(57)【要約】【課題】乗員の状態に同調した音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供すること。複数の乗員に対し個別に音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供すること。【解決手段】自動車１に配される乗物用スピーカ装置４が、複数のスピーカ４０，４１，４２，４３と、複数のシートのうち乗員が着座したシート１３を特定するためのシート特定センサ５６と、シート１３に着座した乗員の生体情報を検出する生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４と、スピーカを制御する制御部６１，６２と、を備え、制御部６１，６２が、複数のスピーカのうち、シート特定センサ５６によって特定されたシート１３に対応する少なくともスピーカ４３を選択し、その選択されたスピーカ４３に対して、生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４によって検出された着座した乗員の生体情報に基づいて、作動制御を行う。【選択図】図２
2020178203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシートを備える乗物に配される乗物用スピーカ装置であって、
音を出力する複数のスピーカと、
前記複数のシートのうち乗員が着座したシートを特定するためのシート特定センサと、
前記シートに着座した乗員の生体情報を検出する生体情報検出センサと、
前記スピーカを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数のスピーカのうち、前記シート特定センサによって特定されたシートに対応する少なくとも１つのスピーカを選択し、その選択されたスピーカに対して、前記生体情報検出センサによって検出された着座した乗員の前記生体情報に基づいて、作動制御を行うことを特徴とする乗物用スピーカ装置。
【請求項２】
前記スピーカは、超音波を出力する超音波スピーカとされ、
前記制御部は、前記生体情報に基づいて、少なくとも前記超音波スピーカから出力される超音波の指向方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の乗物用スピーカ装置。
【請求項３】
前記生体情報検出センサは、少なくとも前記シートに設けられ、
前記複数のスピーカは、前記乗物の天井に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乗物用スピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗物用スピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗物用スピーカ装置として、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の乗物用スピーカ装置（車両用パーソナル音響装置）は、車両における特定の乗車位置に座る乗員の頭部のみに向けて超音波を照射する頭部用超音波スピーカを具備することが開示されている。そしてこのような構成により、特定の乗員の頭部（頭骨等）が振動することで、当該特定の乗員だけに可聴音を聞かせることができる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の構成では、乗員の状態（例えば、乗員の体勢や気分等）が変化した場合、スピーカ（頭部用超音波スピーカ）から出力される音（超音波）が、かえって不快な音となることが考えられる。また、複数のシートに複数の乗員が着座している場合、各乗員の状態に個別に同調した音がスピーカから出力されことが望まれる。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、乗員の状態に同調した音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供することを目的の一つとする。また、複数の乗員に対し個別に音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供することをさらなる目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数のシートを備える乗物に配される乗物用スピーカ装置であって、音を出力する複数のスピーカと、前記複数のシートのうち乗員が着座したシートを特定するためのシート特定センサと、前記シートに着座した乗員の生体情報を検出する生体情報検出センサと、前記スピーカを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数のスピーカのうち、前記シート特定センサによって特定されたシートに対応する少なくとも１つのスピーカを選択し、その選択されたスピーカに対して、前記生体情報検出センサによって検出された着座した乗員の前記生体情報に基づいて、作動制御を行うことに特徴を有する。
【０００７】
このような乗物用スピーカ装置によると、複数のシートに着座する各乗員に対し、個別に、スピーカから出力される音を調整（制御）して提供することができる。また、制御部は、生体情報検出センサによって検出された生体情報に基づいて、スピーカの作動制御を行うので、各乗員の状態に同調した快適な乗物室内空間を提供することができる。
【０００８】
また、上記構成において、前記スピーカは、超音波を出力する超音波スピーカとされ、前記制御部は、前記生体情報に基づいて、少なくとも前記超音波スピーカから出力される超音波の指向方向を変更することとすることができる。
【０００９】
