(57)【要約】【課題】電磁式警報器の音響管にダイナミックスピーカを取り付けても、通報音の指向性を任意にコントロールできる車両存在通報装置を提供する。【解決手段】電磁式警報器１の渦巻状音響管２に圧電スピーカ３を搭載すると、通報音の指向性が渦巻状音響管２のホーン出口αの開口形状と開口方向に支配される。そこで、ホーン出口αとは異なる部位の音響管２に、内外を連通させる連通穴βを設け、ホーン出口αだけでなく、連通穴βからも通報音を放出させる。この連通穴βの位置（連通穴βの開口方向）と数と大きさによって、通報音の放出方向と放出量をコントロールすることができる。即ち、連通穴βを設けることで、通報音の指向性（到達距離）を任意にコントロールすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
警報音発生用の電磁式警報器（１）の音響管（２）に取り付けられ、車両の存在を知らせる通報音を前記音響管（２）を介して車両の外部に発生させるダイナミックスピーカ（３）を用いる車両存在通報装置において、
前記音響管（２）は、当該音響管（２）の管端に設けられるホーン出口（α）とは別の箇所に、内外を連通させる連通穴（β）が設けられることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項２】
警報音発生用の電磁式警報器（１）の音響管（２）に取り付けられ、車両の存在を知らせる通報音を前記音響管（２）を介して車両の外部に発生させるダイナミックスピーカ（３）を用いる車両存在通報装置において、
この車両存在通報装置は、車両に搭載される２つの前記電磁式警報器（１）のそれぞれに前記ダイナミックスピーカ（３）を搭載し、
２つの前記電磁式警報器（１）のそれぞれの前記ダイナミックスピーカ（３）から同一周波数の報知音を発生させることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両存在通報装置において、
前記ダイナミックスピーカ（３）は、前記電磁式警報器（１）において警報音を発生させる警報音発生部（４）とは異なることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両存在通報装置において、
前記ダイナミックスピーカ（３）は、可聴音発生用の圧電スピーカであることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項５】
請求項３または請求項５に記載の車両存在通報装置において、
前記音響管（２）は、渦巻型のホーンであり、
前記ダイナミックスピーカ（３）は、前記警報音発生部（４）の対向位置に配置され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】
通報音により車両の存在を知らせる車両存在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の車両存在通報装置は、可聴音（可聴周波数の音波）を直接発生させるダイナミックスピーカを用いて通報音を発生させるものである。
【０００３】
従来技術は、警報音を発生する警報器（クラクション）とは別に、ダイナミックスピーカを車両に搭載するものであった、このため、ダイナミックスピーカを搭載するスペースを確保する必要があり、車両搭載が悪かった。
一方、車両の接近を知らせる通報音は、警報音とは異なり、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。うるささを抑えるためには、通報音に低音（例えば、６００Ｈｚ以下の音響成分）を混入することが要求される。このように低音を再生するには、ウーファの如く大型のダイナミックスピーカを用いる必要があり、車両搭載性の悪化を招くとともに、コストアップの要因になってしまう。
【０００４】
上記の問題点を解決する手段として、本願発明者らは、警報音を発生するために車両に搭載される電磁式警報器の音響管にダイナミックスピーカを取り付け、通報音を音響管を介して外部に放出させる技術を提案している（周知技術ではない）。
【０００５】
しかし、通報音の指向性（通報音の到達範囲）は、電磁式警報器に設けられる音響管のホーン出口（管端に設けられる音響出口）によって決定されてしまう。このため、音響管にダイナミックスピーカを搭載すると、通報音の指向性がコントロールできなくなる課題が生じる。
即ち、通報音の指向性は、音響管のホーン出口に支配されるため、
（ｉ）通報音の指向性（到達範囲）をコントロールすることができない、
（ｉｉ）通報音の指向性を高めて通報音をより遠くへ飛ばすことができない、
という課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２０１００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の第１の目的は、電磁式警報器の音響管にダイナミックスピーカを取り付けても、通報音の指向性（到達範囲）を任意にコントロールできる車両存在通報装置の提供にある。
本発明の第２の目的は、電磁式警報器の音響管にダイナミックスピーカを取り付けても、通報音の指向性を高めて、通報音をより遠くへ飛ばす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】
【０００８】
上記第１の目的を達成するために、車両存在通報装置は、ホーン出口とは異なる部位の音響管に、音響管の内外を連通させる連通穴を設ける。
これにより、ホーン出口だけでなく、連通穴からも通報音を放出することができる。そして、連通穴の「位置（連通穴の開口方向）」と「数」と「大きさ」によって、通報音の放出方向と放出量をコントロールすることができる。即ち、連通穴の「位置」と「数」と「大きさ」により、通報音の指向性（到達距離）をコントロールすることができる。
【０００９】
