音響装置
【課題】電力消費を抑えるとともに、部品の大型化や高コスト化を回避できる車両存在報知装置を提供する。
【解決手段】誘導性スピーカ駆動手段７は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９である。制御回路５は、スイッチング手段９の断続により生じたサージ電圧を平滑化する平滑回路１０を備える。容量性スピーカ駆動手段８は、Ｄ級アンプであり、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’を用いて容量性スピーカ３を駆動する。スイッチング手段９の断続により発生したサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカ３の駆動に使用する。このため、電力消費を抑えることができる。また、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することができる。さらに、電源電圧にサージ電圧が加算されて容量性スピーカ３の駆動電圧を高めることができる。
【解決手段】誘導性スピーカ駆動手段７は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９である。制御回路５は、スイッチング手段９の断続により生じたサージ電圧を平滑化する平滑回路１０を備える。容量性スピーカ駆動手段８は、Ｄ級アンプであり、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’を用いて容量性スピーカ３を駆動する。スイッチング手段９の断続により発生したサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカ３の駆動に使用する。このため、電力消費を抑えることができる。また、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することができる。さらに、電源電圧にサージ電圧が加算されて容量性スピーカ３の駆動電圧を高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生磁力の変化によって音波を発生させる誘導性スピーカ（例えば、電磁式の車両用ホーン等）と、蓄積電荷の変化によって音波を発生させる容量性スピーカ（例えば、圧電スピーカ等）とを用いた音響装置に関するものであり、報知音によって車両の存在を周囲に知らせる車両存在報知装置に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景技術）
車両存在報知装置を用いて背景技術を説明する。
静かな車両（電気自動車等）の存在を報知音（擬似エンジン音等）によって周囲に知らせる車両存在報知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に開示される車両存在報知装置は、ダイナミックスピーカ（可聴音を直接放出するスピーカ）から報知音を発生させるものである。
ダイナミックスピーカが直接発生する可聴音は、周囲へ広がる性質を備えている。このため、車両の進行方向の遠くまで報知音を発生させようとすると、車両の進行方向とは異なる方向（車室内を含む）へも大きな音圧の報知音が届いてしまい、報知音が車両騒音の要因になってしまう。
【０００３】
この問題点に対し、ダイナミックスピーカに代えて、パラメトリックスピーカを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献２）。パラメトリックスピーカは、報知音（可聴音）を超音波変調（原音に超音波の変調をかける）して超音波スピーカから空気中に照射し、超音波（耳に聞こえない音波）に含まれる変調成分が伝播途中の空気中で自己復調されることで、超音波スピーカから離れた場所で報知音を発生させるものである。
このパラメトリックスピーカは、指向性（直進性）の強い超音波を用いる技術であるため、車両の前方のみに報知音を発生させることができ、報知音が騒音の要因になる不具合を回避することができる。
【０００４】
しかしながら、パラメトリックスピーカを用いて報知音を発生させる技術は、車両の前方のみに報知音が発生するものであったため、車両の正面以外では報知音が発生せず、車両の正面以外では車両の存在を報知音で知らせることができない。
そこで、上記の不具合を回避する手段として、ダイナミックスピーカとパラメトリックスピーカの両方から報知音を発生させて、両者の欠点を補完する車両存在報知装置が提案されている（周知の技術ではない）。
【０００５】
（問題点１）
問題点１を、図１２、図１３を参照して説明する。なお、後述する「発明を実施するための形態」および「実施例」の関連物に同一符号を付したものである。また、以下の問題点にて示す技術は、本発明との差異を説明するために開示する技術であって、周知の技術ではない。
【０００６】
ダイナミックスピーカとして、質量の大きい振動系を駆動することが容易な誘導性スピーカ２が一般的に用いられる。
また、パラメトリックスピーカにおいて超音波を発生させる超音波スピーカとして、振動系を軽く設けることが容易な容量性スピーカ３が一般に用いられる。
【０００７】
図１２は、誘導性スピーカ２および容量性スピーカ３の通電制御を行なう制御回路５の一例を示すものであり、
（ａ）誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ（可聴音用ＰＷＭ信号）、および容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ（超音波用ＰＷＭ信号）を発生する２チャンネルのＰＷＭ音源６と、
（ｂ）誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ駆動信号Ｃを発生する誘導性スピーカ駆動手段７と、
（ｃ）容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ駆動信号Ｆを発生する容量性スピーカ駆動手段８と、
を備える。
【０００８】
図１３は、制御回路５の作動に伴う各部の波形を示すものであり、図１３の上から下へ向けて、
・誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、
・誘導性スピーカ２に与えられる誘導性スピーカ駆動信号Ｃ、
・誘導性スピーカ２の出力波形Ｄ、
・容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ、
・容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆ、
・容量性スピーカ３の出力波形Ｇ、
・超音波波形が空気中で自己復調されたパラメトリック再生音の波形信号Ｈ、
を示すものである。
【０００９】
なお、図１２では、主電源として１２Ｖのバッテリ４を用いるものであるが、図１３に示すように、容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆの最大振幅が±３０Ｖであることを説明する。
図１２の制御回路５に搭載される容量性スピーカ駆動手段８は、後述する「発明を実施するための形態」および「実施例」と同様、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ３に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプである。そして、容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）の出力部には図示しないコイルが設けられており、コイルと容量性スピーカ３による直列共振回路として作動し、コイルのインダクタンスの選択によって、共振周波数を容量性スピーカ３の搬送波周波数（例えば４０ｋＨｚ）に合わせることで、供給電圧（１２Ｖ）の５倍の電圧幅（±３０Ｖ）が得られるものである。なお、５倍は説明のための具体例であり、変更可能なものである。
【００１０】
ここで、図１２の誘導性スピーカ駆動手段７は、本発明と同様、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９である。
このように、誘導性スピーカ駆動手段７としてスイッチング手段９を用いることにより、
（ｉ）ＰＷＭ信号によりスイッチング手段９を短時間で断続制御することで車両用ホーンから報知音を発生させることができるとともに、
（ｉｉ）スイッチング手段９のＯＮ継続により車両用ホーンから警報音（警笛音）を発生させることができる。
即ち、車両用ホーンから報知音と警報音の両方を発生させることができる。
また、スイッチング手段９は回路構成がシンプルであるため、制御回路５をシンプルにでき、コストを抑えることができる。
【００１１】
しかしながら、スイッチング手段９で誘導性スピーカ２を断続させると、誘導性スピーカ駆動信号Ｃにピーク状のサージが発生する。
特に、誘導性スピーカ２の一例として電磁式の車両用ホーンを用いる場合、車両用ホーンのコイルはインダクタンスが大きいため、誘導性スピーカ駆動信号Ｃに盛大なサージエネルギーが発生する。
【００１２】
このサージは、数百Ｖ発生するため、周辺の車両電子機器にラジオノイズとして影響を与えてしまう。
そこで、車両用ホーンからラジオノイズを発生させないために、サージを数十Ｖに抑えることが要求される。
サージを除去する手段として、図１２に示すようにスナバ回路１００を設けることが考えられる。
しかし、スナバ回路１００は、発生したサージを熱にして捨ててしまう。この結果、バッテリ４の電力を有効に使用できず、バッテリ４の電力消費が大きくなってしまう。
【００１３】
さらに、スナバ回路１００には、サージエネルギーを熱にして捨てるだけの性能が要求されるため、大型で高コストな部品が必要になり、スナバ回路１００を搭載することでコストアップになってしまう。
特に、誘導性スピーカ２の一例として電磁式の車両用ホーンを用いる場合、盛大なサージエネルギーをスナバ回路１００で熱として捨てるため、スナバ回路１００には特に大型で高コストな部品が必要になり、制御回路５の搭載性の悪化やコストアップの要因になる。
【００１４】
上記では、誘導性スピーカ駆動手段７にスイッチング手段９を用いる場合の問題点を説明した。しかるに、誘導性スピーカ駆動手段７にスイッチング手段９とは異なる他の手段を用いても、上記と同様な問題点が生じてしまう。
その具体例を、問題点２、３において説明する。
【００１５】
（問題点２）
図１４の誘導性スピーカ駆動手段７は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａをフィルタ１０１で電圧変化に変換して誘導性スピーカ２を駆動するＢ級アンプ１０２である。
誘導性スピーカ２をＢ級アンプ１０２で駆動する場合、上述したサージは発生しないものの、サージエネルギーに相当する電気エネルギーが、Ｂ級アンプ１０２を構成する電力増幅素子（トランジスタ等）で消費される。即ち、電力増幅素子が発熱する。このため、その発熱を、ヒートシンク１０３を用いて捨てる必要が生じる。
【００１６】
このように誘導性スピーカ駆動手段７としてＢ級アンプ１０２を使用しても、電力増幅素子の発熱を、ヒートシンク１０３を用いて捨てるため、電気エネルギーの一部が熱として無駄に消費されてしまう。
また、ヒートシンク１０３を用いることにより、制御回路５が大型化するとともにコストアップの要因になってしまう。
【００１７】
（問題点３）
図１５の誘導性スピーカ駆動手段７は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプ１０４である。Ｄ級アンプ１０４は、エネルギー効率に優れているためヒートシンク１０３（問題点２参照）を用いなくても良い。
しかし、Ｄ級アンプ１０４により誘導性スピーカ２を駆動するには、Ｄ級アンプ１０４の出力部にコイルとコンデンサで構成されるフィルタ１０５を設ける必要がある。
特に、誘導性スピーカ２の一例として電磁式の車両用ホーンを用いる場合、車両用ホーンに搭載されるコイルのインダクタンスが大きいため、大電流に対応した大型で高価なコイルとコンデンサが必要となり、制御回路５が大型化するとともにコストアップの要因になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００５−２８９１７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５０１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
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、誘導性スピーカの通電状態をスイッチング手段で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカの駆動に用いて消費することで電力消費を抑えるとともに、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することのできる音響装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
〔請求項１の手段〕
誘導性スピーカを駆動する誘導性スピーカ駆動手段は、スイッチング手段であり、ＰＷＭ信号（誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号）によって誘導性スピーカの通電状態の断続を行なう。スイッチング手段が誘導性スピーカの通電状態の断続を行なうことで誘導性スピーカの通電回路にサージが発生する。容量性スピーカを駆動する容量性スピーカ駆動手段は、スイッチング手段の断続により生じるサージ電圧を平滑化した直流の２次電圧を用いて容量性スピーカを駆動する。
【００２１】
（発明の効果１）
このように、誘導性スピーカの通電状態をスイッチング手段で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカの駆動に活用する。これによって、容量性スピーカの駆動に用いられる電力消費を抑えることができ、結果的に音響装置の電力消費を抑えることができる。
【００２２】
（発明の効果２）
また、サージエネルギーを捨てずに、容量性スピーカを駆動することで消費するため、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することが可能になる。
【００２３】
（発明の効果３）
さらに、２次電圧は、電源電圧にサージ電圧が加算された電圧であるため、容量性スピーカの駆動電圧が高まる。この結果、容量性スピーカの音圧を大きくすることができる。あるいは、容量性スピーカの使用数を減らすことが可能になる。
【００２４】
〔請求項２の手段〕
請求項２のスイッチング手段は、主電源（例えば、バッテリ等）のプラス電位に接続された誘導性スピーカとアース電位との間を断続するローサイドタイプであり｛図２（ａ）参照｝、スイッチング手段の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段におけるアンプ回路のプラス電位側に生じるものである（図３中の波形信号Ｃ参照）。
【００２５】
〔請求項３の手段〕
