DE112017006946B4

DE112017006946B4 - Maschinenklangsteuerungsvorrichtung, maschinenklangsteuerungsverfahren und maschinenklangsteuerungsprogramm

Info

Publication number: DE112017006946B4
Application number: DE112017006946.7T
Authority: DE
Inventors: Atsuyoshi Yano
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2022-03-31
Anticipated expiration: 2037-03-04
Also published as: US20200001784A1; DE112017006946T5; US10717387B2; JPWO2018158949A1; CN110337690B; WO2018158949A1; CN110337690A; JP6570787B2

Abstract

Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3), um eine Klangausgabeeinheit (80) zu veranlassen, einen Steuerklang in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Kraftfahrzeugs auszugeben, der den Maschinenklang des Kraftfahrzeugs beeinflusst, wobei die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3) Folgendes umfasst:einen Zielmaschinenklangeinsteller (42), welcher zum Einstellen von Benutzereinstellpunktinformationen auf einer Grundlage eines Benutzerbefehls in Übereinstimmung mit einer durch einen Benutzer an einer Betriebseinheit (10) durchgeführten Eingabeoperation, wobei die Benutzereinstellpunktinformationen angegebene Koordinaten, die eine von mehreren Zellen anzeigen, erhalten durch Teilen eines durch ein Koordinatensystem repräsentierten Fahrzustandsraums mit mehreren Parametern, die den Fahrzustand als Koordinatenachsen anzeigen, und spektrale Informationen eines Zielmaschinenklangs umfassen an der Zelle, die durch die angegebenen Koordinaten angezeigt wird, eingerichtet ist;einen Fahrszenenregionseinsteller (43), welcher zum Einstellen von Fahrszenenregionsinformationen, die eine Fahrszenenregion im Fahrzustandsraum anzeigen, auf einer Grundlage des Benutzerbefehls eingerichtet ist;einen ersten Interpolationsprozessor (44), welcher zum Durchführen eines ersten Interpolationsprozesses zum Berechnen von spektralen Informationen eines Maschinenklangs für jede von einer oder mehreren ersten Interpolationszielzellen, die eine oder mehrere Zellen der mehreren Zellen sind, für die die Benutzereinstellpunktinformationen nicht eingestellt sind, auf einer Grundlage der Benutzereinstellpunktinformationen und der Fahrszenenregionsinformationen, und Erzeugen einer Maschinenklangeinstellungsabbildung, umfassend spektrale Informationen eines Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen, aus den Benutzereinstellpunktinformationen und ersten Interpolationsinformationen, die durch den ersten Interpolationsprozess erhalten werden, eingerichtet ist;einen Parameterumwandlungsprozessor (45), welcher zum Ausgeben eines Maschinenklangsteuerungsparameters basierend auf der Maschinenklangeinstellungsabbildung eingerichtet ist;eine Maschinenklangsteuerung (50), welche eingerichtet ist, die Klangausgabeeinheit (80) zu veranlassen, den Steuerklang basierend auf dem Maschinenklangsteuerungsparameter auszugeben:wobei der erste Interpolationsprozessor (44) eingerichtet ist,den Maschinenklang für jede der ersten Interpolationszielzellen durch Verwenden eines ersten arithmetischen Ausdrucks zu berechnen, sodass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist; und,wenn eine Zelle, die zu der Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist, den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle durch Verwenden eines zweiten arithmetischen Ausdrucks zu berechnen, sodass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist, und die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle größer ist, als wenn keine Zelle, die zur Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschinenklangsteuerungsvorrichtung und ein Maschinenklangsteuerungsverfahren, um eine Klangausgabeeinheit zu veranlassen, einen Steuerklang in Abhängigkeit von einem Fahrzustand auszugeben, der den Maschinenklang eines Kraftfahrzeugs beeinflusst, und ein Maschinenklangsteuerungsprogramm, das einen Computer veranlasst, das Maschinenklangsteuerungsverfahren durchzuführen.
Stand der Technik
Es besteht ein Wunsch, Maschinenklang (Auspuffklang) während des Fahrens mit einem Kraftfahrzeug zu genießen. Patentliteratur 1 schlägt eine Technik zum Ausgeben, aus einem Lautsprecher in einem Kraftfahrzeug, eines Pseudomaschinenklangs (Pseudoauspuffklang) entsprechend einem Wunsch eines Fahrers des Kraftfahrzeugs vor, dabei dem Fahrer ein Beschleunigungsgefühl bietend.
Außerdem schlägt Patentliteratur 2 eine Technik aus Aufteilen des Maschinenfahrzustands in mehrere Bereiche mit einer Fahrpedalposition und einer Maschinendrehzahl eines Kraftfahrzeugs als Parameter, Speichern, als digitale Daten (Klangquelldaten), eines tatsächlichen Maschinenklangs, aufgezeichnet in dem Zustand im Wesentlichen in einer Mitte von jedem der mehreren Bereiche, und Bereitstellen der Maschinenklänge der gespeicherten digitalen Daten für einen Innenraum des Kraftfahrzeugs vor.
Außerdem schlägt Patentliteratur 3 ein Pseudoklangbereitstellungssystem vor, umfassend Speichermittel zum Speichern einer Klangquelle und von Effektdaten, die die Klangquelle beeinflussen, Erzeugungsmittel zum Erzeugen von PseudoMaschinenklangdaten durch Anwenden eines Effekts, basierend auf den Effektdaten entsprechend den Fahrzustandsdaten, auf die Klangquelle, und Reproduktionsmittel zum Ausgeben eines Maschinenklangs basierend auf den erzeugten Daten.
Patentliteratur 4 beschreibt ein Verfahren zur Simulation von Maschinengeräuschen, insbesondere von Fahrzeuggeräuschen, die sich in der Realität in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern verändern, die in der Realität jeweils Werte aus realen Parameterwertebereichenannehmen können, mit den folgenden Schritten: 1) Aufzeichnung einer begrenzten Anzahl von Stichproben mindestens eines Originalgeräusches bei unterschiedlichen diskreten Parameterwerten und/oder Parameterwertekombinationen, 2) Digitales Speichern der Stichproben in Zuordnung zu den bei ihrer Aufzeichnung vorliegenden Parameterwerten oder Parameterwertekombinationen, 3) Erzeugung von Geräuschen für vorgegebene Parameterwerte oder Parameterwertekombinationen, die außerhalb der realen Parameterwertebereiche und/oder zwischen den diskreten Parameterwerten oder Parameterwertekombinationen liegen können, durch zeitkontinuierliche, bewertete Kombination von ausgewählten Stichproben, deren Parameterwerte oder Parameterwertekombinationen den vorgegebenen Parameterwerten oder Parameterwertekombinationen benachbart sind, wobei die zeitkontinuierliche Bewertung eine Funktion der Differenz zwischen den Parameterwerten oder Parameterwertekombinationen der ausgewählten Stichproben des Originalgeräusches und den vorgegebenen Parameterwerten oder Parameterwertekombinationen ist, wobei zumindest einige der ausgewählten Stichproben vor der Kombination in Abhängigkeit von den vorgegebenen Parameterwerten oder Parameterwertekombinationen einer zeitkontinuierlichen Bearbeitung nach einer odermehreren der Methoden Schleifenbildung, Änderung der Abtastfrequenz, Änderung der Amplitude und Beaufschlagung mit einem Frequenzgang unterworfen werden.
Patentliteratur 5 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen einer Fahrzeugschallschrift.
Patentliteratur 6 beschreibt eine Schallerzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die konfiguriert ist, um ein Luftansauggeräusch eines Motors eines Fahrzeugs an einen Insassen innerhalb des Fahrzeugs zu übertragen.
Patentliteratur 7 beschreibt ein Verfahren zur Beeinflussung eines Klangmusters einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern mittels Erzeugung zumindest einer Verstimmung einer Verbrennung wenigstens eines Zylinders gegenüber ein oder mehreren Verbrennungen der anderen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine.
Zitierliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP H01 - 140 199 A (Ansprüche und 1 und 2)
Patentliteratur 2: JP 2000 - 10 576 A (Zusammenfassung und 1-4)
Patentliteratur 3: JP 2015 - 82 029 A (Zusammenfassung und 4 und 5)
Patentliteratur 4: DE 197 26 271 A1
Patentliteratur 5: US 2009 / 0 134 983 A1
Patentliteratur 6: US 2013 / 0 230 185 A1
Patentliteratur 7: DE 10 2009 030 820 A1

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn allerdings Klangquelldaten unter Verwendung der in Patentliteratur 1 und 2 beschriebenen Techniken erfasst werden, ist es notwendig, Klangquelldaten für eine sehr große Anzahl von Fahrzuständen (z. B. Zuständen, die durch die Kombination aus einer Fahrpedalposition und einer Maschinendrehzahl bestimmt werden) zu erfassen (Klang einer tatsächlichen Maschine aufzuzeichnen), und daher sind erhebliche Zeit und Aufwand erforderlich.
Wenn außerdem, in dem in Patentliteratur 3 beschriebenen System, Einstellungen von Effekten erschöpfend für eine große Anzahl von Fahrzuständen durchgeführt werden, um natürlichere Effekte für den Pseudomaschinenklang bereitzustellen, sind erhebliche Zeit und Aufwand erforderlich.
Andererseits führt, in den in Patentliteratur 1 bis 3 beschriebenen Techniken, Verringern der Anzahl von Stücken von Klangquelldaten oder der Anzahl von eingestellten Effekten zu einer Situation, in der sich der Pseudomaschinenklang diskret ändert, dadurch die Qualität des Pseudomaschinenklangs verschlechternd.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die genannten Probleme zu lösen, und es wird beabsichtigt, eine Maschinenklangsteuerungsvorrichtung, die den Aufwand für einen Benutzer im Betrieb beim Einstellen von Maschinenklängen verringern kann und die Maschinenklang mit hoher Qualität bereitstellen kann, und ein Maschinenklangsteuerungsverfahren und ein Maschinenklangsteuerungsprogramm, das den Aufwand für einen Benutzer im Betrieb beim Einstellen von Maschinenklängen verringern kann und das es möglich macht, Maschinenklang mit hoher Qualität zu bieten, bereitzustellen.
Lösung für das Problem
Eine Maschinenklangsteuerungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Maschinenklangsteuerungsvorrichtung, um eine Klangausgabeeinheit zu veranlassen, einen Steuerklang in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Kraftfahrzeugs auszugeben, der den Maschinenklang des Kraftfahrzeugs beeinflusst, wobei die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung Folgendes umfasst: einen Zielmaschinenklangeinsteller, welcher zum Einstellen von Benutzereinstellpunktinformationen auf einer Grundlage eines Benutzerbefehls in Übereinstimmung mit einer durch einen Benutzer an einer Betriebseinheit durchgeführten Eingabeoperation, wobei die Benutzereinstellpunktinformationen angegebene Koordinaten, die eine von mehreren Zellen anzeigen, erhalten durch Teilen eines durch ein Koordinatensystem repräsentierten Fahrzustandsraums mit mehreren Parametern, die den Fahrzustand als Koordinatenachsen anzeigen, und spektrale Informationen eines Zielmaschinenklangs umfassen an der Zelle, die durch die angegebenen Koordinaten angezeigt wird, eingerichtet ist; einen Fahrszenenregionseinsteller, welcher zum Einstellen von Fahrszenenregionsinformationen, die eine Fahrszenenregion im Fahrzustandsraum anzeigen, auf einer Grundlage des Benutzerbefehls eingerichtet ist; einen ersten Interpolationsprozessor, welcher zum Durchführen eines ersten Interpolationsprozesses zum Berechnen von spektralen Informationen eines Maschinenklangs für jede von einer oder mehreren ersten Interpolationszielzellen, die eine oder mehrere Zellen der mehreren Zellen sind, für die die Benutzereinstellpunktinformationen nicht eingestellt sind, auf einer Grundlage der Benutzereinstellpunktinformationen und der Fahrszenenregionsinformationen, und Erzeugen einer Maschinenklangeinstellungsabbildung, umfassend spektrale Informationen eines Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen, aus den Benutzereinstellpunktinformationen und ersten Interpolationsinformationen, die durch den ersten Interpolationsprozess erhalten werden, eingerichtet ist; einen Parameterumwandlungsprozessor, welcher zum Ausgeben eines Maschinenklangsteuerungsparameters basierend auf der Maschinenklangeinstellungsabbildung eingerichtet ist; eine Maschinenklangsteuerung, welche eingerichtet ist, die Klangausgabeeinheit zu veranlassen, den Steuerklang basierend auf dem Maschinenklangsteuerungsparameter auszugeben; wobei der erste Interpolationsprozessor eingerichtet ist, den Maschinenklang für jede der ersten Interpolationszielzellen durch Verwenden eines ersten arithmetischen Ausdrucks zu berechnen, sodass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist; und, wenn eine Zelle, die zu der Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist, den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle durch Verwenden eines zweiten arithmetischen Ausdrucks zu berechnen, sodass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist, und die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle größer ist, als wenn keine Zelle, die zur Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist.
