JP2008289432A - 自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】虫や獣を近づかせないことを可能にする自動車を提供する。
【解決手段】自動車１００は電気機器５０と電気機器５０を制御するための制御装置３０とを備える。電気機器５０の動作時において、リアクトルＬ１の振動によりリアクトルＬ１からノイズ波が生じる。ノイズ波の周波数は電気機器５０の動作状態に応じて変化する。制御装置３０はノイズ周波数が、自動車１００の周囲に存在する可能性がある複数種類の動物のうち、少なくとも１種類の動物を忌避させる（近寄るのを防ぐ）ことが可能な所定範囲の周波数となるように、電気機器５０の動作状態を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車に関し、特に、動作時にノイズ波を発生させる電気機器を搭載し、かつ、そのノイズ波を有効活用させることが可能な自動車に関する。

近年、環境問題を背景に、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）などが注目されている。これらの自動車は、一般的に駆動源としての電動機および、その電動機を駆動するためのインバータを搭載している。

このような自動車を電動機により走行させた場合には走行時に発生する音が比較的小さくなるために自動車の周囲の人物が自動車の存在や接近などに気付きにくいことが起こり得る。たとえば特開２００５−１３０１６４号公報（特許文献１）はこのような問題を解決することが可能な車両を開示する。この車両は、モータと、車両の情報を検出する検出手段と、検出手段で検出された情報に応じてモータに供給する駆動信号を変化させることにより可聴電磁音を発生させる電磁音発生手段とを備える。具体的には、この車両は右折時や左折時等においてインバータから可聴音のノイズを発生させることにより周囲の人に注意を喚起する。
特開２００５−１３０１６４号公報 特開２００３−３１０１３５号公報 特開平１０−１５０８９９号公報

上記の車両は、その周波数が可聴周波数域にあるノイズ音を発生させているので人の注意を促すことができる。しかし、自動車の走行時には、虫が自動車にぶつかったり、自動車の前を犬や猫等の動物が横切ったりすることがある。これにより、たとえば快適な走行が妨げられることが起こる。特開２００５−１３０１６４号公報には、このような課題は示されていない。

本発明の目的は、虫や獣を近づかせないことを可能にする自動車を提供することである。

本発明は要約すれば、自動車であって、自身の動作時に、動作状態に応じたノイズ周波数を有するノイズ波を発生させる電気機器を備える。電気機器は、ノイズ周波数が、虫および獣を含む複数種類の動物のうちの少なくとも１種類の動物を忌避可能な所定範囲内の周波数となるように、動作状態を変化させることが可能である。

好ましくは、自動車は、制御装置をさらに備える。制御装置は、少なくとも１種類の動物を忌避させるための所定の条件が満たされた場合に、ノイズ周波数が所定範囲内の周波数となるように電気機器の動作状態を制御する。

好ましくは、制御装置は、ユーザによるノイズ周波数の設定に応じて、ノイズ周波数がユーザの設定した周波数と等しくなるように電気機器の動作状態を制御する。

好ましくは、制御装置は、自動車の走行を検知した場合には、所定の条件が満たされたと判定する。

好ましくは、制御装置は、自動車の停止を検知した場合には、所定の条件が満たされたと判定する。

好ましくは、自動車は、電気機器から所定の電圧を受けることにより充電される蓄電装置と、電気機器と、自動車の外部の電源とを接続するための接続装置とをさらに備える。電気機器は、接続装置を介して電源に接続された場合には、動作状態が、電源から受ける入力電圧を所定の電圧に変換し、かつ、所定の電圧を蓄電装置に出力する状態となるように制御装置によって制御される。制御装置は、接続装置を介して電気機器と電源とが接続されたことを検知した場合に所定の条件が満たされたと判定するとともに、電気機器が入力電圧を所定の電圧に変換する際に、所定範囲内の周波数を有するノイズ波が電気機器から生じるように、電気機器の動作状態を制御する。

好ましくは、電源は、交流電圧を出力する。電気機器は、電源から入力電圧として交流電圧を受け、かつ、交流電圧を直流電圧に変換するインバータと、インバータにおける直流電圧の出力側に接続されるコンデンサと、上アームおよび下アーム用の第１および第２のスイッチング素子を含み、コンデンサに並列に接続されるスイッチング回路と、一方端が蓄電装置に接続され、他方端が第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との間に接続されるリアクトルとを含む。制御装置は、第１および第２のスイッチング素子の少なくとも一方に対して、所定範囲内の周波数に対応する周期でスイッチング動作を行なわせることにより、リアクトルから所定範囲内の周波数を有するノイズ波を発生させる。