請求項３のスイッチング手段は、主電源（例えば、バッテリ等）のプラス電位と誘導性スピーカとの間を断続するハイサイドタイプであり（図４参照）、スイッチング手段の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段におけるアンプ回路のマイナス電位側に生じる（図５中の波形信号Ｃ参照）。
【００２６】
〔請求項４の手段〕
請求項４の音響装置は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（誘導性スピーカの駆動信号）の変化に伴って生じる２次電圧の変動に応じて、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（容量性スピーカの駆動信号）を直接または間接的に補正する２次電圧増減補正手段を用いるものである。
これにより、２次電圧の変動（揺らぎ）に伴って容量性スピーカによる再生音に揺らぎが生じる不具合を回避することができる。
【００２７】
〔請求項５の手段〕
請求項５の容量性スピーカは、蓄積電荷の変化により変位する圧電素子を用いた圧電スピーカであり、この圧電スピーカは、パラメトリックスピーカにおいて超音波を発生する超音波スピーカに用いられるものである。
これにより、サージエネルギーを捨てずにパラメトリックスピーカで活用することができ、パラメトリックスピーカの電力消費を抑えることができる。
【００２８】
〔請求項６の手段〕
請求項６の誘導性スピーカは、印加電圧の変化により発生磁力が変化するコイルを用いたダイナミックスピーカであり、このダイナミックスピーカは、ホーンスイッチが操作された際に警報音（警笛音）を発生する電磁式の車両用ホーンである。
誘導性スピーカとして車両用ホーンを利用するため、コストを抑えることができるとともに、車両への搭載性が高められる。
【００２９】
〔請求項７の手段〕
請求項７の音響装置は、報知音を車外へ発生させて車両の存在を知らせる車両存在報知装置に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】誘導性スピーカ駆動手段にスイッチング手段を用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図（発明の基本構成図）である。
【図２】（ａ）ローサイドタイプの昇圧回路の概略ブロック図、（ｂ）比較に用いた昇圧回路の概略ブロック図である（実施形態１）。
【図３】波形信号を用いた作動説明用のタイムチャートである（実施形態１）。
【図４】ハイサイドタイプの昇圧回路の概略ブロック図である（実施形態２）。
【図５】波形信号を用いた作動説明用のタイムチャートである（実施形態２）。
【図６】車両存在報知装置の概略図である（実施例１）。
【図７】超音波スピーカと車両用ホーンの車両搭載図である（実施例１）。
【図８】（ａ）車両用ホーンの構造を示す断面図、（ｂ）超音波スピーカが搭載された車両用ホーンの斜視図である（実施例１）。
【図９】車両存在報知装置の概略図である（実施例２）。
【図１０】車両存在報知装置の概略図である（実施例３）。
【図１１】車両存在報知装置の概略図である（実施例４）。
【図１２】誘導性スピーカ駆動手段にスイッチング手段を用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図である（参考例１）。
【図１３】波形信号を用いた作動説明用のタイムチャートである（参考例１）。
【図１４】誘導性スピーカ駆動手段にＢ級アンプを用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図である（参考例２）。
【図１５】誘導性スピーカ駆動手段にプッシュプルのＤ級アンプを用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図である（参考例３）。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１〜図５を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の音響装置１は、
（ａ）発生磁力の変化によって音波を発生させる誘導性スピーカ２と、
（ｂ）蓄積電荷の変化によって音波を発生させる容量性スピーカ３と、
（ｃ）主電源４から供給される電力を用いて誘導性スピーカ２および容量性スピーカ３を作動制御する制御回路５と、
を具備する。
【００３２】
制御回路５は、
（ｄ）誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、および容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅを発生する２チャンネルのＰＷＭ音源６と、
（ｅ）誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２を駆動する誘導性スピーカ駆動手段７と、
（ｆ）容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ３を駆動する容量性スピーカ駆動手段８と、
を具備する。
【００３３】
そして、誘導性スピーカ駆動手段７は、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９である。
また、制御回路５は、スイッチング手段９の断続により生じたサージ電圧を平滑化する平滑回路１０を備える。
さらに、容量性スピーカ駆動手段８は、平滑回路１０で平滑化された電圧（スイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を平滑化してなる直流の２次電圧Ｃ’）を用いて容量性スピーカ３を駆動する。
【００３４】
このように、誘導性スピーカ２の通電状態をスイッチング手段９で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカ３の駆動に活用することにより、容量性スピーカ３の駆動に用いられる電力消費を抑えることができる。
また、サージエネルギーを捨てずに、容量性スピーカ３を駆動することで消費するため、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することが可能になり、制御回路５の小型化および低コスト化を実現できる。
【００３５】
さらに、２次電圧Ｃ’（平滑回路１０で平滑化された電圧）は、電源電圧にサージ電圧が加算された電圧であるため、容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる。この結果、容量性スピーカ３の音圧を大きくすることができる。あるいは、容量性スピーカ３を複数用いる場合、使用する容量性スピーカ３の数を減らすことが可能になる。
サージ電圧により容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる具体例を、「実施形態１、２」を用いて説明する。なお、実施形態１はローサイドによる昇圧例を示すものであり、実施形態２はハイサイドによる昇圧例を示すものである。
【００３６】
［実施形態１］
図２（ａ）、図３を参照して実施形態１を説明する。
実施形態１のスイッチング手段９は、バッテリ４（主電源の一例）のプラス電位（具体例として１２Ｖ）に接続された誘導性スピーカ２とアース電位との間を断続するローサイドタイプであり、スイッチング手段９の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段８におけるアンプ回路のプラス電位側に生じるものである。
【００３７】
ここで、図３は、制御回路５の作動に伴う各部の波形の具体例を示すものであり、図３の上から下へ向けて、
・誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、
・誘導性スピーカ２に与えられる誘導性スピーカ駆動信号Ｃ、
・誘導性スピーカ２の出力波形Ｄ、
・２次電圧Ｃ’（バッテリ電圧＋Ｂにプラス側サージ分の平滑電圧αを加えた電圧）、
・容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ、
・容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆ（超音波駆動信号）、
・容量性スピーカ３の出力波形Ｇ、
・超音波波形が空気中で自己復調されたパラメトリック再生音の波形信号Ｈ、
を示すものである。
【００３８】
誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａにより誘導性スピーカ２の通電状態をスイッチング手段９によって断続することで、プラス電位側において生じたサージ電圧が捨てられずにバッテリ電圧＋Ｂに加算される。その結果、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’が昇圧され、容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる。
これにより、容量性スピーカ３の音圧を大きくすることができる。あるいは、使用する容量性スピーカ３の数を減らすことが可能になる。
【００３９】
（比較説明）
なお、本発明とは異なり、容量性スピーカ３の駆動電圧を高める手段として昇圧回路を用いることが考えられる。
一般的な昇圧回路の具体例を図２（ｂ）に示す。なお、この図２（ｂ）は、電圧供給回路に配置したチョークコイル（インダクタンス）Ｘ１をスイッチング手段９で断続するものであり、図中の符号Ｘ２は、スイッチング手段９に断続信号（昇圧用ＰＷＭ信号Ａ’）を与えるスイッチング信号発生部である。
【００４０】
図２（ｂ）に示す既存の昇圧回路を用いて容量性スピーカ３の駆動電圧を高める場合、専用の昇圧回路を別途搭載する必要があり、コストアップの要因になってしまう。
これに対し、本発明は、サージ電圧を捨てずに利用することで容量性スピーカ３の駆動電圧を高めるため、専用の昇圧回路を別途搭載する必要がない。
即ち、本発明は、専用の昇圧回路を別途搭載することなく、容量性スピーカ３の駆動電圧を高めることができる。
【００４１】
なお、２次電圧Ｃ’が約１８Ｖであるが、容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆの最大振幅が±４５Ｖであることを説明する。
この実施形態における容量性スピーカ駆動手段８は、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ３に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプである。そして、容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）の出力部には図示しないコイルが設けられており、コイルと容量性スピーカ３による直列共振回路として作動し、コイルのインダクタンスの選択によって、共振周波数を容量性スピーカ３の搬送波周波数（例えば４０ｋＨｚ）に合わせることで、２次電圧Ｃ’（１８Ｖ）の５倍の電圧幅（±４５Ｖ）が得られるものである。なお、５倍は具体例を示すものであり、適宜変更可能なものである。
【００４２】
［実施形態２］
図４、図５を参照して実施形態２を説明する。
実施形態２のスイッチング手段９は、バッテリ４（主電源の一例）のプラス電位（具体例として１２Ｖ）と誘導性スピーカ２との間を断続するハイサイドタイプであり、スイッチング手段９の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段８におけるアンプ回路のマイナス電位側に生じるものである。
【００４３】
ここで、図５は、制御回路５の作動に伴う各部の波形の具体例を示すものであり、図５の上から下へ向けて、
・誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、
・誘導性スピーカ２に与えられる誘導性スピーカ駆動信号Ｃ、
・誘導性スピーカ２の出力波形Ｄ、
・２次電圧Ｃ’（バッテリ電圧＋Ｂとマイナス側サージ分の平滑電圧−αの差電圧）、
・容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ、
・容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆ、
・容量性スピーカ３の出力波形Ｇ、
・超音波波形が空気中で自己復調されたパラメトリック再生音の波形信号Ｈ、
を示すものである。
【００４４】
誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａにより誘導性スピーカ２の通電状態をスイッチング手段９によって断続することで、マイナス電位側において生じたサージ電圧が捨てられずにバッテリ電圧（１２Ｖ）のマイナス側に加算される。その結果、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’の電圧幅が大きくなり、容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる。
これにより、容量性スピーカ３の音圧を大きくすることができる。あるいは、使用する容量性スピーカ３の数を減らすことが可能になる。
【実施例】
【００４５】
以下において本発明を車両存在報知装置１に適用した具体例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下の実施例は具体的な一例を示すものであって、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」と同一符号は関連物を示すものである。
【００４６】
［実施例１］
図６〜図８を参照して実施例１を説明する。
車両存在報知装置１は、報知音（可聴音：擬似エンジン音など）によって車両の存在を知らせるものであり、例えば、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）、あるいはエンジン車両であっても走行音が静かなコンベ車などに搭載されるものである。
【００４７】
この車両存在報知装置１は、
・可聴帯域の報知音を直接車外へ向けて放出するダイナミックスピーカとして用いる車両用ホーン２（誘導性スピーカの一例）と、
・報知音を成す波形信号を超音波変調してなる超音波を車外へ向けて放出するパラメトリックスピーカ１１と、
・車両用ホーン２およびパラメトリックスピーカ１１の作動制御を行なう制御回路５と、を備えて構成される。
【００４８】
（車両用ホーン２の説明）
車両用ホーン２は、乗員によってホーンスイッチ１２（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電磁式警音器であり、図７に示すように、車両前部に設けられるフロントグリル１３と、その内部に配置される熱交換器１４（ラジエータあるいは空調用熱交換器等）との間に固定配置されるものである。
【００４９】
車両用ホーン２の具体的な例を、図８（ａ）を参照して説明する。
車両用ホーン２は、
・通電により磁力を発生するコイル２１と、
・コイル２１の磁力により磁気吸引力を発生する固定鉄心２２（磁気吸引コア）と、