Ein Maschinenklangsteuerungsverfahren gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Maschinenklangsteuerungsverfahren, um eine Klangausgabeeinheit zu veranlassen, einen Steuerklang in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Kraftfahrzeugs auszugeben, der den Maschinenklang des Kraftfahrzeugs beeinflusst, wobei das Maschinenklangsteuerungsverfahren Folgendes umfasst: einen Zielmaschinenklangeinstellschritt umfassend Einstellen von Benutzereinstellpunktinformationen auf einer Grundlage eines Benutzerbefehls in Übereinstimmung mit einer durch einen Benutzer an einer Betriebseinheit durchgeführten Eingabeoperation, wobei die Benutzereinstellpunktinformationen angegebene Koordinaten, die eine von mehreren Zellen anzeigen, erhalten durch Teilen eines durch ein Koordinatensystem repräsentierten Fahrzustandsraums mit mehreren Parametern, die den Fahrzustand als Koordinatenachsen anzeigen, und spektrale Informationen eines Zielmaschinenklangs umfassen an der Zelle, die durch die angegebenen Koordinaten angezeigt wird; einen Fahrszenenregionseinstellschritt umfassend Einstellen von Fahrszenenregionsinformationen, die eine Fahrszenenregion im Fahrzustandsraum anzeigen, auf einer Grundlage des Benutzerbefehls; einen ersten Interpolationsschritt umfassend Durchführen eines ersten Interpolationsprozesses zum Berechnen von spektralen Informationen eines Maschinenklangs für jede von einer oder mehreren ersten Interpolationszielzellen, die eine oder mehrere Zellen der mehreren Zellen sind, für die die Benutzereinstellpunktinformationen nicht eingestellt sind, auf einer Grundlage der Benutzereinstellpunktinformationen und der Fahrszenenregionsinformationen, und Erzeugen einer Maschinenklangeinstellungsabbildung, umfassend spektrale Informationen eines Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen, aus den Benutzereinstellpunktinformationen und ersten Interpolationsinformationen, die durch den ersten Interpolationsprozess erhalten werden; einen Parameterumwandlungsschritt umfassend Ausgeben eines Maschinenklangsteuerungsparameters basierend auf der Maschinenklangeinstellungsabbildung; und einen Steuerklangerzeugungsschritt, in welchem die Klangausgabeeinheit veranlasst wird, den Steuerklang basierend auf dem Maschinenklangsteuerungsparameter auszugeben; wobei in dem ersten Interpolationsschritt der Maschinenklang für jede der ersten Interpolationszielzellen durch Verwenden eines ersten arithmetischen Ausdrucks so berechnet wird, dass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist; und, wenn eine Zelle, die zu der Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist, der Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle durch Verwenden eines zweiten arithmetischen Ausdrucks so berechnet wird, dass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist, und die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle größer ist, als wenn keine Zelle, die zur Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es in einem Kraftfahrzeug möglich, im Betrieb den Aufwand für einen Benutzer zum Einstellen von Maschinenklängen zu verringern und den durch den Benutzer gewünschten Maschinenklang in hoher Qualität bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist ein funktionales Blockdiagramm, schematisch eine Auslegung einer Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (insbesondere eine Auslegung eines Maschinenklangeinstellers) gemäß einer ersten Ausführungsform darstellend.
2 ist ein Diagramm, ein Beispiel einer Hardwareauslegung des Maschinenklangeinstellers der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellend.
3 ist ein Flussdiagramm, einen beispielhaften Betrieb zum Erzeugen eines Maschinenklangsteuerungsparameters darstellend, durchgeführt durch den in 1 dargestellten Maschinenklangeinsteller.
4 ist ein Diagramm, einen Fahrzustandsraum darstellend, wenn Parameter, die als Achsen des Fahrzustandsraumes dienen (Koordinatenachsen eines Koordinatensystems, das den Fahrzustandsraum repräsentiert), eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Maschinendrehzahl und eine Fahrpedalposition eines Kraftfahrzeugs sind.
5 ist ein Diagramm, ein Beispiel von Zielamplitudenniveaus bezüglich Ordnungen einer Grundfrequenz von Maschinendrehung des Kraftfahrzeugs darstellend.
6 ist ein Diagramm, ein Beispiel von Fahrszenenregionen darstellend, die durch den in 1 dargestellten Fahrszenenregionseinsteller angegeben werden.
7 ist ein Flussdiagramm, ein Beispiel eines ersten Interpolationsprozesses darstellend, durchgeführt durch den in 1 dargestellten ersten Interpolationsprozessor.
8 ist ein Diagramm, ein Beispiel für Benutzereinstellpunktinformationen, Fahrszenenregionsinformationen und Zellen, die zu einer Fahrszenenregion gehören, die durch den in 1 dargestellten Interpolationsprozessor verwendet werden, um eine Maschinenklangeinstellungsabbildung zu erzeugen, die aus mehreren Zellen gebildet wird, darstellend.
9A und 9B sind Flussdiagramme, ein Beispiel für Operationen zum Analysieren eines tatsächlichen Maschinenklangs und tatsächlicher Fahrzustandsdaten und Anzeigen eines Bildes, das ein Ergebnis der Analyse repräsentiert, oder Ausgeben eines Klanges, der ein Ergebnis der Analyse repräsentiert, darstellend.
10 ist ein funktionales Blockdiagramm, schematisch eine Auslegung einer Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (insbesondere eine Auslegung einer Maschinenklangsteuerung) gemäß einer dritten Ausführungsform darstellend.
11 ist ein Diagramm, ein Beispiel einer Hardwareauslegung der Maschinenklangsteuerung der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellend.
12 ist ein Flussdiagramm, ein Beispiel einer Operation zum Steuern eines Steuerklangs darstellend, durchgeführt durch die Maschinenklangsteuerung der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
Maschinenklangsteuerungsvorrichtungen, Maschinenklangsteuerungsverfahren und Maschinenklangsteuerungsprogramme gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und können auf verschiedene Weisen im Rahmen des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung variiert werden. In den beigefügten Zeichnungen werden Elementen mit ähnlichen Funktionen ähnliche Bezugszeichen gegeben.
<1> Erste Ausführungsform
<1-1> Auslegung von Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1
1 ist ein funktionales Blockdiagramm, schematisch eine Auslegung einer Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellend. Die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die in der Lage ist, ein Maschinenklangsteuerungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform umzusetzen. Die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 ist eine in einem Kraftfahrzeug installierte Vorrichtung. Die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Steuerklangsignals in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs, in dem die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 installiert ist, und Ausgeben eines Steuerklangs (Pseudomaschinenklang) entsprechend dem erzeugten Steuerklangsignal in den Innenraum des Kraftfahrzeugs durch einen Lautsprecher, der als Steuerklangausgabeeinheit (Klangausgabeeinheit) dient. Ein Fahrer (Benutzer) und andere Insassen im Kraftfahrzeug hören den tatsächlichen Maschinenklang (Auspuffklang) und die Steuerklangausgabe vom Lautsprecher (d. h. die Kombination des tatsächlichen Maschinenklangs und des Steuerklangs) und können daher die Beschleunigung stärker fühlen, als wenn der Steuerklang abwesend wäre.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1, als ihre Hauptkomponenten, ein Bedienfeld (Betriebseinheit) 10, das Benutzeroperationen empfängt und Benutzerbefehle A0 basierend auf den Benutzeroperationen bereitstellt, einen Maschinenklangeinsteller 40, der einen Maschinenklangsteuerungsparameter A6 basierend auf einer Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 von den Benutzerbefehlen A0 erzeugt, und eine Maschinenklangsteuerung 50, die ein Steuerklangsignal D3 auf Grundlage von Fahrzustandsdaten C1, die einen tatsächlichen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs anzeigen, und des Maschinenklangsteuerungsparameters A6 erzeugt und es der Steuerklangausgabeeinheit (dargestellt in 10 und später zu beschreiben) bereitstellt. Die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 kann auch eine Klangeingabeeinheit 20, die für den Maschinenklangeinsteller 40 ein Klangsignal B0 basierend auf einem tatsächlichen Maschinenklang des Kraftfahrzeugs bereitstellt, eine Fahrzustandseingabeeinheit 30, die für den Maschinenklangeinsteller 40 Fahrzustandsdaten C0, die einen tatsächlichen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs anzeigen, bereitstellt und die für die Maschinenklangsteuerung 50 die Fahrzustandsdaten C1, die den tatsächlichen Fahrzustand des Fahrzeugs anzeigen, bereitstellt, einen Bildschirm 60, der ein Bild basierend auf Bildinformationen (Bilddaten) B4, erzeugt durch den Maschinenklangeinsteller 40, anzeigt, und einen Klangreproduzierer 70, der einen Maschinenklang zur Vorschau basierend auf Klanginformationen (einem Klangsignal) B3, erzeugt durch den Maschinenklangeinsteller 40, ausgibt, umfassen.
Das Bedienfeld 10 ist eine Betriebseinheit (Betriebsmittel) für einen Benutzer zum Betreiben der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1. Das Bedienfeld 10 kann, beispielsweise, eine Tastatur, eine Maus, einen Touchscreen und ähnliches umfassen. Das Bedienfeld 10 stellt für den Maschinenklangeinsteller 40 Benutzerbefehle A0 bereit, die Benutzerbediensignale basierend auf Benutzeroperationen sind.
Die Klangeingabeeinheit 20 ist ein Klangeingabemittel, um dem Maschinenklangeinsteller 40 ein Klangsignal (Klangdaten) B0 basierend auf einem tatsächlichen Maschinenklang bereitzustellen. Die Klangeingabeeinheit 20 kann, beispielsweise, ein Mikrofon, das ein Klangsignal B0 entsprechend einem Eingabeklang erzeugt, oder eine Klangaufzeichnungsvorrichtung, die in der Lage ist, ein über das Mikrofon erhaltenes Klangsignal B0 aufzuzeichnen und zu reproduzieren (auszugeben), umfassen.
Die Fahrzustandseingabeeinheit 30 ist ein Mittel, um für den Maschinenklangeinsteller 40 und die Maschinenklangsteuerung 50 Fahrzustandsdaten C0 und C1 bereitzustellen, die jeweils einen tatsächlichen Fahrzustand (Betriebszustand) des Kraftfahrzeugs anzeigen. Die Fahrzustandseingabeeinheit 30 umfasst, beispielsweise, eine Maschinensteuereinheit, die im Kraftfahrzeug bereitgestellt ist und die Daten empfängt, die den tatsächlichen Betriebszustand einer Maschine des Kraftfahrzeugs anzeigen, und Fahrzustandsdaten C0 und C1 ausgibt, die den Betriebszustand der Maschine des Kraftfahrzeugs anzeigen, eine Datenaufzeichnungsvorrichtung, die Fahrzustandsdaten C0 und C1 aufzeichnet, die den Betrieb des Kraftfahrzeugs anzeigen, und ähnliches. Die Fahrzustandsdaten C0 und C1 sind Parameter, die den Maschinenklang des Kraftfahrzeugs beeinflussen, und können eine Maschinendrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrpedalposition, ein Maschinendrehmoment, eine Gangposition, der Betrag von Änderung der Maschinendrehzahl pro Einheitszeit, der Betrag von Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Einheitszeit und ähnliches umfassen.
Der Maschinenklangeinsteller 40 ist ein Maschinenklangeinstellmittel, das für die Maschinenklangsteuerung 50 den Maschinenklangsteuerungsparameter A6 basierend auf dem Inhalt von Benutzerbefehlen A0, die über das Bedienfeld 10 eingegeben wurden, bereitstellt. Der Maschinenklangeinsteller 40 hat auch eine Funktion, um den Bildschirm 60 zu veranlassen, Informationen zum Unterstützen (Helfen) bei einer Benutzeroperation über das Bedienfeld 10 anzuzeigen, und eine Funktion, um eine Vorschau der Maschinenklänge über den Klangreproduzierer 70 zu ermöglichen. Der Maschinenklangeinsteller 40 kann durch einen Speicher, der ein Programm speichert, das Software ist, und einen Prozessor, der das Programm ausführt, umgesetzt werden. Allerdings ist es möglich, dass der Maschinenklangeinsteller 40 durch eine integrierte Schaltung gebildet wird. Es ist auch möglich, dass ein Teil des Maschinenklangeinstellers 40 durch eine integrierte Schaltung gebildet wird und der andere Teil durch einen Speicher, der ein Programm speichert, das Software ist, und einen Prozessor, der das Programm ausführt, gebildet wird.
