(57)【要約】【課題】車両下方へ向けて超音波を放射するパラメトリックスピーカにおいて、路面状態に関わらず、車外において所望の音圧を得る。【解決手段】超音波スピーカ２から車両下方へ向けて放射された超音波を、超音波スピーカ２の下方に配置したアンダーカバー３で反射させて、車両前方へ向ける。アンダーカバー３における傾斜部３ａの表面（反射面）は、路面に関わらず一定であるため、常に安定して超音波を車両前方へ向けて反射することができる。これにより、路面状態が変化しても、車外において常に所望の音圧を得ることができる。また、超音波スピーカ２の放射口が下方へ向くため、車両走行風に伴う雨水が超音波スピーカ２の内部に浸入する不具合を回避できる。さらに、アンダーカバー３を超音波の拡散板として用いる場合であっても、路面状態に関わらず常に安定して超音波を拡散できる。【選択図】  図１
2012153305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通報音によって車両の存在を知らせる車両接近通報装置において、
この車両接近通報装置は、通報音を超音波変調してなる超音波を車外へ向けて放出するパラメトリックスピーカ（１）を備え、
このパラメトリックスピーカ（１）は、
車両下方へ向けて超音波を放射可能な超音波スピーカ（２）と、
この超音波スピーカ（２）の下方に配置され、前記超音波スピーカ（２）から下方へ向けて放射された超音波を車外へ向けて反射させるアンダーカバー（３）と、
を備えることを特徴とする車両接近通報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両接近通報装置において、
前記アンダーカバー（３）は、前記超音波スピーカ（２）から放射された超音波の反射方向をコントロールする反射制御部（３ａ、３ｂ）を有することを特徴とする車両接近通報装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両接近通報装置において、
前記車両は、バンパー（６）の下部に車両走行風の取入れを行なうアンダー開口部を有し、
前記アンダーカバー（３）で反射した超音波は、前記アンダー開口部に配置されたアンダーグリル（７）の隙間から車両前方に向けて放出されることを特徴とする車両接近通報装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両接近通報装置において、
前記超音波スピーカ（２）は、車両下方のみに超音波を放射することを特徴とする車両接近通報装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両接近通報装置において、
前記超音波スピーカ（２）は、超音波の放射方向を、車両前方または車両下方に切り替える切替手段（２１）を備えることを特徴とする車両接近通報装置。
【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接近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、通電により回転動力を発生する電動モータによって走行が可能な車両に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通報音により車両の存在を知らせる車両接近通報装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の車両接近通報装置は、ダイナミックスピーカを用いて通報音を発生するものである。
一方、車両接近通報装置として、指向性が強く、且つ車両から離れた場所で通報音を発生させるパラメトリックスピーカを用いることが考えられる。
パラメトリックスピーカは、「可聴音（通報音）の波形信号」を超音波変調して超音波スピーカから放射させるものであり、超音波スピーカから放射された超音波（耳に聞こえない音波）に含まれる変調成分が伝播途中の空気中で自己復調されることで、車両から離れた場所で可聴音（通報音）を発生させるものである。
【０００３】
パラメトリックスピーカにおいて、路面に向けて超音波を放射する技術が提案されている（周知の技術ではない）。
路面に向けて超音波を放射することで、路面上に存在するアスファルト等の凹凸によって指向性の強い超音波を広く拡散させ、広い範囲に通報音を発生させることができる。
