JP6602809B2

JP6602809B2 - 擬似走行音発生装置

Info

Publication number: JP6602809B2
Application number: JP2017063643A
Authority: JP
Inventors: 豊松延
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2019-11-06
Anticipated expiration: 2037-03-28
Also published as: JP2018165803A

Description

本発明は、擬似走行音発生装置に関し、電気自動車に搭載されて擬似走行音を発生させる擬似走行音発生装置に適用して好適なものである。

従来、エンジンによって駆動力を得るエンジン自動車では、エンジンの燃焼サイクルに伴うエンジン音として、エンジンルーム内の爆発音や吸気音、さらには動弁系部品による音等の騒音が発生していた。また近年、モータによって駆動される電気自動車の普及が進んでいる。電気自動車では、モータやインバータの電磁音は発生するものの、エンジンが搭載されていないためにエンジン音は発生せず、エンジン自動車と比べて走行時に高い静音性を実現することができる。

但し、電気自動車は、上述したように車両から発生する騒音が小さいために、歩行者が車両の接近を察知し難いという問題があった。このような問題を解決し得るものとして、例えば特許文献１には、電気自動車の車速に基づいた擬似音を発生することで、歩行者が車両の接近を察知し易くするとともに、運転者にもモータの回転数を認識できるようにする電気自動車用擬似走行音発生装置が開示されている。

特開平７−０３２９４８号公報

ところで、自動車の性能については、上述したような走行時の静音性の他に、燃費（または電費）性能についても高い関心が寄せられる。エンジン自動車の場合、なるべく加速・減速を避けて走行することが燃費の向上に寄与することが知られている。そしてエンジン自動車では、速度及びトルク変化に応じて変動するエンジン音が運転者に聞こえ易いことから、運転者が無意識のうちにエンジン音を参考にしてアクセル操作を行うことで燃費の低下を抑制することができた。具体的には例えば、アクセルを踏んでエンジンの回転数が大きくなった場合には、運転者がエンジン音の変化等から判断して無意識のうちにアクセルを緩めることによって、エンジンのオーバーランを防止して無駄なエネルギー消費を抑制することができた。

一方、電気自動車における燃費の良い運転方法は、エンジン自動車のそれとは異なっている。具体的には、一定加速度で加速した後、電力消費が極めて小さい惰性運転を行い、その後、一定加速度で減速することが好ましいとされる。例えば、駅と駅との間の電車の加減速をイメージするとよい。

しかし、電気自動車におけるこのような運転方法は、エンジン自動車でモータの回転数に基づいてアクセル操作を行うことに慣れた運転者にとっては馴染みが薄く、ストレスを与えてしまうおそれがあった。例えば、特許文献１に開示された電気自動車用擬似走行音発生装置の場合、現在のモータの回転数に応じた擬似音を発生させることから、運転者はエンジン自動車の場合と同様に、現在の車速に応じたモータの回転数に基づいてアクセル操作を行うことができる。しかし引用文献１における擬似走行音は燃費の向上を鑑みて発生されるものではなく、現在の車速に応じたモータの回転数に基づいたアクセル操作だけでは、電気自動車の燃費の向上を図ることは困難であった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、運転者のストレスを抑制しながらも電気自動車の燃費の向上を促進する擬似走行音発生装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、電気自動車に搭載される擬似走行音発生装置であって、電気自動車の車速またはモータの回転数を検出する車速検出部と、事前に決定された走行経路について燃費を最適化する走行パターンを決定する最適化演算部と、モータの回転音を模擬した擬似走行音を該モータの回転数に応じた変化をつけて出力可能な音響部と、最適化演算部によって決定された走行パターンに基づいて、所定のアクセル操作を誘導するように現在のモータの回転数とは異なる回転数を示唆する擬似走行音を音響部に出力させる制御部と、を備えることを特徴とする擬似走行音発生装置が提供される。