Die Maschinenklangsteuerung 50 ist ein Maschinenklangsteuerungsmittel, das das Steuerklangsignal D3 auf Grundlage der Fahrzustandsdaten C1 und des Maschinenklangsteuerungsparameters A6 erzeugt und es für die Steuerklangausgabeeinheit (dargestellt in 10 und später zu beschreiben), die als eine Klangausgabeeinheit dient, bereitstellt. Die Maschinenklangsteuerung 50 kann durch einen Speicher, der ein Programm speichert, das Software ist, und einen Prozessor, der das Programm ausführt, umgesetzt werden. Allerdings ist es möglich, dass die Maschinenklangsteuerung 50 durch eine integrierte Schaltung gebildet wird. Es ist auch möglich, dass ein Teil der Maschinenklangsteuerung 50 durch eine integrierte Schaltung gebildet wird und der andere Teil durch einen Speicher, der ein Programm speichert, das Software ist, und einen Prozessor, der das Programm ausführt, gebildet wird. Obwohl der Speicher und der Prozessor, die den Maschinenklangeinsteller 40 bilden, und der Speicher und der Prozessor, die die Maschinenklangsteuerung 50 bilden, unterschiedlich sind, ist es auch möglich, dass der Maschinenklangeinsteller 40 und die Maschinenklangsteuerung 50 durch eine gemeinsame Informationsverarbeitungseinheit, die durch einen einzelnen Speicher und einen einzelnen Prozessor gebildet wird, umgesetzt werden.
Der Bildschirm 60 ist eine Anzeigeeinheit (Anzeigemittel), die für einen Benutzer Bildinformationen und Textinformationen, die für eine Benutzeroperation zur Maschinenklangeinstellung erforderlich sind, über das Bedienfeld 10 in der Form eines Bildes bereitstellt. Der Bildschirm 60 ist, beispielsweise, ein Monitor, wie etwa eine Flüssigkristalltafel. Das Bedienfeld 10 und der Bildschirm 60 können ein Touchscreen sein, der eine Struktur hat, in der sie geschichtet sind, und der eine Berührungseingabeoperation empfängt, die durch den Benutzer mit seinem Finger durchgeführt wird. In diesem Fall bilden das Bedienfeld 10 und der Bildschirm 60 den Touchscreen mit einer integralen Struktur.
Der Klangreproduzierer 70 ist ein Klangreproduktionsmittel, das einen Klang basierend auf dem Klangsignal B3 ausgibt, um Vorschau auf ein Ergebnis der Maschinenklangeinstellung zu ermöglichen. Der Klangreproduzierer 70 kann, beispielsweise, einen Verstärker zum Verstärken des Klangsignals B3 und einen Lautsprecher oder Kopfhörer zum Ausgeben des Klangs basierend auf dem verstärkten Klangsignal umfassen.
<1-2> Auslegung von Maschinenklangeinsteller 40
Wie in 1 dargestellt, umfasst der Maschinenklangeinsteller 40, als seine Hauptkomponenten, einen Befehlseingabeprozessor 41, einen Zielmaschinenklangeinsteller 42, einen Fahrszenenregionseinsteller 43, einen ersten Interpolationsprozessor 44 und einen Parameterumwandlungsprozessor 45. Der Maschinenklangeinsteller 40 kann, als Ergänzungskomponenten, einen Maschinenklanganalyseprozessor 46, einen zweiten Interpolationsprozessor 47, einen Anzeigeprozessor 48 und einen Reproduktionsprozessor 49 umfassen.
Der Befehlseingabeprozessor 41 verarbeitet die Benutzerbefehle A0, die vom Bedienfeld 10 bereitgestellt werden, und gibt Befehlssignale A1 basierend auf den Benutzerbefehlen A0 aus.
Der Zielmaschinenklangeinsteller 42 gibt Benutzereinstellpunktinformationen A2 aus, die Informationen zum Einstellen eines Zielmaschinenklangs an einer Zelle (kleine Region), identifiziert durch Koordinaten in einem Fahrzustandsraum, in Übereinstimmung mit einem Befehlssignal A1, bereitgestellt vom Befehlseingabeprozessor 41, sind. Ein Beispiel des Zielmaschinenklangs ist in 5 dargestellt und später zu beschreiben. Der Fahrzustandsraum bezieht sich auf einen durch ein zwei- oder mehrdimensionales Koordinatensystem mit mehreren Parametern, die den Fahrzustand als Achsen (Koordinatenachsen) anzeigen, repräsentierten Raum, das heißt, eine Ebene oder einen mehrdimensionalen Raum. Zellen sind kleine Regionen, die durch Teilen des Fahrzustandsraums erhalten werden, und die Benutzereinstellpunktinformationen A2 sind Informationen, umfassend angegebene Koordinaten, die eine der Zellen und die Amplitude (spektrale Informationen) des Zielmaschinenklangs an der Zelle, angezeigt durch die angegebenen Koordinaten, anzeigen. Da die mehreren Parameter als die Koordinatenachsen des Koordinatensystems dienen, das den Fahrzustandsraum repräsentiert, ist es möglich, Variablen in Verbindung mit dem Maschinenklang, wie etwa eine Maschinendrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrpedalposition, ein Maschinendrehmoment, eine Gangposition, den Betrag von Änderung der Maschinendrehzahl pro Einheitszeit, den Betrag von Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Einheitszeit, die in Beziehung zum Kraftfahrzeug stehen, zu verwenden.
Der Fahrszenenregionseinsteller 43 gibt Fahrszenenregionsinformationen A3 zum Einstellen einer Fahrszenenregion aus, in Übereinstimmung mit einem Befehlssignal A1, bereitgestellt vom Befehlseingabeprozessor 41. Beispiele der Fahrszenenregion sind in 6 dargestellt und später zu beschreiben. Ein Beispiel des Einstellens der Fahrszenenregionsinformationen ist in 8 dargestellt und später zu beschreiben. Die Fahrszenenregion wird durch eine Region im Fahrzustandsraum repräsentiert, und Beispiele davon umfassen eine Region entsprechend einem Leerlaufzustand, eine Region entsprechend einem mäßigen Beschleunigungszustand, eine Region entsprechend einem Maschinenbremsennutzungszustand, eine Region entsprechend einem schnellen Beschleunigungszustand und ähnliches. In der ersten Ausführungsform kann ein Benutzer eine arbiträre Anzahl von Fahrszeneregionen in Verbindung mit tatsächlichen Fahrszenen wie oben beschrieben in arbiträren Regionen des Fahrzustandsraums einstellen, in Abhängigkeit von der Absicht des Benutzers.
Der erste Interpolationsprozessor 44 verwendet Einstellungsinformationen eines Zielmaschinenklangs (dargestellt in 8 und später zu beschreiben), eingestellt an einer von mehreren Zellen, die eine Maschinenklangeinstellungsabbildung bilden, auf Grundlage der Benutzereinstellpunktinformationen A2, bereitgestellt von dem Zielmaschinenklangeinsteller 42, und eine oder mehrere Fahrszenenregionen (dargestellt in 8 und später zu beschreiben), eingestellt in der Maschinenklangeinstellungsabbildung auf Grundlage der Fahrszenenregionsinformationen A3, bereitgestellt vom Fahrszenenregionseinsteller 43, um einen ersten Interpolationsprozess durchzuführen, der ein Prozess des Berechnens eines Zielmaschinenklangs an jeder Zelle (jede Zelle mit Ausnahme der Zelle, an der der Zielmaschinenklang eingestellt wurde, auf Grundlage der Benutzereinstellpunktinformationen A2) der Maschinenklangeinstellungsabbildung ist. Die Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 wird durch die mehreren Zellen gebildet, die durch Teilen des Fahrzustandsraums bei vorbestimmten Intervallen für jede Koordinatenachse gebildet werden. Die Maschinenklangeinstellungsabbildung A4, umfassend die Amplitude (spektrale Information) des Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen, wird aus den Benutzereinstellpunktinformationen A2 und den durch den ersten Interpolationsprozess erhaltenen ersten Interpolationsinformationen erhalten.
Der Parameterumwandlungsprozessor 45 wandelt die durch den ersten Interpolationsprozessor 44 erzeugte Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 in den Maschinenklangsteuerungsparameter A6 um und stellt ihn für die Maschinenklangsteuerung 50 bereit.
Der Maschinenklanganalyseprozessor 46 empfängt das Klangsignal B0, das den tatsächlichen Maschinenklang repräsentiert, bereitgestellt von der Klangeingabeeinheit 20, und die Fahrzustandsdaten C0, die den tatsächlichen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs anzeigen, bereitgestellt von der Fahrzustandseingabeeinheit 30 (z. B. zur gleichen Zeit), analysiert den tatsächlichen Maschinenklang auf Grundlage dieser Datenelemente und gibt ein Analyseergebnissignal B1 aus, das ein Ergebnis der Analyse anzeigt. Das Analyseergebnissignal B1 ist, beispielsweise, Informationen vom gleichen Typ wie die Benutzereinstellpunktinformationen A2, ausgegeben vom Zielmaschinenklangeinsteller 42 (aber davon verschiedene Koordinaten aufweisend).
Der zweite Interpolationsprozessor 47 verwendet tatsächliche Maschinenklanginformationen, eingestellt an einer von mehreren Zellen, die eine Maschinenklanganalyseabbildung bilden, auf Grundlage des Analyseergebnissignals B1 und eine oder mehrere Fahrszenenregionen, eingestellt in der Maschinenklanganalyseabbildung B2 auf Grundlage der Fahrszenenregionsinformationen A3, bereitgestellt vom Fahrszenenregionseinsteller 43, um einen zweiten Interpolationsprozess durchzuführen, der ein Prozess des Berechnens eines Maschinenklangs an jeder Zelle (jede Zelle mit Ausnahme der Zelle, an der die Maschinenklanginformationen eingestellt wurden, auf Grundlage des Analyseergebnissignals B1) der Maschinenklanganalyseabbildung B2 ist. Es ist wünschenswert, dass die mehreren Zellen der Maschinenklanganalyseabbildung B2 die gleichen sind wie die mehreren Zellen der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4, die durch den ersten Interpolationsprozessor 44 erzeugt wird. Da das Verfahren des zweiten Interpolationsprozesses durch den zweiten Interpolationsprozessor 47 durchgeführt wird, ist es möglich, das gleiche Verfahren umzusetzen, wie das des ersten Interpolationsprozesses, durchgeführt durch den ersten Interpolationsprozessor 44. Der zweite Interpolationsprozessor 47 führt den zweiten Interpolationsprozess auf dem Analyseergebnissignal B1, ausgegeben vom Maschinenklanganalyseprozessor 46, durch, dabei die Maschinenklanganalyseabbildung B2 erzeugend. Die Maschinenklanganalyseabbildung B2, umfassend die Amplitude (spektrale Informationen) des Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen wird aus dem Analyseergebnissignal B1, basierend auf dem tatsächlichen Maschinenklang, und den durch den zweiten Interpolationsprozess erhaltenen zweiten Interpolationsinformationen erhalten.
Der Anzeigeprozessor 48 gibt Bildinformationen (Bilddaten) B4 zum Anzeigen, als ein Bild, von Informationen, basierend auf einem Befehlssignal AI, der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 und der Maschinenklanganalyseabbildung B2, an den Bildschirm 60 aus.
Der Reproduktionsprozessor 49 gibt ein Klangsignal B3 zum Ausgeben, als Klang, von Informationen, basierend auf einem Befehlssignal A1, der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 und der Maschinenklanganalyseabbildung B2, an den Klangreproduzierer 70 aus.
2 ist ein Diagramm, ein Beispiel einer Hardwareauslegung des Maschinenklangeinstellers 40 darstellend. Wie in 2 dargestellt, umfasst der Maschinenklangeinsteller 40, als seine Haupthardwarekomponenten, einen Prozessor 401 als einen Informationsprozessor, der Programme ausführt, die Software sind, und einen Speicher 402, der die Programme speichert, die Software sind, ausgeführt durch den Prozessor 401. Der Maschinenklangeinsteller 40 kann auch eine Befehlseingabeschnittstelle 403, eine Klangeingabe-/-ausgabeschnittstelle 404, eine Datenübertragungsschnittstelle 405 und eine Anzeigeschnittstelle 406 umfassen.