好ましくは、自動車は、直流電力を供給する直流電源装置をさらに含む。電気機器は、コンデンサと、上アームおよび下アーム用の第１および第２のスイッチング素子を含み、かつ、コンデンサに並列に接続されるスイッチング回路と、一方端が直流電源装置に接続され、他方端が第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との間に接続されるリアクトルとを含む。制御装置は、所定の条件が満たされる場合には、第１および第２のスイッチング素子の少なくとも一方に対して、所定範囲内の周波数に対応する周期でスイッチング動作を行なわせることにより、リアクトルから所定範囲内の周波数を有するノイズ波を発生させる。

好ましくは、自動車は、ノイズ波を自動車の前方に送信するための送信装置と、ノイズ波が自動車の前方に位置する反射物に反射することによって生じた反射波を受ける受信装置とをさらに備える。制御装置は、受信装置の受信結果に基づいて、自動車から反射物までの距離を検出する。

好ましくは、所定範囲は、超音波域である。
好ましくは、自動車は、ノイズ周波数が、自動車の周囲に存在する少なくとも１種類の動物を忌避可能な周波数となるように、電気機器の動作状態を制御する制御装置をさらに備える。

本発明によれば、電気機器から生じるノイズ波の周波数が虫や獣を忌避可能な周波数となるように電気機器が制御される。よって本発明によれば、虫や獣を自動車に近づかせないことが可能になる。

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る自動車１００の模式図である。図１を参照して、自動車１００は電気機器５０を備える。電気機器５０は自身の動作時にノイズ波を発生させる。ノイズ波の周波数であるノイズ周波数は電気機器５０の動作状態に応じて変化する。

後で詳細に説明するが、自動車１００は電気機器５０を制御するための制御装置をさらに備える。制御装置は、ノイズ周波数が、自動車１００の周囲に存在する（あるいは存在する可能性がある）複数種類の動物のうちの少なくとも１種類の動物を忌避させる（近寄るのを防ぐ）ことが可能な所定範囲内の周波数となるように、電気機器５０の動作状態を制御する。なお本実施の形態では「動物」とは虫および獣を含むが、これらに限定されず、たとえば、鳥がさらに含まれてもよい。

自動車１００に虫あるいは獣が近寄った場合には、たとえば以下のような問題が生じることが考えられる。

（１）自動車の走行中に虫がフロントガラスに衝突した場合、虫の死骸がフロントガラスに付着する。

（２）夜間にヘッドライトの光に引き寄せられた虫が自動車のボディに付着する。
（３）自動車の前方を動物が横切ることにより自動車の速度を落とす場合には、自動車の減速および加速が行なわれるため、快適な走行が妨げられる可能性がある。

（４）停止中の自動車のエンジンルームに動物（たとえば猫）が潜り込むことにより、自動車の始動が妨げられる可能性がある。

実施の形態１によれば虫あるいは獣を忌避させることが可能なノイズ波を電気機器５０から生じさせることができるので、これらの動物が自動車１００に接近するのを防ぐことができる。よって、実施の形態１によれば上述のような課題が生じるのを防ぐことができる。

次に「少なくとも１種類の動物を忌避させることが可能な所定範囲の周波数」について具体例を説明する。たとえば、蚊を忌避させることが可能な周波数の範囲は概ね６ｋＨｚ〜９ｋＨｚの範囲である。たとえば猫を忌避させることが可能な周波数の範囲は概ね１８ｋＨｚ〜２３ｋＨｚの範囲である。たとえばネズミを忌避させることが可能な周波数の範囲は概ね３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲の周波数である。

なお、上述した「所定範囲」は超音波域（周波数が２０ｋＨｚ以上）であることが好ましい。この場合ノイズ波は超音波となるため、ノイズ波が生じてもユーザに気付かれなくすることができる。

図２は、図１の自動車１００の主要部の構成を示す図である。図２を参照して、自動車１００は、バッテリＢと、電気機器５０と、システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３と、抵抗Ｒと、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬと、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構ＰＳＤと、電圧センサ１０と、電流センサ１１，２４，２５と、制御装置３０と、周波数設定部４０とを備える。

