(57)【要約】【課題】電動自動車の進行方向にいる歩行者に警報音を確実に伝播させて気付かせ、歩行者の安全性を高める。【解決手段】電気自動車またはハイブリッド自動車からなる電動自動車に搭載される警報音発生装置であって、車両速度検出用のセンサと、該センサから測定値を受信する電子制御ユニットと、該電子制御ユニットから振動発生信号を受信する振動発生源を備え、前記振動発生源は前記車体に取り付けられる電気接続箱のケースに付設し、または車体外面に配置される金属板部材あるいは樹脂部材の取付材に付設し、走行時に前記電子制御ユニットが前記センサから受信する車速が警報音発生速度であると、該電子制御ユニットから前記振動発生源に振動発生信号を送信し、該振動発生源の振動子の振動で前記車体または前記金属板部材あるいは樹脂部材を振動させて警報音を発生させる構成としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車またはハイブリッド自動車からなる電動自動車に搭載される警報音発生装置であって、
車両速度検出用のセンサと、該センサから測定値を受信する電子制御ユニットと、該電子制御ユニットから振動発生信号を受信する振動発生源を備え、
前記振動発生源は前記車体に取り付けられる電気接続箱のケースに付設し、または車体外面に配置される金属板部材あるいは樹脂部材の取付材に付設し、
走行時に前記電子制御ユニットが前記センサから受信する車速が警報音発生速度であると、該電子制御ユニットから前記振動発生源に振動発生信号を送信し、該振動発生源の振動子の振動で前記車体または前記金属板部材あるいは樹脂部材を振動させて警報音を発生させる構成としていることを特徴とする電動自動車の警報音発生装置。
【請求項２】
前記振動発生源は、ボイスコイルモータを含むリニア駆動モータ、ピエゾ素子を含む圧電素子、超磁歪材料を用いた機構から選択される請求項１に記載の電動自動車の警報音発生装置。
【請求項３】
前記振動発生源は電気接続箱の樹脂成形品からなるケースにモールドして一体成形し、前記電気接続箱は、ジャンクションボックス、リレーボックス、ヒューズボックスまたはリレーヒューズボックスからなる請求項１または請求項２に記載の電動自動車の警報音発生装置。
【請求項４】
前記振動発生源と一体として振動を発生させる前記電気接続箱はボンネットに配置するものとし、発生させた警報音をボンネット内の空間で共鳴させる構成としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電動自動車の警報音発生装置。
【請求項５】
前記車体外面に配置する金属板部材あるいは樹脂部材はバンパー、ライセンスナンバープレートからなる請求項１または請求項２に記載の電動自動車の警報音発生装置。
【請求項６】
自動車走行時に前記電子制御ユニットが前記センサから受信する車速が時速１０ｋｍ〜時速３０ｋｍの範囲で設定される閾値以下であると、該電子制御ユニットから前記振動発生源に振動発生信号を送信して警報音を発生させ、前記閾値を越えると警報音の発生停止信号を送信している請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電動自動車の警報音発生装置。
【請求項７】
前記振動発生源の振動で発生させる警報音は、エンジン自動車で発生する走行音と同等な音量としている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電動自動車の警報音発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動自動車の警報音発生装置に関し、詳しくは、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動自動車において、進行方向の歩行者に自動車の接近を知らせることが出来るようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動自動車においては、エンジン自動車において発生するエンジン騒音が無いため、車速に応じてエンジン自動車が発生する走行音と同様な疑似音を警報音として発生させ、歩行者に自動車の接近を気付かせることが要求されている。
この種の警報音発生装置として、従来種々の提案がなされており、例えば、実開昭５６−１７１５０１号公報および特開平７−１８２５８７号公報等では警報音の発生手段としてスピーカーが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−１７１５０１号公報
【特許文献２】特開平７−１８２５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
