JP2013070291A - 車両用音輪郭強調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内で乗員に会話及びサイレン等の音を聞き取り易くさせることができる車両用音輪郭強調装置を提供する。
【解決手段】本発明の車両用音輪郭強調装置は、音を集音する集音装置２と、集音装置２から集音された音の周波数のうち聴覚が敏感に反応する予め設定された特定周波数帯域の音信号を増幅する信号増幅器３と、増幅された音信号を固体伝搬振動に変換するアクチュエータ４と、アクチュエータ４が固定され車室内に配置された振動伝達可能な固体振動伝達部材５と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両内において乗員が会話などを聞き易くするための車両用音輪郭強調装置に関するものである。

例えば、特開２０１０−５０５３２号公報（特許文献１）に記載されているように、従来から、イヤホンに入ってくる雑音をキャンセルする技術が研究されている。外来ノイズをキャンセルすることで、本来聞きたい音（すべての音声を含む）をより鮮明に聞こえるようにしている。このように、人が聞きたい音をよりよく聞こえるようにする技術が研究されている。

特開２０１０−５０５３２号公報

ところで、車両内での会話は、例えば車速が上がるほど（例えば５０ｋｍ／ｈ以上で）騒音等により聞こえにくくなる。また、緊急車両のサイレンも、停車時よりも走行時のほうが聞こえにくくなる。走行中において、これらの音を乗員が聞き取り易くなることが求められている。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、車室内で乗員に会話及びサイレン等の音を聞き取り易くさせることができる車両用音輪郭強調装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１に係る車両用音輪郭強調装置の発明は、音を集音する集音装置と、前記集音装置から集音された音の周波数のうち聴覚が敏感に反応する予め設定された特定周波数帯域の音信号を増幅する信号増幅器と、前記増幅された音信号を固体伝搬振動に変換するアクチュエータと、前記アクチュエータが固定され車室内に配置された振動伝達可能な固体振動伝達部材と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記固体伝搬振動の前記固体振動伝達部材への伝達を制御する伝達制御装置を備え、前記固体振動伝達部材は、運転手の耳位置に近い耳近傍部位を有する第一部材と、前記耳近傍部位から離間した離間部位を有する第二部材と、を備え、前記伝達制御装置は、前記アクチュエータが変換した振動を前記第一部材のみに伝達する第一モードと、前記アクチュエータが変換した振動を前記第一部材及び前記第二部材に伝達する第二モードとを切り替える経路切替機構と、前記経路切替機構を制御する切替制御装置と、をさらに備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２において、前記第一部材および前記第二部材は、前記アクチュエータに当接されており、前記経路切替機構は、前記アクチュエータと前記第二部材とを接続可能に配置された振動伝達可能なバイパス部材と、前記切替制御装置の指令に基づき前記バイパス部材により前記アクチュエータと前記第二部材とを接続／非接続させる接続機構と、を有し、前記バイパス部材の経路長は、前記第二部材に伝達される振動を減衰させる長さに設定されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２において、前記第一部材および前記第二部材は、前記アクチュエータに当接されており、前記経路切替機構は、前記第二部材に固定され音信号を固体伝搬振動に変換するサブアクチュエータを有し、前記切替制御装置は、前記第一モードを選択する場合、前記サブアクチュエータに、前記第二部材に伝達される振動を減衰させる振動に対応する音信号を伝達することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項２において、前記アクチュエータは、前記第一部材に固定され、前記経路切替機構は、前記第一部材と前記第二部材との接合部分に配置されたシリンダと、前記シリンダ内に配置された振動伝達可能なピストンと、前記シリンダ内に気体又は液体を流入出させるタンクと、を有し、前記切替制御装置は、前記第一モードを選択する場合、前記シリンダ内の前記接合部分位置を気体又は液体で満たし、前記第二モードを選択する場合、前記シリンダ内の前記接合部分位置に前記ピストンを配置させることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項２において、前記経路切替機構は、前記アクチュエータが、一端面と前記第二部材とが所定間隔となるように前記第一部材に固定されて構成され、前記切替制御装置は、前記第二モードを選択する場合、前記アクチュエータに、前記アクチュエータの振幅が前記所定間隔以上となるよう増幅した音信号を伝達することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項２〜６の何れか一項において、前記切替制御装置は、集音された音を周波数解析し、当該解析結果に基づいて前記第一モード及び前記第二モードの何れかを選択し、前記経路切替機構に指令することを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項７において、前記切替制御装置は、集音された音の周波数のピークが会話音帯域にある場合、前記第二モードを選択し、前記ピークが緊急車両音帯域にある場合、前記第一モードを選択することを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項１〜８の何れか一項において、前記第一部材は、運転手のシートのヘッド位置に配置されていることを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、請求項１〜９の何れか一項において、前記固体振動伝達部材は、シートフレームであることを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、請求項１〜９の何れか一項において、前記固体振動伝達部材は、車両フレームとは別体であることを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、請求項１〜１１の何れか一項において、前記信号増幅器の信号増幅度を変更する増幅制御装置を備え、前記増幅制御装置は、車両用駆動源の回転数、車速、室内外の騒音レベル、乗員の状態の少なくともいずれか一つに応じて前記信号増幅器の信号増幅度を可変とすることを特徴とする。

