(57)【要約】【課題】  報知音の音圧をより高めることができる発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置を提供する。【解決手段】  本発明の発音装置１０は、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板１１と、振動板１１に面外振動を与えるアクチュエータ１２と、振動板１１が固定されるとともにアクチュエータ１２を内部に収納する筐体１３と、を備えており、振動板１１は、筐体１３に固定された本体部２０と、本体部２０よりも低い剛性の低剛性部２２を介して本体部２０と面内方向に区画された振動部２１と、を備えている。【選択図】      図３
2013005328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する発音装置であって、
面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、
前記振動板に面外振動を与えるアクチュエータと、
前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、
前記振動板は、前記筐体に固定された本体部と、前記本体部よりも低い剛性の低剛性部を介して当該本体部と面内方向で区画された振動部と、を備えていることを特徴とする発音装置。
【請求項２】
前記低剛性部は、前記振動部の全周を囲む形状である請求項１に記載の発音装置。
【請求項３】
前記低剛性部は、前記本体部よりも薄肉に形成されている請求項１又は２に記載の発音装置。
【請求項４】
前記振動部には、前記振動部の面外方向に曲げられかつ前記振動部の法線軸回りに環状とされた環状曲げ部が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の発音装置。
【請求項５】
車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する車両存在報知装置であって、
前記報知音を発生させるための信号を出力する信号処理部と、
前記信号処理部から出力された信号に基づいて報知音を発生する発音部と、
前記車両の走行状態に基づいて前記信号処理部を制御する制御部と、を備え、
前記発音部は、
面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、
前記振動板に面外振動を与えるアクチュエータと、
前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、
前記振動板は、前記筐体に固定された本体部と、前記本体部よりも低い剛性の低剛性部を介して当該本体部と面内方向で区画された振動部と、を備えていることを特徴とする車両存在報知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車、又はハイブリッド自動車等の車両の接近を歩行者等に報知するために用いられる発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車又はハイブリッド自動車等の静粛車両の接近報知音を出力するためのものではないが、磁歪素子を有する磁歪アクチュエータを用いた車両用発音体システムが、例えば下記特許文献１に開示されている。当該システムにおいては、車両の外殻金属板（乗降用ドア、ボンネットドア、又はトランクドア等）に磁歪アクチュエータが取り付けられている。そして、磁歪アクチュエータの駆動によって外殻金属板を振動させることにより、車両の後進や右左折等を報知するための所定の報知音が外殻金属板から出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４４１８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された車両用発音体システムでは、車両の外殻金属板を振動体としているため、車種ごとに音質や、音程、音量等が変動し、適切な音質等とするために車種ごとに個別の調整が必要となる。
そこで、報知音を出力するための振動板と、振動板を振動させるためのアクチュエータとを備えた発音装置を、車両に配置することが考えられる。発音装置が専用の振動板を備えていれば、異なる車種ごとに調整することなく、自装置の振動板に合わせて適切な音質、音程、音量に設定することができる。
【０００５】
