JP7308648B2 - 車両の車両音を制御するための方法及び装置 - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年４月９日に出願にされ、「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＶＥＨＩＣＬＥ ＳＯＵＮＤ ＩＮ Ａ ＶＥＨＩＣＬＥ」と題された、米国仮特許出願第６２／６５５，２０３号に対する優先権を主張し、その内容は、その全体が参照により明示的に組み込まれる。

本開示は、電子音合成及びアクティブノイズキャンセルに関し、より具体的には、車両のための車内電子音合成に関する。

車両の音響ノイズ管理の改善が必要になっている。単一のまたは混合のパワートレインを含む車両の動作は、車両によって発生するノイズをもたらし得る。いくつかの場合、車両によって発生するノイズは、不均一なノイズをオペレータまたは乗客にもたらす。車両ノイズは、車両乗客の気を散らし、または苛立たせ得る。加えて、異なる動作状態において、異なるときに、車両によって発生するノイズをもたらし得る。加えて、車両内の及びハイブリッドドライブトレインを有する車両のための車内電子音合成の改善が必要になっている。

本明細書に開示及び請求されるものは、車両のアクティブ音管理に関するシステム及び方法である。一実施形態では、本方法は、制御デバイスによって車両動作状態及び車両用のパワートレイン動作を判定することと、制御デバイスによって車両のパワートレイン動作によって発生する音を検出することとを含む。本方法は、また、正弦波発生器の周波数を駆動するパワートレインによって発生する音の少なくとも１つの周波数の選択に基づいて出力するために、制御デバイスによって合成音を判定することと、パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成することと、正弦波発生器の出力を合成波ファイルと混合し、不要なパワートレインノイズをキャンセルし、車両に関する所望の音を発生することとを含む。本方法は、また、制御デバイスによって、合成音の出力を制御することを含み、合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供する。

一実施形態では、車両動作状態は、オフ、パーキング、ドライブ、及びリバースを含み、パワートレイン動作は、燃焼機関、電気動力の動作と、燃焼機関及び電気動力の組み合わせとを含む。

一実施形態では、パワートレインによって発生する音を検出することは、車両の燃焼機関によって発生する少なくとも１つの周波数を判定することを含む。

一実施形態では、少なくとも１つの周波数の選択は、音周波数制御ユニット、音周波数制御ユニット、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びエンジンオーダーキャンセレーションを最大にするロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットによって行われる。

一実施形態では、出力波ファイルを合成することは、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）に関する入力信号とピッチ制御率との間で、波ファイルのテーブルベースピッチ変化による波ベース合成を含む。

一実施形態では、正弦波発生器の出力を合成波ファイルと混合することは、車両動作モード毎に及びパワートレイン動作毎に、音を発生することと、モード毎に及び動作毎に、移行音出力を混合することとを含む。

一実施形態では、少なくとも１つの周波数範囲における同時キャンセル及び合成は、少なくとも１つの選択された周波数に関するノイズをキャンセルすることによって提供される。

一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音の自然増加及び自然減少のうちの少なくとも１つをもたらすピッチ変化を含む。

一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化を含む。

一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することを含む。

別の実施形態は、制御デバイスによる車両のアクティブ音管理に関するシステムを対象とする。本システムは、車両情報及び車両によって発生する音を受信するように構成されている入力と、合成音を出力するように構成されている出力と、入力及び出力に結合されるコントローラとを含む。コントローラは、車両動作状態及び車両用のパワートレイン動作を判定し、車両のパワートレイン動作によって発生する音を検出するように構成されている。コントローラは、正弦波発生器の周波数を駆動するパワートレインによって発生する音の少なくとも１つの周波数の選択に基づいて出力するために合成音を判定し、パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成し、正弦波発生器の出力を合成波ファイルと混合し、不要なパワートレインノイズをキャンセルし、車両に関する所望の音を発生するように構成されている。コントローラは、合成音の出力を制御するように構成され、合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供する。

一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化と、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することとを含む。