本発明によれば、運転者のストレスを抑制しながらも電気自動車の燃費の向上を促進することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る擬似走行音発生装置の構成例を説明するための図である。１０・１５走行モードにおける車両速度と要求パワーとの関係例を説明するための図である。本実施の形態による燃費の良い走行パターンにおける車両速度とモータのパワーとの関係例を説明するための図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）構成及び機能
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る擬似走行音発生装置の構成例を説明するための図である。図１に示すように、電気自動車１には、第１の実施の形態に係る擬似走行音発生装置１０が搭載される。また、図１には、電気自動車１における擬似走行音発生装置１０に関連する構成として、ナビゲーションシステム２１、バッテリ２２、モータ２３、ギア２４、車軸２５、タイヤ２６、アクセル２７、及びアクセル開度センサ２８が示されている。

まず、図１に示された擬似走行音発生装置１０以外の構成について説明する。

ナビゲーションシステム２１は、一般的なカーナビゲーションシステムであり、運転者または同乗者の操作によって目的地が設定されると、目的地までの適切な走行経路を決定する。なお本例では、ナビゲーションシステム２１は、電気自動車１が出発する前に適切な走行経路を事前決定しているとして説明するが、走行途中で道路の混雑状況等を考慮して適切な走行経路を変更するようにしてもよい。ナビゲーションシステム２１は、決定した走行経路を示す情報を最適化演算ユニット１２に入力する。

バッテリ２２は、電気を蓄える車載用の電池であってモータ２３に電気を供給する。モータ２３は、バッテリ２２から供給された電気で作動することにより、電気自動車１の駆動力を発生させる。モータ２３によって発生された駆動力はギア２４を介して車軸２５に伝達され、車軸２５の回転に伴って車軸２５に固定されたタイヤ２６も回転することで、電気自動車１を走行させることができる。

アクセル２７は、電気自動車１を加速させるときに運転者による踏み込み操作が行われるアクセルペダルである。また、アクセル開度センサ２８は、アクセル２７の踏み込み量（アクセル開度）を検出するセンサである。アクセル開度センサ２８が検出したアクセル開度は制御ユニット１１に送信され、アクセル開度に基づいて制御ユニット１１が電気の供給等を制御する。具体的には例えば、アクセル２７が踏み込まれた場合は、アクセル開度に応じた電気がバッテリ２２からモータ２３に供給されることで、電気自動車１を加速させるための駆動力が得られる。また、アクセル２７が離された場合は、タイヤ２６の回転に伴ってモータ２３を回すようにすることで発電することもできる（所謂、回生）。

次に、擬似走行音発生装置１０の各構成について説明する。

図１によれば、擬似走行音発生装置１０は、制御ユニット１１、最適化演算ユニット１２、モータ回転数センサ１３、車速センサ１４、アンプ１５、及びスピーカ１６を備えて構成される。なお、擬似走行音発生装置１０は、電気自動車１の走行音（具体的には例えばモータ２３の回転音）を模擬した擬似走行音を発生させるための装置であるが、電気自動車１における他の機能を備えてもよい。具体的には例えば、制御ユニット１１は電気自動車１の全体的な走行制御を行うことができ、車速センサ１４が検出した車速は速度計に表示することができ、スピーカ１６はクラクションを鳴らすことができる。

制御ユニット１１は、最適化演算ユニット１２、モータ回転数センサ１３、車速センサ１４、アンプ１５と接続されているほか、擬似走行音発生装置１０の外部に設けられたバッテリ２２、モータ２３、及びアクセル開度センサ２８にも接続されている。制御ユニット１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリによって実現することができ、演算処理装置及び制御装置として機能する。制御ユニット１１は、擬似走行音発生装置１０における動作全般や電気自動車１の走行制御全般を制御し、具体的には例えば、制御ユニット１１は、最適化演算ユニット１２によって決定された走行パターンに基づいて、所定のアクセル操作を誘導するための擬似走行音の出力を制御する（詳細は後述する）。また、制御ユニット１１は、アクセル開度センサ２８の検出結果に基づいてバッテリ２２からモータ２３への電気の供給を制御したり、モータ回転数センサ１３の検出結果に基づいてギア２４のギア比を変更するなどの制御を行ったりする。

