CN107031502A - 车辆声音发生器装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

车辆声音发生器装置及其控制方法。本发明提供了一种车辆声音发生器装置，所述车辆声音发生器装置包括车辆状态感测单元、包括声源存储单元和基准数据存储单元的存储单元、声源回放单元、声源放大单元、声音输出单元、以及控制单元。所述车辆状态感测单元感测车辆速度，并且所述控制单元根据所述速度变化分布图计算对应的变化因子以与所述车辆速度对应，并且控制和输出所述操作声音的所述声压或所述音高。本发明产生并控制反映车辆速度和时间的变化的虚拟操作声音，以在提高行人的可识别性的同时产生模仿真实内燃机声音的虚拟声音，使得车辆操作声音能够被传输至驾驶员和行人，以进一步确保行人的安全。

Description

车辆声音发生器装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆声音发生器装置及其控制方法。更具体地，本发明涉及产生并控制反映车辆速度和时间的变化的虚拟声音(即，操作声音)的环境友好车辆声音发生器装置及其控制方法，以在提高行人的可识别性的同时产生模仿真实内燃机声音的虚拟声音，使得车辆操作声音可以被传输至驾驶员和行人，以进一步确保行人的安全并使驾驶员安全驾驶。

背景技术

近年来，由于能源消耗，作为另选交通工具的环境友好车辆的开发正在日益活跃地发展。代表性的环境友好车辆的示例包括混合动力车辆、电动车辆、氢燃料电池电动车辆等。由于这种环境友好车辆不采用操作引擎的方法，所以与现有的内燃机车辆不同，环境友好车辆在驾驶时不会产生引擎噪声等。因此，正在准备建立关于环境友好车辆的规章，以保护车辆周围的行人，并且与规章的建立相关地需要研发环境友好车辆的虚拟操作声音产生系统。

也就是说，诸如混合动力车辆、电动车辆、氢燃料电池电动车辆等的环境友好车辆不产生从汽油车辆或柴油车辆产生的引擎的独特声音。为此，存在以下问题：由于行人在诸如胡同或室内停车场的地方没有识别到接近行人或车辆的车辆，因此可能发生事故；以及由于不产生车辆噪声，因此驾驶员也难以识别车辆的启动状态或当前状态。

此外，包括诸如电动车辆、氢燃料电池电动车辆等的能量再充电系统的车辆导致如下问题：难以知道再充电是开始还是结束；以及由于能够被驾驶员识别的与由电池放电或燃料不足引起的危险相关的车辆信息的严重不足，使用车辆是非常不方便的。

近来开发了用于产生环境友好车辆的虚拟引擎声音的装置来尝试解决这种问题。然而，当前正在开发的虚拟引擎声音产生装置仅产生类似于和车辆的驾驶相关联的引擎声音的声音，并且不能向行人或驾驶员提供各种功能，并且由于不能充分地提供关于车辆的当前状态的信息，因此其技术水平仍然不显著。

具体地，用于输出与引擎声音类似的声音的传统装置执行当车辆以预定速度或更高速度行驶时减小输出声音的淡出功能。淡出功能采用简单地与车辆速度成比例地或者在车辆速度超过预定速度之后经过预定时间段时无条件地阻止声音输出的方法。另外，这种方法的问题在于，因为在由于频繁的速度变化而重复车辆的行驶和停止的交通堵塞状态(即，道路交通拥塞)下频繁地开启和关闭虚拟警告声音，所以在淡出功能的速度范围附近，行人、驾驶员或乘客可能在交通堵塞状态下感到不快或不安。

此外，由于这种传统技术以一对一的方式输出声音以便与车辆速度对应，所以可能导致所输出声音与真实车辆操作声音之间的宽的间隙。

作为现有技术的示例，已经公开了韩国专利登记No.10-985767。

发明内容

本发明是为了解决与现有技术相关的上述问题而做出的，并且本发明的目的是提供一种车辆声音发生器装置及其控制方法，该车辆声音发生器装置在实际行驶期间能够反映加速和减速情况，并且能够将特定频率的声音与提示声音输出组合，使得可以输出更接近实际引擎声音的操作声音。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种车辆声音发生器装置，所述车辆声音发生器装置包括：车辆状态感测单元，该车辆状态感测单元用于感测车辆的操作状态；存储单元，该存储单元包括声源存储单元和基准数据存储单元，所述声源存储单元用于存储能够根据所述车辆的所述操作状态以声源数据的形式输出的多个操作声音，所述基准数据存储单元用于存储包括变化因子(shifting factor)的速度变化分布图(velocityshifting profile)，所述变化因子控制每个操作声音相对于所述车辆速度的声压或音高；声源回放单元，该声源回放单元用于选择存储在所述声源存储单元中的所述操作声音中的至少一个，并且回放从所述声源存储单元输出的所选择的声源；声源放大单元，该声源放大单元用于放大由所述声源回放单元回放的所述操作声音；声音输出单元，该声音输出单元用于输出由所述声源放大单元放大的所述操作声音；以及控制单元，该控制单元用于从所述车辆状态感测单元接收感测信号并且控制所述声源回放单元的操作，从而以根据所接收的感测信号控制和改变所述操作声音的方式按不同的回放方法回放所述操作声音，其中，所述车辆状态感测单元感测车辆速度，并且其中，所述控制单元根据所述速度变化分布图计算对应变化因子以与所述车辆速度对应，并且控制和输出所述操作声音的所述声压或所述音高。

在车辆声音发生器装置中，所述速度变化分布图可以以包括在由区间划分车辆速度的情况下针对车辆速度区间的区间边界速度的变化边界节点的变化因子的方式包括相对于所述车辆速度控制每个操作声音的所述声压或所述音高的所述变化因子。可以根据在所述速度变化分布图上具有先前步骤中的所述车辆速度的变化因子的先前变化节点、以及针对对应的车辆速度区间的前部区间边界速度和后部区间边界速度中的任一个的变化边界节点来计算所述车辆速度区间内的所述变化因子。