・振動板２３（ダイヤフラム）の中心部に支持されて固定鉄心２２に向かって移動可能に支持される可動鉄心２４（可動コア）と、
・この可動鉄心２４の移動に連動し、可動鉄心２４が固定鉄心２２に向かって移動することにより固定接点２５から離れてコイル２１の通電を遮断する可動接点２６と、
を備える。
【００５０】
そして、車両用ホーン２の通電端子（コイル２１の両端に接続される端子）に、直流で閾値以上の自励電圧（８Ｖ以上の電圧）が与えられることによって、
（ｉ）コイル２１の通電により可動鉄心２４が固定鉄心２２に磁気吸引されて、固定接点２５から可動接点２６が離れてコイル２１の通電が停止する吸引動作と、
（ｉｉ）通電停止によって振動板２３がリターンスプリングの作用を可動鉄心２４に付与して可動鉄心２４が初期位置へ戻り、固定接点２５と可動接点２６が接触してコイル２１の通電が再開する復元動作と、
を連続して繰り返す。
【００５１】
即ち、固定接点２５と可動接点２６によって、コイル２１の通電回路を断続する電流断続器２７が構成される。
このように、コイル２１の通電の断続（固定鉄心２２の磁気吸引力発生の断続）が発生することで可動鉄心２４とともに振動板２３が振動して車両用ホーン２が警報音を発生する。
【００５２】
一方、自励電圧より低い他励電圧（例えば、８Ｖ未満の電圧）の駆動信号をコイル２１に与えることにより、車両用ホーン２をダイナミックスピーカとして用いることができる。
あるいは、自励電圧であっても、電流断続器２７において断続が発生しない短時間以内でコイル２１の通電状態を素早く断続制御（ＰＷＭ制御等）することにより、車両用ホーン２をダイナミックスピーカとして用いることができる。
この実施例では、後者（自励電圧を用いてコイル２１を素早く断続制御する）を採用して、車両用ホーン２をダイナミックスピーカとして用いるものである。
【００５３】
この実施例に示す車両用ホーン２は、振動板２３の振動による警報音を増強させて車外へ放出する渦巻ホーン２８（渦巻状のラッパ部材：渦巻状の音響管）を備えており、車両用ホーン２から発生させる報知音が車両の周囲に略均等に到達するように、渦巻ホーン２８の開口部が下方（路面）に向くように車両に搭載されるものである。
なお、車両用ホーン２は、渦巻ホーン２８を備えるものに限定されるものではなく、渦巻ホーン２８を用いないディスク型ホーンであっても良い。
【００５４】
（パラメトリックスピーカ１１の説明）
パラメトリックスピーカ１１に用いられる超音波スピーカ３１は、人間の可聴帯域よりも高い周波数（２０ｋＨｚ以上）の空気振動を発生させるものであり、超音波を車両前方に向けて放出するように車両に搭載されている。
具体的に、この実施例の超音波スピーカ３１は、車両用ホーン２の前面（車両搭載時に車両前方へ向かう面：例えば渦巻ホーン２８）に設けられるものであり、フロントグリル１３と熱交換器１４との間に車両用ホーン２が取り付けられることで、超音波の放射方向が車両前方へ向けられた状態で超音波スピーカ３１が車両に搭載される。
【００５５】
この実施例の超音波スピーカ３１は、図７に示すように、超音波の発生を行なう複数の圧電スピーカ３（容量性スピーカの一例）を搭載するものであり、この複数の圧電スピーカ３がハウジング３２の内部に収容された状態で車両に搭載される。
複数の圧電スピーカ３は、ハウジング３２の内部に固定配置される支持板３３上に取り付けられ、スピーカアレイとして集合配置されるものである。なお、各圧電スピーカ３は、印加電圧（蓄積電荷）の変化に応じて伸縮変位するピエゾ素子（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疎密波を生じさせる振動板とを用いて構成されるものである。
【００５６】
ハウジング３２は、車両用ホーン２を成す部材と一体に設けられるものであっても良いし、別体に設けて車両用ホーン２に取り付けられるものであっても良い。
ハウジング３２の超音波放射口には、雨水が各圧電スピーカ３の搭載部位に浸入するのを阻止する防水手段が設けられている。
この防水手段の一例として、この実施例では、超音波放射口を覆う超音波透過性の防水シート３４と、この防水シート３４の前面に配置されたルーバー３５とが設けられている｛図８（ａ）では防水シート３４およびルーバー３５が省略された図を示す｝。
【００５７】
（制御回路５の説明）
制御回路５は、図７に示すようにマイコン４１（マイクロ・コンピュータの略）を用いて構成されるものであり、例えば、図７に示すように制御回路５が車両用ホーン２の内部（具体的には、ホーンハウジングの内部）に配置される（限定されるものではない）。
【００５８】
制御回路５を、図６を参照して具体的に説明する。
マイコン４１は、バッテリ電圧から降圧生成された５Ｖ（マイコン４１の作動に適した電圧）によって作動する。
このマイコン４１には、ホーンスイッチ１２の操作信号や、ＥＣＵ４２（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から車速信号（車速パルス等）が与えられるものであり、車両の運転状態に応じて報知音を発生させるとともに、車速等に応じて報知音の音色（例えば、擬似エンジン音の車速に応じた音色）を変更する制御プログラムが搭載されている。
【００５９】
具体的に、マイコン４１の要部構成を説明する。
マイコン４１は、上述した２チャンネルのＰＷＭ音源６の機能を含むものであり、周期計測部５１、タイマカウンタ５２、音声メモリ５３、誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４、容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５を備えて構成される。
ＥＣＵ４２から付与された車速信号（車速パルス等）を周期計測部５１で周期計測して車速を計算する。
【００６０】
音声メモリ５３には、予め車速に応じた報知音（具体的には、車速に応じた擬似エンジン音）を成す音声データが保存されている。そして、車速に応じた音声データが選択され、タイマカウンタ５２によって順次出力される。具体的に、タイマカウンタ５２は、音声メモリ５３の音声データを、録音時のサンプリングレートと同じレートで誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４および容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５の両方へ出力する。
即ち、車速に応じた「報知音を成す波形信号」が誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４と容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５へ出力される。
【００６１】
誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４は、「報知音を成す波形信号」をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ（車両用ホーン２の駆動信号）を発生するものである。
ここで、誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４におけるＰＷＭ変調の周波数（パルスの発生周波数）は、２０ｋＨｚ以上の周波数が用いられ、ＰＷＭ変調に用いる周波数の音が車両用ホーン２から再生されないように設けられている。
【００６２】
容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５は、「報知音を成すＤＳＢ変調している波形信号」を、ＰＷＭ変調技術を用いてＰＷＭ変調してなる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ（超音波スピーカ３１の駆動信号）を発生するものである。
ここで、容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５におけるＰＷＭ変調の周波数（パルスの発生周波数）は、圧電スピーカ３の共振周波数を正数倍した周波数が用いられ、ＰＷＭ信号によって圧電スピーカ３から超音波が発生するように設けられている。
【００６３】
また制御回路５には、上述したマイコン４１の他に、
・車両用ホーン２（誘導性スピーカ）を駆動する誘導性スピーカ駆動手段７と、
・超音波スピーカ３１における各圧電スピーカ３（容量性スピーカ）を駆動する容量性スピーカ駆動手段８と、
・スイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を平滑化する平滑回路１０と、
が設けられている。
【００６４】
誘導性スピーカ駆動手段７は、「発明を実施するための形態」で示したように、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって車両用ホーン２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９（バイポーラトランジスタやＦＥＴ等の半導体スイッチング素子）であり、「実施形態１」で示したローサイドタイプであっても良いし、「実施形態２」で示したハイサイドタイプであっても良い。
【００６５】
容量性スピーカ駆動手段８は、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって各圧電スピーカ３に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプ（容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅにより各圧電スピーカ３の一方の極をオンオフするピエゾ充電用スイッチング部と、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅを反転させた逆信号により各圧電スピーカ３の他方の極をオンオフするピエゾ放電用スイッチング部とを具備するアンプ）である。
【００６６】
平滑回路１０は、上述したように、スイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を平滑化するものであり、少なくとも逆流防止用のダイオード５６と、電圧変動を抑えるコンデンサ５７を備えて構成される（符号、図２、図４参照）。そして、この平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’が容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）に与えられる。
そして、容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）は、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’を用いて各圧電スピーカ３を充放電制御するものである。
【００６７】
なお、マイコン４１には、ホーンスイッチ１２がＯＮされている間、スイッチング手段９を連続的にＯＮさせて、バッテリ電圧を車両用ホーン２へ印加し、車両用ホーン２から警報音を発生させる機能が設けられている。
また、マイコン４１には、「報知音の発生条件」より「ホーンスイッチ１２のＯＮ」を優先させ、ホーンスイッチ１２がＯＮされた際には必ず車両用ホーン２から警報音を発生する機能が設けられている。
【００６８】
（車両存在報知装置１の作動）
車両の運転状態が報知音の発生条件に適合すると、車速に応じた「報知音（擬似エンジン音等）を成す波形信号」が音声メモリ５３から取り出され、
（ｉ）誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４から「報知音を成す波形信号」をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａがスイッチング手段９に与えられるとともに、
（ｉｉ）容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５から「報知音を成す波形信号」をＰＷＭ変調により超音波変調してなる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅが容量性スピーカ駆動手段８に与えられる。
【００６９】
スイッチング手段９が誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって断続されることで、車両用ホーン２から車両の周囲に可聴音の「報知音」がダイレクトに放出される。
一方、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ駆動手段８が超音波スピーカ３１の各圧電スピーカ３を駆動することで、報知音をＤＳＢ変調してなる超音波が車両前方に放出される。車両前方に放出された超音波は、空気中を伝播するにつれて、空気の粘性等によって波長の短い超音波が歪んで鈍（なま）される。その結果、伝播途中の空気中において超音波に含まれていた変調成分が自己復調され、結果的に車両前方において「報知音」が再生される。
【００７０】
（実施例１の効果１）
この実施例の車両存在報知装置１は、車両用ホーン２から報知音を発生させる際に、車両用ホーン２をスイッチング手段９で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）の電源に用いて、超音波スピーカ３１における各圧電スピーカ３の駆動に活用する。これによって、超音波スピーカ３１の駆動に用いられる電力消費を抑えることができ、結果的に車両存在報知装置１の作動に伴うバッテリ消費を抑えることができる。
【００７１】
（実施例１の効果２）
この実施例の車両存在報知装置１は、サージエネルギーを捨てずに、超音波スピーカ３１を駆動することで消費するため、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することが可能になり、制御回路５を小型かつ低コスト化することができ、車両への搭載性を向上することができる。
【００７２】
（実施例１の効果３）
平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’は、バッテリ電圧に平滑化されたサージ電圧が加算された電圧であるため、超音波スピーカ３１の駆動電圧が高まる。
これにより、超音波スピーカ３１の発生する音圧（超音波の音圧）を大きくすることができる。あるいは、超音波スピーカ３１に使用される圧電スピーカ３の使用数を減らすことが可能になり、超音波スピーカ３１のコストを抑えることができる。
【００７３】
なお、サージ電圧を利用して２次電圧Ｃ’を昇圧するものであるため、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａのパルス幅をオフセット操作して２次電圧Ｃ’を調整する機能をマイコン４１に設けても良い。
【００７４】
（実施例１の効果４）
この実施例では、ホーンスイッチ１２が押された際に警報音（警笛音）を発生する車両用ホーン２を「報知音の発生を行なう誘導性スピーカ」として用いる。
このため、「報知音の発生を行なう誘導性スピーカ」を別途車両に搭載する必要がなく、コストを抑えて、車両搭載性を確保できる。
【００７５】
［実施例２］
