JP5986216B2 - 車両の乗員室内に導入される音を減衰又は増幅させるための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両、特に電気的に駆動される車両の乗員室内に導入される音であって、乗員室の外部に配置された音源により生成される上記音を減衰及び／又は増幅させる方法に関する。

さらに、本発明は、車両、特に電気的に駆動される車両の乗員室内に導入される音を減衰及び／又は増幅させる装置に関する。

車両駆動技術分野では、１つ以上の発電機を、１つの駆動部として利用し又は他のタイプの駆動エンジン（ハイブリッド駆動部）と共に利用することが一般に公知である。典型的に、ハイブリッド駆動部は、内燃機関と少なくとも１つの発電機との組み合わせと、燃料タンクの形態による付属のエネルギー貯蔵器と、バッテリと、で構成される。

純粋に電気的に駆動される車両の１つの特徴は、従来法で（ｋｏｎｖｅｎｔｉｏｎｅｌｌ）駆動される車両よりも明らかに走行音及び駆動音が小さいことである。従って、電気的に駆動される車両は、非常に静かなエンジン音を発生する。吸気音、燃焼音、又は排気音は原則的に無い。このことは、ハイブリッド駆動部を備えた車両についても、当該ハイブリッド車両が（例えば低速で）純粋な電気走行モードで駆動される場合に同じように当てはまる。このより静かな走行音及び駆動音は、一方では、道路交通の騒音が削減されるという意味で非常に望ましいことである。これにより、特に交通量が多い道路に沿った大都市での生活の質が向上する。他方では、この走行音は、接近する車両についての警告信号として機能する。しかしながら、電気自動車の外部雑音は、低速の際には、当該車両が特に視聴覚障害者によってはもはや知覚されず又は注意が払われていない際にはもはや知覚されず、その結果車両−人物−事故（Ｆａｈｒｚｅｕｇ−Ｐｅｒｓｏｎ−Ｕｎｆａｌｌ）が発生する可能性があるほど小さい。

現在では世界中で、電気自動車に組み込むためのシステムであって、例えば自転車走者又は歩行者のような近くにいる交通参加者に接近中の車両について警告するために、速度が遅い際にスピーカシステムを介して電気的に生成された追加的な音を発する上記システムが検討されている。しかしながら、外部雑音の能動的な（ａｋｔｉｖ）生成のために、他の振動子の使用、又は、車両内の発電機若しくは他の補助構成要素の合目的的な駆動のような他のシステムも構想されうる。

さらに、交通安全について警告するために、現在では、歩行者、自転車走者、又は他の交通参加者にとって上記車両が知覚可能となることを保証すべき外部雑音を低速領域内で能動的に発生させるための規則又は指導要綱が作成されている。

他方では、電気による走行時の静かな内部音は、基本的には、運転者が快適に感じることに貢献する。この快適性の観点が、自動車製造業者の視点からも、ディーゼル車／エンジン車に対する特別な利点として維持されることが期待される。このことは特に低速領域に該当し、すなわち、速度が速い際には、回転音及び風騒音が内部でも聞こえる。

従って、能動的に外部雑音を生成するための措置と共に、快適性を制限しないために車両内部空間に対して遮音することが望ましい。

従って、本発明は、車両、特に電気的に駆動される車両の乗員室内に導入される音を減衰及び／又は増幅させる方法であって、上記音は、乗員室の外部に配置された音源により生成され、補正信号が、音源及び／又は車両の音伝達構造に割り当てられた補正信号手段によって生成され、補正信号は、音が減衰又は増幅されて乗員室内に導入されるように決定される、上記方法を提供する。

さらに本発明は、車両、特に電気的に駆動される車両の乗員室内に導入される音を減衰及び／又は増幅させる装置であって、乗員室の外部に配置された音源及び／又は車両の音伝達構造に割り当てられた補正信号手段を備え、補正信号手段は、音源により生成された音が減衰又は増幅されて乗員室内に導入されるように、補正信号を生成するよう構成される、上記装置を提供する。