警報音発生装置としてもちいられているスピーカーは音の伝播に指向性があり、スピーカーが前方に向いている場合には、自動車の両サイド、バックを含めた全方向の歩行者に認知されにくい。
全方向の歩行者に自動車の接近を認知させるにはスピーカー等の警報音発生装置から発生する音量を大きくする必要があるが、音量を大きくすると騒音発生の問題が発生し、かつ、音量が大きくなると歩行者に脅威を与える恐れもある。
【０００５】
よって、電動自動車で発生させる低速走行時の警報音は、歩行者に自動車の接近を気づかせる程度の小さい音量であることが好ましいが、前記のように、自動車に搭載されるスピーカーは通常１つで、多数箇所にスピーカーを分散配置すると取付手数がかかる等の問題がある。
【０００６】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、発生させる警報音が音の伝播に指向性が無いものとし、全方位の周辺の歩行者に自動車の接近を気づかせるようにして歩行者の安全に寄与できるものとすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、電気自動車またはハイブリッド自動車からなる電動自動車に搭載される警報音発生装置であって、
車両速度検出用のセンサと、該センサから測定値を受信する電子制御ユニットと、該電子制御ユニットから振動発生信号を受信する振動発生源を備え、
前記振動発生源は前記車体に取り付けられる電気接続箱のケースに付設し、または車体外面に配置される金属板部材あるいは樹脂部材の取付材に付設し、
走行時に前記電子制御ユニットが前記センサから受信する車速が警報音発生速度であると、該電子制御ユニットから前記振動発生源に振動発生信号を送信し、該振動発生源の振動子の振動で前記車体または前記金属板部材あるいは樹脂部材を振動させて警報音を発生させる構成としていることを特徴とする電動自動車の警報音発生装置を提供している。
【０００８】
前記のように、本発明では、記録して保存している警報音源をスピーカーを通して発生させるのではなく、振動発生源へ振動発生信号を送信して振動を発生させ、該振動を電気接続箱を介して車体に伝播し、振動を増幅させて車体を振動させ、警報音を発生している。または、振動発生源を構成する振動発生ユニット中の振動子で車体を直接に叩いて振動を発生させ、警報音を発生させている。
または、前記車体に代えて、バンパー、ライセンスナンバープレート等の車体外面に配置する金属板部材の取付材に振動発生源を付設し、金属板部材を振動させて警報音を発生させている。
このように、本発明では、車体または車体外面に搭載する金属板部材を振動させて警報音を発生させているため、音の伝播に指向性はなく、自動車を囲む全方位の周辺の歩行者に警報音を伝えて、自動車の接近を気づかせることができる。
【０００９】
本発明で用いる前記振動発生源は、ボイスコイルモータを含むリニア駆動モータ、ピエゾ素子を含む圧電素子、超磁歪材料を用いた機構から選択されることが好ましい。
前記振動発生源は、簡単、小型かつ安価で、汎用部品であるため容易に入手でき、しかも、これら振動発生源のユニットケースは電気接続箱等のケースの成形時にモールドしやすい利点がある。かつ、該振動発生源のうち、振動させる部材（振動子）がリニア駆動する前記ボイスコイルモータを用いると、振動子の前進時に車体を叩いて警報音を容易に発生させることができる。なお、振動発生源は限定されず、他の適宜な振動発生源を用いてもよい。
【００１０】
前記振動発生源は電気接続箱の樹脂成形品からなるケースにモールドして一体成形していることが好ましい。該電気接続箱は、ジャンクションボックス、リレーボックス、ヒューズボックスまたはリレーヒューズボックスからなり、これら電気接続箱のケースは射出成形される。
自動車内には多数の電気接続箱が搭載され、これら電気接続箱の樹脂成形品からなるケースにはブラケットを突設し、該ブラケットを車体にボルト締結またはロック固定している。よって、該電気接続箱のケースを射出成形する際に、振動発生源をモールドして一体成形しておくと、振動発生源を電気接続箱のケースに取り付ける作業手数を省くことができ、かつ、振動発生源に電気接続箱内の回路を接続しやすくなる。さらに、振動発生源を車体に近接配置できるため、前記のように、電気接続箱のケース、ブラケットを介して車体に振動を増幅して伝播しやすい。また、振動発生源の振動材で車体を直接に叩くように配置することもできる。
なお、電気接続箱のケースに振動発生源をロック結合して取り付けてもよい。
【００１１】
前記振動発生源と一体として振動を発生させる前記電気接続箱はボンネット内に配置するものとし、発生させた警報音をボンネット内の空間で共鳴させ、ボンネットを囲む車体全体を振動させて警報音を発生させ、音量を増加させることが好ましい。
