JP2005128262A - エンジン模擬音形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 様々な車種のエンジン模擬音が選択可能であり、かつ、より現実のエンジン音に近いエンジン模擬音を形成することができるエンジン模擬音形成装置を提供すること。
【解決手段】 記憶部９０１は、車種ごとの記憶領域に、所定の範囲のアクセル開度及びエンジン回転速度により表される運転状態範囲に対応させて、エンジン音データを複数記憶する。音波形成部９０２は、入力される車種情報で特定される記憶領域から、入力されるアクセル開度及びエンジン回転速度で特定される運転状態範囲に記憶されたエンジン音データを読み出すとともに、読み出した複数のエンジン音データを合成して出力音波データを形成する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、予め記憶させた現実のエンジン音に基づいて、現実により近いエンジン模擬音を形成できるエンジン模擬音形成装置に関する。

従来のエンジン模擬音形成装置が、特許文献１に示されている。特許文献１に示された従来のエンジン模擬音形成装置は、運転操作量とエンジン回転速度をパラメータとしてエンジンの運転状態を複数の範囲に分け、各範囲の略中央の状態で録音したエンジン音のそれぞれを、クランク軸が１燃焼サイクル分回転する時間に相当する長さの音圧波形の単位で、エンジン音のデジタルデータとして記憶する記憶部を有する。発音制御部は、運転操作量とエンジン回転速度の入力に応じた運転状態範囲のエンジン音データを繰り返して発音させるように発音制御信号を出力する。模擬音出力部は、その発音制御信号に対応するエンジン音データを記憶部から読み出し電圧信号としてアンプ及びスピーカといった出力部に与える。発音制御信号は、エンジン音データの大きさ、高さ、音色の少なくともいずれかを各信号毎に変化させるようになっている。この構成により、従来のエンジン模擬音装置は、現実のエンジン音に近い不定性を有するエンジン模擬音を形成することができる。
特開２０００−０１０５７６号公報

しかしながら、従来のエンジン模擬音形成装置は、運転操作量とエンジン回転速度をパラメータとしてエンジンの状態を複数に分けた各範囲にエンジン音データを１つしか格納しておらず、この１つのエンジン音データに各種の変化を施しても現実のエンジン音とほぼ同一の模擬音を形成するまでには至っていないという問題があった。また、従来のエンジン模擬音形成装置が備える記憶部に格納されるエンジン音データは、実際に走行している車両やシャーシダイナモ上で走行している車両のエンジン音から取得していたため、その際に風きり音やローラ音などの雑音が混入している問題がある。この雑音の混入も、現実のエンジン音とほぼ同一の模擬音を形成できない１つの要因である。

また、モーターサイクルの愛好者にとっては、エンジン音が一つの楽しみとなっており、ゲームのエンジン模擬音においても、様々な車種について選択可能で、その各々が現実のエンジン音とほぼ同一であることが要請される。また、現実の車両においては、昨今、エンジン音の低減化が進んでいるため、車両を運転しながら、様々なエンジン模擬音を楽しみたいとの要請もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、様々な車種のエンジン模擬音が選択可能であり、かつ、より現実のエンジン音に近いエンジン模擬音を形成することができるエンジン模擬音形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係るエンジン模擬音形成装置は、車種ごとのエンジン音データを、アクセル開度及びエンジン回転速度に対応させて、複数記憶する記憶手段と、車種情報と前記アクセル開度及び前記エンジン回転速度とに基づいて、記憶された前記エンジン音データを読み出す音波形成手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、車種ごとに、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、外部より入力される車種情報で特定される記憶領域から、外部より入力されるアクセル開度及びエンジン回転速度で特定される運転状態範囲に記憶されたエンジン音データを読み出すことにより、車種ごとのエンジン模擬音を形成することができる。

請求項２に係るエンジン模擬音形成装置は、請求項１記載のエンジン模擬音形成装置において、前記音波形成手段は、車種情報と前記アクセル開度及び前記エンジン回転速度に基づいて、異なる組み合わせの複数のエンジン音データを読み出すとともに、読み出した前記複数のエンジン音データを合成して出力音波データを形成する構成を採る。

この構成によれば、請求項１の効果に加えて、車種ごとに、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、それらを組み合わせて出力音波データを形成することにより、車種ごとの現実のエンジン音に一層近いエンジン模擬音を形成することができる。