本発明によって、乗員室内に導入される能動的に生成された人工的な外部雑音の一部を減衰及び／又は増幅させることにより、電気的に駆動される車両の乗員室内の快適性が高められる。その際に、乗員室内に導入される音の減衰及び／又は増幅は、音源及び／又は車両の音伝達構造上で直接的に行われる。音伝達構造としては、基本的に車両の乗員室内への音の音伝送の役割を果たす構造が定義される。本発明に係る補正信号手段の構成によって、乗員室への音伝送に非常に効率良く影響を与えることが可能となる。

従って、本発明によって、上記音が減衰又は増幅されて乗員室に導入されることが可能となる。従って、音は、例えば、車両の通常の走行駆動時には減衰されうる。これに対して、例えば危険な状況がある場合には、音は増幅されて乗員室内に導入される。

さらに、本発明に係る音の修正によって、受動的な（ｐａｓｓｉｖ）消音のための措置（例えば、防音材）が削減される。従って、本発明に係る方法及び本発明に係る装置は、コスト削減に貢献する。

補正信号が、音源を制御するために利用される、中央制御ユニットのデータに基づいて決定される場合には特に有利である。

中央制御ユニットからのデータに基づいて、乗員室の外部で生成された音が実時間で十分に確認される。従って、補正信号は、更なる別の処置無しで同期して出力されうる。このことは、特に、車両の乗員室への人工的に生成された音の伝送経路が公知である際に該当する。従って、補正信号の制御は必要ではない。

更なる別の好適な実施形態によれば、補正信号は、音信号を収集する集音手段によって決定される。

集音手段を用いて、車両の乗員室内に導入される音の上記一部が決定される。これにより、補正信号の正確な決定、及び、音への正確な影響又は修正が可能となる。

更なる別の実施形態によれば、補正信号は、音が乗員室内では基本的に消去されるように決定される。

この措置によって、電気的に駆動される車両の車両内部の音と、人工的な外部雑音と、の良好な音の区別が実現される。従って、人工的に生成された外部雑音によって、近くにいる人物に接近中の車両について警告することが可能である。同時に、乗員室の外部で生成された音は乗員室内では基本的に消去されるため、完全な快適性が保持される。

更なる別の実施形態において、補正信号は、乗員室内での音の減衰又は増幅を作り出す係数に基づいて決定される。

この措置によって、音の減衰又は音の増幅の強度が個別に、車両の製造者又は車両の運転者によって予め設定されうる。さらに、運転者支援システムについての係数を自動的に設定することが可能である。例えば、運転者支援システムは、危険な状況を検出した際には音の増幅を設定することが可能であるのに対し、車両の通常駆動時には、音は乗員室内では基本的に消去される。

更なる別の実施形態によれば、補正信号は、乗員室内へと音を伝送するために停止される。

その際に、補正信号の停止は、運転者によって手動で行われてもよく、又は、例えば運転者支援システムによって自動的に行われてもよい。例えば、歩行者との衝突の危険が迫っている際には、能動的な外部雑音によって運転者に追加的に警告するために、補正信号を停止することが可能である。停止は、危険な状況以外の他の特別な状況においても、運転者に聴覚的なサイン（Ｈｉｎｗｅｉｓ）を伝達するために利用することが可能である。このことは、例えば車両の始動に該当しうるが、車両の始動は、補正信号の停止によって運転者に聴覚的に確認される。

本発明に係る装置の更なる別の実施形態によれば、装置は制御装置をさらに有し、制御装置は、補正信号を生成するために補正信号手段と連結され、及び、補正信号を決定するために、音源と接続された中央制御ユニットと連結可能である。

制御装置と中央制御ユニットとの電気的な連結によって、制御装置に、外部雑音の生成のために利用されるデータを提供することが可能である。このことによって、補正信号の、非常に簡単で時間同期した決定が可能となる。車両の乗員室内への音の伝送経路が公知である際には、コストが掛かる処置無しに補正信号を出力することが可能である。

