JP2009031428A - 能動型効果音発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】能動型効果音発生装置101の制御手段201(第4音響調整器54及び第5音響調整器55)は、エンジン回転周波数変化量演算器68で演算されたエンジン回転周波数変化量Δaf[Hz/秒]と、アクセル開度センサ60により検出されたアクセル開度Aor[%]に応じて基準信号Sr1、Sr2、Sr3(中間信号Si4、Si5)の振幅を調整することにより制御信号Scの振幅を決定する。
【選択図】図1
Description
1.効果音発生の仕組みの概要
図1は、この発明の第1実施形態に係る能動型効果音発生装置101(ASC装置101)の構成を示すブロック図である。
上述の通り、倍数器24、25、26は、エンジン回転周波数検出器23で検出されたエンジン回転周波数feに基づいてより高周波の周波数信号である調波信号4fe、5fe、6feを生成する。調波信号4fe、5fe、6feは、基本次数の周波数としてのエンジン回転周波数feの4次、5次、6次の周波数である。倍数器24、25、26による倍数は、2、3、7、8、9、…等の他の整数倍でもよく、2.5、3.3…等の実数倍でもよい。
上述の通り、基準信号生成器18は、調波信号4fe、5fe、6feと、波形データテーブル16に記憶されている波形データとに基づいて基準信号Sr1、Sr2、Sr3を生成する。基準信号Sr1、Sr2、Sr3の生成については、特許文献2の段落[0041]〜[0043]、[0060]、[0061]等に記載されている技術を用いることができる。
図1に示すように、基準信号Sr1、Sr2、Sr3を音響変化させて制御信号Scを出力する制御手段201は、それぞれが音響調整手段としての第1音響調整器51、第2音響調整器52、第3音響調整器53、第4音響調整器54、及び第5音響調整器55を備えている。
(i)次数毎調整処理の内容
次数毎調整処理としては、特許文献2の段落[0063]、[0097]等に記載されている処理を基本とし、さらに、車速センサ30から送信され、車速vを示す車速信号Svに対応した調整を行う。図2に示すように、次数毎調整処理では、次数の相違に加えて、車速v[km/時]に応じてゲイン特性(中間信号Si12、Si22、Si32に用いるゲインY1[dB])が変化する。すなわち、車速vが0<v<a(例えば、a=40)のとき、4次の基準信号Sr1に対しては、ゲイン特性71−1が用いられ、5次の基準信号Sr2に対しては、ゲイン特性71−2が用いられ、6次の基準信号Sr3に対しては、ゲイン特性71−3が用いられる。また、車速vがa≦v<b(例えば、b=60)のとき、4次の基準信号Sr1に対しては、ゲイン特性72−1が用いられ、5次の基準信号Sr2に対しては、ゲイン特性72−2が用いられ、6次の基準信号Sr3に対しては、ゲイン特性72−3が用いられる。さらに、車速vがv≧bのとき、4次の基準信号Sr1に対しては、ゲイン特性73−1が用いられ、5次の基準信号Sr2に対しては、ゲイン特性73−2が用いられ、6次の基準信号Sr3に対しては、ゲイン特性73−3が用いられる。
図3には、本実施形態における次数毎調整処理でゲイン特性を決定するフローチャートが示されている。
(i)回転周波数変化量毎調整処理の基本的な内容
回転周波数変化量毎調整処理(以下、「Δaf毎調整処理」とも称する。)は、第3音響調整器53から出力された中間信号Si13、Si23、Si33(図1)が加算器56により合成されることで生成された中間信号Si4を増幅するゲインY2[dB]を、エンジン回転周波数変化量Δafに基づいて変化させて、スピーカ14から出力される効果音の音圧レベルを調整するものである。
本実施形態におけるΔaf毎調整処理は、車速v[km/時]及び車速変化量Δav[km/時/秒]に応じてそのゲイン特性を切り換える。車速変化量Δavは、車速センサ30からの車速信号Svに基づいて第4音響調整器54において演算される。
図6には、Δaf毎調整処理のフローチャートが示されている。
(i)エンジン負荷毎調整処理の内容
エンジン負荷毎調整処理は、第4音響調整器54から出力された中間信号Si5(図1)の振幅調整特性(増幅率y3[倍])を、エンジン負荷に基づいて変化させて、スピーカ14から出力される効果音の音圧レベルを調整するものである。また、増幅率y3は、車両の走行モードDMに応じて調整される。
図9には、本実施形態におけるエンジン負荷毎調整処理で増幅率特性を決定するフローチャートが示されている。
以上説明したように第1実施形態によれば、制御手段201(第4音響調整器44及び第5音響調整器55)は、エンジン回転周波数変化量Δafとアクセル開度Aorに応じて基準信号Sr1、Sr2、Sr3(中間信号Si4、Si5)の振幅を調整することにより制御信号Scの振幅を決定する。
1.第2実施形態の特徴(第1実施形態との相違)