図９を参照して実施例２を説明する。
上述したように、容量性スピーカ駆動手段８の電源に用いる２次電圧Ｃ’は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによるスイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を利用している。このため、「報知音（擬似エンジン音等）を成す波形信号」の変化に応じて２次電圧Ｃ’に変動（揺らぎ）が生じる。
２次電圧Ｃ’に変動（揺らぎ）が生じることにより、超音波スピーカ３１の発生音圧に揺らぎが生じ、結果的にパラメトリックスピーカ１１によるパラメトリック再生音に揺らぎが生じる。
【００７６】
この不具合を具体的に説明する。
「実施形態２」の図２（ｂ）で示した昇圧回路を用いる場合、昇圧した２次電圧Ｃ’をスイッチング信号発生部Ｘ２にフィードバックし、スイッチング手段９を断続している昇圧用ＰＷＭ信号Ａ’のデューティ比を変更することで昇圧電圧を一定に制御することができる。
しかし、車両存在報知装置１では、スイッチング手段９を断続しているＰＷＭ信号は、車両用ホーン２から報知音を発生させるための誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａであるため、２次電圧Ｃ’を一定にするために誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａのデューティ比をフィードバック制御で変更することができないという問題が生じる。
【００７７】
上記の問題点に対し、この実施例２と、後述する実施例３および実施例４の車両存在報知装置１は、２次電圧Ｃ’の変動によりパラメトリックスピーカ１１によるパラメトリック再生音に揺らぎが生じる不具合を回避するものである。
具体的に、制御回路５には、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａの変化に伴って生じる２次電圧Ｃ’の変動に応じて、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅを直接または間接的に補正する２次電圧増減補正手段６１が用いられている。
【００７８】
この実施例２の２次電圧増減補正手段６１を説明する。
実施例２の２次電圧増減補正手段６１は、音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に出力される「報知音を成す波形信号」を、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムにフィードバック補正するものである。
【００７９】
具体的に、この実施例２の２次電圧増減補正手段６１は、平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’をマイコン４１でモニターし、
（ｉ）モニターされた２次電圧Ｃ’が上昇する際に、音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を小さく補正し、
（ｉｉ）逆に、モニターされた２次電圧Ｃ’が下降する際に、音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を大きく補正して、
２次電圧Ｃ’の変動に起因するパラメトリック再生音の変動を打ち消すものである。
【００８０】
この補正を行なうために、この実施例２のマイコン４１は、
（ａ）平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’をマイコン４１で読み取るためのＡＤコンバータ６２（アナログ・デジタル・コンバータの略）と、
（ｂ）ＡＤコンバータ６２で読み込んだ２次電圧Ｃ’の揺らぎを打ち消す補正値を算出し、この補正値を音声メモリ５３から出力される「報知音を成す波形信号」の音圧成分に加えるミキシング部６３と、
を備える。
【００８１】
なお、この実施例２では、２次電圧Ｃ’をモニターして容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」をリアルタイムに補正する例を示したが、容量性スピーカ駆動手段８の出力信号（超音波スピーカ３１に与えられる駆動信号）をモニターして容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」をリアルタイムに補正しても良い。
【００８２】
［実施例３］
図１０を参照して実施例３を説明する。
上記実施例２の２次電圧増減補正手段６１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出する必要がある。このため、マイコン４１には高い処理能力が要求される。
これに対し、この実施例３の２次電圧増減補正手段６１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出するのではなく、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」を２次電圧Ｃ’の増減を見越した「補正済みの報知音を成す波形信号」に上書き処理するものであり、リアルタイムな補正を廃止して処理能力の低い安価なマイコン４１を採用可能にしたものである。
【００８３】
「補正済みの報知音を成す波形信号」を音声メモリ５３に上書き処理する手順の一例を、図１０を参照して説明する。
任意に操作可能なミキシングスイッチ６４によってマイコン４１に補正開始の指示を与えると、制御回路５は、音声メモリ５３に記憶された車速に応じた報知音（擬似エンジン音等）を順次車両用ホーン２および超音波スピーカ３１から再生させる。
【００８４】
このとき、実施例２と同様、ＡＤコンバータ６２を用いて平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’をモニターする。
そして、ミキシング部６３を用いて音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に与えた「報知音を成す波形信号（補正前信号）」と「モニターした２次電圧Ｃ’の増減変化」とを比較し、
（ｉ）モニターされた２次電圧Ｃ’が上昇する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を小さく補正し、
（ｉｉ）逆に、モニターされた２次電圧Ｃ’が下降する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を大きく補正して、
２次電圧Ｃ’の変動に起因するパラメトリック再生音の変動を打ち消す「補正済みの報知音を成す波形信号」を作成する。
そして、この作業により得られた車速に応じた「補正済みの報知音を成す波形信号」を音声メモリ５３に上書き保存する。
【００８５】
これにより、車両存在報知装置１の運転時には、車速に応じた「補正済みの報知音を成す波形信号」が音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に与えられる。このため、マイコン４１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出する必要がなく、処理能力の低い安価なマイコン４１を採用することができる。
【００８６】
なお、この実施例３では、「補正済みの報知音を成す波形信号」を上書き処理する際に、２次電圧Ｃ’を用いる例を示したが、容量性スピーカ駆動手段８の出力信号（超音波スピーカ３１の駆動信号）を用いて「補正済みの報知音を成す波形信号」を算出して上書き処理しても良い。
【００８７】
［実施例４］
図１１を参照して実施例４を説明する。
上記実施例３は、マイコン４１にＡＤコンバータ６２やミキシング部６３を設け、２次電圧Ｃ’の変動に基づいて「報知音を成す波形信号」を「補正済みの報知音を成す波形信号」に上書き処理する例を示した。このため、ＡＤコンバータ６２やミキシングスイッチ６４を用いることでコストアップの要因になってしまう。
これに対し、この実施例４の２次電圧増減補正手段６１は、音声メモリ５３に最初から２次電圧Ｃ’の増減を見越した「補正済みの報知音を成す波形信号」を記憶させるものであり、ＡＤコンバータ６２やミキシングスイッチ６４を不要にするものである。
【００８８】
音声メモリ５３に記憶させる「補正済みの報知音を成す波形信号」を求める手順を、図１１を参照して説明する。
先ず、車速に応じた報知音（擬似エンジン音等）を車両用ホーン２および超音波スピーカ３１から順次発生させる。
このとき、超音波スピーカ３１によるパラメトリック再生音をマイクロフォン６５で電気信号に変換してパソコン６６（パーソナル・コンピュータの略）に取り込む。
【００８９】
パソコン６６において、「報知音を成す波形信号（補正前信号）」とマイクロフォン６５で取り込んだ「パラメトリック再生音の波形信号」とを比較し、
（ｉ）２次電圧Ｃ’の上昇によりパラメトリック再生音の音圧が上昇する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を小さく補正し、
（ｉｉ）逆に、２次電圧Ｃ’の下降によりパラメトリック再生音の音圧が下降する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を大きく補正して、
２次電圧Ｃ’の変動に起因するパラメトリック再生音の変動を打ち消す「補正済みの報知音を成す波形信号」を算出する。
【００９０】
このように求めた「補正済みの報知音を成す波形信号」をマスターデータとする。
そして、このマスターデータ（補正済みの報知音を成す波形信号）を、プログラマ６７を用いて、各マイコン４１の音声メモリ５３に書き込みを行なう。
【００９１】
これにより、車両存在報知装置１の運転時には、車速に応じた「補正済みの報知音を成す波形信号」が音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に与えられる。このため、上記実施例３と同様、マイコン４１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出する必要がなく、処理能力の低い安価なマイコン４１を採用することができる。
また、上記実施例２、３とは異なり、ＡＤコンバータ６２やミキシングスイッチ６４が不要になるため、制御回路５のコストを抑えることが可能になる。
【００９２】
なお、この実施例４では、マイクロフォン６５で取り込んだパラメトリック再生音に基づいて「補正済みの報知音を成す波形信号」を求める例を示したが、平滑回路１０によって平滑化された２次電圧Ｃ’、あるいは容量性スピーカ駆動手段８の出力信号（超音波スピーカ３１の駆動信号）をパソコン６６に取り込んで「補正済みの報知音を成す波形信号」を求めてマスターデータにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
上記の実施例では、車両存在報知装置１に本発明を適用する例を示したが、車両存在報知装置１とは異なる他の音響装置に本発明を適用しても良い。
【００９４】
上記の実施例では、誘導性スピーカの一例として電磁式の車両用ホーン２を用いる例を示したが、磁石の発生する磁極内で起磁力を発生させて振動板を駆動する他のダイナミックスピーカ（コーンスピーカ等）を用いても良い。
【００９５】
上記の実施例では、容量性スピーカの一例として圧電スピーカ３を用いる例を示したが、コンデンサ型スピーカなど、他の蓄積電荷の変化によって音波を発生させる他の容量性スピーカを用いても良い。また、容量性スピーカにとらわれずにリボン型スピーカなどの消費電力の少ない誘導性スピーカを用いても良い。
【００９６】
上記の実施例では、容量性スピーカ３から超音波を発生させる例を示したが、容量性スピーカ３はパラメトリックスピーカ１１の使用に限定されるものではなく、容量性スピーカ３から可聴帯域の高音を発生させても良い。具体的には、容量性スピーカ３をツイータとして用い、誘導性スピーカ２から中低音を発生させ、容量性スピーカ３によって高音を発生させても良い。即ち、本発明を車両用オーディオ装置など他の用途に適用しても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１ 車両存在報知装置（音響装置）
２ 車両用ホーン（誘導性スピーカ：ダイナミックスピーカ）
３ 圧電スピーカ（容量性スピーカ）
４ バッテリ（主電源）
７ 誘導性スピーカ駆動手段
８ 容量性スピーカ駆動手段
９ スイッチング手段
１０ 平滑回路
１１ パラメトリックスピーカ
１２ ホーンスイッチ
２１ 誘導性スピーカにおいて磁力を発生するコイル
３１ 超音波スピーカ
６１ ２次電圧増減補正手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生磁力の変化によって音波を発生させる誘導性スピーカ（例えば、電磁式の車両用ホーン等）と、蓄積電荷の変化によって音波を発生させる容量性スピーカ（例えば、圧電スピーカ等）とを用いた音響装置に関するものであり、報知音によって車両の存在を周囲に知らせる車両存在報知装置に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景技術）
車両存在報知装置を用いて背景技術を説明する。
静かな車両（電気自動車等）の存在を報知音（擬似エンジン音等）によって周囲に知らせる車両存在報知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に開示される車両存在報知装置は、ダイナミックスピーカ（可聴音を直接放出するスピーカ）から報知音を発生させるものである。
ダイナミックスピーカが直接発生する可聴音は、周囲へ広がる性質を備えている。このため、車両の進行方向の遠くまで報知音を発生させようとすると、車両の進行方向とは異なる方向（車室内を含む）へも大きな音圧の報知音が届いてしまい、報知音が車両騒音の要因になってしまう。
【０００３】
この問題点に対し、ダイナミックスピーカに代えて、パラメトリックスピーカを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献２）。パラメトリックスピーカは、報知音（可聴音）を超音波変調（原音に超音波の変調をかける）して超音波スピーカから空気中に照射し、超音波（耳に聞こえない音波）に含まれる変調成分が伝播途中の空気中で自己復調されることで、超音波スピーカから離れた場所で報知音を発生させるものである。
このパラメトリックスピーカは、指向性（直進性）の強い超音波を用いる技術であるため、車両の前方のみに報知音を発生させることができ、報知音が騒音の要因になる不具合を回避することができる。
【０００４】
しかしながら、パラメトリックスピーカを用いて報知音を発生させる技術は、車両の前方のみに報知音が発生するものであったため、車両の正面以外では報知音が発生せず、車両の正面以外では車両の存在を報知音で知らせることができない。
そこで、上記の不具合を回避する手段として、ダイナミックスピーカとパラメトリックスピーカの両方から報知音を発生させて、両者の欠点を補完する車両存在報知装置が提案されている（周知の技術ではない）。
【０００５】
（問題点１）
