以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態を、図1〜図8を参照して説明する。
<構成>
図1には、第1実施形態に係る走行感発生装置100Aの概略的な構成が、ブロック図にて示されている。この図1に示されるように、走行感発生装置100Aは、取得部110と、振動波形生成部120Aと、振動付与部130とを備えおり、電気モータを動力源とする電気自動車CR(以下、単に「車両CR」という)に搭載されている。そして、走行感発生装置100Aは、車両CRに装備されたアクセル情報センサ910、回転数情報センサ920及び車速センサ930と接続されている。
ここで、アクセル情報センサ910は、アクセル踏み込み量に対応するアクセル開度を測定し、測定結果を反映した測定信号ARSを出力する。また、回転数情報センサ920は、電気モータの回転数を測定し、測定結果を反映した測定信号ERSを出力する。また、車速センサ930は、車速に対応する車輪又は車軸の回転数を測定し、測定結果を反映した測定信号SPSを出力する。
なお、本第1実施形態では、車両CRの走行を制御するECU(Electrical Control Unit)に接続される信号ハーネスに検出ハーネスを噛ませることにより、又は、ECUからアドオン車載装置向けに引き出されている出力ハーネスを利用することにより、アクセル情報センサ910、回転数情報センサ920、及び、車速センサ930のそれぞれと走行感発生装置100Aとを接続している。この結果、測定信号ARS,ERS,SPSが走行感発生装置100Aに供給されるようになっている。
上記の取得部110は、アクセル情報センサ910から送られた測定信号ARSを受ける。そして、取得部110は、測定信号ARSに反映されているアクセル踏み込み量を、振動波形生成部120Aで処理可能な形態の信号形式のアクセル情報ARとして、振動波形生成部120Aへ送る。
また、取得部110は、回転数情報センサ920から送られた測定信号ERSを受ける。測定信号ERSを受けた取得部110は、測定信号ERSに反映されている回転数を特定する。そして、取得部110は、特定された回転数を、振動波形生成部120Aで処理可能な形態の信号形式の回転数情報ERとして、振動波形生成部120Aへ送る。
さらに、取得部110は、車両CRに装備された車速センサ930から送られた測定信号SPSを受ける。測定信号SPSを受けた取得部110は、測定信号SPSに基づいて、車両CRの速度を特定する。引き続き、取得部110は、特定された速度の時間変化率を算出することにより、車両CRの加速度を算出する。そして、取得部110は、算出された加速度を、振動波形生成部120Aで処理可能な形態の信号形式の加速度情報ACとして、振動波形生成部120Aへ送る。
上記の振動波形生成部120Aは、取得部110から送られたアクセル情報AR、回転数情報ER及び加速度情報ACを受ける。そして、振動波形生成部120Aは、アクセル情報AR、回転数情報ER及び加速度情報ACに基づいて、振動信号VBSを生成する。生成された振動信号VBSは、振動付与部130へ送られる。なお、振動波形生成部120Aの構成の詳細については、後述する。
上記の振動付与部130は、振動波形生成部120Aから送られた振動信号VBSに従って、車両CRの所定部材を振動させる。かかる機能を有する振動付与部130は、本第1実施形態では、図2に示されるように、振動器131H,131FL,131FR,131RL,131RRを備えている。なお、この図2に示されるように、本第1実施形態では、振動波形生成部120Aから出力される振動信号VBSは、5個の個別振動信号VBSH,VBSFL,VBSFR,VBSRL,VBSRRから構成されるようになっている。
上記の振動器131Hは、振動波形生成部120Aから送られた個別振動信号VBSHを受ける。そして、振動器131Hは、個別振動信号VBSHに従って振動する。
上記の振動器131FLは、振動波形生成部120Aから送られた個別振動信号VBSFLを受ける。そして、振動器131FLは、個別振動信号VBSFLに従って振動する。
上記の振動器131FRは、振動波形生成部120Aから送られた個別振動信号VBSFRを受ける。そして、振動器131FRは、個別振動信号VBSFRに従って振動する。
上記の振動器131RLは、振動波形生成部120Aから送られた個別振動信号VBSRLを受ける。そして、振動器131RLは、個別振動信号VBSRLに従って振動する。
上記の振動器131RRは、振動波形生成部120Aから送られた個別振動信号VBSRRを受ける。そして、振動器131RRは、個別振動信号VBSRRに従って振動する。
こうして振動波形生成部120Aによる制御のもとで振動する振動器131H,131FL,131FR,131RL,131RRの配設位置が図3に示されている。この図3に示されるように、振動器131Hは、ハンドル部材の内部に配設され、ハンドル部材に振動を付与する。
また、振動器131FLは、助手席部材の内部に配設され、助手席部材に振動を付与する。さらに、振動器131FRは、運転席部材の内部に配設され、運転席部材に振動を付与する。
また、振動器131RLは、後部座席部材の左方内部に配設され、後部座席部材の左方部分に振動を付与する。さらに、振動器131RRは、後部座席部材の右方内部に配設され、後部座席部材の右方部分に振動を付与する。
なお、本第1実施形態では、基準位置RP付近にエンジンが載置された場合と同様の振動による走行感を発生させるようになっている。
次に、振動波形生成部120Aの構成について説明する。振動波形生成部120Aは、図4に示されるように、規格化波形生成部121と、レベル制御部122と、レベル調整部123とを備えている。
