(57)【要約】【課題】車両用ホーンに搭載した通報音発生用の小型スピーカや駆動アンプが「警報音発生部の発生する圧縮波」によって破損しない車両存在通報装置を提供する。【解決手段】小型スピーカ１を渦巻状音響管４の渦巻中心（ホーン入口β）からズレた位置に設ける。即ち、小型スピーカ１を渦巻状音響管４の音道途中に設ける。具体的には、渦巻状音響管４のうち、警報音発生時における「音密度の粗の範囲」で、且つ「ホーン入口βに近い側」に小型スピーカ１を設ける。これにより、警報音発生部が発生する「警報音を成す高圧縮の圧力波」が小型スピーカ１を直撃するのを防ぐことができ、小型スピーカ１や駆動アンプの破損を防ぎ、結果的に車両存在通報装置の信頼性を高めることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、通報音を車両の外部に発生させる車両存在通報装置において、
この車両存在通報装置は、可聴音周波数よりなる通報音を直接発生する小型スピーカ（１）を備え、
この小型スピーカ（１）は、車両に搭載されて警報音を発生する車両用ホーン（２）の音響管（４）に設けられて、通報音を前記音響管（４）の内部に放出し、通報音を前記音響管（４）を介して車外へ放出するものであり、
前記小型スピーカ（１）を前記音響管（４）の音道途中に設けることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両存在通報装置において、
前記音響管（４）は、渦巻形状を呈する渦巻状音響管（４）であり、
前記小型スピーカ（１）は、前記渦巻状音響管（４）の渦巻中心からズレた位置に設けられ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、
前記小型スピーカ（１）は、警報音を発生させた際、前記音響管（４）の内部において生じる音密度の粗の範囲と密の範囲のうち、前記粗の範囲内に設けられることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両存在通報装置において、
前記小型スピーカ（１）が設けられる前記車両用ホーン（２）の基音周波数ｆＨｚにおける１波長の長さをλｍｍとした場合、
前記小型スピーカ（１）は、前記音響管（４）のホーン入口（β）からλ／４ｍｍ±１５ｍｍ離れた範囲内に設けられることを特徴とする車両存在通報装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両存在通報装置において、
前記小型スピーカ（１）は、可聴音発生用の圧電スピーカ（１）であ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】
一方、車両の存在を周囲に知らせるために発生する通報音は、車両用ホーン（警報器）の発生する警報音とは異なり、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。
うるささを低減する手段として、あるいは擬似エンジン音をリアルなエンジン音に近づける手段として、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。
【０００４】
低音を発生させるには、ウーファの如く振動板（コーン紙等）が大きなダイナミックスピーカを用いる必要がある。
しかるに、ウーファの如く大きなダイナミックスピーカは、車両搭載性が悪く、コストアップの要因になってしまう。
【０００５】
そこで、上記不具合を解決するために、本願発明者等は、車両において警報音を発生させる「車両用ホーンの音響管」に「通報音を直接発生する小型スピーカ（小型のダイナミックスピーカ：所謂マイクロスピーカ）」を取り付け、「小型スピーカによって発生させた通報音」を「車両用ホーンの音響管」を介して車両の外部に発生させる技術を提案した（周知技術ではない）。
これにより、小型スピーカによって発生させた低音を、「車両用ホーンの音響管」によって増幅させて車外に放出することができる。
【０００６】
小型スピーカを車両用ホーンに搭載する場合、音響管のホーン入口に小型スピーカを設けることが考えられる。
具体例として、図５に示すように、小型スピーカ１を渦巻状音響管４の渦巻中心（ホーン入口）に設けることが考えられる。
【０００７】
警報音発生部（車両用ホーンにおける警報音の音波生成部）は、極めて大きな音圧（警報音）を発生させるものであり、渦巻中心（ホーン入口）に「警報音を成す高圧縮（高コンプレッション）の圧力波」を発生させる。
このため、渦巻中心（ホーン入口）に小型スピーカを搭載すると、警報音発生部が発生した「警報音を成す高圧縮の圧力波」が小型スピーカを直撃することになり、小型スピーカが破損したり、小型スピーカの逆起電力によって小型スピーカを駆動するための駆動アンプが破損（故障）する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
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、車両用ホーンに搭載した通報音発生用の小型スピーカや駆動アンプが「警報音発生部の発生する圧縮波」によって破損しない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】
【００１０】
本発明の車両存在通報装置は、音響管の音道途中に小型スピーカを設ける。即ち、小型スピーカが音響管の内部に通報音を放出する箇所を、音響管の音道途中に設ける。
これにより、警報音発生部が発生する「警報音を成す高圧縮の圧力波」が小型スピーカを直撃するのを防ぐことができるため、小型スピーカや駆動アンプの破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）小型スピーカを搭載した車両用ホーンの正面図、（ｂ）小型スピーカの搭載箇所を示す渦巻状音響管の断面図である（実施例）。
【図２】小型スピーカを搭載した車両用ホーンの断面図である（実施例）。
【図３】車両存在通報装置の構成図である（実施例）。
【図４】（ａ）音響管の途中に大気開放孔を設ける説明図、（ｂ）大気開放孔の位置を変化させた場合における警報音の音圧変化を示すグラフである（実施例）。
【図５】小型スピーカを搭載した車両用ホーンの正面図である（背景技術）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して実施形態を説明する。
車両存在通報装置は、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、通報音を車両の外部に発生させるものであり、通報音を直接発生する小型スピーカ１を備える。
この小型スピーカ１は、車両用ホーン２の警報音発生部３とは異なるものであり、車両用ホーン２の音響管４に設けられて、通報音を音響管４（後述する実施例では渦巻状音響管）の内部に放出する。
音響管４に対する小型スピーカ１の搭載箇所（具体的には、小型スピーカ１が音響管４の内部に通報音を放出する箇所）は、音響管４の音道途中であり、警報音発生部３が警報音を発生させた際における「音密度の粗の範囲内」に設けられる。
【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】
車両存在通報装置は、
・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）、
・エンジン車両であっても走行音が静かなコンベ車など、
走行音や停車中が静かな自動車に搭載される。
【００１５】
車両は、警報音を発生する車両用ホーン２（警笛器）を搭載している。
車両用ホーン２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ものであり、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】
車両用ホーン２の形式は限定されるものではないが、具体的な一例として電磁式警報器を用いる例を示す。
この実施例の車両用ホーン２は、図２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３と、
・この警報音発生部３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４（音響管の一例）と、
を備えて構成される。
【００１７】
警報音発生部３の基本構成は周知なものであり、
・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（磁気吸引コア）６と、
・振動板（ダイヤフラム）７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（可動コア）８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４は、ホーン出口（音響出口）α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３は、渦巻状音響管４の一方側（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後側）に取り付けられ、渦巻状音響管４の渦巻中心であるホーン入口（音響入口）βに警報音（具体的には警報音を成す高圧縮の圧力波）を発生させるように設けられている。
【００１９】
なお、この実施例では、図１（ａ）に示すように、渦巻状音響管４のホーン出口αに、渦巻状音響管４から放出する音（即ち、警報音および通報音）を車両前方へ向ける指向性コントロール部材１０を設ける例を示すが、もちろん一例であり、限定されるものではない。
【００２０】
一方、車両存在通報装置は、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際に、通報音（擬似エンジン音、和音、音声、音楽等）を車外へ発生して車両の存在を歩行者へ知らせるものであり、図３に示すように、
・通報音を発生させる小型スピーカ１と、
・この小型スピーカ１を駆動する駆動アンプ１１と、
・この駆動アンプ１１に「通報音を成すオーディオ信号（アナログ信号またはデジタル信号）」を付与する音データ発生部１２を含むマイコン１３（マイクロ・コンピュータの略）と、