具体的には、ボンネット内に配置する電気接続箱をボンネット内部と車室とを仕切るダッシュパネル、エンジンまたはパワーユニットを囲む仕切パネル等にブラケットを介して固定している。
【００１２】
ボンネット内に搭載する電気接続箱のケースに振動発生源を付設する代わりに、前記のように、車体外面に配置されるバンパー、ライセンスナンバープレート等の金属板部材の取付材に振動発生源を付設し、金属板部材を振動させて警報音を発生させた場合も、車外周辺の歩行者に気づかせやすくなる。
【００１３】
自動車走行時に前記電子制御ユニットが前記センサから受信する車速が時速１０ｋｍ〜時速３０ｋｍの範囲で設定される閾値以下であると、該電子制御ユニットから前記振動発生源に振動発生信号を送信して警報音を発生させ、前記閾値を越えると警報音の発生を停止する構成としていることが好ましい。前記閾値は２０ｋｍ／時速程度とすることが好ましい。
なお、低速走行時に限らず、中速走行時、高速走行時にそれぞれ車速に応じてエンジン自動車が発生していた走行音と同程度の警報音を発生させるように設定してもよい。
【００１４】
さらに、自動車の周辺の人間を検出する人感センサを自動車に設置し、自動車の進行方向の人間を人感センサで検出した場合のみ、警報音を発生させるようにしてもよい。
【００１５】
前記振動発生源の振動で発生させる振動音は、エンジン自動車で発生する走行音と同等な音量および音色とすることが好ましい。
このように、エンジン自動車の走行音の疑似音とすると、歩行者に違和感なく自動車の接近を気づかせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
前記構成からなる本発明の警報音発生装置では、振動発生源を振動させ、この振動を車体または車体外面に配置した金属板部材に伝播して振動を増幅させて警報音を発生させ、または、振動発生源の振動部材で車体または前記金属板部材を叩いて警報音を発生させている。このように、発生させる警報音に伝播の指向性が無いようにしているため、警報音発生装置の設置個数が１個等の少数であっても、自動車を囲む全方位の歩行者に、自動車の接近を気づかせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態を示す電動自動車の概略斜視図である。
【図２】（Ａ）はボンネットを囲む仕切パネルからなる車体に振動発生源を付設した電気接続箱を固定している状態を示す正面図、（Ｂ）は振動発生源を示す概略拡大断面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は振動発生源の取付位置を代えて振動音発生方法を代えた変形例を示す概略図である。
【図４】振動発生回路のブロック図である。
【図５】前記第一実施形態の振動発生源で発生する音量を測定する実験装置を示す図面である。
【図６】第二実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４に第一実施形態を示す。
電気自動車またはハイブリッド自動車からなる電動自動車１には、自動車のボンネット内に搭載するジャンクションブロック、リレーブロックあるいはヒューズブロックからなる電気接続箱２の樹脂成形品からなるケース３に警報音発生手段となる振動発生源４をモールドして一体化している。該振動発生源４は車体内部に搭載した警報音制御用の電子制御ユニット５（以下、ＥＣＵ５と称す）とワイヤハーネス６を介して接続している。
前記ＥＣＵ５に車速センサ８を接続し、走行時に車速センサ８から受信する速度が設定値以下の低速であると、前記振動発生源４に駆動信号を送信し、振動を発生させて車体Ｂを音源として警報音を発生させている。
【００１９】
前記振動発生源４を一体的に設ける電気接続箱２は、本実施形態ではジャンクションボックスとし、該ジャンクションボックスのケース３に、ボイスコイルモータからなる振動発生源４を一体的に設けている。振動発生源４は電気接続箱２のケース３の外面に露出している部分に付設している。振動発生源４を付設するケースは車体へ固定するブラケットを一体的に突設しているケースとしている。
なお、電気接続箱２のケースは、アッパーケースおよびロアケースにアッパーカバー、ロアカバーをかぶせている場合もあり、その場合は、外面露出している側のアッパーカバーまたはロアカバーに振動発生源４を一体的に設けている。
【００２０】
図２に示すように、本実施形態ではボンネット搭載のジャンクションボックスからなる電気接続箱２のロアカバーからなるケース３の底壁３ａに振動発生源４をモールドしている。該振動発生源４として、本実施形態では磁石を取り付けたヨークに囲まれた磁場中でコイルを巻き付けて移動自在に配置したボビンが直線方向に往復移動して振動するボイスコイルモータ４０を用いている。