上記の規格化波形生成部121は、内部に振動波形テーブルVWTを有している。この振動波形テーブルVWTには、取得部110から送られるアクセル情報ARと回転数情報ERとの組み合わせに関連付けて、ハンドル部材用の振動波形パターン、前方座席用の振動波形パターン、及び、後方座席用の振動波形パターンが、最大振幅が所定値に規格された状態で登録されている。かかる回転数情報ERとアクセル情報ARとの組み合わせと、各振動波形パターンとの関係は、実験、経験等に基づいて予め得られた車両CRの車種と基準位置RPとの組み合わせについて平均的な関係となっている。
規格化波形生成部121は、取得部110から送られたアクセル情報AR及び回転数情報ERを受ける。そして、規格化波形生成部121は、アクセル情報AR及び回転数情報ERに基づいて振動波形テーブルVWTを参照し、アクセル情報ARと回転数情報ERとの組み合わせに対応するハンドル部材用の振動波形パターン、前方座席用の振動波形パターン、及び、後方座席用の振動波形パターンを読み取る。こうして読み取られた3種の波形パターンに基づいて、規格化波形生成部121は、ハンドル部材用の規格化振動信号NVWH、前方座席用の規格化振動信号NVWF及び後方座席用の規格化振動信号NVWRを生成する。生成された規格化振動信号NVWH、規格化振動信号NVWF及び規格化振動信号NVWRは、レベル調整部123へ送られる。
上記のレベル制御部122は、内部に振動レベルテーブルVLTを有している。この振動レベルテーブルVLTには、取得部110から送られる回転数情報ERと加速度情報ACとの組み合わせと、3種の振動レベル指定値との関係が登録されている。ここで、3種の振動レベル指定値は、ハンドル部材用の振動レベル指定値VLCH、前方座席用の振動レベル指定値VLCF、及び、後方座席用の振動レベル指定値VLCRとなっている。かかる回転数情報ERと加速度情報ACとの組み合わせと、各振動レベル指定値との関係は、適切な走行感の発生の観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
レベル制御部122は、取得部110から送られた回転数情報ER及び加速度情報ACを受ける。そして、レベル制御部122は回転数情報ER及び加速度情報ACの組み合わせに基づいて、振動レベルテーブルVLTを参照し、回転数情報ERと加速度情報ACとの組み合わせと、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRとの関係を読み取る。こうして読み取られた当該関係を利用して、レベル制御部122は、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを算出する。算出された振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRは、レベル調整部123へ送られる。
なお、本第1実施形態では、当該関係は、図5に示されるように、(a)電気モータの回転数が高いほど振動レベルが高くなるとともに、(b)電気モータの回転数が同一であるとした場合に、車両CRの加速度が大きくなるほど、振動レベルが高くなるように、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを定めるようになっている。
また、本第1実施形態では、基準位置RP(図3参照)からの距離が短いほど振動レベルが高くなるように、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを定めるようになっている。このため、本第1実施形態では、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRの順に値が小さくなるようになっている。
上記のレベル調整部123は、規格化波形生成部121から送られた規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWR、及び、レベル制御部122から送られた振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを受ける。そして、レベル調整部123は、規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWR、及び、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRに基づいて、振動信号VBSを生成する。
かかる機能を有するレベル調整部123は、図6に示されるように、DA(Digital to Analogue)変換部210H,210F,210Rと、調整部220H,220F,220Rとを備えている。また、レベル調整部123は、パワー増幅部230H,230FL,230FR,230RL,230RRを備えている。
上記のDA変換部210Hは、DA変換器を備えて構成されている。このDA変換部210Hは、規格化波形生成部121から送られた規格化振動信号NVWHを受ける。そして、DA変換部210Hは、規格化振動信号NVWHをアナログ信号に変換する。DA変換部210Hによる変換結果であるアナログ変換信号NVSHは、調整部220Hへ送られる。
上記のDA変換部210Fは、上述したDA変換部210Hと同様に、DA変換器を備えて構成されている。このDA変換部210Fは、規格化波形生成部121から送られた規格化振動信号NVWFを受ける。そして、DA変換部210Fは、規格化振動信号NVWFをアナログ信号に変換する。DA変換部210Fによる変換結果であるアナログ変換信号NVSFは、調整部220Fへ送られる。
