車両接近通報装置
【課題】様々な異常モードに対して異常検出を行うことができる車両接近通報装置を提供する。
【解決手段】マイコン２１からの発音出力がＡＭＰ２２およびＨＰＦ２４を通過することで、発音出力に対応する出力電圧ＶＯＵＴをスピーカ３に印加して車両接近音を発音させる車両接近通報装置２において、出力電圧ＶＯＵＴをモニタする電圧センサ回路２５を備えると共に、異常検出時に発音出力としてチェック用出力を発生させる。チェック用出力には、スピーカ共振周波数帯域に含まれる周波数で、例えばユーザが認識し難くスピーカの再生能力の低い低周波（例えば６０Ｈｚ以下）の単周波の出力を用いる。そして、電圧センサ回路２５が出力する積分回路電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内にあるか、その電圧範囲外であるかに基づいて異常検出を行う
【解決手段】マイコン２１からの発音出力がＡＭＰ２２およびＨＰＦ２４を通過することで、発音出力に対応する出力電圧ＶＯＵＴをスピーカ３に印加して車両接近音を発音させる車両接近通報装置２において、出力電圧ＶＯＵＴをモニタする電圧センサ回路２５を備えると共に、異常検出時に発音出力としてチェック用出力を発生させる。チェック用出力には、スピーカ共振周波数帯域に含まれる周波数で、例えばユーザが認識し難くスピーカの再生能力の低い低周波（例えば６０Ｈｚ以下）の単周波の出力を用いる。そして、電圧センサ回路２５が出力する積分回路電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内にあるか、その電圧範囲外であるかに基づいて異常検出を行う
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両から音声を発生させることにより、車両が接近していることを周囲に通報する車両接近通報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車（ＥＶ車）やハイブリッド車（ＨＶ車）などでは、その構造的に発生騒音が小さく、これらの車両の接近を歩行者が気付き難いということから、歩行者など周囲に車両が近くにいるという認知度を上げるために擬似エンジン音や擬似モータ音などの車両接近通報音を発生させる車両接近通報装置が搭載されつつある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような車両接近通報装置においては、スピーカに何らかの異常が発生して発音できなくなると、車両から歩行者に対して車両の接近を通報する機能が失われることになる。運転者がそれを知らずに運転し続けると、運転者は歩行者に対して車両接近通報音が発音されていることを前提として走行しているのにもかかわらず、実際には車両接近通報音が発音されておらず、歩行者が車両接近に気付き難くなるという問題が発生する。このため、車両接近通報装置の異常について検出できるようにすることが必要となる。
【０００５】
このような車両接近通報装置の異常検出方法として、発音時にスピーカに流される電流（以下、スピーカ電流という）もしくは印加される電圧（以下、スピーカ電圧という）を利用する方法が考えられる。具体的には、車両接近通報装置で発音させる擬似エンジン音や擬似モータ音は、時間と共に周波数成分や音量が変化するものであるため、発音時のスピーカ電流およびスピーカ電圧は常に変動している。したがって、スピーカのオープン（断線）時にはスピーカ出力配線にスピーカ電流が流れず、スピーカのショート時にはスピーカ出力配線に過大な直流電流が流れるといった極端な事象においては、電流センサ回路もしくは電圧センサ回路によって発音時におけるセンサ電流もしくはセンサ電圧をモニタし、スピーカのオープンもしくはショート異常判定用の閾値と比較することにより、それらの異常検出を行うことができる。
【０００６】
しかしながら、スピーカがオープンになりかけ、つまりスピーカ出力配線経路中のインピーダンスが過大となる場合や、スピーカがショートになりかけ、つまり部分的にショートしてインピーダンスが正常時より低下するようなレイヤーショートのような中間異常モード、あるいは、スピーカのコーンの氷結固着といった異常モードにおいては、上記のような手法によって異常検出を行うことが困難である。すなわち、これらの異常モードでは、発音時のスピーカ電流が常に変動しているため、電流センサ回路もしくは電圧センサ回路によって発音時におけるセンサ電流もしくはセンサ電圧をモニタし、スピーカのオープンもしくはショート異常判定用の閾値と比較するだけでは正確に異常検出が行えない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、様々な異常モードに対して異常検出を行うことができる車両接近通報装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、発音体（３）からの発音を行う車両接近通報音を生成するための接近通報音波形に対応する発音出力を発生させる接近通報音波形生成部（２１ａ）と、発音出力に応じた入力電圧（ＶＩＮ）を発生させるパワーアンプ（２２）と、入力電圧（ＶＩＮ）を入力し、該入力電圧（ＶＩＮ）の低周波成分をフィルタリングした出力電圧（ＶＯＵＴ）を出力して発音体（３）に印加するハイパスフィルタ（２４）と、出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分する積分回路を有し、該積分回路で出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分した積分回路電圧を出力する電圧センサ回路（２５）と、電圧センサ回路（２５）の出力する積分回路電圧をモニタし、該積分回路電圧に基づいて発音体（３）の異常検出を行う異常モニタ部（２１ｂ）とを有し、異常モニタ部（２１ｂ）にて発音体（３）の異常が検出されると、警報機（４）を介してその旨の警報を行う車両接近通報装置であって、接近通報音波形生成部（２１ａ）は、異常検出時に、チェック用出力として、発音体（３）の共振周波数帯域における共振周波数よりも低い周波数の発音出力を発生させ、異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、チェック用出力となる発音出力に基づいて、パワーアンプ（２２）およびハイパスフィルタ（２４）を介して発音体（３）に出力電圧（ＶＯＵＴ）が印加されると、当該出力電圧（ＶＯＵＴ）が電圧センサ回路（２５）の積分回路で積分された積分回路電圧を入力し、予め記憶しておいた異常判定用の閾値と比較することで発音体（３）の異常検出を行うことを特徴としている。
【０００９】
このように、発音出力がパワーアンプ（２２）およびハイパスフィルタ（２４）を通過することで、発音出力に対応する出力電圧（ＶＯＵＴ）を発音体（３）に印加して車両接近音を発音させる車両接近通報装置において、出力電圧（ＶＯＵＴ）をモニタする電圧センサ回路（２５）を備えると共に、異常検出時に発音出力としてチェック用出力を発生させるようにしている。そして、電圧センサ回路（２５）が出力する積分回路電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内にあるか、その電圧範囲外であるかに基づいて異常検出を行うようにしている。これにより、各異常モードすべてにおいて確実に異常検出を行うことができる。
【００１０】
例えば、請求項２に記載したように、異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、積分回路電圧の平均値を演算し、該平均値が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内であるか否かにより、発音体（３）の異常検出を行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、パワーアンプ（２２）に対して電源から供給される電流を検出する電流センサ回路（２３）を有し、電流センサ回路（２３）にてパワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出されると、電源からパワーアンプ（２２）への電流供給を停止し、発音体（３）への出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することを特徴としている。
【００１２】
このように、パワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流である場合に、電源からパワーアンプ（２２）への電流供給を停止し、発音体（３）への出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することで、過電流によって車両接近通報装置が故障したり、発音体（３）で想定していない音圧で発音が行われることを防止している。
【００１３】