【０００４】
しかし、路面の状態は一定ではなく、表面の滑らかな路面や、表面の粗い路面など、種々の路面が存在する。
このため、路面を超音波の反射手段として利用する場合、路面で反射した超音波の音圧は、路面の状態によって変化してしまう。即ち、路面状態が変化することで、車外において所望の音圧が得られなくなる不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８９１７５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、車両下方へ向けて超音波を放射するパラメトリックスピーカにおいて、路面状態に関わらず、車外において所望の音圧を得ることのできる車両接近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の手段の車両接近通報装置は、超音波スピーカから下方へ向けて放射された超音波を、超音波スピーカの下方に配置されたアンダーカバーで反射させて、車外へ向けるものである。
アンダーカバーにおける超音波の反射面は、路面に関わらず一定であるため、常に安定して超音波を反射することができる。これにより、路面状態が変化しても、車外において常に所望の音圧を得ることができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段のアンダーカバーは、超音波スピーカから放射された超音波の反射方向を形状等によってコントロールする反射制御部を有する。
この反射制御部により、所望の方向へ、所望の音圧を発生させることが可能になる。
具体的には、
（ｉ）反射制御部の傾斜方向によって超音波の放射方向をコントロールすることができ、（ｉｉ）反射制御部を凸形の曲面形状に設けることによって超音波の拡散方向をコントロールすることができ、
（ｉｉｉ）反射制御部を凹形の曲面形状に設けることによって超音波の収束具合をコントロールすることができる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段は、バンパーの下側に配置されたアンダーグリルの隙間を活用して、アンダーカバーで反射した超音波を車両前方に向けて放出するものである。
【００１０】
〔請求項４の手段〕
請求項４の超音波スピーカは、車両下方のみに超音波を放射するものである。
超音波スピーカが下向きに設けられることにより、車両走行風に伴う雨水が超音波スピーカに浸入する不具合を回避することができる。
【００１１】
〔請求項５の手段〕
請求項５の超音波スピーカは、超音波の放射方向を、車両前方または車両下方に切り替える切替手段を備えるものである。
これにより、超音波スピーカから車両前方へ直接放射する状態とは別に、アンダーカバーで超音波の放射をコントロールする状態（超音波の放射方向の変更、超音波の放射範囲の変更等）を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両の前部に搭載された超音波スピーカの説明図である。
【図２】車両接近通報装置の概略図である。
【図３】パラメトリックスピーカの原理説明図である。
【図４】車両の前部に搭載された超音波スピーカの説明図である。
【図５】アンダーカバーの上視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して実施形態を説明する。
車両接近通報装置は、通報音（単音、和音、音楽、音声、擬似エンジン音等）によって車両の存在を知らせるものであり、通報音を超音波変調してなる超音波を車外へ向けて放出するパラメトリックスピーカ１を備える。
このパラメトリックスピーカ１は、
・車両下方へ向けて超音波を放射可能な超音波スピーカ２と、
・この超音波スピーカ２の下方に配置され、超音波スピーカ２から下方へ向けて放射された超音波を車外へ向けて反射させるアンダーカバー３と、
を備える。
なお、アンダーカバー３は、
・エンジンルームの下部、およびフロントグリル５とラジエータの間の空間の下部に装着される既存のものに超音波の反射機能を追加するものであっても良いし、
・超音波の反射のために新規に搭載するものであっても良い。
【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］
図１〜図３を参照して実施例１を説明する。
