車両接近報知用発音装置
【課題】静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させること。
【解決手段】車両に設置され、駆動体を駆動させて音声を発生させ、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置１において、駆動体により車両のナンバープレート２０を振動させて、該ナンバープレート２０から音声を発生させることを特徴とする。
【解決手段】車両に設置され、駆動体を駆動させて音声を発生させ、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置１において、駆動体により車両のナンバープレート２０を振動させて、該ナンバープレート２０から音声を発生させることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両接近報知用発音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現状の自動車においては、駆動源としてピストンエンジン等の内燃機関が一般的に用いられており、当該内燃機関では、ピストン内における燃料の爆発音とそれに付随する機械音とが発生している。この爆発音と機械音とは重なり合って車両の外側に発せられる。したがって、車両の外側にいる人々は、これらの音に基づいて車両の存在を充分認知することが可能であった。
【０００３】
しかしながら、昨今の車社会では、環境保護への取り組みが推進されていることから、ハイブリッド車、さらには、電気モータ車が普及し始めている。これらハイブリッド車および電気モータ車においては、車両自体から発される音は、従来のピストンエンジン車に比べて、遥かに小さい。このため、ハイブリッド車等は、静粛であるという利点を有する反面、通行人が車両の接近を判定するのを困難なものにしている。その結果、通行人が車両の接近を認識できず、自動車と衝突するといった危険性が高まっている。
【０００４】
これらの対応策として、自動車車両の所望の位置に、発音体、たとえば、スピーカを装着し、走行状態に応じて、該発音体を適宜、作動させるという構成を有する車両接近告知装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４０３１７号公報（発明の詳細な説明）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている車両接近告知装置では、発音体は車両のボディの内部に装着されている。この場合、所望の方向に音を発生させて、通行人に車両の存在を認識させるためには、音圧が不足したり、音圧が過大になったりしやすく、音圧をコントロールするのが困難であるという欠点を有する。さらに、音の指向性が拡散し、車両の存在位置等を確認しづらくなってしまう。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させるための車両接近報知用発音装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一側面は、車両に設置され、駆動体を駆動させて音声を発生させ、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置において、駆動体により車両のナンバープレートを振動させて、該ナンバープレートから音声を発生させるものである。
【０００９】
また、ナンバープレートもしくはナンバープレートの周辺部分を発音時に発光させることが好ましい。
【００１０】
また、ナンバープレートを傾斜手段により所望の方向に傾けることにより、所定の方向に対して音声に指向性を持たせることが好ましい。
【００１１】
また、ナンバープレートから出力される音声の音圧レベルは、制御装置に設けられる音圧調整手段によって制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両接近報知用発音装置およびその制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の車両接近報知用発音装置の分解斜視図である。
【図３】図１中の車両接近報知用発音装置の斜視図である。
【図４】図１中の車両接近報知用発音装置の平面図である。
【図５】図４中の車両接近報知用発音装置をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図６】図５において一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【図７】図５において一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。
【図８】図２中の圧電体の構成を示す図であり、上段は、圧電素子を押さえ部材に装着する前の状態を示す図であり、下段は、圧電素子を押さえ部材に装着した後の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態に係る車両接近報知用発音装置１について、図面を参照しながら説明する。なお、車両接近報知用発音装置１を制御するための制御装置２の説明についても車両接近報知用発音装置１（以下、単に、発音装置１という。）の説明と併せて行う。また、以下の説明において、図２〜図８に示す矢示Ｘ１方向を「表」、矢示Ｘ２方向を「裏」、Ｘ１方向とＸ２方向の両方向に対し水平方向で直交する方向となる矢示Ｙ１方向を「左」、矢示Ｙ２方向を「右」、ＸＹ平面と直交する方向となる矢示Ｚ１方向を「上」および矢示Ｚ２方向を「下」とそれぞれ規定する。
【００１５】
まず、発音装置１およびその制御装置２の概略構成について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る発音装置１およびその制御装置２の構成を示すブロック図である。
【００１６】
発音装置１は、不図示の車両が車外の通行人等に接近した場合に、告知音を発生させて当該車両の存在を通行人等に報知させるための装置である。図１に示すように、発音装置１から出力される告知音となる音声は、制御装置２において送信される作動信号によって制御される。また、車両には車外の音声を検出するためのマイクロフォン４が備えられている。制御装置２における作動信号の出力は、マイクロフォン４で検出された音声信号に基づいて行われる。
【００１７】
マイクロフォン４は、たとえば、車両の前方部分に取り付けることが可能である。このマイクロフォン４は制御装置２に電気的に接続されている。また、発音装置１は車両の前方および／または後方のナンバープレート２０を振動板とするような構成を有している。すなわち、ナンバープレート２０を振動板とする発音装置となっている。なお、発音装置１の詳細な構成については後述する。
【００１８】
制御装置２は、図１に示すように、告知音を発生させるための発音信号発生装置１０と、増幅装置１１と、発音装置１から出力される音圧レベルの調整を行うための音圧調整手段１２とを備えている。
【００１９】
発音信号発生装置１０では、発音装置１から出力される音声信号が生成される。発音信号発生装置１０は、たとえば、内蔵したメモリに記憶されたオーディオデータから音声信号を生成することが可能である。当該生成された音声信号は増幅装置１１に送信され、その音圧レベルが調整される。
【００２０】
増幅装置１１は発音装置１に接続されており、該増幅装置１１で増幅された音声信号が、発音装置１から告知音として車外へ発音される。
【００２１】
音圧調整手段１２は、基準電圧器１３と、信号比較器１４と、音圧制御器１５を備えている。基準電圧器１３には、予め所定の基準電圧（基準音圧）が記憶されている。信号比較器１４は、たとえば、マイクロフォン４で検出された音声信号の音声信号電圧（音圧）と基準電圧器１３の基準電圧（基準音圧）とを比較し、その差Ｖを算出する。なお、本実施の形態では、マイクロフォン４によって車のエンジン音が十分に大きな音であるということが検出された場合、発音装置１から告知音が出力されないように制御がなされる。すなわち、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）との差Ｖが大きな値を示した場合、発音装置１から告知音は出力されない。
【００２２】
また、音圧制御器１５は増幅装置１１に接続されており、音声信号電圧と基準電圧との差Ｖに基づいて、増幅装置１１の増幅率を変え、発音装置１から出力される告知音の音圧レベルを制御する。すなわち、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）の差Ｖに基づいて、音圧制御器１５が発音装置１から出力される音声の音圧レベルを制御する構成となっている。
【００２３】
次に、発音装置１の構成について図２から図８に基づいて詳述する。図２は、発音装置１の分解斜視図である。図３は、発音装置１の斜視図である。図４は、発音装置１の平面図である。図５は、図４中の発音装置１をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図６は、図５において一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。図７は、図５において一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。
