JP5287911B2 - 車両用の車格判別装置、および運行通知音発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車格を判別する車格判別装置、および、電動機を動力源とする車両に用いられ、車両が電動機による運行状態にあることを音によって通知する運行通知音発生装置に関する

従来、車両に搭載される装置は、その搭載対象となる車両の車格に適合した装置として設計され、製造されていた。例えば、車両にエンジンが搭載されている場合、そのエンジンの気筒数、排気量といった特徴に適合するように装置が専用設計され、製造されている。また、多種多様な視点に基づく車両の分類、例えば、大衆車、高級車、トラック、乗用車といった車格に適合するように専用設計され、製造される装置もあった。

ところで、電動機を動力源とする車両は、車両が走行可能な状態、または走行状態にあっても、騒音が小さい。このため、車内、または車外の人々が、車両が走行可能な状態にあること、または車両が走行していることを感知することが困難であった。そこで、車両が走行可能な状態にあること、または車両が走行していることを、何らかの音を発生させることによって人々に通知する装置が提案されている。

例えば、特許文献１は、車両が電動機によって走行するときに、所定の警報音を発生させる装置を開示している。この装置においては、警報音を出力するために、マイクロコンピュータを用いている。マイクロコンピュータには、警報音データを記録したメモリが設けられている。

特開２００５−３４３３６０号公報

従来の車格ごとに専用設計され、製造される装置では、１種類の装置によって複数の車格に適合することができない。このため、装置の価格が高いという問題点があった。また、車両への搭載時に、車格を示す信号を入力し、装置を初期設定することも考えられるが、初期設定に要する工数が大きくなるという問題点があった。

また、特許文献１の装置では、車両の車格に関係なく、一定の警報音が出力される。このため、車内または車外の人々に違和感ないしは不快感を与えるおそれがあった。また、特許文献１の装置では、車両の実際の走行に伴う音とは異質の警報音を出力する。このため、車内または車外の人々に違和感ないしは不快感を与えるおそれがあった。

また、従来技術の構成では、マイクロコンピュータに音源のデータを格納する領域を準備する必要がある。また、数ｋＨｚの音を発生する場合、マイクロコンピュータに相当程度の演算負荷を与えることとなる。このため、専用の電子制御装置を設ける必要があった。また、運行通知音を発生するための機能を、車載の既存の電子制御装置に付加する場合には、従来より高い処理性能をもつマイクロコンピュータを使用する必要があった。このように従来技術の構成では、運行通知音を発生するために、大規模な機器、多くの回路部品を追加する必要があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、そのひとつの目的は、車格を自動的に判別することができる車格判別装置を提供することである。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、そのひとつの目的は、小規模な機器によって、違和感の少ない車格に応じた運行通知音を発生することができる運行通知音発生装置を提供することである。

本発明の他の目的は、マイクロコンピュータを用いることなく、安価な回路機器によって車格判別装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、マイクロコンピュータを用いることなく、安価な回路機器によって運行通知音発生装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、車両に搭載されたエンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態センサ（５）からの信号、およびエンジンの回転数を検出する回転数センサ（６）からの信号を入力する信号処理回路（２０）と、燃焼状態と回転数とに基づいて、エンジンが搭載された車両の車格を判別する判別回路（３０）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、信号処理回路は、直接的に、または間接的に、燃焼状態センサの検出信号と、回転数センサの検出信号とを入力する。そして、判別回路は、燃焼状態センサの検出信号によって示される燃焼状態と、回転数センサの検出信号によって示される回転数とに基づいて車格を判別する。このため、燃焼状態センサの信号に基づいて車格を判別することができる。

請求項２に記載の発明は、燃焼状態センサはエンジンの燃焼に伴うノッキングを検出し、ノック信号を出力するノックセンサ（５）であることを特徴とする。この構成によると、ノックセンサの信号に基づいて車格を判別することができる。

請求項３に記載の発明は、信号処理回路は、エンジンが所定数だけ回転する期間におけるノック信号を計数し、燃焼の回数を示す回数信号（ＮＰＫ）を出力するカウント回路（２７）を備え、判別回路は、回数信号に基づいてエンジンの気筒数を判別する気筒数判別回路（３３）を備えることを特徴とする。この構成によると、ノックセンサの信号に基づいて、車格を示すエンジンの気筒数を判別することができる。

請求項４に記載の発明は、信号処理回路は、エンジンが所定数だけ回転する期間におけるノック信号を積分し、燃焼の強度を示す強度信号（ＳＭＧ）を出力する積分回路（２３）を備え、判別回路は、強度信号と気筒数とに基づいてエンジンの排気量を判別するエンジン判別回路（３１）を備えることを特徴とする。この構成によると、車格を示すエンジンの排気量を判別することができる。

