CN105165030A - 车辆用音响控制装置、车辆用音响控制方法 - Google Patents

车辆用音响控制装置、车辆用音响控制方法 Download PDF

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CN105165030A CN201480023389.XA CN201480023389A CN105165030A CN 105165030 A CN105165030 A CN 105165030A CN 201480023389 A CN201480023389 A CN 201480023389A CN 105165030 A CN105165030 A CN 105165030A
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铃木达也
大浦一马
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Abstract

具备：配置在乘员的前方和后方的多个扬声器(23)；以及控制器(21)，其通过个别地驱动多个扬声器(23)来控制车室内的声场。在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，控制器(21)设定与该驾驶输入相应的规范加减速度(GxT)，并且检测实际加减速度(GxR)，根据实际加减速度(GxR)相对于规范加减速度(GxT)的偏差(ΔG)使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位。即，在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前表现与驾驶输入相应的加减速运动状态的变化。

Description

车辆用音响控制装置、车辆用音响控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆用音响控制装置和车辆用音响控制方法。
背景技术
在专利文献1中，关注驾驶员的头部伴随着车辆运动状态的变化而移动，提出了以下一种技术：根据地图信息、车辆的行驶状态来预测驾驶员的头部的移动，控制车室内的声场使其追随该移动，由此确保所期望的音响效果。
专利文献1：日本专利第4305333号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1所记载的技术中，实现了驾驶员的移动与车室内的声场的移动的一致性。然而，一般地，驾驶员基于自身的驾驶操作来设想之后的车辆运动状态，如果所设想的车辆运动状态与声场的移动不一致，则有可能导致操作感的降低。
本发明的课题是提高所设想的车辆运动状态与车室内的声场的移动的一致性。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式所涉及的车辆用音响控制装置是如下一种装置：在乘员的周围配置有多个扬声器，通过个别地驱动这些多个扬声器来控制车室内的声场。而且，检测加减速操作，基于加减速操作对估计加减速运动状态进行估计，检测车辆在加减速时的实际加减速运动状态，当检测加减速操作时，根据估计加减速运动状态与实际加减速运动状态的偏差来使车室内的声场向实际加减速运动状态的变化方向变化。
发明的效果
根据本发明，根据估计加减速运动状态与实际加减速运动状态的偏差来使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向变化，由此能够在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前表现与加减速操作相应的加减速运动状态的变化。因而，能够提高所设想的车辆运动状态与车室内的声场的移动的一致性。
附图说明
图1是车辆用音响控制装置的结构图。
图2是表示第一实施方式中的音响控制处理的一例的框图。
图3是用于设定声场位移量β的图的一例。
图4是用于设定声场位移量β的图的一例(不灵敏区、界限)。
图5是用于设定声场位移量β的图的一例(滞后)。
图6是示意性地表示俯视时的车室空间的图。
图7是表示第一实施方式中的音响控制处理的一例的流程图。
图8是说明实际的车辆运动状态的响应差的时序图。
图9是说明运动状态变化的识别定时的时序图。
图10是说明虚拟壁的图。
图11是表示第二实施方式中的音响控制处理的一例的框图。
图12是用于设定声场位移量β的图的一例。
图13是用于设定声场位移量β的图的一例(不灵敏区、界限)。
图14是用于设定声场位移量β的图的一例(滞后)。
图15是表示第二实施方式中的音响控制处理的一例的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图来说明本发明的实施方式。
《第一实施方式》
《结构》
首先，说明车辆用音响控制装置的结构。
图1是车辆用音响控制装置的结构图。
车辆用音响控制装置装载于汽车，该车辆用音响控制装置具备音响设备11、转轮角传感器12、轮速传感器13、6轴运动传感器14、加速踏板传感器15、辅助器压力传感器16、导航系统17、悬挂行程传感器18以及控制器21。
音响设备11输出能够进行用于再现双声道以上的声音的所谓的立体声再现的声音信号。该音响设备11例如包括CD驱动器、DVD驱动器、硬盘驱动器、闪存驱动器、AM/FM/TV调谐器以及便携式音频播放器等。即，利用CD驱动器、DVD驱动器、硬盘驱动器、闪存驱动器等从各种存储介质中读出声音信息，或者通过经由AM/FM/TV调谐器等的无线通信来接收声音信息，或者从经由USB接口、无线通信模块而连接的便携式音频播放器输入声音信息。音响设备11将获取到的声音信号输出到控制器21。