Die in dem Speicher 402 gespeicherten Programme umfassen ein Maschinenklangsteuerungsprogramm zum Umsetzen des Maschinenklangsteuerungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform. Die Prozesse des Befehlseingabeprozessors 41, des ZielMaschinenklangeinstellers 42, des Fahrszenenregionseinstellers 43, des ersten Interpolationsprozessors 44, des Parameterumwandlungsprozessors 45, des Maschinenklanganalyseprozessors 46, des zweiten Interpolationsprozessors 47, des Anzeigeprozessors 48 und des Reproduktionsprozessors 49, dargestellt in 1, können durch den Prozessor 401 umgesetzt werden, der das im Speicher 402 gespeicherte Maschinenklangsteuerungsprogramm ausführt.
Die durch Benutzeroperationen auf dem Bedienfeld 10 erzeugten Benutzerbefehle A0 werden für den Prozessor 401 durch die Befehlseingabeschnittstelle 403 bereitgestellt. Zu diesem Zeitpunkt führt der Prozessor 401 das Programm aus, dabei die Prozesse des Befehlseingabeprozessors 41, des Zielmaschinenklangeinstellers 42, des Fahrszenenregionseinstellers 43, des ersten Interpolationsprozessors 44 und des Parameterumwandlungsprozessors 45 durchführend.
Das Klangsignal B0 basierend auf Klangeingabe von der Klangeingabeeinheit 20 wird für den Prozessor 401 durch die Klangeingabe-/- ausgabeeinheit 404 bereitgestellt. Die Fahrzustandsdaten C0, eingegeben von der Fahrzustandseingabeeinheit 30, werden für den Prozessor 401 durch die Datenübertragungsschnittstelle 405 bereitgestellt. Zu diesem Zeitpunkt führt der Prozessor 401 das Programm aus, dabei die Prozesse des Maschinenklanganalyseprozessors 46, des zweiten Interpolationsprozessors 47, des Anzeigeprozessors 48 und des Reproduktionsprozessors 49 durchführend.
Der Prozessor 401 stellt auch den Maschinenklangsteuerungsparameter A6 für die Maschinenklangsteuerung 50 durch die Datenübertragungsschnittstelle 405 bereit. Zu diesem Zeitpunkt führt der Prozessor 401 das Programm aus, dabei den Prozess des Parameterumwandlungsprozessors 45 durchführend.
Der Prozessor 401 stellt auch die Bilddaten B4 für den Bildschirm 60 durch die Anzeigeschnittstelle 406 bereit. Der Prozessor 401 kann auch ein Klangsignal, das einen simulierten Maschinenklang repräsentiert, für eine Vorschau, die einen Steuerklang (PseudoMaschinenklang) simuliert, ausgegeben von der Maschinenklangsteuerung 50, für den Klangreproduzierer 70 durch die Klangeingabe-/-ausgabeschnittstelle 404 bereitstellen. Zu diesem Zeitpunkt führt der Prozessor 401 das Programm aus, dabei die Prozesse des Anzeigeprozessors 48 und des Reproduktionsprozessors 49 durchführend.
Beim Durchführen der oben genannten Prozesse verwendet der Prozessor 401 den Speicher 402 als einen Speicherbereich für das Programm und Daten, wie angemessen. Ein Speicherteil, der das Programm speichert, und ein Speicherbereich für die Daten können unterschiedliche Speicher sein.
<1-3> Betrieb von Maschinenklangeinsteller 40
3 ist ein Flussdiagramm, ein Beispiel des Betriebs des Maschinenklangeinstellers 40 darstellend.
Zuerst empfängt der Befehlseingabeprozessor 41 einen durch eine Benutzeroperation am Bedienfeld 10 erzeugten Benutzerbefehl A0 (Schritt S1).
Der Befehlseingabeprozessor 41 bestimmt, ob der empfangene Benutzerbefehl A0 ein Befehl zur Einstellung des durch die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 erzeugten Steuerklangsignals oder ein Befehl zum Einstellen einer Fahrszenenregion ist (Schritt S2).
Wenn der Benutzerbefehl A0 ein Befehl zur Einstellung des Steuerklangsignals ist (JA in Schritt S2), sendet der Befehlseingabeprozessor 41 ein Befehlssignal A1 an den Zielmaschinenklangeinsteller 42, und der Zielmaschinenklangeinsteller 42 speichert, in einem Speicherteil (z. B. dem Speicher 402 in 2), die Koordinaten eines Benutzereinstellpunkts und die Einstellungsinformationen des Zielmaschinenklangs an den Koordinaten (Schritt S4). Die Kombination der Koordinaten eines Benutzereinstellpunkts und der Einstellungsinformationen des Zielmaschinenklangs wird als Benutzereinstellpunktinformationen A2 bezeichnet. Beispiele der Koordinaten des Benutzereinstellpunkts und der Einstellungsinformationen des Zielmaschinenklangs sind in 4, 5 und 8 (Regionen R5 und R6) dargestellt und später zu beschreiben.
Wenn der Benutzerbefehl A0 ein Befehl zum Einstellen einer Fahrszenenregion ist (NEIN in Schritt S2 und JA in Schritt S3), sendet der Befehlseingabeprozessor 41 ein Befehlssignal A1 an den Fahrszenenregionseinsteller 43, und der Fahrszenenregionseinsteller 43 stellt eine oder mehrere Fahrszenenregionen im Fahrzustandsraum ein und speichert, in einem Speicherteil (z. B. dem Speicher 402 in 2), Fahrszenenregionsinformationen A3, die die eingestellten Fahrszenenregionen anzeigen (Schritt S5). Beispiele der Fahrszenenregionen sind in 6 und 8 (Region R2) dargestellt und später zu beschreiben.
Ein Prozess, der durchgeführt wird, wenn der Benutzerbefehl A0 ein anderer Befehl ist (NEIN in Schritt S2 und NEIN in Schritt S3) ist in 9B dargestellt und später zu beschreiben.
Der erste Interpolationsprozessor 44 liest die durch den Zielmaschinenklangeinsteller 42 im Speicherteil gespeicherten Benutzereinstellpunktinformationen A2 und die durch den Fahrszenenregionseinsteller 43 im Speicherteil gespeicherten Fahrszenenregionsinformation A3 und führt einen ersten Interpolationsprozess zum Berechnen der Zielmaschinenklänge für die Zellen des Fahrzustandsraums, die von der Zelle an dem Benutzereinstellpunkt verschieden sind (z. B. Regionen R5 und R6 in 8 und später zu beschreiben) durch, dabei die Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 erzeugend und sie ausgebend (Schritt S6). Ein Beispiel des Erzeugens der Maschinenklangeinstellungsabbildung ist in 7 und 8 dargestellt und später zu beschreiben.
Der Parameterumwandlungsprozessor 45 wandelt die durch den ersten Interpolationsprozessor 44 erzeugte Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 in den Maschinenklangsteuerungsparameter A6 um (Schritt S7) und gibt den Maschinenklangsteuerungsparameter A6 an die Maschinenklangsteuerung 50 aus (Schritt S8).
<1-4> Betrieb von Zielmaschinenklangeinsteller 42
Ein Benutzer kann, als einen Befehl zur Einstellung des Maschinenklangs, auf dem Bedienfeld 10 arbiträre Koordinaten im Fahrzustandsraum und die Einstellungsinformationen (spektrale Informationen) des Zielmaschinenklangs an den Koordinaten angeben. Auf Grundlage des Benutzerbefehls A0 in Übereinstimmung mit einer auf dem Bedienfeld 10 durchgeführten Eingabeoperation, stellt der Zielmaschinenklangeinsteller 42 Benutzereinstellpunktinformationen A2 ein, umfassend angegebene Koordinaten, die eine der mehreren Zellen, die durch Teilen des durch das Koordinatensystem repräsentierten Fahrzustandsraum erhalten wurden, mit den mehreren Parametern, die den Fahrzustand anzeigen, als die Koordinatenachsen, und den spektralen Informationen (Amplitude) des Zielmaschinenklangs an der Zelle, angezeigt durch die angegebenen Koordinaten.
4 ist ein Diagramm, ein Beispiel des Fahrzustandsraums darstellend, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Maschinendrehzahl und eine Fahrpedalposition als die mehreren Parameter verwendet werden, die als die Koordinatenachsen des den Fahrzustandsraum repräsentierenden Koordinatensystems dienen. Hier gibt der Benutzer, als angegebene Koordinaten, eine Menge aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit x, einer Maschinendrehzahl y und einer Fahrpedalposition z, d. h. Koordinaten (x, y, z), an. Die mehreren Parameter können zwei oder mehr aus einer Maschinendrehzahl, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrpedalposition, einem Maschinendrehmoment, einer Gangposition, dem Betrag von Änderung der Maschinendrehzahl pro Einheitszeit und dem Betrag von Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Einheitszeit, die in Beziehung zum Kraftfahrzeug stehen, umfassen.
Die Einstellungsinformationen des ZielMaschinenklangs an den angegebenen Koordinaten geben den Ton und die Lautstärke des Zielmaschinenklangs an und werden, beispielsweise, durch die Form eines Frequenzspektrums G(f) angegeben. Hier ist f eine Frequenz und nimmt diskrete Werte zu vorbestimmten Intervallen an. G(f) repräsentiert das Amplitudenniveau des Maschinenklangs bei Frequenz f. Da f mehrere Werte annimmt, repräsentiert G(f) das Spektrum des Amplitudenniveaus des Maschinenklangs.
Die Einstellungsinformationen des Zielmaschinenklangs können durch Mengen aus einer Ordnung (Faktor) o mit Bezug auf eine Grundfrequenz der Maschinendrehung und einem Amplitudenniveau P(o) mit Bezug auf die Ordnung o repräsentiert werden. Im Allgemeinen, wenn die Maschinendrehzahl (d. h. Rotationsfrequenz) als eine erste harmonische Grundfrequenz genommen wird, besteht der Maschinenklang eines Kraftfahrzeugs aus Komponenten bei Frequenzen, die durch Multiplizieren der Grundfrequenz mit vorbestimmten Ordnungen (Faktoren) erhalten wurden. Wenn beispielsweise die Maschinendrehzahl 1000 Umdrehungen pro Minute beträgt, ist die Grundfrequenz 16,6666 ... Hz, was durch Division von 1000 Umdrehungen durch 60 Sekunden erhalten wird, und es ergeben sich für eine Viertakt-Vierzylinder-Maschine eine Frequenzkomponente bei 33,3333 ... Hz, was eine zweite Oberschwingung (das Zweifache) der Grundfrequenz ist, eine Frequenzkomponente bei 66,6666 ... Hz, was eine vierte Oberschwingung (das Vierfache) der Grundfrequenz ist, und ähnliche. Hier wird, wenn die Maschinendrehzahl auf 1500 Umdrehungen pro Minute geändert wird, die Grundfrequenz zu 25 Hz, was durch Division von 1500 Umdrehungen durch 60 Sekunden erhalten wird, und die zweite Oberschwingung wird zu 50 Hz, und die vierte Oberschwingung wird zu 100 Hz.
Solche Charakteristiken des Maschinenklangs zeigen, dass es nicht immer notwendig ist, den Zielmaschinenklang für alle Frequenzen einzustellen, und dass es möglich ist, den Ton und die Lautstärke des Zielmaschinenklangs einfach durch Angeben von Ordnungen o und der Zielamplitudenniveaus P(o) bei den Ordnungen o zu definieren. Eine solche Verwendung der Amplitudenniveaus P(o) verringert die Datengröße und kann den Aufwand für die durch den Benutzer eingegebene Einstellung verringern, im Vergleich mit der Situation, bei der das Frequenzspektrum G(f) verwendet wird.
5 ist ein Diagramm, ein Beispiel von Zielamplitudenniveaus P(o) bezüglich Ordnungen o einer Grundfrequenz von Maschinendrehung darstellend. Die Ordnungen o sind reelle Zahlen größer als Null. 5 stellt acht Ordnungen o dar, die Werte von und die Anzahl der Ordnungen o oder wie viele Ordnungen o ausgewählt werden können, sind/ist aber nicht beschränkt.