バッテリＢは、電力を蓄積する蓄電装置であるとともに直流電力を供給する直流電源装置である。バッテリＢは、たとえばニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池を含む。電圧センサ１０は、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを測定する。電流センサ１１は、バッテリＢに入出力される電流ＩＢを測定する。

システムメインリレーＳＭＲ１および抵抗Ｒは、バッテリＢの正極と電源ラインＰＬ１との間に直列に接続される。システムメインリレーＳＭＲ２は、バッテリＢの正極と電源ラインＰＬ１との間に接続される。システムメインリレーＳＭＲ３は、バッテリＢの負極と接地ラインＳＬとの間に接続される。システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、制御装置３０から与えられる制御信号ＳＥに応じて導通／非導通状態が制御される。

電気機器５０は、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４，２２とを含む。
昇圧コンバータ１２は、接地ラインＳＬと電源ラインＰＬ１との間の直流電圧を昇圧する。昇圧コンバータ１２は、昇圧された直流電圧を接地ラインＳＬと電源ラインＰＬ２とを介してインバータ１４，２２に供給する。

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。

昇圧コンバータ１２は、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されて他方端が接地ラインＳＬに接続される平滑用コンデンサＣ１と、一方端が電源ラインＰＬ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２を介してバッテリＢの正極に接続されるリアクトルＬ１と、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２と、平滑用コンデンサＣ２とを含む。昇圧コンバータ１２は、さらに、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間の電圧ＶＬを検出する電圧センサ６と、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間の電圧ＶＨを検出する電圧センサ８とを含む。

平滑用コンデンサＣ１はバッテリＢから出力されて昇圧される前の直流電圧を平滑化する。平滑用コンデンサＣ２は昇圧コンバータ１２が昇圧した後の直流電圧を平滑化する。なおインバータ１４または２２が交流電圧を直流電圧に変換して直流電圧を出力する場合には、平滑用コンデンサＣ２はインバータ１４または２２から出力される直流電圧を平滑化する。

リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。

なお、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２はそれぞれ上アーム用の第１のスイッチング素子および下アーム用の第２のスイッチング素子であり、かつ、スイッチング回路を構成する。ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２からなるスイッチング回路は平滑用コンデンサＣ２に並列に接続される。

インバータ１４は自動車１００の車輪（図示せず）を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ１４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。

Ｕ相アーム１５は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。

Ｖ相アーム１６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。

Ｗ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。

モータジェネレータＭＧ２は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。モータジェネレータＭＧ２の回転軸は図示されない減速ギヤやディファレンシャルギヤにより車輪に結合される。

動力分割機構ＰＳＤは、エンジンとモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば動力分割機構ＰＳＤとしては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジンおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転軸にそれぞれ接続される。たとえばモータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジンのクランク軸を通すことで動力分割機構ＰＳＤにエンジンとモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。

インバータ２２は、昇圧コンバータ１２に対してインバータ１４と並列的に接続される。インバータ２２は、モータジェネレータＭＧ１に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けてたとえばエンジンを始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。

また、インバータ２２は、エンジン４のクランクシャフトから伝達される回転トルクによってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。なお、インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。

モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、各相コイルの他方端はインバータ２２に接続されている。

電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。

周波数設定部４０は、ユーザによって操作される。ユーザが周波数設定部４０に対してノイズ周波数の設定を行なうことにより、周波数設定部４０はそのノイズ周波数を示す信号ＦＱを出力する。

制御装置３０は、エンジン回転数ＭＲＮＥ、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。制御装置３０は、さらに、モータジェネレータＭＧ１の回転数であるモータ回転数ＭＲＮ１と、モータジェネレータＭＧ２の回転数であるモータ回転数ＭＲＮ２とを受ける。制御装置３０は、さらに、図示しないアクセルポジションセンサが検出したアクセル開度Ａｃｃおよび図示しない車速センサが検出した自動車１００の速度Ｖを受ける。制御装置３０は、さらに、周波数設定部４０からノイズ周波数を示す信号ＦＱを受ける。