この場合において、請求項４に記載したように、電流センサ回路（２３）にてパワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出された場合、異常モニタ部（２１ｂ）にて電圧センサ回路（２５）が出力する積分回路電圧に基づいて異常が検出されていれば、発音体（３）への出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止するようにしても良い。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、異常モニタ部（２１ｂ）にて発音体（３）が異常であることが検出されたときに、故障履歴情報として記憶する記憶装置（２１ｃ）が備えられていることを特徴としている。
【００１５】
このように記憶装置（２１ｃ）に故障履歴情報を記憶しておくことで、その記憶内容を自動車ディーラー等の修理工場での故障診断に活用し、サービス性、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両接近通報装置を含む車両接近通報システムのブロック図である。
【図２】車両接近通報装置２に備えられる電圧センサ回路２５の具体的な構成例を示した回路ブロック図である。
【図３】各異常モードおよび正常時における入力周波数とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。
【図４】各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。
【図５】各異常モードおよび正常時における各電圧波形などを示した図である。
【図６】各異常モードおよび正常時における入力周波数とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。
【図７】各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。
【図８】各異常モードおよび正常時における各電圧波形などを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態にかかる車両接近通報装置を含む車両接近通報システムのブロック図である。この図を参照して、本実施形態にかかる車両用接近通報装置を含む車両接近通報システムについて説明する。
【００２０】
図１に示すように、車両接近通報システムは、車速センサ１、車両接近通報装置２、スピーカ３および警報機４を有した構成とされている。車両接近通報システムでは、車両接近通報装置２が発音体であるスピーカ３からの発音を行うことで、車両の接近を周囲の歩行者などに通報する。なお、ここでは、車両接近通報装置２をスピーカ３と別体としているが、スピーカ３を車両接近通報装置２と一体化した構成としても良い。
【００２１】
車速センサ１は、車両の走行状態を示す信号として車速検知信号を出力する。この車速センサ１の検知信号が車両接近通報装置２に入力されることで、車両接近通報装置２は、車速に応じた車両接近通報音を発生させる。
【００２２】
車両接近通報装置２には、マイコン２１、パワーアンプ（以下、ＡＭＰという）２２、電流センサ回路２３、ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦという）２４、電圧センサ回路２５が備えられている。
【００２３】
マイコン２１は、接近通報音波形生成部２１ａと異常モニタ部２１ｂおよび記憶装置２１ｃなどを有した構成とされている。
【００２４】
接近通報音生成部２１ａは、図示しないメモリを有していると共に、デジタルアナログコンバータ（以下、ＤＡＣという）もしくはＰＷＭ出力器などを有した構成とされる。メモリには、発音の制御プログラムやＰＣＭ（パルス符号変調）のデータ、つまり音声の大きさをデータコードに変換して符号化したものなどが記憶されていると共に、車速検知信号が示す車速に対応付けた音圧レベルの演算式もしくはマップなどが記憶されている。接近通報音生成部２１ａは、このメモリに記憶された制御プログラムに従って、車速センサ１からの車速検知信号が入力されると、車速に応じた音圧レベルを演算式もしくはマップを用いて演算し、ＰＣＭのデータを演算した音圧レベルに設定したものを所定のサンプリング周期毎にＤＡＣもしくはＰＷＭ出力器などにセットして出力することで、接近通報音波形に対応する発音出力を発生させている。例えば、車速が大きいほど音圧レベルを大きくすることで、歩行者などへの車両接近の認知度の向上を図るようにしている。
【００２５】
異常モニタ部２１ｂは、電圧センサ回路２５の出力に基づいてスピーカ３が正常であるか、故障しているかの検出、つまり異常検出を行うものである。異常のモードとしては、スピーカ３のオープン（断線）、オープンになりかけの中間オープン、ショート、ショートになりかけの中間ショート、スピーカ３の氷結固着があるが、これらいずれの異常モードについても異常モニタ部２１ｂによって異常状態として検出できるようにしている。異常モニタ部２１ｂは、電圧センサ回路２５が出力する電圧の平均値を演算し、その平均値が予め記憶しておいた異常判定用の閾値とされる電圧範囲内に含まれている否かに基づいて異常検出を行っている。異常判定用の閾値とされる電圧範囲は一定の値であり、後述するようにチェック用出力という一定の周波数の発音出力を用いることで異常判定用の閾値とされる電圧範囲を一定の値にできるようにしている。この異常モニタ部２１ｂによる異常検出の詳細については後述する。
【００２６】
記憶装置２１ｃは、異常モニタ部２１ｂによる異常検出によってスピーカ３が故障していることが検出されたときに、具体的な異常モードの情報を含めて故障履歴情報として記憶する。このように記憶装置２１ｃに記憶された内容は、自動車ディーラー等の修理工場での故障診断に活用され、サービス性、メンテナンス性の向上が図れるようにしている。
【００２７】
ＡＭＰ２２は、電源からの電力供給に基づいてマイコン２１の出力と対応する電圧をスピーカ３に印加する。なお、以下の説明では、このＡＭＰ２２からスピーカ３に対して入力される電圧を入力電圧ＶＩＮという。
【００２８】
電流センサ回路２３は、電源からＡＭＰ２２に供給される電流の大きさを検出するものである。この電流センサ回路２３により、ＡＭＰ２２に供給される電流が過電流になっていることを検出している。この電流センサ回路２３の検出結果は、マイコン２１に入力されており、マイコン２１は、ＡＭＰ２２に供給される電流が過電流になっているときには例えばＡＭＰ２２への電流供給を停止することで、スピーカ３への電圧印加を一時的に停止するなどの処置を行うようになっている。これにより、過電流によって車両接近通報装置２が故障したり、スピーカ３で想定していない音圧で発音が行われることを防止している。
【００２９】
ＨＰＦ２４は、ＡＭＰ２２からの入力電圧ＶＩＮの低周波成分をフィルタリングし、高周波帯域のみを通過させるものであり、例えばカップリングコンデンサによって構成される。
【００３０】
電圧センサ回路２５は、ＨＰＦ２４を通過してスピーカ３に対して印加される電圧をモニタするものであり、積分回路によって構成され、スピーカ３に印加される電圧の積分値を電圧センサ回路２５の出力としてマイコン２１に入力する。この電圧センサ回路２５によってモニタしているスピーカ３に印加される電圧が、車両接近通報装置２が出力する電圧に相当する。以下の説明では、この電圧を出力電圧ＶＯＵＴという。
【００３１】
図２は、このような構成の車両接近通報装置２に備えられる電圧センサ回路２５の具体的な構成例を示した回路ブロック図である。なお、マイコン２１の構成については、図１と同様であるため、本図では省略してある。
【００３２】
上記したように、マイコン２１ａの音声出力がＡＭＰ２２に入力され、ＡＭＰ２２が電源からの電流供給に基づいてスピーカ３への入力電圧ＶＩＮを出力する。この入力電圧ＶＩＮがカップリングコンデンサなどで構成されるＨＰＦ２４にてフィルタリングされたのち、車両接近通報装置２の出力電圧ＶＯＵＴとしてスピーカ３に印加されることで、スピーカ３から発音出力に対応する音圧および周波数の車両接近通報音が発音される。
【００３３】
そして、電圧センサ回路２５は、この出力電圧ＶＯＵＴが伝えられるスピーカ出力配線に接続され、出力電圧ＶＯＵＴを積分回路にて積分し、その積分値をマイコン２１に入力している。
【００３４】
具体的には、電圧センサ回路２５は、マイコン２１の出力ポートとＧＮＤとの間に直列接続された充電電流制限抵抗２５ａ、第１ダイオード２５ｂおよび放電抵抗２５ｃと、充電電流制限抵抗２５ａと第１ダイオード２５ｂとの接続点と出力電圧ＶＯＵＴが伝えられるスピーカ出力配線との間に備えられた第２ダイオード２５ｄと、放電抵抗２５ｃに対して並列接続されたコンデンサ２５ｅと、第１ダイオード２５ｂと放電抵抗２５ｃとの接続点とマイコン２１との間に接続された入力制限抵抗２５ｆとを有した構成とされている。
【００３５】