上記装置の更なる別の実施形態によれば、補正信号手段は、機械的振動を生成するためのアクチュエータ、及び／又は、スピーカを有する。

アクチュエータの利用によって、乗員室内への音の伝送を、非常に効率良くかつ場所を節約して、音源又は車両の音伝達構造上で直接的に修正することが可能である。さらに、補正信号を生成するために、乗員室内又は乗員室外にスピーカを配置することが可能である。アクチュエータに加えてスピーカが利用される場合には、さらに効果的に乗員室内への音の伝送に影響を与えることが可能である。

本発明に係る装置が、補正信号を決定するために、乗員室内又は音伝達構造上に配置され音により生じた音信号を収集するよう構成された集音手段をさらに有する場合には特に有利である。

集音手段によって、乗員室内への音の伝送を正確に制御する制御回路が形成されうる。生成される補正信号は、この場合は、補正係数と組み合わせて決定される。

更なる別の代替的な実施形態において、装置は集音手段を有し、さらに中央制御ユニットと連結される。従って、補正信号は、中央制御ユニットからのデータ、及び、集音手段により収集される音信号に基づいて決定される。その結果、音がより厳密に修正されうる。

上記装置の更なる別の実施形態において、集音手段は、マイクロフォン及び／又は固体伝送音センサを有する。

この措置によって、音により生じた音信号が、車両内の様々な箇所で収集されうる。その際に、固体伝達音センサは、例えば、車両の音伝達構造上に配置されてもよい。さらに、マイクロフォンは、車両の乗員室内に配置されてもよい。これにより、補正信号の非常に簡単で効率の良い制御が可能となる。

更なる別の実施形態によれば、装置は、補正信号を停止するために切り替え入力口をさらに有する。

この切り替え入力口は、運転者を介して手動で制御されてもよく、又は、例えば運転者支援システムを介して、自動的に制御されてもよい。補正信号の簡単な作動又は停止によって、交通事故の危険が迫る際に、追加的な運転者警告を実現することが可能である。さらに、運転者自身が、乗員室の外部で生成された音をどの規模で知覚したいのか決定することが出来る。

更なる別の実施形態によれば、音源は、振動子、特にスピーカ、車両の発電機及び／又は補助構成要素である。

本発明によれば、乗員室内への任意の音源の音伝送が修正され、即ち、車両の発電機又は補助構成要素の合目的的な駆動により生成される音も修正されうる。

本発明に係る装置の特徴、特性、及び利点は、本発明に係る方法にも対応して該当し又は適用可能である。

さらに、先に挙げた特徴、及び、以下で更に解説される特徴は、各示される組み合わせにおいてのみならず、他の組み合わせにおいても、又は単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく利用可能である。

車両の乗員室、及び、補正信号手段を備えた本発明に係る装置の一実施形態の概略図を示す。 乗員室の外部に配置された音源、及び、補正信号手段を備えた本発明に係る装置の更なる別の実施形態の概略図を示す。 本発明に係る方法の一実施形態を解説するためのチャートである。

図１は、車両の乗員室１０、及び、本発明に係る装置１２の一実施形態を概略的に示している。本ケースでは、車両は、純粋に電気的に駆動される車両である。代替的に、車両は、ハイブリッド駆動部を備えた車両であってもよく、又は、従来法で駆動される車両であってもよい。装置１２は制御装置１４を有し、この制御装置１４は、補正信号手段１６と電気的に連結され、即ちこの場合にはアクチュエータ１６ａ及びスピーカ１６ｂ、１６ｃと電気的に連結される。さらに、制御装置１４は、中央制御ユニット１８と電気的に連結される。