請求項１３に係る発明は、請求項１〜１１の何れか一項において、前記信号増幅器の信号増幅度を変更する増幅制御装置を備え、前記増幅制御装置は、ハイブリッド車両がモータで駆動している場合、室内外の騒音レベル、乗員の状態の少なくともいずれか一つに応じて前記信号増幅器の信号増幅度を可変とすることを特徴とする。

請求項１に係る車両用音輪郭強調装置の発明では、集音装置に入った音のうち聴覚が敏感に反応する周波数帯域（特定周波数帯域）部分が増幅され、固体振動伝達部材が振動して車室内に空気伝搬される。例えば、車体部品全体から振動が音に変換され、空気伝搬する。この時の音は全方位（３６０°）に放射されるため、他の室内騒音と干渉しにくく、又、自然に響くことになる。これにより、集音装置で集音された車室内での会話やサイレンの音などが強調され、乗員が音（声）の輪郭をはっきりと認識することができる。すなわち、乗員は、会話やサイレンの音が聞こえ易くなる。特定周波数帯域は、人間の耳が敏感に反応する帯域であって、例えばラウドネスカーブに基づき設定できる。

請求項２に係る発明では、切替制御装置の制御により、聞こえ易くなる対象が運転手である第一モードと、車室内の広い範囲で聞こえ易くなる第二モードとを切り替えることができる。第一部材は、固体振動伝達部材のうち、運転手の耳位置に近い部位を含んでおり、第一部材にのみアクチュエータの振動を伝達すると、運転手に対して音の輪郭が強調される（第一モード）。一方、第一部材と第二部材とに振動を伝達すると、車室内のより広範囲において音の輪郭が強調される（第二モード）。

請求項３に係る発明では、バイパス部材がアクチュエータと第二部材とに接続することで、第二部材の振動を減衰させ、第一部材のみに本来の振動（アクチュエータにより音信号から変換された振動）が伝達される。これにより、単純な構成により、第一モードと第二モードとが切り替えられる。

請求項４に係る発明では、サブアクチュエータにより第二部材の振動を減衰させる振動を発生させることで、第二部材の振動を減衰させ、第一部材のみに振動が伝達される。これにより、単純な構成により、第一モードと第二モードとが切り替えられる。

請求項５に係る発明では、第一部材と第二部材の接合部分を、気体又は液体とするか、振動伝達可能な部材とするかにより、振動伝達の度合いを変更し、第一モードと第二モードとを切り替えている。

請求項６に係る発明では、アクチュエータと第二部材の間に所定間隔を設け、第二モードにする場合に、アクチュエータを第二部材に接するように振幅させることで、両部材に振動を伝達する。これにより、単純な構成により、第一モードと第二モードとが切り替えられる。

請求項７に係る発明では、集音された音の周波数帯域に基づいて、第一モードと第二モードとを切り替える。これにより、実状に合った制御が可能となる。

請求項８に係る発明では、会話の場合は第二モードにより運転手を含めた広い範囲で聞こえ易くし、サイレンの場合は第一モードにより運転手のみが聞こえ易くなる。これにより、乗員の環境が快適となり、運転手の運転環境は良好となる。

請求項９に係る発明では、第一部材がシートのヘッド位置に配置され、より運転手の耳に聞こえ易い配置となる。

請求項１０に係る発明では、元々車室内に必要な部材であるシートフレームを固体振動伝達部材として用いるため、部品点数の増加を抑えると共に、軽量化も可能となる。

請求項１１に係る発明では、固体振動伝達部材をシートフレーム等の車両フレームとは別部材とすることで、フレームの強度等を考慮することなく、容易に作製することができる。

請求項１２に係る発明では、車両用駆動源の回転数、車速、室内外の騒音レベル、乗員の状態の少なくともいずれか一つに応じて変化する騒音に対して、音信号の増幅レベルを可変とすることができ、走行状態に即した制御ができる。