最適化演算ユニット１２は、例えばＣＰＵ及びメモリによって実現することができ、演算処理装置として機能する。最適化演算ユニット１２は、ナビゲーションシステム２１によって決定された目的地までの適切な走行経路が入力された場合に、ＣＰＵがメモリから所定のプログラムを読み出して実行することによって、燃費を最適化する走行パターンを決定する。最適化演算ユニット１２による演算処理では、例えば道路の混雑具合や信号情報等を考慮して、どのような走行パターンで上記走行経路を走行して目的地に向かうと燃費が良くなるかを導出する。

モータ回転数センサ１３は、モータ２３に取り付けられてモータ２３の回転数を検出するセンサであり、具体的には例えば、レゾルバ、エンコーダ、ホール素子等を用いることができる。モータ回転数センサ１３が検出したモータ２３の回転数は、制御ユニット１１に送信される。

車速センサ１４は、車軸２５に取り付けられて電気自動車１の走行速度（車速）を検出するセンサであり、例えば一般的な電気自動車に設けられる車速センサを用いる。車速センサ１４が検出した電気自動車１の車速は、制御ユニット１１に送信される。

アンプ１５は、制御ユニット１１の制御に従って擬似走行音の出力信号を増幅（または変調）する機能を有する。アンプ１５で増幅・変調された出力信号がスピーカ１６に送られることによってスピーカ１６から擬似走行音が出力（再生）される。なお、擬似走行音の詳細については後述するが、本実施の形態において、制御ユニット１１は、最適化演算ユニット１２によって決定された走行パターンに基づいて、運転者による所定のアクセル操作を誘導するように、現在のモータの回転数とは異なる回転数を示唆する擬似走行音の出力をアンプ１５に指示し、アンプ１５は当該指示に沿って擬似走行音の信号を増幅・変調した後、スピーカ１６から擬似走行音を出力させる。

以上が本実施の形態に係る擬似走行音発生装置１０の構成である。なお、上記例では、機能ごとに別構成を備えるようにして説明を行ったが、擬似走行音発生装置１０の各構成は、適宜一体化または分離された構成であってもよい。例えば、制御ユニット１１及び最適化演算ユニット１２は、いずれもＣＰＵ及びメモリを有する演算制御装置として一体化することができる。

（２）燃費を最適化する走行パターン
次に、本実施の形態における燃費を最適化する走行パターン及び当該走行パターンに基づいて出力される擬似走行音の決定について、実際の走行モードを例に挙げて詳しく説明する。

まず、比較のために、従来の走行パターンにおけるエネルギー消費（燃費）を検討し、その検討を踏まえて、本実施の形態における燃費を最適化する走行パターンを説明する。

図２は、１０・１５走行モードにおける車両速度と要求パワーとの関係例を説明するための図である。１０・１５走行モードは、「１０・１５モード」という従来の燃費測定方法で使用されていた走行パターンである。図２において（後述の図３でも同様）、車両速度は電気自動車１の車速を意味し、要求パワーは車速を実現するために要求されるモータ２３の駆動力（モータパワー）を意味する。

図２の走行パターンによれば、車両速度が増加する間（すなわち加速時）は、要求されるモータパワーも増加する。車両速度が一定であるとき（すなわち加速度「０」のとき）は、要求されるモータパワーは走行抵抗を補う分だけでよくなる。そして車両速度が低下するとき（すなわち減速時）は、要求されるモータパワーも低下する。なお、図２において要求パワーが０ｋＷを下回ったマイナス値のときは、モータ回生が行われていることを意味する。モータ回生のときは、タイヤ２６の回転に伴ってモータ２３を回して発電が行われることでバッテリ２２に充電されるため、要求パワーがマイナス値になる。

上記のように加速時に要求パワーが増加し減速時に要求パワーが低下することは、全ての走行パターンで言えることであるが、図２の場合、全体的に加減速が多く、かつ加減速時の要求パワーの変化の傾きが急という傾向がみられる。