請求項３に係るエンジン模擬音形成装置は、車種ごとのエンジン音データを、所定の範囲のアクセル開度及びエンジン回転速度により表される運転状態範囲に対応させて、複数記憶する記憶手段と、入力されるアクセル開度及びエンジン回転速度で特定される前記運転状態範囲から、入力される車種情報で特定される車種ごとのエンジン音データを読み出す音波形成手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、車種ごとに、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、入力されるアクセル開度及びエンジン回転速度で特定される運転状態範囲から、入力される車種情報で特定される車種ごとのエンジン音データを読み出すことにより、車種ごとのエンジン模擬音を形成することができる。

請求項４に係るエンジン模擬音形成装置は、請求項３記載のエンジン模擬音形成装置において、前記音波形成手段は、特定車種の特定運転状態範囲から、異なる組み合わせの複数のエンジン音データを読み出すとともに、読み出した前記複数のエンジン音データを合成して出力音波データを形成する構成を採る。

この構成によれば、請求項３の効果に加えて、車種ごとに、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、それらを組み合わせて出力音波データを形成することにより、車種ごとの現実のエンジン音に一層近いエンジン模擬音を形成することができる。

請求項５に係る車両は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のエンジン模擬音形成装置を搭載する構成を採る。

この構成によれば、車両を運転しながら、様々なエンジン模擬音を楽しむことができる。

請求項６に係る遊戯装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のエンジン模擬音形成装置を搭載する構成を採る。

この構成によれば、様々な車種についてのエンジン模擬音を選択可能で、その各々が現実のエンジン音とほぼ同一である遊戯装置を提供することができる。

本発明によれば、様々な車種のエンジン模擬音が選択可能であり、かつ、より現実のエンジン音に近いエンジン模擬音を形成することができるエンジン模擬音形成装置を提供することができる。

本発明の骨子は、車種ごとに運転操作量及びエンジン回転速度により表される運転状態を複数の範囲に分け、各範囲で収録されたエンジン音のデータを複数用意し、その複数のエンジン音のデータを用いて、各範囲における現実のエンジン音の不定性を忠実に再現することである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るエンジン模擬音形成装置１００の構成の一例を示すブロック図である。エンジン模擬音形成装置１００は、特に、自動車のレーシングゲームやドライビングシミュレータなどで臨場感を高めるために使用されるものであり、図１に示した運転操作部及び出力部はレーシングゲームやドライビングシミュレータに備えられるものである。図２は、後述するエンジン模擬音形成装置１００が備える記憶部１０２及び音波形成部１０３の構成の一例を示すブロック図である。

エンジン模擬音形成装置１００は、運転状態検出部１０１、記憶部１０２及び音波形成部１０３を具備する。運転状態検出部１０１は、運転操作検出部１０１１及びエンジン回転速度計算部１０１２を有する。

運転操作部については、エンジン模擬音発生装置１００が設置される機器によって様々に異なるものであり、例えば、パソコンゲームに設置される場合には、キーボードやマウスが運転操作部となり、家庭用のＴＶゲーム機に設置される場合には、押しボタンや操作レバーが運転操作部となり、アーケードゲーム機のレーシングゲームやドライビングシミュレータに設置される場合には、アクセルペダルとブレーキペダルとシフトレバーが運転操作部となる。

運転操作検出部１０１１は、運転操作者の運転操作部による運転操作量（運転操作部の操作量に応じた仮想のアクセル開度やシフト位置）を検出して、エンジン回転速度計算部１０１２に運転操作信号（アクセル開度やシフト位置）を出力する。エンジン回転速度計算部１０１２は、運転操作検出部１０１１により検出された運転操作量による運転操作信号と、図示していない記憶装置にあらかじめ記録されているエンジンの出力特性と車両の走行抵抗のデータとに基づいて、エンジン出力と走行抵抗のバランスがとれる仮想のエンジン回転速度を計算する。

記憶部１０２は、エンジン音データをエンジン回転速度およびアクセル操作量に割付けて形成している。この実施の形態では、図２に示すように、所定の範囲のエンジン回転速度及びアクセル開度で表される各運転状態範囲（１〜１６）に対応するエンジン音データを複数記憶している。この記憶部１０２においては、エンジンがアイドリング状態のときには運転状態範囲１が対応し、最大出力時には運転状態範囲１６が対応する。ここで、運転状態とは、アクセル開度及びエンジン回転速度をパラメータとして表されるものである。なお、図２においては、各運転状態範囲にエンジン音データが１つずつ入るテーブルをｎ個用意した形で表しているが、当然に各運転状態範囲にｎ個のエンジン音データを格納できるテーブルを１つ用意してもよい。