このような乗物用スピーカ装置によると、スピーカが、超音波を出力する超音波スピーカとされることで、各乗員に対して指向性の高い音を提供することができる。また、制御部は、生体情報に基づいて、超音波スピーカから出力される超音波の指向方向を変更するので、各乗員の状態にあわせて音を好適に調整することができる。尚、超音波スピーカは、乗員に可聴音を付与する超音波（可聴帯域の音声信号が所定の手段で変調された超音波）を出力するものとする。
【００１０】
また、上記構成において、前記生体情報検出センサは、少なくとも前記シートに設けられ、前記複数のスピーカは、前記乗物の天井に設けられていることとすることができる。
【００１１】
このような乗物用スピーカ装置によると、乗員から比較的近い位置に生体情報検出センサが設けられるので、精度よく生体情報を検出することができる。また、乗員の頭上に複数のスピーカが設けられるので、乗員に対し好適に音を聞かせることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、乗員の状態に同調した音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供することが可能となる。また、複数の乗員に対し個別に音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る自動車を示す斜視図
【図２】シートとスピーカ装置を示す説明図
【図３】スピーカ装置の電気的構成を簡略化して示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１から図３によって説明する。本実施形態では、車両（乗物）としての自動車１に搭載されるスピーカ装置（乗物用スピーカ装置）４を説明するものとする。尚、矢印方向ＦＲを前方、矢印方向ＲＲを後方、矢印方向Ｔを上方、矢印方向Ｂを下方、矢印方向Ｌを左方、矢印方向Ｒを右方として各部を説明する。
【００１５】
図１に示すように、自動車１は、外形をなす板金のボデーパネルのうち、上方に設けられるルーフパネル２と、車室内側に配され、乗員が着座するための４つのシート１０，１１，１２，１３と、を備える。シート１０，１１，１２，１３は、車室の左右側に１席ずつ配されたものが車両前後方向に２列並んでおり、右前側のシート１０が運転席、左前側のシート１１が助手席、後側のシート１２，１３が後部座席とされる。尚、シート１０，１１，１２，１３は、各シートが分離されたセパレートシートとされるが、これに限られず、左右側のシートが車室中央で連結したベンチシートであってもよい。
【００１６】
また、自動車１は、クリップ等によってルーフパネル２に車室内側から取り付けられ、車室の天井を構成する内装材である薄板状のルーフライニング３を備える。ルーフライニング３は、「成形天井」と呼ばれることもあり、その素材としては、例えば、ウレタンフォーム等の比較的軽量な発泡性樹脂を採用することができる。
【００１７】
続いて、車室の左側の後部座席のシート１３と、スピーカ装置４の構成ついて、図２を用いて説明する。尚、以下の説明は、他のシート１０，１１，１２についても同様の構成とする。シート１３は、車室の床面を構成するフロアに対して水平に配され、乗員の臀部を支持するシートクッション３０と、シートクッション３０の後上側に配され、乗員の腰部及び背部を支持するシートバック３１と、シートバック３１の上側に配され、乗員の頭部を支持するヘッドレスト３２と、を備える。シートバック３１は、シートクッション３０に対し前後方向に自在に傾くことが可能とされる。
【００１８】
図１及び図２に示すように、自動車１には、乗員が音声を聞くことが可能なスピーカ装置４が設けられている。スピーカ装置４は、ルーフライニング３の中央部に設けられ、超音波（音）を出力する複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３と、複数のシート１０，１１，１２，１３のうち乗員が着座したシート１３を特定するためのシート特定センサ５６と、シート１３に着座した乗員の生体情報を検出する生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４と、複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３を制御する制御部６１，６２と、を備える。
【００１９】
複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３は、乗員に可聴音を付与する超音波（可聴帯域の音声信号が所定の手段で変調された超音波）を出力するものとされる。具体的には、複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３は、音源から入力される可聴音域の音声信号に対し、制御部６２においてＦＭ変調やＡＭ変調等の所定の方式で変調がかけられた超音波を、車室内側に向けて出力可能な素子が基板上に複数並んでなるものとされる。複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３から出力された超音波は、空気中を伝播するうちに非線形特性によって歪んで自己変調され、乗員が聞くことのできる音（可聴音）となる。
【００２０】
複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３は、前右側に配された前右側スピーカ４０、前左側に配された前左側スピーカ４１、後右側に配された後右側スピーカ４２、及び後左側に配された後左側スピーカ４３の４つの超音波スピーカからなる。後左側スピーカ４３は、シート１３に最も近いスピーカである。複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３は、モータの駆動により、出力される超音波の指向方向が各々で変更可能とされている。複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３の数は、シート１０，１１，１２，１３の数（最大乗車人数）と同一とされる。仮に、後部座席がベンチシートとされ、最大乗車人数が５人である場合は、５つの超音波スピーカを設けてもよい。