を用いて構成される。
【００２１】
マイコン１３は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から車両の走行状態の車両情報（車速信号等）が入力され、車両の存在を知らせる運転条件が成立した際（例えば、車速が２０ｋｍ／ｈ以下の時など）に、音データ発生部１２から駆動アンプ１１に「通報音を成すオーディオ信号」を付与して、小型スピーカ１から通報音を発生させるものである。
【００２２】
駆動アンプ１１は、音データ発生部１２の発生した「通報音を成すオーディオ信号」によって小型スピーカ１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）であり、小型スピーカ１の印加信号を制御することで、小型スピーカ１から「通報音を成す音波（可聴音）」を発生させるものである。
【００２３】
小型スピーカ１は、直径が数センチのマイクロスピーカであり、この実施例では具体的な一例として圧電スピーカを用いたものである。圧電スピーカは、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駆動されて空気に粗密波を生じさせる振動板とを用いて構成される。
具体的に、この実施例に用いられる圧電スピーカは、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。
【００２４】
小型スピーカ１は、振動板の面積が小さいため、空気振動を低い周波数で発生させることが困難（低音の再生が困難）である。
そこで、この実施例では、小型スピーカ１を渦巻状音響管４に搭載し、小型スピーカ１の放出する通報音を渦巻状音響管４の内部に放出し、小型スピーカ１の発生した通報音を、渦巻状音響管４を介して外部へ放出するように設けている。
【００２５】
このように設けることにより、小型スピーカ１が小型であっても、小型スピーカ１の発生した空気の粗密波を渦巻状音響管４が制動し、低周波の空気振動が空振りすることなく低音（音波）として渦巻状音響管４の外部に放出することができる。
このため、小型スピーカ１であっても、低音の発生音圧を高めることができ、結果的に低音を増強した通報音を発生させることが可能になる。
【００２６】
ここで、小型スピーカ１を渦巻状音響管４の渦巻中心（ホーン入口β）に設けることが考えられる。
しかし、小型スピーカ１を渦巻状音響管４の渦巻中心（ホーン入口β）に設けると、警報音発生部３が発生する「警報音を成す高圧縮の圧力波」が小型スピーカ１を直撃することになり、小型スピーカ１を破損させたり、小型スピーカ１が発生する逆起電力により駆動アンプ１１を破損させる懸念がある。
また、ホーン入口βは、渦巻状音響管４内で「最も高圧縮の圧力波」が発生する箇所であるため、このホーン入口βに小型スピーカ１を設けると、小型スピーカ１が「警報音を成す高圧縮の圧力波」の一部を吸収してしまい、警報音の音圧が下がる不具合がある。
【００２７】
そこで、この実施例では、図１（ｂ）に示すように、小型スピーカ１を渦巻状音響管４の渦巻中心からズレた位置に設けることで、渦巻状音響管４に対する小型スピーカ１の搭載箇所（小型スピーカ１が渦巻状音響管４の内部に通報音を放出する箇所）を渦巻状音響管４の音道途中に設けて、「警報音を成す高圧縮の圧力波」が小型スピーカ１を直撃するのを防ぐように設けている。
【００２８】
具体的に、渦巻状音響管４に対する小型スピーカ１の搭載箇所は、
（ｉ）警報音を発生させた際、渦巻状音響管４の内部において生じる音密度の粗の範囲と密の範囲のうちの「音密度の粗の範囲内」で、
（ｉｉ）且つ、渦巻状音響管４が入射音（即ち、通報音）を効率的に増幅する範囲（ホーン入口βに近い側）に設けられる。
【００２９】
より具体的に小型スピーカ１の搭載箇所を説明する。
小型スピーカ１が搭載される車両用ホーン２の基音周波数（警報音の音色周波数）ｆＨｚにおける１波長の長さをλｍｍとした場合、小型スピーカ１の搭載箇所は、渦巻状音響管４のホーン入口β（渦巻中心）から、
λ／４ｍｍ±１５ｍｍ
離れた範囲内に設けられるものである。
即ち、具体的な数値例を示すと、λ＝２４０（ｍｍ）とした場合、小型スピーカ１の搭載箇所は、渦巻状音響管４のホーン入口β（渦巻中心）から４５〜７５ｍｍの範囲内に設けられるものである。
【００３０】
小型スピーカ１の搭載箇所と、車両用ホーン２の性能低下（警報音の音圧低下）との関係を調べ、その結果を図４に示す。
具体的な測定方法は、図４（ｂ）に示すように、λ＝２４０（ｍｍ）の音響管（図面では渦巻状音響管４を直線的に延ばした状態を示す）の途中に、直径２ｍｍの大気開放穴１４を形成し、その大気開放穴１４を設ける位置をホーン入口βからホーン出口αに向けて１０ｍｍ単位で順次変化させて警報音の音圧を調べたものである。
図４（ａ）は、ホーン入口βから大気開放穴１４を設けた位置までの距離Ｘ（横軸）と、警報音の音圧（縦軸）との関係を示すものである。
【００３１】
図４（ａ）のグラフから、音圧上昇区間（１５０ｍｍ≦Ｘ）よりも、ホーン入口βに近い範囲（Ｘ＜１５０ｍｍ）に、
