JP2016066912A - 車両用音楽生成装置、車両用音楽生成方法、および車両用音楽生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複雑なアルゴリズムを必要とせず、車両の挙動や運転者の操作を反映した楽曲が簡易に生成される車両用音楽生成装置を実現する。【解決手段】車両用音楽生成装置は、車両の運転者の操作もしくは車両の挙動に基づく各々の情報に夫々対応させた複数の音源ループパターンを記憶する記憶ユニットと、各々の情報に応じて複数の音源ループパターンから特定の音源ループパターンを選択し、出力もしくは出力停止の制御をする、制御ユニットと、を備えるよう構成されている。出力された信号は、音信号再生ユニットを経由して、スピーカーで音に変換される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両内で楽しむオーディオシステムに好適な車両用音楽生成装置、車両用音楽生成方法、および車両用音楽生成プログラムに関する。

多くの車両にはラジオやＣＤプレーヤーなどのオーディオ機器が搭載されている。車両での音楽の楽しみ方は既にある楽曲を流して聴くというのが基本であったが、新しい運転中の音楽の楽しみ方も提案されている。
そのようなシステムとして、車両の挙動や運転者の操作を譜面化し、楽曲を自動で創作するシステムが知られている（特許文献１参照）。
しかしながら、このシステムは車両パラメータから生成するアルゴリズムが必要となるため、非常に高度かつ複雑なアルゴリズムが必要になる。特に車両パラメータが多い場合は不協和音の発生やリズムずれ等が発生してしまう可能性がある。

特開２００６−６９２８８号公報

上記背景より、車両の挙動や運転者の操作を反映した楽曲が簡易に生成される車両用音楽生成装置の実現が望まれている。

本発明の車両用音楽生成装置は、車両の運転者の操作もしくは車両の挙動に基づく各々の情報に夫々対応させた複数の音源ループパターンを記憶する記憶ユニットと、各々の情報に応じて複数の音源ループパターンから特定の音源ループパターンを選択し、出力もしくは出力停止の制御をする、制御ユニットと、を備える。

本発明の一の態様によると、車両用音楽生成装置は車両内に複数のスピーカーをさらに備え、制御ユニットは、音源ループパターンの定位を、各々の情報のうち、方位性を持つパラメータの方位と対応させて、スピーカーへ出力するよう構成されている。
本発明の他の態様によると、方位性を持つパラメータは、車両のステアリングの操舵角と、車両の進行方向と、車両の加速度と、車両の角速度と、車両のウインカーと、車両の周辺で測位された、他の車両を含む障害物情報の車両から見た場所と、の少なくとも１つである。

本発明の他の態様によると、制御ユニットは、方位性を持つパラメータが他の車両を含む障害物情報の車両から見た場所であり、障害物情報の障害物が車両の進行方向に対して直交する方向に進行している場合に、音源ループパターンの定位を、障害物の位置と対応させてスピーカーへ出力する。
本発明の他の態様によると、制御ユニットは、各々の情報のうち新たに発生する情報により新たに選択される音源ループパターンの出力もしくは出力停止をする場合で、新たに発生する情報のタイミングが、すでに出力されている音源ループパターンの小節の途中であるときは、新たに選択される音源ループパターンの出力もしくは出力停止のタイミングを、すでに出力されている音源ループパターンの小節の次の小節の頭と合わせるようにずらす、または、新たに発生する情報のタイミングから徐々に出力もしくは出力停止するように制御する。

本発明の他の態様によると、車両の挙動のうち、車両の警告に関して対応する音源ループパターンが、車両の警告に関して対応しない音源ループパターンと比べて、テンポまたは音階がずれて設定されている。

本発明の他の態様によると、制御ユニットは、すでに出力されている音源ループパターンが、所定回数もしくは所定時間同じ状態で連続する場合に、すでに出力されている音源ループパターンの少なくとも１つを出力停止させる、または、すでに出力されている音源ループパターンの少なくとも１つに対して、ボリューム、定位、エフェクトの少なくとも１つを変更する、または、新たな音源ループパターンの少なくとも１つを出力させる。
本発明の他の態様によると、すでに出力されている音源ループパターンの少なくとも１つを出力停止させる、または、すでに出力されている音源ループパターンの少なくとも１つに対して、ボリューム、定位、エフェクトの少なくとも１つを変更する、または、新たな音源ループパターンの少なくとも１つを出力させる、タイミングは、すでに出力され、変更の制御対象とならない音源ループパターンの小節の次の小節の頭と合わせるタイミングに制御する。

本発明の車両用音楽生成方法によると、車両の運転者の操作もしくは車両の挙動に基づく各々の情報に夫々対応させた複数の音源ループパターンから特定の音源ループパターンを選択するステップと、選択された音源ループパターンの出力もしくは出力停止の制御をするステップと、を含む。

本発明の車両用音楽生成プログラムによると、車両の運転者の操作もしくは車両の挙動に基づく各々の情報に夫々対応させた複数の音源ループパターンから特定の音源ループパターンを選択するステップと、選択された音源ループパターンの出力もしくは出力停止の制御をするステップと、を、コンピュータに実行させ、コンピュータに読み取り可能に構成されている。