【００２１】
詳しくは、電気接続箱２のケース３はポリプロピレン、ポリアミド（ナイロン）、ＰＣ、ＡＢＳ、ＰＢＴ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等、８０℃以上の耐熱性を有する樹脂を用いて射出成形している。好ましくは、１２０℃以上の耐熱性を有する樹脂が選択される。
ケース３の射出成型時に、成形金型中に前記ボイスコイルモータ４０のユニットフレーム４１の底部４１ａをケース３の底壁３ａに固着するようにセットする。これにより、ケース３の底壁３ａの下面からボイスコイルモータ４０のユニットフレーム４１を突出させている。
【００２２】
該ボイスコイルモータ４０の構成は、図２（Ｂ）に示すように、ユニットフレーム４１の内面にヨーク４２を固定している。ヨーク４２は底壁４２ａから周壁４２ｂと、該周壁４２ｂに空隙をあけて囲まれた中心軸部４２ｃとからなる。該ヨーク４２の内周面に磁石４３を固定し、該磁石４３と前記中心軸部４２ｃとの間の磁場中にボビン４４を介在させ、該ボビン４４の外周にコイル４５を巻き付けている。該磁場中のコイル４５に電流を流すことで、フレミングの左手の法則により、コイル４５および該コイル４５と一体化されたボビン４４が動く。該ボビン４４の先端部４４ａをユニットフレーム４１の開口より外方へ突出させている。
【００２３】
一方、前記ケース３から車体固定用のブラケット３ｂ、３ｃが突出し、該ブラケット３ｂ、３ｃを車体Ｂにボルト締結して固定している。該車体Ｂへの固定状態で、ケース３の底壁３ａに取り付けたボイスコイルモータ４０のボビン４４の先端を車体Ｂに近接させている。これにより、ボイスコイルモータ４０のコイル４５に通電して、ボビン４４が外方へと移動した時に車体Ｂを叩くようにし、ボビン４４の往復直線運動の振動で車体Ｂを連続的に叩き、所謂、振動法で車体Ｂを音源として警報音を発生させている。
【００２４】
前記ボイスコイルモータ４０のボビン４４で叩かれる車体Ｂはエンジン（電気自動車の場合はパワーユニット）配置部を囲む仕切パネルからなる車体である。ボンネット内に発生する音は、ボンネット内の空間で共鳴して、音量を増大させることができる。かつ、該車体Ｂを叩いて発生させる警報音はスピーカーから発生させる音と比較して音の伝播の指向性が低く、前後左右に響かせることができる。かつ、ボビン４４の移動量および移動回数によって、発生させる音の音量および音色も制御することができる。
【００２５】
なお、図３（Ａ）に示すように、ボイスコイルモータ４０のボビン４４で車体Ｂを叩く代わりに、電気接続箱２のケース３の側壁を叩くように、ボイスコイルモータ４０をケース側壁に突設してもよい。
さらに、図３（Ｂ）に示すように、前記図２および図３（Ａ）に示す車体等を叩く振動法に代えて、振動増幅法で車体Ｂを振動させて警報音を発生させてもよい。
該振動増幅法とは、ボイスコイルモータ４０のボビン４４または前後往復移動体によりボイスコイルモータ４０のユニットフレーム４１自体に振動を発生させ、ボイスコイルモータ４０を固定したケース３を振動させ、ケース３からブラケット３ｂ、３ｃを介して車体Ｂを増幅した振幅で振動させ、同時に、ケース３の振動を空気中の振動を介してボンネット等の車体Ｂに増幅して伝え、車体Ｂを増幅した振幅で振動させて警報音を発生させている。
【００２６】
前記ボイスコイルモータ４０からなる振動発生源４に振動発生信号または振動停止信号を送信する前記ＥＣＵ５は、図４に示すように、前記車速センサ８から検出信号を受信する入力部５ａ、前記振動発生源４のボイスコイルモータ４０のコイル４５に接続される出力部５ｂ、入力部５ａと出力部５ｂとを導通する回路５ｃに処理部５ｄを介設している。該処理部５ｄに車速が警報音を発生する閾値以下であるかを判定する判定部５ｄ１、ボイスコイルモータ４０のコイル４５への供給電力を調整して、発生させる警報音の音量、音色を調整する警報音調整部５ｄ２等を設けている。
【００２７】
前記ＥＣＵ５の処理部５ｄでは、車速センサ８から受信する車速が時速１０ｋｍ〜時速３０ｋｍの範囲内で閾値を設定し、走行時に閾値以下であると、振動発生源４へ駆動信号を送信して警報音を発生する設定としている。本実施形態では時速２０ｋｍを閾値とし、時速２０ｋｍ以下で警報音を発生し、時速２０ｋｍを越えると警報音を停止している。
また、前記振動発生源４の振動により発生される警報音の音量および音色はエンジン自動車の低速時の走行音と同様な音量および音色としている。なお、電動自動車の接近を気づかせる音であることが歩行者に認知されれば、他の音色やメロディーでもよい。
【００２８】