上記のDA変換部210Rは、上述したDA変換部210Hと同様に、DA変換器を備えて構成されている。このDA変換部210Rは、規格化波形生成部121から送られた規格化振動信号NVWRを受ける。そして、DA変換部210Rは、規格化振動信号NVWRをアナログ信号に変換する。DA変換部210Rによる変換結果であるアナログ変換信号NVSRは、調整部220Rへ送られる。
上記の調整部220Hは、電子ボリューム素子等を備えて構成されている。この調整部220Hは、レベル制御部122から送られた振動レベル指定値VLCHに従って、DA変換部210Hから送られたアナログ変換信号NVSHに対してレベル調整処理を施す。調整部220Hによる調整結果であるレベル調整信号LCVHは、パワー増幅部230Hへ送られる。
上記の調整部220Fは、上述した調整部220Hと同様に、電子ボリューム素子等を備えて構成されている。この調整部220Fは、レベル制御部122から送られた振動レベル指定値VLCFに従って、DA変換部210Fから送られたアナログ変換信号NVSFに対してレベル調整処理を施す。調整部220Fによる調整結果であるレベル調整信号LCVFは、パワー増幅部230FL,230FRへ送られる。
上記の調整部220Rは、上述した調整部220Hと同様に、電子ボリューム素子等を備えて構成されている。この調整部220Rは、レベル制御部122から送られた振動レベル指定値VLCRに従って、DA変換部210Rから送られたアナログ変換信号NVSRに対してレベル調整処理を施す。調整部220Rによる調整結果であるレベル調整信号LCVRは、パワー増幅部230RL,230RRへ送られる。
上記のパワー増幅部230Hは、パワー増幅器を備えて構成される。このパワー増幅部230Hは、調整部220Hから送られたレベル調整信号LCVHを受ける。そして、パワー増幅部230Hは、レベル調整信号LCVHをパワー増幅する。パワー増幅部230Hによる増幅結果である個別振動信号VBSHは、振動付与部130へ送られる。
上記のパワー増幅部230FL,230FRのそれぞれは、上述したパワー増幅部230Hと同様に、パワー増幅器を備えて構成される。パワー増幅部230FL,230FRは、調整部220Fから送られたレベル調整信号LCVFを受ける。そして、パワー増幅部230FL,230FRは、レベル調整信号LCVFをパワー増幅する。パワー増幅部230FL,230FRによる増幅結果である個別振動信号VBSFL,VBSFRは、振動付与部130へ送られる。
上記のパワー増幅部230RL,230RRのそれぞれは、上述したパワー増幅部230Hと同様に、パワー増幅器を備えて構成される。パワー増幅部230RL,230RRは、調整部220Rから送られたレベル調整信号LCVRを受ける。そして、パワー増幅部230RL,230RRは、レベル調整信号LCVRをパワー増幅する。パワー増幅部230RL,230RRによる増幅結果である個別振動信号VBSRL,VBSRRは、振動付与部130へ送られる。
<動作>
次に、上記のように構成された走行感発生装置100Aの動作について、振動波形生成部120Aにおける規格化振動信号の生成処理、及び、振動レベル指定値の算出処理に主に着目して説明する。
走行感発生装置100Aでは、取得部110が、アクセル情報センサ910から送られた測定信号ARSと、回転数情報センサ920から送られた測定信号ERSとを受ける。そして、取得部110は、測定信号ARS及び測定信号ERSに基づいて、振動波形生成部120Aで処理可能な形態のアクセル情報AR及び回転数情報ERを生成し、生成されたアクセル情報AR及び回転数情報ERを振動波形生成部120Aへ送る(図1参照)。
さらに、取得部110は、車速センサ930から送られた測定信号SPSを受ける。そして、取得部110は、測定信号SPSに基づいて、車両CRの速度を特定した後、特定された速度の時間変化率を算出することにより、車両CRの加速度を算出する。そして、取得部110は、算出された加速度を、加速度情報ACとして振動波形生成部120Aへ送る(図1参照)。
振動波形生成部120Aでは、取得部110から送られたアクセル情報AR及び回転数情報ERに基づいて、規格化振動信号の生成処理が行われる。また、振動波形生成部120Aでは、取得部110から送られた回転数情報ER及び加速度情報ACに基づいて、振動レベル指定値の算出処理が行われる。そして、振動波形生成部120Aでは、規格化振動信号の生成処理の結果及び振動レベル指定値の算出処理の結果に基づいて、振動信号VBSの生成処理が行われる。
《規格化振動信号の生成処理》
規格化振動信号の生成処理は、アクセル情報AR及び回転数情報ERを受けた規格化波形生成部121により行われる。
かかる規格化振動信号の生成処理に際しては、図7に示されるように、まず、ステップS11において、規格化波形生成部121が、アクセル情報AR及び回転数情報ERを取り込む。引き続き、ステップS12において、規格化波形生成部121が、取り込まれたアクセル情報ARと回転数情報ERとの組み合わせに関連付けて振動波形テーブルVWTに登録されたハンドル部材用の振動波形パターン、前方座席用の振動波形パターン、及び、後方座席用の振動波形パターンを読み取る。
次に、ステップS13において、規格化波形生成部121が、新たに読み取られた振動波形パターンが現時点における振動波形パターンから変化しているか否かを判定することにより、振動波形パターンを変化させるべきか否かを判定する。この判定が否定的であった場合(ステップS13:N)には、処理はステップS11へ戻る。