本発明によれば、車両の挙動や運転者の操作を反映した楽曲でありながら、非常に高度かつ複雑なアルゴリズムを必要とせず、しかも不協和音の発生やリズムズレ等が発生してしまう可能性もない楽曲を、簡易に生成することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両用音楽生成装置を含むシステム構成例を示すブロック図である。 音源ループパターン記憶ユニットの構成例を示すブロック図である。 音源ループパターン制御ユニットの制御手順の例を示すシーケンス図である。 音源ループパターン制御ユニットの制御の一例を示すタイミングチャートである。 操舵角により音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。 ウインカーにより音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。 自車両後方へ他の車両が接近する例を示す概略図である。 自車両と他の車両との位置により音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。 小節の途中でシフト位置が変化した場合に、音源ループパターンをフェードインまたはフェードアウト制御する一例を示すタイミングチャートである。 小節の途中でシフト位置が変化した場合に、次の小節の頭まで待って音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。 車速が所定速度以上となり継続した場合に、音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る車両用音楽生成装置を含むシステム構成例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

≪第１実施形態≫
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両用音楽生成装置を含むシステム構成例を示すブロック図である。
車両用音楽生成装置を含むシステム１は、車両センサ１０と、車両パラメータ生成ユニット２０と、車両パラメータ記憶ユニット３０と、音源ループパターン記憶ユニット４０と、音源ループパターン制御ユニット５０と、音信号再生ユニット６０と、スピーカー７０と、入力ユニット８０と、を備える。

車両センサ１０は、車両パラメータとなる情報を検出するための種々のセンサである。車両パラメータとは、車両の運転者の操作または車両の挙動に基づく各々の情報である。車両センサ１０には、イグニッションセンサ、車速センサ、アクセル開度センサ、パーキングブレーキセンサ、シフトレバー位置センサ、左右のウインカーセンサ、操舵角センサ、障害物との距離センサ、進行方向センサ、各種温度センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、ガソリン量センサなどがある。

車両パラメータ生成ユニット２０は、車両センサ１０からの情報を演算、変換など各種処理を行うことで車両パラメータを生成する。これらの車両パラメータには、イグニッション位置、車速、アクセル開度、パーキングブレーキ、シフトレバー位置、左右のウインカー、操舵角、障害物との距離、進行方向、各種温度、加速度、ヨーレート、ガソリン量、各種スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態などがある。
また、車両パラメータとなりうる情報を他の装置から通信により取得してもよい。
車両パラメータ生成ユニット２０は、生成した各種車両パラメータを、車両パラメータ記憶ユニット３０に格納する。

車両パラメータ記憶ユニット３０は、車両パラメータを記憶するユニットである。車両パラメータ記憶ユニット３０は、半導体メモリが好適であるが、ハードディスク装置（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）など他の記憶装置であってもよい。
音源ループパターン記憶ユニット４０は、音源ループパターンを含むトラックを複数記憶する。音源ループパターン記憶ユニット４０は、半導体メモリが好適であるが、ハードディスク装置など他の記憶装置であってもよい。
また、車両パラメータ記憶ユニット３０と、音源ループパターン記憶ユニット４０とは、物理上、１つの記憶デバイスで構成してもよい。音源ループパターン記憶ユニット４０の詳細は後述する。

音源ループパターン制御ユニット５０は、車両パラメータ記憶ユニット３０に記憶された車両パラメータに基づいて、音源ループパターン記憶ユニット４０に記憶されたトラックを選択し、選択したトラックの中の音源ループパターンに対して車両パラメータに基づいて音の大小などを設定して加工し、加工された複数の音源ループパターンの音源情報を加算する。音源ループパターン制御ユニット５０は、加算された音源情報を、オーディオ信号として音信号再生ユニット６０へ出力する。
なお、車両パラメータは、車両パラメータ記憶ユニット３０からではなく、直接車両パラメータ生成ユニット２０から取得してもよい。このような場合は、車両パラメータ記憶ユニット３０は不要である。
音源ループパターン制御ユニット５０の詳細は後述する。

音信号再生ユニット６０は、入力された楽曲の信号からスピーカー７０をドライブする信号を生成する。音信号再生ユニット６０は、たとえばデコーダと、ＤＡ変換器と、ドライブアンプと、を備える。デコーダは、所定の伝送フォーマットでコード化された入力デジタル信号をデコードする。ＤＡ変換器は、デジタルオーディオ信号をアナログのオーディオ信号に変換する。ドライブアンプは、スピーカー７０を駆動するための信号を生成する。

スピーカー７０は、音信号再生ユニット６０から入力されたオーディオドライブ信号を実際の音に変換する。スピーカー７０は車内で左側と右側に１つずつ装着される。またスピーカー７０は、車内前方に左右１組、車内後方に左右１組ずつ装着されてもよい。またスピーカー７０は、さらに多数であってもよいし、１つでもよい。
入力ユニット８０は、車両の乗員が音源ループパターンまたはその制御を変更したい場合に入力する入力デバイスである。入力ユニット８０はスイッチ形式、ダイアル形式、タッチパネル形式など、種々の形態で構成される。

次に、音源ループパターン記憶ユニット４０を詳細に説明する。
図２は、音源ループパターン記憶ユニットの構成例を示すブロック図である。
音源ループパターン記憶ユニット４０は複数のトラックに音源ループパターンを記憶する。１つのトラックが１つの音源ループパターンを記憶する。音源ループパターン記憶ユニット４０はトラック１１０、１２０、１３０以外にも多数のトラックを記憶する。

音源ループパターンは、リズムパターンやメロディ楽器、効果音などの音源素材ごとに対応し、１曲の部分を構成するパーツである。音源ループパターンはループして使用可能な音源である。
また音源ループパターンの１つ１つは車両パラメータに対応している。車両パラメータが抽出されたとき、その車両パラメータに対応するリズムパターンなど１つ１つ音源ループパターンが選択され、それらを組み合わせることにより、楽曲がリアルタイムに再生される。