また、各運転状態範囲に格納するエンジン音データの数（サンプル数）は、運転状態範囲ごとに変化させてもよい。具体的には、アクセル開度及びエンジン回転速度が低いところでは、アクセル開度及びエンジン回転速度が高いところよりも、サンプル数を多くした。なぜならば、現実のエンジンは、アクセル開度及びエンジン回転速度が低い運転状態で不安定な動きをするために、その状態でのエンジン音は、よりばらつきが大きく、不定性が大きいので、その不定性を忠実に再現するために多くのサンプル数を必要とするからである。特に、クランク軸が１回転する間に１回の燃焼が発生する２サイクルエンジンでは、アイドリング状態での異常燃焼が起こりやすいため、本発明の構成が極めて効果的である。

音波形成部１０３は、運転操作検出部１０１１から受け取る運転操作量に含まれるアクセル開度ａ及びエンジン回転速度計算部１０１２から受け取るエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲に格納されているエンジン音データから複数読み出して、それらを組み合わせることにより出力音波データを形成し、出力部に与える。出力部は、出力音波データを基にエンジン模擬音を発生する。

なお、ここでは、記憶部１０２のテーブルが予め完成されているものとして説明したが、検出されたアクセル開度及びエンジン回転速度に対応する運転状態範囲にエンジン音データが格納されていない場合には、音波形成部１０３が、後述するテーブル作成方法を用いて、他の運転状態範囲に格納されているエンジン音データを使って補完することによりその都度エンジン音データを作成し、このエンジン音データを組み合わせて出力音波データを都度形成する構成としてもよい。

次に、音波形成部１０３が行うエンジン音データの組み合わせの具体例について、図２を用いて説明する。

図２に示すように音波形成部１０３は、コントローラ１０３１、重み付け部１０３２及び重畳部１０３３を有している。コントローラ１０３１は、アクセル開度ａ及びエンジン回転速度ｂを受け取り、記憶部１０２が、それらに対応する運転状態範囲（例えば、運転状態範囲１が対応する運転状態範囲であるときには、テーブル１０２−１〜１０２−ｎのすべての運転状態範囲１、すなわち、運転状態範囲１−１〜１−ｎが該当する。）に格納されているエンジン音データを対応する重み付け部１０３２に対して出力するための出力命令信号を与える。記憶部１０２は、その出力命令信号に対応して、それぞれのテーブルに対応する重み付け部１０３２にエンジン音データを与える。このとき、コントローラ１０３１は、どのテーブルからエンジン音データを読み出すかを任意に決定して、その情報を出力命令信号に含めて記憶部１０２に与える。また、コントローラ１０３１は、記憶部１０２に重み付け部１０３２へ出力させるエンジン音データの各々に与える重み付けの値を決定し、対応する重み付け部１０３２に決定した重み付けの値を与える。

重み付け部１０３２は、コントローラ１０３１から受け取る重み付けの値によりエンジン音データに重み付けを行い、重畳部１０３３に与える。重畳部１０３３は、重み付け部１０３２より重み付けを施されたエンジン音データを受け取って、それらを重ね合わせて出力音波データを生成し、出力部に与える。

音波形成部１０３が行うエンジン音データの組み合わせについて、より具体的に説明する。コントローラ１０３１が記憶部１０２に与える出力命令信号が１つのテーブルのみからエンジン音データを出力する命令信号であり、かつ、重み付けの値を１とする時には、コントローラ１０３１が受け取るアクセル開度ａ及びエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲に格納されている最大ｎ個のエンジン音データからランダムに１つ取り出して並べた出力音波データが形成されることとなる。

また、コントローラ１０３１が記憶部１０２に与える出力命令信号が１つのテーブルのみからエンジン音データを出力する命令信号であり、かつ、重み付けの値をランダムに変化させる時には、コントローラ１０３１が受け取るアクセル開度ａ及びエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲に格納されている最大ｎ個のエンジン音データからランダムに１つ取り出して、さらに、音量をランダムに変化させて並べた出力音波データが形成されることとなる。

さらに、コントローラ１０３１が記憶部１０２に与える出力命令信号が２つのテーブルからエンジン音データを出力する命令信号であり、かつ、重み付けの値をそれぞれ１とする時には、コントローラ１０３１が受け取るアクセル開度ａ及びエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲に格納されている最大ｎ個のエンジン音データからランダムに２つ取り出して重畳したものが出力音波データとして形成される。

また、コントローラ１０３１が記憶部１０２に与える出力命令信号が２つのテーブルからエンジン音データを出力する命令信号であり、かつ、重み付けの値をランダムに変化させる時には、コントローラ１０３１が受け取るアクセル開度ａ及びエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲に格納されている最大ｎ個のエンジン音データからランダムに２つ取り出して、さらに、音量をランダムに変化させて重畳したものが出力音波データとして形成される。

