行方向に斜めに音の指向性を設定した状態を示している。図３Ａおよび図３Ｂでは、スピーカー部５２の正面視を示しており、保持部５１には方向規制部５１ｃが設けられており、ランプボディ１０には位置決部１２が設けられている。
　位置決部１２は、ランプボディ１０の方向規制部５１ｃに対応した位置に設けられた印であり、車両用灯具１００においてスピーカーユニット５０を取り付ける向きを示している。図３Ａおよび図３Ｂでは、位置決部１２としてランプボディ１０の表面に形成されたマークを示しているが、方向規制部５１ｃの形状に対応した溝や挿入孔等を用いて、方向規制部５１ｃとの組み合わせで方向および移動を規制してもよい。
　方向規制部５１ｃは、保持部５１に設けられ、ランプボディ１０に対するスピーカーユニット５０の取付方向を規制する部分である。図３Ａおよび図３Ｂでは方向規制部５１ｃとして保持部５１の表面に形成されたマークを示しているが、突起やピン形状等の公知の構造を形成して、ランプボディ１０に形成された位置決部１２と組み合わせて方向および移動を規制してもよい。
　図３Ａに示した例では、方向規制部５１ｃと位置決部１２を合わせてスピーカーユニット５０をランプボディ１０に取り付けると、反響部５４が車両の後方でスピーカー部５２を覆い、車両の前方に開放口５４ａが開放された状態となる。この状態では、スピーカー部５２が発した音は反響部５４で反射され、車両の前方に向けて指向性が高く取り出される。
　図３Ｂに示した例では、方向規制部５１ｃと位置決部１２を合わせてスピーカーユニット５０をランプボディ１０に取り付けると、反響部５４が車両の前方に対して斜めにスピーカー部５２を覆い、車両の斜め前方に開放口５４ａが開放された状態となる。この状態では、スピーカー部５２が発した音は反響部５４で反射され、車両の斜め前方に向けて指向性が高く取り出される。
　図３Ａおよび図３Ｂに示したように、本実施形態のスピーカーユニット５０および車両用灯具１００では、ランプボディ１０に対するスピーカーユニット５０の向きを変更するだけで、音の指向性を所望の方向に設定できる。また、方向規制部５１ｃと位置決部１２を合わせるだけで、ランプボディ１０とスピーカーユニット５０の相対的な位置および向きを設定できるため、車両用灯具１００の型式や車種に応じて容易に音の指向性を選択することができる。
　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について図４を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図４は、本実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図である。図４に示すように、本実施形態のスピーカーユニット５０は、保持部５１と、スピーカー部５２と、背面部５３と、反響部５４と、気密保持部材５５を備えている。また、保持部５１には取付部５１ａ，５１ｂが設けられている。
　図４に示したように、本実施形態ではスピーカー部５２がランプボディ１０に対して垂直に配置されており、保持部５１の開口部が横方向に向けられている。また、反響部５４はスピーカー部５２の上方を覆って下方に開放口５４ａが開放されている。したがって、本実施形態では制御部から音声信号がスピーカー部５２に供給されると、振動板が図４中左右方向に振動して、音が図４中左方向に発せられる。スピーカー部５２からの音は一部が反響部５４で反射されて、開放口５４ａから外部に取り出される。これにより、スピーカーユニット５０から取り出される音の指向性は、開放口５４ａから斜め下方（地面方向）に向けたものとなる。
　上述したように、本実施形態のスピーカーユニット５０および車両用灯具１００でも、反響部５４がスピーカー部５２の少なくとも一部に対向して設けられていることで、反響部５４の形状に応じて音の指向性を限定することができる。これにより、設計と部品の共通化を図りながらも様々な車種と灯具に対応させ、所望の指向性で音を発生させることが可能となる。
　（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｄを用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図５Ａから図５Ｄは、本実施形態に係るスピーカーユニット５０の構造を模式的に示す部分拡大断面図である。図５Ａは、反響部５４を小さくした例を示している。図５Ｂは、反響部５４を大きくした例を示している。図５Ｃは、反響部５４の角度が異なる例を示している。図５Ｄは、反響部５４の形状が異なる例を示している。本実施形態のスピーカーユニット５０では、反響部５４を保持部５１とは別体で構成し、反響部５４の形状を変更することで音の指向性を設定する。
