特開 2024-121298 車載用マイクロフォンおよび車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121298

(43)【公開日】2024-09-06

(54)【発明の名称】車載用マイクロフォンおよび車両

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/00 20060101AFI20240830BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20240830BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

H04R1/00 321

H04R1/02 106

H04R1/02 107

B60R11/02 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023028323

(22)【出願日】2023-02-27

(71)【出願人】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】土井 一素

(72)【発明者】

【氏名】大谷 佳道

【テーマコード（参考）】

3D020

5D017

【Ｆターム（参考）】

3D020BA11

3D020BB01

3D020BC13

3D020BD05

5D017BC01

5D017BC18

(57)【要約】      （修正有）

【課題】マイクロフォン内に侵入した水や異物を自然に除去でき、かつ、マイクロフォンの小型化が可能な車載用マイクロフォンおよび車両を提供する。
【解決手段】車載用マイクロフォン１は、音を検出するマイクセンサ５１と、底面２１および側面２３を有するカバー２と、を備え、上記マイクセンサにより検出される音を収音する少なくとも１つの第１孔２２が上記底面に開口するよう設けられている。
【選択図】図５Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

音を検出するマイクセンサと、
底面および側面を有するカバーと
を備え、
前記マイクセンサにより検出される音を収音する少なくとも１つの第１孔が前記底面に開口するよう設けられている
車載用マイクロフォン。

【請求項2】

前記第１孔は、前記底面および前記側面の両方に開口するよう設けられている
請求項１に記載の車載用マイクロフォン。

【請求項3】

前記第１孔から前記マイクセンサに到達する音の通路には、前記底面に対して斜め方向に直線状に伸びる部分が形成されている
請求項２に記載の車載用マイクロフォン。

【請求項4】

前記マイクセンサを搭載する基板と、前記基板を保持するホルダとをさらに備え、
前記ホルダは前記基板が配置される側に突出する突起をさらに備え、
前記突起は、前記第１孔が収音した音が通過する第１開口部の周りに形成され、
前記基板が前記ホルダにより保持される場合に、前記基板からの圧力により押しつぶされる請求項１に記載の車載用マイクロフォン。

【請求項5】

前記突起と前記基板との間に、前記第１孔が収音した音が通過する第２孔を有する防水膜をさらに備える
請求項４に記載の車載用マイクロフォン。

【請求項6】

前記ホルダは、弾性体により構成される
請求項５に記載の車載用マイクロフォン。

【請求項7】

前記基板は、前記防水膜の前記第２孔と連通する第３孔をさらに備え、
前記基板の前記第３孔上に、前記マイクセンサが配置される
請求項６に記載の車載用マイクロフォン。

【請求項8】

車両のケーブルと電気的に接続されるコネクタをさらに備える
請求項７に記載の車載用マイクロフォン。

【請求項9】

請求項１に記載の車載用マイクロフォンが、車体の下方に向けて前記第１孔が開口するように配置されている車両。

【請求項10】

請求項２に記載の車載用マイクロフォンが、車体の下方および側面に向けて前記第１孔が開口するように配置されている車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車体に配置される車載用マイクロフォンおよび車両に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車体の外側に配置され、車外の音を受けて電気信号に変換するマイクロフォンが使用されている。一般的に用いられるマイクロフォンには、車外からの土や砂ぼこり、水などの影響を受けやすいという課題がある。

【0003】

このような課題を解決するため、特許文献１では、保護キャップの下に設けられた保護膜にて、マイクユニットへの水や異物の侵入を防いでいる。また、特許文献２では、ヒータによる水沸騰や気体膨張によりマイク内から水を除去している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２０／１２７４０８号

【特許文献2】中国特許出願公開第１１０４１８２２８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の技術では、保護キャップと保護膜との間の空間に侵入した水や異物は保護膜上に留まり、保護膜の音圧印加時振動特性が変化し、音響性能を著しく損なうという問題があった。また、特許文献２の技術では、ヒータを設けなければならないため小型化が難しいという問題があった。

【0006】

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、マイクロフォン内に侵入した水や異物を自然に除去でき、かつマイクロフォンの小型化が可能な車載用マイクロフォンおよび車両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】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係る車載用マイクロフォンの一態様は、音を検出するマイクセンサと、底面および側面を有するカバーとを備え、上記マイクセンサにより検出される音を収音する少なくとも１つの第１孔が上記底面に開口するよう設けられている。