一方、ステップS13における判定の結果が肯定的であった場合(ステップS13:Y)には、処理はステップS14へ進む。このステップS14では、規格化波形生成部121が、新たに読み取られた振動波形パターンに基づいた規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWRの生成を開始する。こうして生成された規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWRは、レベル調整部123へ送られる(図4参照)。そして、処理はステップS11へ戻る。
なお、ステップS14で開始された、新たに読み取られた振動波形パターンに基づく規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWRの生成処理は、次にステップS14が実行されるまで継続するようになっている。
《振動レベル指定値の算出処理》
振動レベル指定値の算出処理は、上述した規格化振動信号の生成処理と並行して、回転数情報ER及び加速度情報ACを受けたレベル制御部122により行われる。
かかる振動レベル指定値の算出処理に際しては、図8に示されるように、まず、ステップS21において、レベル制御部122が、回転数情報ER及び加速度情報ACを取り込む。引き続き、ステップS22において、レベル制御部122が、取り込まれた回転数情報ERと加速度情報ACとの組み合わせに対応したハンドル部材用の振動レベル指定値VLCH、前方座席用の振動レベル指定値VLCF、及び、後方座席用の振動レベル指定値VLCRを算出する。
かかる算出に際して、レベル制御部122は、まず、取り込まれた回転数情報ER及び加速度情報ACに基づいて振動レベルテーブルVLTを参照し、回転数情報ERと加速度情報ACとの組み合わせと、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRとの関係を読み取る。引き続き、レベル制御部122は、読み取られた関係を利用して、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを算出する。
こうして振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRが算出されると、レベル制御部122は、算出結果をレベル調整部123へ送る(図4参照)。そして、処理はステップS21へ戻る。
《振動信号VBSの生成処理》
振動信号VBSの生成処理は、規格化波形生成部121から送られた規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWR、及び、レベル制御部122から送られた振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを受けたレベル調整部123により行われる。
レベル調整部123では、規格化振動信号NVWHを受けたDA変換部210Hによるアナログ変換信号NVSHへの変換、及び、振動レベル指定値VLCHに従った調整部220Hによるレベル調整信号LCVHの生成が順次行われる。そして、パワー増幅部230Hによるレベル調整信号LCVHの増幅が行われ、当該増幅の結果が、個別振動信号VBSHとして振動付与部130へ送られる(図6参照)。
また、レベル調整部123では、規格化振動信号NVWFを受けたDA変換部210Fによるアナログ変換信号NVSFへの変換、及び、振動レベル指定値VLCFに従った調整部220Fによるレベル調整信号LCVFの生成が順次行われる。そして、パワー増幅部230FL,230FRのそれぞれによるレベル調整信号LCVFの増幅が行われ、当該増幅の結果が、個別振動信号VBSFL,VBSFRとして振動付与部130へ送られる。
また、レベル調整部123では、規格化振動信号NVWRを受けたDA変換部210Rによるアナログ変換信号NVSRへの変換、及び、振動レベル指定値VLCRに従った調整部220Rによるレベル調整信号LCVRの生成が順次行われる。そして、パワー増幅部230RL,230RRのそれぞれによるレベル調整信号LCVRの増幅が行われ、当該増幅の結果が、個別振動信号VBSRL,VBSRRとして振動付与部130へ送られる。
以上のようにして生成された個別振動信号VBSH,VBSFL,VBSFR,VBSRL,VBSRRを受けた振動付与部130では、各個別振動信号に従って振動を付与する。すなわち、個別振動信号VBSHを受けた振動器131Hは、個別振動信号VBSHに従って振動し、ハンドル部材に振動を付与する。
また、個別振動信号VBSFLを受けた振動器131FLは、個別振動信号VBSFLに従って振動し、助手席部材に振動を付与する。さらに、個別振動信号VBSFRを受けた振動器131FRは、個別振動信号VBSFRに従って振動し、運転席部材に振動を付与する。
また、個別振動信号VBSRLを受けた振動器131RLは、個別振動信号VBSRLに従って振動し、後部座席部材の左方部分に振動を付与する。さらに、個別振動信号VBSRRを受けた振動器131RRは、個別振動信号VBSRRに従って振動し、後部座席部材の右方部分に振動を付与する。
以上説明したように、本第1実施形態では、規格化波形生成部121が、アクセル情報センサ910による測定結果と、回転数情報センサ920による測定結果とに基づいて、振動波形テーブルVWTを参照し、規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWRを生成する。一方、レベル制御部122が、回転数情報センサ920による測定結果と、車速センサ930による測定結果に基づいて得られる車両の加速度に基づいて、振動レベルテーブルVLTを参照して、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを算出する。
