(57)【要約】【課題】複数の警報音の同時吹鳴時における音圧低下を防止した車両用警報音発生装置を提供すること。【解決手段】車両用警報音発生装置１０は、複数の入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎから入力される吹鳴周波数信号を合成する加算回路１１と、加算回路１１の出力を増幅する増幅回路１２と、増幅回路１２の出力電圧で駆動されるスピーカ１３と、複数の入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎと加算回路１１の間に設けられた緩衝増幅回路１４と、を備えている。それにより、複数の警報音の同時吹鳴時におけるスピーカ１３の音圧低下を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力端子から入力される吹鳴周波数信号を合成する加算回路と、
前記加算回路の出力を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力電圧で駆動されるスピーカと、
前記複数の入力端子と前記加算回路の間に設けられた緩衝増幅回路と、
を備えたことを特徴とする車両用警報音発生装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用警報音発生装置において、
前記緩衝増幅回路は複数の増幅部を有し、
前記複数の増幅部は、各々、前記複数の入力端子のうちの１つの入力端子に接続された増幅素子と、該増幅素子の出力に接続されたボルテージフォロアを含むことを特徴とする車両用警報音発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用警報音発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートベルトの締め忘れや半ドア等を車両に乗り降りする人に知らせる警報音を発生する車両用警報音発生装置は、２つ以上の警報音を吹鳴させる場合、各吹鳴音用のブザーと駆動回路とを複数用意する必要があった（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図４は、このような従来の車両用警報音発生装置の構成例を示す回路図である。図４に示す車両用警報音発生装置は、抵抗Ｒ１およびＲ２とトランジスタＴｒ１とから構成される駆動回路を必要個数用意し、トランジスタＴｒ１のコレクタと＋Ｖｃｃ電源の間にそれぞれ接続されたブザーＢＺ１，ＢＺ２，・・・ＢＺｎを、マイコン等から入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，・・・，ＩＮｎにそれぞれ入力される異なる吹鳴周波数信号で駆動することにより吹鳴させるものである。
【０００４】
また、従来の警報音発生装置として、複数の吹鳴周波数信号を個別に、またはこれらを合成した合成吹鳴周波数信号として、スピーカ等の警報音発生器に供給するものもある（たとえば、特許文献２参照。）。
【０００５】
図５は、出願人が提案するこのような車両用警報音発生装置の構成例を示す回路図である。図５に示す車両用警報音発生装置は、波形合成回路１、増幅回路２およびスピーカ３を有している。波形合成回路１は、出力端子が抵抗Ｒ３を介して反転入力端子に接続されたオペアンプＯＰ１と、オペアンプ１の非反転入力端子と入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎ間に接続された抵抗Ｒ１と、非反転入力端子と接地間に接続された抵抗Ｒ２とから構成されている。増幅回路２は、コンプリメンタリ接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１およびｐｎｐ型トランジスタＱ２と、抵抗Ｒ４およびＲ５から構成され、その出力端子がカップリングコンデンサＣ１を介してスピーカ３に接続されている。
【０００６】
上述の構成において、入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎのいずれか１つに、吹鳴周波数信号が入力されると、その吹鳴周波数信号でスピーカ３が単音として吹鳴される。また、入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎのうち２つ以上の入力端子に吹鳴周波数信号が同時に入力されると、入力された吹鳴周波数信号が合成され、合成された吹鳴周波数信号でスピーカ３が合成音として吹鳴される。
【特許文献１】特開平０８−１８８０８４号公報（図２）