ここでエネルギーの消費（電力消費）について詳しく検討する。図２に例示された要求パワーのグラフにおいて、０ｋＷ以上の部分の面積は、バッテリ２２の使用エネルギー（消費電力）に相当する。また、０ｋＷ以下の部分の面積は、バッテリ２２の回生エネルギー（充電電力）に相当する。そして上記２つの面積の差分が、図２の走行モードにおいてバッテリ２２から失われたエネルギーを意味する。

そして図２の場合は、加減速の機会が多く、かつ加減速時の要求パワーの変化の傾きが急であることから、使用エネルギーと回生エネルギーとがともに大きくなる。ここで、使用エネルギーが増加してもその増加分を回生エネルギーが相殺できるのであれば、両者の差分は小さくなるが、回生ブレーキによる発電効率が概ね３割〜５割程度しかないことは広く知られている。したがって、使用エネルギー（消費電力）が増加するほど、回生エネルギーとの差分も大きくなってしまい、エネルギーが無駄に使われる結果となっていた。

以上の結果を鑑みると、電気自動車１において最も燃費の良い走行パターン（燃費を最適化する走行パターン）とは、例えば信号機から信号機までの間で、走行開始後は一定加速度で加速して車速を所定速度まで高め（定加速フェーズ）、その後はエネルギー消費を最低限に抑えた惰性運転を行い（惰行フェーズ）、停止地点が近付くと一定加速度で減速する（定減速フェーズ）こととなる。なお、ブレーキペダルの踏み込みによるブレーキはエネルギーロスに直結するため、できるだけブレーキペダルの操作を行わせないことが好ましい。

そこで、本実施の形態に係る擬似走行音発生装置１０では、最適化演算ユニット１２が、上記した「燃費を最適化する走行パターン」のポリシーに基づいて、ナビゲーションシステム２１が決定した走行経路の走行パターンを決定する。

例えば最適化演算ユニット１２は、ナビゲーションシステム２１が決定した走行経路について、赤信号等によって停止する地点を想定することによって、走行開始地点から走行停止地点までの複数の走行区間に分ける。想定した各走行区間については、信号機間の距離等を算出することによって、電気自動車１が連続して走行可能な距離を算出することができる。最適化演算ユニット１２は、このように想定した各走行区間に対して燃費を最適化する走行パターンのポリシーを適用することによって、各走行区間における走行パターンを決定する。

図３は、本実施の形態による燃費の良い走行パターンにおける車両速度とモータのパワーとの関係例を説明するための図である。

図３の走行パターンには、電気自動車１が時間ｔ_１〜ｔ_４と時間ｔ_５〜ｔ_８とで走行する様子が例示されている。図３の例を現実的な走行状況に置き換えると例えば、電気自動車１が、時間ｔ_１において出発地から走行を開始し、時間ｔ_４のときに赤信号で停車し、時間ｔ_５で青信号になって再び走行を開始し、時間ｔ_８で目的地に到着したといったことが考えられる。以下では、時間ｔ_１〜ｔ_４を例にとって走行パターンを詳しくみていく。

まず時間ｔ_１で電気自動車１の走行が開始されると、時間ｔ_２にかけて一定の加速度で車両速度を上げる走行パターンが計画される。このとき、要求パワーの増加率（傾き）は一定とされ、所定の踏み込み量でアクセル２７が踏まれることが求められる。したがって、時間ｔ_１〜ｔ_２における走行パターンは上述した定加速フェーズに相当する。

そして時間ｔ_２になると、時間ｔ_３に達するまで現状の車両速度を維持する走行パターンが計画される。このとき、惰性運転のために、現状の車両速度を維持する程度にアクセル２７の踏み込み量を小さくすることが求められ、要求パワーはゼロに近い状態が維持される。したがって、時間ｔ_２〜ｔ_３における走行パターンは上述した惰行フェーズに相当する。惰行フェーズは、定加速フェーズで高められた車速を少ないエネルギー消費で維持することができるため、当該フェーズの期間が長いと燃費の向上に貢献することができる。