このように構成される電圧センサ回路２５は、第１ダイオード２５ｂと第２ダイオード２５ｄのアノード同士を接続した構成としていることから、第１ダイオード２５ｂのカソード電位がほぼ第２ダイオード２５ｄのカソード電位となる。さらに、スピーカ出力配線に対して第２ダイオード２５ｄを逆接続した状態としてあるため、出力電圧ＶＯＵＴが半波整流された形で第１ダイオード２５ｂのカソード電位として現れ、かつ、そのカソード電位が第１、第２ダイオード２５ｂ、２５ｄのＶｆ分の電圧ドロップの影響が無い状態のカソード電位にできる。
【００３６】
そして、マイコン２１の出力ポートの電位を基準として電圧センサ回路２５がプルアップ制御され、この出力ポートの電位と第１ダイオード２５ｂのカソード電位との電位差に基づいて、充電電流制限抵抗２５ａ、第１ダイオード２５ｂおよび放電抵抗２５ｃの経路に電流が流れたり電流が遮断されると共に、放電抵抗２５ｃの両端電圧の電位差に応じてコンデンサ２５ｅが充放電される。充電時には充電電流制限抵抗２５ａを介して充電が行われるため充電電流が過大になることが防止される。また、放電時には、放電抵抗２５ｃの抵抗値を大きな値に設定することで、マイコン２１のＡ／Ｄ入力電圧が緩やかに低下するようにしており、出力電圧ＶＯＵＴのピークホールドが行えるようにしてある。
【００３７】
このコンデンサ２５ｅの充電電圧が入力制限抵抗２５ｆを介してマイコン２１に入力されることで、出力電圧ＶＯＵＴの積分値に相当する電圧がマイコン２１に入力されるようにすることができる。
【００３８】
上記のように構成された車両接近通報システムでは、車速センサ１からの車速検知信号がマイコン２１に入力されると、接近通報音生成部２１ａが車速検知信号が示す車速に応じた発音出力を発生させる。例えば、接近通報音生成部２１ａは、メモリに記憶された制御プログラムに従って、車速に応じた音圧レベルを演算式もしくはマップを用いて演算し、ＰＣＭのデータを演算した音圧レベルに設定したものを所定のサンプリング周期毎にＤＡＣもしくはＰＷＭ出力器などにセットして出力することで、接近通報音波形に対応する発音出力を発生させる。
【００３９】
そして、接近通報音生成部２１ａからの発音出力に対応する入力電圧ＶＩＮがＡＭＰ２２を介して出力され、この入力電圧ＶＩＮがＨＰＦ２４にてフィルタルングされたのち、車両接近通報装置２の出力電圧ＶＯＵＴとしてスピーカ３に印加される。これにより、スピーカ３は、車速に対応した車両接近通報音を発生させ、歩行者などに車両の接近を通報する。
【００４０】
一方、異常検出を行うときには、接近通報音生成部２１ａから発音出力としてチェック用出力を発生させる。チェック用出力は、スピーカ共振周波数帯域に含まれる周波数で、例えばユーザが認識し難くスピーカ３の再生能力の低い低周波（例えば６０Ｈｚ以下）の単周波の出力とされている。スピーカ３の再生能力の低い低周波とすることで、異常検出時にスピーカ３から発音されることを抑制し、ドライバを不快にしなくても済むようにしている。このような異常検出は、車両接近通報音を発生させないときであれば何時でも実施可能であるため、車両接近通報音を発生させないときに常に行うことが可能となり、異常検出の頻度を高めることが可能となる。
【００４１】
このチェック用出力に対応する入力電圧ＶＩＮがＡＭＰ２２を介して出力され、この入力電圧ＶＩＮがＨＰＦ２４にてフィルタルングされたのち、車両接近通報装置２の出力電圧ＶＯＵＴとしてスピーカ３に印加される。これによってスピーカ３から車両接近通報音が出力されても構わないが、ユーザが認識し難くスピーカの再生能力の低い低周波の単周波のチェック用出力を使用しているため、殆ど発音がされないようにできる。
【００４２】
このときの出力電圧ＶＯＵＴを電圧センサ回路２５で検出すると共にその積分値をマイコン２１の異常モニタ部２１ｂに入力し、これに基づいて異常モニタ部２１ｂで後述する手法によってスピーカ３の異常検出を行う。そして、スピーカ３の故障が検出されると、異常モニタ部２１ｂが記憶部２１ｃに対してスピーカ３の故障が検出されたことを伝えることで故障履歴情報を記憶させると共に、警告機４にその旨を示す信号を出力することで、警告機４を通じてドライバにスピーカ３が故障していることを伝える。
【００４３】
例えば、警告機４は、メータ内警告灯もしくはインストルメントパネル内表示器などによって構成され、ドライバに視認できるものもしくは通報音を吹鳴するもので構成される。このような警報機４を介してドライバにスピーカ３が故障していて通報機能が一時的または永久的に機能しない状態になっていることを通報することができ、ドライバの「車両接近通報音を発音しているから歩行者が気づくはず」という思い込みを回避することが可能となる。
【００４４】
ここで、本実施形態のスピーカ３の異常検出の詳細について、チェック用出力を用いずに通常の発音出力に基づいて異常検出を行う場合と比較して説明する。
【００４５】
上記した構成の車両接近通報システムを用いて通常の発音出力に基づいて異常検出を行う場合、スピーカ３が正常のときの電圧範囲を異常判定用の閾値として、積分回路にて構成された電圧センサ回路２５の出力がその電圧範囲を超えるか否かによって異常検出を行おうとしても、正確に異常検出を行うことができない。これについて、図３〜図５を参照して説明する。
【００４６】
図３は、各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数（入力周波数）とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。図４は、各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。また、図５は、各異常モードおよび正常時におけるスピーカ３への印加電圧（出力電圧ＶＯＵＴ）と積分回路で構成された電圧センサ回路２５の出力電圧（以下、積分回路電圧という）、閾値との判定用に積分回路電圧を平均化した電圧（以下、平均電圧という）、および、異常判定用の閾値とされる電圧範囲を示した図である。なお、図３、図４中に示した破線は正常時の特性である。
【００４７】
図３に示すように、異常モードに応じてスピーカ３のインピーダンスが変化する。しかしながら、異常モードの種類によっては、必ずしも正常時と比較してスピーカ３のインピーダンスの変化が大きくならない場合もある。特に、車両接近通報音は周波数成分に幅を持っており、その幅内のどの入力周波数で異常検出が行われるか判らない。また、図４に示すように、ＨＰＦ２４の周波数特性についても入力周波数に応じて変化するものの、車両接近通報音の周波数成分に幅がある。そして、ＨＰＦ２４での減衰量、すなわち出力電圧ＶＯＵＴ／入力電圧ＶＩＮによって積分回路電圧が変わることから、入力周波数がある程度大きくなるとＨＰＦ２４での減衰量が０となり、正常時と異常時とで積分回路電圧に差がなくなるため、積分回路電圧によって正常時と異常時とを判別するのは困難となる。
【００４８】
具体的には、図５に示すように、ショート時にはスピーカ３に印加される出力電圧ＶＯＵＴが０になり、積分回路電圧や平均電圧も０となる。また、オープン時には、出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも十分に大きな値となり、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも十分に大きな値となる。これらの場合には、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲から大きく乖離した値となるため、確実に異常検出を行うことができる。
【００４９】
ところが、中間ショート時や氷結固着時および中間オープン時には、出力電圧ＶＯＵＴが０になったり正常時に比べて十分に大きな値となる訳ではない。このため、積分回路電圧や平均電圧も正常時と比べて大きな差が生じず、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内もしくはその範囲に近い値となって、確実な異常検出が行えなくなる。
【００５０】
このため、本実施形態では、チェック用出力を用いて異常検出を行うようにしている。チェック用出力は、上記したようにスピーカ共振周波数帯域に含まれる周波数の発音出力に設定されている。このチェック用出力は、擬似エンジン音や擬似モータ音などの車両接近通報音の発音を行わないときに出力され、このチェック用出力が発生させられているときに異常検出を行っている。
【００５１】
図６は、各異常モードおよび正常時における入力周波数とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。図７は、各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。また、図８は、各異常モードおよび正常時における出力電圧ＶＯＵＴと積分回路電圧、平均電圧、および、異常判定用の閾値とされる電圧範囲を示した図である。なお、図６、図７中に示した破線は正常時の特性である。
【００５２】
図６の正常時の特性に示されるように、共振現象により、スピーカ３のインピーダンスが他の周波数帯域と比較して増加する箇所がある。この領域がスピーカ共振周波数帯域であり、スピーカ用出力の周波数は、例えば共振周波数帯域のうちのスピーカ３のインピーダンスが極大値を取る共振周波数ｆ０の近傍であって、共振周波数ｆ０よりも小さい周波数に設定されている。
