(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、車載電源より供給される電力を用いてスピーカ（１）を駆動して車両の外部に通報音を発生させる車両存在通報装置において、  この車両存在通報装置は、前記車載電源から供給される電源電圧が低下した際に、人の耳に付き易い周波数の音圧レベルを高める電圧低下対策手段（３）を備えることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項２】
車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、車載電源より供給される電力を用いてスピーカ（１）を駆動して車両の外部に通報音を発生させる車両存在通報装置において、  前記スピーカ（１）は、音響管（４）を介して通報音を放出するものであり、
当該車両存在通報装置は、前記車載電源から供給される電源電圧が低下した際に、前記音響管（４）の共鳴周波数の音圧レベルを高める電圧低下対策手段（３）を備えることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両存在通報装置において、
前記音響管（４）は、警報音を発生させる車両用ホーン（５）のホーン部（４）を利用することを特徴とする車両存在通報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通報音を車外に発生させて車両の存在を周囲に知らせる車両存在通報装置に関するものであり、特に、電気自動車、燃料電池車両、ハイブリッド車両など、静かな車両に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の存在を車両の周囲に知らせるために発生する通報音は、車両用ホーン（車両用警報器）の発生する警報音（警笛音）とは異なり、人にうるさく感じない音（擬似エンジン音、和音、音声、音楽など）が要求される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、車両存在通報装置は、車載電源（バッテリ）を用いてスピーカを駆動し、スピーカから通報音を発生させるものであるため、スピーカの出力（通報音の音圧）は、車載電源の電圧に依存する。
車載電源は、温度や寿命などの要因によって変動する。具体的には、車載電源の定格電圧が１２Ｖの場合、正常時であれば１２Ｖ〜１６Ｖであるが、温度や寿命などの要因によって１２Ｖ未満（例えば、１０Ｖ〜１２Ｖ）に低下する可能性がある。
【０００４】
このため、車載電源の出力電圧（車両存在通報装置への入力電圧）が定格電圧（１２Ｖ等）より低下すると、スピーカの出力が低下し、規定の範囲に通報音を発生させることができなくなり、車両の存在が気づかれ難くなる。
なお、電源電圧が低下した際であって車両の存在を周囲に知らせるためには、車両に搭載するスピーカの数を多くすることが考えられるが、車両搭載性の悪化を招くとともに、コスト上昇を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４８４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車載電源の出力電圧が低下した状態であっても、車両の存在を周囲に知らせることのできる車両存在通報装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１の手段〕
請求項１の車両存在通報装置は、電源電圧が低下した際に、人の耳に付き易い周波数の音圧レベルを高めた通報音を発生させる。
人の耳に付き易い周波数の音圧レベルを高めることで、通報音が気づき易くなる。このため、電源電圧が低下しても、車両の存在を周囲に知らせる能力の低下を防ぐことができる。
即ち、スピーカの搭載数を増加させることなく、車載電源の出力電圧の低下に伴って通報音が気づかれなくなる不具合を回避することができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２の車両存在通報装置は、電源電圧が低下した際に、音響管の共鳴周波数の音圧レベルを高めた通報音を発生させる。
これにより、音響管の共鳴周波数の音圧レベルを効率的に高めることができる。このため、電源電圧が低下しても、車両の存在を周囲に知らせる能力の低下を防ぐことができる。