なお、電圧ＶＢはバッテリＢの電圧であり、電圧センサ１０によって測定される。電圧ＶＬは平滑用コンデンサＣ１に印加される昇圧コンバータ１２の昇圧前電圧であり電圧センサ６によって測定される。電圧ＶＨは平滑用コンデンサＣ２に印加される昇圧コンバータ１２の昇圧後電圧であり電圧センサ８によって測定される。

そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。なお、具体的には制御信号ＰＷＵ、ＰＷＤは昇圧コンバータ１２に対してＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width Modulation）制御を行なうための信号である。なお、昇圧コンバータ１２に対するスイッチング制御はＰＷＭ制御に限定されず、他の制御方法を用いることも可能である。ただし以下の説明では昇圧コンバータ１２に対するスイッチング制御はＰＷＭ制御であるとして説明する。

昇圧コンバータ１２の動作時には、リアクトルＬ１の振動によってリアクトルＬ１からノイズ波が生じる。制御装置３０は信号ＦＱを受けた場合には、リアクトルＬ１から生じるノイズ波の周波数が信号ＦＱが示すノイズ周波数と等しくなるように昇圧コンバータ１２を制御するための制御信号ＰＷＵ，ＰＷＤを出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２の出力である電圧ＶＨ（直流電圧）をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ２とを出力する。ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８はこれらの指示に応じて動作する。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対して電圧ＶＨ（直流電圧）をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ１とを出力する。

なお、昇圧コンバータ１２に対する制御と同様に、制御装置３０がインバータ１４，２２に対して行なうスイッチング制御はたとえばＰＷＭ制御であるがこれに限定されず、他の制御方法を用いてもよい。

図３は、図１の自動車１００が備える、ノイズ波の送信装置を示す図である。図３を参照して、送信装置は導波管５２およびホーンアンテナ５４を備える。導波管５２は電気機器５０内のリアクトルＬ１（図３には示さず）において発生したノイズ波をホーンアンテナ５４に伝送する。ホーンアンテナ５４は、導波管５２からのノイズ波をノイズ波ＳＧ１として外部に出力する。ホーンアンテナ５４の開口面は自動車１００の前方（進行方向）に向けられる。

図４は、図２のリアクトルＬ１によるノイズ波の発生を説明するための図である。図４を参照して、「ゲート信号」は図２に示す制御信号ＰＷＵおよびＰＷＤを総称したものである。ゲート信号の生成については、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。

図４および図２を参照して、昇圧コンバータ１２がバッテリＢからの直流電圧を昇圧する場合には制御装置３０はＩＧＢＴ素子Ｑ１をオフさせるとともにＩＧＢＴ素子Ｑ２をオン／オフさせる。これによりリアクトルＬ１にはゲート信号に対応した周期で変化する電流が流れる。リアクトルＬ１に流れる電流は、ＩＧＢＴ素子Ｑ２がオンしている間は増加し、オフすると低下する。リアクトルＬ１に電流が流れた場合には、この電流によってリアクトルＬ１が振動するためリアクトルＬ１からはゲート信号に対応した周期を有するノイズ波が発生する。制御装置３０はゲート信号の周期を変化させることによってノイズ波の周波数を変化させる。

昇圧コンバータ１２がインバータ１４または２２からの直流電圧を降圧する場合には制御装置３０はＩＧＢＴ素子Ｑ２をオフさせるとともにＩＧＢＴ素子Ｑ１をオン／オフさせる。この場合にもリアクトルＬ１に電流が流れることによってリアクトルＬ１が振動する。これによりリアクトルＬ１からはゲート信号に対応した周期を有するノイズ波が発生する。制御装置３０はゲート信号の周期を変化させることによってノイズ波の周波数を変化させる。

なお、ゲート信号のデューティ比を変化させることでリアクトル電流の振幅を変化させることができる。これによりノイズ波の振幅を変えることができる。たとえばノイズ波が超音波である場合には、ノイズ波の振幅が変化することにより音圧が変化する。したがって制御装置３０は虫や獣を忌避可能なノイズ波を発生させる場合には、ゲート信号のデューティ比を、通常時の制御の場合と異ならせてもよい。音圧が大きくなるほど虫あるいは獣を忌避させる効果がより高まることが期待できる。