上記第２の目的を達成するために、車両存在通報装置は、車両に搭載される２つの電磁式警報器のそれぞれにダイナミックスピーカを搭載し、２つの電磁式警報器のそれぞれのダイナミックスピーカから同一周波数の報知音を発生させる。
すると、各電磁式警報器（音響管）から放出された通報音が空気中で干渉し、音波の幅と幅が空気中で合成することで、通報音の音圧が高まる。即ち、通報音の干渉によって通報音の指向性を高めることができ、通報音をより遠くへ飛ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）圧電スピーカを搭載した電磁式警報器の正面図、（ｂ）圧電スピーカを搭載した電磁式警報器の断面図、（ｃ）音響管の要部を下方から見た上視図である（実施例１）。
【図２】（ａ）連通穴の無い音響管を用いた通報音の到達範囲を示す説明図、（ｂ）連通穴を設けた音響管を用いた通報音の到達範囲を示す説明図である（実施例１）。
【図３】車両存在通報装置の概略図である（実施例１）。
【図４】車両に搭載される２つの電磁式警報器の正面図である（実施例２）。
【図５】１つの電磁式警報器のみで発生した通報音の到達範囲と、２つの電磁式警報器で発生した通報音の到達範囲との比較図である（実施例２）。
【図６】１つの電磁式警報器の音響管のみで発生した通報音の到達距離と音圧の関係と、２つの電磁式警報器の音響管で発生した通報音の到達距離と音圧の関係を示すグラフである（実施例２）。
【図７】車両存在通報装置の概略図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態１の車両存在通報装置は、電磁式警報器１の音響管２に通報音（擬似エンジン音、和音、音声、音楽など）を発生するためのダイナミックスピーカ３を設けたものであり、ホーン出口αとは異なる部位の音響管２に、音響管２内の音を外部に放出する連通穴βを設けたものである。
【００１２】
実施形態２の車両存在通報装置は、車両に搭載される２つの電磁式警報器１のそれぞれにダイナミックスピーカ３を搭載し、それぞれの電磁式警報器１のダイナミックスピーカ３から同一周波数の報知音（擬似エンジン音、和音、音声、音楽など）を発生させるものである。
【実施例】
【００１３】
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。
【００１４】
［実施例１］
図１〜図３を参照して実施例１を説明する。
車両存在通報装置は、通報音（例えば、擬似エンジン音、和音、音声、音楽など）によって車両の存在を車両の周囲の歩行者等に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。
【００１５】
ここで、車両は、警報音を発生する電磁式警報器１を搭載している。
電磁式警報器１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所謂、車両用ホーンであり、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。
【００１６】
電磁式警報器１は、図１（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４と、
・この警報音発生部４の発生した警報音を増強させて外部へ放出する渦巻状音響管２（音響管２の一例）と、
を備えて構成される。
【００１７】
警報音発生部４は、
・通電により磁力を発生するコイル５と、
・コイル５の発生磁力により磁気吸引力を発生する固定鉄心６（磁気吸引コア）と、
・振動板７（ダイヤフラム）の中心部に支持されて固定鉄心６に向かって移動可能に支持される可動鉄心８（可動コア）と、
・コイル５が通電を受けた際にコイル５の通電回路を連続的に断続する電流断続器９と、を備えて構成される。
【００１８】
渦巻状音響管２は、ホーン入口（音響入口）からホーン出口α（音響管の開放端）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である。
そして、警報音発生部４は、渦巻状音響管２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渦巻状音響管２の熱交換器側の面）に取り付けられ、渦巻状音響管２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。
【００１９】
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３（ダイナミックスピーカの一例）と、
・この圧電スピーカ３の作動制御を行なう制御装置１０と、
を備えて構成される。
【００２０】
圧電スピーカ３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＋振動板）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。
具体的に圧電スピーカ３は、印加電圧（充放電）に応じて伸縮変位するピエゾ素子（圧電素子）と、このピエゾ素子の伸縮によって駆動されて空気に疎密波を生じさせる振動板とを用いて構成される。
【００２１】
制御装置１０は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から車両情報が入力されるものであり、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、圧電スピーカ３から通報音を発生させるものである。
【００２２】
制御装置１０は、図３に示すように、
・「車両の運転状態が通報音の発生条件に適合しているか否か」を判定する作動判定手段１１と、
・この作動判定手段１１が「車両の運転状態が通報音の発生条件に適合している」と判定した場合に、「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１２と、