組み合わせるエンジン音データ、その個数及び組み合わせる時の重み付けの値を任意に決定することができるので、この他多数の組み合わせ方法により、出力音波データを形成することができる。

このように、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、それらを組み合わせて出力音波データを形成することにより、より現実のエンジン音に近いエンジン模擬音を形成することができる。

なお、記憶部１０２に与える出力命令信号を、コントローラ１０３１が受け取るアクセル開度ａ及びエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲に格納されているエンジン音データをすべてのテーブルから出力する命令信号とし、それに対応して記憶部１０２がエンジン音データを重み付け部１０３２に与え、かつ、０値の重み付けを与える重み付け部１０３２をコントローラ１０３１が任意に決定する構成としても上記と同様の効果が得られる。

次に、記憶部１０２のテーブル１０２−１〜１０２−ｎの運転状態範囲に格納されるエンジン音データの取得方法について、図３から図７を用いて説明する。

図３は、エンジンの空ぶかしのエンジン音を時間に対する音圧で表した図である。特に、図３には、変速機を接続しないニュートラル状態でアクセルを急に大きく踏込んでエンジン回転の急加速を行った後に一定操作量を保ち、その後にアクセルを急に閉じるというような急加速・急減速を行った時に収録したエンジン音を載せている。また、収録したエンジン音の波形の部分ごとにどのようなアクセル開度及びエンジン回転数の状態にあるのかについて、その概略を示している。

図４は、急加速・急減速を行った時及びアクセルの開度を徐々に上げ下げした時の運転状態の変化を説明するための図である。このときの運転状態の変化を、図４を用いて説明する。急加速・急減速の場合には、エンジン回転体の慣性のため、アクセル開度とエンジン回転速度は異なる状態でそれぞれ変化するものであって、アクセル操作後にエンジン回転速度が遅れて上昇することとなる。そのため、急加速時には、図４に示すように、運転状態範囲１から運転状態範囲５→９→１３→１４→１５→１６という順番でエンジンの運転状態が変化していく。また、急減速時には、運転状態範囲１６→１２→８→４→３→２→１という順番でエンジンの運転状態が変化していく。

このエンジン音から記憶部１０２のテーブル１０２−１〜１０２−ｎの運転状態範囲に格納されるエンジン音データの取得するために、まず、このエンジン音から各運転状態範囲に対応する部分を抜き出す。

図５は、ある運転状態範囲内で録音した４サイクル４気筒エンジンのエンジン音を示したものである。アクセル開度及びエンジン回転速度に差がほとんど無い運転状態間では、音圧に大きな差がないと考えられるので、各運転状態範囲内におけるエンジン音の音圧のピークはほぼ一定の値となり、図５に示すような一連の波形となる。この場合、４つのピークで１燃焼サイクルにかかる時間に相当する。

次に、その各運転状態範囲毎に抜き出したエンジン音から１燃焼サイクルに相当する長さのエンジン音を任意の場所及び個数で切り出し、対応する運転状態範囲にエンジン音データとして記憶する。図５は、ある運転状態範囲に対応するエンジン音からａ及びｂの部分を切り出して、これらに対応する運転状態範囲（記憶部１０２におけるテーブル１０２−１の運転状態範囲１−１及びテーブル１０２−ｎの運転状態範囲１−ｎとしている。）に記憶していることを示している。現実のエンジン音は、一定の運転状態であっても燃焼サイクル毎にエンジン音が微妙に変化するゆらぎ（不定性）を有する。このため、切り出す場所によって、エンジン音データは、それぞれ異なる。

なお、ここでは、切り出されたエンジン音データは、１燃焼サイクルに相当する長さを持つものとして説明した。これは、記憶するデータをこのように小さくすることで記憶部１０２の容量を小さくすることができると共に、エンジン音データを切りがよい単位にすることでエンジン音データを基に合成されるエンジン模擬音を自然な音にすることができるためである。これに鑑みれば、例えば、４サイクル４気筒エンジンを使ってエンジン音を収録した場合には、エンジンの爆発音が起こる間隔（図５におけるピーク間に相当する間隔）に相当する長さで切り出して、エンジン音データとすることも可能である。また、記憶するデータ量は少し増えるが、１燃焼サイクルの倍数の長さで切り出してエンジン音データとすることもできる。

また、ここでは、１燃焼サイクルに相当する長さのエンジン音を任意の場所から切り出すこととしたので、ランダムに切り出しても、規則的（例えば、周期的）に切り出してもよい。

以上の流れにより、１回のエンジンの空ぶかしにより、記憶部１０２のテーブル内の運転状態範囲５、９、１３、１４、１５、１６、１２、８、４、３、２、１のエンジン音データを用意することができる。