図５は、実施の形態１に係るノイズ波の発生処理を説明するフローチャートである。図５および図２を参照して、制御装置３０は信号ＦＱの入力があるか否かを判定する（ステップＳ１）。信号ＦＱの入力がある場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、制御装置３０は、ユーザが設定した周波数を有するノイズ波がリアクトルＬ１から発生するようゲート信号（制御信号ＰＷＵまたはＰＷＤ）を生成する（ステップＳ２）。これに対し、信号ＦＱの入力がない場合（ステップＳ１においてＮＯ）、制御装置３０はアクセル開度Ａｃｃ、速度Ｖ、および起動信号ＩＧＯＮ等により示される自動車１００の状況に基づいてゲート信号を生成する（ステップＳ３）。制御装置３０は、ステップＳ２またはステップＳ３の処理において生成したゲート信号を昇圧コンバータ１２に出力する。これにより昇圧コンバータ１２が制御される（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理が終了すると、全体の処理はステップＳ１に戻される。

なお、制御装置３０は、自動車１００の走行中にノイズ波を発生させる。たとえば制御装置３０はアクセル開度Ａｃｃおよび速度Ｖに基づいて自動車１００が走行していることを検知した場合に、昇圧コンバータ１２を制御することによってリアクトルＬ１からノイズ波を発生させる。

ただし、制御装置３０は自動車の停止中にノイズ波を発生させてもよい。この場合、制御装置３０は起動信号ＩＧＯＮ（図２参照）の非活性化に応じて自動車１００が停止したと判断する。そして制御装置３０は昇圧コンバータ１２を制御することによりリアクトルＬ１からノイズ波を発生させる。

以上のように実施の形態１によれば、リアクトルＬ１から虫や獣を忌避させることが可能な周波数を有するノイズを発生させることにより、自動車の周囲にこれらの動物が近づくのを防ぐことができる。

［実施の形態２］
図６は、実施の形態２に係る自動車１００Ａの模式図である。図６を参照して、自動車１００Ａは、外部に設けられた電源により充電可能なように構成される。

具体的には、自動車１００Ａは、電気機器５０と、ケーブル６０と、プラグ６５とを含む。ケーブル６０は、プラグ６５に接続される。プラグ６５はたとえば一般家庭２００に設置されたコネクタ（コンセント）に接続される。この場合「電源」は商用電力系統となる。プラグ６５がコネクタ（コンセント）に接続されることによって、ケーブル６０にはたとえば単相交流電圧（たとえば１００Ｖ〜２００Ｖの電圧）が印加される。

電気機器５０は、この交流電圧を直流電圧に変換して自動車１００Ｂの内部のバッテリ（図示せず）にその直流電圧を印加する。これによりバッテリが充電される。制御装置は電気機器５０に交流電圧から直流電圧への変換を行なわせ、かつ、虫や獣を忌避可能な所定範囲の周波数を有するノイズ波を電気機器５０から発生させる。

図７は、図６の自動車１００Ａの主要部の構成を示す図である。図７および図２を参照して、自動車１００Ａは、制御装置３０に代えて制御装置３０Ａを備える点で自動車１００と異なる。自動車１００Ａは、さらに、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＬＣ２と、電圧センサ９と、リレーＲＹ１，ＲＹ２を含む接続部５５と、コネクタ５６，６６と、ケーブル６０と、プラグ６５とを備える点で自動車１００と異なる。ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＬＣ２と、接続部５５と、コネクタ５６，６６と、ケーブル６０と、プラグ６５とは、電気機器５０と、自動車１００Ａの外部に設けられた外部電源７０とを接続するための接続装置を構成する。なお、自動車１００Ａの他の部分の構成は自動車１００の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。

リレーＲＹ１は、ＡＣラインＡＣＬ１とコネクタ５６との間に設けられ、制御装置３０Ａからの制御信号ＣＮＴに応じてオン／オフされる。リレーＲＹ２は、ＡＣラインＡＣＬ２とコネクタ５６との間に設けられ、制御装置３０Ａからの制御信号ＣＮＴに応じてオン／オフされる。

接続部５５は、制御装置３０Ａからの制御信号ＣＮＴに応じて、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２とコネクタ５６との接続／切離しを行なう。すなわち、接続部５５は、制御装置３０ＡからＨ（論理ハイ）レベルの制御信号ＣＮＴを受けると、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２をコネクタ５６と電気的に接続し、制御装置３０ＡからＬ（論理ロー）レベルの制御信号ＣＮＴを受けると、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２をコネクタ５６から電気的に切離す。