請求項１３に係る発明では、ハイブリッド車両において、騒音が小さいモータ駆動状態の場合に、室内外の騒音レベル、乗員の状態の少なくともいずれか一つに応じて音信号の増幅レベルを可変とし、走行状態に即した制御ができる。

第一実施形態の車両用音輪郭強調装置１の構成を示すために内部を透視したシートの斜視図である。 特定周波数帯域を説明するためのイメージ図である。 第一実施形態の車両用音輪郭強調装置１の構成を示すために内部を透視したシートの正面図である。 第二実施形態の車両用音輪郭強調装置１Ａの構成を示すために内部を透視したシートの正面図である。 第二実施形態の変形態様のＥＣＵ３を示す構成図である。 第二実施形態の変形態様を示すために内部を透視したシートの正面図である。 第三実施形態の車両用音輪郭強調装置１Ｂの構成を示すために内部を透視したシートの正面図である。 第四実施形態の車両用音輪郭強調装置１Ｃの構成を示すために内部を透視したシートの正面図である。 第五実施形態の第一部材５１、第二部材５２、及びアクチュエータ４を示すシート側方から見た模式図である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の音輪郭強調装置１は、図１に示すように、集音装置２と、ＥＣＵ３と、アクチュエータ４と、車室内のシートフレーム５と、を備えている。車室内とは、乗員が乗り降り可能な空間を含み、車両のボディ（車体外表面のパネルやドアパネル）より内側を意味する。

まず、車両のシート９について説明する。シート９は、主に、ヘッド部９１と、背もたれ部９２と、座部９３と、を有している。ヘッド部９１は、乗員がシート９に着座した状態で、乗員の頭位置に対応する部位である。背もたれ部９２は、乗員がシート９に着座した状態で、乗員の背中位置に対応する部位である。座部９３は、乗員が着座する部位である。シート９内にはシートフレーム５が配置されている。本実施形態では、シート９は運転手側のシートとする。

集音装置２は、音を集音するマイクであり、本実施形態では、座部９３内に配置されている。

ＥＣＵ３（「信号増幅器」に相当する）は、電子制御ユニットであって、背もたれ部９２内に配置されている。ＥＣＵ３は、配線ケーブルにより、集音装置２及びアクチュエータ４に接続されている。ＥＣＵ３は、集音装置２から入力される音を音信号に変換し、予め設定された特定周波数帯域について音信号（音声信号）を増幅する。つまり、ＥＣＵ３は、コンバータにより音（アナログ信号）を音信号（デジタル信号）に変換し、周波数フィルタにより音信号のうちの特定周波数帯域を抽出し、アンプ（増幅器）により音信号のうち特定周波数帯域について増幅する。

特定周波数帯域とは、人間の聴覚（鼓膜）が敏感に反応する周波数帯域であって、ラウドネスカーブ（等ラウドネス曲線）に基づいて設定されている。ラウドネスカーブとは、音の周波数を変化させたときに等しいラウドネスになる音圧レベルを測定し、等高線として結んだものである。ラウドネスとは、人の聴覚で感じる、音の大きさの感覚である。ラウドネスカーブによれば、人の聴覚は、およそ５００Ｈｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域の音に敏感に反応する。本実施形態では、この５００Ｈｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域を特定周波数帯域として設定している。

アクチュエータ４は、磁歪材料を用いた磁歪アクチュエータである。アクチュエータ４は、ＥＣＵ３から送信される増幅された音信号を固体伝搬振動に変換する。アクチュエータ４は、シート９内のシートフレーム５に固定されている。詳細に、アクチュエータ４は、図１に示すように、シートフレーム５のうち背もたれ部９２の上部位置に配置されている。アクチュエータ４の振動は、シートフレーム５に伝達される。

シートフレーム５は、運転手のシート９内に配置されたシート９の骨格を形成する部材である。シートフレーム５は、金属材料（例えば鋼板）からなり、振動を伝達することができる。シートフレーム５は、アクチュエータ４の振動を、シートフレーム５全体に伝達（固体伝搬）すると共に、シートフレーム５周囲の空気等にも振動を伝達（空気伝搬）する。つまり、特定周波数帯域が増幅された音（すなわち聴覚が敏感に反応する音）は、シートフレーム５によって、車室内に伝搬される。これにより、車室内の乗員、特にシート９に着座する運転手に、輪郭が強調された音が伝搬される。

図２に示すように、一般に、男性の発する音（声）がもつ強い主成分は約５０Ｈｚ前後であり、女性の場合約１５０Ｈｚ前後である。また、救急車等の緊急車両が鳴らすサイレンの主成分は約１ｋＨｚ前後である。これら音の周波数のうち特定周波数領域を増幅することで、人にとって聞き取り易い音となる。