【特許文献２】実開昭５０−７６７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や図４に示すような車両用警報音発生装置では、車両内にブザー音（音色）の種類を増やそうとした場合、ブザーと駆動回路部品が増え、車両全体での部品占有率が高くなり、コストアップが発生するという問題がある。また、車両用メータ内においては、同時に複数の警報音を吹鳴させる必要がある場合は、警報内容に優先順位を付けて、単音吹鳴で対応している。
【０００８】
また、特許文献２や図５に示すような車両用警報音発生装置では、複数の吹鳴周波数信号を合成した場合に、スピーカ３において単音時の吹鳴音と比べて音圧低下が起こり、車両規格の音圧レベルを満足しないという問題が起こる。
【０００９】
図６は、図５の車両用警報音発生装置の駆動例を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、単音（８００Ｈｚ）、単音（２４００Ｈｚ）および合成音（８００Ｈｚおよび２４００Ｈｚ）駆動時におけるスピーカ３の駆動電圧レベルを示す波形図である。単音（８００Ｈｚ）駆動時および単音（２４００Ｈｚ）駆動時のスピーカ３の駆動電圧は約４．２Ｖであるのに対して、合成音（８００Ｈｚおよび２４００Ｈｚ）駆動時の駆動電圧は約４．３Ｖとなり、合成音駆動時には合成電圧が低下した。それにより、合成音駆動時には、単音駆動時に比べてスピーカ３において音圧低下が生じた。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、複数の警報音の同時吹鳴時における音圧低下を防止した車両用警報音発生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、複数の入力端子から入力される吹鳴周波数信号を合成する加算回路と、前記加算回路の出力を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力電圧で駆動されるスピーカと、前記複数の入力端子と前記加算回路の間に設けられた緩衝増幅回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の発明においては、複数の入力端子から入力される吹鳴周波数信号を合成する加算回路と、加算回路の出力を増幅する増幅回路と、増幅回路の出力電圧で駆動されるスピーカと、複数の入力端子と加算回路の間に設けられた緩衝増幅回路とを備えている。それにより、複数の警報音の同時吹鳴時におけるスピーカの音圧低下を防止することができる。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用警報音発生装置において、前記緩衝増幅回路は複数の増幅部を有し、前記複数の増幅部は、各々、前記複数の入力端子のうちの１つの入力端子に接続された増幅素子と、該増幅素子の出力に接続されたボルテージフォロアを含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明においては、緩衝増幅回路は複数の増幅部を有し、複数の増幅部は、各々、複数の入力端子のうちの１つの入力端子に接続された増幅素子と、該増幅素子の出力に接続されたボルテージフォロアを含む。それにより、複数の警報音の同時吹鳴時における波形合成回路での電圧低下を防ぎ、スピーカの音圧低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、複数の警報音の同時吹鳴時におけるスピーカの音圧低下を防止することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、複数の警報音の同時吹鳴時における波形合成回路での電圧低下を防ぎ、スピーカの音圧低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用警報音発生装置の構成例を示す回路図である。図１に示す車両用警報音発生装置１０は、加算回路１１、増幅回路１２、スピーカ１３および緩衝増幅回路１４を有している。
【００１９】
加算回路１１は、出力端子が抵抗Ｒ３を介して反転入力端子に接続されたオペアンプＯＰ１と、オペアンプ１の非反転入力端子に接続された複数（ｎ個）の抵抗Ｒ１と、非反転入力端子と接地間に接続された抵抗Ｒ２とから構成されている。各抵抗の抵抗値は、たとえば、Ｒ１＝１ｋΩ、Ｒ２＝１００ｋΩ、Ｒ３＝１００ｋΩとされている。
【００２０】
増幅回路１２は、コンプリメンタリ接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１およびｐｎｐ型トランジスタＱ２と、抵抗Ｒ４およびＲ５から構成され、その出力端子がカップリングコンデンサＣ１を介してスピーカ１３に接続されている。
【００２１】