コネクタ５６は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に外部から交流電圧を入力するための端子である。

ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の電圧ＶＩＮは、電圧センサ９で測定され測定値が制御装置３０Ａに送信される。

自動車１００Ａの充電時には、ユーザによってコネクタ５６がコネクタ６６に接続される。制御装置３０は、コネクタ５６がコネクタ６６に接続されたことを検知した場合には接続部５５にＨレベルの制御信号ＣＮＴを送る。制御信号ＣＮＴに応じてリレーＲＹ１，ＲＹ２がオンする。

一方、ユーザによりプラグ６５が外部電源７０からの交流電圧（たとえばＡＣ１００Ｖ）を出力するためのコネクタ７２に接続される。プラグ６５とコネクタ６６とはケーブル６０により接続される。これによりＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２（中性点Ｎ１，Ｎ２）に外部電源７０からの交流電圧が印加される。

制御装置３０Ａは、電圧ＶＩＮが所定の電圧値（たとえばＡＣ１００Ｖ）である場合に、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻すために回生指示ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を生成し、かつ、回生指示ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２をインバータ１４，２２にそれぞれ出力する。インバータ１４，２２は回生指示ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２をそれぞれ受けてＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の交流電圧を直流電圧に変換する。

さらに制御装置３０Ａは、制御信号ＰＷＤを生成して昇圧コンバータにその制御信号ＰＷＤを出力する。昇圧コンバータ１２は制御信号ＰＷＤに応じてインバータ１４，２２から受ける直流電圧をバッテリＢの充電に適した電圧に変換し、かつ、変換後の直流電圧をバッテリＢに出力する。このときに制御装置３０ＡがＩＧＢＴ素子Ｑ１をスイッチング動作させることによりリアクトルＬ１に電流が流れる。この電流が制御信号ＰＷＤの周期に応じた周期で変化することによりリアクトルＬ１が振動する。よって、バッテリＢの充電時にリアクトルＬ１からノイズ音が発生する。

制御装置３０ＡはバッテリＢの充電時におけるノイズ波の周波数が、虫や獣を忌避させる所定範囲の周波数となるように制御信号ＰＷＤの周期を設定する。この場合の制御信号ＰＷＤの周期は、たとえばユーザが周波数設定部４０を操作することによって予め設定される。制御装置３０Ａは、周波数設定部４０から信号ＦＱを受けるとともに、信号ＦＱが示す周波数に基づいて制御信号ＰＷＤの周期を定める。ただし制御信号ＰＷＤの周期は固定値でもよい。

図８は、実施の形態２に係るノイズ波の発生処理を説明するフローチャートである。図８および図７を参照して、制御装置３０Ａは電圧センサ９の測定値である電圧ＶＩＮが所定値（たとえばＡＣ１００Ｖ）であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。電圧ＶＩＮが所定値でない場合（ステップＳ１においてＮＯ）、全体の処理はステップＳ１１に戻される。

電圧ＶＩＮが所定値である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、制御装置３０Ａはノイズ波の周波数が虫または獣を忌避可能な周波数となるようにゲート信号（制御信号ＰＷＤ）を生成する（ステップＳ１２）。次に制御装置３０Ａは生成したゲート信号を昇圧コンバータ１２に出力する（ステップＳ１３）。

なお、ステップＳ１３において制御装置３０Ａはインバータ１４，２２に対して回生指示ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２をそれぞれ出力する。これによりインバータ１４，２２は入力された交流電圧を直流電圧に変換する。さらに昇圧コンバータ１２はインバータ１４，２２から出力された直流電圧をバッテリＢの充電に適した直流電圧（たとえばＤＣ２００Ｖ）に変換し、その直流電圧をバッテリＢに印加する。これによりバッテリＢが充電される。さらにリアクトルＬ１からは、制御信号ＰＷＤの周期に応じた周波数（虫または獣を忌避させる周波数）を有するノイズ波が発生する。ステップＳ１３の処理が終了すると、全体の処理はステップＳ１１に戻される。

以上のように実施の形態２によれば外部電源による自動車１００Ａの充電時に虫や獣を忌避させるノイズ波を発生させるため、自動車１００Ａの停車時に虫や獣が近寄るのを防ぐことができる。