請求項５に記載の発明は、信号処理回路は、車両の車速を検出する車速センサ（７）から信号を入力するよう構成され、判別回路は、車速が所定の車速であるときの回転数をクルージング回転数として判別するクルージング回転数判別回路（３４）と、エンジンの排気量と、クルージング回転数とに基づいて車格を判別する車格判別回路（３２）とを備えることを特徴とする。この構成によると、エンジンの出力と車両の車体の大きさとの関係を反映するクルージング回転数に基づいて、車格が判別される。このため、判別された車格は、エンジンの出力と車両の車体の大きさとの関係を反映することができる。

請求項６に記載の発明は、判別回路が判別する車格は、エンジンの種別、および／またはエンジンが搭載された車両の種別を示すことを特徴とする。この構成によると、判別回路によって判別される車格によって、エンジンの種別、および車両の種別の少なくともひとつを示すことができる。このため、エンジンの燃焼状態から有用な情報を得ることができる。

請求項７に記載の発明は、車格は、少なくともエンジンの気筒数を含むことを特徴とする。この構成によると、エンジンの気筒数によって車格を示すことができる。

請求項８に記載の発明は、車格は、少なくともエンジンの排気量を含むことを特徴とする。この構成によると、エンジンの排気量によって車格を示すことができる。

請求項９に記載の発明は、車格は、少なくとも車両の車体の大きさを含むことを特徴とする。この構成によると、車両の車体の大きさによって車格を示すことができる。

請求項１０に記載の発明は、信号処理回路は、車両の車速を検出する車速センサ（７）から信号を入力するよう構成され、判別回路は、車速に基づいて車格を判別することを特徴とする。この構成によると、車格の判別に車速を反映することができる。

請求項１１に記載の発明は、車格は、車速が所定の車速であるときの回転数を含むことを特徴とする。この構成によると、車速が所定の車速であるときの回転数によって、エンジンの出力と車両の車体の大きさとの関係が示される。このため、車両の車体の大きさを反映した車格を得ることができる。

請求項１２に記載の発明は、判別回路は、車速が所定の車速を越えるとき（ＶＭ＞Ｖｔｈ）の燃焼状態と回転数とに基づいて車格を判別することを特徴とする。この構成によると、車速が所定の車速を越えた比較的安定した走行状態における燃焼状態と回転数とに基づいて車格が判定される。このため、安定した一定の車格を判別することができる。

請求項１３に記載の発明は、判別回路は、車速が車両の停車を示すとき（ＶＭ＝０）の燃焼状態と回転数とに基づいて車格を判別することを特徴とする。この構成によると、車両が安定している停車状態における燃焼状態と回転数とに基づいて車格が判定される。このため、安定した一定の車格を判別することができる。

請求項１４に記載の発明は、車格を判別するために燃焼状態センサからの信号を監視する期間が可変であることを特徴とする。この構成によると、車格を判別するための情報量を調節することができる。この構成では、判別回路は、監視期間を調節する調節回路を備えることができる。例えば、監視期間を短く設定することで、短時間で車格を判別することができる。また、逆に、監視期間を長く設定することで、長時間をかけて高精度に車格を判別することができる。

請求項１５に記載の発明は、さらに、判別回路により判別された車格を示す信号を次の判別前まで保持する保持回路（５０）を備えることを特徴とする。この構成によると、判別回路によって判別された車格を示す信号が保持される。このため、判別回路による次の判別が実行される前においても、保持された車格を提供することができる。例えば、保持回路は、車両の運行が停止され、電源スイッチがオフ操作されたときであっても、車格を示す信号を保持する。これにより、再び電源スイッチがオン操作された直後においても、保持回路から車格を得ることができる。

請求項１６に記載の発明は、上述のいずれかの車格判別装置（１１）と、判別回路により判別された車格に応じた音色の音を発生する合成回路（１２）とを備え、車両の運行を通知するための運行通知音を発生する運行通知音発生装置を特徴とする。この構成によると、車格に応じた運行通知音を発生させることができる。このため、複数の車格のそれぞれに対応じて複数の運行通知音発生装置を設計し、製造する必要がない。