【００２４】
発音装置１は、図２および図３に示すように、不図示の車両のナンバープレート２０（以下、単にプレート２０と表記する。）を平面振動板として採用し、該プレート２０から音声が発生される構成となっている。具体的には、発音装置１は、上述した平板状のプレート２０と、プレート２０の裏側に配置されるフレーム２１と、フレーム２１のさらに裏側に配置される略平板状の裏板２２と、プレート２０の裏側の略中央に装着されるボイスコイル２３と、プレート２０の裏側において左右一対に装着される圧電体２４と、ボイスコイル２３を駆動させるための磁気回路２５を備えている。なお、ボイスコイル２３と磁気回路２５とでプレート２０を振動させる駆動体を構成している。
【００２５】
図２に示すように、プレート２０は、発音装置１の最も表側に配置される。プレート２０としては、たとえば、自動車において一般的に使用される中型番号標が採用されている。なお、プレート２０として中型番号標以外のプレートを採用することも可能である。プレート２０は、矩形状の形態を有するアルミニウムの板材から構成されている。プレート２０の外形寸法は、たとえば、上下方向となる縦方向の寸法を１６５ｍｍ、左右方向となる横方向の寸法を３３０ｍｍおよび厚さ寸法を１ｍｍとするのが好ましい。
【００２６】
図２に示すように、プレート２０の裏側には、略矩形状の外形を有するフレーム２１が配置されている。フレーム２１は、プレート２０を支持するための枠体であり、上下左右となる外周方向においてプレート２０よりも約１０ｍｍ大きな外形寸法を有している。これにより、フレーム２１の外形寸法は、縦方向の寸法が１８５ｍｍ、横方向の寸法が３５０．０ｍｍおよび厚さが７．４ｍｍに形成されている。しかしながら、フレームの外形寸法は、当該寸法に限定されるものではない。また、フレーム２１の材料として、アルミニウムが採用されている。さらに、フレーム２１の表面にはアルマイト処理が施されている。
【００２７】
フレーム２１は、四角枠状の枠部２６と、枠部２６の左右の内縁部に設けられる受け部２７，２７と、枠部２６の短手方向に沿って架け渡されるフランジ部２８とを有する。枠部２６、受け部２７，２７およびフランジ部２８は、一体的に形成されている。
【００２８】
受け部２７は、フレーム２１の左右の内縁部において、上下方向（短手方向）に沿うように設けられている。この受け部２７は、枠部２６の表面２６ａから裏側に向かって約１ｍｍの段差を有するように形成されている。すなわち、深さが約１ｍｍとなるようなザグリ加工が施されている。また、各受け部２７，２７の横方向の寸法は約１０ｍｍに形成されている。なお、受け部２７の表面２６ａからの深さ寸法および受け部２７の横方向の寸法は、それぞれ１ｍｍおよび１０ｍｍに限定されるものではない。また、フレーム２１の裏側には、裏板２２を取り付けやすくするために、枠部２６に沿うような不図示の段差部が設けられている。この段差部は、フレーム２１の裏側において、縦方向の寸法が１８２．５ｍｍ、横方向の寸法が３４７．５ｍｍおよび深さが１．５ｍｍとなるようにザグリ加工により形成されている。
【００２９】
プレート２０は、フレーム２１の枠部２６の内側に表側から嵌め込まれる。この際、プレート２０は、フレーム２１の受け部２７，２７によって受け止められることになる。このように、プレート２０がフレーム２１内に配置された状態では、プレート２０の長辺２０ａと、枠部２６の内周側の長辺２６ｂとの間には、上側および下側のそれぞれにおいて約０．２５ｍｍ〜約０．３ｍｍ程度のクリアランスが形成されるように構成されている。
【００３０】
フランジ部２８は、枠部２６の長手方向略中央において短手方向に向かって架け渡されている。フランジ部２８は、略平板状の形態を有している。また、フランジ部２８の上下の両端には内側に向かって略矩形状に切り欠かれた２つの矩形切欠部３０が設けられている。さらに、フランジ部２８の上下方向略中央には、円形の挿入孔３１が設けられている。挿入孔３１は、たとえば、直径約５６ｍｍに形成されている。また、挿入孔３１の裏側部分の内周部には全周に亘ってエッジ状のエッジ部３１ａが形成されている（図６参照）。すなわち、エッジ部３１ａにより挿入孔３１には全周に亘って円周状の段差が形成されることになる。挿入孔３１のうちエッジ部３１ａが形成されている部分の直径は、たとえば、約５６．０５ｍｍに形成されている。
【００３１】
フレーム２１において、フランジ部２８を挟んだ左右の領域には表裏方向から見て矩形状の形態を有する中空部３２，３２が形成されている。また、フレーム２１の枠部２６およびフランジ部２８には、裏板２２をネジ止めするための複数のネジ穴３３が設けられている。フレーム２１に設けられる受け部２７，２７および枠部２６の裏側に裏板２２を嵌め込むために設けられた不図示の段差部は、共に切削加工によって形成される。
【００３２】
裏板２２は、略矩形状の平板であり、フレーム２１の裏側に配置される。裏板２２の略中央には、円形の挿入孔３４が設けられている。挿入孔３４は、たとえば、直径約５６ｍｍに形成されている。また、裏板２２には、フレーム２１のネジ穴３３と対応するように複数のネジ穴３５が設けられている。
【００３３】
本実施の形態では、プレート２０とフレーム２１との装着は、左右の受け部２７の表側に粘着シートを貼り、さらに、フレーム２１の長辺側に、たとえば、厚さ０．２３ｍｍの所定の厚さのスペーサを設置した状態で行われる。具体的には、受け部２７，２７に上述した粘着シートを貼り、フレーム２１の長辺側にスペーサを設置した状態で、受け部２７がプレート２０を受け止めるように、該プレート２０をフレーム２１の枠部２６内に設置する。そして、フレーム２１の裏面側から受け部２７とプレート２０との境界部分に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、紫外線を照射して該境界部分を硬化させる。さらに、フレーム２１の長辺側に設置されたスペーサを抜き取り、その抜き取られた部分に紫外線硬化型のダンプ剤を流し込み、紫外線を照射してダンプ剤を硬化させる。これにより、枠部２６とプレート２０の長辺との間のクリアランスが封止され、プレート２０とフレーム２１とが強固に固定される。ダンプ剤の塗布方法としては、たとえば、注射器の内部にダンプ剤を封入し、空気圧を利用して注射針の先端から該ダンプ剤を吐出させる方法を採用することができる。
【００３４】
図２等に示すように、プレート２０の略中央にはボイスコイル２３が配設される。また、ボイスコイル２３を挟んだ左右両側には合計２つの圧電体２４が配設される。図２に示すように、ボイスコイル２３は、コイルスペーサ３６を介してプレート２０の裏側に取り付けられる。また、圧電体２４は、圧電スペーサ３７を介してプレート２０の裏側に取り付けられる。
【００３５】
ボイスコイル２３としては、たとえば、内径が２５．９ｍｍ、巻き幅が３ｍｍおよびインピーダンスが４Ωのコイルを採用することができる。コイルスペーサ３６としては、直径約４０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの部材が採用されており、該コイルスペーサ３６はアクリル系の二液混合タイプの接着剤を用いてプレート２０に取り付けられる。また、ボイスコイル２３は、コイルスペーサ３６の表面に、たとえば、アクリル系の二液混合タイプの接着剤を塗布することでプレート２０に対して固定される。
【００３６】
また、圧電体２４を取り付けるための圧電スペーサ３７は、プレート２０を長手方向に２等分する中心線を軸として、当該中心線と設置位置との間隔が約１２０ｍｍとなるように左右一対に設置されている。圧電スペーサ３７は、長さが３６ｍｍ、幅が１８ｍｍおよび厚さが１ｍｍの寸法を有している。これら、スペーサ３６，３７は、プレート２０に凹凸等が存在した場合でも、ボイスコイル２３や圧電体２４のプレート２０に対する平坦度を維持するために設けられている。本実施の形態では、スペーサ３６，３７の材質としては、アルマイト処理が施されたアルミニウムが採用されているが、当該目的を達成できれば材質はアルミニウムに限定されるものではない。
【００３７】
図８は、圧電体２４の構成を示す図であり、上段は、圧電素子４０を押さえ部材４１に装着する前の状態を示す図であり、下段は、圧電素子４０を押さえ部材４１に装着した後の状態を示す図である。
【００３８】
図８に示すように、圧電体２４は、圧電素子４０と、一対の押さえ部材４１とから構成されている。圧電素子４０は、薄板４２の上下両面に平板状の２枚の圧電セラミックス４３を貼り合わせたバイモルフ型の圧電素子とされている。薄板４２としては、たとえば、長さ寸法が３１ｍｍ、幅寸法が１３．５ｍｍおよび厚さが０．２ｍｍのステンレス板が採用されている。また、圧電セラミックス４３としては、長さ寸法が２８ｍｍ、幅寸法が１３ｍｍおよび厚さが０．１５ｍｍのセラミックスもしくはチタン酸バリウムを採用することが可能である。
【００３９】