即ち、スピーカの搭載数を増加させることなく、車載電源の出力電圧の低下に伴って通報音が気づかれなくなる不具合を回避することができる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３の音響管は、警報音を発生させる車両用ホーンのホーン部を利用したものである。
このため、音響管を用いるコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両存在通報装置の概略図である。
【図２】（ａ）圧電スピーカを搭載した車両用ホーンの正面図、（ｂ）圧電スピーカを搭載した車両用ホーンの断面図である。
【図３】一定の音圧レベルに対して人が感じる音圧を示す等感曲線（ラウンドネスカーブ）である。
【図４】圧電スピーカを単独で再生した際の周波数特性図および圧電スピーカをホーン部（音響管）を介して再生した際の周波数特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して実施形態を説明する。
車両存在通報装置は、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に通報音を車両の外部に発生させるものであり、
・通報音を発生させるスピーカ１（後述する実施例では圧電スピーカ１）と、
・車載電源から供給される電源電圧を用いてスピーカ１を通電制御する制御回路２と、
を備える。
【００１２】
そして、実施形態１の制御回路２は、車載電源から供給される電源電圧をモニターし、検出される電源電圧が低下した際に、通報音を成す周波数信号のうち、人の耳に付き易い周波数の音圧レベルを高める電圧低下対策手段（図１中：電圧判定手段）３を備える。
【００１３】
また、実施形態２の制御回路２は、車載電源から供給される電源電圧をモニターし、検出される電源電圧が低下した際に、通報音を成す周波数信号のうち、音響管４（後述する実施例では車両用ホーン５のホーン部４）の共鳴周波数の音圧レベルを高める電圧低下対策手段３を備える。
なお、実施形態１、２を組み合わせて用いても良い。
【実施例】
【００１４】
以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下で説明する実施例は具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことはいうまでもない。
なお、以下の実施例において、上記「発明を実施するための形態」と同一符号は同一機能物を示すものである。
【００１５】
［実施例１］
車両存在通報装置は、通報音によって車両の存在を知らせるものであり、例えば、エンジン（内燃機関）を搭載しない車両（電気自動車、燃料電池自動車等）、走行中および停車中にエンジンを停止する可能性のある車両（ハイブリッド車両等）、停車中にエンジンを停止する可能性のある車両（アイドルストップ車両等）、あるいはエンジン車両であっても走行音が静かなコンベ車などに搭載されるものである。
【００１６】
ここで、車両は、警報音を発生する車両用ホーン５を搭載している。
車両用ホーン５は、乗員によってホーンスイッチ（例えば、ステアリングのホーンボタン）が操作された際に警報音を発生する電磁式警報器であり、例えば、車両前部に設けられるフロントグリル（走行風の取入口に設けられるグリル）と熱交換器（空調用熱交換器、ラジエータ等）との間に固定配置されるものである。
【００１７】
車両用ホーン５は、図２（ｂ）に示すように、
・通電により警報音を発生させる警報音発生部６と、
・この警報音発生部６の発生した警報音を増強して外部へ放出するホーン部４と、
を備えて構成される。
【００１８】
警報音発生部６は、周知なものであり、
・通電により磁力を発生するコイル７と、
・コイル７の発生磁力により磁気吸引力を発生する固定鉄心８（磁気吸引コア）と、
・振動板９（ダイヤフラム）の中心部に支持されて固定鉄心８に向かって移動可能に支持される可動鉄心１０（可動コア）と、
・コイル７が通電を受けた際にコイル７の通電回路を断続する電流断続器１１と、
を備えて構成される。
【００１９】
ホーン部４は、音響入口（ホーン入口）から音響出口（ホーン出口）に向けて音道が拡大するラッパ部材を渦巻状に設けた渦巻ホーン（トランペット部）である。
そして、警報音発生部６は、ホーン部４の一方の側面（渦巻中心を通る軸線に対して垂直な面：例えば、車両に搭載された際のホーン部４の熱交換器側の面）に取り付けられ、ホーン部４の中心部の音響入口内に警報音を発生するように設けられている。
【００２０】
一方、車両存在通報装置は、