問題点１を、図１２、図１３を参照して説明する。なお、後述する「発明を実施するための形態」および「実施例」の関連物に同一符号を付したものである。また、以下の問題点にて示す技術は、本発明との差異を説明するために開示する技術であって、周知の技術ではない。
【０００６】
ダイナミックスピーカとして、質量の大きい振動系を駆動することが容易な誘導性スピーカ２が一般的に用いられる。
また、パラメトリックスピーカにおいて超音波を発生させる超音波スピーカとして、振動系を軽く設けることが容易な容量性スピーカ３が一般に用いられる。
【０００７】
図１２は、誘導性スピーカ２および容量性スピーカ３の通電制御を行なう制御回路５の一例を示すものであり、
（ａ）誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ（可聴音用ＰＷＭ信号）、および容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ（超音波用ＰＷＭ信号）を発生する２チャンネルのＰＷＭ音源６と、
（ｂ）誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ駆動信号Ｃを発生する誘導性スピーカ駆動手段７と、
（ｃ）容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ駆動信号Ｆを発生する容量性スピーカ駆動手段８と、
を備える。
【０００８】
図１３は、制御回路５の作動に伴う各部の波形を示すものであり、図１３の上から下へ向けて、
・誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、
・誘導性スピーカ２に与えられる誘導性スピーカ駆動信号Ｃ、
・誘導性スピーカ２の出力波形Ｄ、
・容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ、
・容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆ、
・容量性スピーカ３の出力波形Ｇ、
・超音波波形が空気中で自己復調されたパラメトリック再生音の波形信号Ｈ、
を示すものである。
【０００９】
なお、図１２では、主電源として１２Ｖのバッテリ４を用いるものであるが、図１３に示すように、容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆの最大振幅が±３０Ｖであることを説明する。
図１２の制御回路５に搭載される容量性スピーカ駆動手段８は、後述する「発明を実施するための形態」および「実施例」と同様、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ３に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプである。そして、容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）の出力部には図示しないコイルが設けられており、コイルと容量性スピーカ３による直列共振回路として作動し、コイルのインダクタンスの選択によって、共振周波数を容量性スピーカ３の搬送波周波数（例えば４０ｋＨｚ）に合わせることで、供給電圧（１２Ｖ）の５倍の電圧幅（±３０Ｖ）が得られるものである。なお、５倍は説明のための具体例であり、変更可能なものである。
【００１０】
ここで、図１２の誘導性スピーカ駆動手段７は、本発明と同様、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９である。
このように、誘導性スピーカ駆動手段７としてスイッチング手段９を用いることにより、
（ｉ）ＰＷＭ信号によりスイッチング手段９を短時間で断続制御することで車両用ホーンから報知音を発生させることができるとともに、
（ｉｉ）スイッチング手段９のＯＮ継続により車両用ホーンから警報音（警笛音）を発生させることができる。
即ち、車両用ホーンから報知音と警報音の両方を発生させることができる。
また、スイッチング手段９は回路構成がシンプルであるため、制御回路５をシンプルにでき、コストを抑えることができる。
【００１１】
しかしながら、スイッチング手段９で誘導性スピーカ２を断続させると、誘導性スピーカ駆動信号Ｃにピーク状のサージが発生する。
特に、誘導性スピーカ２の一例として電磁式の車両用ホーンを用いる場合、車両用ホーンのコイルはインダクタンスが大きいため、誘導性スピーカ駆動信号Ｃに盛大なサージエネルギーが発生する。
【００１２】
このサージは、数百Ｖ発生するため、周辺の車両電子機器にラジオノイズとして影響を与えてしまう。
そこで、車両用ホーンからラジオノイズを発生させないために、サージを数十Ｖに抑えることが要求される。
サージを除去する手段として、図１２に示すようにスナバ回路１００を設けることが考えられる。
しかし、スナバ回路１００は、発生したサージを熱にして捨ててしまう。この結果、バッテリ４の電力を有効に使用できず、バッテリ４の電力消費が大きくなってしまう。
【００１３】
さらに、スナバ回路１００には、サージエネルギーを熱にして捨てるだけの性能が要求されるため、大型で高コストな部品が必要になり、スナバ回路１００を搭載することでコストアップになってしまう。
特に、誘導性スピーカ２の一例として電磁式の車両用ホーンを用いる場合、盛大なサージエネルギーをスナバ回路１００で熱として捨てるため、スナバ回路１００には特に大型で高コストな部品が必要になり、制御回路５の搭載性の悪化やコストアップの要因になる。
【００１４】
上記では、誘導性スピーカ駆動手段７にスイッチング手段９を用いる場合の問題点を説明した。しかるに、誘導性スピーカ駆動手段７にスイッチング手段９とは異なる他の手段を用いても、上記と同様な問題点が生じてしまう。
その具体例を、問題点２、３において説明する。
【００１５】
（問題点２）
図１４の誘導性スピーカ駆動手段７は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａをフィルタ１０１で電圧変化に変換して誘導性スピーカ２を駆動するＢ級アンプ１０２である。
誘導性スピーカ２をＢ級アンプ１０２で駆動する場合、上述したサージは発生しないものの、サージエネルギーに相当する電気エネルギーが、Ｂ級アンプ１０２を構成する電力増幅素子（トランジスタ等）で消費される。即ち、電力増幅素子が発熱する。このため、その発熱を、ヒートシンク１０３を用いて捨てる必要が生じる。
【００１６】
このように誘導性スピーカ駆動手段７としてＢ級アンプ１０２を使用しても、電力増幅素子の発熱を、ヒートシンク１０３を用いて捨てるため、電気エネルギーの一部が熱として無駄に消費されてしまう。
また、ヒートシンク１０３を用いることにより、制御回路５が大型化するとともにコストアップの要因になってしまう。
【００１７】
（問題点３）
図１５の誘導性スピーカ駆動手段７は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプ１０４である。Ｄ級アンプ１０４は、エネルギー効率に優れているためヒートシンク１０３（問題点２参照）を用いなくても良い。
しかし、Ｄ級アンプ１０４により誘導性スピーカ２を駆動するには、Ｄ級アンプ１０４の出力部にコイルとコンデンサで構成されるフィルタ１０５を設ける必要がある。
特に、誘導性スピーカ２の一例として電磁式の車両用ホーンを用いる場合、車両用ホーンに搭載されるコイルのインダクタンスが大きいため、大電流に対応した大型で高価なコイルとコンデンサが必要となり、制御回路５が大型化するとともにコストアップの要因になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００５−２８９１７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５０１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
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、誘導性スピーカの通電状態をスイッチング手段で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカの駆動に用いて消費することで電力消費を抑えるとともに、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することのできる音響装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
〔請求項１の手段〕
誘導性スピーカを駆動する誘導性スピーカ駆動手段は、スイッチング手段であり、ＰＷＭ信号（誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号）によって誘導性スピーカの通電状態の断続を行なう。スイッチング手段が誘導性スピーカの通電状態の断続を行なうことで誘導性スピーカの通電回路にサージが発生する。容量性スピーカを駆動する容量性スピーカ駆動手段は、スイッチング手段の断続により生じるサージ電圧を平滑化した直流の２次電圧を用いて容量性スピーカを駆動する。
【００２１】
（発明の効果１）
このように、誘導性スピーカの通電状態をスイッチング手段で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカの駆動に活用する。これによって、容量性スピーカの駆動に用いられる電力消費を抑えることができ、結果的に音響装置の電力消費を抑えることができる。
【００２２】
（発明の効果２）
また、サージエネルギーを捨てずに、容量性スピーカを駆動することで消費するため、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することが可能になる。
【００２３】
（発明の効果３）
さらに、２次電圧は、電源電圧にサージ電圧が加算された電圧であるため、容量性スピーカの駆動電圧が高まる。この結果、容量性スピーカの音圧を大きくすることができる。あるいは、容量性スピーカの使用数を減らすことが可能になる。
【００２４】
〔請求項２の手段〕
請求項２のスイッチング手段は、主電源（例えば、バッテリ等）のプラス電位に接続された誘導性スピーカとアース電位との間を断続するローサイドタイプであり｛図２（ａ）参照｝、スイッチング手段の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段におけるアンプ回路のプラス電位側に生じるものである（図３中の波形信号Ｃ参照）。
【００２５】
〔請求項３の手段〕
請求項３のスイッチング手段は、主電源（例えば、バッテリ等）のプラス電位と誘導性スピーカとの間を断続するハイサイドタイプであり（図４参照）、スイッチング手段の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段におけるアンプ回路のマイナス電位側に生じる（図５中の波形信号Ｃ参照）。
【００２６】
〔請求項４の手段〕
請求項４の音響装置は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（誘導性スピーカの駆動信号）の変化に伴って生じる２次電圧の変動に応じて、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（容量性スピーカの駆動信号）を直接または間接的に補正する２次電圧増減補正手段を用いるものである。
これにより、２次電圧の変動（揺らぎ）に伴って容量性スピーカによる再生音に揺らぎが生じる不具合を回避することができる。
【００２７】
〔請求項５の手段〕
請求項５の容量性スピーカは、蓄積電荷の変化により変位する圧電素子を用いた圧電スピーカであり、この圧電スピーカは、パラメトリックスピーカにおいて超音波を発生する超音波スピーカに用いられるものである。
これにより、サージエネルギーを捨てずにパラメトリックスピーカで活用することができ、パラメトリックスピーカの電力消費を抑えることができる。
【００２８】
〔請求項６の手段〕
請求項６の誘導性スピーカは、印加電圧の変化により発生磁力が変化するコイルを用いたダイナミックスピーカであり、このダイナミックスピーカは、ホーンスイッチが操作された際に警報音（警笛音）を発生する電磁式の車両用ホーンである。
誘導性スピーカとして車両用ホーンを利用するため、コストを抑えることができるとともに、車両への搭載性が高められる。
【００２９】
〔請求項７の手段〕
請求項７の音響装置は、報知音を車外へ発生させて車両の存在を知らせる車両存在報知装置に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】誘導性スピーカ駆動手段にスイッチング手段を用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図（発明の基本構成図）である。
【図２】（ａ）ローサイドタイプの昇圧回路の概略ブロック図、（ｂ）比較に用いた昇圧回路の概略ブロック図である（実施形態１）。
【図３】波形信号を用いた作動説明用のタイムチャートである（実施形態１）。
【図４】ハイサイドタイプの昇圧回路の概略ブロック図である（実施形態２）。
【図５】波形信号を用いた作動説明用のタイムチャートである（実施形態２）。
【図６】車両存在報知装置の概略図である（実施例１）。
【図７】超音波スピーカと車両用ホーンの車両搭載図である（実施例１）。
【図８】（ａ）車両用ホーンの構造を示す断面図、（ｂ）超音波スピーカが搭載された車両用ホーンの斜視図である（実施例１）。
【図９】車両存在報知装置の概略図である（実施例２）。
【図１０】車両存在報知装置の概略図である（実施例３）。
【図１１】車両存在報知装置の概略図である（実施例４）。
【図１２】誘導性スピーカ駆動手段にスイッチング手段を用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図である（参考例１）。
【図１３】波形信号を用いた作動説明用のタイムチャートである（参考例１）。
【図１４】誘導性スピーカ駆動手段にＢ級アンプを用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図である（参考例２）。
【図１５】誘導性スピーカ駆動手段にプッシュプルのＤ級アンプを用いた音響装置の電気回路の概略ブロック図である（参考例３）。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１〜図５を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の音響装置１は、
（ａ）発生磁力の変化によって音波を発生させる誘導性スピーカ２と、
（ｂ）蓄積電荷の変化によって音波を発生させる容量性スピーカ３と、
（ｃ）主電源４から供給される電力を用いて誘導性スピーカ２および容量性スピーカ３を作動制御する制御回路５と、
を具備する。
【００３２】
制御回路５は、
（ｄ）誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、および容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅを発生する２チャンネルのＰＷＭ音源６と、