押さえ部材４１は、圧電素子４０を表裏の両側から狭示するように一対に設けられている。押さえ部材４１は、長手状の長手部４１ａと、長手部４１ａの長手方向の両端部から一方向へ向かって突出する角柱状の柱状部４１ｂとから構成されている。一対の押さえ部材４１は、同一形状を呈している。圧電素子４０は、押さえ部材４１に設けられる２つの柱状部４１ｂ，４１ｂに嵌め込まれ、一対の押さえ部材４１を突き合わせることで、該押さえ部材４１に固定される。すなわち、圧電素子４０は、押さえ部材４１の長手部４１ａによって狭持されることで表裏方向への動きが規制されると共に、柱状部４１ｂの突き合わせにより上下方向への動きが規制される。
【００４０】
具体的には、長手部４１ａを短手方向に沿って切断した断面は略台形形状を呈しており、長手部４１ａの長手方向の両端部は、表裏方向から見て、たとえば、厚さ０．３ｍｍの矩形状の形態を有している。長手部４１ａにおいて圧電素子４０と対向する側には、長手部４１ａの短手方向に沿って幅が狭い幅狭面４２ａを有している。この幅狭面４２ａはＹＺ平面に平行な矩形状の平坦な面となっている。また、幅狭面４２ａの左右両側には、幅狭面４２ａに対して傾斜する面となる傾斜面４２ｂが形成されている。換言すると、傾斜面４２ｂは、幅狭面４２ａから長手部４１ａの短手方向の外側に向かって、長手部４１ａの厚さが小さくなるようにテーパ状に形成されている。そして、長手部４１ａの長手方向の両端部に略直方体形状の柱状部４１ｂが固定されている。柱状部４１ｂを長手部４１ａの両端部に固定した状態では、該柱状部４１ｂは幅狭面４２ａに対して、たとえば、突き合わせ方向に向かって０．１５ｍｍだけ突出している。
【００４１】
幅狭面４２ａの長手方向の寸法は、たとえば、１３．５ｍｍとされており、幅狭面４２ａの短手方向の寸法は、たとえば、０．８ｍｍとされている。また、幅狭面４２ａに対する傾斜面４２ｂのテーパ状の傾斜角度αは、たとえば、３０．６°に形成されている。さらに、たとえば、押さえ部材４１の長手方向の寸法は、１９．５ｍｍ、最大幅寸法は、４ｍｍおよび台形の高さ寸法は、１．５ｍｍに形成されている。以上より、圧電素子４０を押さえ部材４１に取り付けた場合、該圧電素子４０は、幅狭面４２ａによって狭持された状態になる。なお、押さえ部材４１は、アルミニウムから形成されており、その表面にはアルマイト処理が施されている。しかしながら、押さえ部材４１の材料はアルミニウムに限定されるものではない。
【００４２】
圧電素子４０の押さえ部材４１への取り付けは、幅狭面４２ａに二液混合型のアクリル系接着剤を塗布した後、圧電素子４０の長手方向略中央部を押さえ部材４１によって狭持させる。すなわち、柱状部４１ｂが圧電素子４０を短手方向に沿って跨ぐように、圧電素子４０を押さえ部材４１によって狭持させる。この状態では、圧電素子４０は、幅狭面４２ａによって狭持されることで表裏方向への動きが規制されると共に、柱状部４１ｂにより上下方向への動きが規制された状態となる。
【００４３】
そして、圧電素子４０を押さえ部材４１で狭持した状態で、圧電体２４を所定の治具に装着して圧定し、所定時間放置すると、圧電素子４０は押さえ部材４１に接着される。さらに、圧電体２４，２４は圧電スペーサ３７，３７の表面に、たとえば、アクリル系の二液混合タイプの接着剤を用いて取り付けられる。この際、圧電体２４は所定時間圧定される。また、圧電体２４を所定の治具を用いて正確に位置出しすることも可能である。
【００４４】
このように、プレート２０の裏側に、ボイスコイル２３、圧電体２４およびフレーム２１が装着された状態で、ボイスコイル２３および圧電体２４への電気的な接続作業が行われる。この接続作業は、ボイスコイル２３および圧電体２４に設けられる不図示の端子をフレーム２１に設けられる不図示の入力端子に接続することによってなされる。この接続により、ボイスコイル２３および圧電体２４への信号の入出力が可能となる。ボイスコイル２３および圧電体２４へは、制御装置２に備えられる音圧調整手段１２によって制御された信号が入力される。
【００４５】
また、図２および図６等に示すように、フレーム２１のフランジ部２８における挿入孔３１には、磁気回路２５が配置される。この磁気回路２５は、フレーム２１の裏側から挿入孔３１に挿入される。磁気回路２５が挿入孔３１に配置された状態では、磁気回路２５の中心とボイスコイル２３の中心は一致する。磁気回路２５は、ボトムヨーク４５と、マグネット４６と、トッププレート４７とから構成されている。
【００４６】
ボトムヨーク４５は、磁性材からなる磁気回路２５の基盤部材であり、略有底円柱状をなしている。具体的には、ボトムヨーク４５は、略円柱状の形態を有するセンターガイド部４５ａと、このセンターガイド部４５ａの裏側部分において周方向外側に向かって全周に亘って延出する載置部４５ｂとを有する。載置部４５ｂは、マグネット４６およびトッププレート４７の表側方向の位置出しを行うために設けられている。ボトムヨーク４５は、鉄材にて表面処理が施されている。載置部４５ｂは、外径が５６ｍｍ、厚さが１．５ｍｍの円板形状を有する。また、センターガイド部４５ａは、直径が２５．６ｍｍ、高さが３ｍｍの円柱形状を有する。
【００４７】
載置部４５ｂの表側には、ドーナツ状のマグネット４６が載置される。このマグネット４６は、センターガイド部４５ａの外周側に位置するように載置部４５ｂに載置される。マグネット４６としては、たとえば、外径が５８ｍｍ、内径が３０ｍｍおよび厚さが１．５ｍｍのネオジウムマグネットを用いることができる。また、マグネット４６の表側には磁性材からなるドーナツ状のトッププレート４７が配置される。このトッププレート４７は、マグネット４６と対向する位置に、マグネット４６を載置部４５ｂとで狭持せしめるように配置される。トッププレート４７としては、たとえば、外径が５６ｍｍ、内径が２７．８４ｍｍおよび厚さが１．５ｍｍの鉄材からなるプレートを用いることが可能である。また、トッププレート４７は、鉄材の表面にクロメート処理が施されている。
【００４８】
センターガイド部４５ａの外周部とトッププレート４７の内周部との間には所定間隔を有する磁気ギャップ４８が形成されている。このように構成された磁気回路２５を挿入孔３１に配置させると、磁気ギャップ４８には、略円筒状の形態を有するボイスコイル２３が配置されることになる（図６参照）。
【００４９】
磁気回路２５は、ボトムヨーク４５、マグネット４６およびトッププレート４７のそれぞれを二液混合型のアクリル接着剤によって接着することによって形成される。上述したように、磁気回路２５は挿入孔３１に挿入される。この際、挿入孔３１の裏側部分には全周に亘ってエッジ状となる、たとえば、直径５６．０５ｍｍのエッジ部３１ａが形成されている。また、マグネット４６の外径はトッププレート４７の外径よりもわずかに大径となっている。このため、大径となるマグネット４６がエッジ部３１ａに当接することで、磁気回路２５が表側に向かって抜け落ちることが防止される。すなわち、磁気回路２５はフランジ部２８によって保持される。
【００５０】
磁気回路２５がフランジ部２８に保持された状態で、ボイスコイル２３に接続されるリード線に入力信号を引加すると、ボイスコイル２３が表裏方向に駆動し始め音声が再生される。加えて、圧電体２４にも入力信号を引加すると、信号に基づいた音声が再生される。また、磁気回路２５を挿入孔３１に配置した状態で、フレーム２１の裏側に裏板２２が装着される。裏板２２は、フレーム２１の裏側において、縦方向の寸法が１８２．５ｍｍ、横方向の寸法が３４７．５ｍｍおよび深さが１．５ｍｍとなるようにザグリ加工された部分に嵌まるように装着される。
【００５１】
また、裏板２２の略中央には、直径約５６ｍｍの挿入孔３４が形成されている。このため、図６に示すように、裏板２２をフレーム２１の裏側に装着した状態では、トッププレート４７の外周部近傍が挿入孔３４の内周部近傍によって裏側から表側に向かって押圧される。換言すると、磁気回路２５は、トッププレート４７の外周部がエッジ部３１ａと裏板２２の挿入孔３４の内周部近傍とに狭持されるように、フレーム２１内に保持される。そして、裏板２２のネジ穴３５からフレーム２１のネジ穴３３に到達するようにネジ３８を螺入させることで、裏板２２とフレーム２１とが固定される。なお、挿入孔３４、挿入孔３１およびボイスコイル２３の中心軸線は一致しているため、磁気ギャップ４８にボイスコイル２３を確実に配置することが可能である。
【００５２】
次に、発音装置１の動作の一例について説明する。
【００５３】
本実施の形態では、不図示の車両内に設けられた不図示の電源をＯＮにすると、車両外部の騒音を自車両のマイクロフォン４で検出する。そして、この騒音に対応した音声信号が発音信号発生装置１０に内蔵されるメモリに記憶されたオーディオデータから再生され、該音声信号が増幅装置１１に出力される。さらに、増幅装置１１で増幅された音声信号が、発音装置１から告知音として車外に発音される。
【００５４】
具体的には、自車両のマイクロフォン４で検出された車両外部の騒音から、たとえば、帯域通過フィルタを用いて音声信号が取り出される。また、信号比較器１４では、取り出された音声信号の音声信号電圧（音圧）と、基準電圧器１３に予め設定した基準電圧（基準音圧）とを比較し、その差Ｖを算出して、音圧制御器１５へ出力する。そして、音圧制御器１５は、音声信号電圧と基準電圧との差Ｖに基づいて増幅装置１１の増幅率を制御し、自車両の告知音の音圧レベルを制御する。このように、制御装置２によって制御された音声信号が発音装置１に送信され、発音装置１のプレート２０が振動し制御された告知音が出力される。なお、本実施の形態では、マイクロフォン４によって十分に大きな車のエンジン音が検出された場合、発音装置１から告知音は出力されない。