他の態様、特徴、及び技術は、複数の実施形態の以下の詳細な説明を考慮すると当業者には明らかである。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
（項目１）
車両の制御デバイスによる前記車両のアクティブ音管理に関する方法であって、
制御デバイスによって、車両動作状態及び前記車両に関するパワートレイン動作を判定することと、
前記制御デバイスによって、前記車両の前記パワートレイン動作によって発生する音を検出することと、
前記制御デバイスによって、
正弦波発生器の周波数を駆動する前記パワートレインによって発生する前記音の少なくとも１つの周波数の選択、
パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成すること、及び
正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合し、不要なパワートレインノイズをキャンセルし、車両に関する所望の音を発生すること、
に基づいて、出力するために合成音を判定することと、
前記制御デバイスによって、前記合成音の出力を制御することであって、前記合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供する、前記制御することと、
を含む、前記方法。
（項目２）
車両動作状態は、オフ、パーキング、ドライブ、及びリバースを含み、
前記パワートレイン動作は、燃焼機関、電気動力の動作と、燃焼機関及び電気動力の組み合わせとを含む、上記項目に記載の方法。
（項目３）
前記パワートレインによって発生する音を検出することは、前記車両の燃焼機関によって発生する少なくとも１つの周波数を判定することを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
少なくとも１つの周波数の選択は、音周波数制御ユニット、音周波数制御ユニット、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びエンジンオーダーキャンセレーションを最大にするロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットによって行われる、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
出力波ファイルを合成することは、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）に関する入力信号とピッチ制御率との間で、波ファイルのテーブルベースピッチ変化による波ベース合成を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合することは、車両動作モード毎に及びパワートレイン動作毎に、音を発生することと、モード毎に及び動作毎に、移行音出力を混合することとを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
少なくとも１つの周波数範囲における同時キャンセル及び合成は、少なくとも１つの選択された周波数に関するノイズをキャンセルすることによって提供される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
前記合成音の出力を制御することは、音の自然増加及び自然減少のうちの少なくとも１つをもたらすピッチ変化を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目９）
前記合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０）
前記合成音の出力を制御することは、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１）
制御デバイスによる車両のアクティブ音管理に関するシステムであって、
車両情報及び前記車両によって発生する音を受信するように構成されている入力と、
合成音を出力するように構成されている出力と、
前記入力及び前記出力に結合されるコントローラであって、
車両動作状態及び前記車両に関するパワートレイン動作を判定すること、
前記車両の前記パワートレイン動作によって発生する音を検出すること、
正弦波発生器の周波数を駆動する前記パワートレインによって発生する前記音の少なくとも１つの周波数の選択、
パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成すること、及び
正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合し、不要なパワートレインノイズをキャンセルし、車両に関する所望の音を発生すること、
に基づいて、出力するために前記合成音を判定すること、
前記合成音の出力を制御することであって、前記合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供する、前記制御すること、
を行うように構成されている、前記コントローラと、
を含む、前記システム。
（項目１２）
車両動作状態は、オフ、パーキング、ドライブ、及びリバースを含み、
前記パワートレイン動作は、燃焼機関、電気動力の動作と、燃焼機関及び電気動力の組み合わせとを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１３）
前記パワートレインによって発生する音を検出することは、前記車両の燃焼機関によって発生する少なくとも１つの周波数を判定することを含む、上記項目のいずれか一項１に記載のシステム。
（項目１４）
少なくとも１つの周波数の選択は、音周波数制御ユニット、音周波数制御ユニット、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びエンジンオーダーキャンセレーションを最大にするロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットによって行われる、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１５）
出力波ファイルを合成することは、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）に関する入力信号とピッチ制御率との間で、波ファイルのテーブルベースピッチ変化による波ベース合成を含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１６）
本開示の一実施形態に従って、オーダーベース音合成に関する車内電子音合成（ｉＥＳＳ）のためのシステム及びプロセスが提供される。
（項目１７）
正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合することは、車両動作モード毎に及びパワートレイン動作毎に、音を発生することと、モード毎に及び動作毎に、移行音出力を混合することとを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１８）
少なくとも１つの周波数範囲における同時キャンセル及び合成は、少なくとも１つの選択された周波数に関するノイズをキャンセルすることによって提供される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１９）
前記合成音の出力を制御することは、出力音の自然増加及び自然減少のうちの少なくとも１つをもたらすピッチ変化を含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目２０）
前記合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化と、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することとを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（摘要）
本開示は、車両のアクティブ音管理に関するシステム及び方法に関する。一実施形態では、車両のアクティブ音管理に関するプロセスは、車両動作状態及び車両用のパワートレイン動作を判定することと、車両のパワートレイン動作によって発生する音を検出することとを含む。合成音は、正弦波発生器の周波数を駆動するパワートレインによって発生する音の少なくとも１つの周波数の選択に基づいて、出力について判定され得、パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成し、正弦波発生器の出力を合成波ファイルと混合し、不要なパワートレインノイズをキャンセルし、車両に関する所望の音を発生する。合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供するように制御され得る。

本開示の特徴、目的、及び利点は、同様の参照文字が全体を通して一致するように識別する図面と併せて検討するとき、下記の詳細の説明からより明らかである。

１つ以上の実施形態による、システムのグラフ表示を示す。 １つ以上の実施形態による、プロセスを示す。 １つ以上の実施形態による、制御デバイスのグラフ表示を示す。 １つ以上の実施形態による、システムのグラフ表示を示す。 １つ以上の実施形態による、システム動作のグラフ表示を示す。