【００２１】
シート特定センサ５６は、シートバック３１の内部における前左側に設けられており、圧力センサの一つとされる。シート特定センサ５６は、複数のシート１０，１１，１２，１３のうち、乗員がシート１３に着座したことを圧力の変化によって検出する。生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４は、圧力センサ５０，５１と、温度センサ５２と、画像センサ５３と、音センサ５４と、を備える。圧力センサ５０は、シートクッション３０の内部における上側に設けられており、シート１３に着座した乗員の体勢や動きを検出する。圧力センサ５１は、シートバック３１の内部における前右側に設けられており、シート１３に着座した乗員の血圧を検出する。温度センサ５２は、シートバック３１の内部において、シート特定センサ５６及び圧力センサ５１の上側に設けられており、シート１３に着座した乗員の体温を検出する。画像センサ５３は、助手席１１（図１参照）のヘッドレストの後側において、シート１３のヘッドレスト３２と同じ高さに設けられており、シート１３に着座した乗員の表情や目の動きを検出する。音センサ５４は、助手席１１のシートバックの後側に設けられており、シート１３に着座した乗員の音声を検出する。
【００２２】
尚、本実施形態において、生体情報は、シート１３に着座した乗員の体勢や動き、体温、血圧、表情や目の動き、及び音声とするが、これに限られない。例えば、生体情報は、シート１３に着座した乗員の呼気、脈拍、顔の色素、脳波等としてもよい。この場合、スピーカ装置４は、これらの生体情報を検出するために最適なセンサを１つ又は２つ以上備えるものとしてもよい。
【００２３】
制御部６１，６２は、車室の床面を構成するフロアに設けられる第１制御部６１と、複数の超音波スピーカ４０，４１，４２，４３の中央部に設けられる第２制御部６２と、を備える。第１制御部６１は、配線６３を通してシート特定センサ５６、圧力センサ５０，５１、及び温度センサ５２に電気的に接続され、配線６４を通して画像センサ５３及び音センサ５４に電気的に接続されている。
【００２４】
制御部６１，６２は、複数のスピーカ４０，４１，４２，４３のうち、シート特定センサ５６によって特定されたシート１３に対応する少なくとも後左側スピーカ４３を選択し、その選択された後左側スピーカ４３に対して、生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４によって検出されたシート１３に着座した乗員の生体情報に基づいて、作動制御を行う。具体的には、図３のブロック図に示すように、第１制御部６１は、乗員がシート１３に着座していることをシート特定センサ５６で検出して特定した情報（シート情報）と、生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４で検出した生体情報とを集約して解析し、第２制御部６２へ無線通信で信号を送信する。第２制御部６２は、別途音源から入力される音声信号に対し、所定の変調をかけて超音波スピーカ４０，４１，４２，４３から超音波として出力する。また、第２制御部６２は第１制御部６１から送信された信号を受信し、当該信号に基づいて、少なくとも後左側スピーカ４３から出力される超音波を調整する。
【００２５】
続いて、図１から図３を用い、乗員の生体情報に基づいて制御部６１，６２が超音波スピーカ４０，４１，４２，４３を作動制御する態様について説明する。シート１３に着座した乗員の気分が高揚している場合は、シート特定センサ５６によって検出されたシート情報、圧力センサ５１及び温度センサ５２によって検出された乗員の血圧や体温の上昇、及び画像センサ５３によって検出された乗員の表情等から、シート１３に着座した乗員の気分が高揚していることを第１制御部６１が判定する。そして、第１制御部６１は、当該判定結果を無線通信により第２制御部６２へ送信する。すると、第２制御部６２は、第１制御部６１の判定に基づいて、シート１３に最も近い後左側スピーカ４３を選択し、当該後左側スピーカ４３の音量を増加させるとともに、低音と高音の音を強調させる。
【００２６】
このとき、シート１１に着座した乗員が眠っている場合や、シート１２が空席である場合、第２制御部６２は、前左側スピーカ４１や後右側スピーカ４２を選択してシート１３に着座している乗員に向けて傾かせ、当該前左側スピーカ４１や後右側スピーカ４２から出力する超音波の指向方向をシート１３に着座している乗員の頭部に向けて変更する。
【００２７】
また、シート１３に着座した乗員がシートバック３１を後方に傾けて眠っている場合は、シート特定センサ５６によって検出されたシート情報、圧力センサ５０によって検出された乗員の体勢の変化や、音センサ５４によって検出された乗員の寝息等から、シート１３に着座した乗員が眠っていることを第１制御部６１が判定する。そして、第１制御部６１は、当該判定結果を無線通信により第２制御部６２へ送信する。すると、第２制御部６２は、第１制御部６１の判定に基づいて、シート１３に最も近い後左側スピーカ４３を選択し、当該後左側スピーカ４３の音量を低下させるとともに、低音と高音の音が強調されないようにする。また、第２制御部６２は、シート１３において、後方に傾いたシートバック３１上で眠っている乗員の頭部に向けて後左側スピーカ４３を傾かせ、当該後左側スピーカ４３から出力する超音波の指向方向を変更する。