转轮角传感器12包括旋转编码器，该转轮角传感器12检测转向轴的转轮角θs。在圆板状的标尺与转向轴一起旋转时，该转轮角传感器12通过两个光电晶体管来检测透过标尺的狭缝的光，将伴随着转向轴的旋转而产生的脉冲信号输出到控制器21。控制器21根据所输入的脉冲信号来判断转向轴的转轮角θs。此外，将右转弯设为正值来进行处理，将左转弯设为负值来进行处理。
轮速传感器13检测各车轮的轮速VwFL～VwRR。该轮速传感器13例如通过检测电路来检测传感器转子的磁力线，将伴随着传感器转子的旋转而产生的磁场的变化转换为电流信号后输出到控制器21。控制器21根据所输入的电流信号来判断轮速VwFL～VwRR。
6轴运动传感器14针对相互正交的3个轴(X轴、Y轴、Z轴)检测各轴向上的加速度(Gx、Gy、Gz)以及绕各轴的角速度(ωx、ωy、ωz)。在此，将车身前后方向设为X轴，将车身左右方向设为Y轴，将车身上下方向设为Z轴。该6轴运动传感器14在检测加速度的情况下，例如将可动电极相对于固定电极的位置位移作为静电容量的变化检测出来，将该静电容量的变化转换为与各轴向上的加速度及加速度和方向成比例的电压信号后输出到控制器21。控制器21根据所输入的电压信号来判断加速度(Gx、Gy、Gz)。
此外，6轴运动传感器14将前后方向的加速、左右方向的右转弯、上下方向的弹起作为正值检测出来，将前后方向的减速、左右方向的左转弯、上下方向的回弹作为负值检测出来。另外，6轴运动传感器14在检测角速度的情况下，例如利用交流电压来使由水晶音叉构成的振子振动，然后将输入角速度时的由于科氏力而产生的振子的变形量转换为电信号后输出到控制器21。控制器21根据所输入的电信号来判断角速度(ωx、ωy、ωz)。此外，6轴运动传感器14将绕前后方向轴(侧倾轴)的右旋转、绕左右方向轴(俯仰轴)的加速、绕上下方向轴(横摆轴)的右旋转作为正值检测出来，将绕前后方向轴(侧倾轴)的左旋转、绕左右方向轴(俯仰轴)的减速、绕上下方向轴(横摆轴)的左旋转作为负值检测出来。
加速踏板传感器15检测与加速踏板的踩下量相当的踏板开度PPO(操作位置)。该加速踏板传感器15例如是电位计，将加速踏板的踏板开度PPO转换为电压信号后输出到控制器21。控制器21根据所输入的电压信号来判断加速踏板的踏板开度PPO。此外，在加速踏板位于非操作位置时，踏板开度PPO为0％，在加速踏板位于最大操作位置(行程末端)时，踏板开度PPO为100％。
辅助器压力传感器16检测辅助器(制动助力器)内的压力、即制动踏板踏力Pb。该辅助器压力传感器16通过隔膜部接受辅助器内的压力，将经由该隔膜部在压电电阻元件产生的变形作为电阻的变化检测出来，将该电阻的变化转换为与压力成比例的电压信号后输出到控制器21。控制器21根据所输入的电压信号来判断辅助器内的压力、即制动踏板踏力Pb。
导航系统17识别本车辆的当前位置和该当前位置处的道路地图信息。该导航系统17具有GPS接收机，基于来自四个以上的GPS卫星的电波到达的时间差来识别本车辆的位置(纬度、经度、高度)和行进方向。而且，参照DVD‐ROM驱动器、硬盘驱动器中存储的包含道路类型、道路线形、车道宽度、车辆的通行方向等的道路地图信息来识别本车辆的当前位置处的道路地图信息并输出到控制器21。此外，也可以是，安全驾驶辅助系统(DSSS：DrivingSafetySupportSystems)通过双向无线通信(DSRC：DedicatedShortRangeCommunication)来从基础设施接收各种数据。
悬挂行程传感器18检测各车轮的悬挂行程。该悬挂行程传感器18例如包括电位计，将悬架连杆的旋转角转换为电压信号后输出到控制器21。具体地说，在车辆处于静止状态的非行程时，输出标准电压，在弹起行程时，输出比标准电压小的电压，在回弹行程时，输出比标准电压大的电压。控制器21根据所输入的电压信号来判断各车轮的悬挂行程。
控制器(ECU)21例如包括微计算机，基于来自各传感器的检测信号来执行音响控制处理，经由放大器(AMP)22来驱动扬声器23LFL～23LRR和23UFL～23URR。此外，在不需要区分各扬声器的情况下，将附图标记设为“23”来进行说明。
放大器22将经由控制器21输入的声音信号放大后输出到扬声器23，并且个别地调整高音域、中音域、低音域的音量或者按每个声道来调整再现立体声的音量。
扬声器23将经由放大器22输入的电信号转换为物理信号后输出声音。各扬声器23设置在车室内，例如包括电动式扬声器(日文：ダイナミックスピーカ)。即，对直接连结于振动板的线圈输入电信号，通过由电磁感应引起的线圈的振动来使振动板振动，由此输出与电信号相应的声音。各扬声器23不仅可以是全频带用的全音域扬声器，也可以是包括低音域用的低音扬声器、中音域用的中音扬声器、高音域用的高音扬声器等中的两种类型以上的扬声器的多音域扬声器。
附加在扬声器23的附图标记后的三个英文字母表示车室内的安装位置，第一个字符表示车室内的上下位置，第二个英文字母表示车室内的前后位置，第三个英文字母表示车室内的左右位置。即，关于第一个英文字母，如果是“L”，则表示车室内的下侧，如果是“U”，则表示车室内的上侧。另外，关于第二个英文字母，如果是“F”，则表示车室内的前侧，如果是“R”，则表示车室内的后侧。另外，关于第三个英文字母，如果是“L”，则表示车室内的左侧，如果是“R”，则表示车室内的右侧。
因而，各扬声器23中的“LFL”位于车室内的下侧、前侧、左侧。“LFR”位于车室内的下侧、前侧、右侧，“LRL”位于车室内的下侧、后侧、左侧，“LRR”位于车室内的下侧、后侧、右侧。另外，“UFL”位于车室内的上侧、前侧、左侧，“UFR”位于车室内的上侧、前侧、右侧，“URL”位于车室内的上侧、后侧、左侧，“URR”位于车室内的上侧、后侧、右侧。此外，优选的是，车室内的下侧/上侧、前侧/后侧、左侧/右侧分别是以驾驶员的收听点为基准而言的，具体地说，是以驾驶员的头部(耳孔)为基准而言的。
上述是车辆用音响控制装置的结构。
