JP5853584B2

JP5853584B2 - 車輌の存在報知システム

Info

Publication number: JP5853584B2
Application number: JP2011233613A
Authority: JP
Inventors: 任徳中谷; 明子中谷
Original assignee: 明子中谷
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2031-10-25
Also published as: JP2013091369A

Description

本発明は、電気モータを動力源に用いる車輌に設けられ、車輌の周囲に報知音を発する存在報知システムに関する。

ハイブリッド車や電気自動車、燃料電池自動車など電気モータを動力源として用いる車輌は、走行音が静かであるため歩行者が車輌の存在や接近に気付き難い問題点がある。この静か過ぎる走行音の問題を解消して歩行者の安全を確保するべく、車輌の走行速度に応じて擬似エンジン音を発して車輌の存在を周囲の歩行者に報知する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

しかしながら、擬似エンジン音は電気モータで走行する車輌の本来の音ではないため、周囲の歩行者や車内の運転者・同乗者にとって違和感があり、車輌の速度が高くなって本来のモータ等の音が大きくなると、擬似エンジン音と合わさってさらに違和感のある音になる。所定の速度以上で擬似エンジン音を消音することも提案されているが、低速時と高速時の音がまったく異質のものとなるため、やはり違和感があるとともに、運転者・同乗者にとって車速を意識してしまい快適性が低下する原因となる。

特開平７−３２９４８号公報特開平５−２０８６３６号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、ハイブリッド車や電気自動車、燃料電池自動車などの走行音が静かな車輌の周囲に報知音を発し、歩行者に車輌の存在や接近を知らしめて安全性を高めることができるとともに、周囲の歩行者や車内の運転者・同乗者に違和感を与えることもなく、車内の快適性も損なわずに維持できる存在報知システムを提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、動力源としての電気モータを備え、該電気モータを駆動する駆動回路にインバータを使用する車輌に設けられる存在報知システムであって、前記インバータの筐体に取り付けられ、該インバータの筐体の振動を捕らえて電気信号に変換するコンタクトピックアップ装置と、該コンタクトピックアップ装置から出力された電気信号を増幅するアンプ装置と、該アンプ装置から出力された電気信号に基づいて車輌の周囲に音を出力する報知音発生装置とよりなることを特徴とする存在報知システムを構成した。

ここで、前記コンタクトピックアップ装置から出力される電気信号の周波数の変化に基づいて前記アンプ装置の動作を制御する制御手段を設けたものが好ましく、特に前記制御手段が、前記周波数が所定の値を超えたときに前記アンプ装置の出力を停止させるものが好ましい。

また、前記報知音発生装置が、車輌の周囲から見えるボディ構成部材に取り付けられ、前記アンプ装置から出力された電気信号を機械的振動に変換する振動子より構成され、該振動子が機械的振動を出力することにより該振動子が取り付けられたボディ構成部材を振動板として車輌の周囲に報知音が放射されるものが好ましい。

また、前記コンタクトピックアップ装置は、骨伝導ピックアップマイクが好ましい。

また、前記車輌としては、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池自動車が好適である。

以上にしてなる本願発明の存在報知システムによれば、コンタクトピックアップ装置によりインバータの筐体振動を捕らえて電気信号に変換し、これをアンプ装置で増幅して報知音として発するので、車輌が本来発するインバータ音により周囲の歩行者に対して違和感なく車輌の接近を知らしめることができ、またインバータ音はモータ等と異なり、車輌が信号待ち等で停止している際にも振動音を発するため、これを増幅することにより停止中もインバータ音を報知音として利用することができる。したがって、従来のように擬似音データを記憶／再生する再生手段を設ける必要もなく、特別な音周波数を変調させたりする必要もなく、後付けでも容易に設置することができる。

また、車内の運転者・同乗者にとっても車輌本来のインバータ音と報知音が同化し、何の違和感もなくまったく気にならないものとなり、更には、所定速度以上で消音するように設定する場合にも、同じインバータ音であることから消音の前後でその変化を殆ど感じることはなく、したがって車内の運転者や同乗者が車速を意識して快適性が低下してしまうといった不都合も回避することができる。

また、コンタクトピックアップ装置から出力される電気信号の周波数の変化に基づいてアンプ装置の動作を制御する制御手段を設けてなるので、車輌の速度が増加することにより高くなるインバータ振動の周波数に基づき、例えば速度が増して周波数が高くなるほどアンプ装置による増幅量を小さく制御したり、所定の周波数以上でアンプ出力を停止したりすることも車速センサに接続することなく行うことが可能となり、このように車輌の速度に応じて報知音の出力を制御する場合における本発明のシステムの車輌への取り付け、特に後付けも容易となり、取り扱い容易なシステムとなる。