なお、ここでは、記憶部１０２のテーブルにおける周辺部に位置する運転状態範囲に格納するエンジン音データの取得方法について説明したが、急加速する時に踏み込むアクセルの操作量を変化させることですべての運転状態範囲に対応するエンジン音データを取得することができる。

図６は、空ぶかしにより急加速・急減速を行う時の運転状態の変化をアクセル開度の最高値ごとに示した図である。図６では、アクセル開度の最高値を、（ｉ）３／８、（ｉｉ）５／８、（ｉｉｉ）７／８として、急加速・急減速を行った時の運転状態の変化を示している。例えば、（ｉｉ）の場合、すなわち、アクセル開度５／８まで急にアクセルを踏み込んで急加速を行った後に一定操作量に保ち、その後にアクセルを急に閉じるというような急加速・急減速を行った時には、運転状態範囲１、５、９、１０、１１、７、３、２、のエンジン音データを取得することができる。

また、急激なアクセル操作だけでなく、ゆっくりアクセルを踏み込んでいく操作も組み合わせながらアクセル開度を調節しつつ空ぶかしを行うことにより、すべての運転状態範囲に対応するエンジン音データを取得することが可能である。

このように、空ぶかしをする時のエンジン音からエンジン音データを取得することにより、従来、実際に走行している車両からエンジン音取得する時に問題となる風きり音やシャーシダイナモ上で走行している車両からエンジン音を取得する時に問題となるローラの音などの雑音が入っていないエンジン音データを取得することができる。この結果、そのエンジン音データを用いて形成されるエンジン模擬音は、より現実のエンジン音に近いものとなる。

また、次のようにして記憶部１０２のデーブルを作成することも可能である。以下、テーブルの作成方法について説明する。

図７は、記憶部におけるテーブルの概略図である。上述のエンジン音の取得方法により、図７のテーブルに示された運転状態範囲１、４、１３、１６（テーブルの４つ角に相当する運転状態範囲）に対応するエンジン音データをまず格納する。そして、その他の運転状態範囲に格納するエンジン音データは、この４つのエンジン音データを用いて補完する。

具体的には、まずテーブルの周辺部に位置する運転状態範囲について補完する。例えば、運転状態範囲５のエンジン音データは、運転状態範囲１及び運転状態範囲１３のエンジン音データを用いて補完することとなる。この際、運転状態範囲５は運転状態範囲１に近いので、運転状態範囲１に格納されているエンジン音データにより大きな重み付けを行い補完する。このようにして、まずテーブルの周辺部に位置する運転状態範囲に格納されるエンジン音データが用意される。

次に、それらのデータを用いて、上記テーブルの周辺部以外の運転状態範囲のデータを補完する。例えば、運転状態範囲７のエンジン音データは、運転状態範囲５と８に格納されたエンジン音データ、運転状態範囲３と１５に格納されたエンジン音データ又はそれらのすべてを用いて補完する。このときも上記と同様の重み付け方法で重み付けを行い補完が行われる。

なお、さらに運転状態範囲１から運転状態範囲１６への対角線上に位置する運転状態範囲のエンジン音データも実際に収録したエンジン音から切り出すことにより用意して、その他の運転状態範囲におけるエンジン音データを補完してもよい。あるアクセル開度までアクセルを踏み込んだ状態を保持していると、運転状態範囲１から運転状態範囲２４への対角線上に位置する運転状態範囲に対応する運転状態（ここでは、この状態を恒常的運転状態と呼ぶ。）に落ち着く。この恒常的運転状態は、安定した状態であるので、この状態でのエンジン音の収録は容易に行うことができる。

以上の説明は、自動車のエンジン音について行っているが、当然に二輪車のエンジン音についても適応することができる。

自動車のエンジン模擬音及び二輪車のエンジン模擬音について考えると、１つの気筒のエンジン音から得られるエンジン音データを取得すれば、多気筒のエンジンの場合には、各気筒の音が少しずつずれて発生するので、１つの気筒のエンジン音から得られるエンジン音データを組み合わせ、具体的には、発音時期をずらして重ね合わせることにより、多気筒エンジンの模擬音を作ることができる。

また、１つの気筒のエンジン音から得られるエンジン音データを取得すれば、各気筒の発音間隔を自由に制御できるので、二輪車のエンジン模擬音については、Ｖ型エンジンのバンク角度を変えた時のエンジン模擬音も容易に作ることができる。