【００２８】
尚、シート１３に着座した乗員のシート情報や生体情報に基づく第２制御部６２の作動制御の態様はこれに限られない。例えば、シート１３に着座した乗員がシートバック３１を後方に傾けて眠っている場合、第２制御部６２は、後左側スピーカ４３の電源をオフにしたり、後左側スピーカ４３をシート１２に着座している乗員に向けて傾かせたり等の作動制御を行うものとしてもよい。
【００２９】
続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、複数のシート１０，１１，１２，１３を備える自動車１に配されるスピーカ装置４が、音を出力する複数のスピーカ４０，４１，４２，４３と、複数のシート１０，１１，１２，１３のうち乗員が着座したシート１３を特定するためのシート特定センサ５６と、シート１３に着座した乗員の生体情報を検出する生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４と、複数のスピーカ４０，４１，４２，４３を制御する制御部６１，６２と、を備え、制御部６１，６２が、複数のスピーカ４０，４１，４２，４３のうち、シート特定センサ５６によって特定されたシート１３に対応する少なくとも後左側スピーカ４３を選択し、その選択された後左側スピーカ４３に対して、生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４によって検出された着座した乗員の生体情報に基づいて、作動制御を行うことを示した。
【００３０】
このようなスピーカ装置４によると、複数のシート１０，１１，１２，１３に着座する各乗員に対し、個別に、スピーカ４０，４１，４２，４３から出力される音を調整（制御）して提供することができる。また、制御部６１，６２は、生体情報検出センサ５０，５１，５２，５３，５４によって検出された生体情報に基づいて、少なくとも後左側スピーカ４３の作動制御を行うので、各乗員の状態に同調した快適な車室内空間を提供することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、スピーカ４０，４１，４２，４３は、超音波を出力する超音波スピーカ４０，４１，４２，４３とされ、制御部６１，６２は、生体情報に基づいて、超音波スピーカ４０，４１，４２，４３から出力される超音波の指向方向を変更するものとされる。
【００３２】
このようなスピーカ装置４によると、スピーカ４０，４１，４２，４３が、超音波を出力する超音波スピーカ４０，４１，４２，４３とされることで、各乗員に対して指向性の高い音を提供することができる。また、制御部６１，６２は、生体情報に基づいて、超音波スピーカ４０，４１，４２，４３から出力される超音波の指向方向を変更するので、各乗員の状態にあわせて音を好適に調整することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、生体情報検出センサ５０，５１，５２は、シート１３に設けられ、複数のスピーカ４０，４１，４２，４３は、自動車１のルーフライニング３に設けられている。
【００３４】
このようなスピーカ装置４によると、乗員から比較的近い位置に生体情報検出センサ５０，５１，５２が設けられるので、精度よく生体情報を検出することができる。また、乗員の頭上に複数のスピーカ４０，４１，４２，４３が設けられるので、乗員に対し好適に音を聞かせることができる。
【００３５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３６】
（１）上記実施形態以外にも、センサの位置は適宜変更可能である。例えば、シートクッションに全てのセンサが配されるものとしてもよく、ヘッドレストにセンサが配されていてもよい。
【００３７】
（２）上記実施形態以外にも、生体情報検出センサの構成は適宜変更可能である。例えば、生体情報検出センサは、光によって脈波を測定することで脈拍と血圧を検出する光センサや、呼気からアルコールを検出する化学センサを備えるものとしてもよい。
【００３８】
（３）上記実施形態では、スピーカは、超音波を出力する超音波スピーカとしたが、これに限られない。例えば、スピーカは、可聴音域の音を出力するダイナミックスピーカやマグネチックスピーカーであってもよい。
【００３９】
（４）上記実施形態では、スピーカは、ルーフライニングに設けられるものとしたが、これに限られない。例えば、スピーカは、ドアトリムやインストルメントパネル等のその他の内装材に設けられていてもよい。
【００４０】
（５）上記実施形態では、自動車は、シートが車両前後方向に２列並んでいるものとしたが、これに限られない。例えば、自動車は、シートが車両前後方向に３列並んでいる（最大乗車人数が６人以上である）ものとしてもよい。その場合、乗物用スピーカ装置は、６つ以上のスピーカを備えるものとしてもよい。
【００４１】
（６）上記実施形態で例示した乗物用スピーカ装置は、車両用に提供されるもの限られず、種々の乗物において提供されるものであってもよい。例えば、地上の乗物としての列車や遊戯用車両、飛行用乗物としての飛行機やヘリコプター、海上や海中用乗物としての船舶や潜水艇などの乗物についても上記乗物用スピーカ装置を適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…自動車（乗物）、３…ルーフライニング（天井）、４…スピーカ装置（乗物用スピーカ装置）、１０，１１，１２，１３…シート、４０，４１，４２，４３…超音波スピーカ、５０，５１，５２，５３，５４…生体情報検出センサ、５６…シート特定センサ、６１，６２…制御部
【図１】
2020178203.tif 000003
【図２】
2020178203.tif 000004
【図３】
2020178203.tif 000005