そして時間ｔ_３になると、時間ｔ_４での停止に向けて一定の加速度で車両速度を下げる走行パターンが計画される。このとき、アクセル２７の踏み込み量はゼロ（すなわち、アクセル２７が踏まれない）が求められる。アクセル２７が踏まれないことによって回生ブレーキが作動して発電を行うため、要求パワーは一気にマイナス値になる。回生ブレーキによる発電エネルギーは電気自動車１の車両速度（より厳密には、例えば車軸２５の回転数）に比例するため、時間ｔ_４に近づくにつれて要求パワーのマイナス値は小さくなる。以上のことから、時間ｔ_３〜ｔ_４における走行パターンは上述した定減速フェーズに相当する。

また、時間ｔ_１〜ｔ_４の走行パターンにおけるエネルギー消費（燃費）については、図３の要求パワーのグラフと変位「０」の横軸とがなす面積から確認することができる。すなわち、図３において、時間ｔ_１〜ｔ_３における斜線部の面積は、当該時間の走行パターンによる消費電力に相当し、時間ｔ_３〜ｔ_４における網掛け部の面積は、当該時間の走行パターンによる充電電力に相当する。この消費電力と充電電力との差分（すなわち面積の差分）を考察すると、明らかに図２の場合よりも小さいものとなっており、総エネルギー消費が最小化されていることが示される。

図２と比較したときの図３の特徴をより詳しく述べると、まず、定加速フェーズ（時間ｔ_１〜ｔ_２）において、過剰な加速（アクセル操作）が行われないことによって、必要な車両速度に達するまでのエネルギーロスが少ない（斜線部の面積増加の抑制）。また、過剰な加速が行われないことから、定減速フェーズ（時間ｔ_３〜ｔ_４）において急ブレーキを必要とせず、より多くの回生エネルギーを得ることができている（網掛け部の面積の増加）。また、定加速フェーズを経て適切な車速が実現されることから、その後の惰行フェーズ（時間ｔ_２〜ｔ_３）においては、アクセルを適度に緩めるだけの操作で惰性運転を行うことができ、このアクセルの踏み込み量の抑制によって、消費エネルギーを極小化することができている。

以上のことから、図３に例示した時間ｔ_１〜ｔ_４の走行パターンは、一定加速度で加速して車速を所定速度まで高め、その後はエネルギー消費を最低限に抑えた惰性運転を行い、停止地点が近付くと一定加速度で減速する、という「燃費を最適化する走行パターン」であることが示される。

また、時間ｔ_５〜ｔ_８の走行パターンは、時間ｔ_１〜ｔ_４の走行パターンよりも走行可能な距離が長い走行区間の場合を例示している。走行区間が長いと車両速度を上げたいという運転者の心情等を考慮し、時間ｔ_５〜ｔ_８の走行パターンでは、最高速度を高めにする走行パターンとなっているが、要求パワーによって描かれるグラフの形状は時間ｔ_１〜ｔ_４の走行パターンと相似している。したがって、時間ｔ_５〜ｔ_８の走行パターンも時間ｔ_１〜ｔ_４の走行パターンと同様に燃費を最適化する走行パターンであることが示される。

このように、最適化演算ユニット１２は、ナビゲーションシステム２１から得られる走行経路に対して、演算処理を行って図３に例示したような走行パターンを決定することにより、電気自動車１において燃費を最適化する走行パターンを用意することができる。

なお、最適化演算ユニット１２は、走行区間の距離だけではなく、走行路の法定速度や混雑状況等も鑑みて、柔軟に走行パターンを決定するようにしてもよい。具体的には例えば、法定速度が時速６０ｋｍであっても、渋滞が発生しやすい時間帯の場合は車速の最高速度を時速４０ｋｍと想定して走行パターンの演算を行うようにすることによって、現実的な走行パターンを決定することができる。また例えば、目標とする最高速度の下限を設定することにより（例えば時速２０ｋｍ）、燃費だけを重視し過剰に低速な走行パターンが決定されるといった状況を回避し、運転者にストレスを掛け難くすることに期待できる。