１つの気筒のエンジン音を得る方法としては、二輪車のエンジンには単気筒エンジンがあることから、単気筒エンジンのエンジン音を収録する方法が考えられる。このようにして得られた単気筒エンジンのエンジン音から１燃焼サイクルに相当する長さのエンジン音を切り出すことにより、多気筒エンジンの１つの気筒のエンジン音データを得ることができる。

また、１つの気筒のエンジン音を得る他の方法としては、例えば、図５において、音圧ピークを中心としてピーク間に相当する間隔（４気筒の内の１つの気筒のエンジン音に相当）でエンジン音データを切り出すことや、音圧ピークの直前で音圧０になる点からピーク間に相当する間隔でエンジン音データを切り出すことも考えられる。特に、後者のようにすることで、エンジン音データをもとに形成する出力音波データに継ぎ目を無くすことができる。この方法は、自動車及び二輪車のエンジン音の両方に適応できる。

以上のように、実施の形態１によれば、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、それらを組み合わせて出力音波データを形成することにより、より現実のエンジン音に近いエンジン模擬音を形成することができる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るエンジン模擬音形成装置の構成の一例を示すブロック図である。エンジン模擬音形成装置８００は、特に、電気自動車などで歩行者に注意を促す音を作るために使用されるものであり、図８に示したアクセルペダル、タイヤ及び出力部は、電気自動車に備えられるものである。ここで、実施の形態２においては、実施の形態１に係るエンジン模擬音形成装置１００と同じ構成要素には同じ符号が付され、その説明が省略される。

エンジン模擬音形成装置８００は、運転状態検出部８０１、記憶部１０２及び音波形成部１０３を具備する。運転状態検出部８０１は、アクセル開度検出部８０１１、走行速度検出部８０１２及びエンジン回転速度計算部８０１３を有する。

アクセル開度検出部８０１１は、運転操作者がアクセルを踏み込む量を表すアクセル開度を受け取り、音波形成部１０３に与える。走行速度検出部８０１２は、実際に走行している電気自動車の車輪の走行速度を検出し、エンジン回転速度計算部８０１３に与える。エンジン回転速度計算部８０１３は、受け取った走行速度から実際の車両のモータ回転速度とは異なる仮想のエンジン回転速度を計算し、音波形成部１０３に与える。

ここで、動力源である電動モーターも実際に回転しているのであるから、車両の走行速度やモーター回転速度を直接エンジン回転速度に置き換えることも考えられる。しかしながら、実際には、電動モーターとエンジンとは出力特性が異なり、電気自動車とエンジン駆動車では走行中の駆動力回転速度や変速装置の状態が大きく異なるため、仮想のエンジン回転速度をモーター回転速度や車両の走行速度などから直接求めることは不適当である。そのために、エンジン回転速度計算部８０１３でエンジン回転速度を計算してから、この仮想のエンジン回転速度計算とアクセル開度検出部８０１１で検出したアクセル開度とに基づいて、音波形成部１０３が出力音波データを形成することとしている。

その場合、エンジン回転速度計算部８０１３でのエンジン回転速度の計算については、図示していない記憶装置に予め一般的な自動車用自動変速装置の変速パターンと自動車用トルクコンバータの滑り特性とをそれぞれ記録しておき、この自動車用自動変速装置の変速パターンを踏まえた上で、自動車用トルクコンバータの滑り特性に沿うように、アクセル開度と車両走行速度をパラメータとしたエンジン回転速度の計算プログラムを作成しておくことが望ましい。

音波形成部１０３がアクセル開度及びエンジン回転速度を受け取った後における記憶部１０２及び音波形成部１０３の動作は、実施の形態１で説明しているため、その説明は省略する。

以上のように、実施の形態２によれば、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、それらを組み合わせて出力音波データを形成することにより、より現実のエンジン音に近いエンジン模擬音を形成することができる。そして、電気自動車がその運転状態に応じたエンジン模擬音を発することにより、今までエンジン音で自動車の接近などの危険を察知してきた感覚を利用して、歩行者などに注意を促すことができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係るエンジン模擬音形成装置９００の構成の一例を示すブロック図である。エンジン模擬音形成装置９００は、特に、自動車のレーシングゲームやドライビングシミュレータなどで臨場感を高めるために使用されるものであり、図９に示した運転操作部、車種入力部及び出力部はレーシングゲームやドライビングシミュレータに備えられるものである。図１０は、後述するエンジン模擬音形成装置９００が備える記憶部９０１及び音波形成部９０２の構成の一例を示すブロック図である。なお、実施の形態１のエンジン模擬音形成装置１００と同じ構成要素については、同じ符号が付されて、その説明が省略される。