また、実施の形態２によれば、バッテリの充電中に電気機器からノイズ波を発生させる。これにより電気機器の動作に伴ってバッテリに蓄積された電力が減少するのを防ぐことができる。

［実施の形態３］
図９は、実施の形態３に係る自動車１００Ｂの模式図である。図９を参照して、自動車１００Ｂは、内部で発生させたノイズ波ＳＧ１を自動車１００Ｂの前方に位置する反射物３００に向けて送信する。反射物３００はたとえば他の自動車あるいは障害物等である。

ノイズ波ＳＧ１は反射物３００によって反射される。自動車１００Ｂはノイズ波ＳＧ１の反射波である反射波ＳＧ２を受信する。自動車１００Ｂはノイズ波ＳＧ１の送信および反射波ＳＧ２の受信によって、自身と反射物３００との距離Ｌを検出する。

図１０は、図９の自動車１００Ｂの主要部の構成を示す図である。図１０および図２を参照して、自動車１００Ｂは、制御装置３０に代えて制御装置３０Ｂを備える点で自動車１００と異なる。自動車１００Ｂは、さらに、反射波ＳＧ２を受信する受信装置８０を備える点で自動車１００と異なる。受信装置８０は反射波ＳＧ２を受信したことを受信結果として制御装置３０Ｂに出力する。

たとえば制御装置３０Ｂは、所定の間隔で昇圧コンバータ１２の動作および停止を繰返す。昇圧コンバータ１２の動作時にノイズ波ＳＧ１が発生する。このノイズ波ＳＧ１は図３に示す送信装置によって、自動車１００Ｂの前方に送信される。

ノイズ波ＳＧ１が反射物により反射した場合には受信装置８０が反射波ＳＧ２を受信する。制御装置３０Ｂは、昇圧コンバータ１２の動作開始時点から、受信装置８０から受信結果を受ける時点までの経過時間を計測する。制御装置３０Ｂは、この経過時間および、反射波の速度に基づいて自動車１００Ｂと反射物との間の距離を算出する。たとえばノイズ波が音波である場合、ノイズ波の速度はノイズ波の周波数に依存しない。よって、たとえばノイズ波の速度を、空気中の音速の値として一般的に用いられる速度（約３４０ｍ／秒）に固定すれば、自動車１００Ｂと反射物との間の距離Ｌを容易に算出することができる。

このように実施の形態３によれば実施の形態１の効果だけでなく、ノイズ波を用いて自動車と、その自動車の前方にある障害物との距離を検出することもできる。すなわち実施の形態３によればノイズ波の用途を広げることができる。

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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ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。

実施の形態１に係る自動車１００の模式図である。 図１の自動車１００の主要部の構成を示す図である。 図１の自動車１００が備える、ノイズ波の放出装置を示す図である。 図２のリアクトルＬ１によるノイズ波の発生を説明するための図である。 実施の形態１に係るノイズ波の発生処理を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る自動車１００Ａの模式図である。 図６の自動車１００Ａの主要部の構成を示す図である。 実施の形態２に係るノイズ波の発生処理を説明するフローチャートである。 実施の形態３に係る自動車１００Ｂの模式図である。 図９の自動車１００Ｂの主要部の構成を示す図である。

符号の説明

４ エンジン、６，８〜１０ 電圧センサ、１１，２４，２５ 電流センサ、１２ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、３０，３０Ａ，３０Ｂ 制御装置、４０ 周波数設定部、５０ 電気機器、５２ 導波管、５４ ホーンアンテナ、５５ 接続部、５６，６６ コネクタ、６０ ケーブル、６５ プラグ、７０ 外部電源、７２ コネクタ、８０ 受信装置、１００，１００Ａ，１００Ｂ 自動車、２００ 一般家庭、３００ 反射物、ＡＣＬ１，ＡＬＣ２ ＡＣライン、Ｂ バッテリ、Ｃ１，Ｃ２ 平滑用コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｌ 距離、Ｌ１ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＰＬ１，ＰＬ２ 電源ライン、ＰＳＤ 動力分割機構、Ｑ１〜Ｑ８ ＩＧＢＴ素子、Ｒ 抵抗、ＲＹ１，ＲＹ２ リレー、ＳＧ１ ノイズ波、ＳＧ２ 反射波、ＳＬ 接地ライン、ＳＭＲ１〜ＳＭＲ３ システムメインリレー。

Claims (11)