【００５３】
このようなチェック用出力の周波数を用いる場合、図７に示すように、正常時と各異常モードとで減衰量に差がある周波数を用いることになるため、ＨＰＦ２４での減衰量によって変わる積分回路電圧も正常時と各異常モードとで差が発生する。
【００５４】
したがって、図８に示すように、ショート時にはスピーカ３に印加される出力電圧ＶＯＵＴが０になり、積分回路電圧や平均電圧も０となって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さな値となる。中間ショート時には、出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも減衰し、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも小さくなって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さな値となる。氷結固着時には、中間ショート時よりも減衰量は小さくなるものの出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも減衰し、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも小さくなって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さな値となる。中間オープン時には、出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも減衰せず、積分回路電圧や平均電圧が正常時よりも大きくなって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも大きな値となる。そして、オープン時には、電圧センサ回路２５のプルアップが支配的となって出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも十分に大きな値となり、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも十分に大きな値となって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも大きな値となる。
【００５５】
このように、チェック用出力の周波数を共振周波数帯域とすること、好ましくは共振周波数帯域のうちのスピーカ３のインピーダンスが極大値を取る共振周波数ｆ０よりも小さい周波数とすることで、各異常モードすべてにおいて確実に異常検出が行えるようにできる。そして異常検出が成された場合に、異常検出が行われたことに加えて、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さい値であるか、それとも大きな値であるかを故障履歴情報として記憶装置２１ｃに記憶しておく。これにより、故障履歴情報として記憶装置２１ｃに記憶されている記憶内容を自動車ディーラー等の修理工場での故障診断に活用し、サービス性、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
【００５６】
なお、スピーカ３の共振周波数は、スピーカ３のサイズや形状等によって決まるものであり、スピーカ３の共振周波数帯域の出力電圧ＶＯＵＴが生成されるように、マイコン２１における接近通報音生成部２１ａの発音出力およびＨＰＦ２４のフィルタ定数などを設定するようにしている。
【００５７】
以上説明したように、マイコン２１からの発音出力がＡＭＰ２２およびＨＰＦ２４を通過することで、発音出力に対応する出力電圧ＶＯＵＴをスピーカ３に印加して車両接近音を発音させる車両接近通報装置２において、出力電圧ＶＯＵＴをモニタする電圧センサ回路２５を備えると共に、異常検出時に発音出力としてチェック用出力を発生させるようにしている。そして、電圧センサ回路２５が出力する積分回路電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内にあるか、その電圧範囲外であるかに基づいて異常検出を行うようにしている。これにより、各異常モードすべてにおいて確実に異常検出を行うことができる。
【００５８】
（他の実施形態）
上記実施形態では、電流センサ回路２３によってＡＭＰ２２に供給される電流が過電流になっていることを検出し、過電流になっているときの処置の一例として、ＡＭＰ２２への電流供給を停止することで、スピーカ３への電圧印加を一時的に停止する場合を例に挙げた。これに対して、電流センサ回路２３の検出結果を電圧センサ回路２４の検出結果に合せて用いることもできる。すなわち、電流センサ回路２３にて過電流が検出された場合、電圧センサ回路２５が出力する積分回路電圧に基づいて異常が検出されていれば、スピーカ３への電圧印加を停止するようにしても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、車両の走行状態を示すものとして車速センサを用いたが、車速センサ以外の車両の走行状態を検出する手段からの検出結果に基づいて、車両接近通報音を変化させることもできる。例えば、アクセルペダル開度（もしくはエンジン回転数）を検出するセンサからの検出信号に基づき、アクセルペダル開度に応じて車両接近通報音の音圧レベルや周波数を変化させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１ 車速センサ
２ 車両接近通報装置
３ スピーカ
４ 警報機
２１ マイコン
２１ａ 接近通報音波形生成部
２１ｂ 異常モニタ部
２１ｃ 記憶装置
２２ ＡＭＰ
２３ 電流センサ回路
２４ ＨＰＦ
２５ 電圧センサ回路
２５ａ 充電電流制限抵抗
２５ｂ 第１ダイオード
２５ｃ 放電抵抗
２５ｄ 第２ダイオード
２５ｅ コンデンサ
２５ｆ 入力制限抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両から音声を発生させることにより、車両が接近していることを周囲に通報する車両接近通報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車（ＥＶ車）やハイブリッド車（ＨＶ車）などでは、その構造的に発生騒音が小さく、これらの車両の接近を歩行者が気付き難いということから、歩行者など周囲に車両が近くにいるという認知度を上げるために擬似エンジン音や擬似モータ音などの車両接近通報音を発生させる車両接近通報装置が搭載されつつある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような車両接近通報装置においては、スピーカに何らかの異常が発生して発音できなくなると、車両から歩行者に対して車両の接近を通報する機能が失われることになる。運転者がそれを知らずに運転し続けると、運転者は歩行者に対して車両接近通報音が発音されていることを前提として走行しているのにもかかわらず、実際には車両接近通報音が発音されておらず、歩行者が車両接近に気付き難くなるという問題が発生する。このため、車両接近通報装置の異常について検出できるようにすることが必要となる。
【０００５】
このような車両接近通報装置の異常検出方法として、発音時にスピーカに流される電流（以下、スピーカ電流という）もしくは印加される電圧（以下、スピーカ電圧という）を利用する方法が考えられる。具体的には、車両接近通報装置で発音させる擬似エンジン音や擬似モータ音は、時間と共に周波数成分や音量が変化するものであるため、発音時のスピーカ電流およびスピーカ電圧は常に変動している。したがって、スピーカのオープン（断線）時にはスピーカ出力配線にスピーカ電流が流れず、スピーカのショート時にはスピーカ出力配線に過大な直流電流が流れるといった極端な事象においては、電流センサ回路もしくは電圧センサ回路によって発音時におけるセンサ電流もしくはセンサ電圧をモニタし、スピーカのオープンもしくはショート異常判定用の閾値と比較することにより、それらの異常検出を行うことができる。
【０００６】