接着，基于框图来说明由控制器21执行的音响控制处理。
图2是表示第一实施方式中的音响控制处理的一例的框图。
在音响控制处理中，具备声场位移量设定部51和声音信号调整指令部52。
在声场位移量设定部51中，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，设定用于使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位的声场位移量β。驾驶输入是指加减速操作(加速踏板操作、制动器操作)的变化，在此，设想是由驾驶员进行的加减速输入，但并不限定于此。即，例如，还包括在为了避免追随前方车辆、接触到障碍物而进行控制介入或者进行自动驾驶等进行加速控制、制动控制时由致动器进行的加减速输入。
在此，基于加速踏板开度PPO、制动踏板踏力Pb来计算加减速操作速度dS，根据该加减速操作速度dS来设定声场位移量β。此外，为了方便起见，用正值表示加速踏板开度PPO的操作速度dS，用负值表示制动踏力Pb的操作速度dS。加减速操作速度dS是加速踏板开度PPO、制动踏力Pb的每单位时间的变化量，例如通过加速踏板开度PPO、制动踏力Pb的时间微分来计算加减速操作速度dS，或者通过操作频率的高通滤波处理来计算加减速操作速度dS。此外，高通滤波器的截止频率例如是0.3Hz左右。当然，也可以取代高通滤波处理而进行带通滤波处理。而且，例如参照图3～图5中示出的图，根据加减速操作速度dS来设定声场位移量β。
图3是用于设定声场位移量β的图的一例。
根据该图，随着加减速操作速度dS从0起向正方向增加，声场位移量β从0起向正方向增加，随着加减速操作速度dS从0起向负方向减少，声场位移量β从0起向负方向减少。
图4是用于设定声场位移量β的图的一例(不灵敏区、界限)。
在此，关于加减速操作速度dS，预先决定满足0<|dS1|<|dS2|的关系的dS1和dS2，关于声场位移量β，预先决定满足0<|βMAX|的关系的最大位移量βMAX。此外，dS1相当于被视为0附近的范围内的值，dS2相当于通常的踏板操作中的被视为比较快的范围内的值。另外，根据按车辆规格决定的最大加速度来决定正值的最大位移量+βMAX，根据按车辆规格决定的最大减速度来决定负值的最大位移量-βMAX。而且，在加减速操作速度dS的绝对值处于0至|dS1|的范围内时，声场位移量β维持0。另外，在加减速操作速度dS的绝对值处于|dS1|至|dS2|的范围内时，加减速操作速度dS越快，则声场位移量β在0至最大位移量βMAX的范围内变得越大。另外，在加减速操作速度dS的绝对值比|dS2|大时，声场位移量β维持最大位移量βMAX。
图5是用于设定声场位移量β的图的一例(滞后)。
该图是以上述图4的图为基础，在加减速操作速度dS的绝对值从增加转变为减少时设置了滞后的图。即，当使加减速操作速度dS的绝对值从增加后的状态减少时，维持从增加转变为减少的时间点的声场位移量β。而且，当加减速操作速度dS的绝对值的减少量超过预定的滞后量(例如dS1)时，声场位移量β减少。另外，在加减速操作速度dS的绝对值从增加转变为减少且在减少至0之前再次转变为增加时，维持从减少转变为增加的时间点的声场位移量β。而且，当加减速操作速度dS的绝对值的增加量超过预定的滞后量(例如dS1)时，声场位移量β增加。
此外，仅根据加减速操作速度dS来设定声场位移量β，但并不限定于此。例如，也可以是，在加减速操作输入的操作量比预定的操作量少、或者加减速操作输入的持续时间比预定的持续时间短时，将声场位移量β设为0。由此，抑制了不必要地进行声场的控制。
另外，也可以是，将上述加减速操作速度dS替换为加速踏板开度PPO、制动踏板踏力Pb，根据加速踏板开度PPO、制动踏板踏力Pb来设定声场位移量β。
另外，仅将制动踏板的踩下速度用加减速操作速度dS的负值进行表示，但并不限定于此。例如，在使加速踏板复位时、或者进行降档时也会产生减速度，因此也可以根据加速踏板操作、制动器操作以及档位操作来综合计算车辆的目标减速度，将该目标减速度的变化速度表示为加减速操作速度dS的负值。
上述是声场位移量β的设定。
从声音信号调整指令部52向放大器22输出用于调整声音信号的驱动指令，以使由各扬声器23输出声音时的声场以坐标原点O为中心向加减速运动状态的变化方向移位β。
在此，说明声场的移位(平移)。
图6是示意性地表示俯视图中的车室空间的图。
在此，说明以下情况：将左前方的扬声器设为FL，将右前方的扬声器设为FR，将左后方的扬声器设为RL，将右后方的扬声器设为RR，使从这些扬声器FL～RR输出声音时的声场中心从点P1移位到点P2。在此，点P2是从点P1沿着车宽方向朝车身左侧移动βy后的位置，并且是从点P1沿着前后方向朝车身后侧移位βx后的位置。
首先，将声场中心位于点P1的状态设为初始状态。此时，设为从前侧的扬声器FL和FR输出的音量与从后侧的扬声器RL和RR输出的音量的前后分配是均等的，并且从左侧的扬声器FL和RL输出的音量与从右侧的扬声器FR和RR输出的音量的左右分配是均等的。为了从该初始状态使声场中心向点P2移位而改变音量的前后分配、左右分配。
即，在使声场中心向车身后侧移位βx的情况下，使从前侧的扬声器FL和FR输出的音量相对减少，并且使从后侧的扬声器RL和RR输出的音量相对增加。在此，用实线表示从前侧的扬声器FL和FR输出的音量，用虚线表示从后侧的扬声器RL和RR输出的音量。此时，前侧的减少量与后侧的增加量既可以相同也可以不同。
另外，在使声场中心向车身左侧移位βy的情况下，使从左侧的扬声器FL和RL输出的音量相对增加，并且使从右侧的扬声器FR和RR输出的音量相对减少。在此，用点划线表示从左侧的扬声器FL和RL输出的音量，用点线表示从右侧的扬声器FR和RR输出的音量。此时，左侧的增加量与右侧的减少量既可以相同也可以不同。通过这样来生成用于调整声音信号的驱动指令并输出。