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明を適用した第１実施形態に係る運行通知音の発生回路を含む車載システムを示すブロック図である。 第１実施形態の信号処理回路を示すブロック図である。 第１実施形態の判別ロジック回路を示すブロック図である。 第１実施形態のエンジン判別回路における判別機能を示す分類表である。 第１実施形態の車格判別回路における判別機能を示す分類表である。 第１実施形態の作動を示すフローチャートである。 本発明を適用した第２実施形態に係る運行通知音の発生回路を含む車載システムを示すブロック図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る運行通知音発生装置としての発生回路８を含む車載システム１を示すブロック図である。この車両は、内燃機関（ＩＣＥ）２と、電動機（ＭＴ）３とを搭載している。以下、内燃機関２は、エンジン２とも呼ばれる。以下、電動機３は、モータ３とも呼ばれる。モータ３は、電動機として、または発電機として選択的に機能することができる電動発電機である。モータ３は、走行用電動機である。車両は、少なくとも一時的にモータ１２だけによって走行可能な車両である。車両は、エンジン２とモータ３との両方、またはいずれか一方を走行用の動力源として利用するハイブリッド車両である。車両は、所定の条件が満たされたときに、エンジン２を停止させ、モータ３だけによって走行することができる。エンジン２が作動しているときと比べると、モータ３だけによって車両が走行するときには、車両が発生する騒音が比較的小さい。そこで、モータ３だけによって車両が走行するときには、車両の走行を車内および車外の人々に通知するための運行通知音を発生させることが求められている。また、車両が走行可能な状態におかれるときにも、運行通知音を発生させてもよい。この明細書において、運行の語は、車両が走行状態にあることを意味する場合と、車両が走行状態にあること、および車両が走行可能な状態にあることの両方を意味する場合とがある。運行通知音は、歩行者に対して車両の接近を知らせる目的で使用される場合には、車両接近音、接近通報音、あるいは接近警告音とも呼ばれることがある。運行通知音は、従来のホーンなどとは異なり、車両が所定の低速走行をしている間中、継続的に出力される。

車両には、エンジン２を制御するエンジン制御用の電子制御装置４が搭載されている。電子制御装置４は、ＥＣＵ４とも呼ばれる。ＥＣＵ４は、複数のセンサの信号に基づいて、エンジン２を制御する。また、ＥＣＵ４は、エンジン２の始動と、停止とを制御することができる。

さらに、エンジン２には、エンジン２の回転数ＮＥを検出するための回転数センサ（ＮＥＳ）６が設けられている。さらに、車両には、車両の走行速度ＶＭを検出するための車速センサ（ＶＭＳ）７が搭載されている。

車載システム１は、運行通知音を発生する装置としての発生回路（ＡＳＣ）８を備える。発生回路８は、プログラム可能なマイクロコンピュータではない。発生回路８は、アナログ信号を処理するアナログ回路と、デジタル信号を処理するロジック回路とによって構成されている。発生回路８は、プログラムを記憶する領域を備えないが、内部での判別結果を記憶、または保持する回路部品を備える。また、発生回路８は、プログラムによって順に処理を進めるものではないが、一定のシーケンスに沿って信号処理を遂行するように構成されている。

車載システム１は、運行通知音の発生を許可、または禁止する許可装置（ＳＷＳ）９を備える。許可装置９は、例えば、車両の運転者によって操作されるスイッチ、または車両に搭載された他の電子制御装置である。例えば、許可装置９は、車両が駐車しているときに運行通知音の発生を禁止し、車両が運行状態にあるときに運行通知音の発生を許可する。また、車両の運転者が運行通知音の発生を止めたいときに、運転者は許可装置９を操作することにより、運行通知音の発生を禁止することができる。

発生回路８は、車格判別装置としての判別回路（ＥＳＣ）１１と、合成回路（ＳＹＣ）１２と、増幅回路（ＡＭＰ）１３と、スピーカ（ＳＰ）１４とを備える。判別回路１１は、車両のエンジン２の特徴および／または車体の特徴を推定し、判別する回路である。エンジン２の特徴および／または車体の特徴は、車両の格、車格とも呼ぶことができる。車格は、例えば、車両の種別、車体の大きさ、車体の形状、車体の重さ、エンジン２の種別、エンジン２の排気量、エンジン２の気筒数など複数の指標に応じて設定することができる。ここでは、車両がエンジン２によって走行する際に発生する騒音に影響を与える指標によって、車格を設定する。車格を設定するために、少なくともエンジン２の気筒数を用いることができる。さらに、気筒数に加えて、エンジン２の排気量を追加的に用いることができる。また、気筒数に加えて、車体の大きさを追加的に用いることができる。また、複数の指標を総合することにより、その車両が複数の車格のどれに属するかを判別してもよい。例えば、大衆車と、高級車とを判別することができる。また、乗用車と、トラックといった車体形状を判別することができる。

判別回路１１は、信号処理回路（ＳＰＣ）２０、判別ロジック回路（ＥＬＣ）３０、制御回路（ＣＴＣ）４０、および保持回路（ＳＴＣ）５０を備える。判別ロジック回路３０は、予め定められた特性に従って、入力信号の信号レベルを判定し、それに応じた信号を出力する。制御回路４０は、判別ロジック回路３０による最初の処理を起動するための初期設定回路（ＩＴＬ）４１と、判別精度を高めるために判別ロジック回路３０による処理を繰り返して起動する更新設定回路（ＲＮＷ）４２とを備える。更新設定回路４２は、車速信号に基づいて車両が所定速度を超える走行状態にあるときにのみ判別回路１１を作動させる回路でもある。車両が所定の閾値Ｖｔｈを越える速度で走行しているとき、エンジン２は所定の比較的安定した運転状態にあると考えられる。このような安定した走行状態に到達すると、更新設定回路４２は、保持回路５０に保持された車格信号を更新し、その判別精度を高めるための処理を実行する。