引き続き、レベル調整部123が、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRに従って、規格化振動信号NVWH,NVWF,NVWRのレベルを調整して、個別振動信号VBSH,VBSFL,VBSFR,VBSRL,VBSRRを生成する。そして、個別振動信号VBSH,VBSFL,VBSFR,VBSRL,VBSRRに従って、振動器131H,131FL,131FR,131RL,131RRが振動し、対応する部材に振動を付与する。
したがって、本第1実施形態によれば、周囲への騒音の発生を防止しつつ、走行中の車両の搭乗者に走行感を適切に与えることができる。
また、本第1実施形態では、電気モータの回転数が高いほど振動レベルが高くなるとともに、電気モータの回転数が同一であるとした場合に、車両CRの加速度が大きくなるほど、振動レベルが高くなるように、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを定める。このため、加速度が大きなほど、運転者の注意の喚起を高めることができ、安全運転に寄与することができる。
また、本第1実施形態では、ガソリン車におけるエンジン載置位置に対応する基準位置RPからの距離が短いほど振動レベルが高くなるように、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを定めるようになっている。このため、ガソリン車の場合に感じる走行感と同様の走行感を発生することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を、図9〜図15を主に参照して説明する。
<構成>
図9には、第2実施形態に係る走行感発生装置100Bの概略的な構成が、ブロック図にて示されている。この図9に示されるように、走行感発生装置100Bは、上述した走行感発生装置100Aと同様に、車両CRに搭載され、当該車両CRに装備されたアクセル情報センサ910、回転数情報センサ920及び車速センサ930と接続されている。
走行感発生装置100Bは、走行感発生装置100Aと比べて、振動波形生成部120Aに代えて振動波形生成部120Bを備える点、並びに、擬似音波形生成部140、音出力部150及び選択部160を更に備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
上記の振動波形生成部120Bは、振動波形生成部120Aと比べて、選択部160から送られた振動選択信号VSLに従って、振動信号VBSの生成の実行又は中断を行う点のみが異なっている。すなわち、振動波形生成部120Bは、振動選択信号VSLが「ON」である場合には、振動波形生成部120Aと同様に、振動信号VBSの生成処理を実行する。一方、振動波形生成部120Bは、振動選択信号VSLが「OFF」である場合には、振動信号VBSの生成を中断する。
なお、本第2実施形態では、振動波形生成部120Bは、レベル制御部122が、振動選択信号VSLが「OFF」である場合に、振動レベル指定値VLCH,VLCF,VLCRを、無振動に指定する値にする以外は、振動波形生成部120Aと同様に構成されている。
上記の擬似音波形生成部140は、取得部110から送られたアクセル情報AR及び回転数情報ERを受ける。そして、擬似音波形生成部140は、アクセル情報AR及び回転数情報ERに基づいて、擬似音信号PSSを生成する。生成された擬似音信号PSSは、音出力部150へ送られる。この擬似音波形生成部140の構成の詳細については、後述する。
なお、擬似音波形生成部140は、擬似音選択信号SSLが「ON」である場合には、擬似音信号PSSの生成処理を実行する。一方、擬似音波形生成部140は、擬似音選択信号SSLが「OFF」である場合には、擬似音信号PSSの生成を中断する。
上記の音出力部150は、車室内に音を出力するスピーカを備えて構成される。この音出力部150は、擬似音波形生成部140から送られた擬似音信号PSSを受ける。そして、音出力部150は、擬似音信号PSSに従って、擬似音を車室内へ出力する。
上記の選択部160は、車両CRの走行中の地域種別及び時間帯を走行環境情報として取得する。そして、選択部160は、取得された走行環境情報に基づいて、振動選択信号VSL及び擬似音選択信号SSLを生成する。生成された振動選択信号VSLは、振動波形生成部120Bへ送られる。また、生成された擬似音選択信号SSLは、擬似音波形生成部140へ送られる。なお、選択部160の構成の詳細については、後述する。
次に、擬似音波形生成部140の構成について説明する。擬似音波形生成部140は、図10に示されるように、規格化波形生成部141と、レベル制御部142と、レベル調整部143とを備えている。
上記の規格化波形生成部141は、内部に擬似音波形テーブルSWTを有している。この擬似音波形テーブルSWTには、取得部110から送られるアクセル情報ARと回転数情報ERとの組み合わせに関連付けて、擬似音波形パターンが、最大振幅が所定値に規格された状態で登録されている。かかる回転数情報ERとアクセル情報ARとの組み合わせと、擬似音波形パターンとの関係は、実験、経験等に基づいて予め得られた車両CRの車種について平均的な関係となっている。
規格化波形生成部141は、取得部110から送られたアクセル情報AR及び回転数情報ERを受ける。そして、規格化波形生成部141は、アクセル情報AR及び回転数情報ERに基づいて擬似音波形テーブルSWTを参照し、アクセル情報ARと回転数情報ERとの組み合わせに対応する擬似音波形パターンを読み取る。こうして読み取られた擬似音波形パターンに基づいて、規格化波形生成部141は規格化擬似音信号NSWを生成する。生成された規格化擬似音信号NSWは、レベル調整部143へ送られる。