【００５５】
以上のように構成された発音装置１では、自車両のマイクロフォン４で検出された車両外部の騒音を考慮しつつ、発音装置１から音声を発生させることが可能である。すなわち、通行人等に告知音を報知させるために、車両外部の騒音よりも大きな告知音が発音装置１から発生されるように制御装置２によって制御することができる。このため、歩行者等に対して自動車の存在を知らせることができる音声を確実に発音装置１から発生させることが可能となる。
【００５６】
また、発音装置１は、自動車のナンバープレートを平面振動板とするような構成を有している。このため、自動車の車両の外部に露出した部分から音声を発生させることが可能となる。したがって、歩行者等に対して容易に音声を伝達させることが可能となる。また、ナンバープレートを平面振動板としていることから、車体の前端部および後端部に発音装置１を装着することが可能となる。したがって、前方もしくは後方にいる歩行者等に対して確実に音声を伝達することが可能となる。また、発音装置１を傾けて装着することで、所定の方向に対して指向性を持たせることが可能となる。このため、車両周辺において騒音が発生するのを防ぎつつ、車両の存在を進行方向に存在する歩行者に効果的に知らせることが可能となる。
【００５７】
また、発音装置１は、自動車のナンバープレートの位置に設けられているため、遮蔽物がない状態で音声を外部に発生することが可能である。したがって、歩行者等に対して効率良く音声を伝達することが可能となる。また、発音装置１は外部に露出する状態で配置されているため、発音装置１から発生する音声が車両のボディ等に伝達されることがなく、ハイブリッド車等において、静粛性を維持させながら車外の歩行者等に自動車の存在を報知させることが可能となる。
【００５８】
また、発音装置１は、自動車のナンバープレートの位置に設けられているため、プレート２０を発音時に発光させる構成とすれば、発音装置１から音声を出力させると同時にプレート２０を発光させることが可能となる。たとえば、音声の出力時にプレート２０を点滅もしくは点灯させる構成とすることが挙げられる。このような構成とすることで、歩行者等に自動車の存在を確実に報知させることが可能となる。また、ナンバープレートの周辺部分を発光させることも可能であるため、ナンバープレート以外の光源を用いて歩行者等に自動車の存在を報知させることが可能となる。なお、発音装置１におけるプレート２０以外の部位を発光させる構成としても良い。さらに、ナンバープレートは、車両の位置を報知させるのに極めて適した位置であるため、発音装置１を発音させると共に発光させることによって、車両の存在を車外の人間に報知させるのに大きな効果を発揮することが可能となる。
【００５９】
また、発音装置１は、ナンバープレートの位置に設けられているため、前方もしくは後方に指向性を有する。このため、車両の進行方向となる前方および後方の所定の範囲に集中して音声を伝達させることが可能となる。したがって、深夜に住宅街等を走行する場合、横方向に音声が伝わるのを防止でき、住民等の間で騒音問題が発生するのを防止できる。
【００６０】
また、発音装置１では、ナンバープレートを振動板として採用しているため、コーン状の振動板を用いる場合と比較して、特に前後方向において指向性を容易に得ることが可能となる。
【００６１】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００６２】
上述の実施の形態では、歩行者等に車両の接近を報知させるために、発音装置１から発生される音声のみを用いているが、歩行者等に車両の接近を報知させる手段として、発音装置１からの音声とクラクション等の音声を併用するようにしても良い。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、発音装置１から発される音声には特定の方向に指向性を持たせていないが、制御装置２によって制御することで、たとえば、前方の所定の範囲や斜め前方にのみ音声が到達するように指向性を持たせるようにしても良い。特に、住宅街を走行する場合や、早朝や深夜等の静粛性を要求される場合、前方および／または後方の所定の範囲にのみ音声が到達するようにするのが好ましい。
【００６４】
また、ナンバープレートが地面に近い位置に存在する車種においては、発音装置１から発される音声が歩行者等に確実に到達しない場合がある。この場合、発音装置１に該発音装置１を傾斜させることが可能な傾斜手段を設け、発音装置１を上方に傾けた状態で装着させたり、発音装置１の角度を自動もしくは手動で調節できるような構成にして指向性を調節できるようにしても良い。たとえば、傾斜手段としては、発音装置１の車両に対する装着部分に軸を挿通させ、当該軸を中心として発音装置１を回転させる機構、または圧電素子を発音装置１の上下もしくは／および左右方向に対に設け、当該対の圧電素子を伸縮させて発音装置１を傾斜させる機構を挙げることができる。なお、傾斜手段により発音装置１中のプレート２０のみを傾斜させる構成としても指向性を調節することが可能である。また、発音装置１をフロントグリル近傍に装着させ、たとえば、上下左右方向に音声を発生させて指向性を持たせるようにしても良い。
【００６５】
また、発音装置１を左右方向へ傾ける動きをステアリングの左右方向への切り替えに連動させたり、ウインカーの点滅に連動させたりするようにしても良い。また、本実施の形態では、駆動源として、ボイスコイル２３と圧電体２４が採用されているが、駆動源はこれらの部材に限定されるものではなく、たとえば、超磁歪アクチュエータを駆動源として採用するようにしても良い。
【００６６】
また、上述の実施の形態では、音声は合成音とされていないが、発音装置１から発される音声を自由に選択できるようにしても良いし、音声信号を合成音として任意に作成できるようにしても良い。たとえば、駆動源となるモータの出力波形を元にして音声を合成し、該モータの回転数の変化に伴った音声を発するようにすることで、走行状態に即した音声を容易に告知音として発生させることが可能となる。
【００６７】
また、上述の実施の形態では、車外の騒音をマイクロフォン４によって検出しているが、検出方法はマイクロフォン４で行うことに限定されず、たとえば、振動センサ等の他の機器によって検出するようにしても良い。また、本実施の形態では、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）とを比較する方法を採用しているが、このような方法に限定されるものではない。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、発音装置１は発光するような構成とはされていないが、発音装置１を発光するような構成としても良い。たとえば、無機ＥＬパネルや有機ＥＬパネルを採用して発音装置１を発光させても良いし、導光板を採用して発音装置１を発光させるようにしても良い。また、発光状態を点滅させるようにしても良く、外部の状況に応じて自由に発光状態を制御できるようにしても良い。また、発光状態に合わせて音声の発音形態を制御するようにしても良い。また、発光は発音装置１において行うことに限定されるものではなく、たとえば、フレーム等にＬＥＤ（Light Emitting Diode）を装着して発光させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１…車両接近報知用発音装置 ２…制御装置 １２…音圧調整手段 ２０…ナンバープレート ２３…ボイスコイル（駆動体の一部） ２４…圧電体 ２５…磁気回路（駆動体の一部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両接近報知用発音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現状の自動車においては、駆動源としてピストンエンジン等の内燃機関が一般的に用いられており、当該内燃機関では、ピストン内における燃料の爆発音とそれに付随する機械音とが発生している。この爆発音と機械音とは重なり合って車両の外側に発せられる。したがって、車両の外側にいる人々は、これらの音に基づいて車両の存在を充分認知することが可能であった。
【０００３】
しかしながら、昨今の車社会では、環境保護への取り組みが推進されていることから、ハイブリッド車、さらには、電気モータ車が普及し始めている。これらハイブリッド車および電気モータ車においては、車両自体から発される音は、従来のピストンエンジン車に比べて、遥かに小さい。このため、ハイブリッド車等は、静粛であるという利点を有する反面、通行人が車両の接近を判定するのを困難なものにしている。その結果、通行人が車両の接近を認識できず、自動車と衝突するといった危険性が高まっている。
【０００４】