音源ループパターンが構成する楽曲の小節数は任意であるが、同時に組み合わせて再生する音源ループパターンの小節数は統一されている。このようにあらかじめ決まったパターンに音源ループパターンを構成することにより、同時に組み合わせてリアルタイムに再生するときに、リズム的にずれることはないし、音楽的におかしな音になることもない。

各トラック１１０、１２０、１３０は、たとえば、リズムパターンやメロディ楽器、効果音などの音源素材ごとに、４小節分ずつを含む。すべてのトラックが含む、音源ループパターンが構成する楽曲の小節数は同じ４小節分とする。これらのトラックの中の音源ループパターンのデータを加算し、連続させることによりリアルタイムに再生する楽曲となる。
各トラック１１０、１２０、１３０は、例えばイコライザ２１０、エフェクト２２０、Ｐａｎ２３０、ボリューム（音量）２４０という音源パラメータを含む。Ｐａｎ２３０は、左右の音源位置である音源定位を示す。これらの音源パラメータが固定である音源ループパターンと、変更可能である音源ループパターンとがある。Ｐａｎ２３０やボリューム２４０を変更することにより、左右バランスや音量などが変更されたオーディオ信号となる。

次に、音源ループパターン制御ユニット５０を詳細に説明する。
音源ループパターン制御ユニット５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたＲＯＭ（Read Only Memory）、データの一時記憶のためのＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを有するコンピュータである。

図３は、音源ループパターン制御ユニットの制御手順の例を示すシーケンス図である。
音源ループパターン制御ユニット５０は、音源ループパターン選択処理Ｓ１１０と、音源ループパターン加工処理Ｓ１２０と、音源ループパターン加算処理Ｓ１３０と、出力処理Ｓ１４０とを実行する。これらの処理は、コンピュータである音源ループパターン制御ユニット５０がプログラムを実行することにより実現される。プログラムは、コンピュータが読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。
なお、上記各処理は、プログラムの実行により実現されるほか、それぞれ一つ以上の電気部品を含む専用のハードウエアとして構成することもできる。

ステップＳ１１０において、音源ループパターン選択処理は、まず車両パラメータ記憶ユニット３０から車両パラメータを読み出す。音源ループパターン制御ユニット５０は、読み出した車両パラメータの内容により、音源ループパターン記憶ユニット４０に記憶されたトラックの中から、使用するトラックを決定する。音源ループパターン制御ユニット５０は、決定したトラックに含まれる音源ループパターンを音源ループパターン記憶ユニット４０から読み出す。たとえばトラックＡ１と、トラックＡ２と、トラックＡ３と、トラックＡ４と、トラックＡ５と、トラックＡ６とを選択して、各トラック中の音源ループパターンを読み出す。

ステップＳ１２０において、音源ループパターン加工処理は、読み出した音源ループパターンに対して、車両パラメータの内容によりイコライザ、エフェクト、Ｐａｎ、ボリュームなどの音源パラメータを設定して加工する。たとえばボリュームを変更して小信号としたり、Ｐａｎを変更して音源の定位を左側にシフトさせたりする。

ステップＳ１３０において、音源ループパターン加算処理は、加工処理された各音源ループパターンを加算処理する。
ステップＳ１４０において、出力処理は、加算処理された情報を連続して出力する。出力信号は、所定の伝送フォーマットでコード化されたオーディオデジタル信号となるように、処理される。

音源ループパターン制御ユニット５０は、車両パラメータに基づく音源ループパターンの設定を、複数の音源ループパターンにわたり総合的に適用することにより、複数の音源ループパターンの情報を加算したオーディオ信号は、リスナーに違和感のないものとなる。

以上のように、音源ループパターン制御ユニット５０は、車両パラメータに基づいてトラックを選択し、選択したトラックの音源ループパターンに車両パラメータに基づく音源パラメータを設定して加工し、加工した音源ループパターンを単純に加算するということだけで楽曲を完成させる。各音源ループパターンは、所定の同じ小節数のデータを含むので、選択された音源ループパターンのデータを単純に加算するだけで、繰り返し再生可能な楽曲を生成することができる。

これにより、複雑なアルゴリズムを必要とせず、あたかも自車挙動や運転者の操作によって楽曲が自動生成されたかのように感じさせることができる。乗員は、運転しながらメロディを生成して楽しむことができる。しかも、音源ループパターンを組み合わせて使用するので、複雑なロジックを組むことなく、簡単にメロディを生成することができる。
生成された楽曲は、多くのパラメータの変化により多種の音源ループパターンを組み合わされるので、運転者がよほど同じ運転をしないかぎり同じ曲にはならない。

次に、音源ループパターン制御ユニット５０の制御例を詳細に説明する。
図４は、音源ループパターン制御ユニットの制御の一例を示すタイミングチャートである。矢印ｔの方向に時間が進行するものとする。
車両パラメータとして、シフト位置と、パーキングブレーキと、アクセル開度と、車速とが変化する例である。イグニッションなど他の車両パラメータも含めた車両パラメータにより、トラックＡ１と、トラックＡ２と、トラックＡ３と、トラックＡ４と、トラックＡ５と、トラックＡ６とを、適宜選択する。
図４で塗りつぶされたトラック部分は、出力される信号をボリュームと共に概略的に示したものである。