In Übereinstimmung mit dem Befehlssignal A1 speichert, basierend auf dem Benutzerbefehl A0, der Zielmaschinenklangeinsteller 42, als Benutzereinstellpunktinformationen, im Speicherteil (z. B. Speicher 402), die angegebenen Koordinaten (4) im Fahrzustandsraum, angegeben durch den Benutzer, und die Einstellungsinformationen (5) des Zielmaschinenklangs an den angegebenen Koordinaten. Dieser Prozess entspricht dem Prozess aus Schritt S4 in 3. Die angegebenen Koordinaten im Fahrzustandsraum, angegeben durch den Benutzer, werden als ein „Benutzereinstellpunkt“ bezeichnet.
Der Benutzer kann eine arbiträre Anzahl von Elementen von Benutzereinstellpunktinformationen, wie oben beschrieben, durch Befehlseingabe unter Verwendung des Bedienfelds 10 eingeben. Die Benutzereinstellpunktinformationen können für eine Teilmenge der mehreren Zellen des Fahrzustandsraums eingegeben werden; für die anderen Zellen werden spektrale Informationen durch den ersten Interpolationsprozess interpoliert.
<1-5> Betrieb von Fahrszenenregionseinsteller 43
Der Benutzer kann, als einen Befehl zum Einstellen einer Fahrszenenregion, eine oder mehrere arbiträre Regionen im Fahrzustandsraum als eine oder mehrere Fahrszenenregionen angeben. Der Fahrszenenregionseinsteller 43 stellt eine oder mehrere Regionen im Fahrzustandsraum, angegeben durch Befehlseingabe, als eine oder mehrere Fahrszenenregionen, ein und speichert sie im Speicher 402 als Fahrszenenregionsinformationen. Dieser Prozess entspricht dem Prozess aus Schritt S5 in 3. Eine Fahrszenenregion ist eine Region, die eingestellt ist, um eine Fahrszene im Fahrzustandsraum zu unterscheiden.
6 ist ein Diagramm, ein Beispiel der einen oder mehreren Fahrszenenregionen darstellend, die durch den Fahrszenenregionseinsteller 43 angegeben werden. In 6 werden als ein Beispiel für die Fahrszenenregionen, vier Fahrszenenregionen R1, R2, R3 und R4 im Fahrzustandsraum mit zwei Achsen aus Fahrpedalposition z und Maschinendrehzahl y eingestellt. Hier werden, aus Gründen der Einfachheit, die Fahrszenenregionen als Regionen in einer Ebene (zweidimensionales Koordinatensystem) mit zwei Achsen dargestellt; allerdings sind die Fahrszenenregionen nicht auf Regionen in einer Ebene mit zwei Achsen beschränkt, und können Regionen sein, die in einem mehrdimensionalen Raum mit drei oder mehr Achsen (drei- oder mehrdimensionales Koordinatensystem) definiert sind. Beispielsweise entspricht eine Region R1, in der die Fahrpedalposition z und die Maschinendrehzahl y beide klein sind, einem Leerlaufzustand, was eine Fahrszene ist. Region R2 entspricht einem mäßigen Beschleunigungszustand. Region R3 entspricht einem Maschinenbremsennutzungszustand. Region R4 entspricht einem schnellen Beschleunigungszustand. In der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 entsprechend der ersten Ausführungsform kann der Benutzer eine arbiträre Anzahl von Fahrszeneregionen in Verbindung mit tatsächlichen Fahrszenen wie oben beschrieben in arbiträren Regionen des Fahrzustandsraums einstellen, in Abhängigkeit von der Absicht des Benutzers.
<1-6> Betrieb des ersten Interpolationsprozessors 44
Der erste Interpolationsprozessor 44 liest die durch den Zielmaschinenklangeinsteller 42 im Speicherteil (z. B. Speicher 402) gespeicherten Benutzereinstellpunktinformationen A2 und die durch den Fahrszenenregionseinsteller 43 im Speicherteil (Speicher 402) gespeicherten Fahrszenenregionsinformation A3 und führt einen ersten Interpolationsprozess zum Berechnen der Zielmaschinenklänge an den Koordinaten im Fahrzustandsraum durch, die von dem bzw. den Benutzereinstellpunkten verschieden sind, dabei die Maschinenklangeinstellungsabbildung erzeugend. Dieser Prozess entspricht dem Prozess aus Schritt S6 in 3.
7 ist ein Flussdiagramm, ein Beispiel des ersten Interpolationsprozesses darstellend (Schritt S6 in 3), durchgeführt durch den ersten Interpolationsprozessor 44. 8 ist ein Diagramm, ein Beispiel der Maschinenklangeinstellungsabbildung darstellend, erzeugt durch den ersten Interpolationsprozessor 44.
Zuerst bereitet der erste Interpolationsprozessor 44 die Maschinenklangeinstellungsabbildung vor, die leer ist und dem Fahrzustandsraum entspricht (Schritt S61). Wie in 8 dargestellt, dient die Maschinenklangeinstellungsabbildung dazu, einen Zielmaschinenklang für jede der Zellen, die kleine Regionen sind (kleine quadratische Regionen in 8) anzugeben, erhalten durch Teilen des Fahrzustandsraums an vorbestimmten Intervallen für jede Koordinatenachse. In 8 wird der Fahrzustandsraum durch mehrere gerade Linien (horizontale Linien), die sich in y-Achsrichtung erstrecken, und mehrere gerade Linien (vertikale Linien), die sich in z-Achsrichtung erstrecken, in ein Gitter aufgeteilt, sodass die mehreren Zellen gebildet werden; ein Zielmaschinenklang kann (durch den Benutzer und den ersten Interpolationsprozess) für jede der mehreren Zellen eingestellt werden. Anfänglich (bevor ein Benutzerbefehl A0 eingegeben wird), ist die Maschinenklangeinstellungsabbildung in einem Zustand, in dem kein Zielmaschinenklang für jede der mehreren Zellen eingestellt ist, d. h. in einem Null-Zustand.
Dann schreibt, in Übereinstimmung mit den Benutzereinstellpunktinformationen A2, der erste Interpolationsprozessor 44 die Einstellungsinformationen des Zielmaschinenklangs in jeder der Zellen (z. B. Regionen R5 und R6 in 8) entsprechend dem bzw. den Benutzereinstellpunkten in die Maschinenklangeinstellungsabbildung (Schritt S62).
Dann bestimmt, in Übereinstimmung mit den Fahrszenenregionsinformationen A3, der erste Interpolationsprozessor 44 Zellen, die in einer Fahrszenenregion enthalten sind, und Zellen, die nicht darin enthalten sind (Schritt S63). In 8 repräsentiert Region R2, eingeschlossen durch die gestrichelte Begrenzungslinie, eine Fahrszenenregion, und schattierte Zellen repräsentieren Zellen, die zu der Fahrszenenregion gehören. Für jede der Zellen, durch die die Begrenzungslinie (gestrichelte Linie) von Region R2 hindurchführt, wird, ob die Zelle zur Fahrszenenregion gehört, entsprechend einem vorbestimmten Kriterium bestimmt. Beispielsweise wird bestimmt, dass eine Zelle zur Fahrszenenregion gehört, wenn das Verhältnis der Fläche der Zelle innerhalb von Region R2 (innerhalb der Begrenzungslinie) zur Fläche der Zelle größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Außerdem wird beispielsweise, wenn die Fahrszenenregion dreidimensional ist, bestimmt, dass eine Zelle zur Fahrszenenregion gehört, wenn das Verhältnis des Volumens der Zelle innerhalb von Region R2 (innerhalb der Begrenzungsfläche) zum Volumen der Zelle größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Allerdings ist das Bestimmungsverfahren nicht auf dieses Beispiel beschränkt.
Dann führt der erste Interpolationsprozessor 44 einen ersten Interpolationsprozess zum Berechnen der Einstellungsinformationen des Zielmaschinenklangs für jede der Zellen an den Koordinaten durch, die von den Koordinaten des bzw. der Benutzereinstellpunkte verschieden sind (Schritt S64). Der erste Interpolationsprozess wird unter Verwendung der Einstellungsinformationen des bzw. der Zielmaschinenklänge an der bzw. den Zellen an dem bzw. den Benutzereinstellpunkten, und Abständen von der bzw. den Zellen an dem bzw. den Benutzereinstellpunkten zu den Zellen (erste Interpolationszielzellen), für die die Zielmaschinenklänge zu berechnen sind, durchgeführt.
Wenn es beispielsweise erste bis M-te (wobei M eine positive ganze Zahl ist) Benutzereinstellpunkte (d. h. M Benutzereinstellpunkte) gibt, werden Abstände (oder erste bis M-te Abstände) vom ersten zum M-ten Benutzereinstellpunkt zu jeder der ersten Interpolationszielzellen (die Zellen, die von den Zellen des ersten bis M-ten Benutzereinstellpunkts verschieden sind) berechnet. Dann wird der Maschinenklang für jede erste Interpolationszielzelle berechnet (interpoliert) durch Verwenden eines arithmetischen Ausdrucks, sodass die Benutzereinstellpunkte, die kleinere Abstände zur ersten Interpolationszielzelle haben (näher sind), den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle stärker beeinflussen.
Insbesondere, wenn die Anzahl von Benutzereinstellpunkten durch M bezeichnet wird, die Anzahl der ersten Interpolationszielzellen durch N bezeichnet wird (wobei N eine positive ganze Zahl ist), ein Abstand zwischen dem m-ten (wobei m eine ganze Zahl größer als oder gleich 1 und kleiner als oder gleich M ist) Benutzereinstellpunkt und der n-ten (wobei n eine ganze Zahl größer als oder gleich 1 und kleiner als oder gleich N ist) ersten Interpolationszielzelle durch 1_mn bezeichnet wird und die spektralen Informationen des ZielMaschinenklangs für den m-ten Benutzereinstellpunkt durch G_m(f) bezeichnet werden, werden die spektralen Informationen G_n(f), d. h. Amplitudeninformationen, des Zielmaschinenklangs für die n-te erste Interpolationszielzelle durch die folgenden Gleichungen (1) und (2) berechnet, die ein erster arithmetischer Ausdruck sind: $G_{n} (f) = \sum_{m = 1}^{M} G_{m} (f) (L_{n} {-l}_{mn}) {/L}_{n},$
$L_{n} = \sum_{m = 1}^{M} l_{mn} .$
Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Teil einer geraden Linie, die die Zelle am m-ten Benutzereinstellpunkt und die n-te erste Interpolationszielzelle verbindet (gerade Linie, die die Zellen verbindet) innerhalb einer Fahrszenenregion ist, zu der der m-te Benutzereinstellpunkt gehört, wird ein Abstand des Teils innerhalb der Fahrszenenregion(oder innerhalb der Zellen, die zu der Fahrszenenregion gehören) durch Multiplizieren mit einem Faktor α, vorbestimmt innerhalb eines Bereichs von 0 < α < 1, korrigiert. Dadurch wird ein korrigierter Abstand 1'_mn kleiner als der tatsächliche Abstand 1_mn zwischen den Zellen berechnet. Insbesondere, wenn vom tatsächlichen Abstand 1_mn zwischen den Zellen (die Länge der geraden Linie, die die Zellen verbindet), der Abstand des Teils innerhalb der Fahrszenenregion durch p_mn bezeichnet wird und der Abstand des anderen Teils durch q_mn bezeichnet wird, gilt die folgende Gleichung (3): $l_{mn} = p_{mn} {+q}_{mn} .$
Der korrigierte Abstand 1'_mn kleiner als der Abstand 1_mn wird berechnet durch Ersetzen des Abstands p_mn des Teils innerhalb der Fahrszenenregion der geraden Linie, die die Zellen verbindet, mit einem korrigierten Abstand α·p_mn, und die spektralen Informationen G_n(f), d. h. Amplitudeninformationen, des Zielmaschinenklangs für die n-te erste Interpolationszielzelle werden durch die folgenden Gleichungen (4) und (5) berechnet, die ein zweiter arithmetischer Ausdruck sind: $G_{n} (f) = \sum_{m = 1}^{M} G_{m} (f) (L_{n} {-l'}_{mm}) {/L}_{n},$
${l'}_{mn} = α \cdot p_{mn} {+q}_{mn} .$
Daher berechnet der erste Interpolationsprozessor 44 den Maschinenklang für eine erste Interpolationszielzelle durch Verwenden des ersten arithmetischen Ausdrucks, sodass, je kleiner der Abstand zwischen einer Zelle, für die die Benutzereinstellpunktinformationen A2 eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen A2 auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle sind. Wenn allerdings eine Zelle, die zu einer Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, für die die Benutzereinstellpunktinformationen A2 eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist, berechnet der erste Interpolationsprozessor 44 den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle durch Verwenden des zweiten arithmetischen Ausdrucks, sodass, je kleiner der Abstand zwischen der Zelle, für die die Benutzereinstellpunktinformationen A2 eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen A2 auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle sind, und die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen A2 auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle größer ist, als wenn keine Zelle, die zur Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, für die die Benutzereinstellpunktinformationen A2 eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist.