また、最適化演算ユニット１２は、ナビゲーションシステム２１が決定した走行経路から複数の走行区間を想定する際に、走行経路上にある信号機の指示変更タイミング等を考慮することによって、燃費効率の高い走行区間を想定することができる。具体的には例えば、通常は平均時速３０ｋｍの車速に基づいて走行区間を想定するとしたとき、時速３０ｋｍで走行すると１００ｍ先の信号機が赤信号になって停止させられることが予想されたとしても、時速４０ｋｍで走行すれば当該信号機が赤信号になる前に通過できると予想できた場合には、定加速フェーズにおける最高速度を通常よりも高く設定することによって、１つの走行区間で走行可能な距離を長くすることができる。走行区間における走行可能な距離が長くなるということは、減速が必要な停止の回数が減ることから、燃費の向上に寄与することができる。

（３）擬似走行音
前章（２）では、最適化演算ユニット１２が燃費を最適化する走行パターンを決定することについて説明した。しかしこのような走行パターンによる運転を運転者が無意識に行うことは難しく、特にエンジン車の運転に慣れた運転者の場合は特にストレスを感じてしまうおそれがあった。すなわち従来の電気自動車では、燃費を意識した運転を行おうとすると、運転者の満足や爽快感が低下するおそれがあった。

このような課題を解決するために、本発明の擬似走行音発生装置１０では、制御ユニット１１が現在のモータ回転数とは異なる回転数を示唆する擬似的なモータ回転音（擬似走行音）を出力させる。このような擬似走行音が出力されることによって、当該擬似走行音からイメージされるモータの回転数（ひいては車速）に基づいて、運転者が無意識に所定のアクセル操作を行うように誘導することができる。その結果、運転者のストレスを抑制しながらも電気自動車１において燃費を最適化する走行パターンによる運転を促進することができる。以下では、擬似走行音発生装置１０（主に制御ユニット１１）による擬似走行音の具体的な出力制御について説明する。

擬似走行音の出力制御において、制御ユニット１１は、ナビゲーションシステム２１によって決定された走行経路について最適化演算ユニット１２が決定した「燃費を最適化する走行パターン（以下、最適走行パターンとも呼ぶ）」に基づいて、運転者による所定のアクセル操作を誘導するような擬似走行音をスピーカ１６から出力させる。したがって、スピーカ１６から出力される擬似走行音は、モータ回転数センサ１３で検出されたモータ２３の回転数に対応するものではない。

例えば電気自動車１の発進直後は、最適走行パターンにおける定加速フェーズ（図３の時刻ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_５〜ｔ_６参照）に相当し、このとき、電気自動車１を一定加速度で加速するためのモータパワーが要求され、具体的なアクセル操作としては、一定加速度を実現し得る所定の踏み込み量でアクセル２７を踏み続けるアクセル操作が求められる。そこで制御ユニット１１は、モータ回転数センサ１３で検出される実際のモータ２３の回転数よりも大きな回転数を示唆する擬似走行音を出力させるように制御する。

このような擬似走行音の出力制御を行うことにより、実際よりも車速が速い状態である（または実際以上に加速している）かのように運転者に感じさせることができるため、運転者がアクセル２７を過剰に踏み込まないように抑制することができる。かくして、運転者によるアクセル２７の過剰な踏み込みを抑制して、一定加速度を実現し得る所定の踏み込み量による適切なアクセル操作に運転者を自然に誘導することに期待できるため、一定加速度で加速する定加速フェーズによる走行パターンを実現することが促進される。

また例えば、電気自動車１を減速させる定減速フェーズ（図３の時刻ｔ_３〜ｔ_４，ｔ_７〜ｔ_８参照）においては、電気自動車１を一定加速度で減速するためのアクセル操作として、アクセル２７の踏み込み量ゼロ（アクセル２７が踏まれない）が好適となる。そこで制御ユニット１１は、モータ回転数センサ１３で検出される実際のモータ２３の回転数よりも大きな回転数を示唆する擬似走行音を出力させるように制御する。

このような擬似走行音の出力制御を行うことにより、実際よりも車速が速い状態である（または実際よりも減速の度合いが弱い）ように運転者に感じさせることができるため、運転者がアクセル２７から足を離すように誘導することが期待できる。結果、ブレーキペダルの踏込等による急減速を抑止し、一定加速度で減速する定減速フェーズによる走行パターンを実現することが促進される。