・可聴音よりなる通報音を発生させる圧電スピーカ１と、
・車載電源（バッテリ）から供給される電源電圧を用いて圧電スピーカ１を通電制御する制御回路２と、
を備えて構成される。
【００２１】
圧電スピーカ１は、可聴帯域の音波を発生するために設けられた可聴音発生用であり、振動系（ピエゾ素子１２＋振動板１３）の１次共振部（１次共振周波数）が可聴帯域内（例えば、約２ｋＨｚ等）に存在するものである。
具体的な一例を示すと、この実施例の各可聴音発生用の圧電スピーカ１は、車両乗員に対して聴覚（音声や警告音等）により車両情報を提供するために設けられたものを流用したものであり、印加電圧（充放電）に応じて伸縮変位するピエゾ素子１２と、このピエゾ素子１２の伸縮によって駆動されて空気に疎密波を生じさせる振動板１３とを用いて構成される。
【００２２】
圧電スピーカ１は、車両用ホーン５のホーン部４に取り付けられ、圧電スピーカ１が発生した通報音をホーン部４の中心部に放出するように設けている。
具体的に、圧電スピーカ１は、警報音発生部６の対向位置に搭載される。即ち、圧電スピーカ１は、ホーン部４の他方の側面（渦巻中心を通る軸線に対して垂直な面：例えば、車両に搭載された際のホーン部４のフロントグリル側の面）に取り付けられ、ホーン部４の中心部の音響入口内に通報音を放出するように設けられている。
このように、圧電スピーカ１の放出する通報音が、ホーン部４を介して車両の外部に放出されることにより、圧電スピーカ１の発生した低音成分（通報音の低音成分）をホーン部４によって増幅させて放出することができる。
【００２３】
制御回路２は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から車両の走行状態（車速等）の車両情報が入力されるものであり、通報音を発生させる運転条件が成立した際（例えば、車速が所定速度以下の走行時等）に、圧電スピーカ１から通報音を発生させるものである。
【００２４】
また、制御回路２は、図１に示すように、
（ａ）メモリ（図中：音データ保持）１４に記憶された音データに基づいて「通報音を成す周波数信号（可聴音信号）」を発生させる通報音生成手段１５（図中：音、合成手段）と、
（ｂ）この通報音生成手段１５から出力された「通報音を成す周波数信号」を増幅して圧電スピーカ１を駆動する駆動アンプ１６と、
（ｃ）車載電源から供給される電源電圧をモニターし、検出された電源電圧が、車載電源の定格電圧より低い値に低下した際に、通報音を成す周波数信号のうち、人の耳に付き易い周波数の音圧レベルを高める電圧低下対策手段（図中：電圧判定手段）３と、
を備えて構成される。
【００２５】
通報音生成手段１５は、制御回路２のマイコンに設けられた通報音生成プログラム（音響ソフト）であり（限定されるものではない）、通報音を発生させる運転条件が成立した際に、デジタル技術によって「通報音を成す周波数信号（可聴周波数の電気信号：所謂オーディオ信号）」を作成するものである。
また、通報音生成手段１５は、人に気づかれ易く、且つ人にうるさく感じない通報音（うるささを抑えた通報音）を発生するように設けられている。
【００２６】
具体的にこの実施例の通報音生成手段１５は、「人に気づかれ易い周波数信号」と「その周波数の不快感を和らげる周波数信号」とを含む「周波数信号」を発生するものである。
理解補助として具体的な一例を開示すると、この実施例の通報音生成手段１５は、
・人に気づかれ易い４ｋＨｚの周波数信号と、
・この４ｋＨｚの周波数信号の半分の２ｋＨｚの周波数信号と、
・この２ｋＨｚの周波数信号の半分の１ｋＨｚの周波数信号と、
・この１ｋＨｚの周波数信号の半分の５００Ｈｚの周波数信号と、
からなる「低音を含む和音の周波数信号」を発生するものである。
【００２７】
駆動アンプ１６は、通報音生成手段１５の発生した「通報音を成す周波数信号」によって圧電スピーカ１を駆動する増幅手段（例えば、Ｂ級アンプ、あるいはＤ級アンプ等）であり、圧電スピーカ１の印加電圧（ピエゾ素子１２の充放電状態）を制御することで、圧電スピーカ１から「通報音を成す音波（可聴音）」を発生させるものである。
【００２８】
電圧低下対策手段３は、制御回路２のマイコンに設けられた制御プログラムであり（限定されるものではない）、車載電源から供給される電源電圧が「予め設定した閾値（車載電源の定格電圧より低く設定された値）」より低下した状態（例えば、１１Ｖより低い状態）であるか否かを判定する電圧判定手段を有し、この電圧判定手段が低電圧（電源電圧が閾値より低い）と判断した場合に、通報音生成手段１５の作動を変更させて、「人の耳に付き易い周波数」の音圧レベルを高めるものである。