　図５Ａに示した例では、反響部５４のうちスピーカー部５２に対向する領域を比較的小さな領域Ｌ１として、開放口５４ａを大きく設けている。この場合には、スピーカー部５２から発せられた音のうち、反響部５４で反射される成分が少なく、開放口５４ａから、図５Ａ中下方に向かう成分が多くなる。これにより、比較的に指向性が低く、スピーカー部５２での振動板の振動方向に取り出される音量を大きくすることができる。
　図５Ｂに示した例では、反響部５４のうちスピーカー部５２に対向する領域を比較的大きな領域Ｌ２として、開放口５４ａを小さく設けている。この場合には、スピーカー部５２から発せられた音のうち、反響部５４で反射される成分が多く、開放口５４ａから図５Ｂ中下方に向かう成分が少なくなる。これにより、比較的に指向性が高く、スピーカー部５２での振動板の振動方向に交差する方向に取り出される音量を大きくすることができる。
　図５Ｃに示した例では、スピーカー部５２での振動板の振動方向（図５Ｃ中上下方向）に対して所定角度θとなるように、反響部５４のうちスピーカー部５２に対向する領域を傾斜させる。このとき、所定角度θの大きさによって反響部５４で反射される音の量と反射された音の取り出し方向が決定される。したがって、所定角度θを適切に設定することで、取り出される音の指向性を適宜設定することができる。
　このとき、所定角度θが４５度よりも小さい場合には、開放口５４ａが大きくなるとともに、反響部５４で反射された音の取り出し方向も大きく変化しない。また、所定角度θが４５度よりも小さい場合には、反響部５４がスピーカー部５２から大きく突出することとなり、スピーカーユニット５０が大型化してしまう。したがって、所定角度θが４５度以下の範囲となるように反響部５４を設けることが好ましい。
　図５Ｄに示した例では、反響部５４を曲面形状としている。スピーカー部５２から発せられる音自体もある程度の指向性と拡がりを持っている。したがって、スピーカー部５２からの音の指向性に応じて適切な曲面を計算して、計算された曲面となるように反響部５４を形成することで、取り出される音の指向性を適切に設定することができる。また、反響部５４で音を反射する際には、反射する音の周波数が反響部５４の材質や形状による影響を受ける。よって、反響部５４を曲面で形成することで、音の反射特性を適切に設定することができる。
　上述したように、本実施形態のスピーカーユニット５０および車両用灯具１００でも、反響部５４がスピーカー部５２の少なくとも一部に対向して設けられていることで、反響部５４の形状に応じて音の指向性を限定することができる。また、保持部５１に取り付ける反響部５４の形状や大きさを変更するだけで、音の指向性や反射特性を適切に設定することができる。これにより、設計と部品の共通化を図りながらも様々な車種と灯具に対応させ、所望の指向性で音を発生させることが可能となる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本出願は、２０２２年２月１日出願の日本特許出願２０２２－１４５６１に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (6)

  1. 　ランプボディに取り付けられるスピーカーユニットであって、
    　音を発するスピーカー部と、
    　前記スピーカー部を保持する保持部と、
    　前記保持部を前記ランプボディに取り付ける取付部と、
    　前記スピーカー部の少なくとも一部に対向して設けられ、前記音の指向性を限定する反響部と、を備える、スピーカーユニット。
  2. 　請求項１に記載のスピーカーユニットであって、
    　前記反響部は、前記スピーカー部の周囲の少なくとも一部を包囲し、他の一部が開放されている、スピーカーユニット。
  3. 　請求項１または２に記載のスピーカーユニットであって、
    　前記反響部のうち、前記スピーカー部に対向する領域は、前記スピーカー部の振動方向に対して４５度以上の角度で傾斜している、スピーカーユニット。
  4. 　請求項１から３の何れか一つに記載のスピーカーユニットであって、
    　前記反響部は、前記保持部とは別体で構成されている、スピーカーユニット。
  5. 　請求項１から４の何れか一つに記載のスピーカーユニットであって、
    　前記取付部には、前記ランプボディに対する取付方向を規制する方向規制部が設けられている、スピーカーユニット。
  6. 　請求項１から５の何れか一つに記載のスピーカーユニットと、
    　光源部と、
    　前記光源部を収容するランプボディと、
    　を備える、車両用灯具。
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