1. 自動車であって、
   自身の動作時に、動作状態に応じたノイズ周波数を有するノイズ波を発生させる電気機器を備え、
   前記電気機器は、前記ノイズ周波数が、虫および獣を含む複数種類の動物のうちの少なくとも１種類の動物を忌避可能な所定範囲内の周波数となるように、前記動作状態を変化させることが可能である、自動車。
2. 前記自動車は、
   前記少なくとも１種類の動物を忌避させるための所定の条件が満たされた場合に、前記ノイズ周波数が前記所定範囲内の周波数となるように前記電気機器の前記動作状態を制御する制御装置をさらに備える、請求項１に記載の自動車。
3. 前記制御装置は、ユーザによる前記ノイズ周波数の設定に応じて、前記ノイズ周波数が前記ユーザの設定した周波数と等しくなるように前記電気機器の前記動作状態を制御する、請求項２に記載の自動車。
4. 前記制御装置は、前記自動車の走行を検知した場合には、前記所定の条件が満たされたと判定する、請求項２に記載の自動車。
5. 前記制御装置は、前記自動車の停止を検知した場合には、前記所定の条件が満たされたと判定する、請求項２に記載の自動車。
6. 前記自動車は、
   前記電気機器から所定の電圧を受けることにより充電される蓄電装置と、
   前記電気機器と、前記自動車の外部の電源とを接続するための接続装置とをさらに備え、
   前記電気機器は、前記接続装置を介して前記電源に接続された場合には、前記動作状態が、前記電源から受ける入力電圧を前記所定の電圧に変換し、かつ、前記所定の電圧を前記蓄電装置に出力する状態となるように前記制御装置によって制御され、
   前記制御装置は、前記接続装置を介して前記電気機器と前記電源とが接続されたことを検知した場合に前記所定の条件が満たされたと判定するとともに、前記電気機器が前記入力電圧を前記所定の電圧に変換する際に、前記所定範囲内の周波数を有する前記ノイズ波が前記電気機器から生じるように、前記電気機器の前記動作状態を制御する、請求項５に記載の自動車。
7. 前記電源は、交流電圧を出力し、
   前記電気機器は、
   前記電源から前記入力電圧として前記交流電圧を受け、かつ、前記交流電圧を直流電圧に変換するインバータと、
   前記インバータにおける前記直流電圧の出力側に接続されるコンデンサと、
   上アームおよび下アーム用の第１および第２のスイッチング素子を含み、前記コンデンサに並列に接続されるスイッチング回路と、
   一方端が前記蓄電装置に接続され、他方端が前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との間に接続されるリアクトルとを含み、
   前記制御装置は、前記第１および第２のスイッチング素子の少なくとも一方に対して、前記所定範囲内の周波数に対応する周期でスイッチング動作を行なわせることにより、前記リアクトルから前記所定範囲内の周波数を有する前記ノイズ波を発生させる、請求項６に記載の自動車。
8. 前記自動車は、
   直流電力を供給する直流電源装置をさらに含み、
   前記電気機器は、
   コンデンサと、
   上アームおよび下アーム用の第１および第２のスイッチング素子を含み、かつ、前記コンデンサに並列に接続されるスイッチング回路と、
   一方端が前記直流電源装置に接続され、他方端が前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との間に接続されるリアクトルとを含み、
   前記制御装置は、前記所定の条件が満たされる場合には、前記第１および第２のスイッチング素子の少なくとも一方に対して、前記所定範囲内の周波数に対応する周期でスイッチング動作を行なわせることにより、前記リアクトルから前記所定範囲内の周波数を有する前記ノイズ波を発生させる、請求項２に記載の自動車。
9. 前記自動車は、
   前記ノイズ波を前記自動車の前方に送信するための送信装置と、
   前記ノイズ波が前記自動車の前方に位置する反射物に反射することによって生じた反射波を受ける受信装置とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記受信装置の受信結果に基づいて、前記自動車から前記反射物までの距離を検出する、請求項２に記載の自動車。
10. 前記所定範囲は、超音波域である、請求項１に記載の自動車。
11. 前記自動車は、
    前記ノイズ周波数が、前記自動車の周囲に存在する前記少なくとも１種類の動物を忌避可能な周波数となるように、前記電気機器の動作状態を制御する制御装置をさらに備える、請求項１に記載の自動車。

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