Dadurch ist es möglich, in und nahe einer Fahrszenenregion (d..h. in der Region der Zellen, die zu der Fahrszenenregion gehören), die Auswirkungen von Benutzereinstellpunkten in der Fahrszenenregion zu vergrößern, im Vergleich mit den anderen Benutzereinstellpunkten (daher hat G_n(f) in Gleichung (4) einen Wert größer als der von G_n(f) in Gleichung (1)), und zu bewirken, dass sie mit zunehmendem Abstand von der Fahrszenenregion allmählich geringer werden. Als ein Ergebnis muss der Benutzer nicht die Zielmaschinenklänge für alle N Zellen einstellen, und kann einfach eine Einstellung des für die eine oder mehreren Fahrszenenregionen geeigneten Maschinenklangs durchführen, lediglich durch Einstellen der einen oder mehreren Fahrszenenregionen und des einen oder der mehreren Zielmaschinenklänge für einen oder mehrere Benutzereinstellpunkte, die repräsentative Koordinaten sind.
Das Interpolationsverfahren unter Verwendung von Gleichungen (1) bis (5) ist nur ein Beispiel, und andere Rechenausdrücke können verwendet werden. Beispielsweise kann anstelle des Abstands 1_mn und des Abstands 1'_mn in Gleichungen (1) bis (5) eine Potenz des Abstands 1_mn und eine Potenz des Abstands 1'_mn, verwendet werden.
Außerdem, anstelle des Wertes (L_n - 1_mn), mit dem G_m(f) in Gleichung (1) multipliziert wird, eine Funktion (z. B. eine Gaußsche Funktion oder eine sinc-Funktion), die sich allmählich verringert, wenn der Abstand 1_mn größer wird. Das gleiche gilt für Gleichung (4).
Außerdem können bestehende Interpolationsverfahren, wie etwa lineare Interpolation oder Spline-Interpolation, wie angemessen, verwendet werden.
<1-6> Betrieb von Parameterumwandlungsprozessor 45
Der Parameterumwandlungsprozessor 45 wandelt die durch den ersten Interpolationsprozessor 44 erzeugte Maschinenklangeinstellungsabbildung konform mit einem für die Maschinenklangsteuerung 50 erforderlichen Format in den Maschinenklangsteuerungsparameter A6 um und gibt ihn für die Maschinenklangsteuerung 50 aus. Dieser Prozess entspricht den Prozessen aus den Schritten S7 und S8 in 3. Der Maschinenklangsteuerungsparameter A6 umfasst zumindest die spektralen Informationen des Zielmaschinenklangs an jedem Fahrzustand in Übereinstimmung mit der Maschinenklangeinstellungsabbildung.
<1-7> Ergänzender Betrieb für Maschinenklangeinstellung
Die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst den Maschinenklanganalyseprozessor 46, den zweiten Interpolationsprozessor 47, den Anzeigeprozessor 48 und den Reproduktionsprozessor 49, die als Mittel zum Unterstützen der Maschinenklangeinstellung und als Mittel zum Analysieren eines tatsächlichen Maschinenklangs, aufgezeichnet, während das Kraftfahrzeug tatsächlich läuft, und von Fahrzustandsdaten zu diesem Zeitpunktat und zum Bereitstellen eines Ergebnisses der Analyse für den Benutzer dienen.
9A und 9B sind Flussdiagramme eines Betriebs zum Analysieren eines Maschinenklangs und von Fahrzustandsdaten, die im Kraftfahrzeug aufgezeichnet wurden, das tatsächlich läuft, und zum Durchführen der Anzeige.
Der Maschinenklanganalyseprozessor 46 empfängt ein Klangsignal B0, das einen tatsächlichen Maschinenklang von der Klangeingabeeinheit 20 repräsentiert (Schritt S11). Der Maschinenklanganalyseprozessor 46 empfängt auch Fahrzustandsdaten C0 des Kraftfahrzeugs von der Fahrzustandseingabeeinheit 30 (Schritt S12). Das Klangsignal B0 und die Fahrzustandsdaten C0 können in Echtzeit von dem Kraftfahrzeug empfangen werden, das tatsächlich läuft, oder können in einer Datenaufzeichnungsvorrichtung oder ähnlichem aufgezeichnet werden und nach dem Laufen empfangen werden.
Dann analysiert der Maschinenklanganalyseprozessor 46 das Klangsignal B0 des Maschinenklangs und die Fahrzustandsdaten C0 und erzeugt die Maschinenklanganalyseabbildung als ein Analyseergebnissignal (Schritt S13). Die Maschinenklanganalyseabbildung ist eine Abbildung, bei der der tatsächliche Maschinenklang auf den Fahrzustandsraum projiziert wird, und hat die gleichen Koordinatenachsen und Zellen wie die oben beschriebene Maschinenklangeinstellungsabbildung A4. Der Maschinenklanganalyseprozessor 46 liest einen Teil der Klangdaten des Maschinenklangs und einen Teil der Fahrzustandsdaten an vorbestimmten Zeitschritten, wählt eine Zelle entsprechend dem gelesenen Fahrzustand aus der Maschinenklanganalyseabbildung aus und speichert, als den Maschinenklang an der Zelle, spektrale Informationen, die durch Analysieren der gelesenen Klangdaten erhalten werden. Die Maschinenklänge an Zellen, die keinem der Teile der Fahrzustandsdaten entsprechen, werden null gelassen.
Dann führt der zweite Interpolationsprozessor 47 den zweiten Interpolationsprozess für zweite Interpolationszielzellen durch, die die Zellen sind, die bei der Maschinenklanganalyseabbildung null gelassen wurden (Schritt S14). Es ist möglich, als Interpolationsverfahren das gleiche Verfahren wie den oben beschriebenen ersten Interpolationsprozess in Schritten S63 und S64 durch den ersten Interpolationsprozessor 44 zu verwenden. Zu diesem Zeitpunkt wird, im Maschinenklanganalyseprozessor 46, eine Zelle, für die der Maschinenklang in der Maschinenklanganalyseabbildung gespeichert ist, in der gleichen Weise wie eine Zelle an einem Benutzereinstellpunkt in der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 behandelt.
Im Anschluss an den Prozess von Schritt S3 in 3 bestimmt der Befehlseingabeprozessor 41, ob der Benutzerbefehl A0 ein Befehl für Anzeige ist (Schritt S21).
Wenn der Benutzerbefehl A0 ein Befehl für Anzeige ist, bestimmt der Befehlseingabeprozessor 41 ferner, ob es ein Anzeigebefehl für die Zielmaschinenklänge ist (Schritt S22). Wenn der Befehl ein Anzeigebefehl für die Zielmaschinenklänge ist, wird ein Befehlssignal A1 basierend auf dem Benutzerbefehl A0 an den Anzeigeprozessor 48 gesendet, und der Anzeigeprozessor 48 gibt die durch den ersten Interpolationsprozessor 44 erzeugte Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 an den Bildschirm 60 aus und veranlasst den Bildschirm 60, die Maschinenklangeinstellungsabbildung anzuzeigen (Schritt S23).
Wenn der Befehl ein Anzeigebefehl für die Maschinenklanganalyseabbildung B2 ist, gibt der Anzeigeprozessor 48 die durch den zweiten Interpolationsprozessor 47 erzeugte Maschinenklanganalyseabbildung B2 an den Bildschirm 60 aus und veranlasst den Bildschirm 60, die Maschinenklanganalyseabbildung anzuzeigen (Schritt S24).
Der Bildschirm 60 kann die spektralen Informationen jeder Zelle der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 oder Maschinenklanganalyseabbildung B2 numerisch oder grafisch anzeigen. Außerdem kann der Bildschirm 60 die Größe des Amplitudenniveaus einer durch den Benutzer arbiträr im Fahrzustandsraum angegebenen Frequenzkomponente in der Form einer Konturabbildung oder eines dreidimensionalen Graphen anzeigen.
Wenn der Benutzerbefehl A0 in Schritt S21 kein Befehl für Anzeige ist, bestimmt der Befehlseingabeprozessor 41 den Benutzerbefehl A0 als einen Befehl für Reproduktion eines Maschinenklangs und bestimmt ferner, ob es ein Reproduktionsbefehl für einen Zielmaschinenklang ist (Schritt S25).
Wenn es ein Reproduktionsbefehl für einen Zielmaschinenklang ist, wird ein Befehlssignal A1 basierend auf dem Benutzerbefehl A0 an den Reproduktionsprozessor 49 gesendet, und der Reproduktionsprozessor 49 erzeugt eine Klangwellenform des Zielmaschinenklangs in Übereinstimmung mit der Maschinenklangeinstellungsabbildung und gibt ein Klangsignal B3 basierend auf der Klangwellenform an den Klangreproduzierer 70 aus (Schritt S26). Andernfalls erzeugt der Reproduktionsprozessor 49 eine Klangwellenform auf Grundlage des Ergebnisses der Analyse des tatsächlichen Maschinenklangs in Übereinstimmung mit der Maschinenklanganalyseabbildung und gibt ein Klangsignal B3 basierend auf der Klangwellenform an den Klangreproduzierer 70 aus (Schritt S27).
Zu diesem Zeitpunkt kann ein Benutzer einen Fahrzustand, für den der Maschinenklang reproduziert werden soll, unter Verwendung der Koordinaten im Fahrzustandsraum angeben. Der Reproduktionsprozessor 49 liest, von der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 oder Maschinenklanganalyseabbildung B2, die spektralen Informationen des Maschinenklangs an der Zelle an den durch den Benutzer angegebenen Koordinaten und erzeugt die Klangwellenform. Außerdem kann ein Benutzer unterschiedliche mehrere Mengen von Koordinaten, angeordnet in einer chronologischen Reihenfolge, angeben. In diesem Fall simuliert der Reproduktionsprozessor 49 eine Situation, in der sich der Fahrzustand in Übereinstimmung mit den Mengen von in der chronologischen Reihenfolge angeordneten Koordinaten ändert, und erzeugt eine Klangwellenform des Maschinenklangs und gibt sie aus.
<1-8> Vorteile der ersten Ausführungsform
Wie oben beschrieben, stellen die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 und das Maschinenklangsteuerungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform eine Fahrszenenregion in Übereinstimmung mit der Kennzeichnung durch den Benutzer ein und führen die Interpolation der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 innerhalb der Fahrszenenregion in Übereinstimmung mit den Benutzereinstellpunktinformationen in der Fahrszenenregion durch, wodurch es möglich wird, Einstellung des Maschinenklangs in Abhängigkeit von der Fahrszene mit weniger Aufwand durchzuführen (z. B. durch lediglich Eingeben der Benutzereinstellpunktinformationen an den Regionen R5 und R6 in 8).
Ferner ist es, mit der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 und dem Maschinenklangsteuerungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform, möglich, die Maschinenklanganalyseabbildung B2 durch Analysieren des Klangsignals B0 des tatsächlichen Maschinenklangs und der Fahrzustandsdaten C0 und Durchführen der Interpolation zu erzeugen und sie anzuzeigen, sodass sie mit der auf Grundlage des Benutzerbefehls A0 erzeugten Maschinenklangeinstellungsabbildung A4 verglichen werden kann. Ferner ist es möglich, auf Grundlage der Maschinenklangeinstellungsabbildung A4, erzeugt auf Grundlage der Benutzerbefehle A0, erzeugte Steuerklänge (PseudoMaschinenklänge) vorab anzuschauen und Maschinenklänge basierend auf dem auf Grundlage der Maschinenklanganalyseabbildung B2, erzeugt aus dem tatsächlichen Maschinenklang, erzeugten Analyseergebnis vorab anzuschauen. Dies ermöglicht visuelles oder auditorisches Prüfen des Ergebnisses der Einstellung des Maschinenklangs, was die Operation zur Einstellung des Maschinenklangs effizienter machen kann.
Ferner simulieren die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 und das Maschinenklangsteuerungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform eine Variation im Fahrzustand in Übereinstimmung mit Mengen von Koordinaten im Fahrzustandsraum, angegeben durch einen Benutzer in einer chronologischen Reihenfolge, und erzeugen eine Klangwellenform des Maschinenklangs und machen es dadurch möglich, den Maschinenklang in einem Zustand näher am tatsächlichen Fahren zu prüfen, was es ermöglicht, das Ergebnis der Einstellung des Maschinenklangs in einer lebhafteren Weise zu prüfen.