図10は、第2実施形態に係るASC装置101Aの概略的な機能構成を示すブロック図である。ASC装置101Aは、第1実施形態のASC装置101と基本的に同じ構成を有するが、第1実施形態の第4音響調整器54及び第5音響調整器55の代わりに、第1実施形態の回転周波数変化量調整処理(Δaf毎調整処理)と異なる第2の回転周波数変化量毎調整処理(以下、「第2Δaf毎調整処理」とも称する。)を行う第4音響調整器54aを有する点で第1実施形態のASC装置101と異なる。すなわち、第2実施形態のASC装置101Aでは、第4音響調整器54aに対し、アクセル開度センサ60からアクセル開度信号Soが送信され、走行モード検出手段40から走行モード信号Smが送信される。なお、本実施形態では、車速センサ30から第4音響調整器54aに対し車速vは通知されない。
(i)第2Δaf毎調整処理の内容
第2Δaf毎調整処理は、第1実施形態のΔaf毎調整処理と同様、第3音響調整器53から出力された中間信号Si13、Si23、Si33(図10)が加算器56により合成されることで生成された中間信号Si4を増幅するゲインY2’[dB]を、エンジン回転周波数変化量Δafに基づいて変化させて、スピーカ14から出力される効果音の音圧レベルを調整するものである。
図12には、第2Δaf毎調整処理のフローチャートが示されている。
第2実施形態に係るASC装置101Aによれば、第1実施形態と同様の効果に加え、以下の効果を奏する。すなわち、制御手段201(第4音響調整器54a)は、エンジン回転周波数変化量Δafによる基準信号Sr1、Sr2、Sr3(中間信号Si4)のゲイン特性77、78を、アクセル開度Aorに応じて切り換える。これにより、エンジン回転周波数変化量Δafによる基準信号Sr1、Sr2、Sr3の振幅調整特性とアクセル開度Aorによる基準信号Sr1、Sr2、Sr3の振幅調整特性とをそれぞれ独立に設定する場合と比べ、基準信号Sr1、Sr2、Sr3の振幅調整特性の設定をより柔軟に行うことが可能となる。
なお、この発明は、上記各実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す1〜9の構成を採ることができる。
上記各実施形態では、ASC装置101、101Aを搭載する車両として、オートマチック・トランスミッション車両(AT車両)を用いたが、マニュアル・トランスミッション車両(MT車両)を用いてもよい。また、エンジン回転周波数Δafに基づいて効果音を発生させることが可能な移動体であれば、車両以外でも、本発明に係るASC装置を搭載することができる。例えば、ヘリコプター、飛行機、プレジャーボート等の移動体にも用いてもよい。
上記各実施形態では、3つの基準信号Sr1、Sr2、Sr3を用いたが、ASC装置の仕様に応じて基準信号の数は任意に設定可能である。必要とされる基準信号の数に応じて、その他の構成要素(倍数器、基準信号生成器等)の数も変化する。
第1実施形態では、Δaf毎調整処理に用いる振幅調整特性をゲインY2[dB]とし、エンジン負荷毎調整処理に用いる振幅調整特性を増幅率y3[倍]としたが、別の振幅調整特性を用いることも可能である。例えば、Δaf毎調整処理に増幅率[倍]を用い、エンジン負荷毎調整処理にゲイン[dB]を用いてもよい。第2実施形態の第2Δaf毎調整処理に用いるゲインY2’についても同様である。
上記各実施形態では、車速vを検出するために車速センサ30を用いたが、車速vを求めることができるものであれば、これに限られない。例えば、カウンタシャフトパルス、メインシャフトパルス、プロペラシャフト回転パルスから車速vを検出してもよい。さらに、GPSにより車両の位置を検出し、単位時間毎の車両の走行距離を演算してこの演算結果から車速vを判定することもできる。
上記各実施形態では、車速変化量Δavを判定するために車速センサ30で検出した車速vから車速変化量Δavを演算したが、車速変化量Δavを判定することができるものであれば、これに限られない。例えば、車速変化量Δavを直接検出する加速度センサを設けてもよい。また、カウンタシャフトパルス、メインシャフトパルス、プロペラシャフト回転パルスから車速変化量Δavを判定してもよい。さらに、GPSにより車両の位置を検出し、単位時間毎の車両の走行距離を演算してこの演算結果から車速変化量Δavを判定することもできる。
上記各実施形態では、エンジン負荷を示すものとしてアクセル開度Aorを利用したが、エンジン負荷を示すものであればこれに限られない。例えば、スロットル開度、エンジンのトルク、インテークマニホールド内の負圧を用いることもできる。
第1実施形態では、第4音響調整器54のゲイン特性A〜Eを車速vや車速変化量Δavにより切り換えたがこのような構成に限られない。例えば、図13に示すように、第1変形例に係るASC装置101Bの第4音響調整器54bはゲイン特性としてゲイン特性Aのみを有し、他のゲイン特性B〜Eの代わりにゲイン調整回路57を備える構成も可能である。
第1実施形態では、エンジン負荷毎調整処理に用いる増幅率特性y3を、通常走行モード、スポーツ走行モード及びクルーズ走行モードに応じて切り換えたが、他の走行モードを用いることも可能である。例えば、ラグジュアリ走行モード{より静粛な室内空間を実現するための走行モードであり、例えば、ダンパー(図示せず)の減衰特性が通常走行モードよりも低く設定される。}を用いることができる。或いは、車両が、運転手の選択により、手動でのシフトチェンジが可能に構成された自動変速機を備える場合、複数の走行モードが、運転手が前記手動でのシフトチェンジを選択していないときの自動変速モード(通常走行モード)と、運転手が前記手動でのシフトチェンジを選択しているときの手動変速モードと、を含み、制御手段201が、前記手動変速モードにおけるゲインを、前記自動変速モードにおけるゲインよりも高く設定する構成も可能である。