上記のレベル制御部142は、取得部110から送られる回転数情報ERと、擬似音レベル指定値との関係を内部に記憶している。かかる回転数情報ERと、擬似音レベル指定値との関係は、適切な走行感の発生の観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
なお、本第2実施形態では、当該関係は、電気モータの回転数が高いほど擬似音レベルが高くなるように、擬似音レベル指定値SLCを定めるようになっている。
レベル制御部142は、取得部110から送られた回転数情報ERを受ける。そして、レベル制御部142は、回転数情報ERに基づいて、内部に記憶された当該関係を利用して、擬似音レベル指定値SLCを算出する。算出された擬似音レベル指定値SLCは、レベル調整部143へ送られる。
なお、レベル制御部142は、擬似音選択信号SSLが「ON」である場合には、擬似音信号PSSの生成処理を実行する。一方、レベル制御部142は、擬似音選択信号SSLが「OFF」である場合には、擬似音レベル指定値SLCを、無音に指定する値にし、擬似音信号PSSの生成を中断する。
上記のレベル調整部143は、規格化波形生成部141から送られた規格化擬似音信号NSW、及び、レベル制御部142から送られた擬似音レベル指定値SLCを受ける。そして、レベル調整部143は、規格化擬似音信号NSW及び擬似音レベル指定値SLCに基づいて、擬似音信号PSSを生成する。かかる機能を有するレベル調整部143は、図11に示されるように、DA変換部260と、調整部270と、パワー増幅部280とを備えている。
上記のDA変換部260は、上述したDA変換部210Hと同様に、DA変換器を備えて構成されている。このDA変換部260は、規格化波形生成部141から送られた規格化擬似音信号NSWを受ける。そして、DA変換部260は、規格化擬似音信号NSWをアナログ信号に変換する。DA変換部260による変換結果であるアナログ変換信号NSSは、調整部270へ送られる。
上記の調整部270は、上述した調整部220Hと同様に、電子ボリューム素子等を備えて構成されている。この調整部270は、レベル制御部142から送られた擬似音レベル指定値SLCに従って、DA変換部260から送られたアナログ変換信号NSSに対してレベル調整処理を施す。調整部270による調整結果であるレベル調整信号LCSは、パワー増幅部280へ送られる。
上記のパワー増幅部280は、上述したパワー増幅部230Hと同様に、パワー増幅器を備えて構成される。このパワー増幅部280は、調整部270から送られたレベル調整信号LCSを受ける。そして、パワー増幅部280は、レベル調整信号LCSをパワー増幅する。パワー増幅部280による増幅結果である擬似音信号PSSは、音出力部150へ送られる。
次に、選択部160の構成について説明する。選択部160は、図12に示されるように、記憶部161と、測位部162と、時計部163と、選択制御部165とを備えている。
上記の記憶部161は、不揮発性の記憶装置であるハードディスク装置等から構成される。この記憶部161には、道路ネットワーク情報等を含む地図情報(MPD)、及び、地図上の各位置が属する地域に関する地域情報(ARD)が含まれている。ここで、地域情報(ARD)では、地図上の各位置が属する地域に対応して、静謐さが要請されるか否かが、地域属性として関連付けられている。例えば、閑静な住宅地域の場合には、静謐さが要請されるとされ、市街地域の場合には、静謐さが要請されないとされる。
なお、記憶部161には、選択制御部165がアクセスできるようになっている。
上記の測位部162は、本第2実施形態では、GPS(Global Positioning System)受信ユニットを備えて構成される。この測位部162は、複数のGPS衛星からの電波の受信結果に基づいて、車両CRの現在位置を算出する。算出された現在位置は、選択制御部165へ送られる。
上記の時計部163は、タイマを備えて構成される。この時計部163は、現在時刻の計時を行う。計時結果である現在時刻は、選択制御部165へ送られる。
上記の選択制御部165は、測位部162から送られた現在位置、及び、時計部163から送られた現在時刻を受ける。選択制御部165は、現在位置に基づいて、車両CRが走行中の地域の属性を特定する。そして、選択制御部165は、特定された地域属性及び現在時刻に基づいて、振動選択信号VSL及び擬似音選択信号SSLを生成する。生成された振動選択信号VSLは、振動波形生成部120Bへ送られ、生成された擬似音選択信号SSLは、擬似音波形生成部140へ送られる。
なお、選択制御部165における選択制御処理については後述する。
<動作>
次に、上記のように構成された走行感発生装置100Bの動作について、振動発生と擬似音発生の選択処理に主に着目して説明する。
走行感発生装置100Bでは、上述した第1実施形態の場合と同様に、取得部110が、アクセル情報センサ910から送られた測定信号ARSと、回転数情報センサ920から送られた測定信号ERSとを受け、アクセル情報AR及び回転数情報ERを生成する。そして、取得部110は、生成されたアクセル情報AR及び回転数情報ERを、振動波形生成部120B及び擬似音波形生成部140へ送る(図9参照)。
また、取得部110は、第1実施形態の場合と同様に、車速センサ930から送られた測定信号SPSに基づいて車両CRの加速度を算出する。そして、取得部110は、算出された加速度を、加速度情報ACとして振動波形生成部120Bへ送る(図9参照)。
《振動発生又は擬似音発生の選択処理》