これらの対応策として、自動車車両の所望の位置に、発音体、たとえば、スピーカを装着し、走行状態に応じて、該発音体を適宜、作動させるという構成を有する車両接近告知装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４０３１７号公報（発明の詳細な説明）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている車両接近告知装置では、発音体は車両のボディの内部に装着されている。この場合、所望の方向に音を発生させて、通行人に車両の存在を認識させるためには、音圧が不足したり、音圧が過大になったりしやすく、音圧をコントロールするのが困難であるという欠点を有する。さらに、音の指向性が拡散し、車両の存在位置等を確認しづらくなってしまう。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させるための車両接近報知用発音装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一側面は、車両に設置され、駆動体を駆動させて音声を発生させ、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置において、駆動体により車両のナンバープレートを振動させて、該ナンバープレートから音声を発生させるものである。
【０００９】
また、ナンバープレートもしくはナンバープレートの周辺部分を発音時に発光させることが好ましい。
【００１０】
また、ナンバープレートを傾斜手段により所望の方向に傾けることにより、所定の方向に対して音声に指向性を持たせることが好ましい。
【００１１】
また、ナンバープレートから出力される音声の音圧レベルは、制御装置に設けられる音圧調整手段によって制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、静粛性を維持しつつ、必要に応じて、車両の存在を車外の通行人等に報知させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両接近報知用発音装置およびその制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の車両接近報知用発音装置の分解斜視図である。
【図３】図１中の車両接近報知用発音装置の斜視図である。
【図４】図１中の車両接近報知用発音装置の平面図である。
【図５】図４中の車両接近報知用発音装置をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図６】図５において一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【図７】図５において一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。
【図８】図２中の圧電体の構成を示す図であり、上段は、圧電素子を押さえ部材に装着する前の状態を示す図であり、下段は、圧電素子を押さえ部材に装着した後の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態に係る車両接近報知用発音装置１について、図面を参照しながら説明する。なお、車両接近報知用発音装置１を制御するための制御装置２の説明についても車両接近報知用発音装置１（以下、単に、発音装置１という。）の説明と併せて行う。また、以下の説明において、図２〜図８に示す矢示Ｘ１方向を「表」、矢示Ｘ２方向を「裏」、Ｘ１方向とＸ２方向の両方向に対し水平方向で直交する方向となる矢示Ｙ１方向を「左」、矢示Ｙ２方向を「右」、ＸＹ平面と直交する方向となる矢示Ｚ１方向を「上」および矢示Ｚ２方向を「下」とそれぞれ規定する。
【００１５】
まず、発音装置１およびその制御装置２の概略構成について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る発音装置１およびその制御装置２の構成を示すブロック図である。
【００１６】
発音装置１は、不図示の車両が車外の通行人等に接近した場合に、告知音を発生させて当該車両の存在を通行人等に報知させるための装置である。図１に示すように、発音装置１から出力される告知音となる音声は、制御装置２において送信される作動信号によって制御される。また、車両には車外の音声を検出するためのマイクロフォン４が備えられている。制御装置２における作動信号の出力は、マイクロフォン４で検出された音声信号に基づいて行われる。
【００１７】
マイクロフォン４は、たとえば、車両の前方部分に取り付けることが可能である。このマイクロフォン４は制御装置２に電気的に接続されている。また、発音装置１は車両の前方および／または後方のナンバープレート２０を振動板とするような構成を有している。すなわち、ナンバープレート２０を振動板とする発音装置となっている。なお、発音装置１の詳細な構成については後述する。
【００１８】
制御装置２は、図１に示すように、告知音を発生させるための発音信号発生装置１０と、増幅装置１１と、発音装置１から出力される音圧レベルの調整を行うための音圧調整手段１２とを備えている。
【００１９】
発音信号発生装置１０では、発音装置１から出力される音声信号が生成される。発音信号発生装置１０は、たとえば、内蔵したメモリに記憶されたオーディオデータから音声信号を生成することが可能である。当該生成された音声信号は増幅装置１１に送信され、その音圧レベルが調整される。
【００２０】
増幅装置１１は発音装置１に接続されており、該増幅装置１１で増幅された音声信号が、発音装置１から告知音として車外へ発音される。
【００２１】
音圧調整手段１２は、基準電圧器１３と、信号比較器１４と、音圧制御器１５を備えている。基準電圧器１３には、予め所定の基準電圧（基準音圧）が記憶されている。信号比較器１４は、たとえば、マイクロフォン４で検出された音声信号の音声信号電圧（音圧）と基準電圧器１３の基準電圧（基準音圧）とを比較し、その差Ｖを算出する。なお、本実施の形態では、マイクロフォン４によって車のエンジン音が十分に大きな音であるということが検出された場合、発音装置１から告知音が出力されないように制御がなされる。すなわち、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）との差Ｖが大きな値を示した場合、発音装置１から告知音は出力されない。
【００２２】
また、音圧制御器１５は増幅装置１１に接続されており、音声信号電圧と基準電圧との差Ｖに基づいて、増幅装置１１の増幅率を変え、発音装置１から出力される告知音の音圧レベルを制御する。すなわち、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）の差Ｖに基づいて、音圧制御器１５が発音装置１から出力される音声の音圧レベルを制御する構成となっている。
【００２３】
次に、発音装置１の構成について図２から図８に基づいて詳述する。図２は、発音装置１の分解斜視図である。図３は、発音装置１の斜視図である。図４は、発音装置１の平面図である。図５は、図４中の発音装置１をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図６は、図５において一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。図７は、図５において一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。
【００２４】
発音装置１は、図２および図３に示すように、不図示の車両のナンバープレート２０（以下、単にプレート２０と表記する。）を平面振動板として採用し、該プレート２０から音声が発生される構成となっている。具体的には、発音装置１は、上述した平板状のプレート２０と、プレート２０の裏側に配置されるフレーム２１と、フレーム２１のさらに裏側に配置される略平板状の裏板２２と、プレート２０の裏側の略中央に装着されるボイスコイル２３と、プレート２０の裏側において左右一対に装着される圧電体２４と、ボイスコイル２３を駆動させるための磁気回路２５を備えている。なお、ボイスコイル２３と磁気回路２５とでプレート２０を振動させる駆動体を構成している。
【００２５】
図２に示すように、プレート２０は、発音装置１の最も表側に配置される。プレート２０としては、たとえば、自動車において一般的に使用される中型番号標が採用されている。なお、プレート２０として中型番号標以外のプレートを採用することも可能である。プレート２０は、矩形状の形態を有するアルミニウムの板材から構成されている。プレート２０の外形寸法は、たとえば、上下方向となる縦方向の寸法を１６５ｍｍ、左右方向となる横方向の寸法を３３０ｍｍおよび厚さ寸法を１ｍｍとするのが好ましい。
【００２６】
図２に示すように、プレート２０の裏側には、略矩形状の外形を有するフレーム２１が配置されている。フレーム２１は、プレート２０を支持するための枠体であり、上下左右となる外周方向においてプレート２０よりも約１０ｍｍ大きな外形寸法を有している。これにより、フレーム２１の外形寸法は、縦方向の寸法が１８５ｍｍ、横方向の寸法が３５０．０ｍｍおよび厚さが７．４ｍｍに形成されている。しかしながら、フレームの外形寸法は、当該寸法に限定されるものではない。また、フレーム２１の材料として、アルミニウムが採用されている。さらに、フレーム２１の表面にはアルマイト処理が施されている。