【0008】

また、本開示に係る車両の一態様は、上記記載の車載用マイクロフォンが、車体の下方に向けて上記第１孔が開口するように配置されている。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、マイクロフォン内に侵入した水や異物を自然に除去でき、かつマイクロフォンを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、車載用マイクロフォンが車体に取り付けられた構成の一例を示す断面図である。

【図2】図２は、車載用マイクロフォンのカバーが車体に配置されている構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、本実施の形態における車載用マイクロフォンを車体側の上方から見た分解斜視図である。

【図4】図４は、本実施の形態における車載用マイクロフォンを車体側の下方から見た分解斜視図である。

【図5A】図５Ａは、本実施の形態における車載用マイクロフォンの断面図である。

【図5B】図５Ｂは、本実施の形態におけるカバーを示す底面図である。

【図6A】図６Ａは、本実施の形態における車載用マイクロフォンの断面図である。

【図6B】図６Ｂは、本実施の形態におけるカバーを示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0012】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

【0013】

まず、実施の形態における車載用マイクロフォン１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、車載用マイクロフォン１が車体７に取り付けられた構成の一例を示す断面図であり、図２は、車載用マイクロフォン１のカバー２が車体７に配置されている構成の一例を示す図である。

【0014】

車載用マイクロフォン１は、例えば、車体７後方の車体ボディの地面と向かい合う面７２に取り付けられる。車載用マイクロフォン１のカバー２の底面２１は地面と向かい合っている。マイクロフォン１のコネクタ６のカバー２側の部分は、車体７の地面と向かい合う面７２に固定されている。コネクタ６は車体７の内部に配置され、カバー２は車体７の地面と向かい合う面７２の外側に配置されている。

【0015】

また、カバー２の底面には、後述するマイクセンサにより検出される音を収音する第１孔２２が形成されている。そのため、車体７の下方に第１孔２２が開口するように車載用マイクロフォン１を配置することにより、車載用マイクロフォン１内に侵入した水や異物を自然に除去できる。また、従来のように、ヒータを設ける必要がないため、車載用マイクロフォン１を小型化することができる。

【0016】

さらに、第１孔２２は、カバー２の底面だけでなく、カバー２の側面にも開口するように形成されている。そのため、車体７の側面７１に第１孔２２が開口するように車載用マイクロフォン１を配置することにより、第１孔２２に車両が巻きあげた水、泥や埃等の異物を入りにくくすることができる。

【0017】

なお、第１孔２２が車体７の側面７１に向くように車載用マイクロフォン１を配置する必要は必ずしもないが、このように配置することにより、車両が巻きあげた水や異物が直接第１孔２２に入ることを抑制することができる。

【0018】

また、車載用マイクロフォン１の配置は面７２に限定されず、車体７の前方やバンパの底面、サイドミラー等に配置されてもよい。

【0019】

図３は、本実施の形態における車載用マイクロフォン１を車体７側の上方から見た分解斜視図である。図４は、本実施の形態における車載用マイクロフォン１を車体７側の下方から見た分解斜視図である。車載用マイクロフォン１は、カバー２とホルダ３と防水膜４と基板５とコネクタ６とを有している。

【0020】

図５Ａおよび図６Ａは、本実施の形態における車載用マイクロフォン１の断面図であり、図５Ｂおよび図６Ｂは、本実施の形態におけるカバー２を示す底面図である。図５Ａに示す断面図は、図５Ｂに示されたＡ－Ａ線に沿って車載用マイクロフォン１を切断した場合の図である。図６Ａに示す断面図は、図６Ｂに示されたＢ－Ｂ線に沿って車載用マイクロフォン１を切断した場合の図である。

【0021】

カバー２は楕円形状の底面２１と側面２３とを有し、側面２３の略直線状の部分には、５個の第１孔２２が形成されている。第１孔２２は、カバー２の底面２１に、底面２１と垂直な方向に開口するよう形成されている。

【0022】

また、第１孔２２は、カバー２の側面２３に、側面２３と垂直な方向に開口するよう形成されている。具体的には、第１孔２２は、２つの側面２２ａと、各側面２２ａと直角に交わる面２２ｂとで画されており、面２２ｂに垂直なカバー２の外側方向に開口するよう形成されている。