タイミングＴ０は、イグニッションがＯＮにされたときである。車両パラメータは、シフト位置がＰ、パーキングブレーキがＯＮ、アクセル開度が０、車速が０の状態となる。音源ループパターン制御ユニット５０は、Ｔ０でイグニッションがＯＮという車両パラメータからトラックＡ１だけを選択する。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ１の音源パラメータを変更せず、そのままトラックＡ１の音源ループパターンを出力する。

タイミングＴ１で、車両パラメータのシフト位置がＰからＤに変わる。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ２も選択に加えて、トラックＡ１とトラックＡ２とを選択する。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ１とトラックＡ２の音源パラメータを変更せず、トラックＡ１とトラックＡ２の音源ループパターンを加算して出力する。

タイミングＴ２で、パーキングブレーキがＯＮからＯＦＦに変わる。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ３も選択に加える。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ１〜Ａ３を加算して出力する。
タイミングＴ３で、アクセル開度が０から大きくなり始めて、車速Ｖが０ｋｍ／ｈより速くなり始める。音源ループパターン制御ユニット５０は、アクセル開度に対応するトラックＡ４と、車速に対応するトラックＡ５も選択に加える。

音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ４とトラックＡ５の音源ループパターンに対してボリュームが０から徐々に大きくなるように、トラックＡ４とトラックＡ５からの音源パラメータを変更する。トラックＡ４の音源ループパターンに対しては、ゆるやかに増大するようにボリュームを変更設定し、トラックＡ５の音源ループパターンに対しては速く増大するようにボリュームを変更設定する。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ１〜Ａ３に加え、加工されたトラックＡ４、Ａ５の音源ループパターンも加算して出力する。

タイミングＴ４で、アクセル開度が小さくなり始める。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ４の音源ループパターンに対して現在値より徐々に減少するようにボリュームを変更設定する。
タイミングＴ５で、アクセル開度が一定になる。このときトラックＡ４のボリュームは０となっており、トラックＡ４の音源ループパターンは使われないことになる。この例のように、ボリュームはアクセル開度に単純に比例するのではなく、上昇の変化と下降の変化の程度を変えて加工され、アクセル開度が０でなくてもボリュームを０にしてもよい。

タイミングＴ６で、車速Ｖが速度閾値のＴＶｅ１ｋｍ／ｈを超える。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ６も選択に加える。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ６の音源ループパターンに対してボリュームが０から徐々に大きくなるように、トラックＡ６からの音源パラメータを変更する。音源ループパターン制御ユニット５０は、トラックＡ１〜Ａ５の音源ループパターンに加え、加工されたトラックＡ６の音源ループパターンも加算して出力する。

トラックＡ５、Ａ６は、車速という同じ１つの車両パラメータに対応している。車速の閾値により新しいトラックが切り替わる。
以上のように、多数の車両パラメータの変化に対応して変化する楽曲を簡単に生成することができる。運転者は、自分の運転で曲をつくっていくように感じることができる。

次に、方位性を持つ車両パラメータにより音源定位を加工する例を説明する。
図５は、操舵角により音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。
運転者により車両のステアリングが操作され、図５に示すようにステアリングの操舵角が左方向および右方向に回転された場合である。

選択された音源ループパターンの音源定位は、音源パラメータのＰａｎを設定することにより加工される。定位の設定は、図５に示すように、操舵角の方向と量に従ってされる。さらに音源ループパターン制御ユニット５０は、車両パラメータの操舵角によりボリュームを変更する。ボリュームの設定は操舵角の方向によらず、操舵量にだけ従ってされる。
このような制御により、乗員は自車が曲がっている方向と角度に合わせた楽曲を楽しむことができる。

図６は、ウインカーにより音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。
運転者により車両のウインカーが操作され、図６で示すように左方向ウインカー、と右方向ウインカーがＯＮまたはＯＦＦとなった場合である。

選択された音源ループパターンの音源定位は、音源パラメータのＰａｎを設定することにより加工される。定位の設定は、図６に示すように、車両パラメータの右ウインカーと左ウインカーがＯＦＦの場合はセンターにされ、その状態から右ウインカーがＯＮになれば右位置へされる。さらに右ウインカーがＯＦＦ、左ウインカーがＯＮになれば左位置へ設定される。また、ボリュームの設定は、どちらか一方のウインカーがＯＮになれば大きくする。
このような制御により、乗員は自車が曲がろうとする方向に合わせた楽曲を楽しむことができる。

図７は、自車両後方へ他の車両が接近する例を示す概略図である。
この例は、自車両が後退走行をし、自車両３００の後方左側から、他の車両３１０が自車両３００の進行方向に対してほぼ直交する方向に進行して接近してくることを検知した場合である。自車両３００には後部に左側と右側にそれぞれ距離センサ３２０、３３０が装着されている。距離センサ３２０、３３０はレーダー、撮影装置などで構成され、車両パラメータ生成ユニット２０は、距離センサ３２０、３３０からの信号を解析することにより、車両周辺の障害物との方向情報、距離情報を生成する。

図８は、自車両と他の車両との位置により音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。
障害物の一種である他の車両３１０が検出され、左側の距離センサ３２０により自車両３００と近づいてくる他の車両３１０との距離が検出されると、自車両３００と他の車両３１０との距離と、第１距離閾値ＴＬ１と、を比較する。第１距離閾値ＴＬ１は、警報を出す必要があるか否かを示す。自車両と他の車両との距離が第１距離閾値ＴＬ１より大きい場合は、他の車両の位置が警報を出す必要がないほど遠い。その場合は、音源ループパターンの定位はセンターのままであり、ボリュームは０とする。自車両と他の車両との距離が第１閾値ＴＬ１より小さくなると、音源ループパターンの定位を左位置へ大きく変更し、ボリュームをＶＯＬ１に設定する。これにより運転者は左方向からの他車接近に注意をすることができる。