上述した取得部110による処理と並行して、振動発生又は擬似音発生の選択処理が選択部160において実行される。なお、測位部162は、現在位置を計測し、計測結果を選択制御部165へ送っているものする。また、時計部163は、現在時刻を計時し、計時結果を選択制御部165へ送っているものとする(図12参照)。
振動発生又は擬似音発生の選択処理は、測位部162から送られた現在位置、及び、時計部163から送られた現在時刻を受けた選択制御部165により実行される。かかる選択処理に際しては、図13に示されるように、まず、ステップS31において、選択制御部165が、現在位置及び現在時刻を取り込む。
次に、ステップS32において、選択制御部165が、静謐さが要請される地域を車両CRが走行中か否かを判定する。かかる判定に際して、選択制御部165は、現在位置に基づいて記憶部161内の地図情報(MPD)及び地域情報(ARD)を参照し、車両CRが走行中の地域が、静謐さが要請される地域を車両CRが走行中か否かを判定する。
ステップS32における判定の結果が肯定的であった場合(ステップS32:Y)には、処理は、後述するステップS35へ進む。一方、ステップS32における判定の結果が否定であった場合(ステップS32:N)には、処理はステップS33へ進む。
ステップS33では、選択制御部165が、現在時刻が、静謐さが要請される時間帯内であるか否かを判定する。例えば、選択制御部165は、現在時刻が深夜又は早朝の時間帯内である場合に、現在時刻が、静謐さが要請される時間帯内であると判定する。
ステップS33における判定の結果が否定的であった場合(ステップS33:N)には、処理はステップS34へ進む。このステップS34では、選択制御部165が、擬似音による走行感を選択する。そして、選択制御部165は、振動選択信号VSLを「OFF」とするとともに、擬似音選択信号SSLを「ON」とする。この結果、音出力部150からの擬似音の出力が選択される。
ステップS33における判定の結果が肯定的であった場合(ステップS33:Y)には、処理はステップS35へ進む。このステップS35では、選択制御部165が、振動による走行感を選択する。そして、選択制御部165は、振動選択信号VSLを「ON」とするとともに、擬似音選択信号SSLを「OFF」とする。この結果、振動付与部130による振動付与が選択される。
《振動波形生成処理》
振動波形生成処理は、選択部160により振動選択信号VSLが「ON」とされた場合に、上述した振動波形生成部120Aの場合と同様にして、振動波形生成部120Bにより実行される。この結果、第1実施形態の場合と同様にして、ハンドル部材、助手席部材、運転席部材、後部座席部材の左方部分及び後部座席部材の右方部分に振動を付与する。なお、選択部160により振動選択信号VSLが「OFF」とされた場合には、振動の付与は行われない。
《擬似音波形生成処理》
擬似音波形生成処理は、選択部160により擬似音選択信号SSLが「ON」とされた場合に、擬似音波形生成部140により実行される。擬似音波形生成部140では、取得部110から送られたアクセル情報AR及び回転数情報ERに基づいて、規格化擬似音信号の生成処理が行われる。また、擬似音波形生成部140では、取得部110から送られた回転数情報ERに基づいて、擬似音レベル指定値の算出処理が行われる。そして、擬似音波形生成部140では、規格化擬似音信号の生成処理の結果及び擬似音レベル指定値の算出処理の結果に基づいて、擬似音信号PSSの生成処理が行われる。
(A)規格化擬似音信号の生成処理
規格化擬似音信号の生成処理は、アクセル情報AR及び回転数情報ERを受けた規格化波形生成部141により行われる。
かかる規格化擬似音信号の生成処理に際しては、図14に示されるように、まず、ステップS41において、規格化波形生成部141が、アクセル情報AR及び回転数情報ERを取り込む。引き続き、ステップS42において、規格化波形生成部141が、取り込まれたアクセル情報ARと回転数情報ERとの組み合わせに関連付けて擬似音波形テーブルSWTに登録された擬似音波形パターンを読み取る。
次に、ステップS43において、規格化波形生成部141が、新たに読み取られた擬似音波形パターンが現時点における擬似音波形パターンから変化しているか否かを判定することにより、擬似音波形パターンを変化させるべきか否かを判定する。この判定が否定的であった場合(ステップS43:N)には、処理はステップS41へ戻る。
一方、ステップS43における判定の結果が肯定的であった場合(ステップS43:Y)には、処理はステップS44へ進む。このステップS44では、規格化波形生成部141が、新たに読み取られた擬似音波形パターンに基づいた規格化擬似音信号NSWの生成を開始する。こうして生成された規格化擬似音信号NSWは、レベル調整部143へ送られる(図10参照)。そして、処理はステップS41へ戻る。
なお、ステップS44で開始された新たに読み取られた擬似音波形パターンに基づく規格化擬似音信号NSWの生成処理は、次にステップS44が実行されるまで継続するようになっている。
(B)擬似音レベル指定値の算出処理
擬似音レベル指定値の算出処理は、上述した規格化擬似音信号の生成処理と並行して、回転数情報ERを受けたレベル制御部142により行われる。
かかる擬似音レベル指定値の算出処理に際しては、図15に示されるように、まず、ステップS51において、レベル制御部142が、回転数情報ERを取り込む。引き続き、ステップS52において、レベル制御部142が、内部に記憶された回転数情報ERと擬似音レベル指定値との関係を利用して、取り込まれた回転数情報ERに対応した擬似音レベル指定値SLCを算出する。
こうして擬似音レベル指定値SLCが算出されると、レベル制御部142は、算出結果をレベル調整部143へ送る(図10参照)。そして、処理はステップS51へ戻る。