第1実施形態では、第4音響調整器54及び第5音響調整器55を加算器56の下流側に配置したが、加算器56の上流側に配置することもできる。例えば、図15に示すように、第2の変形例に係るASC装置101Cでは、第3音響調整器53と加算器56の間に第4音響調整器54及び第5音響調整器55が配置される。この場合、第4音響調整器54は、第3音響調整器53からの中間信号Si13、Si23、Si33それぞれに対してΔaf毎調整処理を行い、中間信号Si14、Si24、Si34を出力する。また、第5音響調整器55は、第4音響調整器54からの中間信号Si14、Si24、Si34それぞれに対してエンジン負荷毎調整処理を行い、中間信号Si15、Si25、Si35を出力する。この場合のゲイン特性は、各基準信号Sr1、Sr2、Sr3の次数に応じて変化させることが好ましい。これにより、次数毎の調整が可能となり、効果音の制御をより詳細に行うことができる。
18…基準信号生成器(基準信号生成手段)
23…エンジン回転周波数検出器(回転周波数検出手段)
40…走行モード検出手段 60…アクセル開度センサ
68…エンジン回転周波数変化量演算器(回転周波数変化量演算手段)
101、101A、101B、101C…ASC装置(能動型効果音発生装置)
201…制御手段
Aor…アクセル開度(エンジンの負荷) DM…走行モード
fe…エンジン回転周波数 Sc…制御信号
Sr1、Sr2、Sr3…基準信号 Δaf…エンジン回転周波数変化量
Claims (8)
- 1周期分の波形データを格納する波形データテーブルと、
エンジンの回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、
前記回転周波数に基づく調波の基準信号を、前記波形データテーブルから順次前記波形データを読み込むことにより生成する基準信号生成手段と、
効果音の生成に用いる制御信号を前記基準信号に基づき生成する制御手段と、
前記制御信号を前記効果音として出力する出力手段と、
前記回転周波数の単位時間当たりの変化量である回転周波数変化量を演算する回転周波数変化量演算手段と、
前記エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記回転周波数変化量と前記エンジンの負荷に応じて前記基準信号の振幅を調整することにより前記制御信号の振幅を決定する
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。 - 請求項1記載の能動型効果音発生装置において、
前記エンジン負荷検出手段は、前記エンジンの負荷としてアクセル開度を検出する
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。 - 請求項1又は2記載の能動型効果音発生装置において、
さらに、車両の走行モードを検出する走行モード検出手段を備え、
前記制御手段は、前記走行モード検出手段により検出された走行モードに応じて前記基準信号の振幅を調整することにより前記制御信号の振幅を決定する
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。 - 請求項3記載の能動型効果音発生装置において、
前記制御手段は、前記エンジンの負荷に応じた前記基準信号の振幅調整特性を、前記走行モードに応じて切り換える
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。 - 請求項3又は4記載の能動型効果音発生装置において、
前記走行モードは、前記車両がクルーズ走行を行っているクルーズ走行モードを含む
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。 - 請求項1〜5いずれか1項に記載の能動型効果音発生装置において、
前記制御手段は、
前記エンジンの負荷毎に重み付け値を予め設定した振幅調整特性を有し、
前記重み付け値を用いて前記基準信号の振幅を調整することにより前記制御信号の振幅を決定する
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。 - 請求項1〜5記載の能動型効果音発生装置において、
前記制御手段は、前記回転周波数変化量に応じた前記基準信号の振幅調整特性を、前記エンジンの負荷に応じて切り換える
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。 - 請求項1〜7いずれか1項に記載の能動型効果音発生装置において、
前記制御手段は、
前記エンジンの負荷の単位時間当たりの変化量であるエンジン負荷変化量を演算し、
前記エンジンの負荷が同じであっても、前記エンジン負荷変化量が負のときより正のときの前記基準信号の振幅を大きくする
ことを特徴とする能動型効果音発生装置。
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