音源ループパターンの定位は、その後少しずつセンター位置へ戻していく。自車両３００と他の車両３１０との距離がさらに縮まり、第２閾値ＴＬ１より小さくなると、音源ループパターンのボリュームをＶＯＬ１より大きいＶＯＬ２に設定する。これにより運転者は音の大きさにより、他の車両接近の危険度を知ることができる。

このような制御により、他の車両が自車両の進行方向に対して直交する方向に進行して接近してきた場合、まず定位を大きく変更することにより方向に注意を喚起し、次にボリュームにより接近の程度を運転者に知らせることができる。障害物の位置に対応した定位で音源ループパターンを加工し、接近するにつれてボリュームを大きくするので、より直感的に障害物のある方向や距離を判断することができる。
なお、他の車両が進行する方向は、自車の進行方向に対して角度を持って接近してきた場合であっても適用できる。
また、自車両の進行方向は、後退方向だけでなく、前進方向であっても同様に適用できる。

車両の左右の方位性を持つ車両データとしては、上述したステアリングの操舵角、ウインカー、車両周辺の障害物情報、の他に、進行方向、ヨーレートなどがある。上述のように、車両の方位性を持つ車両パラメータのデータが示す方向に音源素材の定位位置を一致させるように変更する。
なお、車両の前後にスピーカーがある場合、車両の前後の方位性を持つ車両パラメータを使用して、車両の前後の定位を設定してもよい。

車両パラメータの中で、ステアリングの操舵角、車両の進行方向、加速度（Ｇ）、角速度（ヨーレート）、ウインカーの方向という方位性のあるパラメータと連動させることで、乗員は、運転と一体感のある楽曲の変化を楽しむことができる。また、例えば、障害物情報と一致させることで、直感的に障害物のある方向を判断することができる。

次に、車両パラメータに応じて音源素材である音源ループパターンのＯＮ／ＯＦＦを制御する場合であって、ループさせて再生している音源ループパターンの小節の区切りからずれて車両パラメータの変化があった場合の制御を説明する。
小節の途中でＯＮ／ＯＦＦを切り替える制御をすると、車両の乗員には不自然に聞こえる。楽曲に対する違和感を無くすための、次の２つの方法を説明する。
１．対象となる音源ループパターンを、１小節内であっても途中からフェードイン／フェードアウトさせる
２．次の小節の頭まで待ってから音源ループパターンのＯＮ／ＯＦＦを制御する

図９は、小節の途中でシフト位置が変化した場合に、音源ループパターンをフェードインまたはフェードアウト制御する一例を示すタイミングチャートである。図９で、トラックの時間軸上の区切りは１つの小節とする。
シフト位置がＮからＤに変わると、音源ループパターン制御ユニット５０は、選択した音源ループパターンの小節の途中でＯＦＦからＯＮに制御するが、ボリュームを０から除々に大きくする制御であるフェードイン制御を行う。この状態からシフト位置がＤからＮに変わると、音源ループパターン制御ユニット５０は、選択した音源ループパターンの小節の途中でＯＮからＯＦＦに制御するが、ボリュームを０から除々に小さくする制御であるフェードアウト制御を行う。

このようにフェードイン／フェードアウト処理をすることにより、小節の途中であっても乗員に楽曲に対する違和感を感じさせないことができる。
なお、フェードイン／フェードアウト処理は１小節内で完結する必要はなく、次の小節にわたって完結してもよい。

図１０は、小節の途中でシフト位置が変化した場合に、次の小節の頭まで待って音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。図１０で、トラックの時間軸上の区切りは１つの小節とする。
シフト位置がＮからＤに変わると、音源ループパターン制御ユニット５０は、選択した音源ループパターンに対して小節の途中ではなく、次の小節の先頭である開始タイミングを待って、ＯＦＦからＯＮへ制御する。この状態からシフト位置がＤからＮに変わると、音源ループパターン制御ユニット５０は、選択した音源ループパターンに対して次の小節の開始タイミングを待って、ＯＮからＯＦＦへ制御する。

このように小節を１つの単位として、小節の開始タイミングである小節の頭で選択した音源ループパターンのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、新たに発生する音源ループパターンの組み込みに対して乗員に楽曲に対する違和感を与えないことができる。

次に、音源ループパターンの再生状態に変化がない状態が一定の繰り返し回数以上もしくは一定時間以上継続した場合の制御を説明する。このような状態になると、リスナーである車両の乗員には飽きが来てしまう。例えば高速道路で６０ｋｍ／ｈ以上のほぼ固定速度で定常走行状態となると、楽曲の再生状態に変化がなくなってしまい、乗員が飽きてしまう。
乗員の飽きを防ぐため、保存されている音源ループパターンのうち、一時的に発生する効果音の音源ループパターン以外の音源ループパターンの再生状態に変化がない状態が、所定の繰り返し回数以上もしくは所定時間以上継続した場合は、車両パラメータの変化がなくてもいずれかの音源ループパターンの再生状態を強制的に変更する処理を行う。

図１１は、車速が所定速度以上となり継続した場合に、音源ループパターンを制御する例を示すタイミングチャートである。図１１で、トラックの時間軸上の区切りは１つのループとする。
ループの繰り返し数が所定の繰り返し回数閾値ＴＮ以上連続した例であり、速度閾値ＴＶｅ２を５０ｋｍ／ｈ、繰り返し回数閾値ＴＮを４、と設定した場合で説明する。