【００２９】
具体的に、「人の耳に付き易い周波数」は、図３の音圧曲線に示すように、特に３ｋＨｚ〜５ｋＨｚの範囲で顕著であり、３．６ｋＨｚ付近（図中、破線α参照）で最大となる。そしてこの実施例では、電圧低下が判定された場合に、通常時（例えば、１１Ｖ以上の場合）に比較して４ｋＨｚの周波数信号の出力信号を高めるように設けられている。
【００３０】
（実施例１の効果１）
この実施例の車両存在通報装置は、バッテリ寿命や温度低下などによって、電源電圧が低下すると、うるささを抑えた通報音ではなく、人の耳に付き易い周波数の音圧レベルを高めた通報音を発生させる。
人の耳に付き易い周波数の音圧レベルを高めることで、「うるささを抑える技術」が犠牲になるが、通報音を気づき易くできる。このため、電源電圧が低下しても、車両の存在を周囲に知らせる能力の低下を防ぐことができる。
即ち、圧電スピーカ１の搭載する（通報音を発生させるスピーカの搭載数）を増加させることなく、車載電源の出力電圧の低下に伴って通報音が気づかれなくなる不具合を回避することができる。
【００３１】
（実施例１の効果２）
この実施例の車両存在通報装置は、通報音を発生させるスピーカの一例として圧電スピーカ１を採用するものであるが、車両用ホーン５のホーン部４を利用することで、低音の音圧を、大型のダイナミックスピーカ（ウーファ等）を用いた場合と同様に、高めることができる。
そのため、低音（具体的には、低音成分を含む通報音）を発生可能な車両存在通報装置のコストを抑えることができる。
【００３２】
このことを具体的に説明する。
所定電圧のサイン波のスイープ信号（低音周波数から高音周波数への可変信号）を、単体の圧電スピーカ１に与え、圧電スピーカ１が直接空気中に放出した再生音の周波数特性（再生可能周波数）を図４の実線Ａに示す。
この図４の実線Ａから読み取れるように、圧電スピーカ１は、小型のダイナミックスピーカであるため、空気の疎密波を低い周波数で発生させることが困難であり、低音の発生音圧が低いものになってしまう。
【００３３】
しかるに、この実施例では、図２に示すように、圧電スピーカ１を車両用ホーン５のホーン部４に取り付け、圧電スピーカ１の放出する通報音をホーン部４の音響入口に放出するように設けている。
このように設けることにより、圧電スピーカ１の放出する通報音は、ホーン部４を介して車両の外部に放出される。これにより、圧電スピーカ１の発生した低音成分をホーン部４によって増幅させて放出することができる。
【００３４】
具体的に、所定電圧のサイン波のスイープ信号を、ホーン部４に取り付けた圧電スピーカ１に与え、ホーン部４から空気中に放出した再生音の周波数特性を図４の実線Ｂに示す。
この図４の実線Ｂから読み取れるように、圧電スピーカ１が小型であっても、圧電スピーカ１の発生した空気振動をホーン部４が制動し、低周波の空気振動が空振りすることなく低音（音波）としてホーン部４の外部に放出するため、低音の音圧を高めることができる。
【００３５】
（実施例１の効果３）
この実施例では、小型のダイナミックスピーカの一例として、可聴音発生用の圧電スピーカ１を用いた。圧電スピーカ１はコストが低いため、結果的に車両存在通報装置のコストをより低く抑えることができる。
また、圧電スピーカ１は、コーンスピーカに比較して小型、軽量に設けることができるため、車両用ホーン５に対する搭載性に優れる。
さらに、圧電スピーカ１が搭載された車両用ホーン５の大型化、重量化を回避することができるため、車両に対する搭載性を向上できる。
【００３６】
［実施例２］
上記の実施例１では、電源電圧が低下した際に、電圧低下対策手段３が「人の耳に付き易い周波数」の音圧レベルを高める例を示した。
これに対し、この実施例２は、電源電圧が低下した際に、電圧低下対策手段３が「ホーン部４（音響管）の共鳴周波数」の音圧レベルを高めた通報音を発生させるものである。
【００３７】
車両用ホーン５のホーン部４を用いた再生音は、図４の実線Ｂに見られる複数のピーク（山部）に示すように、可聴範囲内において複数の共鳴周波数が存在する。
このことを具体的に説明すると、ホーン部４の再生音には、音色を決定するための１次共鳴周波数が３００〜６００Ｈｚの範囲内に存在するとともに、この１次共鳴周波数の倍数関係の周波数においても共鳴が発生する。
【００３８】