概要及び専門用語
本開示の一態様は、車両のための車内電子音合成を対象とする。一実施形態では、車両内に１つ以上の音を判定及び出力するシステムが提供される。別の実施形態は、説明される車両動作を可能にする音を合成するための方法を対象とする。他の実施形態は、異なるパワートレインソースを有する車両のための音合成を対象とする。

本開示の一実施形態は、不要なパワートレインノイズをキャンセルするための及び車両の所望の音を合成するためのデジタル信号処理システムを対象とする。本明細書に説明される実施形態は、ハイブリッド車等の複数のパワートレインモードを有する車両に構成され得る。別の実施形態は、車両制御信号を、信号処理チェーンの様々な点に統合し、単一のパワートレインが全てのパワートレインモードの下で車両を動作しているかのように、まとまりがある音を作ることを対象とする。

一実施形態では、車両用の音響ノイズ管理システムを提供する。本システムは、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）、音周波数制御ユニット（例えば、ハイブリッド制御）、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットに関する機能ブロックを含み得る。本システムは、いくつかのモードの１つを繰り返すパワートレインによって、聴覚フィードバックを車両乗客に伝えるように構成され得る。したがって、本システムは、車両の乗客がかなり不快であり得るノイズを補正することができる。一実施形態では、本システムは、オフ、純電気、燃焼、燃料電池、またはそれらの組み合わせを含む、複数のモードの動作を提供し得る。

本開示の一実施形態に従って、オーダーベース音合成に関する車内電子音合成（ｉＥＳＳ）のためのシステム及びプロセスが提供される。一実施形態では、正弦波合成が提供され得、複数のソースによって、発振器の周波数を駆動することができる。これは、音を作るために使用される、車両速度または車両の他の基準を可能にし得る。一実施形態では、オーダー発生器の周波数は、オフセット周波数（Ｈｚ）を有し得る。これは、０の値を有し得る速度等のパラメータに関連する周波数を扱うためのものである。様々なゲインテーブルは、１つ以上の車両制御信号に対する個々または全部の発振器の大きさの関係を制御するために採用され得る。

本開示の一実施形態に従って、非従来式パワートレイン（すなわち、電気、ハイブリッド／内燃機関（ＩＣ））を伴う車両用に構成されている車内電子音合成（ｉＥＳＳ）のためのシステム及びプロセスが提供される。当該構成は、ドライバーへの矛盾した音フィードバックを補正することができる。当該構成は、また、乗客が慣れている音（例えば、内燃エンジンによって作られる音）を提供することができる。

一実施形態に従って、本明細書に説明されるシステム及びプロセスは、車両動作及び車両状況を判定し、車両内の出力のために音を合成することができる。例として、内燃エンジンに関連付けられる音を複製することに関連する車両に関する音を合成し得る。これらの音は、複数のパワードライブを伴うパワートレインを含む車両のために発生し及び合成され得る。例として、本明細書に説明されるような音合成は、ハイブリッド車に関連付けられる車両動作を検出し、内燃エンジン内の車両の音をシミュレートするハイブリッド車に関する音を出力することができる。さらなる例として、ガスエンジン車両の点火及びスイッチオフ中の音に類似する始動及びシャットダウン等の動作の期間中の車両に関する音を発生し得る。別の実施形態に従って、本明細書に説明される１つ以上の構成要素による複数のパワートレイン動作の変化に基づいて、音は発生し及び重ねられ得る。

車両動作に関する音合成の例は、内燃エンジン動作及び複数のパワートレイン要素に関する滑らかな移動と類似する音を生成することを含み得る。一実施形態では、音合成は、イグニッションをオンにした後のエンジン始動音に関連付けられるノイズを提供するように構成されている。多くのハイブリッド車では、音が聞こえなく、したがって、車両が起動していることに関する聴覚フィードバックがない。音合成に関する別の種類のパワートレイン動作は、車両が加速するにつれて、量が増加するエンジンノイズの音を含む。ハイブリッド車では、車両パワートレインは、内燃エンジンがオフである期間中に加速するとき、静かであり得る。内燃エンジンは、高負荷またはバッテリ充電イベントの下でのみ、ノイズが発生する。音合成に関する別の種類のパワートレイン動作は、負荷が減少するにつれて減少するエンジンノイズの音を含む。ここでは、内燃エンジンは、高負荷またはバッテリ充電イベントの下でのみ、ノイズが発生する。さらに別の実施形態では、音が消えるようなエンジンがオフになるときに、音を合成し得る。ハイブリッド車では、車両が停止するとき、音は発生しない。車両がオフになることに関する異なる聴覚指示がない。