タイミングＴ１０でシフト位置がＤとなり、タイミングＴ１１で車速Ｖが０から上昇し、タイミングＴ１２で５０ｋｍ／ｈ以上になる。車両パラメータである車速Ｖが設定した速度閾値ＴＶｅ２である５０ｋｍ／ｈ以上となったので、音源ループパターン制御ユニット５０は、音源ループパターンの再生状態を監視する。ここでトラックＡ１１がリズム、トラックＡ１２〜Ａ１４がメロディ、トラックＡ１５とＡ１６が効果音の音源ループパターンを含むトラックとする。
音源ループパターン制御ユニット５０は、効果音が含まれるトラックであるトラックＡ１５とＡ１６を除く、トラックＡ１１〜Ａ１４の音源ループパターンのループが繰り返された場合、繰り返し回数をカウントし、繰り返し回数閾値ＴＮと比較する。

効果音の音源ループパターンを監視する対象から除いたのは、乗員の楽曲に飽きる影響が比較的小さいからである。図１１でトラックＡ１５はアクセル開度によりタイミングＴ１１からタイミングＴ１３までボリュームが変更され、トラックＡ１６はウインカーのＯＮ／ＯＦＦによりタイミングＴ１４からＴ１５まで選択されるが、繰り返し回数の監視対象に含めない。

タイミングＴ１６で、音源ループパターンの繰り返し回数が４となり、設定した繰り返し回数閾値ＴＮである４以上となる。音源ループパターン制御ユニット５０は、タイミングＴ１６で再生中であるトラックＡ１２の選択をやめ、非再生中のトラックＡ１４を選択する。トラックＡ１２とトラックＡ１４は共にメロディの音源ループパターンが含まれるので、再生される楽曲のメロディがタイミングＴ１６から変わるように制御される。

上述の例で、繰り返し回数に変えて繰り返し時間を監視してもよい。この場合、乗員の飽きがくる時間閾値ＴＴを設定する。音源ループパターン制御ユニット５０は、効果音の音源ループパターンが含まれるトラックＡ１５とＡ１６を除く、トラックＡ１１〜Ａ１４の音源ループパターンのループが変更された開始タイミングから、図示しないタイマーを０から作動させる。トラックＡ１１〜Ａ１４の音源ループパターンが変更されない状態が継続し、タイマーの時間が時間閾値ＴＴ以上となったタイミングで、音源ループパターン制御ユニット５０は、再生中のトラックＡ１２の選択をやめ、非再生中のトラックＡ１４を選択する。

このように制御することにより、楽曲がワンパターンになってしまいリスナーである乗員に飽きられてしまうことを防ぐことができる。
なお、繰り返しを監視する対象から効果音の音源ループパターンを除いたが、乗員の好みにより飽きがくる場合は、監視対象に含めてもよい。また、繰り返しを監視する音源ループパターン、繰り返しの回数閾値ＴＮ、時間閾値ＴＴは、入力ユニット８０より、乗員が設定できるように構成してもよい。
また音源ループパターン制御ユニット５０は、すでに出力されている音源ループパターンの少なくとも１つに対して、ボリューム、定位、エフェクトの少なくとも１つを変更する制御をすることによって、強制的に変化を与えてもよい。たとえば再生中のトラックＡ１２のボリュームを変更してもよい。
以上の制御により、同じ車両状態が続いた場合に、強制的に変化を与えることで乗員が飽きることを防止することができる。

次に、警報や注意喚起関連の情報と連携させて制御する例を説明する。
音源ループパターンの中には、他の音源ループパターンと比べて、テンポや音階がずれて設定されている音源ループパターンを含めることができる。たとえばトラックＡ１０１〜Ａ２００を通常の音源ループパターンのトラック群、トラックＡ２０１〜３００をテンポがずれて設定されている音源ループパターンのトラック群、トラックＡ３０１〜４００を音階がずれて設定されている音源ループパターンのトラック群とすることができる。

車両パラメータの中で、自車両に対する接近物や障害物までの距離、車両故障やメータ値のワーニングなど警報・警告や注意喚起関連の情報と連携させる場合に、連携させる音源ループパターンの演奏のテンポを示すＢＰＭ（Ｂｅａｔｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ：１分間における拍の数）やスケール・コード（Ｓｃａｌｅ Ｃｈｏｒｄ：和音）の異なる音源ループパターンを再生させる。
このような車両の警告の種類としては接近、障害物、故障などがある。テンポを変えたり、音階をずらしたコードがない不協和音とすることにより、運転者に対して積極的に違和感を直感的に感じさせることで、警告の情報を運転者に知らせることができる。

他の例として、音源ループパターン制御ユニット５０は、助手席や後部座席のスマートフォンやタブレットなどの個人端末、あるいは車両のリアエンターテイメントシステムと接続できる構成にしてもよい。それらの装置と音源ループパターン制御ユニット５０とは、有線または無線により通信することができる。運転者以外の同乗者が端末操作によって音源ループパターンを制御可能にする。
これにより、運転者以外の同乗者も楽曲生成に参加することができる。新たに発生または停止する音源ループパターンの組み込みにより、運転者以外の乗員も違和感を抑えることができる。

また、たとえばウインカー操作やエアコンパネルのスイッチ操作など、一時的な入力を行う操作に基づく車両パラメータと連携させる場合、制御する音源ループパターンは，一定の長さを必要とするメロディやリズムパターン以外の音源ループパターンとすることができる。