【0023】

カバー２の第１孔２２を、底面２１だけあるいは側面２３だけに開口するよう設けた場合でも、水や異物の侵入を防ぐという効果が得られるが、底面２１および側面２３の両方に第１孔２２を形成することにより、底面２１だけに開口するよう第１孔２２を設ける場合と比べて、車両の真下からの泥の巻き上げなどで第１孔２２が埋まってしまう可能性を低減することができる。

【0024】

また、側面２３だけに開口するよう第１孔２２を設ける場合と比べて、水や異物を第１孔２２から排出しやすくすることができる。また、音孔径を大きくすることができるため、音響性能（周波数性能）を向上させることができる。

【0025】

なお、第１孔２２が５個ある理由は、埃や泥等が埋まって一部の第１孔２２が使えなくなった時でも、残りの第１孔２２が音を検出することができるためである。なお、第１孔２２の数は５個に限定されず、他の個数であってもよい。

【0026】

カバー２には、底面２１ａと側面２３ａとにより、略楕円形状の凹部２４が形成されている。また、カバー２の上部には、底面２１より大きい楕円形状のフランジ面２５が形成されている。さらに、第１孔２２側のカバー２の内側には、フランジ面２５から一段下がった段差面である面２６が形成されている。

【0027】

ホルダ３は底面３１と傾斜面３２と側面３３とを有し、傾斜面３２には第１孔２２で収音された音の通路となる第１開口部３４が形成されている。第１開口部３４の開口の形状は、矩形で角に丸みがある形状である。第１開口部３４は傾斜面３２からホルダ３の底面３１に対して斜め方向に形成されている。傾斜面３２の上部には、カバー２の面２６と接する面３５が形成されている。

【0028】

ホルダ３の底面３１は略楕円形状であり、ホルダ３は内側に凹部３６を有している。凹部３６の第１開口部３４が配置されている部分の上方には、円筒状の封止リブ３７が配置され、封止リブ３７には、第１孔２２が収音した音が通過する円筒状の第２開口部３４ａが形成されている。封止リブ３７の第２開口部３４ａと傾斜面３２に形成された第１開口部３４とは、連通している。

【0029】

封止リブ３７の第２開口部３４ａの周囲には突起３８が形成されている。また、突起３８の上部には、第１孔２２が収音した音が通過する第２孔４１を有する輪状の防水膜４が配置される。ホルダ３の側面３３の上部には、底面３１より大きい略楕円形状のフランジ面３９が形成されている。

【0030】

ホルダ３の底面３１と側面３３とは、カバー２の凹部２４に固定される。ホルダ３の面３５は、カバー２の面２６に接し、ホルダ３の第２開口部３４ａはカバー２の第１孔２２と連通する。また、ホルダ３の面３９の裏面３９ａは、カバー２の面２５と接しており、例えばレーザ溶着により接合される。

【0031】

防水膜４の第２孔４１の直径は、第２開口部３４ａの円の直径と略同一である。防水膜４の輪状部分４２の直径は、封止リブ３７の直径と略同一である。

【0032】

基板５の表面には、他の電子部品や回路等が搭載され、第２開口部３４ａの上方にはマイクセンサ５１が搭載されている。また、基板５には、マイクセンサ５１が配置された位置に、音を通過させる円筒状の第３孔５２が形成されている。基板５は矩形であり、角が丸みを有するように形成されている。

【0033】

基板５はホルダ３の面３９上に配置され、基板５の第３孔５２の中心は、ホルダ３の第２開口部３４ａの中心、および、防水膜４の第２孔４１の中心と一致する。

【0034】

図４、図５Ａに示すように、第１孔２２で収音された音は、第１開口部３４、第２開口部３４a、および第３孔５２を通過してマイクロセンサ５１に到達する。ここで、第１開口部３４は、第１孔２２が設けられたカバー２の底面２１に対して斜め方向に直線状に形成されている。

【0035】

このように音の通路を直線状に形成することにより、音の通路を階段状または曲線状に形成する場合と比較して、音の通過する通路の長さを短くでき、音響性能（周波数性能）を向上させることができる。

【0036】

また、ホルダ３と基板５との間に配置された防水膜４により、仮に水や異物が基板５の第３孔５２に到達したとしても、水や異物がマイクセンサ５１まで到達することを防止し、マイクセンサ５１が水や異物で破壊されることを防止できる。

【0037】

また、突起３８を備えるホルダ３は、ゴム等の弾性体または軟質材で形成されている。また、防水膜４は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の材料で形成されている。そして、基板５がホルダ３により保持される場合に、基板５からの圧力により突起３８が押しつぶされる。