合成回路１２は、運行通知音を発生するための音信号を合成する。合成回路１２は、車両に搭載されたエンジン２の騒音に似た運行通知音を発生させるための音信号を合成する。合成回路１２から出力された音信号は増幅回路１３によって増幅される。スピーカ１４は、増幅回路１３によって増幅された音信号を音に変換し、運行通知音を発生する。スピーカ１４は、主として車外へ音を供給する。スピーカ１４の音の一部は、車内へも供給される。

合成回路１２には、判別回路１１から提供される車格信号が入力される。合成回路１２は、判別回路１１から提供される車格信号に応じた音色の運行通知音を発生するために、車格信号に応じて変調された音信号を出力する。よって、合成回路は、車格に応じた音色の音信号を出力する。例えば、車格信号がエンジン２の気筒数を含む場合、気筒数が少ないと、周期的な変動が大きい音色、気筒数が多いと、変動が少ない滑らかな音色となるように音信号を出力する。例えば、車格信号がエンジン２の排気量を含む場合、排気量が小さいと、周波数が高い音色、排気量が大きいと、周波数が低い音色となるように音信号を出力する。例えば、車格信号が車体のサイズを含む場合、車体が小さいと、周波数が高い音色、車体が大きいと、周波数が低い音色となるように音信号を出力する。例えば、車格信号が車両の高級さを含む場合、大衆車では軽快な音色、一方、高級車では重厚な音色となるように音信号を出力する。例えば、車格信号が車両の用途を含む場合、乗用車では静かな滑らかな音色、一方、トラックでは騒がしい変動する音色となるように音信号を出力する。

合成回路１２には、車速センサ７から車両の走行速度を示す車速信号が入力される。合成回路１２は、車速に応じた音色の運行通知音を発生するために、車速に応じて変調された音信号を出力する。例えば、車速が上昇するほど、周波数が高くなり、かつ音量が大きくなる運行通知音を発生するように、音信号が合成される。また、合成回路１２は、車速ＶＭが所定の閾値速度以上に到達すると、音信号の出力を停止する。

合成回路１２には、許可装置９から運行通知音の発生を許可、または禁止するための信号が入力される。合成回路１２は、許可装置９によって運行通知音の発生が禁止されるときに、音信号の出力を停止する。

判別ロジック回路３０は、判別した車格を示す車格信号、すなわち判別結果を保持回路５０に出力する。保持回路５０は、車格信号を保持する。保持回路５０は、保持している車格信号を合成回路１２と制御回路４０とに供給する。保持回路５０は、例えば記憶装置、またはフリップフロップ回路によって提供することができる。保持回路５０は、車両が駐車状態におかれ、その電源スイッチがオフ操作されて車両の運行が終了しても、車載のバッテリから供給される電力によって車格信号を保持する。つまり、保持回路５０は、車格信号を次の判別前まで保持する。これにより、次回の発生回路８の起動時には、その起動の直後から、保持回路５０に保持された車格信号に基づいて運行通知音を発生することができる。

エンジン２には、ノックセンサ（ＫＮＳ）５が設けられている。ノックセンサ５は、エンジン２の燃焼室内における燃焼に起因する振動、すなわちノッキングを検出し、振動に応じた電気信号を出力する。ノックセンサ５は、エンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態センサである。ノックセンサ５の出力信号は、ＥＣＵ４に入力される。

図２は、第１実施形態の信号処理回路２０を示すブロック図である。信号処理回路２０は、ノックセンサ５から入力されるノック信号を増幅する増幅回路（ＡＭＰ）２１と、増幅されたノック信号を半波整流する整流回路（ＲＣＦ）２２とを備える。整流回路２２から出力される半波整流されたノック信号は、判別用信号とも呼ばれる。信号処理回路２０は、積分回路（ＩＮＴ）２３を備える。積分回路２３は、後述する車格判別時間にわたって判別用信号を積分する。判別用信号を所定の時間にわたって積分することによって、エンジン２のノッキングの強さ、大きさ、言い換えると燃焼の強さ、大きさを示す信号が得られる。この結果、積分回路２３は、判別用信号の大きさを示す信号（ＳＭＧ）を出力する。この信号ＳＭＧは、エンジン２が所定数だけ回転する期間における複数の判別用信号の積分値である。よって、積分回路２３は、エンジン２が所定数だけ回転する期間におけるノック信号を積分し、燃焼の強度を示す強度信号ＳＭＧを出力する。この強度信号ＳＭＧは、エンジン２の種類を判別するために用いられる。