また、シフト操作、パーキングブレーキ解除など、車両が走り出す直前に行う頻度が高い操作に関連した車両パラメータに応じて、リズムの音源ループパターンを少なくとも１つ含める制御をすることにより、乗員に運転操作に対応した変化のある音楽を提供することができる。

また、定常的に継続する走行状態または運転状態（例えば車速がＴＶｅ３ｋｍ／ｈ以上、エアコン温度がＴａｉｒ以上、シフト位置、パークングブレーキなど）に連携させる場合、一定の長さを持つメロディや特定のリズムパターンを含む音源ループパターンと連携して制御することで、乗員に違和感を与えないようにすることができる。
また、車速に応じてＢＰＭを可変するように音源ループパターンを制御してもよい。

また、１つの楽曲に対してたとえばジャズ風の音源ループパターンの組み合わせ、クラシック風の音源ループパターンの組み合わせとなるようにトラック群を構成し、乗員の入力ユニット８０からの操作により音源ループパターンの組み合わせが全部変わるように制御してもよい。

また、運転操作や車両挙動以外にも、時刻、日付、曜日、天候、位置等の外的要因を外部装置などから取得して車両パラメータの一部とすることによって、音源ループパターンの再生のＯＮ／ＯＦＦ、音量、Ｐａｎ、エフェクトを制御してもよい。たとえば日付が変わればイグニッションＯＮで選択される音源ループパターンが異なるように制御すると、運転者は毎日の通勤でも飽きのこない音楽を楽しむことができる。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用音楽生成装置について説明する。
車両用音楽生成装置は、車両に固定された車載装置ではなく、携帯端末を用いて構成することができる。
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る車両用音楽生成装置を含むシステム構成例を示す図である。
なお、図１に示す第１の実施形態に係る車両用音楽生成装置を含むシステム１と同じ構成要素については、図１と同じ符号を用いるものとする。また、図１と同じ符号を用いた構成要素については、上述した図１についての説明を援用するものとする。

車両用音楽生成装置を含むシステム４００は、車載装置５００と携帯端末６００とで構成する。車載装置５００と携帯端末６００とは、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などを使用した有線、またはブルートゥース（Bluetooth(登録商標)）などの無線で通信される。
車載装置５００は、車両センサ１０と、車両パラメータ生成ユニット２０と、音信号再生ユニット６０と、スピーカー７０と、通信ユニット５６０と、を備える。通信ユニット５６０は、携帯端末６００と各種情報の通信を行う。

携帯端末６００は、車両パラメータ記憶ユニット６３０と、音源ループパターン記憶ユニット６４０と、音源ループパターン制御ユニット６５０と、通信ユニット６６０と、を備える。通信ユニット６６０は、車載装置５００と各種情報の通信を行う。
なお、図１の入力ユニット８０は、車載装置５００にあってもよいし、携帯端末６００の入力ユニットであってもよく、図１２では図示しない。

車載装置５００で生成された各種車両パラメータは、通信ユニット５６０から携帯端末６００へ送信される。携帯端末６００の通信ユニット６６０は、車両パラメータを受信し、車両パラメータ記憶ユニット６３０に記憶する。車両パラメータ記憶ユニット６３０と、音源ループパターン記憶ユニット６４０と、音源ループパターン制御ユニット６５０とは、第１の実施形態で説明した車両パラメータ記憶ユニット３０と、音源ループパターン記憶ユニット４０と、音源ループパターン制御ユニット５０と、それぞれ同様の機能を果たす。
音源ループパターン制御ユニット６５０は、音源ループパターンを制御して生成した結果である再生する楽曲を、通信ユニット６６０へ送り、通信ユニット６６０から車載装置５００へ送信する。
車載装置５００は、受信した再生する楽曲を音信号再生ユニット６０でアナログ信号にして増幅し、スピーカー７０で乗員に聴こえる音に変換する。

第２の実施形態では、音源ループパターン記憶ユニット６４０に記憶する音源ループパターンと、音源ループパターン制御ユニット６５０の制御を実現するプログラムとを含むアプリケーション・プログラムを携帯端末６００にインストールする。このようなプログラムと、受信する車両パラメータと、音源ループパターンと、を携帯端末６００は既存の記憶ユニットに記憶する。

車載装置５００では、通信ユニット５６０は、携帯端末６００と共にカーナビゲーションなど他の機能を実現するための既存の通信ユニットを使用することができる。
このように携帯端末６００を構成して使用することにより、既存の車載装置のハードウエアを入れ替えずに第１の実施形態と同様の車両用音楽生成装置を含むシステムが実現できる。

以上説明したように、本実施形態の車両用音楽生成装置は、車両の運転者の操作もしくは車両の挙動に基づく各々の情報にそれぞれ対応させた複数の音源ループパターンを記憶する記憶ユニットと、各々の情報に応じて複数の音源ループパターンから特定の音源ループパターンを選択し、出力もしくは出力停止の制御をする、制御ユニットと、を備えるよう構成されている。

本実施形態によれば、非常に高度かつ複雑なアルゴリズムを必要とせず、しかも不協和音の発生やリズムズレ等が発生してしまう可能性がない楽曲を、簡易に生成することができる。
そのため、従来のような実際の開発のハードルが高く、一般的な作曲家やミュージシャンなどの第３者が容易に開発できない、という問題もない。また、楽曲がワンパターンになってしまい乗員に飽きられてしまう、または、自動生成された楽曲が好みに合わなかった場合は乗員の期待に応えることができない、という問題もない。