<2> Zweite Ausführungsform
Während in der ersten Ausführungsform ein Benutzer, über das Bedienfeld 10, angegebene Koordinaten (4) im Fahrzustandsraum und den bzw. die Zielmaschinenklänge (5) an den angegebenen Koordinaten, in eine Maschinenklangsteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform eingibt, gibt ein Benutzer, anstelle des einen oder der mehreren Zielmaschinenklänge, einen oder mehrere Differenzwerte aus den spektralen Informationen an der bzw. den jeweiligen Zellen der durch den zweiten Interpolationsprozessor 47 erzeugten Maschinenklanganalyseabbildung ein.
Während die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform die gleichen Hauptkomponenten umfasst wie die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, unterscheidet sie sich von der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass für die Koordinaten des bzw. der Benutzereinstellpunkte der erste Interpolationsprozessor 44 die spektralen Informationen an der bzw. den jeweiligen Zellen der durch den zweiten Interpolationsprozessor 47 erzeugten Maschinenklanganalyseabbildung B2 empfängt. Diese Auslegung ermöglicht es einem Benutzer, anstelle des einen oder der mehreren Zielmaschinenklänge einen bzw. mehrere Differenzwerte aus den spektralen Informationen an der bzw. den jeweiligen Zellen der durch den zweiten Interpolationsprozessor 47 erzeugten Maschinenklanganalyseabbildung einzugeben.
Dies ist ausreichend, um Einstellungswerte zum Einstellen der Zielmaschinenklänge nur für Punkte einzugeben, an denen eine Änderung an dem tatsächlichen Maschinenklang vorgenommen werden soll und kann daher den für die Einstellung erforderlichen Aufwand weiter verringern.
Wie oben beschrieben, ist die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform so ausgelegt, dass Differenzwerte von tatsächlichen Maschinenklängen angegeben werden; dies ist ausreichend, um Einstellungswerte nur für Punkte einzugeben, an denen eine Änderung vorgenommen werden soll und kann daher den für die Einstellung erforderlichen Aufwand weiter verringern.
<3> Dritte Ausführungsform
In der obigen ersten Ausführungsform erzeugt die Maschinenklangsteuerung 50 das Steuerklangsignal D3 auf Grundlage der Fahrzustandsdaten C1, die den tatsächlichen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs anzeigen, und des Maschinenklangsteuerungsparameters A6, und stellt es für die Steuerklangausgabeeinheit bereit. Eine Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass eine Maschinenklangsteuerung 50 eine in 10 dargestellte Auslegung hat. Andernfalls ist die dritte Ausführungsform die gleiche wie die erste oder die zweite Ausführungsform.
10 ist ein funktionales Blockdiagramm, schematisch eine Auslegung der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform darstellend. Wie in 10 dargestellt, umfasst die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 eine Fahrzustandseingabeeinheit 30, einen Maschinenklangeinsteller 40, die Maschinenklangsteuerung 50, eine Steuerklangausgabeeinheit 80 und einen Maschinenklangbeobachter 90.
Die Fahrzustandseingabeeinheit 30 und der Maschinenklangeinsteller 40 sind die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform beschriebenen.
Die Steuerklangausgabeeinheit 80 ist eine Klangausgabeeinheit zum Ausgeben eines durch die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 erzeugten Steuerklangs (Pseudomaschinenklangs). Die Steuerklangausgabeeinheit 80 kann, beispielsweise, einen Lautsprecher oder ähnliches umfassen. Durch Ausgeben des Steuerklangs von der Steuerklangausgabeeinheit 80 ist es möglich zu bewirken, dass Maschinenklang die Ohren des Fahrers (Benutzers) und anderer Insassen im Kraftfahrzeug erreicht, d. h. die Kombination des tatsächlichen Maschinenklangs und der durch die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 erzeugten Steuerklangs, näher am durch den Benutzer eingestellten Zielmaschinenklang.
Der Maschinenklangbeobachter 90 ist ein Mittel zum Beobachten der Kombination des tatsächlichen Maschinenklangs und des durch die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 erzeugten Steuerklangs, und gibt ein beobachtetes Signal D0 entsprechend dem beobachteten Klang aus. Der Maschinenklangbeobachter 90 kann, beispielsweise, ein Mikrofon umfassen.
Wie in 10 dargestellt, umfasst die Maschinenklangsteuerung 50 einen Steuerklangquellgenerator 51, einen Filterungsprozessor 52, eine Übertragungscharakteristikanwendungseinheit 53, einen adaptiven Prozessor 54, eine Steuerparametereingabeeinheit 55, einen Zielsignalgenerator 56 und einen Subtrahierer 57.
Der Steuerklangquellgenerator 51 erzeugt ein ursprüngliches Klangsignal C2, das als eine Klangquelle des Steuerklangsignals D3 dient, auf Grundlage der durch die Fahrzustandseingabeeinheit 30 bereitgestellten Fahrzustandsdaten C1.
Der Filterungsprozessor 52 führt einen Filterungsprozess auf dem durch den Steuerklangquellgenerator 51 erzeugten ursprünglichen Klangsignal C2 durch, um das Steuerklangsignal D3 zu erzeugen, das bewirkt, dass der Steuerklang ausgegeben wird.
Die Übertragungscharakteristikanwendungseinheit 53 wendet eine akustische Übertragungscharakteristik von der Steuerklangausgabeeinheit 80 zum Maschinenklangbeobachter 90 auf das ursprüngliche Klangsignal C2 an.
Die Steuerparametereingabeeinheit 55 empfängt den vom Maschinenklangeinsteller 40 bereitgestellten Maschinenklangsteuerungsparameter A6 und gibt ihn als spektrale Informationen A7 der ZielMaschinenklänge aus.
Der Zielsignalgenerator 56 erzeugt ein ZielMaschinenklangsignal A8, das den Zielmaschinenklang repräsentiert, auf Grundlage der spektralen Informationen A7 des Zielmaschinenklangs, basierend auf den Fahrzustandsdaten C1 und dem Maschinenklangsteuerungsparameter A6.
Der Subtrahierer 57 gibt ein Fehlersignal D1 aus, erhalten durch Subtrahieren des Zielmaschinenklangsignals A8 vom beobachteten Signal D0, erhalten durch Beobachten der Kombination des tatsächlichen Maschinenklangs und des Steuerklangs.
Der adaptive Prozessor 54 bestimmt den Inhalt des Filterungsprozesses durch den Filterungsprozessor 52 auf Grundlage einer ursprünglichen Klangwellenform C4, erhalten durch die Anwendung der akustischen Übertragungscharakteristik und des Fehlersignals (Fehlerwellenform) D1. Insbesondere führt der adaptive Prozessor 54 einen adaptiven Prozess zum Ändern der Filterkoeffizienten des Filterungsprozessors 52 durch, sodass der Fehler zwischen dem Wert des Zielmaschinenklangsignals A8 und des Wertes des beobachteten Signals D0 sich Null annähert.
11 ist ein Diagramm, ein Beispiel einer Hardwareauslegung der Maschinenklangsteuerung 50 darstellend. Wie in 11 dargestellt, umfasst die Maschinenklangsteuerung 50 einen Prozessor 501, einen Speicher 502, eine Klangeingabe-/-ausgabeschnittstelle 503 und eine Datenübertragungsschnittstelle 504.
Der Maschinenklangsteuerungsparameter A6, ausgegeben vom Maschinenklangeinsteller 40, wird an den Prozessor 501 über die Datenübertragungsschnittstelle 504 geliefert, und der Prozessor 501 führt den Prozess der Steuerparametereingabeeinheit 55 aus 10 durch Ausführen eines Programms durch.
Die von der Fahrzustandseingabeeinheit 30 bereitgestellten Fahrzustandsdaten werden über die Datenübertragungsschnittstelle 504 an den Prozessor 501 geliefert, und der Prozessor 501 führt die Prozesse des Steuerklangquellgenerators 51 und Zielsignalgenerators 56 durch Ausführen von Programmen durch.
Das von dem Filterungsprozessor 52 ausgegebene Steuerklangsignal D3 wird Prozessor 501 zur Klangeingabe-/-ausgabeschnittstelle 503 geliefert, und der Prozessor 501 stellt den Steuerklang basierend auf dem Steuerklangsignal D3 für die Steuerklangausgabeeinheit 80 durch Ausführen eines Programms bereit.
Das auf dem durch den Maschinenklangbeobachter 90 beobachteten Klang basierende Signal wird an den Prozessor 501 über die Klangeingabe-/- ausgabeschnittstelle 503 geliefert, und der Prozessor 501 führt den Prozess des Subtrahierers 57 durch Ausführen eines Programms durch. Beim Durchführen dieser Prozesse verwendet der Prozessor 501 den Speicher 502 als einen Speicherbereich für die Programme und Daten, wie angemessen.
12 ist ein Flussdiagramm, ein Beispiel einer Maschinenklangsteueroperation darstellend, durchgeführt durch die Maschinenklangsteuerung 50 der Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform.
Der Steuerklangquellgenerator 51 empfängt die Fahrzustandsdaten C1 des Kraftfahrzeugs von der Fahrzustandseingabeeinheit 30 (Schritt S31).
Der Steuerklangquellgenerator 51 erzeugt das ursprüngliche Klangsignal C2, das als ein Ursprung des Steuerklangs dient, auf Grundlage von Informationen, wie etwa der Maschinendrehzahl, enthalten in den empfangenen Fahrzustandsdaten C1 und Bezug nehmend auf eine Klangquelle des Maschinenklangs, und gibt das erzeugte ursprüngliche Klangsignal C2 aus (Schritt S32).
Der Filterungsprozessor 52 führt den Filterungsprozess auf dem ursprünglichen Klangsignal C2 durch, dabei das Steuerklangsignal D3 zum Erzeugen des Steuerklangs erzeugend, und gibt das erzeugte Steuerklangsignal D3 an die Steuerklangausgabeeinheit 80 aus (Schritt S33).
Die Übertragungscharakteristikanwendungseinheit 53 wendet, auf das ursprüngliche Klangsignal C2, die akustische Übertragungscharakteristik, die vorab durch eine Messung bestimmt wird, von der Steuerklangausgabeeinheit 80 zum Maschinenklangbeobachter 90 an (Schritt S34). Bei diesem Prozess ist die akustische Übertragungscharakteristik für den adaptiven Prozess im adaptiven Prozessor 54, der später zu beschreiben ist, zu berücksichtigen. Dieser Prozess ist, beispielsweise, ein Signalprozess, der als der Gefilterte-X-Algorithmus bekannt ist.
Währenddessen empfängt die Steuerparametereingabeeinheit 55 den Maschinenklangsteuerungsparameter A6 vom Maschinenklangeinsteller 40 (Schritt S35).
Der Zielsignalgenerator 56 liest, aus dem Maschinenklangsteuerungsparameter A6, die spektralen Informationen A7 des Zielmaschinenklangs entsprechend dem von der Fahrzustandseingabeeinheit 30 empfangenen aktuellen Fahrzustand und erzeugt das Zielmaschinenklangsignal A8 auf Grundlage der spektralen Informationen A7 (Schritt S36).
Die Kombination des tatsächlichen Maschinenklangs und der Steuerklangausgabe von der Steuerklangausgabeeinheit 80 wird durch den Maschinenklangbeobachter 90 beobachtet und wird als das beobachtete Signal D0 in den Subtrahierer 57 eingegeben.
Der Subtrahierer 57 gibt, als das Fehlersignal D1, das Ergebnis der Subtraktion des Zielmaschinenklangsignals A8 vom beobachteten Signal D0 aus (Schritt S37).
Der adaptive Prozessor 54 modifiziert die Filtercharakteristik des Filterungsprozessors 52 auf Grundlage des ursprünglichen Klangsignals C4, auf das die akustische Übertragungscharakteristik durch die Übertragungscharakteristikanwendungseinheit 53 angewendet wird, und des Fehlersignals D1, sodass sich die Amplitude des Fehlersignals D1 verringert (Schritt S38). Für diesen Prozess können adaptive Signalverarbeitungsalgorithmen, wie etwa LMS (Least Means Square), verwendet werden.