上述是基于框图的音响控制处理。
接着，基于流程图来说明由控制器21执行的音响控制处理。
图7是表示第一实施方式中的音响控制处理的一例的流程图。
首先，在步骤S301中，检测加减速操作量(加速踏板开度PPO和制动踏板踏力Pb)。
在随后的步骤S302中，例如对踏板操作频率实施高通滤波处理来计算与加减速操作速度dS相当的值。高通滤波处理的截止频率例如是0.3Hz左右。该处理只要能够去除加减速操作输入的稳定成分来抽出用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入即可。
在随后的步骤S303中，根据加减速操作速度dS来设定声场位移量β。
在随后的步骤S304中，生成用于调整声音信号的驱动指令，以使由各扬声器23输出声音时的声场中心在车身前后方向上移位β。
在随后的步骤S305中，将用于调整声音信号的驱动指令输出到放大器22，之后返回到规定的主程序。
上述是基于流程图的音响控制处理。
《作用》
接着，说明第一实施方式的作用。
在本实施方式中，在俯视图中的乘员的前方和后方配置有多个扬声器23，利用这些多个扬声器23对声音进行再现。而且，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的加减速操作输入时，作为前馈控制，使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向(加减速方向)移位。具体地说，通过使由前侧的扬声器输出的音量与由后侧的扬声器输出的音量的前后分配发生变化来使声场中心移位。
一般来说，已知的是：当树斜着生长时，人倾向于产生道路是斜面的错觉，人也会通过声音来识别自己的姿势变化。因此，当使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位时，能够表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化。因而，驾驶员基于自身的加减速操作输入设想了加减速运动状态的变化，其设想的加减速运动状态与声场的移动相一致，因此操作感提高。
另外，从进行加减速操作输入起直到反映成实际的车辆运动状态为止存在些许响应差，但在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化，由此能够给乘员(特别是驾驶员)带来加减速运动状态对于加减速操作输入的响应性提高了的感觉(印象)。此外，认为车室空间的肃静性越高则如上所述的音响效果越高，因此适合于混合动力车辆的马达行驶时(EV模式)、电动汽车等。
图8是说明实际的车辆运动状态的响应差的时序图。
在此，说明从车辆以大致恒定的速度行驶的状态踩下加速踏板来使车辆加速的情况。
在踩下加速踏板来使加速踏板开度PPO增加时，如果大概与此同时地，加减速度向加速方向(正方向)增加，则成为响应差Δt大致为0的理想运动状态。然而，实际的车辆运动状态相对于加速踏板开度PPO的增加而产生些许响应差Δt。因此，在使加速踏板开度PPO增加后，使声场位移量β增加来表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化，由此能够给乘员带来加减速运动状态的响应性提高了的感觉。
根据加减速操作速度dS来设定声场位移量β，加减速操作速度dS越快，则将声场位移量β设定得越大。这是由于，加减速操作速度dS越快，则从加减速操作输入起直到反映成实际的车辆运动状态为止的响应差变得越大(容易引人注意)，加减速操作速度dS越慢，则从加减速操作输入起直到反映成实际的车辆运动状态为止的响应差变得越小(不易引人注意)。因而，加减速操作速度dS越快，则将声场位移量β设定得越大，由此能够有效地表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化。
另外，在进行加速踏板操作并维持了固定的加速踏板开度PPO时，加减速操作速度dS大致为0，因此声场位移量β也大致为0。因而，在进行加减速操作输入而车辆的加减速运动状态实际发生变化时，恢复成使车室内的声场移位之前的状态、即通常的初始状态。即，在实际的加减速运动状态赶上加减速操作输入时，结束通过声场的移位来表现加减速运动状态。这是由于，如果实际的加减速运动状态明明已经赶上加减速操作输入却依然保持着使车室内的声场移位后的状态，则反而成为不自然的表现，有可能给驾驶员带来不适感。
另外，也可以是，在加减速操作输入的操作量比预定的操作量少、或者加减速操作输入的持续时间比预定的持续时间短时，将声场位移量β设为0。由此，能够抑制不必要地进行声场的控制而给驾驶员带来不适感的情况。
另外，声场位移量β以最大位移量βMAX为上限，因此能够抑制声场位移量β不必要地变得过大。另外，根据每个车辆所特有的最大加速度、最大减速度来决定最大位移量βMAX，因此能够表现与该车辆相应的加减速运动状态。
接着，说明运动状态变化的识别定时。
图9是说明运动状态变化的识别定时的时序图。
在此，也说明从车辆以大致恒定的速度行驶的状态踩下加速踏板来使车辆加速的情况。
在时间点t1，踩下加速踏板来使加速踏板开度PPO增加，但在该加减速操作输入被反映成实际的加减速运动状态之前存在些许响应差。即，车辆在时间点t1之后的时间点t2，开始根据加速踏板操作来加速。在本实施方式中，在进行了加减速操作输入的时间点t1，使车室内的声场向加减速运动状态实际发生变化的方向移位，由此能够表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化。
在此，将通过听觉识别出声场运动状态的变化的定时与通过视觉识别出车辆运动状态的变化的定时进行比较。