信号処理回路２０は、比較回路２４、２５、２６を備える。比較回路２４、２５、２６は、ピークホールド回路（ＰＨＣ）２４と、抵抗分圧回路２５と、コンパレータ回路２６とを備える。ピークホールド回路２４は、ノック信号のピーク値を所定時間にわたって保持する。抵抗分圧回路２５は、ピークホールド回路２４が保持する信号レベルを抵抗によって分割し、基準電圧を設定する。コンパレータ回路２６は、ノック信号と基準電圧とを比較し、パルス信号を出力する。比較回路２４、２５、２６は、ノック信号を、気筒数を判別するために使用可能なパルス信号に変換する。

信号処理回路２０は、比較回路２４、２５、２６から出力されるパルス信号の数を計数するカウンタ回路（ＣＮＴ）２７を備える。カウンタ回路２７は、後述する車格判別時間にわたってパルス信号を計数する。車格判別時間は、エンジン２が所定数だけ回転する時間に対応している。よって、カウンタ回路２７のカウント値は、エンジン２が所定数だけ回転する期間におけるノック信号のピーク値の数に対応する。カウント値は、ノック信号のピーク回数、または燃焼の回数とも呼ばれる。よって、カウント回路２７は、エンジン２が所定数だけ回転する期間におけるノック信号を計数し、燃焼の回数を示す回数信号ＮＰＫを出力する。回数信号ＮＰＫは、エンジン２の気筒数を判別するために用いられる。

信号処理回路２０は、回転数センサ６から入力される回転数信号を分周する分周回路（ＤＩＶ）２８を備える。分周回路２８は、車格を判別するために信号を観測する期間を設定する判別時間設定信号（ＥＴＭ）に応じて、回転数信号を分周する。回転数信号を分周した信号を車格判別時間として設定し、判別用信号に基づく判別処理に用いる。この車格判別時間は、設定時間内にエンジン２の完全な回転が何回か完了するように設定する。これにより、複数回転数分の判別用信号を元に判定することになるため、結果的に平均を取っていることとなり、精度向上が見込める。分周回路２８の出力は、車格判別時間として積分回路２３とカウンタ回路２７とに入力されている。分周回路２８の出力は、回転数信号の周期を示す判別周期信号（ＳＣＴ）とも呼ばれる。

図３は、第１実施形態の判別ロジック回路３０を示すブロック図である。判別ロジック回路３０は、エンジン判別回路（ＥＧＬ）３１と、車格判別回路（ＶＧＬ）３２と、気筒数判別回路（ＣＮＬ）３３と、クルージング回転数判別回路（ＶＮＬ）３４とを備える。エンジン判別回路３１は、エンジン２の排気量を含むエンジン種類を判別する。車格判別回路３２は、車格を判別する。気筒数判別回路３３は、エンジン２の気筒数を判別する。気筒数判別回路３３は、エンジン２が所定数だけ回転する期間における回数信号ＮＰＫに基づいてエンジン２の気筒数を判別する。

クルージング回転数判別回路３４は、特定の車速におけるエンジン２の回転数を検出する。ここで、車両が巡航速度で走行しているときのエンジン２の回転数をクルージング回転数ＣＮＥとして検出する。特定の速度における回転数は、エンジン２の出力、および車両の重さを反映する。例えば、小排気量の小型車は高速道路を走行するためには、高い回転数を要する。一方、大排気量の大型車は、比較的低い回転数により高速道路を走行することができる。このため、クルージング回転数は、車格を判別するための指標のひとつとして使用される。

車格判別回路３２は、分周回路２８の分周比を設定するための判別時間設定信号ＥＴＭを出力する。よって、分周回路２８の分周比は可変である。この場合、保持回路５０に車格信号が保持されておらず、すぐに車格信号が必要な場合は、短時間で判別できるように分周比を設定する。また、判別精度を高めたい場合は、判別時間を長く設定して、より多くの信号から平均的な値を得るように分周比を設定する。この結果、車格判別の精度と判別時間を任意に設定することができる。車格判別回路３２は、後述する初期設定回路４１による初期設定時には、短い判別時間が設定されるように信号ＥＴＭを設定する。また、車格判別回路３２は、後述する更新設定回路４２による更新設定時には、長い判別時間が設定されるように信号ＥＴＭを設定する。この結果、車格を判定するために判別用信号を監視する期間、および回転数信号を監視する期間が可変となる。これにより、判別結果がまだ得られていない場合には、判別時間を短くして早期判別の要請に応えることができる。一方、判別結果が既に得られている場合には、判別時間を長くして高精度の判別を提供することができる。この構成では、車格判別回路３２は、車格を判別するための判別用信号の情報量を調節するための監視期間を調節する調節回路を提供する。