ここで、前記発音装置は、一面に設けられた開口部を塞ぐように前記振動板が固定されるとともに内部にアクチュエータを収納する箱状の筐体を備えている場合がある。このような発音装置において、例えば、前記振動板の端部周縁が前記開口部の周縁全周に亘って固定されているとすると、振動板の固定されている部分の周辺では振動が制限され、出力される報知音の音圧が比較的低い値でしか得られない場合がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、報知音の音圧をより高めることができる発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する発音装置であって、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、
前記振動板に面外振動を与えるアクチュエータと、前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、前記振動板は、前記筐体に固定された本体部と、前記本体部よりも低い剛性の低剛性部を介して当該本体部と面内方向で区画された振動部と、を備えていることを特徴としている。
【０００８】
上記のように構成された発音装置によれば、振動板が、本体部と低剛性部を介して区画された振動部を備えているので、本体部が筐体に固定されていても、前記低剛性部によって、振動部が振動するのを制限しようとする本体部による拘束力が適度に緩和される。この結果、振動部を効果的に振動させることができ、発生する報知音の音圧をより高めることができる。
【０００９】
（２）上記発音装置において、前記低剛性部は、前記振動部の全周を囲む形状であることが好ましい。この場合、振動部に対する本体部による拘束力をより効果的に緩和することができ、この結果、さらに報知音の音圧を高めることができる。
【００１０】
（３）また、前記低剛性部は、前記本体部よりも薄肉に形成されていることが好ましく、この場合、低剛性部を容易に形成できるとともに、本体部に対して確実に低い剛性に設定することができる。
【００１１】
（４）また、振動板は、振動部から報知音を発生するが、この振動部の表面積を増加させれば、さらに報知音の音圧を高めることができる。従って、前記振動部には、前記振動部の面外方向に曲げられかつ前記振動部の法線軸回りに環状とされた環状曲げ部が形成されていてもよい。
【００１２】
（５）また、本発明は、車両に搭載されて当該車両の存在を報知するための報知音を発生する車両存在報知装置であって、前記報知音を発生させるための信号を出力する信号処理部と、前記信号処理部から出力された信号に基づいて報知音を発生する発音部と、前記車両の走行状態に基づいて前記信号処理部を制御する制御部と、を備え、前記発音部は、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板と、前記振動板に面外振動を与えるアクチュエータと、前記振動板が固定されるとともに前記アクチュエータを内部に収納する筐体と、を備え、前記振動板は、前記筐体に固定された本体部と、前記本体部よりも低い剛性の低剛性部を介して当該本体部と面内方向で区画された振動部と、を備えていることを特徴としている。
【００１３】
上記のように構成された車両存在報知装置によれば、振動部を効果的に振動させることが可能となり、報知音の音圧をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の通り、本発明の発音装置、及びこれを用いた車両存在報知装置によれば、報知音の音圧をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る車両存在報知装置が搭載された車両を示した模式図である。
【図２】本実施の形態に係る車両存在報知装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、発音装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、発音装置の断面図である。
【図４】図３（ｂ）中の要部を拡大した断面図である。
【図５】アクチュエータの内部構造を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係る発音装置を示す図であり、（ａ）は振動板側から正面視したときの図、（ｂ）は振動板の要部断面図である。
【図７】（ａ）は、低剛性部の他の態様を示した外観図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、低剛性部の他の態様を示した断面図である。
【図８】本発明の第三の実施形態に係る発音装置を示す図であり、（ａ）は、発音装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、発音装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔第一の実施形態〕