また、制御手段が、コンタクトピックアップ装置から出力される電気振動の周波数、つまりインバータ振動周波数が所定の値を超えたときにアンプ装置の出力を停止させるように制御するので、上述のとおり車速センサに接続することなく車輌の速度がある一定以上になった場合に報知音を消音する制御を容易に行うことができる。

前記報知音発生装置が、車輌の周囲から見えるボディ構成部材に取り付けられ、前記アンプ装置から出力された電気信号を機械的振動に変換する振動子より構成され、該振動子が機械的振動を出力することにより該振動子が取り付けられたボディ構成部材を振動板として車輌の周囲に報知音が放射されるので、従来のコーン型スピーカに比べて防水、防塵対策が不要であり、取付け箇所を選ばず簡単に装着でき、コストを抑えることができる。

本発明の代表的実施形態に係る存在報知システムを取り付けた車輌を示す説明図。車輌のバンパーに振動ユニットを取り付けた状態を示す説明図。同じく存在報知システムの全体構成を示すブロック図。同じく存在報知システムの報知音発生装置の構成を示すブロック図。同じく振動ユニットを示す斜視図。同じく振動ユニットの取付構造を示す断面図。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

本発明の存在報知システムＳは、図１に示すように、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池自動車など、動力源として電気モータＭを備え、該電気モータＭを駆動する駆動回路にインバータＩを使用する車輌Ｃに設けられるものであり、インバータＩの筐体にその振動を捕らえて電気信号に変換するコンタクトピックアップ装置３を取り付け、該コンタクトピックアップ装置３から出力された電気信号を増幅するアンプ装置５を設け、さらに該アンプ装置５から出力された電気信号に基づいて車輌の周囲に音を出力する報知音発生装置２を設けたものである。

コンタクトピックアップ装置３は、接触により振動を入力して電気信号に変換して出力するものであり、例えば骨伝導ピックアップマイクが好適に用いられる。本発明ではこのようにインバータＩの筐体振動をコンタクトピックアップ装置３で取得し、これを増幅して報知音として利用するため、車輌本体が発するインバータＩの音を存在報知音として使用し、車輌の接近音として自然な音で周囲の歩行者等に報知でき、運転者や同乗者にとっても自然で違和感のない音として利用できる。したがって、従来なされている提案のように擬似音データを記憶／再生する再生手段を設ける必要もなく、特別な音周波数を変調させたりする必要もなく、後付けでも容易に設置することができる便利なシステムとして提供することができる。

本例では、図３に示すように、上記アンプ装置５とともに、コンタクトピックアップ装置３から出力される電気信号の周波数の変化に基づいてアンプ装置５の動作を制御するＣＰＵ（中央演算装置）からなる制御手段４が車内の制御ボックス６内に収納されている。アンプ装置５による増幅量は、例えば低速時の周波数が低い場合にも前方２ｍ範囲内で約５０ｄＢを確保できるように設定される。また制御手段４は、好ましくは周波数が所定の値を超えたときにアンプ装置５の出力を停止させる。

制御手段４による制御は、上記のような制御以外に他の制御方法も勿論可能である。例えば、車輌Ｃの車速センサーからの信号に基づき所定の速度（例えば時速２０キロ）以下の低速時に音を出す制御を行うことや、速度が増加するほど再生された音響信号の増幅量を小さくする制御を行うこともできる。ただし上記のごとく周波数の値に基づいてアンプ装置５の動作を制御することにより、車速センサとの接続が不要となり、車輌Ｃへの取り付け、特に後付けも容易となり、取り扱い容易な装置となる。

また本発明では、報知音がコンタクトピックアップ装置３で取得したインバータＩの発生音を増幅したものであるので、車速が上がると該インバータＩから直接聞こえてくる発生音が大きくなって、互いに判別できなくなる。したがって、運転者や同乗者も気にならなくなることから、上記した例のように制御手段４でアンプ装置による増幅量を小さくしたりアンプ出力を停止したりする制御を行わなくてもよい。

報知音発生装置２は、図１、２に示すように、車輌の周囲から見える（外部に露出した）ボディ構成部材９に取り付けられ、アンプ装置５から出力された電気信号を機械的振動に変換する振動子１０より構成され、該振動子１０が機械的振動を出力することによりボディ構成部材９が振動板として機能し、車輌の周囲に報知音が放射される。具体的には、図４〜６にも示すように、複数の振動子１０を連設した振動ユニット１を構成し、該振動ユニット１がボディ構成部材９に取り付けられる。但し、本発明はこのように振動子１０によりボディ構成部材９を振動させて報知音を発生させるものに何ら限定されず、コーン型スピーカなど種々のスピーカを採用することもできる。

振動ユニット１は、例えば室内から最も遠く、室内への報知音の伝わりを防止できる点で前後のバンパー９０、９１の内面（車輌の周囲から見える外面（露出面）とは反対側の内側の面）に設けることが好ましく、以下の説明ではこの例について説明するが、ボンネット９２やトランク９３、ヘッドライトカバー９４、テールライトカバー９５、ナンバープレート９６の内面側などその他のボディ構成部材に設けることも勿論可能である。