・この通報音生成手段１２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３を駆動する駆動アンプ１３と、
を備える。
【００２３】
作動判定手段１１は、例えば、車速が所定速度（例えば、２０ｋｍ／ｈ）以下の車両走行時に、車両の運転状態が通報音の発生条件に適合していると判断して、通報音生成手段１２を作動させるものである（実施例説明のための具体的な一例であって、限定されるものではない）。
【００２４】
通報音生成手段１２は、通報音生成プログラム（音響ソフト）によって設けられ、作動判定手段１１から作動指示が与えられると、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。
【００２５】
駆動アンプ１３は、通報音生成手段１２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３を駆動する増幅手段（例えば、Ｂ級アンプ、あるいはＤ級アンプ等のパワーアンプ）であり、圧電スピーカ３の印加電圧（ピエゾ素子の充放電状態）を制御することで、圧電スピーカ３から「通報音を成す音波（可聴音）」を発生させるものである。
【００２６】
ここで、圧電スピーカ３は、図１（ｂ）に示すように、警報音発生部４と対向して渦巻状音響管２に取り付けられるものであり、圧電スピーカ３の放出する通報音を渦巻状音響管２の中心部に放出するように設けられる。
このように設けることにより、圧電スピーカ３の放出する通報音は、渦巻状音響管２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３の発生した低音を渦巻状音響管２によって増幅させて渦巻状音響管２の外部に放出することができる。
【００２７】
一方、渦巻状音響管２のホーン出口αは、車両前方へ向けて開口し、警報音を車両前方へ飛ばすように設けられる。
このため、圧電スピーカ３で発生させた通報音の指向性（通報音の到達範囲）も、渦巻状音響管２のホーン出口αによって決定されてしまう。このように、ホーン出口αのみから通報音を発生させた場合の指向性（通報音の到達範囲）の具体例を、図２（ａ）の実線Ａに示す。
【００２８】
このように、渦巻状音響管２に圧電スピーカ３を搭載すると、通報音の指向性がコントロールできなくなる課題が生じる。具体的には、通報音の指向性が渦巻状音響管２のホーン出口αの開口形状と開口方向に支配されるため、通報音の指向性（到達範囲）を任意にコントロールすることができなくなる。
【００２９】
そこで、この実施例では、上記の課題を解決する手段として、ホーン出口αとは異なる部位の渦巻状音響管２のホーン途中（管途中）に、内外を連通させる連通穴βを設ける技術を採用している。
これにより、ホーン出口αだけでなく、連通穴βからも通報音を放出することができる。即ち、連通穴βから放出される音波によって指向性を任意にコントロールすることができる。具体的には、連通穴βの「位置（連通穴βの開口方向）」と「数」と「大きさ」によって、通報音の放出方向と放出量をコントロールすることができる。
【００３０】
具体的な一例として、この実施例では、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、渦巻状音響管２のホーン出口αに近い部位のホーン途中の下面に、１つの連通穴βを設けている。
これにより、連通穴βを通過した通報音を、下方の路面で反射させて、車両の周囲へ拡散させることができる。その結果、図２（ｂ）の実線Ｂに示すように、車両の周囲の広い範囲へ通報音を到達させることが可能になる。
【００３１】
（実施例１の効果１）
この実施例１の車両存在通報装置は、圧電スピーカ３によって発生させた通報音を渦巻状音響管２を介して放出するものであるが、上述したように、ホーン出口αとは異なる部位に設けた連通穴βによって、通報音の指向性（到達距離）を任意にコントロールするものである。
この連通穴βは、切削加工等によって、開成する「位置」や「数」や「大きさ」を容易に変更することができる。このため、連通穴βによって通報音の指向性のコントロールを容易に実施することができる。
【００３２】
（実施例１の効果２）
この実施例の車両存在通報装置は、上述したように、通報音を発生させる手段として圧電スピーカ３を採用するものであるが、電磁式警報器１の渦巻状音響管２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。
【００３３】
（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３を用いた。圧電スピーカ３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３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、電磁式警報器１に対する搭載性に優れる。
【００３４】
（実施例１の効果４）
この実施例の圧電スピーカ３は、警報音発生部４の対向位置に配置される。具体的に圧電スピーカ３は、渦巻状音響管２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渦巻状音響管２のフロントグリル側の面）に取り付けられ、渦巻状音響管２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３を警報音発生部４の対向位置に搭載することにより、渦巻状音響管２に対する圧電スピーカ３の搭載性を高めることができる。さらに、渦巻状音響管２に搭載された圧電スピーカ３が、警報音発生部４の作動（警報音の発生作動）を妨げる不具合がない。
【００３５】
［実施例２］
図４〜図６を参照して実施例２を説明する。なお、以下の実施例において、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。