【００２７】
フレーム２１は、四角枠状の枠部２６と、枠部２６の左右の内縁部に設けられる受け部２７，２７と、枠部２６の短手方向に沿って架け渡されるフランジ部２８とを有する。枠部２６、受け部２７，２７およびフランジ部２８は、一体的に形成されている。
【００２８】
受け部２７は、フレーム２１の左右の内縁部において、上下方向（短手方向）に沿うように設けられている。この受け部２７は、枠部２６の表面２６ａから裏側に向かって約１ｍｍの段差を有するように形成されている。すなわち、深さが約１ｍｍとなるようなザグリ加工が施されている。また、各受け部２７，２７の横方向の寸法は約１０ｍｍに形成されている。なお、受け部２７の表面２６ａからの深さ寸法および受け部２７の横方向の寸法は、それぞれ１ｍｍおよび１０ｍｍに限定されるものではない。また、フレーム２１の裏側には、裏板２２を取り付けやすくするために、枠部２６に沿うような不図示の段差部が設けられている。この段差部は、フレーム２１の裏側において、縦方向の寸法が１８２．５ｍｍ、横方向の寸法が３４７．５ｍｍおよび深さが１．５ｍｍとなるようにザグリ加工により形成されている。
【００２９】
プレート２０は、フレーム２１の枠部２６の内側に表側から嵌め込まれる。この際、プレート２０は、フレーム２１の受け部２７，２７によって受け止められることになる。このように、プレート２０がフレーム２１内に配置された状態では、プレート２０の長辺２０ａと、枠部２６の内周側の長辺２６ｂとの間には、上側および下側のそれぞれにおいて約０．２５ｍｍ〜約０．３ｍｍ程度のクリアランスが形成されるように構成されている。
【００３０】
フランジ部２８は、枠部２６の長手方向略中央において短手方向に向かって架け渡されている。フランジ部２８は、略平板状の形態を有している。また、フランジ部２８の上下の両端には内側に向かって略矩形状に切り欠かれた２つの矩形切欠部３０が設けられている。さらに、フランジ部２８の上下方向略中央には、円形の挿入孔３１が設けられている。挿入孔３１は、たとえば、直径約５６ｍｍに形成されている。また、挿入孔３１の裏側部分の内周部には全周に亘ってエッジ状のエッジ部３１ａが形成されている（図６参照）。すなわち、エッジ部３１ａにより挿入孔３１には全周に亘って円周状の段差が形成されることになる。挿入孔３１のうちエッジ部３１ａが形成されている部分の直径は、たとえば、約５６．０５ｍｍに形成されている。
【００３１】
フレーム２１において、フランジ部２８を挟んだ左右の領域には表裏方向から見て矩形状の形態を有する中空部３２，３２が形成されている。また、フレーム２１の枠部２６およびフランジ部２８には、裏板２２をネジ止めするための複数のネジ穴３３が設けられている。フレーム２１に設けられる受け部２７，２７および枠部２６の裏側に裏板２２を嵌め込むために設けられた不図示の段差部は、共に切削加工によって形成される。
【００３２】
裏板２２は、略矩形状の平板であり、フレーム２１の裏側に配置される。裏板２２の略中央には、円形の挿入孔３４が設けられている。挿入孔３４は、たとえば、直径約５６ｍｍに形成されている。また、裏板２２には、フレーム２１のネジ穴３３と対応するように複数のネジ穴３５が設けられている。
【００３３】
本実施の形態では、プレート２０とフレーム２１との装着は、左右の受け部２７の表側に粘着シートを貼り、さらに、フレーム２１の長辺側に、たとえば、厚さ０．２３ｍｍの所定の厚さのスペーサを設置した状態で行われる。具体的には、受け部２７，２７に上述した粘着シートを貼り、フレーム２１の長辺側にスペーサを設置した状態で、受け部２７がプレート２０を受け止めるように、該プレート２０をフレーム２１の枠部２６内に設置する。そして、フレーム２１の裏面側から受け部２７とプレート２０との境界部分に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、紫外線を照射して該境界部分を硬化させる。さらに、フレーム２１の長辺側に設置されたスペーサを抜き取り、その抜き取られた部分に紫外線硬化型のダンプ剤を流し込み、紫外線を照射してダンプ剤を硬化させる。これにより、枠部２６とプレート２０の長辺との間のクリアランスが封止され、プレート２０とフレーム２１とが強固に固定される。ダンプ剤の塗布方法としては、たとえば、注射器の内部にダンプ剤を封入し、空気圧を利用して注射針の先端から該ダンプ剤を吐出させる方法を採用することができる。
【００３４】
図２等に示すように、プレート２０の略中央にはボイスコイル２３が配設される。また、ボイスコイル２３を挟んだ左右両側には合計２つの圧電体２４が配設される。図２に示すように、ボイスコイル２３は、コイルスペーサ３６を介してプレート２０の裏側に取り付けられる。また、圧電体２４は、圧電スペーサ３７を介してプレート２０の裏側に取り付けられる。
【００３５】
ボイスコイル２３としては、たとえば、内径が２５．９ｍｍ、巻き幅が３ｍｍおよびインピーダンスが４Ωのコイルを採用することができる。コイルスペーサ３６としては、直径約４０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの部材が採用されており、該コイルスペーサ３６はアクリル系の二液混合タイプの接着剤を用いてプレート２０に取り付けられる。また、ボイスコイル２３は、コイルスペーサ３６の表面に、たとえば、アクリル系の二液混合タイプの接着剤を塗布することでプレート２０に対して固定される。
【００３６】
また、圧電体２４を取り付けるための圧電スペーサ３７は、プレート２０を長手方向に２等分する中心線を軸として、当該中心線と設置位置との間隔が約１２０ｍｍとなるように左右一対に設置されている。圧電スペーサ３７は、長さが３６ｍｍ、幅が１８ｍｍおよび厚さが１ｍｍの寸法を有している。これら、スペーサ３６，３７は、プレート２０に凹凸等が存在した場合でも、ボイスコイル２３や圧電体２４のプレート２０に対する平坦度を維持するために設けられている。本実施の形態では、スペーサ３６，３７の材質としては、アルマイト処理が施されたアルミニウムが採用されているが、当該目的を達成できれば材質はアルミニウムに限定されるものではない。
【００３７】
図８は、圧電体２４の構成を示す図であり、上段は、圧電素子４０を押さえ部材４１に装着する前の状態を示す図であり、下段は、圧電素子４０を押さえ部材４１に装着した後の状態を示す図である。
【００３８】
図８に示すように、圧電体２４は、圧電素子４０と、一対の押さえ部材４１とから構成されている。圧電素子４０は、薄板４２の上下両面に平板状の２枚の圧電セラミックス４３を貼り合わせたバイモルフ型の圧電素子とされている。薄板４２としては、たとえば、長さ寸法が３１ｍｍ、幅寸法が１３．５ｍｍおよび厚さが０．２ｍｍのステンレス板が採用されている。また、圧電セラミックス４３としては、長さ寸法が２８ｍｍ、幅寸法が１３ｍｍおよび厚さが０．１５ｍｍのセラミックスもしくはチタン酸バリウムを採用することが可能である。
【００３９】
押さえ部材４１は、圧電素子４０を表裏の両側から狭示するように一対に設けられている。押さえ部材４１は、長手状の長手部４１ａと、長手部４１ａの長手方向の両端部から一方向へ向かって突出する角柱状の柱状部４１ｂとから構成されている。一対の押さえ部材４１は、同一形状を呈している。圧電素子４０は、押さえ部材４１に設けられる２つの柱状部４１ｂ，４１ｂに嵌め込まれ、一対の押さえ部材４１を突き合わせることで、該押さえ部材４１に固定される。すなわち、圧電素子４０は、押さえ部材４１の長手部４１ａによって狭持されることで表裏方向への動きが規制されると共に、柱状部４１ｂの突き合わせにより上下方向への動きが規制される。
【００４０】
具体的には、長手部４１ａを短手方向に沿って切断した断面は略台形形状を呈しており、長手部４１ａの長手方向の両端部は、表裏方向から見て、たとえば、厚さ０．３ｍｍの矩形状の形態を有している。長手部４１ａにおいて圧電素子４０と対向する側には、長手部４１ａの短手方向に沿って幅が狭い幅狭面４２ａを有している。この幅狭面４２ａはＹＺ平面に平行な矩形状の平坦な面となっている。また、幅狭面４２ａの左右両側には、幅狭面４２ａに対して傾斜する面となる傾斜面４２ｂが形成されている。換言すると、傾斜面４２ｂは、幅狭面４２ａから長手部４１ａの短手方向の外側に向かって、長手部４１ａの厚さが小さくなるようにテーパ状に形成されている。そして、長手部４１ａの長手方向の両端部に略直方体形状の柱状部４１ｂが固定されている。柱状部４１ｂを長手部４１ａの両端部に固定した状態では、該柱状部４１ｂは幅狭面４２ａに対して、たとえば、突き合わせ方向に向かって０．１５ｍｍだけ突出している。
【００４１】
幅狭面４２ａの長手方向の寸法は、たとえば、１３．５ｍｍとされており、幅狭面４２ａの短手方向の寸法は、たとえば、０．８ｍｍとされている。また、幅狭面４２ａに対する傾斜面４２ｂのテーパ状の傾斜角度αは、たとえば、３０．６°に形成されている。さらに、たとえば、押さえ部材４１の長手方向の寸法は、１９．５ｍｍ、最大幅寸法は、４ｍｍおよび台形の高さ寸法は、１．５ｍｍに形成されている。以上より、圧電素子４０を押さえ部材４１に取り付けた場合、該圧電素子４０は、幅狭面４２ａによって狭持された状態になる。なお、押さえ部材４１は、アルミニウムから形成されており、その表面にはアルマイト処理が施されている。しかしながら、押さえ部材４１の材料はアルミニウムに限定されるものではない。