本実施形態によれば、乗員は、車両走行中であっても、車室内での会話が聞き取りやすくなり、緊急車両のサイレンも聞き取り易くなる。また、本実施形態によれば、車両のシートフレームを固体振動伝達部材として用いているため、車両の部品点数増加及び重量化を抑えることができる。また、本実施形態によれば、乗員は、何も身に付ける必要はなく、ただ着座するだけでよく、煩わしさも排除されている。

なお、本実施形態において、アクチュエータ４の取り付け位置は上記に限られない。アクチュエータ４は、固体振動伝達部材（金属部材や木材）に固定されればよく、例えば他のシートフレーム、車両のドアフレーム又は天井の内装パネル等に固定されてもよい。この場合、シートフレーム５の代わり、ドアフレーム又は天井の内装パネル等が固体振動伝達部材として機能する。

また、図３に示すように、車両がもつフレーム等の部材とは別に、サブパネル５ａを用意し、サブパネル５ａにアクチュエータ４を取り付けてもよい。この場合、サブパネル５ａを車室内（図３ではシート９内）に配置することで、上記同様の効果が発揮される。この場合、部品点数が増加するが、強度を考慮する必要がないため、サブパネル５ａとしてより薄い板を用いることができる。これにより、音輪郭強調装置１は、より高い音（特定周波数帯域）を伝搬させやすくなる。

また、本実施形態は、ＥＣＵ３の代わりに、特定周波数帯域を通過させるアナログフィルタと、アナログフィルタを通過した音を増幅させる増幅器と、を備えてもよい。また、特定周波数帯域は、設定により変更可能である。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の音輪郭強調装置１Ａは、図４に示すように、集音装置２と、ＥＣＵ３と、アクチュエータ４と、固体振動伝達部材５０と、伝達制御装置６と、を備えている。第一実施形態と同構成については、同符号を付して説明を省略する。

固体振動伝達部材５０は、金属で形成された薄板であって、運転手のシート９内（背もたれ部９２内）に長手方向が上下方向となるように配置されている。固体振動伝達部材５０は、第一部材５１と、第二部材５２とからなっている。

第一部材５１は、固体振動伝達部材５０のうち上端部を含む上側の部位である。固体振動伝達部材５０が背もたれ部９２に配置されていることから、第一部材５１は、固体振動伝達部材５０のうち、乗員がシート９に着座した状態で乗員の耳位置に最も近い部位を有している。

第二部材５２は、第一部材５１とは別体であって、固体振動伝達部材５０のうち下端部を含む下側の部位である。つまり、第二部材５２は、固体振動伝達部材５０のうち、第一部材５１の耳近傍部位とは離間した反対側の端部（「離間部位」に相当する）を含んでいる。第一部材５１および第二部材５２は、アクチュエータ４に当接されている。つまり、アクチュエータ４は、第一部材５１の下端部と第二部材５２の上端部とに接続されている。接続は、バネ部材（図示せず）により上方から下方に押し付けられた第一部材５１と、バネ部材（図示せず）により下方から上方に押し付けられた第二部材５２とによりアクチュエータ４を挟みこんで為されている。なお、接続は、接着剤等による接着でもよい。本実施形態では、第二部材５２が第一部材より長くなっている。

伝達制御装置６は、固体伝搬振動の固体振動伝達部材５０への伝達を制御するものであって、経路切替機構６０、切替制御装置および増幅制御装置を含む。経路切替機構６０は、バイパス部材６１と、接続機構６２と、を有している。バイパス部材６１は、金属で形成された薄板であって、略Ｌ字型に形成されている。バイパス部材６１は、一端がアクチュエータ４に接続され、他端が第二部材５２に対して所定間隔をもって配置されている。バイパス部材６１の全長（一端から他端までの長さ）は、他端が第二部材５２に接続した状態で、第二部材の振動を減衰させることができる長さに設定されている。

つまり、アクチュエータ４からバイパス部材６１に伝搬された振動は、バイパス部材６１の全長（経路長）により、アクチュエータ４から直接第二部材５２に伝わる振動をキャンセルする位相（例えば逆位相）で第二部材５２に到達する。第二部材５２での振動のキャンセルは、バイパス部材６１の経路長を調整することで実現できる。

接続機構６２は、ＥＣＵ３の指令に基づいて、バイパス部材６１の他端と第二部材５２とを接続／非接続させる機構である。接続機構６２は、例えば、電磁スイッチであって、ＥＣＵ３からハイ信号を受けるとバイパス部材６１を第二部材５２に接続させ、ロー信号を受けるとバイパス部材６１を元の位置に戻す。