この実施例の車両Ｓは、電動モータによって車両走行可能な車両走行音が静かな自動車（電気自動車、ハイブリッド車両等）である。
車両Ｓの前部には、図１に示すように、車両走行風（車両走行による車外空気の流れ）によって放熱可能なラジエータや、エアコン用の室外熱交換器（例えば、冷房時に冷媒の凝縮を行なうコンデンサ）などの熱交換器４が搭載される。
【００１６】
車両Ｓの前方には、車両走行風の取入れを行なう前方開口部（熱交換器４に導かれる外気の取入口）が設けられており、この前方開口部はフロントグリル５によって覆われている。
車両Ｓは、バンパー６の下部にも車両走行風の取入れを行なうアンダー開口部が設けられており、このアンダー開口部はアンダーグリル７によって覆われている。
なお、図１における符号８はボンネット（エンジンフード等）である。
【００１７】
車両Ｓは、走行状態に応じて、あるいはセンサによって歩行者を検出した際に、通報音を車外へ放出して、車両Ｓの存在を車両Ｓの周囲に知らせる車両接近通報装置を搭載する。
この車両接近通報装置は、少なくともパラメトリックスピーカ１を用いるものであって、パラメトリックスピーカ１は、超音波を発生する超音波スピーカ２と、この超音波スピーカ２の作動制御を行なう制御回路９とを備えて構成される。
【００１８】
超音波スピーカ２は、人間の可聴帯域よりも高い周波数（２０ｋＨｚ以上）の空気振動を発生させる超音波発生器であり、熱交換器４とフロントグリル５との間に配置されて、超音波を車両下方（具体的には、車両下方で且つ車両後方側）に向けて放射するものである。
具体的に、この実施例の超音波スピーカ２は、熱交換器４とフロントグリル５との間に配置される超音波スピーカハウジング１１と、この超音波スピーカハウジング１１の内側に搭載される複数の圧電スピーカ１２（超音波振動子の一例）とを備えて構成される。
【００１９】
図１に示す超音波スピーカハウジング１１は、複数の圧電スピーカ１２の周囲を覆うダクト部材と、このダクト部材の上部を覆うダクトカバーとで構成される例えば樹脂製のケース部材であり、超音波の放射を行なう放射部（ダクト部材の下端の開口部）が、車両下方で、且つやや車両後方に向けて車両Ｓに固定されるものである。
【００２０】
圧電スピーカ１２は、印加電圧（充放電）に応じて伸縮するピエゾ素子（圧電素子）と、このピエゾ素子の伸縮によって空気に振動を与える超音波振動板とを用いて構成される周知構造のものである。
各圧電スピーカ１２は、超音波スピーカハウジング１１内の上部に固定される支持板１３にスピーカアレイとして搭載される。具体的に、支持板１３は、平板形状を呈する基板であり、この支持板１３の同一平面上に複数の圧電スピーカ１２を集合配置したものである。そして、各圧電スピーカ１２から放射された超音波は、ダクト部材の下端の開口部から、車両下方（具体的には、車両下方で且つ車両後方側）に向けて放射される。
【００２１】
超音波スピーカ２の下方には、図１に示すように、超音波スピーカ２から放射された超音波（具体的には、車両下方で且つ車両後方側に向けて放射された超音波）を、車両前方へ向けて反射させるアンダーカバー３が配置されている。
このアンダーカバー３は、例えば樹脂製であり、超音波スピーカ２から放射された超音波が当たる部分には、超音波スピーカ２から放射された超音波の反射方向を車両前方（具体的には、アンダーグリル７）へ向ける傾斜部３ａ（反射制御部の一例）が設けられている。
また、アンダーカバー３において超音波スピーカ２から放射された超音波が当たる部分は、超音波の振動を吸収しない硬度と質量で設けられるものである。さらに、アンダーカバー３において超音波スピーカ２から放射された超音波が当たる表面は、所定の平滑度に設けられて、反射する超音波の拡散度合を所定値に規制するものである。
【００２２】
（制御回路９の説明）
制御回路９は、図２に示すように、
（ａ）「通報音を成す信号」を発生させる通報音生成部１４と、
（ｂ）「通報音を成す信号」を超音波周波数に変調する超音波変調部１５と、
（ｃ）超音波変調された信号によって超音波スピーカ２を駆動する超音波駆動アンプ１６と、
（ｄ）これらの作動を制御する信号処理部１７と、
を備える。
以下において、制御回路９に搭載される上記（ａ）〜（ｄ）の手段を説明する。
【００２３】
（通報音生成部１４の説明）
通報音生成部１４は、予め保存した「通報音を成す信号（擬似エンジン音、単音、和音、合成音声など：可聴周波数の信号）」を、信号処理部１７の指示により発生するものである。