しかしながら、スピーカがオープンになりかけ、つまりスピーカ出力配線経路中のインピーダンスが過大となる場合や、スピーカがショートになりかけ、つまり部分的にショートしてインピーダンスが正常時より低下するようなレイヤーショートのような中間異常モード、あるいは、スピーカのコーンの氷結固着といった異常モードにおいては、上記のような手法によって異常検出を行うことが困難である。すなわち、これらの異常モードでは、発音時のスピーカ電流が常に変動しているため、電流センサ回路もしくは電圧センサ回路によって発音時におけるセンサ電流もしくはセンサ電圧をモニタし、スピーカのオープンもしくはショート異常判定用の閾値と比較するだけでは正確に異常検出が行えない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、様々な異常モードに対して異常検出を行うことができる車両接近通報装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、発音体（３）からの発音を行う車両接近通報音を生成するための接近通報音波形に対応する発音出力を発生させる接近通報音波形生成部（２１ａ）と、発音出力に応じた入力電圧（ＶＩＮ）を発生させるパワーアンプ（２２）と、入力電圧（ＶＩＮ）を入力し、該入力電圧（ＶＩＮ）の低周波成分をフィルタリングした出力電圧（ＶＯＵＴ）を出力して発音体（３）に印加するハイパスフィルタ（２４）と、出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分する積分回路を有し、該積分回路で出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分した積分回路電圧を出力する電圧センサ回路（２５）と、電圧センサ回路（２５）の出力する積分回路電圧をモニタし、該積分回路電圧に基づいて発音体（３）の異常検出を行う異常モニタ部（２１ｂ）とを有し、異常モニタ部（２１ｂ）にて発音体（３）の異常が検出されると、警報機（４）を介してその旨の警報を行う車両接近通報装置であって、接近通報音波形生成部（２１ａ）は、異常検出時に、チェック用出力として、発音体（３）の共振周波数帯域における共振周波数よりも低い周波数の発音出力を発生させ、異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、チェック用出力となる発音出力に基づいて、パワーアンプ（２２）およびハイパスフィルタ（２４）を介して発音体（３）に出力電圧（ＶＯＵＴ）が印加されると、当該出力電圧（ＶＯＵＴ）が電圧センサ回路（２５）の積分回路で積分された積分回路電圧を入力し、予め記憶しておいた異常判定用の閾値と比較することで発音体（３）の異常検出を行うことを特徴としている。
【０００９】
このように、発音出力がパワーアンプ（２２）およびハイパスフィルタ（２４）を通過することで、発音出力に対応する出力電圧（ＶＯＵＴ）を発音体（３）に印加して車両接近音を発音させる車両接近通報装置において、出力電圧（ＶＯＵＴ）をモニタする電圧センサ回路（２５）を備えると共に、異常検出時に発音出力としてチェック用出力を発生させるようにしている。そして、電圧センサ回路（２５）が出力する積分回路電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内にあるか、その電圧範囲外であるかに基づいて異常検出を行うようにしている。これにより、各異常モードすべてにおいて確実に異常検出を行うことができる。
【００１０】
例えば、請求項２に記載したように、異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、積分回路電圧の平均値を演算し、該平均値が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内であるか否かにより、発音体（３）の異常検出を行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、パワーアンプ（２２）に対して電源から供給される電流を検出する電流センサ回路（２３）を有し、電流センサ回路（２３）にてパワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出されると、電源からパワーアンプ（２２）への電流供給を停止し、発音体（３）への出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することを特徴としている。
【００１２】
このように、パワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流である場合に、電源からパワーアンプ（２２）への電流供給を停止し、発音体（３）への出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することで、過電流によって車両接近通報装置が故障したり、発音体（３）で想定していない音圧で発音が行われることを防止している。
【００１３】
この場合において、請求項４に記載したように、電流センサ回路（２３）にてパワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出された場合、異常モニタ部（２１ｂ）にて電圧センサ回路（２５）が出力する積分回路電圧に基づいて異常が検出されていれば、発音体（３）への出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止するようにしても良い。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、異常モニタ部（２１ｂ）にて発音体（３）が異常であることが検出されたときに、故障履歴情報として記憶する記憶装置（２１ｃ）が備えられていることを特徴としている。
【００１５】
このように記憶装置（２１ｃ）に故障履歴情報を記憶しておくことで、その記憶内容を自動車ディーラー等の修理工場での故障診断に活用し、サービス性、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両接近通報装置を含む車両接近通報システムのブロック図である。
【図２】車両接近通報装置２に備えられる電圧センサ回路２５の具体的な構成例を示した回路ブロック図である。
【図３】各異常モードおよび正常時における入力周波数とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。
【図４】各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。
【図５】各異常モードおよび正常時における各電圧波形などを示した図である。
【図６】各異常モードおよび正常時における入力周波数とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。
【図７】各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。
【図８】各異常モードおよび正常時における各電圧波形などを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態にかかる車両接近通報装置を含む車両接近通報システムのブロック図である。この図を参照して、本実施形態にかかる車両用接近通報装置を含む車両接近通報システムについて説明する。
【００２０】
図１に示すように、車両接近通報システムは、車速センサ１、車両接近通報装置２、スピーカ３および警報機４を有した構成とされている。車両接近通報システムでは、車両接近通報装置２が発音体であるスピーカ３からの発音を行うことで、車両の接近を周囲の歩行者などに通報する。なお、ここでは、車両接近通報装置２をスピーカ３と別体としているが、スピーカ３を車両接近通報装置２と一体化した構成としても良い。
【００２１】
車速センサ１は、車両の走行状態を示す信号として車速検知信号を出力する。この車速センサ１の検知信号が車両接近通報装置２に入力されることで、車両接近通報装置２は、車速に応じた車両接近通報音を発生させる。
【００２２】
車両接近通報装置２には、マイコン２１、パワーアンプ（以下、ＡＭＰという）２２、電流センサ回路２３、ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦという）２４、電圧センサ回路２５が備えられている。
【００２３】
マイコン２１は、接近通報音波形生成部２１ａと異常モニタ部２１ｂおよび記憶装置２１ｃなどを有した構成とされている。
【００２４】
接近通報音生成部２１ａは、図示しないメモリを有していると共に、デジタルアナログコンバータ（以下、ＤＡＣという）もしくはＰＷＭ出力器などを有した構成とされる。メモリには、発音の制御プログラムやＰＣＭ（パルス符号変調）のデータ、つまり音声の大きさをデータコードに変換して符号化したものなどが記憶されていると共に、車速検知信号が示す車速に対応付けた音圧レベルの演算式もしくはマップなどが記憶されている。接近通報音生成部２１ａは、このメモリに記憶された制御プログラムに従って、車速センサ１からの車速検知信号が入力されると、車速に応じた音圧レベルを演算式もしくはマップを用いて演算し、ＰＣＭのデータを演算した音圧レベルに設定したものを所定のサンプリング周期毎にＤＡＣもしくはＰＷＭ出力器などにセットして出力することで、接近通報音波形に対応する発音出力を発生させている。例えば、車速が大きいほど音圧レベルを大きくすることで、歩行者などへの車両接近の認知度の向上を図るようにしている。
【００２５】