なお、上述したように、制御ユニット１１は、加速時（定加速フェーズ）及び減速時（定減速フェーズ）の何れにおいても実際のモータ回転数よりも大きな回転数を示唆する擬似走行音を出力させるが、最高速度が同一の場合において両者の擬似走行音を比較すると、減速時には加速時よりも大きな擬似走行音を出力するように制御することが好ましい。これは、加速時の擬似走行音は所定の踏み込み量のアクセル操作を誘導するものであるのに対し、減速時は踏み込み量ゼロ（またはほぼゼロ）のアクセル操作を誘導するものであるためで、運転者によるアクセル２７の踏込を抑制する効果を強く打ち出すために、減速時のほうでより大きな擬似走行音を出力させるようにする。このようにすることで、減速時には、早期にアクセル２７から足を離すように運転者を誘導することができるため、ブレーキペダルを踏むことなく予定の停止位置に電気自動車１を停止させるという理想的な走行パターンの実現に貢献できる。

また、図１に例示した電気自動車１には、電気自動車１の周囲の状況を監視する車載カメラ等が搭載されてもよい。このような場合、制御ユニット１１車載カメラによって撮影された画像等に基づいて、周囲状況が安全か否かの判断を行うことができる。そして危険な状況である（安全上問題がある）と判断した場合には、制御ユニット１１は、減速時であっても擬似走行音の出力を行わない、または擬似走行音の出力音量を通常よりも小さくする等のような抑制制御を行うことができる。このように周囲状況に応じて擬似走行音の出力を抑制することによって、運転者による危険な状況の認識が擬似走行音によって妨げられるといった事態を回避することができ、電気自動車１の安全性能を担保することができる。なお、制御ユニット１１は、危険な状況と判断した場合には、加速時においても同様に擬似走行音の出力を抑制するようにしてもよい。

また、本実施の形態において出力される擬似走行音は、前述したように、実際よりも車速が速い状態であるかのように運転者に感じさせるための音である。したがって、異なるモータ回転数を示唆する擬似走行音の具体的な出力態様としては、例えば、回転数が増加するにつれて擬似走行音の周波数を高くしたり、音量を上げたり、それらを組み合わせたりすることが考えられる。また、実際の走行音については、車速の変化に伴って選択されるギア２４も変化することから、示唆したい車速に応じて音質自体を変化させるなど、選択ギアの変化まで考慮した擬似走行音を出力するようにしてもよい。

そして、制御ユニット１１が実際とは異なるモータ回転数としてどのような回転数を示唆する擬似走行音を出力させるかについては、例えば、最適化演算ユニット１２によって決定された最適走行パターンにおける現時点の予定車速を基準として、予定車速よりも所定の程度だけ速い車速を実現するモータ回転数を示唆するようにすればよい。具体的には例えば、最適走行パターンにおける現時点の予定車速が時速３０ｋｍであったとすれば、時速４０ｋｍにおけるモータ回転数を示唆する模擬走行音を出力させるようにする。

また、制御ユニット１１がどのような回転数を示唆する擬似走行音を出力させるかの別例として、最適走行パターンにおける現時点の予定車速と実際の車速との差分を算出し、その差分に応じて擬似走行音の出力態様を決定するようにしてもよい。このとき例えば、予定車速と実際の車速との差異が比較的大きい場合には、出力させる擬似走行音の音量や周波数をより上昇させるように制御し、予定車速と実際の車速との差異がさほど大きくない場合には、出力させる擬似走行音の音量や周波数をある程度抑制するように制御すればよい。

また、擬似走行音として出力する音は、電気自動車１のモータ２３の回転音を模擬したものでなくてもよく、例えばエンジン車におけるエンジン音を模擬したものであってもよい。具体的には例えば、加速時または減速時において電気自動車１の車速が時速３０ｋｍである場合に、制御ユニット１１は、時速３０ｋｍで走行中のエンジン車におけるエンジン音（選択ギアによる音の違いについては割愛する）を擬似走行音として出力するようにしてもよい。一般的にエンジン車のエンジン音は、同程度の車速における電気自動車のモータ音よりも大きいため、同じ時速３０ｋｍを示唆する音であったとしても、このような擬似走行音が出力されることにより、運転者に時速３０ｋｍよりも速く走行している（または実際以上に加速している）印象を与えることができる。また、擬似走行音は、同じ車速におけるエンジン音に限るものではなく、より大きい車速（例えば時速４０ｋｍ）におけるエンジン音としてもよい。