上記の実施例１では、通報音の指向性をコントロールする一例として、通報音の前方への到達距離を抑え、代わりに車両周囲に対する通報音の到達範囲を広げる例を示した。
これに対し、この実施例２は、通報音の指向性をより高め、車両前方への通報音の到達距離を長くするものである。
【００３６】
通常、車両には２つの電磁式警報器１が搭載される。２つの電磁式警報器１からは、異なる周波数の警報音が発生されるものであり、警報音が大音量であっても耳障りにならないように設けられている。
そこで、この実施例の車両存在通報装置は、図４に示すように、車両に搭載される２つの電磁式警報器１のそれぞれに圧電スピーカ３を搭載する。
なお、この実施例２の渦巻状音響管２は、実施例１で開示した連通穴βが設けられていないものである。そして、一方または他方の電磁式警報器１の圧電スピーカ３のみから通報音を発生させた場合の指向性（通報音の到達範囲）の具体例を、図５の一点鎖線Ｃおよび二点鎖線Ｄに示す。
【００３７】
一方、制御装置１０は、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、２つの電磁式警報器１のそれぞれの圧電スピーカ３に同一の駆動信号を与え、それぞれの圧電スピーカ３から同一周波数の報知音を発生させる。
これにより、電磁式警報器１の渦巻状音響管２から放出された通報音が、空気中（主にホーン出口αの向く車両前方）で干渉し、空気中にて音波の幅と幅が空気中で合成することで、通報音の音圧が高まる。
その結果、図５の実線Ｅに示すように、通報音の干渉方向（車両前方）において通報音の指向性を高めることができ、通報音を車両前方へ向けてより遠くまで飛ばすことができる。
【００３８】
この具体例を図６を参照して説明する。
２つの電磁式警報器１の圧電スピーカ３を、それぞれ単独で通報音を発生させた場合（シングル作動させた場合）の距離と音圧の関係を、図６の実線Ｘ、Ｙに示す。
これに対し、２つの電磁式警報器１のそれぞれの圧電スピーカ３から同一周波数の報知音を発生させた場合（ダブル作動させた場合）の距離と音圧の関係を、図６の実線Ｚに示す。
この図６に示す実験結果からも、通報音の指向性を高めて、車両前方に対する通報音の到達距離を長くできることが読み取れる。
【００３９】
［実施例３］
図７を参照して実施例３を説明する。なお、この実施例３は、上記実施例１、２のいずれにも適用可能な技術である。
この実施例の制御装置１０は、圧電スピーカ３だけでなく、警報音発生部４の通電制御も行うものであり、
（ｉ）ホーンスイッチが操作された際には、警報音発生部４（即ち、電磁式警報器１）から大音圧の警報音を発生させ、
（ｉｉ）通報音を発生させる際には、圧電スピーカ３とともに警報音発生部４からも通報音を発生させるものである。
【００４０】
具体的に、警報音発生部４に印加する電圧が閾値より高い「自励電圧（例えば、８Ｖ以上）」の場合は、電流断続器９がコイル５の通電を断続して大きな音圧の警報音を発生する。
そして、制御装置１０は、乗員によってホーンスイッチが操作された際に、警報音発生部４に自励電圧（具体的には１２Ｖのバッテリ電圧）を印加して、電磁式警報器１から大きな音圧の警報音を発生させる。
【００４１】
一方、警報音発生部４に印加する電圧が閾値より低い「他励電圧（例えば、８Ｖ未満）」の場合は、電流断続器９がコイル５の断続動作を行わない。そして、コイル５を他励電圧によるオーディオ信号で駆動すると、オーディオ信号に応じて振動板７が振動してオーディオ信号に応じた音波を発生する。即ち、警報音発生部４がダイナミックスピーカとして機能してスピーカ作動を行う。
そこで、制御装置１０は、通報音を発生させる際に、通報音生成手段１２の出力した「通報音を成す周波数信号」を、上述した駆動アンプ１３とは別の駆動アンプ（スイッチングアンプ等）１４で増幅してコイル５を他励電圧の範囲で通電し、圧電スピーカ３と同時に、警報音発生部４からも通報音を発生させる。
【００４２】
このように、圧電スピーカ３と警報音発生部４の両方から同時に通報音を発生させることで、圧電スピーカ３だけの場合よりも、通報音の音圧を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
上記の実施例では、１つの圧電スピーカ３を音響管２（実施例では渦巻状音響管２）に取り付ける例を示したが、複数の圧電スピーカ３を音響管２に搭載して通報音の発生音圧を高めても良い。
【００４４】
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３を用いる例を示したが、圧電スピーカ３に限定されるものではなく、可聴音を直接放出する他の小型スピーカ（例えば、小型のコーンスピーカ等）であっても良い。
【００４５】
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３）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２（実施例では渦巻状音響管２）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。
【００４６】
警報音発生部４の作動時にダイナミックスピーカも同時に作動させて、警報音の音色（警報音の発生周波数）をダイナミックスピーカの作動によりコントロールしても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１  電磁式警報器
２  渦巻状音響管
３  圧電スピーカ（ダイナミックスピーカ）
α  ホーン出口
β  連通穴
【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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【図７】
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