電気的に駆動される車両は、従来法で駆動される車両よりも明らかに静かな走行音及び駆動音を発することにより優れている。しかしながら、このことにより、他の交通参加者にとって潜在的な危険が生じる。というのは、他の交通参加者は、接近中の電気的に駆動される車両を適時には知覚しないからである。この理由から、歩行者、自転車走者、又は他の交通参加者に接近中の車両について警告するために、車両によって乗員室の外部で音が生成される。この音は、本ケースでは、図１では詳細に図示されない車両の発電機によって生成され、発電機は、この目的のために合目的的に中央制御ユニット１８によって制御される。しかしながら、乗員室１０の外部で出力された音も同様に乗員室内に導入され、これにより走行快適性が低下する。従って本発明に基づいて、装置１２によって、乗員室１０内に導入される音を減衰し又は基本的には消去する補正信号が生成される。乗員室１０への音の伝送の際には、この音が複数の経路を介して（空気を介して、及び／又は、固体伝送音を介して）乗員室１０へと導入されるのか、又は、基本的に乗員室内への音伝送の役目を果たす個々の車両構造が存在するか、について決定される。本例では、音は複数の経路を介して乗員室１０内へと進むと仮定される。この理由から、スピーカ１６ｂ、１６ｃが乗員室１０内に配置され、アクチュエータ１６ａが、乗員室１０の近くの音伝達構造２０上に配置される。代替的に、補正信号手段１６は、発電機の近くに配置されてもよい。補正信号は、制御装置１４によって、中央制御ユニット１８により提供されるデータに基づいて決定される。このデータは例えば、音を生成するための制御方法及び車両状態についての情報を有する。本例では、乗員室１０内への音の伝達経路が公知であるということから出発する。中央制御ユニット１８により提供されるデータ、及び、公知の伝送経路に基づいて、乗員室１０内に導入される音が十分に実時間で確認される。従って、補正信号は、コストが掛かる更なる別の措置無しで、時間同期して、補正信号手段１６によって出力されうる。即ち、補正信号の制御は必要ではない。これにより、生成された音を、発生時に直ちに消去することが可能である。

さらに、音の減衰の強度を変更することが可能である。このことは、例えば、中央制御ユニット１８による制御装置１４の駆動によって行うことが可能である。代替的に、制御装置１４は、減衰度を設定するために、他の構成要素とも連結されてもよい。さらに、中央制御ユニット１８は、音を乗員室１０内へと導入し運転者に危険な状況について警告するために、制御装置１４の対応する駆動によって、補正信号の生成を停止することが可能である。代替的に、中央制御ユニット１８は、音が増幅されて乗員室内に導入されるように、制御装置１４を制御してもよい。これにより、危険な状況への警告効果を更に上げることが可能である。

従って、本発明に係る装置１２によって、走行快適性と共に安全性が向上する。さらに、装置１２は、受動的な消音のための措置を節約することが出来るため、コスト削減にも貢献する。

図２は、音源２２、及び、本発明に係る装置１２の他の実施形態を概略的な形で示している。音源２２は、本実施例では、図２では図示されない乗員室１０の外部に配置されたスピーカ２２である。装置１２は、制御装置１４と、補正信号手段１６’、即ち本例ではアクチュエータ１６’と、集音手段２４、即ち本例ではマイクロフォン２４と、を有する。代替的な実施形態において、集音手段２４は、固体伝送音センサを有してもよい。制御装置１４は、アクチュエータ１６’及びマイクロフォン２４と電気的に連結される。さらに、制御装置１４は、切り替え入力２６を有する。さらに、制御装置１４は、中央制御ユニット１８と電気的に連結される。

本実施例では、接近中の電気的に駆動される車両を他の交通参加者に警告する音が、スピーカ２２によって出力される。このために、スピーカ２２は、中央制御ユニット１８によって適切に制御される。代替的に、音は、車両の補助構成要素の合目的的な駆動によって生成されてもよい。乗員室１０内に導入される音を修正するために、補正信号が、制御装置１４によって決定され、補正信号手段１６’によって出力される。補正信号を決定するために、一方では、中央制御ユニット１８により提供されスピーカ２２を用いた音の生成のために利用されるデータが使用される。他方では、音により生じた音信号を収集する集音手段２４が利用される。このために、マイクロフォン２４が、基本的に乗員室１０内への音の伝達の役目を果たす音伝達構造２０’上に配置される。補正信号は、従って、中央制御ユニット１８からのデータ、及び、収集された音信号に基づいて、補正係数を利用して決定される。引き続いて、補正信号が、乗員室１０内に導入される音を修正するために、アクチュエータ１６’によって出力される。このために、アクチュエータ１６’も同様に、乗員室１０内への音の伝送に可能な限り効果的に影響を与えられるために音伝達構造２０’上に配置される。