エンジン模擬音形成装置９００は、記憶部９０１、音波形成部９０２及び運転状態検出部１０１を具備する。

記憶部９０１は、車種ごとに、エンジン音データをエンジン回転速度およびアクセル操作量に割付けて形成している。この実施の形態では、図１０に示すように、車種ごとに記憶領域を割り当てている（例えば、車種Ａについては、記憶領域９０１−Ａが割り当てられている。）。各記憶領域の中には、所定の範囲のエンジン回転速度及びアクセル開度で表される各運転状態範囲（１〜１６）に対応するエンジン音データを複数記憶されている。なお、図１０においては、各記憶領域の中には、各運転状態範囲にエンジン音データが１つずつ入るテーブルをｎ個用意した形で表しているが、当然に各運転状態範囲にｎ個のエンジン音データを格納できるテーブルを１つ用意してもよい。

音波形成部９０２は、入力される車種情報に対応した記憶領域から、受け取る運転操作量に含まれるアクセル開度ａ及び受け取るエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲に格納されているエンジン音データから複数読み出して、それらを組み合わせることにより出力音波データを形成し、出力部に与える。出力部は、出力音波データを基にエンジン模擬音を発生する。

図１０に示すように音波形成部９０２は、コントローラ９０２１、重み付け部９０２２及び重畳部９０２３を有している。コントローラ９０２１は、アクセル開度ａ、エンジン回転速度ｂ及び車種情報ｃを受け取り、記憶部９０１が、車種情報ｃに対応する記憶領域から、アクセル開度ａ及びエンジン回転速度ｂに対応する運転状態範囲（例えば、車種情報ｃが車種Ｂを示しており、運転状態範囲１が対応する運転状態範囲であるときには、テーブルＢ−１〜Ｂ−ｎのすべての運転状態範囲１、すなわち、運転状態範囲１−１〜１−ｎが該当する。）に格納されているエンジン音データを、対応する重み付け部９０２２に対して出力するための出力命令信号を与える。記憶部９０１は、その出力命令信号に対応して、それぞれのテーブルに対応する重み付け部９０２２にエンジン音データを与える。このとき、コントローラ９０２１は、どのテーブルからエンジン音データを読み出すかを任意に決定して、その情報を出力命令信号に含めて記憶部９０１に与える。また、コントローラ９０２１は、記憶部９０１に重み付け部９０２２へ出力させるエンジン音データの各々に与える重み付けの値を決定し、対応する重み付け部９０２２に決定した重み付けの値を与える。

重み付け部９０２２は、コントローラ９０２１から受け取る重み付けの値によりエンジン音データに重み付けを行い、重畳部９０２３に与える。重畳部９０２３は、重み付け部９０２２より重み付けを施されたエンジン音データを受け取って、それらを重ね合わせて出力音波データを生成し、出力部に与える。

なお、音波形成部９０２が行うエンジン音データの組み合わせの具体例については、実施の形態１の音波形成部１０３と同様であるので、その説明を省略する。

以上は、特に、自動車のレーシングゲームやドライビングシミュレータなどに使用される場合について説明したが、電気自動車においても、音波形成部９０２が、入力された車種情報に対応した記憶部９０１の記憶領域から、実際に検出されたアクセル開度及び計算により求められる仮想のエンジン回転速度により特定される運転状態範囲に格納されたエンジン音データを複数読み出して、それらを組み合わせて出力音波データを形成することも可能である。このようにすることで、今までエンジン音で自動車の接近などの危険を察知してきた感覚を利用して、歩行者などに注意を促すことができる。さらに、モーターサイクルの愛好者などによる、車両を運転しながら、様々なエンジン模擬音を楽しみたいとの要請に対しても応えることができる。

また、エンジン自動車においても、音波形成部９０２が、入力された車種情報に対応した記憶部９０１の記憶領域から、実際に検出されたアクセル開度及びエンジン回転速度により特定される運転状態範囲に格納されたエンジン音データを複数読み出して、それらを組み合わせて出力音波データを形成することも可能である。このようにすることで、エンジン音の低減化が進んでいるため、車両を運転しながら、様々なエンジン模擬音を楽しみたいとの要請に対して応えることができる。

なお、上記説明においては、単一の記憶部９０１の車種ごとの記憶領域に、車種ごとのエンジン音データが記憶されるものとして説明を行ったが、当然に、複数の記憶部を用意して、各記憶部に車種ごとのエンジン音データを記憶してもよく、また、車種ごとのエンジン音データを各記憶部において記憶領域を分けて記憶してもよい。

次に、記憶部９０１において、車種ごとのエンジン音データをデータファイルとして記憶する場合におけるデータファイル構成の一例を説明する。

図１１は、車種ごとのデータファイルの構成の一例を示す図である。データファイルは、ファイルヘッダー部、制御パラメータ部及びエンジン音データ（１−１〜ｍ−ｎ）で構成される。