振動子１０は、例えば、ヨークの中央磁極にボイスコイルを装着し、ヨークの両側の短尺辺側端部上にマグネットを配置し、マグネット配置軸上の各マグネットの外側に振動板固定部を配置した公知の骨伝導振動子を用いることができ、アンプ装置５から配線を通じて受け取った音響電気信号を機械的振動信号として出力し、ボディ構成部材９に伝達する。ただし、このようなマグネットとコイルからなる振動子以外に、振動を起こさせる圧電素子を備えた半導体デバイスなども採用できる。

振動ユニット１には、図５に示すように複数の振動子１０が連設されており、本例では、断面コ字状の支持本体部１１の凹溝１１ａ内に振動子１０を並べて接着し、図６に示すように、ボディ構成部材９側に突設された係止片９０ａにより支持本体部１１が凹溝１１ａ内の各振動子１０をボディ構成部材９に押し当てられた状態に係止される取付け構造とされている。振動ユニット１はこのように振動子１０が複数連設されているため、コーンが無くコンパクトな構造であるにもかかわらずボディ構成部材９自体を十分に振動させることができ、少ない電力で従来のコーン型スピーカ以上の音量、音質を維持でき、また振動子が複数あることから一つが配線の断線等で故障しても他が機能を維持でき、重要な報知音が突然鳴らなくなるといったことを防止できる。

尚、振動ユニット１は特にこのような構造に何ら限定されない。また、取付け構造についても、各振動子１０をボディ構成部材９に密着させることができる構造であれば、取付ネジや接着剤を用いたものなど様々な構造がありうる。取り付ける相手のボディ構成部材９の種類によって最適な取付け構造を選択すればよい。振動子１０の数は、振動ユニット１につき２〜５個程度が好ましい。あまり多いと振動を阻害する。振動子の防水性、防塵性をより高めるために、凹溝１１ａ内を各振動子１０の振動面を露出した形で他を水密状に樹脂封止してもよい。

凹溝１１ａ内部の各振動子１０は互いに並列に接続されており、アンプ装置５からの音響電気信号を受けてすべてが同じ振動（振幅、周波数）の動作を行う。これにより、何かの原因で凹溝１１ａ内の各並列配線が断線してもすべての振動子が機能停止してしまう確率を低減している。本例では内部で並列接続された配線が外部に延出しているが、各振動子１０の配線をそれぞれ外部に延出させて外部にて並列に接続したものでもよい。また、外部で並列接続することなく互いに独立した配線をしてアンプ装置５から音響電気信号を供給することも可能である。この振動ユニット１は、前後バンパー９０、９１の各々左右隅部に合計４つ固定し、これにより前後のバンパー９０、９１の全体を振動させ、車輌Ｃの周囲にインバータ筐体振動音を増幅した報知音が放射される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

Ｓ存在報知システム
Ｃ車輌
Ｉインバータ
Ｍ電気モータ
１振動ユニット
２報知音発生装置
３コンタクトピックアップ装置
４制御手段
５アンプ装置
６制御ボックス
９ボディ構成部材
１０振動子
１１支持本体部
１１ａ凹溝
９０，９１バンパー
９０ａ係止片
９２ボンネット
９３トランク
９４ヘッドライトカバー
９５テールライトカバー
９６ナンバープレート

Claims

動力源としての電気モータを備え、該電気モータを駆動する駆動回路にインバータを使用する車輌に設けられる存在報知システムであって、
前記インバータの筐体に取り付けられ、該インバータの筐体の振動を捕らえて電気信号に変換するコンタクトピックアップ装置と、
該コンタクトピックアップ装置から出力された電気信号を増幅するアンプ装置と、
該アンプ装置から出力された電気信号に基づき車輌の周囲に音を出力する報知音発生装置とよりなり、
前記コンタクトピックアップ装置から出力される電気信号の周波数の変化に基づいて前記アンプ装置の動作を制御する制御手段を設けてなることを特徴とする存在報知システム。
前記制御手段が、前記周波数が所定の値を超えたときに前記アンプ装置の出力を停止させる請求項１記載の存在報知システム。
前記報知音発生装置が、車輌の周囲から見えるボディ構成部材に取り付けられ、前記アンプ装置から出力された電気信号を機械的振動に変換する振動子より構成され、該振動子が機械的振動を出力することにより該振動子が取り付けられたボディ構成部材を振動板として車輌の周囲に報知音が放射される請求項１又は２記載の存在報知システム。
前記コンタクトピックアップ装置が、骨伝導ピックアップマイクである請求項１〜３の何れか１項に記載の存在報知システム。
前記車輌が、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池自動車である請求項１〜４の何れか１項に記載の存在報知システム。