〔装置の全体構成〕
図１は、本発明の第一の実施形態に係る車両存在報知装置が搭載された車両を示した模式図である。図中、車両Ｃは、電気自動車又はハイブリッド自動車等の低速走行時に無音又は微量音となる自動車である。
車両存在報知装置１は、例えば、ラジエータグリルの内側に取り付けられている発音装置１０と、この発音装置１０に接続された制御部２とを備えている。
発音装置１０は、制御部２の制御に基づいて、車両Ｃが一定速度（例えば、時速２０ｋｍ）以下の低速走行の時に所定の報知音を発生する。
発音装置１０が発生する報知音としては、例えば、擬似的なエンジン音、擬似的なタイヤノイズ音、又は所定の電子音等、車両Ｃの存在を歩行者等の報知対象に報知し得る任意の警告音である。
【００１７】
なお、発音装置１０は、車両Ｃの前方に加えて後方に取り付けられていてもよい。この場合、車両Ｃの前進時には前方の発音装置から報知音が出力され、車両Ｃの後進時には後方の発音装置から報知音が出力される。
さらに、発音装置１０は、車両Ｃの四隅（右前方、左前方、右後方、左後方）それぞれに取り付けられていてもよい。この場合、車両Ｃの進行方向に応じて、対応する発音装置１０から報知音が出力される。例えば、車両Ｃが直進する場合には、右前方及び左前方の発音装置１０から報知音が出力され、車両Ｃが右後方に進行する場合には、右後方の発音装置１０から報知音が出力される。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る車両存在報知装置１の全体構成を概略的に示すブロック図である。上述のように、車両存在報知装置１は、制御部２と、発音装置１０とを備えている。制御部２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等からなる制御装置４（制御部）と、音源５ａ及びアンプ５ｂを有する信号処理装置５（信号処理部）とを備えている。
【００１９】
制御装置４は、車両Ｃの走行状態に基づいて報知音に関する制御を行う。制御装置４は、車両Ｃに搭載された当該車両Ｃの走行速度を検出する車速センサ３と接続されており、車速センサ３の出力より走行速度を認識することができる。制御装置４は、車速センサ３の出力から認識される車両Ｃの走行速度に基づいて、報知音を発生させるか否かを決定し、さらに発生させる場合には、上述の種々の報知音の中から発生させるべき報知音を特定する。報知音を特定すると、制御装置４は、特定した報知音を発音装置１０に発生させるための信号を信号処理装置５に生成させる。
【００２０】
信号処理装置５は、音源５ａによって、制御装置４が特定した報知音を発生させるための信号を生成する。また、信号処理装置５は、生成した信号をアンプ５ｂによって増幅し、発音装置１０に出力する。
発音装置１０は、増幅された信号が与えられると、この信号に基づいて報知音を発生する。
【００２１】
〔発音装置の構成〕
図３は、発音装置１０を示す図であり、（ａ）は、発音装置１０の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、発音装置１０の断面図である。図に示すように、発音装置１０は、外観形状が箱形の装置であり、振動板１１と、振動板１１に面外振動を与えるためのアクチュエータ１２と、アクチュエータ１２を内部に収納する筐体１３とを備えている。
【００２２】
筐体１３は、矩形状の底板１４と、底板１４の周端から立設された四枚の壁板１５とで構成された箱状の部材であり、一面に開口部１６を有している。筐体１３を構成する各板１４，１５は、例えば、アルミニウム合金で形成されている。
【００２３】
振動板１１は、筐体１３に固定されて当該筐体１３の開口部１６を塞いでいる板状の部材であり、例えば、アルミニウム合金で形成されている。
振動板１１は、開口部１６の外形にほぼ一致する寸法に形成されており、その周縁部を筐体１３の壁板１５の端面１５ａに当接させた状態で、ボルトや接着剤等によって固定されている。従って、振動板１１は、外部に露出した状態で筐体１３に固定されている。
また、振動板１１は、筐体１３に固定された周縁部を含む本体部２０と、アクチュエータ１２から面外振動が与えられる振動部２１とに区画されている。
振動部２１は、本体部２０よりも低い剛性とされた低剛性部２２を介して本体部２０と面内方向で区画されている。
【００２４】
振動部２１は、振動板１１の中央においてほぼ円形となる範囲を、低剛性部２２によって区画されている。よって、振動板１１において、振動部２１及び振動部２１を区画する低剛性部２２以外の部分が本体部２０となる。