乗員が既存の音源ループパターンでは満足しない場合は、楽曲の各ループパターンの音源素材を追加するだけでよいため、第３者が作った様々な楽曲をダウンロードなどで後から随時追加することも容易となる。
また乗員は曲調の異なる音源ループパターンの組み合わせを変更することもできるので、自動生成された楽曲が好みに合わなかった場合は乗員の期待に応えることができる。

このように、楽曲毎に複数の音源素材（リズムパターンやメロディ楽器，効果音などの音源ループパターン）をあらかじめ媒体に記憶し，それら各音源ループパターンのボリュームや音源の定位、エフェクトなどを車両パラメータに応じて制御することで、従来に比べて簡易な構成で、あたかも自車挙動や運転者の操作によって楽曲が自動生成されたかのように感じさせることができる。

なお本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１、４００・・・車両用音楽生成装置を含むシステム、１０・・・車両センサ、２０・・・車両パラメータ生成ユニット、３０、６３０・・・車両パラメータ記憶ユニット、４０、６４０・・・音源ループパターン記憶ユニット、５０、６５０・・・音源ループパターン制御ユニット、６０・・・音信号再生ユニット、７０・・・スピーカー、８０・・・入力ユニット、１１０、１２０、１３０・・・トラック、２１０・・・イコライザ、２２０・・・エフェクト、２３０・・・Ｐａｎ、２４０・・・ボリューム、３００・・・自車両、３１０・・・他の車両、３２０、３３０・・・距離センサ、５００・・・車載装置、５６０、６６０・・・通信ユニット

Claims (10)

1. 車両の運転者の操作もしくは前記車両の挙動に基づく各々の情報に夫々対応させた複数の音源ループパターンを記憶する記憶ユニットと、
   前記各々の情報に応じて、前記複数の音源ループパターンから特定の前記音源ループパターンを選択し、出力もしくは出力停止の制御をする、制御ユニットと、
   を備えた、車両用音楽生成装置。
2. 前記車両内に複数のスピーカーをさらに備え、
   前記制御ユニットは、前記音源ループパターンの定位を、前記各々の情報のうち、方位性を持つパラメータの方位と対応させて、前記スピーカーへ出力する、
   請求項１に記載の車両用音楽生成装置。
3. 前記方位性を持つパラメータは、前記車両のステアリングの操舵角と、前記車両の進行方向と、前記車両の加速度と、前記車両の角速度と、前記車両のウインカーと、前記車両の周辺で測位された、他の車両を含む障害物情報の前記車両から見た場所と、の少なくとも１つである、
   請求項２に記載の車両用音楽生成装置。
4. 前記制御ユニットは、前記方位性を持つパラメータが他の車両を含む障害物情報の前記車両から見た場所であり、前記障害物情報の障害物が前記車両の進行方向に対して直交する方向に進行している場合に、前記音源ループパターンの定位を、前記障害物の位置と対応させて前記スピーカーへ出力する、
   請求項２に記載の車両用音楽生成装置。
5. 前記制御ユニットは、前記各々の情報のうち新たに発生する情報により新たに選択される前記音源ループパターンの出力もしくは出力停止をする場合で、前記新たに発生する情報のタイミングが、すでに出力されている前記音源ループパターンの小節の途中であるときは、
   前記新たに選択される前記音源ループパターンの出力もしくは出力停止のタイミングを、前記すでに出力されている前記音源ループパターンの小節の次の小節の頭と合わせるようにずらす、または、前記新たに発生する情報のタイミングから徐々に出力もしくは出力停止するように制御する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用音楽生成装置。
6. 前記車両の挙動のうち、前記車両の警告に関して対応する前記音源ループパターンが、前記車両の警告に関して対応しない前記音源ループパターンと比べて、テンポまたは音階がずれて設定されている、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用音楽生成装置。
7. 前記制御ユニットは、すでに出力されている前記音源ループパターンが、所定回数もしくは所定時間同じ状態で連続する場合に、すでに出力されている前記音源ループパターンの少なくとも１つを出力停止させる、または、前記すでに出力されている前記音源ループパターンの少なくとも１つに対して、ボリューム、定位、エフェクトの少なくとも１つを変更する、または、新たな前記音源ループパターンの少なくとも１つを出力させる、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用音楽生成装置。
8. 前記すでに出力されている前記音源ループパターンの少なくとも１つを出力停止させる、または、前記すでに出力されている前記音源ループパターンの少なくとも１つに対して、ボリューム、定位、エフェクトの少なくとも１つを変更する、または、新たな前記音源ループパターンの少なくとも１つを出力させる、タイミングは、
   前記すでに出力され、変更の制御対象とならない前記音源ループパターンの小節の次の小節の頭と合わせるタイミングに制御する、
   請求項７に記載の車両用音楽生成装置。
9. 車両の運転者の操作もしくは前記車両の挙動に基づく各々の情報に夫々対応させた複数の音源ループパターンから特定の音源ループパターンを選択するステップと、
   前記選択された音源ループパターンの出力もしくは出力停止の制御をするステップと、
   を含む、車両用音楽生成方法。
10. 車両の運転者の操作もしくは前記車両の挙動に基づく各々の情報に夫々対応させた複数の音源ループパターンから特定の音源ループパターンを選択するステップと、
    前記選択された音源ループパターンの出力もしくは出力停止の制御をするステップと、を、
    コンピュータに実行させる、前記コンピュータに読み取り可能な、車両用音楽生成プログラム。

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