図４は、第１実施形態のエンジン判別回路３１における判別機能を示す分類表である。エンジン判別回路３１は、強度信号ＳＭＧと、気筒数判別回路３３から出力されるエンジン２の気筒数ＮＣＬとに基づいて、エンジン２の排気量を含むエンジン２の種類を判別する。言い換えると、エンジン判別回路３１は、強度信号ＳＭＧと気筒数ＮＣＬとに基づいてエンジンの排気量を判別する。判別機能は、例えば、強度信号ＳＭＧが大きくなるほど排気量が大きくなり、かつ、気筒数ＮＣＬが増えるほど排気量が大きくなるように設定することができる。

図５は、第１実施形態の車格判別回路３２における判別機能を示す分類表である。車格判別回路３２は、エンジン判別回路３１によって判別されたエンジン２の種類ＥＣＧ、すなわち排気量と、クルージング回転数判別３４によって算出されたクルージング回転数ＣＮＥとに基づいて車格を判別する。車格判別回路３２においては、コンパクト車（ＣＰＴ）、中型セダン車（ＭＤＳ）、ミニバン車（ＭＮＶ）、スポーツ車（ＳＰＴ）、高級ミニバン車（ＨＣＭ）、および高級車（ＬＸＶ）を判別する。車格の判別のために、エンジン２の種類ＥＣＧは、複数の領域に区分される。この実施形態では、エンジン２の種類ＥＣＧは、中小排気量域と大排気量域との２つの領域に区分されている。車格の判別のために、クルージング回転数ＣＮＥは、複数の領域に区分される。クルージング回転数ＣＮＥは、中小排気量域では、高速回転域、中速回転域、および低速回転域の３つの領域に区分されている。高速回転域にはコンパクト車が、中速回転域には中型セダン車が、そして低速回転域にはミニバン車が割り当てられている。中小排気量域においては、複数の車格の間の境界線が、排気量が増えるほど、クルージング回転数ＣＮＥが高くなるように右上がりに設定されている。クルージング回転数ＣＮＥは、大排気量域では、高速回転域、中速回転域、および低速回転域の３つの領域に区分されている。高速回転域にはスポーツ車が、中速回転域には高級ミニバン車が、そして低速回転域には高級車が割り当てられている。大排気量域においては、複数の車格の間の境界線が、排気量が増えてもクルージング回転数ＣＮＥがほぼ一定となるように水平に設定されている。

図６は、第１実施形態の発生回路８の作動を示すフローチャートである。この図では、作動順序をフローチャートによって示しているが、発生回路８はマイクロコンピュータではない。図は、発生回路８の作動のシーケンスを表すものである。

発生回路８は、回路に電源が投入されるとステップ１６０から開始される。ここで、発生回路８が車両にはじめて搭載され、車載のバッテリからはじめて給電を受けた場合を説明する。ステップ１６１では、保持回路５０に車格を示す信号が正常に保持されているか否かを判定する。発生回路８がはじめて起動された直後は、保持回路５０は車格信号を保持していない。このため、ステップ１６２に進む。なお、保持回路５０に車格信号が保持されている場合は、ステップ１６６へ進む。

ステップ１６２では、エンジンの作動要求信号をＥＣＵ４に出力する。この結果、ＥＣＵ４は、エンジン２を始動させ、エンジン２によって車両が走行可能な状態を提供する。ステップ１６３では、エンジン２が回転し、回転数信号ＮＥが検出されるか否かを判定する。回転数信号ＮＥが検出されるとステップ１６４へ進む。ステップ１６４では、判別ロジック回路３０を作動させる。これにより、車格が判別され、車格信号が出力される。ステップ１６５では、保持回路５０によって車格信号を保持する。ステップ１６６では、エンジンの作動要求信号の出力を停止する。これにより、ＥＣＵ４はエンジン２の制御状態を判断し停止させる。この後、合成回路１２は、保持回路５０に保持された車格信号に応じた運行通知音を発生するための音信号を合成し、出力する。ステップ１６１−１６６の手順は、初期設定回路４１によって提供される。

ステップ１６７では、車両がエンジン２を運転しながらエンジン２を動力源とする走行状態に移行したか否かを判定する。車両がエンジン２による走行状態に移行するとステップ１６８へ進む。ステップ１６８では、車速ＶＭが所定の閾値Ｖｔｈを越えたか否かが判定される。車速ＶＭが閾値Ｖｔｈを越えると、ステップ１６９へ進む。車両が所定の閾値Ｖｔｈを越える速度で走行しているとき、エンジン２は所定の比較的安定した運転状態にあると考えられる。発生回路８は、このような安定した走行状態を検出すると、保持回路５０に保持された車格信号を更新し、その判別精度を高めるための処理を実行する。ステップ１６９では、判別ロジック回路３０を作動させる。これにより、車格が判別され、新たな車格信号が出力される。ステップ１７０では、保持回路５０によって新たな車格信号を保持する。この結果、保持回路５０に保持される車格信号が更新される。合成回路１２は、保持回路５０に保持された車格信号に応じた運行通知音を発生するための音信号を合成し、出力する。ステップ１６７−１７０の手順は、更新設定回路４２によって提供される。