バイパス部材６１が第二部材５２に接続されると、第二部材５２の振動が減衰される。つまり、この場合、アクチュエータ４の本来の振動は、第一部材５１のみに伝達される（第一モード）。一方、バイパス部材６１と第二部材５２が接続していない場合、第一部材５１及び第二部材５２にそれぞれ本来の振動が伝達される（第二モード）。つまり、経路切替機構６０は、アクチュエータ４が変換した振動（本来の振動）を第一部材５１のみに伝達する第一モードと、アクチュエータ４が変換した振動（本来の振動）を第一部材５１及び第二部材５２に伝達する第二モードとを切り替えるための機構である。

ＥＣＵ３は、第一実施形態の機能に加えて、接続機構６２を制御する機能を有している。つまり、ＥＣＵ３は、切替制御装置を兼ねている。ＥＣＵ３は、第一モードを選択する場合、接続機構６２に接続命令を出し、第二モードを選択する場合、接続機構６２に非接続命令を出す。モード選択は、乗員の手動（物理スイッチ等）でも、予め設定した条件により自動的に行うものでも、あるいはその両方であってもよい。手動の場合、ＥＣＵ３は、乗員の操作（スイッチ）に連動して指令を出す。

第二実施形態によれば、第一モードを選択することで、アクチュエータ４の振動は運転手の耳位置に近い部位を含む第一部材５１のみに伝達される。したがって、第一モードでは、輪郭が強調された音が特に運転手に対して伝搬される。第一モードは、例えば、乗員が運転手のみの場合や、運転手にのみ聞こえれば足りる音（例えばサイレン）を伝搬する場合などに選択されると有効である。

一方、第二モードを選択した場合、振動は第一部材５１及び第二部材５２の両方に伝達される。したがって、第二モードでは、第一モードよりも広範囲な車室内に対して、輪郭が強調された音が伝搬される。第二モードは、例えば、乗員が複数の場合や、乗員全員が聞きたい音（例えば会話）を伝搬する場合などに選択されると有効である。このように、第二実施形態では、第一モードと第二モードを切り替えることができる。なお、第一部材５１がヘッド部９１内に配置され、第二部材５２が背もたれ部９２に配置されてもよい。これによれば、第一部材５１が、運転手の耳位置にさらに近くなり、より効果的である。なお、第一部材５１及び第二部材５２の形状は、上記に限られず、例えば第二部材５２をＬ字型や逆Ｔ字型としてもよい。

（変形態様）
ＥＣＵ３は、予め設定された条件によりモードを選択するように設定できる。例えば、ＥＣＵ３は、集音装置２から集音された音の周波数を解析し、そのうちの強い周波数帯域に基づいてモードを決定してもよい。ＥＣＵ３は、図示しない周波数解析部及びモード決定部を有しているといえる。この場合、ＥＣＵ３は、集音された音の周波数のピークが会話音帯域（会話音声帯域）（およそ４０〜１５０Ｈｚ）にある場合には第二モードを選択し、ピークがサイレン等の緊急車両音帯域（およそ１ｋＨｚ前後）にある場合には第一モードを選択するように設定されてもよい。これにより、サイレン等の運転手のみに聞こえれば足りる音は運転手を対象とし、場面に応じた輪郭強調が可能となる。さらに、この場合において、ピーク位置が会話音帯域及び緊急車両音帯域のいずれでもない場合、輪郭強調（増幅動作）を行わないと設定してもよい。

また、図５に示すように、ＥＣＵ３は、特定周波数帯域に対する増幅度を、所定条件、例えば室内外の騒音、エンジン回転数、車両ネットワークを介した車両情報（ＥＶモード、モータ回転数、車速、ウインカー、ドア開閉、窓開閉、乗員の状態の少なくともいずれか一つ）に基づいて変更してもよい（可変としてもよい）。この場合、ＥＣＵ３は、増幅制御装置を兼ねている。例えば、ＥＣＵ３は、エンジンの回転数（タコメータ：ＴＡＣＨ）の情報を受けて、回転数の増減に応じて増幅度を増減させてもよい。ＥＣＵ３は、例えば、回転数が所定値超えた場合に増幅度を増加させるように設定されてもよい。エンジン回転数が増加するほど騒音が大きくなるが、増幅度を大きくすることで、聞き易さを維持することができる。これによれば、走行状態に応じた輪郭強調が可能である。また、モータ回転数、車速、室内外の騒音レベルの増減や、乗員の状態に応じて増幅度を増減させてもよい。