・大気開放穴１４を設けたことで警報音の音圧低下が大きい「低下大の範囲Ａ」と、
・大気開放穴１４を設けても警報音の音圧低下が抑えられる「低下小の範囲Ｂ」と、
が存在することが読み取れる。
【００３２】
「低下が小の範囲Ｂ」は、渦巻状音響管４の内部圧力分布が「音密度の粗の範囲」になるため、大気開放穴１４を設けても音圧低下し難いと推定される。
この「低下が小の範囲Ｂ」は、渦巻状音響管４の２箇所（距離Ｘが５０〜７０ｍｍの範囲と、１２０〜１４０ｍｍの範囲）に存在する。
【００３３】
そこで、この実施例は、
・２箇所の「低下小の範囲Ｂ」のうちで「ホーン入口βに近い側」で、
・且つ最も圧力低下の小さい位置、
に小型スピーカ１を搭載する。
即ち、この実施例では、「ホーン入口βに近い側」の「低下小の範囲Ｂ」で「最も圧力低下の小さい位置」である距離Ｘ＝６０ｍｍに、小型スピーカ１を設けるものである。
【００３４】
なお、小型スピーカ１は、図２に示すように、警報音発生部３の逆側（警報音発生部３の対向位置）の渦巻状音響管４に搭載される。即ち、警報音発生部３が渦巻状音響管４の後側に設けられるのに対し、小型スピーカ１が渦巻状音響管４の前側に搭載されるものである。この実施例における小型スピーカ１の搭載方向は一例であり、渦巻状音響管４に対する小型スピーカ１の搭載方向を限定するものではない。
【００３５】
（実施例１の効果１）
この実施例の車両存在通報装置は、上述したように、渦巻状音響管４の音道途中に小型スピーカ１（小型スピーカ１が渦巻状音響管４の内部に通報音を放出する箇所）を設けている。
具体的には、
（ｉ）警報音を発生させた際に渦巻状音響管４の内部において生じる「音密度の粗の範囲」で、
（ｉｉ）且つ、入射音（通報音）を渦巻状音響管４が効率的に増幅する「ホーン入口βに近い側」に、
小型スピーカ１を設けている。
さらに具体的に、この実施例では、上記（ｉ）、（ｉｉ）を実現する手段として、渦巻状音響管４のホーン入口β（渦巻中心）から「λ／４ｍｍ±１５ｍｍ」離れた範囲内に、小型スピーカ１を設けている。
【００３６】
これにより、警報音発生部３が発生する「警報音を成す高圧縮の圧力波」が小型スピーカ１を直撃するのを防ぐことができ、小型スピーカ１や駆動アンプ１１の破損を防ぐことができる。
具体的には、警報音発生時における「音密度の粗の範囲」に小型スピーカ１を設けるため、「警報音を成す高圧縮の圧力波」が小型スピーカ１や駆動アンプ１１を破損させる不具合を回避できる。
その結果、車両用ホーン２に搭載される小型スピーカ１および駆動アンプ１１の信頼性を高めることができる。即ち、小型スピーカ１の発生する通報音を、車両用ホーン２の渦巻状音響管４を介して外部に放出させる構造を採用する車両存在通報装置の信頼性を高めることができる。
【００３７】
（実施例１の効果２）
この実施例では、小型スピーカ１の一例として、可聴音発生用の圧電スピーカを用いた。圧電スピーカは、汎用性が高く、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、車両用ホーン２に対する搭載性に優れ、結果的に車両搭載性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上記の実施例では、１つの小型スピーカ１を音響管（実施例では渦巻状音響管４）に取り付ける例を示したが、複数の小型スピーカ１を音響管に搭載して通報音の発生音圧を高めても良い。この場合も、それぞれの小型スピーカ１を「音密度の粗の範囲」に設けることが望ましいものである。
【００３９】
上記の実施例では、小型スピーカ１の一例として圧電スピーカを用いたが、圧電スピーカ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径スピーカ（例えば、小径のコーンスピーカ等）であっても良い。
【００４０】
上記の実施例では、可聴音を直接発生するダイナミック型の小型スピーカ１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同時搭載し、小型スピーカ１が音響管（実施例では渦巻状音響管４）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。
【００４１】
警報音発生部３の作動時に小型スピーカ１も同時に作動させて、警報音の音色（警報音の発生周波数）を小型スピーカ１の作動によりコントロールしても良い。
【００４２】
小型スピーカ１が通報音を発生する際に、警報音発生部３をダイナミックスピーカとして作動（電流断続器９を断続作動させない電圧による作動）させて、警報音発生部３からも同時に通報音を発生させても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１  小型スピーカ
２  車両用ホーン
４  渦巻状音響管（音響管）
【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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