【００２４】
（超音波変調部１５の説明）
超音波変調部１５は、通報音生成部１４の出力（通報音を成す信号）を、超音波変調するものである。
超音波変調部１５の具体的な一例として、この実施例では、「通報音を成す信号」を所定の「超音波周波数（例えば、２５ｋＨｚ等）における振幅変化（電圧の増減変化）」に変調するＡＭ変調（振幅変調）を用いるものである。
なお、超音波変調部１５はＡＭ変調に限定されるものではなく、「通報音を成す信号」を所定の「超音波周波数におけるパルス幅変化（パルスの発生時間幅）」に変調するＰＷＭ変調（パルス幅変調）など、他の超音波変調技術を用いても良い。
【００２５】
超音波変調部１５による超音波変調の具体例を、図３を参照して説明する。
例えば、超音波変調部１５に入力された「通報音を成す信号」が、図３（ａ）に示す電圧変化であるとする（なお、図中では理解補助のために単一周波数の波形を示すが、限定されるものではない）。
一方、制御回路９の搭載する超音波発振器は、図３（ｂ）に示す超音波周波数で発振するものとする。
【００２６】
すると、超音波変調部１５は、図３（ｃ）に示すように、
（ｉ）「通報音を成す信号」を成す周波数の信号電圧が大きくなるに従い、超音波振動による電圧の振幅を大きくし、
（ｉｉ）「通報音を成す信号」を成す周波数の信号電圧が小さくなるに従い、超音波振動による電圧の振幅を小さくする。
このようにして、超音波変調部１５は、通報音生成部１４から出力された「通報音を成す信号」を超音波周波数の「発振電圧の振幅変化」に変調するものである。
【００２７】
（超音波駆動アンプ１６の説明）
超音波駆動アンプ１６は、超音波変調部１５で変調された超音波信号に基づいて各圧電スピーカ１２を駆動するものであり、各圧電スピーカ１２の印加電圧（充放電状態）を制御することで、各圧電スピーカ１２から「通報音を成す信号」を変調した超音波を発生させるものである。
超音波駆動アンプ１６の具体的な一例を示すと、この実施例の超音波駆動アンプ１６は、プッシュプルのアナログアンプ（例えば、Ｂ級アンプ）であり、超音波変調部１５から出力された超音波信号の電圧の増減を増幅して各圧電スピーカ１２に印加するものである。
【００２８】
（信号処理部１７の説明）
信号処理部１７は、例えば車両Ｓに搭載されるＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）から通報音作動信号（作動指示信号）が与えられることで通報音を発生させるものである。
具体的に、ＥＣＵが通報音作動信号を発生する一例を説明すると、
（ｉ）車両Ｓの運転状態が所定の運転状態の時（通報音の発生が要求される走行状態の時：例えば、車速２０ｋｍ／ｈ以下の車両走行時など）に、通報音作動信号を信号処理部１７に与える、
（ｉｉ）あるいは、車両Ｓの走行中で、車両Ｓの走行方向に人の存在が「人の認知システム（図示しない）」によって確認された場合に、通報音作動信号を信号処理部１７に与えるものである。
そして、信号処理部１７は、ＥＣＵから通報音作動信号が与えられることで、パラメトリックスピーカ１を作動させて、パラメトリックスピーカ１によって車両前方に「通報音」を発生させるものである。
【００２９】
（車両接近通報装置の作動）
ＥＣＵ等から信号処理部１７に通報音作動信号が与えられると、信号処理部１７の制御により、超音波スピーカ２は、図３（ｃ）に示すように、「通報音を成す信号」を変調した超音波（聞こえない音波）を車両下方へ向けて放射する。
超音波スピーカ２から放射された超音波は、下方に配置されたアンダーカバー３の傾斜部３ａに当たって反射し、アンダーグリル７の隙間を通って車両前方へ向けて放射される。
【００３０】
車両前方へ放射された超音波は、図３（ｄ）に示すように、空気中を超音波が伝播するにつれて、空気の粘性等によって波長の短い超音波が歪んで鈍（なま）される。
その結果、図３（ｅ）に示すように、伝播途中の空気中において超音波に含まれていた振幅成分が自己復調され、結果的に超音波の発生源（超音波スピーカ２を搭載する車両Ｓ）から離れた車両前方において「通報音」が再生される。
【００３１】
（実施例１の効果１）
この実施例の車両接近通報装置は、上述したように、超音波スピーカ２から下方へ向けて放射された超音波を、超音波スピーカ２の下方に配置したアンダーカバー３で反射させて、車両前方へ向けるものである。