从使声场运动状态开始变化的时间点t1起经过了听觉的单纯反应时间TH后的时间点t3是通过听觉识别出声场运动状态的变化的定时。另外，从车辆运动状态开始变化的时间点t2起经过了视觉的单纯反应时间TS后的时间点t4是通过视觉识别出车辆运动状态的变化的定时。听觉的单纯反应时间TH一般为140[msec]～160[msec]左右，视觉的单纯反应时间TS一般为180[msec]～200[msec]左右。因而，通过使声场运动状态的变化定时比车辆运动状态的变化定时早并且使听觉的单纯反应时间比视觉的单纯反应时间短，能够有效地给乘员带来加减速运动状态对于加减速操作输入的响应性提高了的感觉。
《应用例》
在本实施方式中，通过对基于来自音响设备11的声音信号的一次声音进行调整来控制车室内的声场，但并不限定于此。例如，也可以是，假设存在俯视图中包围车辆的周围的虚拟壁，设想生成一次声音的来自虚拟壁的回声，通过各扬声器23将该回声作为二次声音而输出，并且在进行了加减速操作输入时，使虚拟壁向加减速运动状态实际发生变化的方向移位。
图10是说明虚拟壁的图。
在此，从车室空间的中心放射状地扩散的波纹(虚线)是基于来自音响设备11的声音信号的一次声音。另外，俯视图中包围车辆的周围的四边形(双实线)是虚拟壁33。另外，从虚拟壁33的各边朝向车室空间的中心的波纹(点划线)是一次声音的来自虚拟壁33的回声。
图中的(a)表示未进行用于使车辆加速的加减速操作输入的状态，图中的(b)表示从(a)的状态进行了用于使车辆加速的加减速操作输入之后的状态。
通过各扬声器23输出一次声音，并且假设存在包围车辆的周围的虚拟壁33，当生成一次声音的来自虚拟壁33的回声并通过各扬声器23将该回声作为二次声音而输出时，能够模拟地再现如在大厅、教堂等处听到的那样的音响效果。因而，不仅使一次声音的声场移位，还使该虚拟壁33移位来使二时声音也移位，由此能够更加真实地表现声场的移位，从而获得身临其境的音响效果。
以上，扬声器23LFL～23LRR、23UFL～23URR对应于“多个扬声器”，由控制器21执行的音响控制处理对应于“声场控制部”。
《效果》
接着，记述第一实施方式中的主要部分的效果。
(1)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，具备：配置在乘员的前方和后方的多个扬声器23；以及控制器21，其通过个别地驱动多个扬声器23来控制车室内的声场。在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，控制器21根据该驾驶输入来使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位。
通过像这样使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位，能够在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前表现与驾驶输入相应的加减速运动状态的变化。因而，能够提高所设想的车辆运动状态与车室内的声场的移动的一致性。
(2)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，用于使车辆的加减速运动状态发生变化的加减速操作速度dS越快，则控制器21使声场的位移量β越大。
像这样，加减速操作速度dS越快，则使声场的位移量β越大，由此能够有效地表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化。
(3)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，根据对每个车辆决定的最大加速度来决定使声场向加速方向移位时的最大位移量βMAX，根据对每个车辆决定的最大减速度来决定使声场向减速方向移位时的最大位移量βMAX。
通过像这样根据对每个车辆决定的最大加速度、最大减速度来决定声场的最大位移量βMAX，能够表现与该车辆相应的加减速运动状态。
(4)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，控制器21通过使从前方的扬声器输出的音量与从后方的扬声器输出的从扬声器输出的音量的前后分配发生变化，来使声场移位。
通过像这样改变音量的前后分配来使声场移位，能够容易地进行声场的控制。
(5)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，控制器21通过多个扬声器23来输出一次声音，并且假设存在俯视图中包围车辆的周围的虚拟壁33，设想生成一次声音的来自虚拟壁33的回声，通过多个扬声器23将回声作为二次声音而输出。而且，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，根据该驾驶输入来使虚拟壁33向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位。
通过像这样使虚拟壁33向加减速运动状态发生变化的方向移位，能够更加真实地表现声场的移位，能够获得身临其境的音响效果。
(6)在本实施方式的车辆用音响控制方法中，通过个别地驱动配置在乘员的前方和后方的多个扬声器23来控制车室内的声场。而且，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前，根据该驾驶输入来使车室内的声场移位，由此表现与驾驶输入相应的车辆运动状态的变化。
通过像这样在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前，根据驾驶输入来使车室内的声场移位，能够表现与驾驶输入相应的车辆运动状态的变化，因此能够提高所设想的车辆运动状态与车室内的声场的移动的一致性。
《第二实施方式》
《结构》