（ｅ）誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２を駆動する誘導性スピーカ駆動手段７と、
（ｆ）容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ３を駆動する容量性スピーカ駆動手段８と、
を具備する。
【００３３】
そして、誘導性スピーカ駆動手段７は、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって誘導性スピーカ２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９である。
また、制御回路５は、スイッチング手段９の断続により生じたサージ電圧を平滑化する平滑回路１０を備える。
さらに、容量性スピーカ駆動手段８は、平滑回路１０で平滑化された電圧（スイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を平滑化してなる直流の２次電圧Ｃ’）を用いて容量性スピーカ３を駆動する。
【００３４】
このように、誘導性スピーカ２の通電状態をスイッチング手段９で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカ３の駆動に活用することにより、容量性スピーカ３の駆動に用いられる電力消費を抑えることができる。
また、サージエネルギーを捨てずに、容量性スピーカ３を駆動することで消費するため、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することが可能になり、制御回路５の小型化および低コスト化を実現できる。
【００３５】
さらに、２次電圧Ｃ’（平滑回路１０で平滑化された電圧）は、電源電圧にサージ電圧が加算された電圧であるため、容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる。この結果、容量性スピーカ３の音圧を大きくすることができる。あるいは、容量性スピーカ３を複数用いる場合、使用する容量性スピーカ３の数を減らすことが可能になる。
サージ電圧により容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる具体例を、「実施形態１、２」を用いて説明する。なお、実施形態１はローサイドによる昇圧例を示すものであり、実施形態２はハイサイドによる昇圧例を示すものである。
【００３６】
［実施形態１］
図２（ａ）、図３を参照して実施形態１を説明する。
実施形態１のスイッチング手段９は、バッテリ４（主電源の一例）のプラス電位（具体例として１２Ｖ）に接続された誘導性スピーカ２とアース電位との間を断続するローサイドタイプであり、スイッチング手段９の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段８におけるアンプ回路のプラス電位側に生じるものである。
【００３７】
ここで、図３は、制御回路５の作動に伴う各部の波形の具体例を示すものであり、図３の上から下へ向けて、
・誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、
・誘導性スピーカ２に与えられる誘導性スピーカ駆動信号Ｃ、
・誘導性スピーカ２の出力波形Ｄ、
・２次電圧Ｃ’（バッテリ電圧＋Ｂにプラス側サージ分の平滑電圧αを加えた電圧）、
・容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ、
・容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆ（超音波駆動信号）、
・容量性スピーカ３の出力波形Ｇ、
・超音波波形が空気中で自己復調されたパラメトリック再生音の波形信号Ｈ、
を示すものである。
【００３８】
誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａにより誘導性スピーカ２の通電状態をスイッチング手段９によって断続することで、プラス電位側において生じたサージ電圧が捨てられずにバッテリ電圧＋Ｂに加算される。その結果、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’が昇圧され、容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる。
これにより、容量性スピーカ３の音圧を大きくすることができる。あるいは、使用する容量性スピーカ３の数を減らすことが可能になる。
【００３９】
（比較説明）
なお、本発明とは異なり、容量性スピーカ３の駆動電圧を高める手段として昇圧回路を用いることが考えられる。
一般的な昇圧回路の具体例を図２（ｂ）に示す。なお、この図２（ｂ）は、電圧供給回路に配置したチョークコイル（インダクタンス）Ｘ１をスイッチング手段９で断続するものであり、図中の符号Ｘ２は、スイッチング手段９に断続信号（昇圧用ＰＷＭ信号Ａ’）を与えるスイッチング信号発生部である。
【００４０】
図２（ｂ）に示す既存の昇圧回路を用いて容量性スピーカ３の駆動電圧を高める場合、専用の昇圧回路を別途搭載する必要があり、コストアップの要因になってしまう。
これに対し、本発明は、サージ電圧を捨てずに利用することで容量性スピーカ３の駆動電圧を高めるため、専用の昇圧回路を別途搭載する必要がない。
即ち、本発明は、専用の昇圧回路を別途搭載することなく、容量性スピーカ３の駆動電圧を高めることができる。
【００４１】
なお、２次電圧Ｃ’が約１８Ｖであるが、容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆの最大振幅が±４５Ｖであることを説明する。
この実施形態における容量性スピーカ駆動手段８は、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ３に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプである。そして、容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）の出力部には図示しないコイルが設けられており、コイルと容量性スピーカ３による直列共振回路として作動し、コイルのインダクタンスの選択によって、共振周波数を容量性スピーカ３の搬送波周波数（例えば４０ｋＨｚ）に合わせることで、２次電圧Ｃ’（１８Ｖ）の５倍の電圧幅（±４５Ｖ）が得られるものである。なお、５倍は具体例を示すものであり、適宜変更可能なものである。
【００４２】
［実施形態２］
図４、図５を参照して実施形態２を説明する。
実施形態２のスイッチング手段９は、バッテリ４（主電源の一例）のプラス電位（具体例として１２Ｖ）と誘導性スピーカ２との間を断続するハイサイドタイプであり、スイッチング手段９の断続によるサージ電圧が、容量性スピーカ駆動手段８におけるアンプ回路のマイナス電位側に生じるものである。
【００４３】
ここで、図５は、制御回路５の作動に伴う各部の波形の具体例を示すものであり、図５の上から下へ向けて、
・誘導性スピーカ２の駆動信号となる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ、
・誘導性スピーカ２に与えられる誘導性スピーカ駆動信号Ｃ、
・誘導性スピーカ２の出力波形Ｄ、
・２次電圧Ｃ’（バッテリ電圧＋Ｂとマイナス側サージ分の平滑電圧−αの差電圧）、
・容量性スピーカ３の駆動信号となる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ、
・容量性スピーカ３に与えられる容量性スピーカ駆動信号Ｆ、
・容量性スピーカ３の出力波形Ｇ、
・超音波波形が空気中で自己復調されたパラメトリック再生音の波形信号Ｈ、
を示すものである。
【００４４】
誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａにより誘導性スピーカ２の通電状態をスイッチング手段９によって断続することで、マイナス電位側において生じたサージ電圧が捨てられずにバッテリ電圧（１２Ｖ）のマイナス側に加算される。その結果、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’の電圧幅が大きくなり、容量性スピーカ３の駆動電圧が高まる。
これにより、容量性スピーカ３の音圧を大きくすることができる。あるいは、使用する容量性スピーカ３の数を減らすことが可能になる。
【実施例】
【００４５】
以下において本発明を車両存在報知装置１に適用した具体例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下の実施例は具体的な一例を示すものであって、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」と同一符号は関連物を示すものである。
【００４６】
［実施例１］
図６〜図８を参照して実施例１を説明する。
車両存在報知装置１は、報知音（可聴音：擬似エンジン音など）によって車両の存在を知らせるものであり、例えば、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）、あるいはエンジン車両であっても走行音が静かなコンベ車などに搭載されるものである。
【００４７】
この車両存在報知装置１は、
・可聴帯域の報知音を直接車外へ向けて放出するダイナミックスピーカとして用いる車両用ホーン２（誘導性スピーカの一例）と、
・報知音を成す波形信号を超音波変調してなる超音波を車外へ向けて放出するパラメトリックスピーカ１１と、
・車両用ホーン２およびパラメトリックスピーカ１１の作動制御を行なう制御回路５と、を備えて構成される。
【００４８】
（車両用ホーン２の説明）
車両用ホーン２は、乗員によってホーンスイッチ１２（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電磁式警音器であり、図７に示すように、車両前部に設けられるフロントグリル１３と、その内部に配置される熱交換器１４（ラジエータあるいは空調用熱交換器等）との間に固定配置されるものである。
【００４９】
車両用ホーン２の具体的な例を、図８（ａ）を参照して説明する。
車両用ホーン２は、
・通電により磁力を発生するコイル２１と、
・コイル２１の磁力により磁気吸引力を発生する固定鉄心２２（磁気吸引コア）と、
・振動板２３（ダイヤフラム）の中心部に支持されて固定鉄心２２に向かって移動可能に支持される可動鉄心２４（可動コア）と、
・この可動鉄心２４の移動に連動し、可動鉄心２４が固定鉄心２２に向かって移動することにより固定接点２５から離れてコイル２１の通電を遮断する可動接点２６と、
を備える。
【００５０】
そして、車両用ホーン２の通電端子（コイル２１の両端に接続される端子）に、直流で閾値以上の自励電圧（８Ｖ以上の電圧）が与えられることによって、
（ｉ）コイル２１の通電により可動鉄心２４が固定鉄心２２に磁気吸引されて、固定接点２５から可動接点２６が離れてコイル２１の通電が停止する吸引動作と、
（ｉｉ）通電停止によって振動板２３がリターンスプリングの作用を可動鉄心２４に付与して可動鉄心２４が初期位置へ戻り、固定接点２５と可動接点２６が接触してコイル２１の通電が再開する復元動作と、
を連続して繰り返す。
【００５１】
即ち、固定接点２５と可動接点２６によって、コイル２１の通電回路を断続する電流断続器２７が構成される。
このように、コイル２１の通電の断続（固定鉄心２２の磁気吸引力発生の断続）が発生することで可動鉄心２４とともに振動板２３が振動して車両用ホーン２が警報音を発生する。
【００５２】
一方、自励電圧より低い他励電圧（例えば、８Ｖ未満の電圧）の駆動信号をコイル２１に与えることにより、車両用ホーン２をダイナミックスピーカとして用いることができる。
あるいは、自励電圧であっても、電流断続器２７において断続が発生しない短時間以内でコイル２１の通電状態を素早く断続制御（ＰＷＭ制御等）することにより、車両用ホーン２をダイナミックスピーカとして用いることができる。
この実施例では、後者（自励電圧を用いてコイル２１を素早く断続制御する）を採用して、車両用ホーン２をダイナミックスピーカとして用いるものである。
【００５３】
この実施例に示す車両用ホーン２は、振動板２３の振動による警報音を増強させて車外へ放出する渦巻ホーン２８（渦巻状のラッパ部材：渦巻状の音響管）を備えており、車両用ホーン２から発生させる報知音が車両の周囲に略均等に到達するように、渦巻ホーン２８の開口部が下方（路面）に向くように車両に搭載されるものである。
なお、車両用ホーン２は、渦巻ホーン２８を備えるものに限定されるものではなく、渦巻ホーン２８を用いないディスク型ホーンであっても良い。
【００５４】
（パラメトリックスピーカ１１の説明）
パラメトリックスピーカ１１に用いられる超音波スピーカ３１は、人間の可聴帯域よりも高い周波数（２０ｋＨｚ以上）の空気振動を発生させるものであり、超音波を車両前方に向けて放出するように車両に搭載されている。
具体的に、この実施例の超音波スピーカ３１は、車両用ホーン２の前面（車両搭載時に車両前方へ向かう面：例えば渦巻ホーン２８）に設けられるものであり、フロントグリル１３と熱交換器１４との間に車両用ホーン２が取り付けられることで、超音波の放射方向が車両前方へ向けられた状態で超音波スピーカ３１が車両に搭載される。
【００５５】
この実施例の超音波スピーカ３１は、図７に示すように、超音波の発生を行なう複数の圧電スピーカ３（容量性スピーカの一例）を搭載するものであり、この複数の圧電スピーカ３がハウジング３２の内部に収容された状態で車両に搭載される。
複数の圧電スピーカ３は、ハウジング３２の内部に固定配置される支持板３３上に取り付けられ、スピーカアレイとして集合配置されるものである。なお、各圧電スピーカ３は、印加電圧（蓄積電荷）の変化に応じて伸縮変位するピエゾ素子（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疎密波を生じさせる振動板とを用いて構成されるものである。
【００５６】
ハウジング３２は、車両用ホーン２を成す部材と一体に設けられるものであっても良いし、別体に設けて車両用ホーン２に取り付けられるものであっても良い。
ハウジング３２の超音波放射口には、雨水が各圧電スピーカ３の搭載部位に浸入するのを阻止する防水手段が設けられている。
この防水手段の一例として、この実施例では、超音波放射口を覆う超音波透過性の防水シート３４と、この防水シート３４の前面に配置されたルーバー３５とが設けられている｛図８（ａ）では防水シート３４およびルーバー３５が省略された図を示す｝。
【００５７】
（制御回路５の説明）
制御回路５は、図７に示すようにマイコン４１（マイクロ・コンピュータの略）を用いて構成されるものであり、例えば、図７に示すように制御回路５が車両用ホーン２の内部（具体的には、ホーンハウジングの内部）に配置される（限定されるものではない）。
【００５８】
制御回路５を、図６を参照して具体的に説明する。
マイコン４１は、バッテリ電圧から降圧生成された５Ｖ（マイコン４１の作動に適した電圧）によって作動する。