低剛性部２２は、振動部２１の全周を囲む形状に形成されている。従って、振動部２１は、本体部２０との間に低剛性部２２を介在した状態で本体部２０に繋がっている。
【００２５】
図４は、図３（ｂ）中の要部を拡大した断面図である。
図４に示すように、本体部２０と振動部２１との境界に形成されている低剛性部２２は、本体部２０の内側縁２０ａから筐体１３の内部方向に延びて、振動部２１の外周縁２１ａに繋がるように形成されている。
低剛性部２２の板厚ｔ１は、本体部２０の板厚ｔ２と比較して、小さい値となっている。すなわち、低剛性部２２は、本体部２０よりも薄肉に形成されることで、本体部２０よりも低い剛性とされている。
【００２６】
振動板１１に振動部２１及び低剛性部２２を形成する方法としては、以下の方法が挙げられる。すなわち、矩形板状のアルミニウム合金の素材に対して、振動部２１の外形と同寸法に設定されたパンチ及びダイを用いてプレス機による絞り加工を行えば、振動部２１及び低剛性部２２が形成された振動板１１を容易に得ることができる。また、この場合、前記パンチと前記ダイとのクリアランスを調整すれば、容易に低剛性部２２の板厚ｔ１を調整することができる。
【００２７】
このように本実施形態では、低剛性部２２が本体部２０よりも薄肉に形成されているので、当該低剛性部２２を容易に形成できるとともに、低剛性部２２の剛性を本体部２０に対して確実に低く設定することができる。
なお、本実施形態において、振動部２１についての板厚は、本体部２０と同じ板厚でもよいし、低剛性部２２と同様、本体部２０よりも薄肉に形成してもよい。
【００２８】
アクチュエータ１２（図３（ｂ））は、固定部材１７によって筐体１３の内部に固定されている。また、アクチュエータ１２は、後述する可動子４５が、振動部２１における、筐体１３の内側に向く内側面に当接した状態で固定されている。
【００２９】
図５は、アクチュエータ１２の内部構造を模式的に示す断面図である。本実施形態では、アクチュエータ１２として超磁歪アクチュエータを採用している。
アクチュエータ１２は、図５に示すように、一端面の中央部に貫通孔が形成された中空円柱状のケース４０と、印加される磁界の強さに応じて軸方向に伸縮する超磁歪素子４１と、超磁歪素子４１の周囲に配置されて磁界を印加する駆動コイル４２と、超磁歪素子４１の上下端に配置されてバイアス磁界を印加する磁石４３，４４と、磁石４３を介して超磁歪素子４１に固定され、ケース４０の貫通穴から頂部が突出し振動部２１に当接している可動子４５と、可動子４５に予加重を付与するコイルばね４６とを備えて構成されている。
【００３０】
アクチュエータ１２は、図示しないハーネスによって制御部２に接続されており、信号処理装置５が出力する信号が与えられると、駆動コイル４２によって超磁歪素子４１に磁界を印加し、当該超磁歪素子４１を伸縮させる。この超磁歪素子４１の伸縮によって可動子４５を軸方向に振動させ、振動板１１の振動部２１に面外振動を与える。
与えられた振動によって、振動板１１の振動部２１は面外振動し、所定の報知音を発生する。
なお、アクチュエータ１２は、信号処理装置５から与えられる信号に応じて振動の態様が調整可能である。これにより、前記信号によって面外振動の態様が調整され、振動部２１が発生する報知音の調整がなされる。
【００３１】
〔効果について〕
本実施形態の発音装置１０は、面外振動が与えられることによって前記報知音を発生する振動板１１と、振動板１１に面外振動を与えるアクチュエータ１２と、振動板１１が固定されるとともにアクチュエータ１２を内部に収納する筐体１３と、を備えており、振動板１１は、筐体１３に固定された本体部２０と、本体部２０よりも低い剛性の低剛性部２２を介して本体部２０と面内方向に区画された振動部２１と、を備えている。
上記のように構成された発音装置１０によれば、振動板１１が、本体部２０と低剛性部２２を介して区画された振動部２１を備えているので、本体部２０が筐体１３に固定されていても、低剛性部２２によって、振動部２１が振動するのを制限しようとする本体部２０による拘束力が適度に緩和される。この結果、振動部２１を効果的に振動させることができ、発生する報知音の音圧をより高めることができる。
【００３２】
また、本実施形態の発音装置１０では、低剛性部２２が、振動部２１の全周を囲む形状であるので、振動部２１に対する本体部２０による拘束力をより効果的に緩和することができ、さらに報知音の音圧を高めることができる。
【００３３】
なお、本実施形態の発音装置１０では、低剛性部２２を本体部２０の内側縁２０ａから筐体１３の内部方向に延びるように形成したが、この低剛性部２２を筐体１３の外部方向に延ばし、振動部２１を本体部２０よりも外側に配置するように設けてもよい。この場合においても、上記同様の効果を得ることができる。