在另一方面，本发明提供了一种用于控制车辆声音发生器装置的方法，所述方法包括以下步骤：提供步骤，所述提供步骤提供上文所述的车辆声音发生器装置；感测步骤，所述感测步骤感测车辆速度；变化因子计算步骤，所述变化因子计算步骤根据在所述感测步骤中感测的车辆速度和存储在存储单元的基准数据存储单元中的速度变化分布图计算与车辆速度对应的变化因子；以及控制和输出步骤，所述控制和输出步骤经由声音输出单元输出通过根据操作声音和来自在所述变化因子计算步骤中计算出的所述变化因子的所述车辆速度进行所述变化控制而获得的操作声音。

在车辆声音发生器装置控制方法中，所述速度变化分布图可以以包括在由区间划分车辆速度的情况下针对所述车辆速度区间的区间边界速度的变化边界节点的变化因子的方式包括相对于所述车辆速度控制每个操作声音的所述声压或所述音高的所述变化因子，其中，根据在所述速度变化分布图上具有先前步骤中的所述车辆速度的变化因子的先前变化节点、以及针对对应的车辆速度区间的前部区间边界速度和后部区间边界速度中的任一个的变化边界节点来计算所述车辆速度区间内的所述变化因子。所述变化因子计算步骤可以包括：速度确认步骤S31，所述速度确认步骤S31确认在所述感测步骤中感测的车辆速度；速度区间确认步骤S33，所述速度区间确认步骤S33根据在所述速度确认步骤中确认的所述车辆速度来确认对应的车辆速度区间；速度区间-对应变化节点设置步骤S35，所述速度区间-对应变化节点设置步骤S35根据与先前车辆速度对应的变化节点和针对在所述速度区间确认步骤S33中感测的所述对应的车辆速度区间的区间边界速度的后部区间边界速度的变化边界节点来设置对应的车辆速度的变化节点；以及变化因子计算步骤S37，所述变化因子计算步骤S37根据针对所述对应的车辆速度的设置变化节点来计算对应的变化因子。

在车辆声音发生器装置控制方法中，所述速度区间-对应变化节点设置步骤S35可以包括：先前变化节点确认步骤S351，所述先前变化节点确认步骤S351确认所述先前车辆速度的变化节点；区间边界变化节点确认步骤S353，所述区间边界变化节点确认步骤S353针对所述对应车辆速度区间的所述区间边界速度中的任一个确认变化边界节点；以及对应车辆速度变化节点计算步骤S355，所述对应车辆速度变化节点计算步骤S355根据所述先前变化节点和所述任一个区间边界变化节点针对当前的对应车辆速度计算变化节点。

在车辆声音发生器装置控制方法中，区间边界变化节点确认步骤S353可以包括：加速度确认步骤S3531，所述加速度确认步骤S3531根据先前步骤中的车辆速度(vt-1)和当前车辆速度(vt)计算车辆的当前加速度(at)；加速和减速确定步骤S3535，所述加速和减速确定步骤S3535确定当前车辆加速度(at)是否等于或大于0；以及后部区间边界变化节点设置步骤S3537，如果在所述加速和减速确定步骤S3535中确定所述当前车辆加速度等于或大于0，则所述后部区间边界变化节点设置步骤S3537将所述区间边界变化节点设置为针对所述对应车辆速度区间的所述区间边界速度的所述后部区间边界速度的变化节点。

在车辆声音发生器装置控制方法中，区间边界变化节点确认步骤S353还可以包括：前部区间边界变化节点设置步骤S3539，如果在所述加速和减速确定步骤S3535中确定当前车辆加速度小于0，则所述前部区间边界变化节点设置步骤S3539将所述区间边界变化节点设置为针对所述对应车辆速度区间的所述区间边界速度的所述前部区间边界速度的变化节点。

在车辆声音发生器装置控制方法中，在所述车辆是内燃机车辆的情况下，所述控制单元可以控制所述车辆声音发生器装置被开启并且将来自包括在所述车辆状态感测单元中的RPM传感器的信号与存储在所述存储单元中的预设值进行比较，以在所述车辆速度等于或大于0km/h时控制所述车辆声音发生器装置的开/关操作。

在车辆声音发生器装置控制方法中，在所述车辆是混合动力车辆的情况下，如果所述车辆速度等于或大于0km/h并且所述车辆模式不是内燃机模式，则所述控制单元可以控制所述车辆声音发生器装置被开启。

在车辆声音发生器装置控制方法中，如果所述车辆速度等于或大于0km/h或所述车辆模式是内燃机模式，则所述控制单元可以控制所述车辆声音发生器装置被关闭。在来自包括在所述车辆状态感测单元中的抑制传感器的变速器模式形成比存储在所述存储单元中的预设变速器模式的级数高的级数、来自包括在所述车辆状态感测单元中的车辆速度传感器的速度信号高于存储在所述存储单元中的预设速度、并且来自包括在所述车辆状态感测单元中的所述RPM传感器的信号小于存储在所述存储单元中的所述预设值的情况下，所述控制单元可以确定所述车辆在下坡上行驶，并且控制所述车辆声音发生器装置被开启。

在车辆声音发生器装置控制方法中，该方法还可以包括校正步骤S50，所述校正步骤S50允许所述控制单元将在所述控制和输出步骤中输出的声音输出信号与存储在所述存储单元中的基准声音输出信号进行比较，并且控制所述速度变化分布图。

在车辆声音发生器装置控制方法中，所述速度变化分布图可以包括在由区间划分车辆速度的情况下车辆速度区间的区间边界速度的变化边界节点的变化因子。所述校正步骤S50可以包括：输出感测步骤S51，所述输出感测步骤S51感测在所述控制和输出步骤中输出的所述声音输出信号；输出基准比较步骤S53，所述输出基准比较步骤S53将在所述输出感测步骤中获得的所述声音输出信号与所述基准声音输出信号进行比较；一致性确定步骤S55，所述一致性确定步骤S55确定所述声音输出信号是否与所述基准声音输出信号的标准一致；以及节点位置控制步骤S57，所述节点位置控制步骤S57使用存储在所述存储单元中的变化边界节点变化值在所述速度变化分布图上控制所述变化边界节点的位置。