緩衝増幅回路１４は、抵抗Ｒ６〜Ｒ９と、ｎｐｎ型トランジスタＱ３およびＱ４と、オペアンプＯＰ２とから構成される入力増幅部をｎ個有している。ｎは、車両に乗り降りする人にシートベルトの締め忘れを警報したり半ドアを警報したりするのに必要な警報音の数に相当する。
【００２２】
各入力増幅部において、トランジスタＱ３のベースは、入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎのいずれか１つに抵抗Ｒ６を介して接続され、エミッタは接地され、コレクタは抵抗Ｒ７を介して＋Ｖｃｃ電源に接続されている。トランジスタＱ４のベースは、抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ３のコレクタに接続され、エミッタは接地され、コレクタは抵抗Ｒ９を介して＋Ｖｃｃ電源に接続されている。オペアンプＯＰ２は、非反転入力端子がトランジスタＱ４のコレクタに接続され、出力端子が反転入力端子に接続されると共に波形合成回路１の抵抗Ｒ１に接続されている。トランジスタＱ３およびＱ４は、請求項における増幅素子に相当する。また、オペアンプＯＰ２は、高入力インピーダンスおよび低出力インピーダンスを呈するボルテージフォロアを構成している。
【００２３】
上述の構成の警報音発生装置１０において、各入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎのいずれか１つに単音の吹鳴周波数信号が入力され、残りの他の入力端子に入力がされない場合は、入力された吹鳴周波数信号は、入力増幅部のトランジスタＱ３およびＱ４で増幅され、オペアンプＯＰ２に入力される。オペアンプＯＰ２は、出力端子が反転入力端子に直結されているため、非反転入力端子に印加されるトランジスタＱ４の出力電圧が増幅度１で増幅され、そのまま出力電圧として加算回路１１に入力される。
【００２４】
緩衝増幅回路１４で増幅された単音の吹鳴周波数信号は、加算回路１１および増幅回路１２を介してスピーカ１３に供給され、スピーカ１３により単音の警報音として吹鳴される。
【００２５】
次に、各入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎのいずれか２つ以上に、それぞれ単音の異なる吹鳴周波数信号が入力された場合は、入力された各吹鳴周波数信号は、それぞれ、対応する入力増幅部のトランジスタＱ３およびＱ４とオペアンプＯＰ２で増幅され、加算回路１１の抵抗Ｒ１に入力される。
【００２６】
緩衝増幅回路１４で増幅された２つ以上の単音の吹鳴周波数信号は、加算回路１１で加算される。加算回路１１の抵抗Ｒ１の抵抗値（１ｋΩ）に対して緩衝増幅回路１４のボルテージフォロアとして動作するオペアンプＯＰ２の出力インピーダンスは、非常に低い（１００Ω以下）ため、加算回路１１に入力された各吹鳴周波数信号は、加算回路１１の加算点（抵抗Ｒ１の共通接続点）で波形合成されると共に、各吹鳴周波数信号の電圧が減少することなく加算される。そして、加算回路１１で波形合成されかつ電圧が加算された合成吹鳴周波数信号は、増幅回路１２を介してスピーカ１３に供給され、スピーカ１３により合成音の警報音として吹鳴される。
【００２７】
図２は、図１の車両用警報音発生装置の駆動例を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、単音（８００Ｈｚ）、単音（２４００Ｈｚ）および合成音（８００Ｈｚおよび２４００Ｈｚ）駆動時におけるスピーカ１３の駆動電圧レベルを示す波形図である。単音（８００Ｈｚ）駆動時および単音（２４００Ｈｚ）駆動時のスピーカ１３の駆動電圧は約３Ｖであるのに対して、合成音（８００Ｈｚおよび２４００Ｈｚ）駆動時の駆動電圧は約５．９Ｖとなり、合成音駆動時には合成電圧の低下はほとんどなかった。それにより、合成音駆動時のスピーカ１３における音圧低下は生じなかった。
【００２８】
上記構成および動作を行う車両用警報音発生装置１０は、たとえば、図３に示す車両用メータ装置に使用される。
【００２９】
図３に示すように、車両用メータは、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）２１と、ＣＰＵ２１に適正な電源電圧Ｖｃｃを供給する電源回路２２と、イグニッションスイッチ（図示しない）のオンオフ信号をＣＰＵ２１に入力するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２３と、照明制御信号をＣＰＵ２１に入力するためのＩ／Ｆ回路２４と、各種センサ（図示しない）からの車速検出信号（車速パルス信号）、エンジン回転数検出信号、水温検出信号、燃料検出信号、外気温検出信号、Ａ／Ｔシフトポジション信号および各種ウォーニング検出信号を車内ＬＡＮを介してＣＡＮデータ方式でＣＰＵ２１に入力するためのＩ／Ｆ回路２５と、トリップノブスイッチ２６と、外部メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ２７と、ＣＰＵ２１で駆動され走行速度を指示する速度計ムーブメント２８と、ＣＰＵ２１で駆動されエンジン回転数を指示する回転計ムーブメント２９と、ＣＰＵ２１で駆動され水温を指示する水温計ムーブメント３０と、ＣＰＵ２１で駆動され燃料残量を指示する燃料計ムーブメント３１と、ＣＰＵ２１で生成された画面データが供給されるＬＣＤコントローラ３８と、ＬＣＤコントローラ３８で駆動される車両情報等を表示するＬＣＤ３９と、本発明の車両用警報音発生装置１０とを備えている。
【００３０】
車両用警報音発生装置１０の入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎに入力される吹鳴周波数信号は、たとえば、シートベルト装着警告信号、Ａ／Ｔリバース信号、半ドア走行警告信号等としてＣＰＵ２１で生成され、入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎのうち１つのみの入力端子に吹鳴周波数信号が入力されたときは、単音としてスピーカ１３から吹鳴される。また、入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎのうち複数の入力端子に吹鳴周波数信号が入力されたときは、加算回路１１において電圧低下することなく合成され、スピーカ１３から複数の吹鳴周波数信号が同時に音圧低下なしに吹鳴される。
【００３１】
車両用警報音発生装置１０は、ＣＰＵ２１から入力端子ＩＮ１〜ＩＮｎに入力される複数の吹鳴周波数信号を組み合わせることができ、たとえば「ピンポーン」等の音色や、ド、レ、ミの音階の異なる音色や、和音に相当する音色などを組み合わせることができる。吹鳴周波数信号は、スピーカ１３の可聴周波数特性範囲内の任意の１つまたは複数の周波数とすることができる。また、ＣＰＵ２１より、音楽に相当する音色データを車両用警報音発生装置１０に供給して、スピーカ１３より奏でることもできる。
【００３２】
以上説明したように本発明によれば、加算回路の前段に緩衝増幅回路を設けたので、複数の警報音の同時吹鳴時における加算電圧の低下を防ぎ、それによりスピーカの音圧低下を防止することができ、単音吹鳴時と同等な音圧でそれぞれ吹鳴させることができる。また、警報音吹鳴手段を１つのスピーカとしているので、車両内のブザーと駆動回路部品点数を削減することができ、車両全体の部品占有面積の削減とコストダウンが見込める。また、合成により複数の吹鳴周波数の同時吹鳴が可能になっているので、同時に複数の警報音が吹鳴でき、複数の注意をユーザーに促すことができる。さらに、任意の周波数のみの吹鳴や音楽も奏でることができるため、警報音のバリエーションを増やすことができると共に、警報音以外に新たに発展した音情報の利用が期待できる。
【００３３】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用警報音発生装置の構成例を示す回路図である。
【図２】図１の車両用警報音発生装置の駆動例を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、単音（８００Ｈｚ）、単音（２４００Ｈｚ）および合成音（８００Ｈｚおよび２４００Ｈｚ）駆動時におけるスピーカの駆動電圧レベルを示す波形図である。
【図３】図１の車両用警報音発生装置を適用した車両用メータの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】従来の車両用警報音発生装置の構成例を示す回路図である。
【図５】出願人が提案する車両用警報音発生装置の構成例を示す回路図である。
【図６】図５の車両用警報音発生装置の駆動例を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、単音（８００Ｈｚ）、単音（２４００Ｈｚ）および合成音（８００Ｈｚおよび２４００Ｈｚ）駆動時におけるスピーカの駆動電圧レベルを示す波形図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  車両用警報音発生装置
１１  加算回路
１２  増幅回路
１３  スピーカ
１４  緩衝増幅回路
Ｑ３，Ｑ４  トランジスタ（増幅素子）
ＯＰ２  オペアンプ（ボルテージフォロア）
【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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