前記構成とした警報音発生装置を搭載した電動自動車では、走行時に車速が閾値以下（時速２０ｋｍ以下）であると、ＥＣＵ５から振動発生源４のボイスコイルモータ４０の導線に通電して磁場を加える。これにより、ボビン４４が移動し、移動時に車体Ｂを叩き、車体Ｂを振動させて警報音を発生させる。
車体Ｂは前記のように、ボンネット内の仕切板であるため、車体Ｂから発生する振動はボンネット内の空間で共鳴し、大きな音量となって車外へと伝播する。なお、ボンネット内で共鳴して大きな音量となった状態で、該音量はエンジン自動車の時速２０ｋｍの時に発生する走行音と同程度の音量としている。
【００２９】
「実験例」
振動発生源とするボイスコイルモータを下記の設定で作成して、音を発生させた。
実験で使用したボイスコイルモータの構成は前記図２（Ｂ）と同一とし、図５に示すように、該ボイスコイルモータのボビンの先端に振動板５０を固定した。該振動板５０から１０ｃｍ離れた位置にマイク５１を設置して、発生音を測定した。
ボビンの外周に巻き付けたコイル：直径７ｍｍ、長さ２７ｍｍ、ターン数：７７ターン  ボビンの内周面とヨークの中心軸部の外周面との間の内側ギャップ：１ｍｍ
ボビンの外周面とヨークの周壁の内周面との間の外側キャップ：４ｍｍ
図５中  
Ｂ：磁束密度（Ｔ）
Ｉ：電流（Ａ）
Ｌ；磁場中のコイル線材長さ（ｍ）
Ｆ（ボビンが移動する力（Ｎ））：Ｂ×Ｉ×Ｌ
入力：５０ｍＷ  周波数７ｋＨｚ（ピーク電圧１．５８Ｖ、ピーク電流０．３８Ａ）    ボイスコイルモータより１０ｃｍ離れた位置に設置したマイク５１で集音した音量は５８ｄＢＡであった。
なお、本発明者が測定した、エンジン自動車の２０ｋｍ／時速での走行音は５０〜６０ｄＢＡであった。よって、エンジン自動車と同程度の走行音を発生させることができた。
【００３０】
なお、前記実施形態では、ボンネットに搭載するジャンクションボックスのケースに振動発生源４を付設して一体化しているが、ボンネットに搭載するリレーボックスまたはヒューズボックスのケースに振動発生源を付設してもよい。
さらに、ボンネット内に搭載する電気接続箱に限定されず、車室側に搭載するジャンクションボックス、リレーボックス、ヒューズボックス等に振動発生源を付設してもよい。
【００３１】
図６に第二実施形態を示す。
電動自動車の車体前端に取り付けられる金属板部材のバンバー２０の背面にＬ形状の樹脂成形品からなる取付材２１を突設し、該取付材２１に、第一実施形態と同様に、ボイスコイルモータ４０からなる振動発生源４をモールドして固定している。
なお、振動発生源４を取付材２１にロック固定してもよい。
【００３２】
ボイスコイルモータのボビン４４をバンパー２０の背面に近接配置し、ボイスコイルモータ４０への通電時にボビン４４がバンパー２０の背面を叩き、振動法で警報音を発生させている。
他の構成は第一実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００３３】
前記のように、第一実施形態では、車体内部に搭載する電気接続箱に振動発生源４を付設し、車体を振動させて警報音を発生させているが、第二実施形態では車体外面に配置するバンパー２０を振動させて警報音を発生させている。よって、自動車の周辺の歩行者への警報音の伝達距離が近くなるため、発生させる警報音の音量を小さくすることができる。
【００３４】
なお、バンパーに振動発生源を取り付けて、バンパーを警報音の音源とする代わりに、自動車のリア側外面に搭載するライセンスナンバープレートの取付材に振動発生源４を付設し、バンパーと同様に振動をさせて、警報音を発生させてもよい。また、自動車の前端のバンパーと後端のライセンスナンバープレートの両方に振動発生源を取り付けてもよく、後退時にリア後端のライセンスナンバープレートを振動させて警報音を発生させてもよい。
【００３５】
なお、本発明は前記実施形態に限定されず、振動発生源としてボイスコイルモータに代えて、ピエゾ素子を含む圧電素子を用いた機構、超磁歪材料を用いた機構でもよい。また、ボイスコイルモータのボビンで金属板部材を叩く代わりに樹脂部材を叩いて振動させてもよい。本発明は発明の要旨を逸脱しない範囲の全ての実施形態が含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１  電動自動車
２  電気接続箱
３  ケース
３ａ  底壁
３ｂ、３ｃ  ブラケット
４  振動発生源
５  電子制御ユニット（ＥＣＵ）  
６  ワイヤハーネス
８  車速センサ
２０  バンパー
２１  取付材
４０  ボイスコイルモータ
４４  ボビン
４５  コイル
Ｂ  車体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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