また本実施の形態において、擬似走行音の出力は、運転者の所定のアクセル操作を誘導し、燃費を最適化する走行パターンによる運転を促進することが目的であるため、擬似走行音は主に車室内の運転者に向けて出力されることが求められる。但し、本発明に係る擬似走行音発生装置１０は、スピーカ１６からの擬似走行音の出力先を車室内に限定するものではなく、車外でも聞こえるようにしてもよい。具体的には例えば、モータ回転数センサ１３で検出されたモータ２３の回転数よりも大きな回転数を示唆する擬似走行音を車外にも出力することによって、歩行者の安全を喚起することに利用してもよい。なお、このような安全喚起のための擬似走行音は、最適走行パターンの実現のために出力される擬似走行音とは別に出力されてもよい。すなわち、車室内の運転者に向けて出力される擬似走行音と車外の歩行者等に向けて出力される擬似走行音とが異なるものであってもよい。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。例えば、擬似走行音発生装置１０の最適化演算ユニット１２が、ナビゲーションシステム２１を内蔵する構成であってもよい。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実施には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

また、本発明は、電気自動車に搭載されて擬似走行音を発生させる擬似走行音発生装置に適用して好適なものとしたが、本発明は、電力を動力源とする車両全般に適用することができる。具体的には例えば、所謂プラグインハイブリッド電気自動車やシリーズハイブリッド電気自動車、ＥＶ（Electric Vehicle）モードでの走行があるパラレルハイブリッド電気自動車等にも本発明を適用することができ、運転者のストレスを抑制しながらも車両の燃費の向上を促進するという本発明の効果を得ることができる。

１電気自動車
１０擬似走行音発生装置
１１制御ユニット
１２最適化演算ユニット
１３モータ回転数センサ
１４車速センサ
１５アンプ
１６スピーカ
２１ナビゲーションシステム
２２バッテリ
２３モータ
２４ギア
２５車軸
２６タイヤ
２７アクセル
２８アクセル開度センサ

Claims

電気自動車に搭載される擬似走行音発生装置であって、
前記電気自動車の車速またはモータの回転数を検出する車速検出部と、
事前に決定された走行経路について燃費を最適化する走行パターンを決定する最適化演算部と、
モータの回転音を模擬した擬似走行音を該モータの回転数に応じた変化をつけて出力可能な音響部と、
前記最適化演算部によって決定された前記走行パターンに基づいて、所定のアクセル操作を誘導するように現在のモータの回転数とは異なる回転数を示唆する前記擬似走行音を前記音響部に出力させる制御部と、
を備えることを特徴とする擬似走行音発生装置。
前記制御部は、前記走行パターンで減速が予定されているときに、前記音響部に現在のモータの回転数よりも大きな回転数を示唆する前記擬似走行音を出力させる
ことを特徴とする請求項１に記載の擬似走行音発生装置。
前記制御部は、前記走行パターンで加速が予定されているときに、前記音響部に現在のモータの回転数よりも大きな回転数を示唆する前記擬似走行音を出力させる
ことを特徴とする請求項２に記載の擬似走行音発生装置。
前記制御部は、前記走行パターンで減速が予定されているときは、前記走行パターンで加速が予定されているときに比べて、より大きな回転数を示唆する前記擬似走行音を出力させる
ことを特徴とする請求項３に記載の擬似走行音発生装置。
前記電気自動車の周囲の状況を監視する安全監視部をさらに備え、
前記制御部は、前記走行パターンで減速が予定されているタイミングであっても、前記安全監視部によって危険な状況と判断された場合には、前記音響部による前記擬似走行音の出力を抑制する
ことを特徴とする請求項２に記載の擬似走行音発生装置。