本发明具有的有益效果在于：感测车辆的各种操作状态，并且根据所感测到的车辆操作状态或经由不同的回放方法中的可变音高或混合来回放各种操作声音，使得能够根据车辆的操作状态将更逼真的操作声音传输给驾驶员或行人，由此进一步确保行人的安全性，并且使驾驶员安全驾驶。

另外，考虑到车辆速度和在车辆速度进入超过预定速度范围的速度之后经过的时间来执行淡出功能，使得可以防止由于在实现淡出功能时速度的频繁变化而引起的不快或不安的感觉。

附图说明

从以下结合附图给出的本发明的优选实施方式的详细描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得明显，在附图中：

图1是示出根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置的构造的示意性框图；

图2是示出根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置中使用的速度变化分布图的示例的示意图；

图3是示出针对根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置中使用的速度变化分布图的示例的音高变化的变化因子计算过程的示意图；

图4是示出针对根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置中使用的速度变化分布图的示例的音高变化和声压变化的变化因子计算过程的示意图；

图5、图6、图7、图8和图9是示出根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置的控制过程以及内燃机引擎和环境友好车辆的应用控制示例的流程图；以及

图10和图11是示出根据本发明的实施方式的变型例的车辆声音发生器装置的控制过程的流程图。

具体实施方式

现在，在下文中将参照附图来详细地描述本发明的优选实施方式。应当注意，尽管在不同的附图中示出，但是在附图中相同的元件由相同的附图标记来表示。在下面的描述中，下文将避免对不必要地使本发明的主题模糊的已知功能和结构的详细描述。

根据本实施方式的环境友好车辆声音发生器装置是用于通过根据车辆的操作状态应用各种操作声音或回放方法来产生并向驾驶员或行人提供另一逼真且安全的虚拟操作声音的装置。车辆声音发生器装置包括车辆状态感测单元10、包括声源存储单元31和基准数据存储单元35的存储单元30、声源回放单元50、声源放大单元60、声音输出单元70以及控制单元20。

车辆状态感测单元10被配置成感测车辆的操作状态。由于可以根据经由车辆状态感测单元感测到的车辆的操作状态来产生各种操作声音，所以车辆状态感测单元优选地被配置成感测车辆的各种操作状态。例如，车辆状态感测单元10可以包括抑制开关(inhibitor switch)11、车辆速度传感器13、制动传感器15和RPM传感器17。

抑制开关11用于感测和输出车辆变速器的换档范围。车辆速度传感器13感测车辆的行驶速度。制动传感器15用于感测和输出制动踏板的位置，以经由驾驶员的制动踏板位置确认驾驶员的制动意图。RPM传感器17用于感测和输出引擎的引擎旋转速度。此外，车辆状态感测单元10可以包括车辆的启动按钮110、用于感测作为车辆的动力产生装置的电动马达的输出扭矩的扭矩传感器120、用于感测和输出加速踏板的位置以确认驾驶员是否使车辆加速的加速踏板位置传感器140、用于感测诸如混合动力汽车或电动汽车的环境友好车辆的电能的充电状态的电池传感器160、以及用于当在车辆中设置单独的充电连接器(未示出)时确认与充电连接器的连接的充电线缆连接传感器。除了这些元件之外，车辆状态感测单元10可以被配置成感测各种车辆操作状态，诸如，车辆的操作准备状态、电动马达的操作速度、车辆的行驶速度等。该车辆状态感测单元10可以被配置成经由单独的传感器等感测每个操作状态，并且可以经由这里感测到的操作状态来确定车辆速度、加速度等，并且可以使用感测到的操作状态产生更适合于当前操作状态的形式的操作声音。

存储单元30包括声源存储单元31。声源存储单元31被配置成以声源数据的形式存储可以根据车辆的操作状态输出的各种类型的操作声音。存储在声源存储单元31中的声源包括特定频带的声源。换句话说，声源存储单元31包括高频声源存储单元315、中频声源存储单元313和低频声源存储单元311。高频声源存储单元315、中频声源存储单元313和低频声源存储单元311中的每个已经在其中存储了对应频带的声源。在这种情况下，低频带被设置为大约小于1000Hz的频带，中频带被设置为在从大约1000Hz至小于3000Hz范围内的频带，并且高频带被设置为大约大于3000Hz的频带。可以根据设计规格来调整频带。

另外，虽然在本实施方式中没有示出，但是高频声源存储单元315、中频声源存储单元313和低频声源存储单元311中的每个可以根据每个行驶状态已经在其中存储了每个频带的声源。例如，可以通过频带在声源存储单元31中存储诸如车辆的引擎启动声音(即，当引擎启动时产生的引擎启动声音)、以及当车辆行驶时产生的行驶声音(具体地，当车辆以20km/h至30km/h的低速行驶时产生的引擎的轻加速行驶声音)、当引擎突然加速时产生的快速加速行驶声音、以及当车辆通过制动器的突然操作而突然停止时产生的突然制动行驶声音的操作声音。另外，可以根据在车辆状态感测单元中获得的制动操作状态和快速加速状态的确定来应用各种声源。在本实施方式中，在下文中将集中于利用每个频带的基本声源的情况进行描述。