また、図５に示すように、ハイブリッド車両である場合、ＥＣＵ３は、車両が現在エンジンで駆動しているのか、モータで駆動しているのかにより増幅度を変更してもよい。例えば、ＥＣＵ３は、車両の情報（ＥＶ走行）等により車両がモータ駆動か否かを検知し、モータ駆動の場合は、増幅度を小さくし、エンジン駆動の場合は、増幅度を大きくする。これにより、比較的騒音が小さいモータ駆動時には増幅度が小さくなり、走行状態に応じた輪郭強調が可能となる。更に、モータ駆動の場合には、例えば室内外の騒音レベル、乗員の状態の少なくともいずれか一つに応じて信号増幅器の信号増幅度を可変としてもよい。例えば、比較的騒音が小さいモータ駆動時において、室内外の騒音レベルの増減や乗員の状態に応じて増幅度を増減することで、より走行状態に応じた輪郭強調が可能となる。なお、ＥＣＵ３が走行状態に応じて増幅度を変更する制御は、第一実施形態にも適用可能である。車両情報としては、例えば、ＥＶ走行情報、車速情報、ウインカー情報、ドア開閉情報、窓開閉情報、及び室内騒音情報などが挙げられる。

また、図６に示すように、固体振動伝達部材５０は、運転手シート９のシートフレーム７であってもよい。この場合、シートフレーム７は、例えば、ヘッド部９１のフレームである第一部材７１と、背もたれ部９２のフレームである第二部材７２と、を備えている。第一部材７１は、下方が開口した略Ｕ字型の金属フレームである。第二部材７２は、上方が開口した略Ｕ字型の金属フレームであり、第一部材７１とは間隔を空けて配置されている。

この場合、アクチュエータ４は、第一部材７１の一方端部と第二部材７２の一方端部とに接続されている。第一部材７１の他方端部と第二部材７２の他方端部とは接続していない。そして、経路切替機構６０が第二部材７２の一方端部側に配置されている。

シートフレーム７を固体振動伝達部材５０として用いることで、部品点数の増加及び車両の重量化を抑制することができる。また、上記の場合は、結果としてヘッド部９１に第一部材７１が配置されているため、運転手により聞こえ易くなっている。

＜第三実施形態＞
第三実施形態の車両用音輪郭強調装置１Ｂについて図７を参照して説明する。第三実施形態は、第二実施形態における経路切替機構を変更したものであり、その他の部位については同符号を付して説明を省略する。

経路切替機構６０は、サブアクチュエータ６３が第二部材５２に固定されて構成されている。固定はどの位置でもよいが、本実施形態では、第二部材５２の上端部のアクチュエータ４付近に固定されている。サブアクチュエータ６３は、ＥＣＵ３からの音信号を固体伝搬振動に変換する。

ＥＣＵ３は、第一モードを選択する場合、アクチュエータ４と共にサブアクチュエータ６３にも音信号を送信する。サブアクチュエータ６３に送信する音信号は、アクチュエータ４の音信号を減衰させる信号（例えば逆位相の信号）に設定されている。つまり、ＥＣＵ３は、第一モードの際、アクチュエータ４から第二部材５２に伝達される振動を減衰させる振動に対応する音信号をサブアクチュエータ６３に伝達する。これにより、第一モード時には、第二部材５２にアクチュエータ４及びサブアクチュエータ６３の両方から振動が伝達され、両振動が互いに打ち消しあう。したがって、第一モード時には、第二部材５２の振動がキャンセルされ、第一部材５１のみに振動が伝達される。これにより、第一モードと第二モードが切り替えられる。

第三実施形態においても、第二実施形態同様の変形態様が可能である。例えば、固体振動伝達部材５０は、シートフレーム７であってもよい。

＜第四実施形態＞
第四実施形態の車両用音輪郭強調装置１Ｃについて図８を参照して説明する。第四実施形態は、第二実施形態におけるアクチュエータ４の固定位置及び経路切替機構を変更したものであり、その他の部位については同符号を付して説明を省略する。

アクチュエータ４は、第一部材５１中央に固定されており、第二部材５２には直接接続されていない。

経路切替機構６０は、弾性部材６４と、ポンプ６５と、を有している。弾性部材６４は、ゴムにより略筒形状に形成されている。弾性部材６４は、嵌合凸部６４ａと、圧力室６４ｂと、を備えている。嵌合凸部６４ａは、内周面全周に亘り、内周面から径方向内側に向けて突出した部位である。嵌合凸部６４ａは、上下に１箇所ずつ設けられている。上側の嵌合凸部６４ａは、第一部材５１の嵌合凹部５１ａに嵌合し、下側の嵌合凸部６４ａは、第二部材５２の嵌合凹部５２ａに嵌合している。