【００４２】
圧電素子４０の押さえ部材４１への取り付けは、幅狭面４２ａに二液混合型のアクリル系接着剤を塗布した後、圧電素子４０の長手方向略中央部を押さえ部材４１によって狭持させる。すなわち、柱状部４１ｂが圧電素子４０を短手方向に沿って跨ぐように、圧電素子４０を押さえ部材４１によって狭持させる。この状態では、圧電素子４０は、幅狭面４２ａによって狭持されることで表裏方向への動きが規制されると共に、柱状部４１ｂにより上下方向への動きが規制された状態となる。
【００４３】
そして、圧電素子４０を押さえ部材４１で狭持した状態で、圧電体２４を所定の治具に装着して圧定し、所定時間放置すると、圧電素子４０は押さえ部材４１に接着される。さらに、圧電体２４，２４は圧電スペーサ３７，３７の表面に、たとえば、アクリル系の二液混合タイプの接着剤を用いて取り付けられる。この際、圧電体２４は所定時間圧定される。また、圧電体２４を所定の治具を用いて正確に位置出しすることも可能である。
【００４４】
このように、プレート２０の裏側に、ボイスコイル２３、圧電体２４およびフレーム２１が装着された状態で、ボイスコイル２３および圧電体２４への電気的な接続作業が行われる。この接続作業は、ボイスコイル２３および圧電体２４に設けられる不図示の端子をフレーム２１に設けられる不図示の入力端子に接続することによってなされる。この接続により、ボイスコイル２３および圧電体２４への信号の入出力が可能となる。ボイスコイル２３および圧電体２４へは、制御装置２に備えられる音圧調整手段１２によって制御された信号が入力される。
【００４５】
また、図２および図６等に示すように、フレーム２１のフランジ部２８における挿入孔３１には、磁気回路２５が配置される。この磁気回路２５は、フレーム２１の裏側から挿入孔３１に挿入される。磁気回路２５が挿入孔３１に配置された状態では、磁気回路２５の中心とボイスコイル２３の中心は一致する。磁気回路２５は、ボトムヨーク４５と、マグネット４６と、トッププレート４７とから構成されている。
【００４６】
ボトムヨーク４５は、磁性材からなる磁気回路２５の基盤部材であり、略有底円柱状をなしている。具体的には、ボトムヨーク４５は、略円柱状の形態を有するセンターガイド部４５ａと、このセンターガイド部４５ａの裏側部分において周方向外側に向かって全周に亘って延出する載置部４５ｂとを有する。載置部４５ｂは、マグネット４６およびトッププレート４７の表側方向の位置出しを行うために設けられている。ボトムヨーク４５は、鉄材にて表面処理が施されている。載置部４５ｂは、外径が５６ｍｍ、厚さが１．５ｍｍの円板形状を有する。また、センターガイド部４５ａは、直径が２５．６ｍｍ、高さが３ｍｍの円柱形状を有する。
【００４７】
載置部４５ｂの表側には、ドーナツ状のマグネット４６が載置される。このマグネット４６は、センターガイド部４５ａの外周側に位置するように載置部４５ｂに載置される。マグネット４６としては、たとえば、外径が５８ｍｍ、内径が３０ｍｍおよび厚さが１．５ｍｍのネオジウムマグネットを用いることができる。また、マグネット４６の表側には磁性材からなるドーナツ状のトッププレート４７が配置される。このトッププレート４７は、マグネット４６と対向する位置に、マグネット４６を載置部４５ｂとで狭持せしめるように配置される。トッププレート４７としては、たとえば、外径が５６ｍｍ、内径が２７．８４ｍｍおよび厚さが１．５ｍｍの鉄材からなるプレートを用いることが可能である。また、トッププレート４７は、鉄材の表面にクロメート処理が施されている。
【００４８】
センターガイド部４５ａの外周部とトッププレート４７の内周部との間には所定間隔を有する磁気ギャップ４８が形成されている。このように構成された磁気回路２５を挿入孔３１に配置させると、磁気ギャップ４８には、略円筒状の形態を有するボイスコイル２３が配置されることになる（図６参照）。
【００４９】
磁気回路２５は、ボトムヨーク４５、マグネット４６およびトッププレート４７のそれぞれを二液混合型のアクリル接着剤によって接着することによって形成される。上述したように、磁気回路２５は挿入孔３１に挿入される。この際、挿入孔３１の裏側部分には全周に亘ってエッジ状となる、たとえば、直径５６．０５ｍｍのエッジ部３１ａが形成されている。また、マグネット４６の外径はトッププレート４７の外径よりもわずかに大径となっている。このため、大径となるマグネット４６がエッジ部３１ａに当接することで、磁気回路２５が表側に向かって抜け落ちることが防止される。すなわち、磁気回路２５はフランジ部２８によって保持される。
【００５０】
磁気回路２５がフランジ部２８に保持された状態で、ボイスコイル２３に接続されるリード線に入力信号を引加すると、ボイスコイル２３が表裏方向に駆動し始め音声が再生される。加えて、圧電体２４にも入力信号を引加すると、信号に基づいた音声が再生される。また、磁気回路２５を挿入孔３１に配置した状態で、フレーム２１の裏側に裏板２２が装着される。裏板２２は、フレーム２１の裏側において、縦方向の寸法が１８２．５ｍｍ、横方向の寸法が３４７．５ｍｍおよび深さが１．５ｍｍとなるようにザグリ加工された部分に嵌まるように装着される。
【００５１】
また、裏板２２の略中央には、直径約５６ｍｍの挿入孔３４が形成されている。このため、図６に示すように、裏板２２をフレーム２１の裏側に装着した状態では、トッププレート４７の外周部近傍が挿入孔３４の内周部近傍によって裏側から表側に向かって押圧される。換言すると、磁気回路２５は、トッププレート４７の外周部がエッジ部３１ａと裏板２２の挿入孔３４の内周部近傍とに狭持されるように、フレーム２１内に保持される。そして、裏板２２のネジ穴３５からフレーム２１のネジ穴３３に到達するようにネジ３８を螺入させることで、裏板２２とフレーム２１とが固定される。なお、挿入孔３４、挿入孔３１およびボイスコイル２３の中心軸線は一致しているため、磁気ギャップ４８にボイスコイル２３を確実に配置することが可能である。
【００５２】
次に、発音装置１の動作の一例について説明する。
【００５３】
本実施の形態では、不図示の車両内に設けられた不図示の電源をＯＮにすると、車両外部の騒音を自車両のマイクロフォン４で検出する。そして、この騒音に対応した音声信号が発音信号発生装置１０に内蔵されるメモリに記憶されたオーディオデータから再生され、該音声信号が増幅装置１１に出力される。さらに、増幅装置１１で増幅された音声信号が、発音装置１から告知音として車外に発音される。
【００５４】
具体的には、自車両のマイクロフォン４で検出された車両外部の騒音から、たとえば、帯域通過フィルタを用いて音声信号が取り出される。また、信号比較器１４では、取り出された音声信号の音声信号電圧（音圧）と、基準電圧器１３に予め設定した基準電圧（基準音圧）とを比較し、その差Ｖを算出して、音圧制御器１５へ出力する。そして、音圧制御器１５は、音声信号電圧と基準電圧との差Ｖに基づいて増幅装置１１の増幅率を制御し、自車両の告知音の音圧レベルを制御する。このように、制御装置２によって制御された音声信号が発音装置１に送信され、発音装置１のプレート２０が振動し制御された告知音が出力される。なお、本実施の形態では、マイクロフォン４によって十分に大きな車のエンジン音が検出された場合、発音装置１から告知音は出力されない。
【００５５】
以上のように構成された発音装置１では、自車両のマイクロフォン４で検出された車両外部の騒音を考慮しつつ、発音装置１から音声を発生させることが可能である。すなわち、通行人等に告知音を報知させるために、車両外部の騒音よりも大きな告知音が発音装置１から発生されるように制御装置２によって制御することができる。このため、歩行者等に対して自動車の存在を知らせることができる音声を確実に発音装置１から発生させることが可能となる。
【００５６】
また、発音装置１は、自動車のナンバープレートを平面振動板とするような構成を有している。このため、自動車の車両の外部に露出した部分から音声を発生させることが可能となる。したがって、歩行者等に対して容易に音声を伝達させることが可能となる。また、ナンバープレートを平面振動板としていることから、車体の前端部および後端部に発音装置１を装着することが可能となる。したがって、前方もしくは後方にいる歩行者等に対して確実に音声を伝達することが可能となる。また、発音装置１を傾けて装着することで、所定の方向に対して指向性を持たせることが可能となる。このため、車両周辺において騒音が発生するのを防ぎつつ、車両の存在を進行方向に存在する歩行者に効果的に知らせることが可能となる。
【００５７】
また、発音装置１は、自動車のナンバープレートの位置に設けられているため、遮蔽物がない状態で音声を外部に発生することが可能である。したがって、歩行者等に対して効率良く音声を伝達することが可能となる。また、発音装置１は外部に露出する状態で配置されているため、発音装置１から発生する音声が車両のボディ等に伝達されることがなく、ハイブリッド車等において、静粛性を維持させながら車外の歩行者等に自動車の存在を報知させることが可能となる。