ステップ１７０の後、再び、ステップ１６１へ戻る。保持回路５０の異常、または電源の異常などに起因して、保持回路５０に保持された車格信号が失われることがある。また、保持回路５０に保持された情報が破壊され、正常な車格信号が保持されていない状態が生じることがある。このような場合、ステップ１６１から再びステップ１６２以降の手順が実行されることにより、車格信号が再設定される。

この実施形態によると、エンジン２の燃焼を反映する判別用信号に基づいて、エンジン２の種類、および／または車体の種類を判別することができる。また、判別結果に応じた音色の運行通知音を発生させている。この結果、その車両に適した運行通知音を発生させることができる。また、発生回路８がエンジン２の種類、および／または車体の種類を判別するから、発生回路８を異なる車両に適用しても、それらの車両に応じた運行通知音を発生させることができる。つまり、ひとつのハード構成で様々な排気量や車格に応じた運行通知音を発生させることができる。このため、複数の車格のそれぞれに適合した複数の製品を準備する必要がない。このため、量産による低コスト化が期待できる。また、マイクロコンピュータを使用することのない低コストなハードウェア構成で、車格に応じた音色の運行通知音を発生させることができる。

より具体的には、発生回路８は、少なくともエンジン２の気筒数を判別し、判別された気筒数に応じた音色の運行通知音を発生させている。このため、発生回路８は、違和感の少ない運行通知音を発生することができる。

また、この実施形態では、エンジン２の排気量を判別し、判別された気筒数に応じた音色の運行通知音を発生させている。このため、発生回路８は、違和感の少ない運行通知音を発生することができる。

また、この実施形態では、特定車速におけるエンジン２の回転数を判別し、これに応じて車格を判別し、判別された車格に応じた音色の運行通知音を発生させている。このため、発生回路８は、車両のサイズ、重さ、車種といった要素を反映した運行通知音を発生する。この結果、違和感の少ない運行通知音を発生することができる。

また、この実施形態では、運行通知音を発生するための車格信号の初期値がないときに、エンジン２の作動を要求する信号を出力する。このため、早期に車格を判別でき、早期に車格に応じた運行通知音を発生できるようになる。

（第２実施形態）
図７は、本発明を適用した第２実施形態に係る運行通知音の発生回路８を含む車載システム１を示すブロック図である。上記実施形態では、発生回路８は、ノックセンサ５から直接的にノック信号を入力した。これに代えて、発生回路８は、ノック信号を間接的に入力することができる。この実施形態では、発生回路８は、エンジン制御用のＥＣＵ４から、処理済みのノック信号を入力する。ノック信号は、ＥＣＵ４に設けられたフィルタ回路によって処理された後、発生回路８に入力される。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、上記実施形態では、合成回路１２は、車速ＶＭおよび車格信号に応じて変調された音信号を出力した。これに代えて、合成回路１２に、複数の音信号を記憶する記憶手段と、車速ＶＭに応じて複数の音信号からひとつの音信号を選択する選択手段とを設けてもよい。また、車格信号に応じて複数の音信号からひとつの音信号を選択する選択手段を設けてもよい。また、合成回路１２は、車両がモータ３によって走行する時、音信号を合成するための設定値を、車格信号に応じて電気的に切り替えることで、その車格に応じた音色をハードウェア的に決定するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、判別結果である車格信号を保持回路５０に保持した。これに代えて、車格信号を、他の制御装置の記憶装置、または他の機能で使用している記憶装置に保持させてもよい。また、判別結果である車格信号に代えて、判別用信号のアナログ値を保持する回路素子を設けて、次回の起動時にすばやく判別結果が得られるように構成してもよい。

また、上記実施形態に加えて、または上記実施形態に代えて、車速信号に基づいて車両が停車していること（ＶＭ＝０）を判定し、車両が停車しているときにのみ判別回路１１を作動させる回路を設けてもよい。より具体的には、ステップ１６８の条件式を、「ＶＭ＝０？」と置き換えることができる。この場合、判別回路１１は、車両が停止しているときのアイドリング中の判別用信号に基づいて車格を判別する。これにより、悪路を走行するなど特殊な環境を走行するときの信号に起因する判別結果の変動を排除することができる。

また、上記実施形態では、エンジン２の燃焼状態を検出する燃焼状態センサとしてノックセンサを採用した。これに代えて、燃焼室における燃焼圧力を検出する燃焼圧センサ、または、燃焼室における燃焼炎を検出するイオン電流センサを燃焼状態として採用してもよい。