異常モニタ部２１ｂは、電圧センサ回路２５の出力に基づいてスピーカ３が正常であるか、故障しているかの検出、つまり異常検出を行うものである。異常のモードとしては、スピーカ３のオープン（断線）、オープンになりかけの中間オープン、ショート、ショートになりかけの中間ショート、スピーカ３の氷結固着があるが、これらいずれの異常モードについても異常モニタ部２１ｂによって異常状態として検出できるようにしている。異常モニタ部２１ｂは、電圧センサ回路２５が出力する電圧の平均値を演算し、その平均値が予め記憶しておいた異常判定用の閾値とされる電圧範囲内に含まれている否かに基づいて異常検出を行っている。異常判定用の閾値とされる電圧範囲は一定の値であり、後述するようにチェック用出力という一定の周波数の発音出力を用いることで異常判定用の閾値とされる電圧範囲を一定の値にできるようにしている。この異常モニタ部２１ｂによる異常検出の詳細については後述する。
【００２６】
記憶装置２１ｃは、異常モニタ部２１ｂによる異常検出によってスピーカ３が故障していることが検出されたときに、具体的な異常モードの情報を含めて故障履歴情報として記憶する。このように記憶装置２１ｃに記憶された内容は、自動車ディーラー等の修理工場での故障診断に活用され、サービス性、メンテナンス性の向上が図れるようにしている。
【００２７】
ＡＭＰ２２は、電源からの電力供給に基づいてマイコン２１の出力と対応する電圧をスピーカ３に印加する。なお、以下の説明では、このＡＭＰ２２からスピーカ３に対して入力される電圧を入力電圧ＶＩＮという。
【００２８】
電流センサ回路２３は、電源からＡＭＰ２２に供給される電流の大きさを検出するものである。この電流センサ回路２３により、ＡＭＰ２２に供給される電流が過電流になっていることを検出している。この電流センサ回路２３の検出結果は、マイコン２１に入力されており、マイコン２１は、ＡＭＰ２２に供給される電流が過電流になっているときには例えばＡＭＰ２２への電流供給を停止することで、スピーカ３への電圧印加を一時的に停止するなどの処置を行うようになっている。これにより、過電流によって車両接近通報装置２が故障したり、スピーカ３で想定していない音圧で発音が行われることを防止している。
【００２９】
ＨＰＦ２４は、ＡＭＰ２２からの入力電圧ＶＩＮの低周波成分をフィルタリングし、高周波帯域のみを通過させるものであり、例えばカップリングコンデンサによって構成される。
【００３０】
電圧センサ回路２５は、ＨＰＦ２４を通過してスピーカ３に対して印加される電圧をモニタするものであり、積分回路によって構成され、スピーカ３に印加される電圧の積分値を電圧センサ回路２５の出力としてマイコン２１に入力する。この電圧センサ回路２５によってモニタしているスピーカ３に印加される電圧が、車両接近通報装置２が出力する電圧に相当する。以下の説明では、この電圧を出力電圧ＶＯＵＴという。
【００３１】
図２は、このような構成の車両接近通報装置２に備えられる電圧センサ回路２５の具体的な構成例を示した回路ブロック図である。なお、マイコン２１の構成については、図１と同様であるため、本図では省略してある。
【００３２】
上記したように、マイコン２１ａの音声出力がＡＭＰ２２に入力され、ＡＭＰ２２が電源からの電流供給に基づいてスピーカ３への入力電圧ＶＩＮを出力する。この入力電圧ＶＩＮがカップリングコンデンサなどで構成されるＨＰＦ２４にてフィルタリングされたのち、車両接近通報装置２の出力電圧ＶＯＵＴとしてスピーカ３に印加されることで、スピーカ３から発音出力に対応する音圧および周波数の車両接近通報音が発音される。
【００３３】
そして、電圧センサ回路２５は、この出力電圧ＶＯＵＴが伝えられるスピーカ出力配線に接続され、出力電圧ＶＯＵＴを積分回路にて積分し、その積分値をマイコン２１に入力している。
【００３４】
具体的には、電圧センサ回路２５は、マイコン２１の出力ポートとＧＮＤとの間に直列接続された充電電流制限抵抗２５ａ、第１ダイオード２５ｂおよび放電抵抗２５ｃと、充電電流制限抵抗２５ａと第１ダイオード２５ｂとの接続点と出力電圧ＶＯＵＴが伝えられるスピーカ出力配線との間に備えられた第２ダイオード２５ｄと、放電抵抗２５ｃに対して並列接続されたコンデンサ２５ｅと、第１ダイオード２５ｂと放電抵抗２５ｃとの接続点とマイコン２１との間に接続された入力制限抵抗２５ｆとを有した構成とされている。
【００３５】
このように構成される電圧センサ回路２５は、第１ダイオード２５ｂと第２ダイオード２５ｄのアノード同士を接続した構成としていることから、第１ダイオード２５ｂのカソード電位がほぼ第２ダイオード２５ｄのカソード電位となる。さらに、スピーカ出力配線に対して第２ダイオード２５ｄを逆接続した状態としてあるため、出力電圧ＶＯＵＴが半波整流された形で第１ダイオード２５ｂのカソード電位として現れ、かつ、そのカソード電位が第１、第２ダイオード２５ｂ、２５ｄのＶｆ分の電圧ドロップの影響が無い状態のカソード電位にできる。
【００３６】
そして、マイコン２１の出力ポートの電位を基準として電圧センサ回路２５がプルアップ制御され、この出力ポートの電位と第１ダイオード２５ｂのカソード電位との電位差に基づいて、充電電流制限抵抗２５ａ、第１ダイオード２５ｂおよび放電抵抗２５ｃの経路に電流が流れたり電流が遮断されると共に、放電抵抗２５ｃの両端電圧の電位差に応じてコンデンサ２５ｅが充放電される。充電時には充電電流制限抵抗２５ａを介して充電が行われるため充電電流が過大になることが防止される。また、放電時には、放電抵抗２５ｃの抵抗値を大きな値に設定することで、マイコン２１のＡ／Ｄ入力電圧が緩やかに低下するようにしており、出力電圧ＶＯＵＴのピークホールドが行えるようにしてある。
【００３７】
このコンデンサ２５ｅの充電電圧が入力制限抵抗２５ｆを介してマイコン２１に入力されることで、出力電圧ＶＯＵＴの積分値に相当する電圧がマイコン２１に入力されるようにすることができる。
【００３８】
上記のように構成された車両接近通報システムでは、車速センサ１からの車速検知信号がマイコン２１に入力されると、接近通報音生成部２１ａが車速検知信号が示す車速に応じた発音出力を発生させる。例えば、接近通報音生成部２１ａは、メモリに記憶された制御プログラムに従って、車速に応じた音圧レベルを演算式もしくはマップを用いて演算し、ＰＣＭのデータを演算した音圧レベルに設定したものを所定のサンプリング周期毎にＤＡＣもしくはＰＷＭ出力器などにセットして出力することで、接近通報音波形に対応する発音出力を発生させる。
【００３９】
そして、接近通報音生成部２１ａからの発音出力に対応する入力電圧ＶＩＮがＡＭＰ２２を介して出力され、この入力電圧ＶＩＮがＨＰＦ２４にてフィルタルングされたのち、車両接近通報装置２の出力電圧ＶＯＵＴとしてスピーカ３に印加される。これにより、スピーカ３は、車速に対応した車両接近通報音を発生させ、歩行者などに車両の接近を通報する。
【００４０】
一方、異常検出を行うときには、接近通報音生成部２１ａから発音出力としてチェック用出力を発生させる。チェック用出力は、スピーカ共振周波数帯域に含まれる周波数で、例えばユーザが認識し難くスピーカ３の再生能力の低い低周波（例えば６０Ｈｚ以下）の単周波の出力とされている。スピーカ３の再生能力の低い低周波とすることで、異常検出時にスピーカ３から発音されることを抑制し、ドライバを不快にしなくても済むようにしている。このような異常検出は、車両接近通報音を発生させないときであれば何時でも実施可能であるため、車両接近通報音を発生させないときに常に行うことが可能となり、異常検出の頻度を高めることが可能となる。
【００４１】
このチェック用出力に対応する入力電圧ＶＩＮがＡＭＰ２２を介して出力され、この入力電圧ＶＩＮがＨＰＦ２４にてフィルタルングされたのち、車両接近通報装置２の出力電圧ＶＯＵＴとしてスピーカ３に印加される。これによってスピーカ３から車両接近通報音が出力されても構わないが、ユーザが認識し難くスピーカの再生能力の低い低周波の単周波のチェック用出力を使用しているため、殆ど発音がされないようにできる。
【００４２】
このときの出力電圧ＶＯＵＴを電圧センサ回路２５で検出すると共にその積分値をマイコン２１の異常モニタ部２１ｂに入力し、これに基づいて異常モニタ部２１ｂで後述する手法によってスピーカ３の異常検出を行う。そして、スピーカ３の故障が検出されると、異常モニタ部２１ｂが記憶部２１ｃに対してスピーカ３の故障が検出されたことを伝えることで故障履歴情報を記憶させると共に、警告機４にその旨を示す信号を出力することで、警告機４を通じてドライバにスピーカ３が故障していることを伝える。
【００４３】
例えば、警告機４は、メータ内警告灯もしくはインストルメントパネル内表示器などによって構成され、ドライバに視認できるものもしくは通報音を吹鳴するもので構成される。このような警報機４を介してドライバにスピーカ３が故障していて通報機能が一時的または永久的に機能しない状態になっていることを通報することができ、ドライバの「車両接近通報音を発音しているから歩行者が気づくはず」という思い込みを回避することが可能となる。
【００４４】
ここで、本実施形態のスピーカ３の異常検出の詳細について、チェック用出力を用いずに通常の発音出力に基づいて異常検出を行う場合と比較して説明する。
【００４５】