弾性部材６４は、上下方向に若干伸ばした状態で第一部材５１と第二部材５２とに嵌合させている。つまり、弾性部材６４は、第一部材５１及び第二部材５２を互いに近づける方向に付勢して当接させている。

圧力室６４ｂは、第一部材５１と第二部材５２との当接部分の周囲において、弾性部材６４の内周面の凹部によって形成されている。圧力室６４ｂ内は、密封状態であり、ポンプ６５からの管が挿入されている。ポンプ６５は、モータ６５ａを有し、ＥＣＵ３の制御により、圧力室６４ｂに空気を流入させる。

ＥＣＵ３は、第一モードを選択する場合、ポンプ６５に指令し、圧力室６４ｂに空気を流入させる。これにより圧力室６４ｂ内の圧力が高くなり、当該圧力が弾性部材６４の付勢力に打ち勝って第一部材５１と第二部材５２を隔離させる。つまり、ＥＣＵ３は、空気圧により第一部材５１と第二部材５２の当接状態を解除する。これにより、第一モードでは、両部材５１、５２間に空気が介入され、アクチュエータ４が固定された第一部材５１のみに振動が伝達される。

ＥＣＵ３は、第二モードを選択する場合、ポンプ６５に指令し、空気の流入を止め、圧力室６４ｂに流入した空気を回収させる。この結果、第一部材５１と第二部材５２は、弾性部材６４の付勢力により当接する。これにより、第二モードでは、両部材５１、５２に振動が伝達される。なお、圧力室に流入させるのは液体でもよい。

第四実施形態においても、第二実施形態同様の変形態様が可能である。例えば、固体振動伝達部材５０は、シートフレーム７であってもよい。この場合、第一部材７１の両端部それぞれに弾性部材６４が設置される。

＜第五実施形態＞
第五実施形態の車両用音輪郭強調装置について図９を参照して説明する。第五実施形態は、第二実施形態におけるアクチュエータ４の固定位置及び経路切替機構を変更したものであり、その他の部位の説明を省略する。図９は、第一部材５１、第二部材５２、及びアクチュエータ４を車両側方から見た図である。本実施形態では、アクチュエータ４の配置位置が経路切替機構を構成する。

アクチュエータ４は、第一部材５１の下端部に固定され、第二部材５２とは車両前後方向に所定間隔ΔＬを空けて配置されている。つまり、経路切替機構は、アクチュエータ４が、アクチュエータ４の一端面と第二部材５２とが所定間隔ΔＬとなるように第一部材５１に固定されて構成されている。第一部材５１及びアクチュエータ４と第二部材５２とは接続していない。

ＥＣＵ３は、第一モードの際は、アクチュエータ４の振動が第二部材５２に接触しない振動となる音信号をアクチュエータ４に伝達し、第二モードの際は、アクチュエータ４の振動が第二部材５２に接触する振動となる音信号をアクチュエータ４に伝達する。換言すると、ＥＣＵ３は、第二モードを選択する場合、アクチュエータ４に、アクチュエータ４の振幅が所定間隔ΔＬ以上となるよう増幅した音信号を伝達する。これにより、第二モードでは、アクチュエータ４の振動が第一部材５１及び第二部材５２の両方に伝達される。つまり、ＥＣＵ３は、アクチュエータ４の振幅の大きさを制御することにより、モードを切り替えることができる。

第五実施形態においても、第二実施形態同様の変形態様が可能である。例えば、固体振動伝達部材５０は、シートフレーム７であってもよい。

なお、第二〜第五実施形態において、第一モードと第二モードの切り替えは、単純なスイッチ機構によるものでもよい。本発明は、例えば、アクチュエータ４が固定された第一部材５１と、第一部材５１と離間して配置された第二部材５２と、アクチュエータ４と第二部材５２とを接続／非接続させるスイッチ（図示せず）と、を備えてもよい。スイッチの一端がアクチュエータ４に固定されている場合、ＥＣＵ３は、第一モードの際に、スイッチの他端を第二部材５２から物理的に切り離し、第二モードの際に、スイッチの他端を第二部材５２に接触させればよい。これにより、モードの切り替えが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：車両用音輪郭強調装置、
２：集音装置、 ３：ＥＣＵ、 ４：アクチュエータ、 ５，７：シートフレーム、
５ａ：サブパネル、 ５０：固体振動伝達部材、
５１，７１：第一部材、 ５２，７２：第二部材、 ６：伝達制御装置、
６０：経路切替機構、 ６１：バイパス部材、 ６２：接続機構、
６３：サブアクチュエータ、
６４：弾性部材、 ６４ｂ：圧力室、 ６５：ポンプ