また、上記実施形態では、判別ロジック回路３０は、エンジン判別回路３１、車格判別回路３２、気筒数判別回路３３、およびクルージング回転数判別回路３４を備え、気筒数と、エンジン排気量と、クルージング回転数とを総合して、車格を判別するように構成した。これに代えて、気筒数だけ、エンジン排気量だけ、気筒数とエンジン排気量、気筒数とクルージング回転数、またはエンジン排気量とクルージング回転数といった組合せに基づいて車格を判別するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、発生回路８からＥＣＵ４にエンジン２の作動要求信号を出力した。この作動要求信号の出力端子として、発生回路８に設けられたダイアグノーシス用の出力端子を用いてもよい。これにより、専用の端子と入出力回路とを設けることを回避でき、価格を抑制することができる。

また、発生回路８が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、発生回路８は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供することができる。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置を機能させる。発生回路８が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

１ 車載システム
２ 内燃機関（エンジン）
３ 電動機（モータ）
４ エンジン制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）
５ ノックセンサ
６ 回転数センサ
７ 車速センサ
８ 発生回路
９ 許可装置
１１ 判別回路
１２ 合成回路
１３ 増幅回路
１４ スピーカ
２０ 信号処理回路
３０ 判別ロジック回路
３１ エンジン判別回路
３２ 車格判別回路
３３ 気筒数判別回路
３４ クルージング回転数判別回路
４０ 制御回路
４１ 初期設定回路
４２ 更新設定回路
５０ 保持回路

Claims (16)

1. 車両に搭載されたエンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態センサ（５）からの信号、および前記エンジンの回転数を検出する回転数センサ（６）からの信号を入力する信号処理回路（２０）と、
   前記燃焼状態と前記回転数とに基づいて、前記エンジンが搭載された車両の車格を判別する判別回路（３０）とを備えることを特徴とする車格判別装置。
2. 前記燃焼状態センサはエンジンの燃焼に伴うノッキングを検出し、ノック信号を出力するノックセンサ（５）であることを特徴とする請求項１に記載の車格判別装置。
3. 前記信号処理回路は、
   前記エンジンが所定数だけ回転する期間における前記ノック信号を計数し、燃焼の回数を示す回数信号（ＮＰＫ）を出力するカウント回路（２７）を備え、
   前記判別回路は、
   前記回数信号に基づいて前記エンジンの気筒数を判別する気筒数判別回路（３３）を備えることを特徴とする請求項２に記載の車格判別装置。
4. 前記信号処理回路は、
   前記エンジンが所定数だけ回転する期間における前記ノック信号を積分し、燃焼の強度を示す強度信号（ＳＭＧ）を出力する積分回路（２３）を備え、
   前記判別回路は、
   前記強度信号と前記気筒数とに基づいて前記エンジンの排気量を判別するエンジン判別回路（３１）を備えることを特徴とする請求項３に記載の車格判別装置。
5. 前記信号処理回路は、前記車両の車速を検出する車速センサ（７）から信号を入力するよう構成され、
   前記判別回路は、
   前記車速が所定の車速であるときの前記回転数をクルージング回転数として判別するクルージング回転数判別回路（３４）と、
   前記エンジンの排気量と、前記クルージング回転数とに基づいて前記車格を判別する車格判別回路（３２）とを備えることを特徴とする請求項４に記載の車格判別装置。
6. 前記判別回路が判別する前記車格は、前記エンジンの種別、および／または前記エンジンが搭載された車両の種別を示すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の車格判別装置。
7. 前記車格は、少なくとも前記エンジンの気筒数を含むことを特徴とする請求項６に記載の車格判別装置。
8. 前記車格は、少なくとも前記エンジンの排気量を含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の車格判別装置。
9. 前記車格は、少なくとも前記車両の車体の大きさを含むことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の車格判別装置。
10. 前記信号処理回路は、前記車両の車速を検出する車速センサ（７）から信号を入力するよう構成され、
    前記判別回路は、前記車速に基づいて前記車格を判別することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の車格判別装置。
11. 前記車格は、前記車速が所定の車速であるときの前記回転数を含むことを特徴とする請求項１０に記載の車格判別装置。
12. 前記判別回路は、前記車速が所定の車速を越えるとき（ＶＭ＞Ｖｔｈ）の前記燃焼状態と前記回転数とに基づいて前記車格を判別することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の車格判別装置。
13. 前記判別回路は、前記車速が前記車両の停車を示すとき（ＶＭ＝０）の前記燃焼状態と前記回転数とに基づいて前記車格を判別することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の車格判別装置。
14. 前記車格を判別するために前記燃焼状態センサからの信号を監視する期間が可変であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の車格判別装置。
15. さらに、前記判別回路により判別された前記車格を示す信号を次の判別前まで保持する保持回路（５０）を備えることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の車格判別装置。
16. 請求項１から請求項１５のいずれかに記載の車格判別装置（１１）と、
    前記判別回路により判別された前記車格に応じた音色の音を発生する合成回路（１２）とを備え、前記車両の運行を通知するための運行通知音を発生する運行通知音発生装置。

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