そこで、この実施例２の電圧低下対策手段３は、電源電圧が低下した際に、「人の耳に付き易い周波数」で且つ「ホーン部４の共鳴周波数」の音圧レベルを高めた通報音を発生させる。
具体的な一例として、この実施例２の電圧低下対策手段３は、電源電圧が閾値より低下した際に、図４の実線Ｂに示す複数のピークのうち、「人の耳に付き易い周波数」に最も近い３ｋＨｚ（ホーン部４の共鳴周波数の１つの例）の音圧レベルを高めた通報音を発生させるものである。
【００３９】
（実施例２の効果１）
この実施例の車両存在通報装置は、バッテリ寿命や温度低下などによって、電源電圧が低下すると、うるささを抑えた通報音ではなく、ホーン部４の共鳴周波数の音圧レベルを高めた通報音を発生させる。
ホーン部４の共鳴周波数であれば音圧レベルを効率よく高めることができる。これにより、電源電圧が低下しても通報音のうちの局部的な周波数の音圧レベルの低下を防ぐことができる。このため、「うるささを抑える技術」が犠牲になるが、車両の存在を周囲に知らせる能力の低下を防ぐことができる。
即ち、スピーカの搭載数を増加させることなく、車載電源の出力電圧の低下に伴って通報音が気づかれなくなる不具合を回避することができる。
【００４０】
（実施例２の効果２）
この実施例の車両存在通報装置は、音響管として車両用ホーン５のホーン部４を利用する。このため、圧電スピーカ１の専用の音響管を設ける必要がなく、コストを抑えることができるとともに、車両への搭載性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上記の実施例では、電源電圧が低下した際に、一部の周波数信号（人の耳に付き易い周波数や音響管の共鳴周波数）の音圧レベルを高める手段として、通報音生成手段１５を直接操作する例を示したが、限定されるものではなく、通報音生成手段１５が発生した後の信号（通報音を成す周波数信号）をパラメトリックイコライザー等で操作したり、所定の周波数信号（人の耳に付き易い周波数や音響管の共鳴周波数）を追加するように設けても良い。
【００４２】
上記の実施例では、通報音の一例として和音を発生させる例を示したが、限定されるものではなく、擬似エンジン音、音声、音楽など、他の通報音を発生しても良い。即ち、電源電圧が低下した際に一部の周波数信号（人の耳に付き易い周波数や音響管の共鳴周波数）の音圧レベルを高めるものであれば良い。
【００４３】
上記の実施例では、電源電圧が閾値より低下した際に一部の周波数信号（人の耳に付き易い周波数やホーン部４の共鳴周波数）の音圧レベルを高める例を示したが、電源電圧の低下レベルに応じて一部の周波数信号（人の耳に付き易い周波数やホーン部４の共鳴周波数）の音圧レベルを徐々（連続的または段階的）に高めるように設けても良い。
【００４４】
上記の実施例では、１つの圧電スピーカ１を音響管（実施例ではホーン部４）に取り付ける例を示したが、複数の圧電スピーカ１を音響管（車両用ホーン５のホーン部４等）に搭載するものであっても良い。
【００４５】
上記の実施例では、ダイナミックスピーカの一例として圧電スピーカ１を用いる例を示したが、圧電スピーカ１に限定されるものではなく、可聴音を直接放出する他のスピーカ（例えば、小型のコーンスピーカ等）であっても良い。
【００４６】
上記の実施例では、ダイナミックスピーカ（実施例では圧電スピーカ１）のみによって通報音を発生させる例を示したが、パラメトリックスピーカを搭載し、ダイナミックスピーカが音響管（実施例ではホーン部４）を介して発生する通報音と、パラメトリックスピーカが発生する通報音の両方を車外に放出するように設けても良い。
【００４７】
上記の実施例では、圧電スピーカ１の音響管として車両用ホーン５のホーン部４を利用する例を示したが、車両用ホーン５から独立させて圧電スピーカ専用の音響管を設けても良い。
【００４８】
上記の実施例では、通報音を発生させるスピーカの具体例として車両用ホーン５とは独立したダイナミックスピーカ（実施例では圧電スピーカ１）を用いる例を示したが、警報音発生部６から通報音を発生させるように設けても良い。即ち、車両用ホーン５から警報音と通報音をそれぞれ発生可能に設けても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１  圧電スピーカ（ダイナミック型のスピーカ）
２  制御回路
３  電圧低下対策手段
４  ホーン部（音響管）
５  車両用ホーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005392335.tif 000005