在本实施方式中，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，根据规范加减速运动状态与实际加减速运动状态的偏差来使车室内的声场向加减速运动状态实际发生变化的方向移位。即，在加减速运动状态实际发生变化之前，表现与驾驶输入相应的加减速运动状态的变化。
装置结构与上述第一实施方式的装置结构相同。
接着，基于框图来说明由控制器21执行的音响控制处理。
图11是表示第二实施方式中的音响控制处理的一例的框图。
在音响控制处理中，具备规范加减速度设定部61、偏差运算部62、声场位移量设定部63以及声音信号调整指令部64。
在规范加减速度设定部61中，根据车速V、加速踏板开度PPO以及制动踏板踏力Pb来设定规范加减速度GxT。
在偏差运算部62中，通过从规范加减速度GxT减去加减速度Gx(以下称为实际加减速度GxR)来运算实际加减速度GxR相对于规范加减速度GxT的偏差ΔG。因而，在实际加减速度GxR(正值)比规范加减速度GxT(正值)低时，偏差ΔG为正值，表示加减速运动状态向加速方向变化的情况，在实际加减速度GxR(正值)比规范加减速度GxT(正值)高时，偏差ΔG为负值，表示加减速运动状态向减速方向变化的情况。
在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，在声场位移量设定部63中，根据偏差ΔG来设定用于使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位的声场位移量β。驾驶输入是指加减速操作(加速踏板操作、制动器操作)的变化，在此，设想是由驾驶员进行的加减速输入，但并不限定于此。即，例如还包括为了避免追随前方车辆、接触到障碍物而进行控制介入或者进行自动驾驶等在进行加速控制、制动控制时由致动器进行的加减速输入。
图12是用于设定声场位移量β的图的一例。
根据该图，随着偏差ΔG从0起向正方向增加，声场位移量β从0起向正方向增加，随着偏差ΔG从0起向负方向减少，声场位移量β从0起向负方向减少。
图13是用于设定声场位移量β的图的一例(不灵敏区、界限)。
在此，关于偏差ΔG，预先决定满足0<|ΔG1|<|ΔG2|的关系的ΔG1和ΔG2，关于声场位移量β，预先决定满足0<|βMAX|的关系的最大位移量βMAX。此外，ΔG1相当于被视为0附近的范围内的值，ΔG2相当于通常的踏板操作中的被视为比较快的范围内的值。另外，根据按车辆规格决定的最大加速度来决定正值的最大位移量+βMAX，根据按车辆规格决定的最大减速度来决定负值的最大位移量-βMAX。而且，在偏差ΔG的绝对值处于0至|ΔG1|的范围内时，声场位移量β维持0。另外，在偏差ΔG的绝对值处于|ΔG1|至|ΔG2|的范围内时，偏差ΔG越快，则声场位移量β在0至最大位移量βMAX的范围内变得越大。另外，在偏差ΔG的绝对值比|ΔG2|大时，声场位移量β维持最大位移量βMAX。
图14是用于设定声场位移量β的图的一例(滞后)。
该图是以上述图13的图为基础，在偏差ΔG的绝对值从增加转变为减少时设置了滞后的图。即，当使偏差ΔG的绝对值从增加后的状态减少时，维持从增加转变为减少的时间点的声场位移量β。而且，当偏差ΔG的绝对值的减少量超过预定的滞后量(例如ΔG1)时，声场位移量β减少。另外，在偏差ΔG的绝对值从增加转变为减少并在减少至0之前再次转变为增加时，维持从减少转变为增加的时间点的声场位移量β。而且，当偏差ΔG的绝对值的增加量超过预定的滞后量(例如ΔG1)时，声场位移量β增加。
此外，仅根据偏差ΔG来设定声场位移量β，但并不限定于此。例如，也可以是，在加减速操作输入的操作量比预定的操作量少、或者加减速操作输入的持续时间比预定的持续时间短时，将声场位移量β设为0。由此，抑制了不必要地进行声场的控制。
另外，也可以是，通过规范加减速度GxT的积分来设定例如地图坐标上的规范车辆位置XT，并且检测车辆的实际车辆位置XR，运算实际车辆位置XR相对于规范车辆位置XT的偏差ΔX，代替上述偏差ΔG而根据偏差ΔX来设定声场位移量β。
另外，也可以是，通过对偏差ΔG、ΔX等乘以与加减速操作量、加减速操作速度相应的增益来校正各偏差。
上述是声场位移量β的设定。
声音信号调整指令部52向放大器22输出用于调整声音信号的驱动指令，以使由各扬声器23输出声音时的声场以坐标原点O为中心向加减速运动状态的变化方向移位β。
上述是基于框图的音响控制处理。
接着，基于流程图来说明由控制器21执行的音响控制处理。
图15是表示第二实施方式中的音响控制处理的一例的流程图。
首先，在步骤S401中，检测车速V。
在随后的步骤S402中，检测加减速操作量(加速踏板开度PPO和制动踏板踏力Pb)。
在随后的步骤S403中，根据车速V和加减速操作量来设定规范加减速度GxT。
在随后的步骤S404中，检测实际加减速度GxR。
在随后的步骤S405中，运算实际加减速度GxR相对于规范加减速度GxT的偏差ΔG(＝VT-VR)。
在随后的步骤S406中，根据偏差ΔG来设定声场位移量β。
在随后的步骤S407中，生成用于调整声音信号的驱动指令，以使由各扬声器23输出声音时的声场中心在车身前后方向上移位β。
在随后的步骤S408中，将用于调整声音信号的驱动指令输出到放大器22，之后返回到规定的主程序。
上述是基于流程图的音响控制处理。
《作用》
接着，说明第二实施方式的作用。
在本实施方式中，在俯视图中的乘员的前方和后方配置有多个扬声器23，利用这些多个扬声器23对声音进行再现。而且，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的加减速操作输入时，作为反馈控制，运算实际加减速度GxR相对于规范加减速度GxT的偏差ΔG，并根据该偏差ΔG来使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向(加减速方向)移位。具体地说，通过使由前侧的扬声器输出的音量与由后侧的扬声器输出的音量的前后分配发生变化，来使声场中心移位。