本发明的存储单元30还包括基准数据存储单元35。基准数据存储单元35包括本发明的速度分布图的数据。速度分布图是图解针对根据车辆速度相对于根据存储在声源存储单元31中的每个频带的低频声源、中频声源和高频声源的声压和音高变化的变化因子而获得的映射数据。在图2中示出了速度分布图的示例，其中，X轴表示车辆速度，Y轴表示声压和/或音高的变化因子。在这种情况下，变化因子表示每个频带的基本声源的变化应用值。变化因子可以调整先前存储在基本声源(即，信号处理后的每个频带的基本声源)中的函数的形式。例如，可以以各种方式(诸如，将针对每个车辆速度计算的声压和音高的值以卷积或增量计算的形式应用于对应频带的声源)修改变化因子。另外，在图2中，每个声压和每个音高的变化因子以dB(A)和％的单位表示，但是可以以各种方式修改，诸如，根据所设计的预设信号处理方法以用于声压和音高的变化的比例的形式或以对应的增加的声压和音高为单位来应用。

此外，本发明的速度分布图以映射数据的形式被存储，但是可以作为根据预设速度区间进行线性化的数据来存储以采取使存储空间最小化的方法。也就是说，将具有针对预设速度区间的前部速度和后部速度的声压和音高的变化的变化因子的值的点定义为变化边界节点(nsv)，并且针对对应速度区间内的速度的变化因子可以经由在对应的速度区间之前和之后的变化边界节点(nsv)或针对在对应速度区间之前的先前速度和变化边界节点(即低速侧变化边界节点)或在对应速度区间之后的变化边界节点(即，高速侧变化边界节点)来计算。可以根据对应车辆处于加速状态还是减速状态来确定从对应速度区间之前的变化边界节点和对应速度区间之后的变化边界节点选择任一个变化边界节点。换句话说，在车辆状态感测单元包括加速度传感器的情况下，直接使用车辆的加速度值，或者在车辆状态感测单元仅包括车辆速度传感器的情况下，从先前状态的车辆速度和当前状态的车辆速度确认当前的加速状态或减速状态。基于该确认，如果车辆的当前状态是加速状态，则选择对应的速度区间的变化之后的边界节点作为对应的速度区间的变化边界节点，以计算当前状态的车辆速度的变化因子。如果车辆的当前状态是减速状态，则选择对应的速度区间的变化之前的边界节点作为对应的速度区间的变化边界节点，以计算当前状态的车辆速度的变化因子。因此，可以经由利用先前状态的变化节点插值来计算用于当前车辆速度的声压和音高的变化的变化因子。

另外，本发明的存储单元30还可以包括声音存储单元33。声音存储单元33可以以声源数据的形式存储诸如表示车辆的再充电开始状态的再充电开始声音、表示再充电完成状态的再充电完成声音以及诸如表示由于当需要再充电时充电线缆断开所引起的充电线缆连接的请求的再充电警告声音的单独警告声音、在语音指导消息中形成的语音声音等的声音。

为了控制存储在声源存储单元31中的声源，使用计算用于控制来自速度变化分布图的音高或声压的变化的变化因子的过程中所需的诸如预定插值的操作过程。

声源回放单元50由控制单元20的操作控制。声源回放单元50选择存储在声源存储单元31中的用于输出引擎声音的任一操作声音，并且计算与车辆速度对应的变化因子，以经由变化控制输出声源的声压和音高。本发明的声源回放单元50包括声源控制单元55，并且如有必要，可以包括用于比较和组合复杂声源的声源混合单元51和声源比较单元53。

声源控制单元55包括音高控制单元551和声压控制单元553。音高控制单元551和声压控制单元553经由使用由控制单元20和运算单元40根据存储在存储单元30的基准数据存储单元35中的速度变化分布图计算出的变化因子控制音高变化或声压变化来控制对应频带的声源。在声源回放单元50中执行的声压和/或音高的控制根据车辆经由速度分布图的加速状态或减速状态而改变，而不是以一对一的方式输出声源从而与车辆速度对应的方法。因此，当执行插值过程以根据加速状态或减速状态计算对应速度的变化节点时，在插值之前和插值之后选择变化节点时执行根据车辆速度的变量选择，从而可以及时反映根据车辆速度的变化(即，加速度或减速度的变化)，并且从而可以提供模仿内燃机的更真实的引擎输出声音的虚拟声音。

另外，如上所述，在声源回放单元50还包括声源混合单元51和声源比较单元53的情况下，该声源回放单元50可以对多个声源执行比较和混合操作，并将所比较并混合的声源传输到控制单元20或声音输出单元70。换句话说，可以选择根据多个频带变化控制的多个声源以使用声源混合单元51通过应用针对根据每个频带形成的操作声音计算的变化因子混合并输出该多个声源。

另外，虽然在本实施方式中没有明确地描述，但是可以通过声源比较单元和/或声源混合单元以当以大于预定速度的速度驾驶车辆时逐渐减小操作声音的音量的淡出方法或者以当车辆在停止状态下启动时逐渐增加操作声音的音量以自然地表达声源的淡入方法(fade-in method)来回放声源。此外，以输出快速加速或紧急制动的声源的方法将基本低频声源形成为基本操作声音。在快速加速驾驶声音的情况下，表示强加速状态的声源通过扩展频率变化的范围而被混合，并且在紧急制动驾驶声音的情况下，车辆的减速状态可以通过使用随着车辆速度减小在从高频域移动到低频域时也减小音量的声源来表示，使得行人或驾驶员可以识别突然制动状态和快速加速状态。

声源放大单元60被配置成接收从声源回放单元50输出的声源，生成比从声源回放单元50输出的声源的能量分量大的能量分量，以经由声音输出单元70将声源传输给驾驶员或行人，并且将大能量分量的声音输出到外部。

声音输出单元70是用于输出由声源回放单元50回放的操作声音的设备，并且如图1所示，该声音输出单元70可以被配置有：外部输出单元71，其用于将操作声音输出到车辆的外部以被传输给行人；以及内部输出单元73，其用于将操作声音输出到车辆的内部以被传输给驾驶员。可以根据由控制单元20回放和控制的操作声音来选择外部输出单元71和内部输出单元73中的任一个或二者，以输出操作声音。外部输出单元71可以被安装成布置在车辆的引擎罩内部，以将与当前车辆操作状态相关的操作声音传输到驾驶员或位于车辆的前方或旁边的行人，并且内部输出单元73可以被单独地安装在车辆内部以将操作声音传输到车辆的内部空间中，以向驾驶员传输与当前车辆操作状态相关的操作声音。