このマイコン４１には、ホーンスイッチ１２の操作信号や、ＥＣＵ４２（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から車速信号（車速パルス等）が与えられるものであり、車両の運転状態に応じて報知音を発生させるとともに、車速等に応じて報知音の音色（例えば、擬似エンジン音の車速に応じた音色）を変更する制御プログラムが搭載されている。
【００５９】
具体的に、マイコン４１の要部構成を説明する。
マイコン４１は、上述した２チャンネルのＰＷＭ音源６の機能を含むものであり、周期計測部５１、タイマカウンタ５２、音声メモリ５３、誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４、容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５を備えて構成される。
ＥＣＵ４２から付与された車速信号（車速パルス等）を周期計測部５１で周期計測して車速を計算する。
【００６０】
音声メモリ５３には、予め車速に応じた報知音（具体的には、車速に応じた擬似エンジン音）を成す音声データが保存されている。そして、車速に応じた音声データが選択され、タイマカウンタ５２によって順次出力される。具体的に、タイマカウンタ５２は、音声メモリ５３の音声データを、録音時のサンプリングレートと同じレートで誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４および容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５の両方へ出力する。
即ち、車速に応じた「報知音を成す波形信号」が誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４と容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５へ出力される。
【００６１】
誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４は、「報知音を成す波形信号」をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａ（車両用ホーン２の駆動信号）を発生するものである。
ここで、誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４におけるＰＷＭ変調の周波数（パルスの発生周波数）は、２０ｋＨｚ以上の周波数が用いられ、ＰＷＭ変調に用いる周波数の音が車両用ホーン２から再生されないように設けられている。
【００６２】
容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５は、「報知音を成すＤＳＢ変調している波形信号」を、ＰＷＭ変調技術を用いてＰＷＭ変調してなる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅ（超音波スピーカ３１の駆動信号）を発生するものである。
ここで、容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５におけるＰＷＭ変調の周波数（パルスの発生周波数）は、圧電スピーカ３の共振周波数を正数倍した周波数が用いられ、ＰＷＭ信号によって圧電スピーカ３から超音波が発生するように設けられている。
【００６３】
また制御回路５には、上述したマイコン４１の他に、
・車両用ホーン２（誘導性スピーカ）を駆動する誘導性スピーカ駆動手段７と、
・超音波スピーカ３１における各圧電スピーカ３（容量性スピーカ）を駆動する容量性スピーカ駆動手段８と、
・スイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を平滑化する平滑回路１０と、
が設けられている。
【００６４】
誘導性スピーカ駆動手段７は、「発明を実施するための形態」で示したように、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって車両用ホーン２の通電状態の断続を行なうスイッチング手段９（バイポーラトランジスタやＦＥＴ等の半導体スイッチング素子）であり、「実施形態１」で示したローサイドタイプであっても良いし、「実施形態２」で示したハイサイドタイプであっても良い。
【００６５】
容量性スピーカ駆動手段８は、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって各圧電スピーカ３に正負電圧を切り替えて付与するプッシュプルのＤ級アンプ（容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅにより各圧電スピーカ３の一方の極をオンオフするピエゾ充電用スイッチング部と、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅを反転させた逆信号により各圧電スピーカ３の他方の極をオンオフするピエゾ放電用スイッチング部とを具備するアンプ）である。
【００６６】
平滑回路１０は、上述したように、スイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を平滑化するものであり、少なくとも逆流防止用のダイオード５６と、電圧変動を抑えるコンデンサ５７を備えて構成される（符号、図２、図４参照）。そして、この平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’が容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）に与えられる。
そして、容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）は、平滑回路１０で平滑化された２次電圧Ｃ’を用いて各圧電スピーカ３を充放電制御するものである。
【００６７】
なお、マイコン４１には、ホーンスイッチ１２がＯＮされている間、スイッチング手段９を連続的にＯＮさせて、バッテリ電圧を車両用ホーン２へ印加し、車両用ホーン２から警報音を発生させる機能が設けられている。
また、マイコン４１には、「報知音の発生条件」より「ホーンスイッチ１２のＯＮ」を優先させ、ホーンスイッチ１２がＯＮされた際には必ず車両用ホーン２から警報音を発生する機能が設けられている。
【００６８】
（車両存在報知装置１の作動）
車両の運転状態が報知音の発生条件に適合すると、車速に応じた「報知音（擬似エンジン音等）を成す波形信号」が音声メモリ５３から取り出され、
（ｉ）誘導性スピーカ用ＰＷＭ変調部５４から「報知音を成す波形信号」をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａがスイッチング手段９に与えられるとともに、
（ｉｉ）容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５から「報知音を成す波形信号」をＰＷＭ変調により超音波変調してなる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅが容量性スピーカ駆動手段８に与えられる。
【００６９】
スイッチング手段９が誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによって断続されることで、車両用ホーン２から車両の周囲に可聴音の「報知音」がダイレクトに放出される。
一方、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅによって容量性スピーカ駆動手段８が超音波スピーカ３１の各圧電スピーカ３を駆動することで、報知音をＤＳＢ変調してなる超音波が車両前方に放出される。車両前方に放出された超音波は、空気中を伝播するにつれて、空気の粘性等によって波長の短い超音波が歪んで鈍（なま）される。その結果、伝播途中の空気中において超音波に含まれていた変調成分が自己復調され、結果的に車両前方において「報知音」が再生される。
【００７０】
（実施例１の効果１）
この実施例の車両存在報知装置１は、車両用ホーン２から報知音を発生させる際に、車両用ホーン２をスイッチング手段９で断続させた際に発生するサージエネルギーを捨てずに容量性スピーカ駆動手段８（Ｄ級アンプ）の電源に用いて、超音波スピーカ３１における各圧電スピーカ３の駆動に活用する。これによって、超音波スピーカ３１の駆動に用いられる電力消費を抑えることができ、結果的に車両存在報知装置１の作動に伴うバッテリ消費を抑えることができる。
【００７１】
（実施例１の効果２）
この実施例の車両存在報知装置１は、サージエネルギーを捨てずに、超音波スピーカ３１を駆動することで消費するため、サージエネルギーを捨てる際に必要となる部品の大型化や高コスト化を回避することが可能になり、制御回路５を小型かつ低コスト化することができ、車両への搭載性を向上することができる。
【００７２】
（実施例１の効果３）
平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’は、バッテリ電圧に平滑化されたサージ電圧が加算された電圧であるため、超音波スピーカ３１の駆動電圧が高まる。
これにより、超音波スピーカ３１の発生する音圧（超音波の音圧）を大きくすることができる。あるいは、超音波スピーカ３１に使用される圧電スピーカ３の使用数を減らすことが可能になり、超音波スピーカ３１のコストを抑えることができる。
【００７３】
なお、サージ電圧を利用して２次電圧Ｃ’を昇圧するものであるため、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａのパルス幅をオフセット操作して２次電圧Ｃ’を調整する機能をマイコン４１に設けても良い。
【００７４】
（実施例１の効果４）
この実施例では、ホーンスイッチ１２が押された際に警報音（警笛音）を発生する車両用ホーン２を「報知音の発生を行なう誘導性スピーカ」として用いる。
このため、「報知音の発生を行なう誘導性スピーカ」を別途車両に搭載する必要がなく、コストを抑えて、車両搭載性を確保できる。
【００７５】
［実施例２］
図９を参照して実施例２を説明する。
上述したように、容量性スピーカ駆動手段８の電源に用いる２次電圧Ｃ’は、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａによるスイッチング手段９の断続により生じるサージ電圧を利用している。このため、「報知音（擬似エンジン音等）を成す波形信号」の変化に応じて２次電圧Ｃ’に変動（揺らぎ）が生じる。
２次電圧Ｃ’に変動（揺らぎ）が生じることにより、超音波スピーカ３１の発生音圧に揺らぎが生じ、結果的にパラメトリックスピーカ１１によるパラメトリック再生音に揺らぎが生じる。
【００７６】
この不具合を具体的に説明する。
「実施形態２」の図２（ｂ）で示した昇圧回路を用いる場合、昇圧した２次電圧Ｃ’をスイッチング信号発生部Ｘ２にフィードバックし、スイッチング手段９を断続している昇圧用ＰＷＭ信号Ａ’のデューティ比を変更することで昇圧電圧を一定に制御することができる。
しかし、車両存在報知装置１では、スイッチング手段９を断続しているＰＷＭ信号は、車両用ホーン２から報知音を発生させるための誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａであるため、２次電圧Ｃ’を一定にするために誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａのデューティ比をフィードバック制御で変更することができないという問題が生じる。
【００７７】
上記の問題点に対し、この実施例２と、後述する実施例３および実施例４の車両存在報知装置１は、２次電圧Ｃ’の変動によりパラメトリックスピーカ１１によるパラメトリック再生音に揺らぎが生じる不具合を回避するものである。
具体的に、制御回路５には、誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ａの変化に伴って生じる２次電圧Ｃ’の変動に応じて、容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号Ｅを直接または間接的に補正する２次電圧増減補正手段６１が用いられている。
【００７８】
この実施例２の２次電圧増減補正手段６１を説明する。
実施例２の２次電圧増減補正手段６１は、音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に出力される「報知音を成す波形信号」を、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムにフィードバック補正するものである。
【００７９】
具体的に、この実施例２の２次電圧増減補正手段６１は、平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’をマイコン４１でモニターし、
（ｉ）モニターされた２次電圧Ｃ’が上昇する際に、音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を小さく補正し、
（ｉｉ）逆に、モニターされた２次電圧Ｃ’が下降する際に、音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を大きく補正して、
２次電圧Ｃ’の変動に起因するパラメトリック再生音の変動を打ち消すものである。
【００８０】
この補正を行なうために、この実施例２のマイコン４１は、
（ａ）平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’をマイコン４１で読み取るためのＡＤコンバータ６２（アナログ・デジタル・コンバータの略）と、
（ｂ）ＡＤコンバータ６２で読み込んだ２次電圧Ｃ’の揺らぎを打ち消す補正値を算出し、この補正値を音声メモリ５３から出力される「報知音を成す波形信号」の音圧成分に加えるミキシング部６３と、
を備える。
【００８１】
なお、この実施例２では、２次電圧Ｃ’をモニターして容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」をリアルタイムに補正する例を示したが、容量性スピーカ駆動手段８の出力信号（超音波スピーカ３１に与えられる駆動信号）をモニターして容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に付与される「報知音を成す波形信号」をリアルタイムに補正しても良い。
【００８２】
［実施例３］
図１０を参照して実施例３を説明する。
上記実施例２の２次電圧増減補正手段６１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出する必要がある。このため、マイコン４１には高い処理能力が要求される。
これに対し、この実施例３の２次電圧増減補正手段６１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出するのではなく、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」を２次電圧Ｃ’の増減を見越した「補正済みの報知音を成す波形信号」に上書き処理するものであり、リアルタイムな補正を廃止して処理能力の低い安価なマイコン４１を採用可能にしたものである。