一般来说，已知的是：当树斜着生长时，人倾向于产生道路是斜面的错觉，人也会通过声音来识别自己的姿势变化。因此，当根据偏差ΔG来使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位时，能够表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化。因而，驾驶员基于自身的加减速操作输入设想了加减速运动状态的变化，其设想的加减速运动状态与声场的移动相一致，因此操作感提高。
此时，在从进行加减速操作输入起直到反映成实际的车辆运动状态为止存在些许响应差，但在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化，由此能够给乘员(特别是驾驶员)带来加减速运动状态对于加减速操作输入的响应性提高了的感觉(印象)。此外，认为车室空间的肃静性越高，如上所述的音响效果越高，因此适合于混合动力车辆的马达行驶时(EV模式)、电动汽车等。
在此，说明从车辆以大致恒定的速度行驶的状态踩下加速踏板来使车辆加速的情况。
在踩下加速踏板来使加速踏板开度PPO增加时，如果大概与此同时地，加减速度向加速方向增加，则成为响应差Δt大致为0的理想运动状态(近似规范加减速度GxT)。然而，实际的车辆运动状态相对于加速踏板开度PPO的增加而产生些许响应差Δt。因此，在使加速踏板开度PPO增加后，使声场位移量β增加来表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化，由此能够给乘员带来加减速运动状态的响应性提高了的感觉。
根据偏差ΔG来设定声场位移量β，偏差ΔG越大，则将声场位移量β设定得越大。像这样，偏差ΔG越大，则将声场位移量β设定得越大，由此能够有效地表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化。另外，在实际加减速度GxR逐渐赶上规范加减速度GxT而使偏差ΔG变小时，声场位移量β逐渐变小。然后，在偏差ΔG消失时，声场位移量β成为0。这样，在车辆的加减速运动状态实际开始发生变化而响应差消失时，恢复成使车室内的声场移位之前的状态、即通常的初始状态。即，在实际的加减速运动状态赶上加减速操作输入时，结束通过声场的移位来表现加减速运动状态。这是由于，如果实际的加减速运动状态明明已经赶上加减速操作输入却依然保持着使车室内的声场移位后的状态，则反而成为不自然的表现，有可能给驾驶员带来不适感。
另外，也可以是，在加减速操作输入的操作量比预定的操作量少、或者加减速操作输入的持续时间比预定的持续时间短时，将声场位移量β设为0。由此，能够抑制不必要地进行声场的控制而给驾驶员带来不适感的情况。
另外，声场位移量β以最大位移量βMAX为上限，因此能够抑制声场位移量β不必要地变得过大。另外，根据每个车辆所特有的最大加速度、最大减速度来决定最大位移量βMAX，因此能够表现与该车辆相一致的加减速运动状态。
《应用例》
在本实施方式中，根据实际加减速度GxR相对于规范加减速度GxT的偏差ΔG来使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向变化，但并不限定于此，例如也可以采用与第一实施方式的组合而成的实施方式。即，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，加减速操作速度dS越快以及偏差ΔG越大，则使声场的位移量β越大。例如，也可以是，使用根据加减速操作速度dS设定的位移量β与根据偏差ΔG设定的位移量β的平均值来设定最终的位移量β，或者将它们分别加权之后相加等来设定最终的位移量β。
以上，扬声器23LFL～23LRR、23UFL～23URR对应于“多个扬声器”，由控制器21执行的音响控制处理对应于“声场控制部”。另外，规范加减速度设定部61对应于“规范运动状态设定部”，6轴运动传感器14对应于“实际运动状态检测部”。
《效果》
接着，记述第二实施方式中的主要部分的效果。
(1)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，具备：配置在乘员的前方和后方的多个扬声器23；以及控制器21，其通过个别地驱动多个扬声器23来控制车室内的声场。在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，控制器21设定与该驾驶输入相应的规范加减速度GxT，并且检测实际加减速度GxR，根据实际加减速度GxR相对于规范加减速度GxT的偏差ΔG来使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位。
通过像这样根据规范加减速度GxT与实际加减速度GxR的偏差ΔG来使车室内的声场向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位，能够在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前表现与该驾驶输入相应的加减速运动状态的变化。因而，能够提高所设想的车辆运动状态与车室内的声场的移动的一致性。
(2)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，用于使车辆的加减速运动状态发生变化的偏差ΔG越大，则控制器21使声场的位移量β越大。
像这样，偏差ΔG越大，则使声场的位移量β越大，由此能够有效地表现与加减速操作输入相应的加减速运动状态的变化。
(3)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，根据对每个车辆决定的最大加速度来决定使声场向加速方向移位时的最大位移量+βMAX，根据对每个车辆决定的最大减速度来决定使声场向减速方向移位时的最大位移量-βMAX。