ファイルヘッダー部には、データファイルに関する情報が格納され、具体的には、ファイル名（例えば、車種名）、ファイルのサイズ、エンジン音データのサンプリング周波数、エンジン音データの数及びエンジン音データのサイズなどが格納される。

制御パラメータ部には、このデータファイルに対応する車種のエンジンタイプ（例えば、４サイクルエンジン）、気筒数、エンジンの爆発間隔、アクセル開度に対する音量、エンジン回転速度に対する音量、音量のゆらぎ幅及びエンジン音データの音量配分などが格納される。

データファイルには、その他に、エンジン音データ１−１〜エンジン音データｍ−ｎが格納される。このｍ及びｎは、図１０に対応させて説明すると、ｍは、車種ごとの記憶領域内に設けた運転状態範囲の数に対応する。また、ｎは、各記憶領域の中に用意した、各運転状態範囲にエンジン音データが１つずつ入るテーブルの数に対応する。なお、各運転状態範囲にｎ個のエンジン音データを格納できるテーブルを１つ用意した場合には、各運転状態範囲に格納されるエンジン音データの数に対応する。

このように、実施の形態３によれば、車種ごとに、各運転状態に対応したエンジン音データを複数用意し、それらを組み合わせて出力音波データを形成することにより、車種ごとの現実のエンジン音に一層近いエンジン模擬音を形成することができる。

本発明は、より現実のエンジン音に近いエンジン模擬音を形成することができるエンジン模擬音形成装置及びその方法として有用である。

本発明の実施の形態１に係るエンジン模擬音形成装置の構成の一例を示すブロック図 実施の形態１に係るエンジン模擬音形成装置が備える記憶部及び音波形成部の構成の一例を示す図 エンジンの空ぶかしのエンジン音を時間に対する音圧で表した図 急加速・急減速を行った時及びアクセルの開度を徐々に上げ下げした時の運転状態の変化を説明するための図 ある運転状態範囲内で録音した４サイクル４気筒エンジンのエンジン音を示した図 空ぶかしにより急加速・急減速を行う時の運転状態の変化をアクセル開度の最高値ごとに示した図 記憶部におけるテーブルの概略図 実施の形態２に係るエンジン模擬音形成装置の構成の一例を示すブロック図 実施の形態３に係るエンジン模擬音形成装置の構成の一例を示すブロック図 図９の記憶部及び音波形成部の構成の一例を示すブロック図 車種ごとのデータファイルの構成の一例を示す図

符号の説明

１００、８００、９００ エンジン模擬音形成装置
１０１、８０１ 運転状態検出部
１０１１ 運転操作検出部
１０１２、８０１３ エンジン回転速度計算部
１０２、９０１ 記憶部
１０３、９０２ 音波形成部
１０３１、９０２１ コントローラ
１０３２、９０２２ 重み付け部
１０３３、９０２３ 重畳部
８０１１ アクセル開度検出部
８０１２ 走行速度検出部

Claims (6)

1. 車種ごとのエンジン音データを、アクセル開度及びエンジン回転速度に対応させて、複数記憶する記憶手段と、
   車種情報と前記アクセル開度及び前記エンジン回転速度とに基づいて、記憶された前記エンジン音データを読み出す音波形成手段と、
   を具備するエンジン模擬音形成装置。
2. 前記音波形成手段は、車種情報と前記アクセル開度及び前記エンジン回転速度に基づいて、異なる組み合わせの複数のエンジン音データを読み出すとともに、読み出した前記複数のエンジン音データを合成して出力音波データを形成すること、を特徴とする請求項１記載のエンジン模擬音形成装置。
3. 車種ごとのエンジン音データを、所定の範囲のアクセル開度及びエンジン回転速度により表される運転状態範囲に対応させて、複数記憶する記憶手段と、
   入力されるアクセル開度及びエンジン回転速度で特定される前記運転状態範囲から、入力される車種情報で特定される車種ごとのエンジン音データを読み出す音波形成手段と、
   を具備することを特徴とするエンジン模擬音形成装置。
4. 前記音波形成手段は、特定車種の特定運転状態範囲から、異なる組み合わせの複数のエンジン音データを読み出すとともに、読み出した前記複数のエンジン音データを合成して出力音波データを形成すること、を特徴とする請求項３記載のエンジン模擬音形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のエンジン模擬音形成装置を搭載することを特徴とする車両。
6. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のエンジン模擬音形成装置を搭載することを特徴とする遊戯装置。

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