【００８３】
「補正済みの報知音を成す波形信号」を音声メモリ５３に上書き処理する手順の一例を、図１０を参照して説明する。
任意に操作可能なミキシングスイッチ６４によってマイコン４１に補正開始の指示を与えると、制御回路５は、音声メモリ５３に記憶された車速に応じた報知音（擬似エンジン音等）を順次車両用ホーン２および超音波スピーカ３１から再生させる。
【００８４】
このとき、実施例２と同様、ＡＤコンバータ６２を用いて平滑回路１０で平滑化した２次電圧Ｃ’をモニターする。
そして、ミキシング部６３を用いて音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に与えた「報知音を成す波形信号（補正前信号）」と「モニターした２次電圧Ｃ’の増減変化」とを比較し、
（ｉ）モニターされた２次電圧Ｃ’が上昇する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を小さく補正し、
（ｉｉ）逆に、モニターされた２次電圧Ｃ’が下降する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を大きく補正して、
２次電圧Ｃ’の変動に起因するパラメトリック再生音の変動を打ち消す「補正済みの報知音を成す波形信号」を作成する。
そして、この作業により得られた車速に応じた「補正済みの報知音を成す波形信号」を音声メモリ５３に上書き保存する。
【００８５】
これにより、車両存在報知装置１の運転時には、車速に応じた「補正済みの報知音を成す波形信号」が音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に与えられる。このため、マイコン４１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出する必要がなく、処理能力の低い安価なマイコン４１を採用することができる。
【００８６】
なお、この実施例３では、「補正済みの報知音を成す波形信号」を上書き処理する際に、２次電圧Ｃ’を用いる例を示したが、容量性スピーカ駆動手段８の出力信号（超音波スピーカ３１の駆動信号）を用いて「補正済みの報知音を成す波形信号」を算出して上書き処理しても良い。
【００８７】
［実施例４］
図１１を参照して実施例４を説明する。
上記実施例３は、マイコン４１にＡＤコンバータ６２やミキシング部６３を設け、２次電圧Ｃ’の変動に基づいて「報知音を成す波形信号」を「補正済みの報知音を成す波形信号」に上書き処理する例を示した。このため、ＡＤコンバータ６２やミキシングスイッチ６４を用いることでコストアップの要因になってしまう。
これに対し、この実施例４の２次電圧増減補正手段６１は、音声メモリ５３に最初から２次電圧Ｃ’の増減を見越した「補正済みの報知音を成す波形信号」を記憶させるものであり、ＡＤコンバータ６２やミキシングスイッチ６４を不要にするものである。
【００８８】
音声メモリ５３に記憶させる「補正済みの報知音を成す波形信号」を求める手順を、図１１を参照して説明する。
先ず、車速に応じた報知音（擬似エンジン音等）を車両用ホーン２および超音波スピーカ３１から順次発生させる。
このとき、超音波スピーカ３１によるパラメトリック再生音をマイクロフォン６５で電気信号に変換してパソコン６６（パーソナル・コンピュータの略）に取り込む。
【００８９】
パソコン６６において、「報知音を成す波形信号（補正前信号）」とマイクロフォン６５で取り込んだ「パラメトリック再生音の波形信号」とを比較し、
（ｉ）２次電圧Ｃ’の上昇によりパラメトリック再生音の音圧が上昇する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を小さく補正し、
（ｉｉ）逆に、２次電圧Ｃ’の下降によりパラメトリック再生音の音圧が下降する際に、音声メモリ５３の「報知音を成す波形信号」の音圧成分（電圧）を大きく補正して、
２次電圧Ｃ’の変動に起因するパラメトリック再生音の変動を打ち消す「補正済みの報知音を成す波形信号」を算出する。
【００９０】
このように求めた「補正済みの報知音を成す波形信号」をマスターデータとする。
そして、このマスターデータ（補正済みの報知音を成す波形信号）を、プログラマ６７を用いて、各マイコン４１の音声メモリ５３に書き込みを行なう。
【００９１】
これにより、車両存在報知装置１の運転時には、車速に応じた「補正済みの報知音を成す波形信号」が音声メモリ５３から容量性スピーカ用ＰＷＭ変調部５５に与えられる。このため、上記実施例３と同様、マイコン４１は、２次電圧Ｃ’の変動に応じてリアルタイムに補正値を算出する必要がなく、処理能力の低い安価なマイコン４１を採用することができる。
また、上記実施例２、３とは異なり、ＡＤコンバータ６２やミキシングスイッチ６４が不要になるため、制御回路５のコストを抑えることが可能になる。
【００９２】
なお、この実施例４では、マイクロフォン６５で取り込んだパラメトリック再生音に基づいて「補正済みの報知音を成す波形信号」を求める例を示したが、平滑回路１０によって平滑化された２次電圧Ｃ’、あるいは容量性スピーカ駆動手段８の出力信号（超音波スピーカ３１の駆動信号）をパソコン６６に取り込んで「補正済みの報知音を成す波形信号」を求めてマスターデータにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
上記の実施例では、車両存在報知装置１に本発明を適用する例を示したが、車両存在報知装置１とは異なる他の音響装置に本発明を適用しても良い。
【００９４】
上記の実施例では、誘導性スピーカの一例として電磁式の車両用ホーン２を用いる例を示したが、磁石の発生する磁極内で起磁力を発生させて振動板を駆動する他のダイナミックスピーカ（コーンスピーカ等）を用いても良い。
【００９５】
上記の実施例では、容量性スピーカの一例として圧電スピーカ３を用いる例を示したが、コンデンサ型スピーカなど、他の蓄積電荷の変化によって音波を発生させる他の容量性スピーカを用いても良い。また、容量性スピーカにとらわれずにリボン型スピーカなどの消費電力の少ない誘導性スピーカを用いても良い。
【００９６】
上記の実施例では、容量性スピーカ３から超音波を発生させる例を示したが、容量性スピーカ３はパラメトリックスピーカ１１の使用に限定されるものではなく、容量性スピーカ３から可聴帯域の高音を発生させても良い。具体的には、容量性スピーカ３をツイータとして用い、誘導性スピーカ２から中低音を発生させ、容量性スピーカ３によって高音を発生させても良い。即ち、本発明を車両用オーディオ装置など他の用途に適用しても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１ 車両存在報知装置（音響装置）
２ 車両用ホーン（誘導性スピーカ：ダイナミックスピーカ）
３ 圧電スピーカ（容量性スピーカ）
４ バッテリ（主電源）
７ 誘導性スピーカ駆動手段
８ 容量性スピーカ駆動手段
９ スイッチング手段
１０ 平滑回路
１１ パラメトリックスピーカ
１２ ホーンスイッチ
２１ 誘導性スピーカにおいて磁力を発生するコイル
３１ 超音波スピーカ
６１ ２次電圧増減補正手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生磁力の変化によって音波を発生させる誘導性スピーカ（２）と、
蓄積電荷の変化によって音波を発生させる容量性スピーカ（３）と、
前記誘導性スピーカ（２）を駆動する誘導性スピーカ駆動手段（７）と、
前記容量性スピーカ（３）を駆動する容量性スピーカ駆動手段（８）と、
を具備し、
前記誘導性スピーカ駆動手段（７）は、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ａ）によって前記誘導性スピーカ（２）の通電状態の断続を行なうスイッチング手段（９）であり、
前記容量性スピーカ駆動手段（８）は、前記スイッチング手段（９）の断続により生じるサージ電圧を平滑化してなる直流の２次電圧（Ｃ’）を用いて前記容量性スピーカ（３）を駆動することを特徴とする音響装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音響装置（１）において、
前記スイッチング手段（９）は、直流電圧の供給を行なう主電源（４）のプラス電位に接続された前記誘導性スピーカ（２）とアース電位との間を断続するローサイドタイプであり、前記スイッチング手段（９）の断続によるサージ電圧が、前記容量性スピーカ駆動手段（８）におけるアンプ回路のプラス電位側に生じることを特徴とする音響装置。
【請求項３】
請求項１に記載の音響装置（１）において、
前記スイッチング手段（９）は、直流電圧の供給を行なう主電源（４）のプラス電位と前記誘導性スピーカ（２）との間を断続するハイサイドタイプであり、前記スイッチング手段（９）の断続によるサージ電圧が、前記容量性スピーカ駆動手段（８）におけるアンプ回路のマイナス電位側に生じることを特徴とする音響装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の音響装置（１）において、
前記容量性スピーカ駆動手段（８）は、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ｅ）を用いて前記容量性スピーカ（３）を駆動するものであり、
当該音響装置（１）には、前記誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ａ）の変化に伴って生じる前記２次電圧（Ｃ’）の変動に応じて、前記容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ｅ）を直接または間接的に補正する２次電圧増減補正手段（６１）が用いられることを特徴とする音響装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の音響装置（１）において、
前記容量性スピーカ（３）は、蓄積電荷の変化により変位する圧電素子を用いた圧電スピーカであり、
この圧電スピーカは、パラメトリックスピーカ（１１）において超音波を発生する超音波スピーカ（３１）に用いられることを特徴とする音響装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の音響装置（１）において、
前記誘導性スピーカ（２）は、印加電圧の変化により発生磁力が変化するコイル（２１）を用いたダイナミックスピーカであり、
このダイナミックスピーカは、乗員によってホーンスイッチ（１２）が操作された際に警報音を発生する電磁式の車両用ホーンであることを特徴とする音響装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の音響装置（１）において、
この音響装置（１）は、報知音を車外へ発生させて車両の存在を知らせる車両存在報知装置に用いられることを特徴とする音響装置。
【請求項１】
発生磁力の変化によって音波を発生させる誘導性スピーカ（２）と、
蓄積電荷の変化によって音波を発生させる容量性スピーカ（３）と、
前記誘導性スピーカ（２）を駆動する誘導性スピーカ駆動手段（７）と、
前記容量性スピーカ（３）を駆動する容量性スピーカ駆動手段（８）と、
を具備し、
前記誘導性スピーカ駆動手段（７）は、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ａ）によって前記誘導性スピーカ（２）の通電状態の断続を行なうスイッチング手段（９）であり、
前記容量性スピーカ駆動手段（８）は、前記スイッチング手段（９）の断続により生じるサージ電圧を平滑化してなる直流の２次電圧（Ｃ’）を用いて前記容量性スピーカ（３）を駆動することを特徴とする音響装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音響装置（１）において、
前記スイッチング手段（９）は、直流電圧の供給を行なう主電源（４）のプラス電位に接続された前記誘導性スピーカ（２）とアース電位との間を断続するローサイドタイプであり、前記スイッチング手段（９）の断続によるサージ電圧が、前記容量性スピーカ駆動手段（８）におけるアンプ回路のプラス電位側に生じることを特徴とする音響装置。
【請求項３】
請求項１に記載の音響装置（１）において、
前記スイッチング手段（９）は、直流電圧の供給を行なう主電源（４）のプラス電位と前記誘導性スピーカ（２）との間を断続するハイサイドタイプであり、前記スイッチング手段（９）の断続によるサージ電圧が、前記容量性スピーカ駆動手段（８）におけるアンプ回路のマイナス電位側に生じることを特徴とする音響装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の音響装置（１）において、
前記容量性スピーカ駆動手段（８）は、可聴音信号をＰＷＭ変調してなる容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ｅ）を用いて前記容量性スピーカ（３）を駆動するものであり、
当該音響装置（１）には、前記誘導性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ａ）の変化に伴って生じる前記２次電圧（Ｃ’）の変動に応じて、前記容量性スピーカ用ＰＷＭ音声信号（Ｅ）を直接または間接的に補正する２次電圧増減補正手段（６１）が用いられることを特徴とする音響装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の音響装置（１）において、
前記容量性スピーカ（３）は、蓄積電荷の変化により変位する圧電素子を用いた圧電スピーカであり、
この圧電スピーカは、パラメトリックスピーカ（１１）において超音波を発生する超音波スピーカ（３１）に用いられることを特徴とする音響装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の音響装置（１）において、
前記誘導性スピーカ（２）は、印加電圧の変化により発生磁力が変化するコイル（２１）を用いたダイナミックスピーカであり、
このダイナミックスピーカは、乗員によってホーンスイッチ（１２）が操作された際に警報音を発生する電磁式の車両用ホーンであることを特徴とする音響装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の音響装置（１）において、
この音響装置（１）は、報知音を車外へ発生させて車両の存在を知らせる車両存在報知装置に用いられることを特徴とする音響装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２５３５６８（Ｐ２０１２−２５３５６８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４５５８（Ｐ２０１１−１２４５５８）
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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