アンダーカバー３において超音波の反射を行なう傾斜部３ａの表面は、路面に関わらず一定であるため、常に安定して超音波を車両前方へ向けて反射することができる。これにより、路面状態が変化しても、車外において常に所望の音圧を得ることができる。
【００３２】
（実施例１の効果２）
この実施例の超音波スピーカ２は、上述したように、車両下方のみに超音波を放射するものである。
これにより、車両走行風に伴う雨水が超音波スピーカ２の内部に浸入する不具合を回避することができ、各圧電スピーカ１２の防水性を高めることができる。この結果、各圧電スピーカ１２の雨水による故障を防ぐことができる。
【００３３】
［実施例２］
図４、図５を参照して実施例２を説明する。なお、この実施例２において上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記実施例１の超音波スピーカ２は、車両下方のみに超音波を放射し、アンダーカバー３で反射した超音波のみが車外へ放出される例を示した。
【００３４】
これに対し、この実施例２の超音波スピーカ２は、超音波の放射方向を、車両前方または車両下方に切り替える切替手段２１を備えるものである。
これにより、
（ｉ）超音波スピーカ２から車両前方へ直接放射する状態（フロントグリル５の隙間から超音波を放射する状態）と、
（ｉｉ）アンダーカバー３の反射によって超音波の放射をコントロールする状態（超音波の放射方向の変更、超音波の放射範囲の変更等：アンダーグリル７の隙間から超音波を放射する状態）と、
を切り替えることができる。
【００３５】
具体的に、切替手段２１を説明する。
この実施例２の超音波スピーカハウジング１１は、
（ｉ）車両前方へ向けて超音波を放射する前方放射口２２と、
（ｉｉ）車両下方へ向けて超音波を放射する下方放射口２３と、
を備える。
【００３６】
また、超音波スピーカハウジング１１には、下方放射口２３を開閉するドア２４が設けられている。このドア２４は、信号処理部１７により制御される電動アクチュエータ（例えば、電動モータ等）によって作動するものであり、
（ｉ）ドア２４が下方放射口２３を閉じる状態では、各圧電スピーカ１２から放射された超音波がドア２４に反射して前方放射口２２から車両前方へ向けて放射され、
（ｉｉ）ドア２４が下方放射口２３を開く状態では、各圧電スピーカ１２から放射された超音波が下方放射口２３から下方に配置されたアンダーカバー３に向けて放射される。
【００３７】
なお、信号処理部１７は、ドア２４の開閉制御の一例として、
（ｉ）通報音の発生を行なう運転状態で、且つ所定車速（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上においてドア２４によって下方放射口２３を閉じる制御を行ない、
（ｉｉ）通報音の発生を行なう運転状態で、且つ所定車速未満においてドア２４によって下方放射口２３を開く制御を行なうものである。
【００３８】
アンダーカバー３において超音波が当たる部分には、超音波スピーカ２から放射された超音波を拡散して車両前方（具体的には、アンダーグリル７）へ向ける拡散傾斜部３ｂ（反射制御部の一例）が設けられている。
拡散傾斜部３ｂは、例えば凸形の曲面形状を成す円錐部であり、拡散傾斜部３ｂに当たった超音波を予め設定した所定方向に拡散して反射させるものである。
【００３９】
上記の構成を採用することにより、ドア２４を切り替えることで、車外に放出される超音波の放射範囲を切り替えることができる。
具体的には、
（ｉ）車速が速い状態（例えば、１０ｋｍ／ｈ以上）では、車両前方の離れた場所に通報音を発生させることができ、
（ｉｉ）車速が遅い状態（例えば、１０ｋｍ／ｈ未満）では、車両前方の広い範囲に通報音を発生させることができる。
なお、この実施例では、切替手段２１を車速により切り替える例を示したが、他の車両運転状態に応じて切り替えるように設けても良い。
【符号の説明】
【００４０】
１  パラメトリックスピーカ
２  超音波スピーカ
３  アンダーカバー
３ａ  傾斜部（反射制御部）
３ｂ  拡散傾斜部（反射制御部）
５  フロントグリル
６  バンパー
７  アンダーグリル
２１  切替手段
Ｓ  車両
【図１】
2012153305.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012153305.tif 000007