控制单元20接收由车辆状态感测单元10感测的各种感测信号，控制声源回放单元50的操作以根据接收到的感测信号以不同的回放方法回放不同种类的操作声音，并且通常控制整个系统的操作状态。在这一点上，控制单元20被配置成经由诸如CAN通信单元(未示出)的车辆通信元件从车辆状态感测单元10接收感测信号。

根据这种配置，由于根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置感测车辆的各种操作状态，并且以各种方式输出适合于对应操作状态的形式的操作声音，因此使得行人可以识别车辆状态，由此进一步确保行人的安全，并且驾驶员可以进一步正确地识别车辆的当前操作状态，由此以更方便和安全的方式保持驾驶员的驾驶状况。

另一方面，根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置可以进一步被设置有单独的操作开关(未示出)，并且所述操作开关(未示出)可以被配置成由用户操纵以执行开启/关闭操作。根据操作开关的开启/关闭信号，控制单元20可以控制声源回放单元50的操作以开启或关闭声源回放单元50的操作状态。

也就是说，操作开关被配置成通过将操作开关安装在车辆内部使用户能够开启或关闭其操作，使得用户可以开启或关闭声源回放单元600的操作。例如，如果用户期望在非常平静的状态下享受驾驶，则用户可以将操作开关操纵为关闭状态，以便不回放并输出根据车辆操作状态而产生的操作声音。

在下文中，将参照附图描述根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置的控制过程S1(即，操作过程)。首先，执行提供根据本发明的实施方式的车辆声音发生器装置的提供步骤S10，并且通过上述描述来替代对环境友好车辆声音发生器装置的描述，以避免重复描述。

此后，控制单元20执行允许车辆状态感测单元10感测与当前车辆状态有关的信息并从车辆状态感测单元10接收感测到的车辆状态信息的感测步骤S20。在感测步骤S20中感测的车辆状态信息可以被存储在存储单元30中。在本实施方式中使用的车辆状态信息是车辆速度。控制单元20和运算单元40执行变化因子计算步骤S30，该变化因子计算步骤S30使用由车辆速度传感器13感测的车辆速度信息和存储在存储单元30的基准数据存储单元35中的速度变化分布图来算术地计算与当前车辆行驶速度对应的变化因子(SFp，SFv)。基准符号SFp表示音高的变化因子，并且基准符号SFv表示音量(即，声压)的变化因子。

变化因子计算步骤S30包括速度确认步骤S31、速度区间确认步骤S33、速度区间-对应变化节点设置步骤S35和变化因子计算步骤S37。

在速度确认步骤S31中，控制单元20确认在感测步骤中感测的车辆速度。也就是说，控制单元20通过使用车辆速度的数据信息来确认存储在基准数据存储单元35中的当前车辆速度和基准数据，该车辆速度的数据信息由车辆状态感测单元10的车辆速度传感器13来感测并且然后经由控制单元20存储在存储单元30中。

此后，控制单元20执行速度区间确认步骤S33，在该步骤中，控制单元20将在速度确认步骤S31中确认的当前车辆行驶速度与关于速度区间的信息进行比较，并且确认速度区间，当前车辆行驶速度与该速度区间对应。

随后，控制单元20执行速度区间-对应变化节点设置步骤S35，在该步骤中，控制单元20根据与在先前状态(即，先前步骤)下获得的先前车辆速度对应的变化节点(nsvp)和针对在速度区间确认步骤S33中感测的对应车辆速度区间的区间边界速度的任一个区间边界速度的变化边界节点(nsvl或nsvf)，为对应的车辆速度设置变化节点。换句话说，控制单元20针对速度区间-对应变化节点设置步骤S35中的对应的车辆速度区间的任一个区间边界速度设置先前变化节点(nsvp)和变化边界节点(nsv1或nsvf)。先前变化节点(nsvp)表示相对于在先前步骤中获得的车辆速度获得的变化节点，并且变化边界节点(nsv1或nsvf)表示针对前速度和后速度(vl,vf)中的任一个速度的变化节点，所述前速度和后速度(vl,vf)表示在预设车辆速度区间中当前车辆行驶速度所属的车辆速度区间的区间边界。这里，经由基于车辆加速度选择方法来确定是否为区间边界速度的任何速度选择变化节点。

换句话说，如图所示，速度区间-对应变化节点设置步骤S35包括先前变化节点确认步骤S351、区间边界变化节点确认步骤S353和对应的车辆速度变化节点计算步骤S355。

在先前变化节点确认步骤S351中，控制单元20确认先前车辆速度的变化节点。在区间边界变化节点确认步骤S353中，控制单元20针对对应车辆速度区间的区间边界速度中的任一个区间边界速度(vl或vf)确认变化边界节点(nsv1或nsvf)。在对应的车辆速度变化节点计算步骤S355中，控制单元20根据先前的变化节点和任一个区间边界变化节点(nsv1或nsvf)针对当前对应的车辆速度计算变化节点(nsv)。

在这种情况下，区间边界变化节点确认步骤S353可以按各种方式执行，但是可以按图中所示的方式来执行。换句话说，区间边界变化节点确认步骤S353包括加速度确认步骤S3531、加速和减速确定步骤S3535、后部区间边界变化节点设置步骤S3537和前部区间边界变化节点设置步骤S3539。

首先，控制单元20执行加速度确认步骤S3531，在该步骤中，控制单元20确认车辆的加速度。换句话说，控制单元20根据先前步骤中的车辆速度(vt-1)和当前车辆速度(vt)计算车辆的当前加速度(at)，并且可以以各种方式使用该计算方法(诸如，使用先前步骤中车辆速度(vt-2))，以便防止频繁波动。另外，显然，在使用车辆加速度传感器的情况下，如果需要，可以利用直接感测的加速度信号。