【0038】

これにより、ホルダ３と基板５との間を確実に塞ぐことができ、水漏れや、音響特性劣化につながる音漏れを防ぐことができる。また、仮に勢いの良い水が車載用マイクロフォン１内に侵入しても、防水膜が剥がれにくくなる。

【0039】

なお、防水膜４はこれらの材料に限定されず、他の材料で成形されてもよい。また、防水膜４は両面テープにより、ホルダ３の封止リブ３７と基板５とに接着してもよい。ただし、上記のような封止リブ３７を用いることにより、製造工数を少なくすることができ、より安価に車載用マイクロフォン１を製造することが可能となる。

【0040】

コネクタ６は、固定部６１と支持部６２と収納部６３とを有している。固定部６１は、コネクタ６の下部に形成され、コネクタ６に対しカバー２とホルダ３と基板５とを固定する。ここで、コネクタ６とカバー２とは、密閉される。コネクタ６は、車両の一部であるケーブルと電気的に接続される。

【0041】

固定部６１は楕円形状の底面６４ａを有し、底面６４ａはカバー２の面２５を固定する。また、固定部６１は、その内側に側面６５ａと、側面６５ａに垂直な面６４ｂとを有する。側面６５ａは、ホルダ３の側面３９ｂを固定し、面６４ｂはホルダ３の面３９を固定する。

【0042】

さらに、固定部６１は、側面６５ａの上部に、角に丸みが有る矩形状の側面６５ｂと、側面６５ｂと垂直な面６４ｃとを有する。側面６５ｂは、基板５の側面５３ａを固定し、面６４ｃは、基板５の表面５３ｂを固定する。

【0043】

図１および図３に示すように、固定部６１の上面６４ｄは、車載用マイクロフォン１が車体７に設置される時、車体７の面７２に接する。支持部６２は、弾性を有する一対の支持部材６２ａを有する。一対の支持部材６２ａを両側から手で挟んで車載用マイクロフォン１を面７２に形成された穴に挿入し、その後一対の支持部材６２ａから手を放すことにより、車載用マイクロフォン１が車体７に設置される。

【0044】

収納部６３は、コネクタ６の内部に設けられた空隙であり、基板５や２本の電極棒６６等が収納されている。電極棒６６は基板５に形成されている２つの孔５４を貫通し、その先端がホルダ３の底面３１の表側に形成された第４孔３１ａに固定されている。

【0045】

なお、本実施の形態では、基板５にマイクセンサ５１、および、第１孔２２が収音した音が通過する第１開口部３４をそれぞれ１つずつ設ける場合について説明したが、また、基板５にマイクセンサを複数設け、それぞれに対応する音の通路となる孔を１つだけ設けることとしてもよい。

【0046】

また、基板５にマイクセンサを複数設け、それぞれに対応する音の通路となる孔を複数設けることとしてもよい。音の通路を複数設けることにより、音の通路となる孔を１つだけ設ける場合と比較して、指向性合成の精度を高めることができる。

【0047】

また、本実施の形態では、図１に示したように、第１孔２２が形成されたカバー２の底面が地面と平行になるように車載用マイクロフォン１を車体７に設置することとしたが、カバー２の底面が地面と垂直になるように車載用マイクロフォン１を車体７に設置することとしてもよい。

【0048】

具体的には、図１に示す車載用マイクロフォン１を横にして、車体７の側面７１に開口している第１孔２２の部分が車体７の下方に開口するように、かつ、車体７の下方に開口している第１孔２２の部分が車体７の側面７１に開口するように車載用マイクロフォン１を車体７に設置することとしてもよい。

【0049】

これにより、マイクロフォン内に侵入した水や異物を自然に除去でき、かつマイクロフォンを小型化することができるという図１に示した車載用マイクロフォン１の効果と同様の効果を得つつ、車載用マイクロフォン１を車体７の側面に配置できる。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本開示の技術は、マイクロフォン内に侵入した水や異物を自然に除去でき、かつマイクロフォンの小型化が可能な車載用マイクロフォンおよび車両に広く利用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 車載用マイクロフォン
２ カバー
３ ホルダ
４ 防水膜
５ 基板
６ コネクタ
７ 車体
２２ 第１孔
３４ 第１開口部
３４ａ 第２開口部
３８ 突起
４１ 第２孔
５１ マイクセンサ
５２ 第３孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】