【００５８】
また、発音装置１は、自動車のナンバープレートの位置に設けられているため、プレート２０を発音時に発光させる構成とすれば、発音装置１から音声を出力させると同時にプレート２０を発光させることが可能となる。たとえば、音声の出力時にプレート２０を点滅もしくは点灯させる構成とすることが挙げられる。このような構成とすることで、歩行者等に自動車の存在を確実に報知させることが可能となる。また、ナンバープレートの周辺部分を発光させることも可能であるため、ナンバープレート以外の光源を用いて歩行者等に自動車の存在を報知させることが可能となる。なお、発音装置１におけるプレート２０以外の部位を発光させる構成としても良い。さらに、ナンバープレートは、車両の位置を報知させるのに極めて適した位置であるため、発音装置１を発音させると共に発光させることによって、車両の存在を車外の人間に報知させるのに大きな効果を発揮することが可能となる。
【００５９】
また、発音装置１は、ナンバープレートの位置に設けられているため、前方もしくは後方に指向性を有する。このため、車両の進行方向となる前方および後方の所定の範囲に集中して音声を伝達させることが可能となる。したがって、深夜に住宅街等を走行する場合、横方向に音声が伝わるのを防止でき、住民等の間で騒音問題が発生するのを防止できる。
【００６０】
また、発音装置１では、ナンバープレートを振動板として採用しているため、コーン状の振動板を用いる場合と比較して、特に前後方向において指向性を容易に得ることが可能となる。
【００６１】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００６２】
上述の実施の形態では、歩行者等に車両の接近を報知させるために、発音装置１から発生される音声のみを用いているが、歩行者等に車両の接近を報知させる手段として、発音装置１からの音声とクラクション等の音声を併用するようにしても良い。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、発音装置１から発される音声には特定の方向に指向性を持たせていないが、制御装置２によって制御することで、たとえば、前方の所定の範囲や斜め前方にのみ音声が到達するように指向性を持たせるようにしても良い。特に、住宅街を走行する場合や、早朝や深夜等の静粛性を要求される場合、前方および／または後方の所定の範囲にのみ音声が到達するようにするのが好ましい。
【００６４】
また、ナンバープレートが地面に近い位置に存在する車種においては、発音装置１から発される音声が歩行者等に確実に到達しない場合がある。この場合、発音装置１に該発音装置１を傾斜させることが可能な傾斜手段を設け、発音装置１を上方に傾けた状態で装着させたり、発音装置１の角度を自動もしくは手動で調節できるような構成にして指向性を調節できるようにしても良い。たとえば、傾斜手段としては、発音装置１の車両に対する装着部分に軸を挿通させ、当該軸を中心として発音装置１を回転させる機構、または圧電素子を発音装置１の上下もしくは／および左右方向に対に設け、当該対の圧電素子を伸縮させて発音装置１を傾斜させる機構を挙げることができる。なお、傾斜手段により発音装置１中のプレート２０のみを傾斜させる構成としても指向性を調節することが可能である。また、発音装置１をフロントグリル近傍に装着させ、たとえば、上下左右方向に音声を発生させて指向性を持たせるようにしても良い。
【００６５】
また、発音装置１を左右方向へ傾ける動きをステアリングの左右方向への切り替えに連動させたり、ウインカーの点滅に連動させたりするようにしても良い。また、本実施の形態では、駆動源として、ボイスコイル２３と圧電体２４が採用されているが、駆動源はこれらの部材に限定されるものではなく、たとえば、超磁歪アクチュエータを駆動源として採用するようにしても良い。
【００６６】
また、上述の実施の形態では、音声は合成音とされていないが、発音装置１から発される音声を自由に選択できるようにしても良いし、音声信号を合成音として任意に作成できるようにしても良い。たとえば、駆動源となるモータの出力波形を元にして音声を合成し、該モータの回転数の変化に伴った音声を発するようにすることで、走行状態に即した音声を容易に告知音として発生させることが可能となる。
【００６７】
また、上述の実施の形態では、車外の騒音をマイクロフォン４によって検出しているが、検出方法はマイクロフォン４で行うことに限定されず、たとえば、振動センサ等の他の機器によって検出するようにしても良い。また、本実施の形態では、音声信号電圧（音圧）と基準電圧（基準音圧）とを比較する方法を採用しているが、このような方法に限定されるものではない。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、発音装置１は発光するような構成とはされていないが、発音装置１を発光するような構成としても良い。たとえば、無機ＥＬパネルや有機ＥＬパネルを採用して発音装置１を発光させても良いし、導光板を採用して発音装置１を発光させるようにしても良い。また、発光状態を点滅させるようにしても良く、外部の状況に応じて自由に発光状態を制御できるようにしても良い。また、発光状態に合わせて音声の発音形態を制御するようにしても良い。また、発光は発音装置１において行うことに限定されるものではなく、たとえば、フレーム等にＬＥＤ（Light Emitting Diode）を装着して発光させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１…車両接近報知用発音装置 ２…制御装置 １２…音圧調整手段 ２０…ナンバープレート ２３…ボイスコイル（駆動体の一部） ２４…圧電体 ２５…磁気回路（駆動体の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置され、駆動体を駆動させて音声を発生させ、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置において、
上記駆動体により上記車両のナンバープレートを振動させて、該ナンバープレートから音声を発生させることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両接近報知用発音装置において、
前記ナンバープレートもしくは前記ナンバープレートの周辺部分を発音時に発光させることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両接近報知用発音装置において、
前記ナンバープレートを傾斜手段により所望の方向に傾けることにより、所定の方向に対して音声に指向性を持たせることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の車両用接近用発音装置において、
前記ナンバープレートから出力される音声の音圧レベルは、前記制御装置に設けられる音圧調整手段によって制御されていることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【請求項１】
車両に設置され、駆動体を駆動させて音声を発生させ、車外に車両の接近を報知させるための車両接近報知用発音装置において、
上記駆動体により上記車両のナンバープレートを振動させて、該ナンバープレートから音声を発生させることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両接近報知用発音装置において、
前記ナンバープレートもしくは前記ナンバープレートの周辺部分を発音時に発光させることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両接近報知用発音装置において、
前記ナンバープレートを傾斜手段により所望の方向に傾けることにより、所定の方向に対して音声に指向性を持たせることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の車両用接近用発音装置において、
前記ナンバープレートから出力される音声の音圧レベルは、前記制御装置に設けられる音圧調整手段によって制御されていることを特徴とする車両接近報知用発音装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−６８２９３（Ｐ２０１１−６８２９３Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２２５３６（Ｐ２００９−２２２５３６）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（５０８２０９９９０）Ｊ＆Ｋカーエレクトロニクス株式会社 (98)
【出願人】（５９８１４６８５０）後藤電子 株式会社 (24)
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（５０８２０９９９０）Ｊ＆Ｋカーエレクトロニクス株式会社 (98)
【出願人】（５９８１４６８５０）後藤電子 株式会社 (24)
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