上記した構成の車両接近通報システムを用いて通常の発音出力に基づいて異常検出を行う場合、スピーカ３が正常のときの電圧範囲を異常判定用の閾値として、積分回路にて構成された電圧センサ回路２５の出力がその電圧範囲を超えるか否かによって異常検出を行おうとしても、正確に異常検出を行うことができない。これについて、図３〜図５を参照して説明する。
【００４６】
図３は、各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数（入力周波数）とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。図４は、各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。また、図５は、各異常モードおよび正常時におけるスピーカ３への印加電圧（出力電圧ＶＯＵＴ）と積分回路で構成された電圧センサ回路２５の出力電圧（以下、積分回路電圧という）、閾値との判定用に積分回路電圧を平均化した電圧（以下、平均電圧という）、および、異常判定用の閾値とされる電圧範囲を示した図である。なお、図３、図４中に示した破線は正常時の特性である。
【００４７】
図３に示すように、異常モードに応じてスピーカ３のインピーダンスが変化する。しかしながら、異常モードの種類によっては、必ずしも正常時と比較してスピーカ３のインピーダンスの変化が大きくならない場合もある。特に、車両接近通報音は周波数成分に幅を持っており、その幅内のどの入力周波数で異常検出が行われるか判らない。また、図４に示すように、ＨＰＦ２４の周波数特性についても入力周波数に応じて変化するものの、車両接近通報音の周波数成分に幅がある。そして、ＨＰＦ２４での減衰量、すなわち出力電圧ＶＯＵＴ／入力電圧ＶＩＮによって積分回路電圧が変わることから、入力周波数がある程度大きくなるとＨＰＦ２４での減衰量が０となり、正常時と異常時とで積分回路電圧に差がなくなるため、積分回路電圧によって正常時と異常時とを判別するのは困難となる。
【００４８】
具体的には、図５に示すように、ショート時にはスピーカ３に印加される出力電圧ＶＯＵＴが０になり、積分回路電圧や平均電圧も０となる。また、オープン時には、出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも十分に大きな値となり、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも十分に大きな値となる。これらの場合には、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲から大きく乖離した値となるため、確実に異常検出を行うことができる。
【００４９】
ところが、中間ショート時や氷結固着時および中間オープン時には、出力電圧ＶＯＵＴが０になったり正常時に比べて十分に大きな値となる訳ではない。このため、積分回路電圧や平均電圧も正常時と比べて大きな差が生じず、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内もしくはその範囲に近い値となって、確実な異常検出が行えなくなる。
【００５０】
このため、本実施形態では、チェック用出力を用いて異常検出を行うようにしている。チェック用出力は、上記したようにスピーカ共振周波数帯域に含まれる周波数の発音出力に設定されている。このチェック用出力は、擬似エンジン音や擬似モータ音などの車両接近通報音の発音を行わないときに出力され、このチェック用出力が発生させられているときに異常検出を行っている。
【００５１】
図６は、各異常モードおよび正常時における入力周波数とスピーカ３のインピーダンスの変化との関係を示した図である。図７は、各異常モードおよび正常時における発音出力の周波数とＨＰＦ２４の周波数特性の変化との関係を示した図である。また、図８は、各異常モードおよび正常時における出力電圧ＶＯＵＴと積分回路電圧、平均電圧、および、異常判定用の閾値とされる電圧範囲を示した図である。なお、図６、図７中に示した破線は正常時の特性である。
【００５２】
図６の正常時の特性に示されるように、共振現象により、スピーカ３のインピーダンスが他の周波数帯域と比較して増加する箇所がある。この領域がスピーカ共振周波数帯域であり、スピーカ用出力の周波数は、例えば共振周波数帯域のうちのスピーカ３のインピーダンスが極大値を取る共振周波数ｆ０の近傍であって、共振周波数ｆ０よりも小さい周波数に設定されている。
【００５３】
このようなチェック用出力の周波数を用いる場合、図７に示すように、正常時と各異常モードとで減衰量に差がある周波数を用いることになるため、ＨＰＦ２４での減衰量によって変わる積分回路電圧も正常時と各異常モードとで差が発生する。
【００５４】
したがって、図８に示すように、ショート時にはスピーカ３に印加される出力電圧ＶＯＵＴが０になり、積分回路電圧や平均電圧も０となって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さな値となる。中間ショート時には、出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも減衰し、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも小さくなって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さな値となる。氷結固着時には、中間ショート時よりも減衰量は小さくなるものの出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも減衰し、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも小さくなって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さな値となる。中間オープン時には、出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも減衰せず、積分回路電圧や平均電圧が正常時よりも大きくなって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも大きな値となる。そして、オープン時には、電圧センサ回路２５のプルアップが支配的となって出力電圧ＶＯＵＴが正常時よりも十分に大きな値となり、積分回路電圧や平均電圧も正常時よりも十分に大きな値となって、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも大きな値となる。
【００５５】
このように、チェック用出力の周波数を共振周波数帯域とすること、好ましくは共振周波数帯域のうちのスピーカ３のインピーダンスが極大値を取る共振周波数ｆ０よりも小さい周波数とすることで、各異常モードすべてにおいて確実に異常検出が行えるようにできる。そして異常検出が成された場合に、異常検出が行われたことに加えて、平均電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲よりも小さい値であるか、それとも大きな値であるかを故障履歴情報として記憶装置２１ｃに記憶しておく。これにより、故障履歴情報として記憶装置２１ｃに記憶されている記憶内容を自動車ディーラー等の修理工場での故障診断に活用し、サービス性、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
【００５６】
なお、スピーカ３の共振周波数は、スピーカ３のサイズや形状等によって決まるものであり、スピーカ３の共振周波数帯域の出力電圧ＶＯＵＴが生成されるように、マイコン２１における接近通報音生成部２１ａの発音出力およびＨＰＦ２４のフィルタ定数などを設定するようにしている。
【００５７】
以上説明したように、マイコン２１からの発音出力がＡＭＰ２２およびＨＰＦ２４を通過することで、発音出力に対応する出力電圧ＶＯＵＴをスピーカ３に印加して車両接近音を発音させる車両接近通報装置２において、出力電圧ＶＯＵＴをモニタする電圧センサ回路２５を備えると共に、異常検出時に発音出力としてチェック用出力を発生させるようにしている。そして、電圧センサ回路２５が出力する積分回路電圧が異常判定用の閾値とされる電圧範囲内にあるか、その電圧範囲外であるかに基づいて異常検出を行うようにしている。これにより、各異常モードすべてにおいて確実に異常検出を行うことができる。
【００５８】
（他の実施形態）
上記実施形態では、電流センサ回路２３によってＡＭＰ２２に供給される電流が過電流になっていることを検出し、過電流になっているときの処置の一例として、ＡＭＰ２２への電流供給を停止することで、スピーカ３への電圧印加を一時的に停止する場合を例に挙げた。これに対して、電流センサ回路２３の検出結果を電圧センサ回路２４の検出結果に合せて用いることもできる。すなわち、電流センサ回路２３にて過電流が検出された場合、電圧センサ回路２５が出力する積分回路電圧に基づいて異常が検出されていれば、スピーカ３への電圧印加を停止するようにしても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、車両の走行状態を示すものとして車速センサを用いたが、車速センサ以外の車両の走行状態を検出する手段からの検出結果に基づいて、車両接近通報音を変化させることもできる。例えば、アクセルペダル開度（もしくはエンジン回転数）を検出するセンサからの検出信号に基づき、アクセルペダル開度に応じて車両接近通報音の音圧レベルや周波数を変化させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１ 車速センサ