此后，控制单元20执行加速和减速确定步骤S3535，在该步骤中，控制单元20使用在步骤S3531中获得的当前加速度确定当前车辆行驶状态是加速状态(或恒速行驶状态)还是减速状态。也就是说，控制单元20确定当前车辆加速度(at)是否等于或小于0。

如果控制单元20在步骤S3535中确定当前加速度(at)等于或大于0，则程序前进到后部区间边界变化节点设置步骤S3537。相反，如果控制单元20在步骤S3535中确定当前加速度(at)小于0，则控制单元20执行前部区间边界变化节点设置步骤S3539。在后部区间边界变化节点设置步骤S3537中，在加速和减速确定步骤中确定当前加速度等于或大于0(即，当前车辆速度是加速状态)之后，控制单元20针对对应车辆速度区间的区间边界速度的后部区间边界速度将区间边界变化节点设置为变化节点。在前部区间边界变化节点设置步骤S3539中，在加速和减速确定步骤中确定当前加速度小于0(即，当前车辆速度是减速状态)之后，控制单元20针对对应车辆速度区间的区间边界速度的前部区间边界速度将区间边界变化节点设置为变化节点。

换句话说，下文将参照附图描述当前车辆速度状态是加速状态的情况的示例。首先，在初始状态(即，车辆停止的状态)下，由附图标记A表示的变化节点可以作为初始值被存储在存储单元30的基准数据存储单元35中。此外，速度变化分布图将速度区间设置为0-10km/h、10-20km/h、20-30km/h和30-40km/h，并且速度区间的变化边界节点在附图中由点●来指示。

首先，将集中描述音高变化因子，但是对于声压变化因子也应用相同的方法。

确认当t＝t1时获得的车辆速度的速度区间(数据#1)，并且确认相应速度区间的区间边界速度(v1＝0km/h，vf＝10km/h)。如果t＝t0，则车辆处于停止状态，并且随后，经由开始驾驶确认车辆处于加速状态，使得控制单元20将后部区间边界变化节点B(即，与后部区间边界速度对应的变化节点)设置为对应的区间边界变化节点(nsvf)，并且从区间边界变化节点(nsvf)计算将变化节点A和区间边界变化节点B互连的区段上的变化节点A+1。换句话说，当t＝t1时，控制单元20和运算单元40经由插值而导出变化节点A+1。如果t＝t2，则可以经由针对所获得的车辆速度的速度区间(数据#2)的除了用于先前车辆速度的先前变化节点(A+1)以外的相同过程来根据变化节点A+1和区间边界变化节点B设置变化节点A+2。

另一方面，确认当t＝t3时获得的车辆速度的速度区间(数据#3)，并且确认相应速度区间的区间边界速度(v1＝10km/h，vf＝20km/h)。如果t＝t3，则车辆处于行驶状态，并且随后，通过开始驾驶确认车辆处于加速状态，使得控制单元20将后部区间边界变化节点C(即，与后部区间边界速度对应的变化节点)设置为对应的区间边界变化节点(nsvf)，并且从区间边界变化节点(nsvf)得到将先前变化节点A+2和区间边界变化节点C互连的区段上的新的变化节点B'。

换句话说，提供特定速度区间的变化节点数据，而不对车辆速度应用常规的一对一映射方法，并且经由插值根据先前变化节点和对应区间边界变化节点应用新的变化节点计算方法，使得控制单元20可以经由接近于被执行了音高或声压的控制的更逼真的声音的声源而输出接近真实声音的声音。

换句话说，例如，当假定可以以最大大约10ms的单位接收感测到车辆速度的时段时，在执行变化以跟随存储在基准数据存储单元35中的变化节点直到车辆速度达到40km/h的情况下，总共大约400次的数据收集是必须的，这需要物理上4秒的时间，并且在本实施方式中，这被设置为典型的驾驶员开始缓慢地驾驶的正常状态。然而，如果驾驶员进行快速加速并达到40km/h的时间被缩短到正常状态的1/10，则速度数据的间隔增加，并且截止到车辆速度达到40km/h时输入的数据的数量显著降低。本发明采用如下方法：相对于所输入的数据(即，车辆速度信息)划分相应车辆速度所属的速度区间、提供与所划分的速度区间对应的诸如拐点的变化节点以及经由插值计算变化节点，以便使用速度变化图和能够导出根据车辆速度而变化的变化图的操作处理，由此能够实现反映车辆的快速加速和紧急制动的可变声压和音高变化，而不是简单的一对一映射变化图，并且因此提高了模仿真实引擎声音以便被传输给驾驶员和行人的虚拟操作声音的质量。

计算这种变化因子，并且然后，控制单元20使用在变化因子计算步骤S30中计算出的变化因子(SF；SFp,SFv)控制声源回放单元的声源控制单元55所需的频带的操作声音的声源的声压或音高，以应用于声音输出单元70，以便执行预定的声音输出过程，使得行人和/或驾驶员可以通过唤醒驾驶员注意来识别车辆行驶状态。

这种车辆声音发生器装置控制方法S1可以被应用于常规内燃机车辆和诸如电动车辆或混合动力车辆的环境友好车辆。换句话说，如图所示，车辆声音发生器装置控制方法S1可以包括用于控制内燃机车辆的内燃机车辆声音控制方法SEO。也就是说，在内燃机车辆形成行驶状态的情况下，执行车辆声音发生器装置控制方法S1，并且然后控制单元20确定由车辆状态感测单元的RPM传感器感测的RPM是否等于或大于存储在存储单元中的预设值(SE1)。如果确定感测到的RPM等于或大于预设值，则控制单元20确定行人可以识别车辆速度，并且进行停止执行车辆声音发生器装置控制方法的声音控制关闭步骤(SE2)。相反，如果确定感测到的RPM小于预设值，则控制单元20确定需要对行人的识别的补充，并且保持执行车辆声音发生器装置控制方法S1。