通过像这样根据对每个车辆决定的最大加速度、最大减速度来决定声场的最大位移量βMAX，能够表现与该车辆相一致的加减速运动状态。
(4)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，控制器21通过使从前方的扬声器输出的音量与从后方的扬声器输出的音量的前后分配发生变化，来使声场移位。
通过像这样改变音量的前后分配来使声场移位，能够容易地进行声场的控制。
(5)在本实施方式的车辆用音响控制装置中，控制器21通过多个扬声器23来输出一次声音，并且假设存在俯视图中包围车辆的周围的虚拟壁33，设想生成一次声音的来自虚拟壁33的回声，通过多个扬声器23将回声作为二次声音而输出。而且，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，根据偏差ΔG来使虚拟壁33向车辆的加减速运动状态实际发生变化的方向移位。
通过像这样使虚拟壁33向加减速运动状态发生变化的方向移位，能够更加真实地表现声场的移位，能够获得身临其境的音响效果。
(6)在本实施方式的车辆用音响控制方法中，通过个别地驱动配置在乘员的前方和后方的多个扬声器23来控制车室内的声场。而且，在进行了用于使车辆的加减速运动状态发生变化的驾驶输入时，设定与该驾驶输入相应的规范加减速度GxT，并且检测实际加减速度GxR，在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前，根据实际加减速度GxR相对于规范加减速度GxT的偏差ΔG来使车室内的声场移位，由此表现与驾驶输入相应的车辆运动状态的变化。
通过像这样在车辆的加减速运动状态实际发生变化之前，根据规范加减速度GxT与实际加减速度GxR的偏差ΔG并根据驾驶输入来使车室内的声场移位，来表现与驾驶输入相应的车辆运动状态的变化，因此能够提高所设想的车辆运动状态与车室内的声场的移动的一致性。
以上，本申请主张日本专利申请P2013-091682(2013年4月24日申请)和日本专利申请P2013-091684(2013年4月24日申请)的优先权，这些申请的全部内容作为引用例而包含在本申请中。
在此，参照有限数量的实施方式进行了说明，但权利要求的范围并不限定于这些实施方式，对于本领域技术人员来说，基于上述公开的实施方式的变更是显而易见的。
附图标记说明
11：音响设备；12：转轮角传感器；13：轮速传感器；14：6轴运动传感器；15：加速踏板传感器；16：辅助器压力传感器；17：导航系统；18：悬挂行程传感器；21：控制器；22：放大器；23：扬声器；51：声场位移量设定部；52：声音信号调整指令部；61：规范加减速度设定部；62：偏差运算部；63：声场位移量设定部；64：声音信号调整指令部。

Claims (8)

1.一种车辆用音响控制装置，其特征在于，具备：
配置在乘员的周围的多个扬声器；
声场控制部，其通过个别地驱动上述多个扬声器来控制车室内的声场；
加减速操作检测部，其检测加减速操作；
加减速运动状态估计部，其基于上述加减速操作来估计加减速运动状态；以及
实际加减速运动状态检测部，其检测车辆在加减速时的实际加减速运动状态，
其中，当通过上述加减速操作检测部检测出加减速操作时，上述声场控制部根据由上述加减速运动状态估计部估计出的估计加减速运动状态与由上述实际加减速运动状态检测部检测出的实际加减速运动状态的偏差，来使车室内的声场向实际加减速运动状态的变化方向变化。
2.根据权利要求1所述的车辆用音响控制装置，其特征在于，
上述偏差越大，则上述声场控制部使声场的变化量越大。
3.一种车辆用音响控制装置，其特征在于，具备：
配置在乘员的周围的多个扬声器；
声场控制部，其通过个别地驱动上述多个扬声器来控制车室内的声场；以及
加减速操作检测部，其检测加减速操作，
其中，当通过上述加减速操作检测部检测出加减速操作时，上述声场控制部根据上述加减速操作来使车室内的声场向实际加减速运动状态的变化方向变化。
4.根据权利要求3所述的车辆用音响控制装置，其特征在于，
上述加减速操作越快，则上述声场控制部使声场的变化量越大。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的车辆用音响控制装置，其特征在于，
根据对每个车辆决定的最大加速度来决定上述声场控制部使声场向加速方向变化时的最大变化量，
根据对每个车辆决定的最大减速度来决定上述声场控制部使声场向减速方向变化时的最大变化量。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的车辆用音响控制装置，其特征在于，
上述声场控制部通过使从前方的上述扬声器输出的音量与从后方的上述扬声器输出的音量的前后分配发生变化，来使声场移位。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的车辆用音响控制装置，其特征在于，
上述声场控制部通过上述多个扬声器输出一次声音，并且假设存在俯视图中包围车辆的周围的虚拟壁，设想生成上述一次声音的来自上述虚拟壁的回声，通过上述多个扬声器将上述回声作为二次声音而输出，
上述声场控制部使上述虚拟壁向实际加减速运动状态的变化方向变化。
8.一种车辆用音响控制方法，其特征在于，
通过个别地驱动配置在乘员的前方和后方的多个扬声器来控制车室内的声场，
检测加减速操作，基于上述加减速操作对估计加减速运动状态进行估计，检测车辆在加减速时的实际加减速运动状态，当检测出上述加减速操作时，根据上述估计加减速运动状态与上述实际加减速运动状态的偏差来使车室内的声场向实际加减速运动状态的变化方向变化。
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