本実施例では、集音手段２４によって制御回路が生成され、この制御回路によって、乗員室１０内に導入される音の非常に厳密な修正が可能となる。

制御装置１４はさらに、特定の補正信号についての情報を中央制御ユニット１８へと転送し、中央制御ユニット１８はこの情報を、例えばスピーカ２２の制御のために利用する。

制御装置１４の切り替え入力２６を介して、補正信号の生成が、車両の運転者によって手動で、又は、切り替え入力２６と連結された運転者支援システムによって自動的に停止され、再び作動されうる。代替的に、切り替え入力２６は、補正信号の作動及び停止のために、中央制御ユニット１８とも連結されてもよい。例えば、補正信号は、乗員室１０内へと音を導入し運転者に他の交通参加者との衝突の危険について警告するために停止されてもよい。この目的のために、音が増幅されて乗員室１０へと導入されてもよい。このために、装置１２によって、音が乗員室１０内で増幅されるように、補正信号が生成される。

さらに、乗員室１０内に導入される音の減衰度又は増幅度は、車両の製造業者又は運転者によって予め設定されうる。このために、例えば、中央制御ユニット１８のデータへの、対応する修正が行われる。中央制御ユニット１８は、このデータを制御装置１４に提供し、制御装置１４は、このデータに基づいて補正信号の生成を制御する。

さらに、本発明に係る装置１２は、消音のための更なる別の受動的な措置と組み合されてもよい。乗員室１０の外部の領域を、乗員室１０内部の領域から聴覚的に分離するために、例えば遮音板が車両上に配置されてもよい。

図３は、本発明に係る方法３０の一実施形態を解説するためのチャートを示している。

ステップ３２では、最初に、他の交通参加者に接近中の電気的に駆動される車両について警告するために、音が、乗員室１０の外部に配置された音源２２によって生成される。

更なる別のステップ３４では、制御装置１４によって、中央制御ユニット１８により提供されるデータが収集される。このデータは、例えば、音の生成のために利用される計画された制御方法についての情報を有する。さらに、このデータは、乗員室１０内に導入される音に対して適用する減衰度又は増幅度を有する。さらに、このデータは、例えば車両速度のような、車両の状態についての情報を有してもよい。結果として、乗員室１０内に導入される音の減衰又は増幅が、例えば速度に従って具現化されうる。

ステップ３６では、音により生じた音信号が集音手段２４によって収集され、制御装置１４に提供される。このために、集音手段２４は、好適に、乗員室１０内又は音伝達構造２０上に配置される。集音手段２４を用いて、補正信号を制御するための制御回路が形成される。

後続のステップ３８では、補正信号が、中央制御ユニット１８のデータ、及び、収集された音信号に基づいて、補正係数と組み合されて決定される。

代替的に、補正信号を決定するために、中央制御ユニット１８のデータのみを利用してもよい。従ってこの実施形態では、集音手段２４を省略することが可能である。

更なる別の代替的な実施形態において、補正信号は、収集された音信号にのみ基づいて形成される。この代替的な実施形態では、中央制御ユニット１８のデータは考慮されない。

本実施例では、補正信号は、音が乗員室１０内では基本的に消去されるように決定される。

代替的な実施形態において、補正信号は、音が乗員室１０内では部分的に減衰又は増幅されるように決定されてもよい。さらに、走行駆動中に様々な走行状態に従って動的に、乗員室１０内の音の減衰又は増幅を設定することも可能である。従って、例えば、危険な状況、又は、車両の速度が、乗員室１０内の音の減衰又は増幅に影響を与えうる。