Claims (13)

1. 音を集音する集音装置と、
   前記集音装置から集音された音の周波数のうち聴覚が敏感に反応する予め設定された特定周波数帯域の音信号を増幅する信号増幅器と、
   前記増幅された音信号を固体伝搬振動に変換するアクチュエータと、
   前記アクチュエータが固定され車室内に配置された振動伝達可能な固体振動伝達部材と、
   を備えることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
2. 請求項１において、
   前記固体伝搬振動の前記固体振動伝達部材への伝達を制御する伝達制御装置を備え、
   前記固体振動伝達部材は、運転手の耳位置に近い耳近傍部位を有する第一部材と、前記耳近傍部位から離間した離間部位を有する第二部材と、を備え、
   前記伝達制御装置は、
   前記アクチュエータが変換した振動を前記第一部材のみに伝達する第一モードと、前記アクチュエータが変換した振動を前記第一部材及び前記第二部材に伝達する第二モードとを切り替える経路切替機構と、
   前記経路切替機構を制御する切替制御装置と、
   をさらに備えることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
3. 請求項２において、
   前記第一部材および前記第二部材は、前記アクチュエータに当接されており、
   前記経路切替機構は、前記アクチュエータと前記第二部材とを接続可能に配置された振動伝達可能なバイパス部材と、前記切替制御装置の指令に基づき前記バイパス部材により前記アクチュエータと前記第二部材とを接続／非接続させる接続機構と、を有し、
   前記バイパス部材の経路長は、前記第二部材に伝達される振動を減衰させる長さに設定されていることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
4. 請求項２において、
   前記第一部材および前記第二部材は、前記アクチュエータに当接されており、
   前記経路切替機構は、前記第二部材に固定され音信号を固体伝搬振動に変換するサブアクチュエータを有し、
   前記切替制御装置は、前記第一モードを選択する場合、前記サブアクチュエータに、前記第二部材に伝達される振動を減衰させる振動に対応する音信号を伝達することを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
5. 請求項２において、
   前記アクチュエータは、前記第一部材に固定され、
   前記経路切替機構は、付勢により前記第一部材と前記第二部材とを当接させる弾性部材と、前記第一部材と前記第二部材の当接部分の周囲に設けられた圧力室と、前記切替制御装置の指令に基づき前記圧力室に気体又は液体を流入出させるポンプと、を有し、
   前記切替制御装置は、前記第一モードを選択する場合、前記圧力室に気体又は液体を流入させて第一部材と第二部材とを隔離させることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
6. 請求項２において、
   前記経路切替機構は、前記アクチュエータが、一端面と前記第二部材とが所定間隔となるように前記第一部材に固定されて構成され、
   前記切替制御装置は、前記第二モードを選択する場合、前記アクチュエータに、前記アクチュエータの振幅が前記所定間隔以上となるよう増幅した音信号を伝達することを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
7. 請求項２〜６の何れか一項において、
   前記切替制御装置は、集音された音を周波数解析し、当該解析結果に基づいて前記第一モード及び前記第二モードの何れかを選択し、前記経路切替機構に指令することを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
8. 請求項７において、
   前記切替制御装置は、集音された音の周波数のピークが会話音帯域にある場合、前記第二モードを選択し、前記ピークが緊急車両音帯域にある場合、前記第一モードを選択することを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
9. 請求項１〜８の何れか一項において、
   前記第一部材は、運転手のシートのヘッド位置に配置されていることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
10. 請求項１〜９の何れか一項において、
    前記固体振動伝達部材は、シートフレームであることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
11. 請求項１〜９の何れか一項において、
    前記固体振動伝達部材は、車両フレームとは別体であることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
12. 請求項１〜１１の何れか一項において、
    前記信号増幅器の信号増幅度を変更する増幅制御装置を備え、前記増幅制御装置は、車両用駆動源の回転数、車速、室内外の騒音レベル、乗員の状態の少なくともいずれか一つに応じて前記信号増幅器の信号増幅度を可変とすることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。
13. 請求項１〜１１の何れか一項において、
    前記信号増幅器の信号増幅度を変更する増幅制御装置を備え、前記増幅制御装置は、ハイブリッド車両がモータで駆動している場合、室内外の騒音レベル、乗員の状態の少なくともいずれか一つに応じて前記信号増幅器の信号増幅度を可変とすることを特徴とする車両用音輪郭強調装置。

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