另外，车辆声音发生器装置控制方法S1可以被应用于常规内燃机车辆和诸如电动汽车或混合动力车辆的环境友好车辆。车辆声音发生器装置控制方法S1可以包括用于控制环境友好车辆的环境友好声音控制方法SHO。换句话说，在环境友好车辆形成行驶状态的情况下，控制单元20确定引擎模式是内燃机模式还是电池驱动模式(SH1)。如果确定引擎模式是电池驱动模式，则控制单元20执行关于自动执行车辆声音发生器装置控制方法S1的步骤的声音控制。相反，如果确定引擎模式不是电池驱动模式，则控制单元20进行停止执行车辆声音发生器装置控制方法S1的声音控制关闭步骤，并且将车辆的变速器档值、车辆速度和车辆RPM与存储在存储单元中的预设值进行比较。例如，如果变速器档值等于或大于预设档值，车辆速度等于或大于5km/h，并且RPM小于预设RPM值，则控制单元20确定环境友好车辆在下坡上行驶，并且执行关于执行车辆声音发生器装置控制方法S1的步骤的声音控制。相反，如果环境友好车辆不满足以下条件中的至少一个：变速器档值等于或大于预设档值，车辆速度等于或大于5km/h，并且RPM小于预设RPM值，则控制单元20确定环境友好车辆没有在下坡上行驶，并且允许控制流进行到声音控制关闭步骤，以引导车辆声音发生器装置控制方法S1的关闭状态。

另外，本发明的车辆声音发生器装置控制方法还可以包括在控制和输出步骤S40之后校正规律地提供给速度变化分布图的变化节点的位置的校正步骤S50。换句话说，在校正步骤S50中，控制单元20可以将在控制和输出步骤S40中输出的声音输出信号与存储在存储单元30的基准数据存储单元35中的基准声音输出信号进行比较，并且控制速度变化分布图。

校正步骤S50包括输出感测步骤S51、输出基准比较步骤S53、一致性确定步骤S55和节点位置控制步骤S57。

首先，在输出感测步骤(S51)中，控制单元20感测在控制和输出步骤S40中输出的声音输出信号，并且在输出基准比较步骤S53中，控制单元20将在输出感测步骤中获得的声音输出信号与基准声音输出信号进行比较。

此后，控制单元20执行一致性确定步骤S55，在该步骤中，控制单元确定声音输出信号是否与存储在基准数据存储单元35中的基准声音输出信号的标准一致。确定声音输出信号是否与基准声音输出信号的标准一致的方法可以在将施加到声音输出单元的信号与基准声音输出信号进行比较、并且确定一致性(诸如，采用转换施加到声音输出单元的声音，计算虚拟输出的声音的声压/音高或声谱，以及将指示虚拟输出声音的信号与指示允许行人识别的最佳状态的基准声音输出信号进行比较以便确定一致性的方法)的范围内以各种方式修改。

随后，控制单元20执行节点位置控制步骤S57，在该步骤中，如果在一致性确定步骤S55中确定声音输出信号与基准声音输出信号的标准不一致，则控制单元20在速度变化分布图上的预设方向上使用存储在存储单元中的变化边界节点变化值控制作为分配给区间边界速度的变化节点的变化边界节点的位置。

例如，如果确定音高的变化宽度过大，则控制单元20可以在速度变化分布图上将作为分配给速度区间的变化节点的变化边界节点的位置向下变化预设宽度。

可以经由这种校正过程以适合于唤醒行人注意的方式来实现声源的控制。

尽管已经结合附图中所示的示例性实施方式描述了本发明，但是它们仅是说明性的，并且本发明不限于这些实施方式。本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对实施方式进行各种等同的修改和变化。换句话说，本发明可以以各种方式被修改，例如，排除在包括执行淡出功能的处理的范围内的初始化步骤。

因此，提供在此公开的实施方式是为了描述本发明的技术精神，但是本发明的范围不受实施方式的限制。本发明的真正技术范围应当由所附权利要求的技术方案来限定，并且在其等同范围内的所有技术精神应当被解释为落入本发明的范围内。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0154017的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

Claims (12)

1.一种车辆声音发生器装置，所述车辆声音发生器装置包括：

车辆状态感测单元，该车辆状态感测单元用于感测车辆的操作状态；

存储单元，该存储单元包括声源存储单元和基准数据存储单元，所述声源存储单元用于存储能够根据所述车辆的所述操作状态以声源数据的形式输出的多个操作声音，所述基准数据存储单元用于存储包括变化因子的速度变化分布图，所述变化因子控制每个操作声音相对于所述车辆速度的声压或音高；

声源回放单元，该声源回放单元用于选择存储在所述声源存储单元中的所述操作声音中的至少一个，并且回放从所述声源存储单元输出的所选择的声源；

声源放大单元，该声源放大单元用于放大由所述声源回放单元回放的所述操作声音；

声音输出单元，该声音输出单元用于输出由所述声源放大单元放大的所述操作声音；以及

控制单元，该控制单元用于从所述车辆状态感测单元接收感测信号并且控制所述声源回放单元的操作，从而以根据所接收的感测信号控制和改变所述操作声音的方式按不同的回放方法回放所述操作声音，

其中，所述车辆状态感测单元感测车辆速度，并且

其中，所述控制单元根据所述速度变化分布图计算对应变化因子以与所述车辆速度对应，并且控制和输出所述操作声音的所述声压或所述音高。

2.根据权利要求1所述的车辆声音发生器装置，其中，所述速度变化分布图以包括在由区间划分车辆速度的情况下针对车辆速度区间的区间边界速度的变化边界节点的变化因子的方式包括相对于所述车辆速度控制每个操作声音的所述声压或所述音高的所述变化因子，

其中，根据在所述速度变化分布图上具有先前步骤中的所述车辆速度的变化因子的先前变化节点、以及针对对应的车辆速度区间的前部区间边界速度和后部区间边界速度中的任一个的变化边界节点来计算所述车辆速度区间内的所述变化因子。