最後に、ステップ４０では、補正信号が、補正信号手段１６によって出力される。その際に、補正信号の生成は、乗員室１０内へと音を伝送し運転者に危険な状況について警告するために、停止可能であってもよい。

本発明に係る方法３０を用いて、乗員室１０の外部で生成された音によって、他の交通参加者に対して、電気的に駆動される車両への注意を喚起すると同時に、乗員室１０内に導入される音を基本的に消去することで高い走行快適性を保証することが可能となる。さらに、本発明に係る方法３０は、音が例えば危険な状況では弱く減衰され、又は増幅されて乗員室１０内に導入されることで、車両の安全性を高める。さらに、本発明により、消音のための受動的な措置が節約されうることで、コスト面の利点が生じる。

本発明に係る装置及び本発明に係る方法の好適な実施形態が示されたが、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更又は修正が行われると理解されたい。

例えば、本発明に係る方法又は本発明に係る装置は、従来法で駆動される車両のために適用されうる。その際には、車両の乗員室内に導入される音であって、乗員室の外部に配置された任意の音源により生成された上記音が修正される。

Claims (13)

1. 車両の乗員室（１０）内に導入される音を減衰及び／又は増幅させる方法（３０）において、
   前記音は、前記乗員室（１０）の外部に配置された音源（２２）により生成され（３２）、
   補正信号が、前記音源（２２）及び／又は前記車両の音伝達構造（２０）に割り当てられた補正信号手段（１６）によって生成され（４０）、
   前記補正信号は、前記音が減衰又は増幅されて前記乗員室（１０）内に導入されるように決定され（３８）、
   前記補正信号は、運転者に警告する場合に、停止されるかまたは前記音が前記乗員室（１０）内で増幅されるように生成される、方法（３０）。
2. 前記車両は、電気的に駆動される車両である、請求項１に記載の方法。
3. 前記補正信号は、前記音源（２２）を制御するために利用される、中央制御ユニット（１８）のデータに基づいて決定される（３８）、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記補正信号は、音信号を収集する集音手段（２４）によって決定される（３８）、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記補正信号は、前記音が減衰されて前記乗員室（１０）内に導入される場合には、前記音が前記乗員室（１０）内では基本的に消去されるように決定される（３８）、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記補正信号は、前記乗員室（１０）内での前記音の減衰又は増幅を設定する係数に基づいて決定される（３８）、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 車両の乗員室（１０）に導入される音を減衰及び／又は増幅させる装置（１２）において、前記乗員室（１０）の外部に配置された音源（２２）及び／又は前記車両の音伝達構造（２０）に割り当てられた補正信号手段（１６）を備え、
   前記補正信号手段（１６）は、前記音源（２２）により生成された前記音が減衰又は増幅されて前記乗員室（１１）内に導入される（３８）ように補正信号を生成し、かつ、運転者に警告する場合には前記補正信号を停止させるかまたは前記音が増幅されて前記乗員室（１０）内に導入されるように前記補正信号を生成するように構成される、装置（１２）。
8. 前記車両は、電気的に駆動される車両である、請求項７に記載の装置。
9. 前記装置（１２）は、制御装置（１４）をさらに有し、前記制御装置（１４）は、前記補正信号を生成するために前記補正信号手段（１６）と連結され、及び、前記補正信号を決定するために、前記音源（２２）と接続された中央制御ユニット（１８）と連結可能である、請求項７又は８に記載の装置。
10. 前記補正信号手段（１６）は、機械的振動を生成するアクチュエータ、及び／又は、スピーカを有する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記装置（１２）は、前記補正信号を決定するために、前記乗員室（１０）内又は音伝達構造（２０）上に配置され前記音により生じた音信号を収集するよう構成された集音手段（２４）をさらに有する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記集音手段（２４）は、マイクロフォン及び／又は固体伝送音センサを有する、請求項１１に記載の装置。
13. 前記音源（２２）は、振動子、スピーカ、車両の発電機及び／又は補助構成要素である、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の装置。

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