２ 車両接近通報装置
３ スピーカ
４ 警報機
２１ マイコン
２１ａ 接近通報音波形生成部
２１ｂ 異常モニタ部
２１ｃ 記憶装置
２２ ＡＭＰ
２３ 電流センサ回路
２４ ＨＰＦ
２５ 電圧センサ回路
２５ａ 充電電流制限抵抗
２５ｂ 第１ダイオード
２５ｃ 放電抵抗
２５ｄ 第２ダイオード
２５ｅ コンデンサ
２５ｆ 入力制限抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された発音体（３）から車両接近通報音を発音することにより、前記車両の接近を通報する車両接近通報装置において、
前記発音体（３）からの発音を行う車両接近通報音を生成するための接近通報音波形に対応する発音出力を発生させる接近通報音波形生成部（２１ａ）と、
前記発音出力に応じた入力電圧（ＶＩＮ）を発生させるパワーアンプ（２２）と、
前記入力電圧（ＶＩＮ）を入力し、該入力電圧（ＶＩＮ）の低周波成分をフィルタリングした出力電圧（ＶＯＵＴ）を出力して前記発音体（３）に印加するハイパスフィルタ（２４）と、
前記出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分する積分回路を有し、該積分回路で前記出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分した積分回路電圧を出力する電圧センサ回路（２５）と、
前記電圧センサ回路（２５）の出力する積分回路電圧をモニタし、該積分回路電圧に基づいて前記発音体（３）の異常検出を行う異常モニタ部（２１ｂ）とを有し、
前記異常モニタ部（２１ｂ）にて前記発音体（３）の異常が検出されると、警報機（４）を介してその旨の警報を行い、
前記接近通報音波形生成部（２１ａ）は、異常検出時に、チェック用出力として、前記発音体（３）の共振周波数帯域における共振周波数よりも低い周波数の発音出力を発生させ、
前記異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、前記チェック用出力となる発音出力に基づいて、前記パワーアンプ（２２）および前記ハイパスフィルタ（２４）を介して前記発音体（３）に前記出力電圧（ＶＯＵＴ）が印加されると、当該出力電圧（ＶＯＵＴ）が前記電圧センサ回路（２５）の積分回路で積分された積分回路電圧を入力し、予め記憶しておいた異常判定用の閾値と比較することで前記発音体（３）の異常検出を行うことを特徴とする車両接近通報装置。
【請求項２】
前記異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、前記積分回路電圧の平均値を演算し、該平均値が前記異常判定用の閾値とされる電圧範囲内であるか否かにより、前記発音体（３）の異常検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両接近通報装置。
【請求項３】
前記パワーアンプ（２２）に対して電源から供給される電流を検出する電流センサ回路（２３）を有し、
前記電流センサ回路（２３）にて前記パワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出されると、前記電源から前記パワーアンプ（２２）への電流供給を停止し、前記発音体（３）への前記出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両接近通報装置。
【請求項４】
前記電流センサ回路（２３）にて前記パワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出された場合、前記異常モニタ部（２１ｂ）にて前記電圧センサ回路（２５）が出力する積分回路電圧に基づいて異常が検出されていれば、前記発音体（３）への前記出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することを特徴とする請求項３に記載の車両接近通報装置。
【請求項５】
前記異常モニタ部（２１ｂ）にて前記発音体（３）が異常であることが検出されたときに、故障履歴情報として記憶する記憶装置（２１ｃ）が備えられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両接近通報装置。
【請求項１】
車両に搭載された発音体（３）から車両接近通報音を発音することにより、前記車両の接近を通報する車両接近通報装置において、
前記発音体（３）からの発音を行う車両接近通報音を生成するための接近通報音波形に対応する発音出力を発生させる接近通報音波形生成部（２１ａ）と、
前記発音出力に応じた入力電圧（ＶＩＮ）を発生させるパワーアンプ（２２）と、
前記入力電圧（ＶＩＮ）を入力し、該入力電圧（ＶＩＮ）の低周波成分をフィルタリングした出力電圧（ＶＯＵＴ）を出力して前記発音体（３）に印加するハイパスフィルタ（２４）と、
前記出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分する積分回路を有し、該積分回路で前記出力電圧（ＶＯＵＴ）を積分した積分回路電圧を出力する電圧センサ回路（２５）と、
前記電圧センサ回路（２５）の出力する積分回路電圧をモニタし、該積分回路電圧に基づいて前記発音体（３）の異常検出を行う異常モニタ部（２１ｂ）とを有し、
前記異常モニタ部（２１ｂ）にて前記発音体（３）の異常が検出されると、警報機（４）を介してその旨の警報を行い、
前記接近通報音波形生成部（２１ａ）は、異常検出時に、チェック用出力として、前記発音体（３）の共振周波数帯域における共振周波数よりも低い周波数の発音出力を発生させ、
前記異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、前記チェック用出力となる発音出力に基づいて、前記パワーアンプ（２２）および前記ハイパスフィルタ（２４）を介して前記発音体（３）に前記出力電圧（ＶＯＵＴ）が印加されると、当該出力電圧（ＶＯＵＴ）が前記電圧センサ回路（２５）の積分回路で積分された積分回路電圧を入力し、予め記憶しておいた異常判定用の閾値と比較することで前記発音体（３）の異常検出を行うことを特徴とする車両接近通報装置。
【請求項２】
前記異常モニタ部（２１ｂ）は、異常検出時に、前記積分回路電圧の平均値を演算し、該平均値が前記異常判定用の閾値とされる電圧範囲内であるか否かにより、前記発音体（３）の異常検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両接近通報装置。
【請求項３】
前記パワーアンプ（２２）に対して電源から供給される電流を検出する電流センサ回路（２３）を有し、
前記電流センサ回路（２３）にて前記パワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出されると、前記電源から前記パワーアンプ（２２）への電流供給を停止し、前記発音体（３）への前記出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両接近通報装置。
【請求項４】
前記電流センサ回路（２３）にて前記パワーアンプ（２２）に供給される電流が過電流であることが検出された場合、前記異常モニタ部（２１ｂ）にて前記電圧センサ回路（２５）が出力する積分回路電圧に基づいて異常が検出されていれば、前記発音体（３）への前記出力電圧（ＶＯＵＴ）の印加を停止することを特徴とする請求項３に記載の車両接近通報装置。
【請求項５】
前記異常モニタ部（２１ｂ）にて前記発音体（３）が異常であることが検出されたときに、故障履歴情報として記憶する記憶装置（２１ｃ）が備えられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両接近通報装置。
【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２０１３−２８２３２（Ｐ２０１３−２８２３２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４５０２（Ｐ２０１１−１６４５０２）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（３９０００１８１２）アンデン株式会社 (97)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（３９０００１８１２）アンデン株式会社 (97)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]