3.一种用于控制车辆声音发生器装置的方法，所述方法包括以下步骤：

提供步骤，所述提供步骤提供根据权利要求1所述的车辆声音发生器装置；

感测步骤，所述感测步骤感测车辆速度；

变化因子计算步骤，所述变化因子计算步骤根据在所述感测步骤中感测的车辆速度和存储在存储单元的基准数据存储单元中的速度变化分布图来计算与车辆速度对应的变化因子；以及

控制和输出步骤，所述控制和输出步骤经由声音输出单元输出通过根据操作声音和来自在所述变化因子计算步骤中计算出的所述变化因子的所述车辆速度进行所述变化控制而获得的操作声音。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述速度变化分布图以包括在由区间划分车辆速度的情况下针对所述车辆速度区间的区间边界速度的变化边界节点的变化因子的方式包括相对于所述车辆速度控制每个操作声音的所述声压或所述音高的所述变化因子，

其中，根据在所述速度变化分布图上具有先前步骤中的所述车辆速度的变化因子的先前变化节点、以及针对对应的车辆速度区间的前部区间边界速度和后部区间边界速度中的任一个的变化边界节点来计算所述车辆速度区间内的所述变化因子，

其中，所述变化因子计算步骤包括以下步骤：

速度确认步骤S31，所述速度确认步骤S31确认在所述感测步骤中感测的车辆速度；

速度区间确认步骤S33，所述速度区间确认步骤S33根据在所述速度确认步骤中确认的所述车辆速度来确认对应的车辆速度区间；

速度区间-对应变化节点设置步骤S35，所述速度区间-对应变化节点设置步骤S35根据与先前车辆速度对应的变化节点和针对在所述速度区间确认步骤S33中感测的所述对应的车辆速度区间的区间边界速度的后部区间边界速度的变化边界节点来设置对应的车辆速度的变化节点；以及

变化因子计算步骤S37，所述变化因子计算步骤S37根据针对所述对应的车辆速度的设置变化节点来计算对应的变化因子。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述速度区间-对应变化节点设置步骤S35包括以下步骤：

先前变化节点确认步骤S351，所述先前变化节点确认步骤S351确认所述先前车辆速度的变化节点；

区间边界变化节点确认步骤S353，所述区间边界变化节点确认步骤S353针对所述对应车辆速度区间的所述区间边界速度中的任一个确认变化边界节点；以及

对应车辆速度变化节点计算步骤S355，所述对应车辆速度变化节点计算步骤S355根据所述先前变化节点和所述任一个区间边界变化节点针对当前的对应车辆速度计算变化节点。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述区间边界变化节点确认步骤S353包括以下步骤：

加速度确认步骤S3531，所述加速度确认步骤S3531根据先前步骤中的车辆速度(vt-1)和当前车辆速度(vt)计算车辆的当前加速度(at)；

加速和减速确定步骤S3535，所述加速和减速确定步骤S3535确定当前车辆加速度(at)是否等于或大于0；以及

后部区间边界变化节点设置步骤S3537，如果在所述加速和减速确定步骤S3535中确定所述当前车辆加速度等于或大于0，则所述后部区间边界变化节点设置步骤S3537将所述区间边界变化节点设置为针对所述对应车辆速度区间的所述区间边界速度的所述后部区间边界速度的变化节点。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述区间边界变化节点确认步骤S353还包括以下步骤：

前部区间边界变化节点设置步骤S3539，如果在所述加速和减速确定步骤S3535中确定当前车辆加速度小于0，则所述前部区间边界变化节点设置步骤S3539将所述区间边界变化节点设置为针对所述对应车辆速度区间的所述区间边界速度的所述前部区间边界速度的变化节点。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述车辆是内燃机车辆的情况下，所述控制单元控制所述车辆声音发生器装置被开启并且将来自包括在所述车辆状态感测单元中的RPM传感器的信号与存储在所述存储单元中的预设值进行比较，以在所述车辆速度等于或大于0km/h时控制所述车辆声音发生器装置的开/关操作。

9.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述车辆是混合动力车辆的情况下，如果所述车辆速度等于或大于0km/h并且所述车辆模式不是内燃机模式，则所述控制单元控制所述车辆声音发生器装置被开启。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，如果所述车辆速度等于或大于0km/h或者所述车辆模式是内燃机模式，则所述控制单元控制所述车辆声音发生器装置被关闭，并且

其中，在来自包括在所述车辆状态感测单元中的抑制传感器的变速器模式形成比存储在所述存储单元中的预设变速器模式的级数高的级数、来自包括在所述车辆状态感测单元中的车辆速度传感器的速度信号高于存储在所述存储单元中的预设速度、并且来自包括在所述车辆状态感测单元中的RPM传感器的信号小于存储在所述存储单元中的所述预设值的情况下，所述控制单元确定所述车辆在下坡上行驶，并且控制所述车辆声音发生器装置被开启。

11.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括校正步骤S50，所述校正步骤S50允许所述控制单元将在所述控制和输出步骤中输出的声音输出信号与存储在所述存储单元中的基准声音输出信号进行比较，并且控制所述速度变化分布图。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述速度变化分布图包括在由区间划分车辆速度的情况下车辆速度区间的区间边界速度的变化边界节点的变化因子，并且

其中，所述校正步骤S50包括以下步骤：

输出感测步骤S51，所述输出感测步骤S51感测在所述控制和输出步骤中输出的所述声音输出信号；

输出基准比较步骤S53，所述输出基准比较步骤S53将在所述输出感测步骤中获得的所述声音输出信号与所述基准声音输出信号进行比较；

一致性确定步骤S55，所述一致性确定步骤S55确定所述声音输出信号是否与所述基准声音输出信号的标准一致；以及

节点位置控制步骤S57，所述节点位置控制步骤S57使用存储在所述存储单元中的变化边界节点变化值在所述速度变化分布图上控制所述变化边界节点的位置。