【００３４】
〔第二の実施形態について〕
図６は本発明の第二の実施形態に係る発音装置１０を示す図であり、（ａ）は振動板１１側から正面視したときの図、（ｂ）は振動板１１の要部断面図である。
本実施形態と、第一の実施形態との相違点は、本体部２０と振動部２１との境界に形成されている低剛性部２２が、振動板１１の内外両面にそれぞれ形成された、板厚方向に凹む溝部２２ａによって形成されている点である。
【００３５】
図６に示すように、本実施形態の振動板１１には、筐体１３の内側に向く内側面１１ａ及び筐体１３の外側に向く外側面１１ｂの両面それぞれに環状の溝部２２ａが、内外で互いに位置が一致するように形成されている。
溝部２２ａは、断面Ｖ字形に板厚方向に凹むように形成されている。この溝部２２ａによって、当該溝部２２ａが形成された部分の板厚が本体部２０よりも薄肉となっており、これによって、本体部２０よりも低剛性にされた低剛性部２２を形成している。
【００３６】
本実施形態においても、上記第一の実施形態と同様、溝部２２ａは、プレス加工等によって形成することができるので、振動部２１及び低剛性部２２を備えた振動板１１を容易に形成することができる。
【００３７】
また、本実施形態のように、振動板１１に溝部２２ａを設けることで低剛性部２２を形成する場合、図７（ａ）に示すように、本体部２０と振動部２１との境界に対して断続的に低剛性部２２を形成してもよい。なお、この場合、低剛性部２２は、振動板１１の面内方向において振動部２１を区画することができる程度の円弧寸法に設定される。
【００３８】
また、本実施形態では、断面Ｖ字形の溝部２２ａを形成した場合を示したが、例えば、図７（ｂ）に示すように、溝部２２ａは、断面矩形としてもよいし、図７（ｃ）に示すように、外側面１１ｂ側にのみ溝部２２ａを設けることで、低剛性部２２を形成してもよい。さらに、図７（ｃ）とは逆に、内側面１１ａにのみ溝部２２ａを設けてもよい。
【００３９】
〔第三の実施形態について〕
図８は、本発明の第三の実施形態に係る発音装置１０を示す図であり、（ａ）は、発音装置１０の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、発音装置１０の断面図である。
本実施形態と、第一の実施形態との相違点は、振動部２１に、振動板１１の面外方向である筐体１３の内側方向に曲げられて環状とされた環状曲げ部２３が複数形成されている点である。
【００４０】
これら複数の環状曲げ部２３は、振動部２１の法線軸回りに円筒環状に形成されている。また、複数の環状曲げ部２３は、それぞれ互いに同心に形成されて階段状とされている。
最も内周側に位置する環状曲げ部２３の先端には、本体部２０と平行な板状の平板部２４が設けられている。アクチュエータ１２は、平面部２４に固定されている。
【００４１】
本実施形態の場合、振動部２１には、当該振動部２１の面外方向に曲げられかつ振動部２１の法線軸回りに環状とされた環状曲げ部２３が形成されているので、振動板１１の板面に対して交差する交差面を形成することができ、振動部２１の面積を増加させることができる。この結果、発生する報知音の音圧をより高めることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。例えば、上記各実施形態では、振動部２１は、ほぼ円形にに区画して形成された場合を示したが、楕円形や多角形に区画してもよい。
また、アクチュエータ１２の構成は図５に示した例に限定されるものではなく、任意の構成のアクチュエータを使用することができる。また、上記各実施形態では、アクチュエータ１２を固定部材１７を介して筐体１３側に固定した場合を示したが、振動板１１側に固定することもできる。
【００４３】
本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４４】
１      車両存在報知装置
４      制御装置（制御部）
５      信号処理装置（信号処理部）
１０    発音装置（発音部）
１１    振動板
１２    アクチュエータ
１３    筐体
２０    本体部
２１    振動部
２２    低剛性部
２３    環状曲げ部
【図１】
2013005328.tif 000003
【図２】
2013005328.tif 000004
【図３】
2013005328.tif 000005
【図４】
2013005328.tif 000006
【図５】
2013005328.tif 000007
【図６】
2013005328.tif 000008
【図７】
2013005328.tif 000009
【図８】
2013005328.tif 000010