Wie oben beschrieben, führt die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform den adaptiven Prozess durch, um die Charakteristik des Filterungsprozessors 52 auf Grundlage des Fehlersignals D1 zwischen dem auf Grundlage des Maschinenklangsteuerungsparameters A6 erzeugten Zielmaschinenklangsignals A8 und dem beobachteten Signal D0 zu ändern und kann dadurch für einen Benutzer einen Maschinenklang mit hoher Qualität (die Kombination des tatsächlichen Maschinenklangs und des Steuerklangs) äquivalent zu dem durch den Benutzer eingestellten Zielmaschinenklang bereitstellen.
Bezugszeichenliste

1, 3: Maschinenklangsteuerungsvorrichtung,
10: Bedienfeld (Betriebseinheit),
20: Klangeingabeeinheit,
30: Fahrzustandseingabeeinheit,
40: Maschinenklangeinsteller,
41: Befehlseingabeprozessor,
42: Zielmaschinenklangeinsteller,
43: Fahrszenenregionseinsteller,
44: erster Interpolationsprozessor,
45: Parameterumwandlungsprozessor,
46: Maschinenklanganalyseprozessor,
47: zweiter Interpolationsprozessor,
48: Anzeigeprozessor,
49: Reproduktionsprozessor,
50: Maschinenklangsteuerung,
51: Steuerklangquellgenerator,
52: Filterungsprozessor,
53: Übertragungscharakteristikanwendungseinheit,
54: adaptiver Prozessor,
55: Steuerparametereingabeeinheit,
56: Zielsignalgenerator,
57: Subtrahierer,
60: Bildschirm,
70: Klangreproduzierer,
80: Steuerklangausgabeeinheit (Klangausgabeeinheit),
90: Maschinenklangbeobachter,
401, 501: Prozessor,
402, 502: Speicher,
C0: Benutzerbefehl,
C1: Befehlssignal,
A2: Benutzereinstellpunktinformationen,
A3: Fahrszenenregionsinformationen,
A4: Maschinenklangeinstellungsabbildung,
A6: Maschinenklangsteuerungsparameter,
A7: spektrale Informationen des ZielMaschinenklangs,
A8: Zielmaschinenklangsignal,
B0: Klangsignal,
B1: Analyseergebnissignal,
B2: Maschinenklanganalyseabbildung,
B3: Klangsignal,
B4: Bildinformationen,
C0, C1: Fahrzustandsdaten,
C2: ursprüngliches Klangsignal,
C4: ursprüngliches Klangsignal mit Anwendung einer akustischen Übertragungscharakteristik,
D0: beobachtetes Signal,
D1: Fehlersignal,
D3: Steuerklangsignal,
R1-R4: Fahrszenenregion.

Claims

Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3), um eine Klangausgabeeinheit (80) zu veranlassen, einen Steuerklang in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Kraftfahrzeugs auszugeben, der den Maschinenklang des Kraftfahrzeugs beeinflusst, wobei die Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3) Folgendes umfasst: einen Zielmaschinenklangeinsteller (42), welcher zum Einstellen von Benutzereinstellpunktinformationen auf einer Grundlage eines Benutzerbefehls in Übereinstimmung mit einer durch einen Benutzer an einer Betriebseinheit (10) durchgeführten Eingabeoperation, wobei die Benutzereinstellpunktinformationen angegebene Koordinaten, die eine von mehreren Zellen anzeigen, erhalten durch Teilen eines durch ein Koordinatensystem repräsentierten Fahrzustandsraums mit mehreren Parametern, die den Fahrzustand als Koordinatenachsen anzeigen, und spektrale Informationen eines Zielmaschinenklangs umfassen an der Zelle, die durch die angegebenen Koordinaten angezeigt wird, eingerichtet ist; einen Fahrszenenregionseinsteller (43), welcher zum Einstellen von Fahrszenenregionsinformationen, die eine Fahrszenenregion im Fahrzustandsraum anzeigen, auf einer Grundlage des Benutzerbefehls eingerichtet ist; einen ersten Interpolationsprozessor (44), welcher zum Durchführen eines ersten Interpolationsprozesses zum Berechnen von spektralen Informationen eines Maschinenklangs für jede von einer oder mehreren ersten Interpolationszielzellen, die eine oder mehrere Zellen der mehreren Zellen sind, für die die Benutzereinstellpunktinformationen nicht eingestellt sind, auf einer Grundlage der Benutzereinstellpunktinformationen und der Fahrszenenregionsinformationen, und Erzeugen einer Maschinenklangeinstellungsabbildung, umfassend spektrale Informationen eines Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen, aus den Benutzereinstellpunktinformationen und ersten Interpolationsinformationen, die durch den ersten Interpolationsprozess erhalten werden, eingerichtet ist; einen Parameterumwandlungsprozessor (45), welcher zum Ausgeben eines Maschinenklangsteuerungsparameters basierend auf der Maschinenklangeinstellungsabbildung eingerichtet ist; eine Maschinenklangsteuerung (50), welche eingerichtet ist, die Klangausgabeeinheit (80) zu veranlassen, den Steuerklang basierend auf dem Maschinenklangsteuerungsparameter auszugeben: wobei der erste Interpolationsprozessor (44) eingerichtet ist, den Maschinenklang für jede der ersten Interpolationszielzellen durch Verwenden eines ersten arithmetischen Ausdrucks zu berechnen, sodass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist; und, wenn eine Zelle, die zu der Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist, den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle durch Verwenden eines zweiten arithmetischen Ausdrucks zu berechnen, sodass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist, und die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle größer ist, als wenn keine Zelle, die zur Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist.
Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Parameter zwei oder mehr von einer Maschinendrehzahl, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrpedalposition, einem Maschinendrehmoment, einer Gangposition, einem Betrag von Änderung der Maschinendrehzahl pro Einheitszeit und einem Betrag von Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Einheitszeit, die in Beziehung zum Kraftfahrzeug stehen, umfassen.
Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen zweiten Interpolationsprozessor (47), welcher zum Durchführen, auf einer Grundlage von Informationen, die einen tatsächlichen Maschinenklang des Kraftfahrzeugs anzeigen, Fahrzustandsdaten, die einen tatsächlichen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs anzeigen, und der Fahrszenenregionsinformationen, eines zweiten Interpolationsprozesses zum Berechnen von spektralen Informationen eines Maschinenklangs für jede der einen oder mehreren zweiten Interpolationszielzellen, die eine oder mehrere Zellen der mehreren Zellen des Fahrzustandsraums sind, für die Informationen des tatsächlichen Maschinenklangs nicht eingestellt sind, und Erzeugen einer Maschinenklanganalyseabbildung, umfassend spektrale Informationen eines Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen, aus den Informationen des tatsächlichen Maschinenklangs und den durch den zweiten Interpolationsprozess erhaltenen zweiten Interpolationsinformationen, eingerichtet ist.
Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3) nach Anspruch 3, ferner umfassend einen Anzeigeprozessor (48), welcher eingerichtet ist, einen Bildschirm (60) zu veranlassen, ein Bild basierend auf der Maschinenklangeinstellungsabbildung und ein Bild basierend auf der Maschinenklanganalyseabbildung anzuzeigen.
Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3) nach Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend einen Reproduktionsprozessor (49), welcher eingerichtet ist, einen Klangreproduzierer (70) zu veranlassen, einen Klang basierend auf der Maschinenklangeinstellungsabbildung und einen Klang basierend auf der Maschinenklanganalyseabbildung auszugeben.
Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (1, 3) nach Anspruch 3 oder 4, wobei über die Betriebseinheit (10) eingegebene Betriebsinformationen ein Differenzwert aus den spektralen Informationen der Maschinenklanganalyseabbildung sind; und der Zielmaschinenklangeinsteller (42) eingerichtet ist, für den ersten Interpolationsprozessor einen aus dem Differenzwert und den spektralen Informationen der Maschinenklanganalyseabbildung erzeugten Zielmaschinenklang bereitzustellen.
Maschinenklangsteuerungsvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Maschinenklangsteuerung (50) Folgendes umfasst: einen Steuerklangquellgenerator (51), welcher zum Erzeugen eines ursprünglichen Klangsignals aus Fahrzustandsdaten, die einen tatsächlichen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs anzeigen, eingerichtet ist; einen Filterungsprozessor (52), welcher zum Durchführen eines Filterungsprozesses auf dem ursprünglichen Klangsignal zum Erzeugen eines Steuerklangsignals, das bewirkt, dass der Steuerklang ausgegeben wird, eingerichtet ist; eine Übertragungscharakteristikanwendungseinheit (53), welche zum Anwenden einer akustischen Übertragungscharakteristik auf das ursprüngliche Klangsignal eingerichtet ist; einen Zielsignalgenerator (56), welcher zum Erzeugen eines Zielmaschinenklangsignals basierend auf den Fahrzustandsdaten und dem Maschinenklangsteuerungsparameter eingerichtet ist; einen Subtrahierer (57), welcher zum Ausgeben eines Fehlersignals, erhalten durch Subtrahieren des Zielmaschinenklangsignals von einem beobachteten Signal, erhalten durch Beobachten einer Kombination eines tatsächlichen Maschinenklangs und des Steuerklangs, eingerichtet ist; und einen adaptiven Prozessor (54), welcher zum Bestimmen eines Inhalts des Filterungsprozesses durch den Filterungsprozessor (52) auf einer Grundlage einer ursprünglichen Klangwellenform, erhalten durch die Anwendung der akustischen Übertragungscharakteristik und des Fehlersignals, eingerichtet ist.
Nutzermaschinenklangsteuerungsverfahren, um eine Klangausgabeeinheit (80) zu veranlassen, einen Steuerklang in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Kraftfahrzeugs auszugeben, der den Maschinenklang des Kraftfahrzeugs beeinflusst, wobei das Nutzermaschinenklangsteuerungsverfahren Folgendes umfasst: einen Zielmaschinenklangeinstellschritt umfassend Einstellen von Benutzereinstellpunktinformationen auf einer Grundlage eines Benutzerbefehls in Übereinstimmung mit einer durch einen Benutzer an einer Betriebseinheit (10) durchgeführten Eingabeoperation, wobei die Benutzereinstellpunktinformationen angegebene Koordinaten, die eine von mehreren Zellen anzeigen, erhalten durch Teilen eines durch ein Koordinatensystem repräsentierten Fahrzustandsraums mit mehreren Parametern, die den Fahrzustand als Koordinatenachsen anzeigen, und spektrale Informationen eines Zielmaschinenklangs umfassen an der Zelle, die durch die angegebenen Koordinaten angezeigt wird; einen Fahrszenenregionseinstellschritt umfassend Einstellen von Fahrszenenregionsinformationen, die eine Fahrszenenregion im Fahrzustandsraum anzeigen, auf einer Grundlage des Benutzerbefehls; einen ersten Interpolationsschritt umfassend Durchführen eines ersten Interpolationsprozesses zum Berechnen von spektralen Informationen eines Maschinenklangs für jede von einer oder mehreren ersten Interpolationszielzellen, die eine oder mehrere Zellen der mehreren Zellen sind, für die die Benutzereinstellpunktinformationen nicht eingestellt sind, auf einer Grundlage der Benutzereinstellpunktinformationen und der Fahrszenenregionsinformationen, und Erzeugen einer Maschinenklangeinstellungsabbildung, umfassend spektrale Informationen eines Maschinenklangs an jeder der mehreren Zellen, aus den Benutzereinstellpunktinformationen und ersten Interpolationsinformationen, die durch den ersten Interpolationsprozess erhalten werden; einen Parameterumwandlungsschritt umfassend Ausgeben eines Maschinenklangsteuerungsparameters basierend auf der Maschinenklangeinstellungsabbildung; und einen Steuerklangerzeugungsschritt, in welchem die Klangausgabeeinheit (80) veranlasst wird, den Steuerklang basierend auf dem Maschinenklangsteuerungsparameter auszugeben; wobei in dem ersten Interpolationsschritt der Maschinenklang für jede der ersten Interpolationszielzellen durch Verwenden eines ersten arithmetischen Ausdrucks so berechnet wird, dass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist; und, wenn eine Zelle, die zu der Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist, der Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle durch Verwenden eines zweiten arithmetischen Ausdrucks so berechnet wird, dass, je kleiner ein Abstand zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle ist, desto größer eine Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle ist, und die Auswirkung der Benutzereinstellpunktinformationen auf den Maschinenklang für die erste Interpolationszielzelle größer ist, als wenn keine Zelle, die zur Fahrszenenregion gehört, zwischen der Zelle, an der die Benutzereinstellpunktinformationen eingestellt sind, und der ersten Interpolationszielzelle vorhanden ist.
Maschinenklangsteuerungsprogramm, das ein Nutzermaschinenklangsteuerungsverfahren nach Anspruch 8 durchführt, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.