(C)擬似音信号PSSの生成処理
擬似音信号PSSの生成処理は、規格化波形生成部141から送られた規格化擬似音信号NSW、及び、レベル制御部142から送られた擬似音レベル指定値SLCを受けたレベル調整部143により行われる。
レベル調整部143では、規格化振動信号NSWを受けたDA変換部260によるアナログ変換信号NSSへの変換、及び、擬似音レベル指定値SLCに従った調整部270によるレベル調整信号LCSの生成が順次行われる。そして、パワー増幅部280によるレベル調整信号LCSの増幅が行われ、当該増幅の結果が、擬似音信号PSSとして音出力部150へ送られる(図11参照)。
以上のようにして生成された擬似音信号PSSを受けた音出力部150は、擬似音信号PSSに従って擬似音を出力する。この結果、擬似音が、車両CRの車室内に出力される。
以上説明したように、本第2実施形態では、選択部160が、車両CRが走行中の地域の属性及び時間帯という走行環境を取得する。そして、選択部160は、取得された走行環境が、静謐さが要請される場合に、振動による走行感の発生を選択する。かかる振動による走行感の発生に際しては、第1実施形態の場合と同様にして、所定部材に振動を付与する。
一方、選択部160は、取得された走行環境が、静謐さが要請されない場合に、振動による走行感の発生よりも電力消費の少ない擬似音による走行感の発生を選択する。かかる擬似音による走行感の発生に際しては、規格化波形生成部141が、アクセル情報センサ910による測定結果と、回転数情報センサ920による測定結果とに基づいて、擬似音波形テーブルSWTを参照し、規格化擬似音信号NSWを生成する。一方、レベル制御部142が、回転数情報センサ920による測定結果に基づいて、擬似音レベル指定値SLCを算出する。
引き続き、レベル調整部143が、擬似音レベル指定値SLCに従って、規格化擬似音信号NSWのレベルを調整して、擬似音信号PSSを生成する。そして、擬似音信号PSSに従って、音出力部150が擬似音を車室内へ出力する。
したがって、本第2実施形態によれば、走行中の周囲の環境に応じて、消費電力の増大を抑制しつつ、走行中の車両の搭乗者に走行感を適切に与えることができる。
[実施形態の変形]
本発明は、上記の第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
例えば、上記の第1及び第2実施形態では、車両CRの加速度を、車両CRに装備された車速センサ930により測定される車速の時間変化から取得するようにしたが、加速度センサにより測定するようにしてもよい。
また、上記の第1及び第2実施形態では、車両CRに標準的に装備され、車両CRの走行制御に利用されるアクセル情報センサ920から送られる測定信号を、検出ハーネスを使用して走行感発生装置100A,100Bへ供給するようにした。これに対し、アクセル情報センサ920とは別途に用意されるアクセル踏み込み量センサを用い、当該アクセル踏み込み量センサによる測定結果を、アクセル情報センサ920による測定結果の代わりに利用するようにしてもよい。
また、上記の第1及び第2実施形態では、振動が付与される部材を、ハンドル部材、助手席部材、運転席部材、後部座席部材の左方部分及び後部座席部材の右方部分としたが、少なくとも運転者が走行感を感じられる振動を付与できる位置を含むのであれば、任意の部材に振動を付与するようにすることができる。例えば、基準位置において車体に振動を付与するようにしてもよい。
また、上記の第1及び第2実施形態では、エンジンが車両CRの前方内部に載置される場合と同様の振動を搭乗者が感じられるようにした。これに対し、エンジンが車両CRの後方内部に載置される場合と同様の振動を搭乗者が感じられるようにしてもよい。
また、加速度の大きさの変化に対応する振動レベル指定値の変化は、加速度の大きさの変化に対して連続的な変化とするようにしてもよいし、段階的に変化するようにしてもよい。
また、上記の第1及び第2実施形態では、座席部材に振動を付与する振動器を、着座部の下方内部に配設するようにしたが、背もたれ部内部に配設するようにしてもよい。さらに、着座部の下方内部及び背もたれ部内部の双方に振動器を配設するようにしてもよい。
また、上記の第2実施形態では、振動による走行感の発生と、擬似音による走行感の発生とを択一的に選択するようにしたが、双方を選択する地域や時間帯を設けるようにしてもよい。
また、上記の第2実施形態では、擬似音レベル指定値を、回転数情報のみに基づいて算出するようにしたが、振動レベル指定値の場合と同様に、回転数情報及び加速度情報に基づいて算出するようにしてもよい。
また、上記の第2実施形態において発生する擬似音は、擬似エンジン音であってもよいし、擬似エンジン音以外の擬似音であって、走行感を生じさせることができる擬似音であってもよい。
なお、上記の第1実施形態における取得部110、規格化波形生成部121、レベル制御部122の全部又は一部を中央処理装置(CPU:Central Processor Unit)やDSP(Digital Signal Processor)を備えるコンピュータシステムとして構成し、各部の機能を、プログラムの実行によって実現するようにすることができる。また、上記の第2実施形態における取得部110、規格化波形生成部121、レベル制御部122、規格化波形生成部141、レベル制御部142、選択制御部165の全部又は一部を中央処理装置やDSPを備えるコンピュータシステムとして構成し、各部の機能を、プログラムの実行によって実現するようにすることができる。これらのプログラムは、CD−ROM、DVD等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。