音合成に関する構成は、また、パワートレインが複数のモードを有する車両に関する音を生成することに関して、音合成及びアクティブノイズ制御に関するソリューションを提供するために与えられ得る。加えて、音合成ソリューションは、エンジン回転数（ＲＰＭ）がある範囲内にあるとき及び電気モータ回転数（ｒｐｍ）及び／または速度がある範囲内であるときの純粋な電気自動車の動作中に加えて、ノイズを作るために提供される。

本明細書に使用されるような用語「ａ」または「ａｎ」は、１つ、または１つよりも多いものを意味するものとする。用語「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」は、２つ、または２つよりも多いものを意味するものとする。用語「別の（ａｎｏｔｈｅｒ）」は、２つ以上のものとして定義される。用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び／または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、制約がない（例えば、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」も同様である）。本明細書に使用されるような用語「または（ｏｒ）」は、全てを含むこと、または任意の１つもしくは任意の組み合わせを意味するものとして解釈される。したがって、「Ａ、Ｂ、またはＣ」は、「Ａ；Ｂ；Ｃ；Ａ及びＢ；Ａ及びＣ；Ｂ及びＣ；Ａ、Ｂ、及びＣのいずれか」を意味する。この定義の例外は、要素、機能、ステップ、または行為の組み合わせがいくつかの方法で本質的に相互に排他的であるときのみ発生するであろう。

本文書全体を通して、「一実施形態」、「ある実施形態」、「実施形態」、または同様の用語に対する言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特徴が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して様々な箇所における係る語句の出現は、必ずしも、全て、同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特徴は、限定されることなく１つ以上の実施形態において任意の好適な方式で組み合わせられ得る。
実施形態の例

図１は、１つ以上の実施形態による、システムのグラフ表示を示す。一実施形態では、車両で使用するための音響ノイズ管理システムを提供する。システム１００は、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）ユニット１０５、音周波数制御ユニット１１０、ローカライゼーションユニット１１５、及びエンジンオーダーキャンセル（ＥＯＣ）ユニット１２０を含む。システム１００の構成要素は、車両の内側及び外側のノイズ及び音をアクティブに管理することによって、運転経験を向上するように構成され得る。ｉＥＳＳユニット１０５は、車両動作に関連付けられる１つ以上の音を発生するように構成され得る。音周波数制御ユニット１１０は、車両内で発生する音に関する出力レベルを制御するように構成され得る。ローカライゼーションユニット１１５は、車両の１つ以上の部分に出力される音を制御すること等、車両内の音出力を制御し得る。

一実施形態では、エンターテイメント用の音声信号をｉＥＳＳユニット１０５のローカライズ済出力に追加する。この信号は、ＥＯＣユニット１２０に入り、キャンセルするべきではないノイズに関する基準として働く。キャンセル信号は、ｉＥＳＳユニット１０５及び音声に追加され、次に、車両システムに送信される。ＥＯＣユニット１２０は、また、マイクロホン信号を入力する。

ＥＯＣユニット１２０は、音声１２５等の車両によって発生するノイズをキャンセルするために、音及び音声を、出力１３０を介して１つ以上のスピーカに出力するように構成され得る。システムは、非従来式パワートレイン（すなわち、電気、ハイブリッド電気／内燃機関（ＩＣ））を伴う、車両のアクティブノイズ制御のために音を出力するように構成され得る。

本明細書に説明されるシステム及び構成は、標準的ハイブリッド車が１）負荷下のガスエンジン、２）ガスエンジン、充電電池の両方の動力装置（おそらく、一定回転数（ＲＰＭ））、３）ガスエンジン、駆動輪の両方の動力装置、４）電気モータのみ、及び５）両方のモータがオフ、を含み得る、これらの５つの状態の任意の組み合わせの間の音響移行を可能にする。一実施形態では、車両がこれらの５つの定常状態の状況のそれぞれにあるとき、いくつかのアクションが可能である。音響ノイズ発生は、高周波数電気モータうなり音キャンセル、車輪の回転数（ｒｐｍ）を追跡するシミュレートされたエンジン音、ガスエンジンのアイドリング音を模倣するシミュレートされたエンジン音、トランスミッションが逆になるときにビープ音を交換することを含む、５つの状態の間に、音を移行及び維持するためのものであり得る。

一実施形態に従って、エンジンオーダーキャンセルは、常に、エンジンノイズを最大限にキャンセルするように行われ得る。一実施形態では、次に、エンジンオーダーの所望のバランスは、（エンジンをサンプリングすることによって、おそらく、あるオーダーを増やすことによって）もたらされ得、作られた信号は、いくつかの種類のノイズまたはオーダー間のエンジンサンプリング音と組み合わせられ得る。別の実施形態では、所望のエンジン音（全く、エンジンのように音が出ない場合がある）のサンプリング音声ファイルまたは合成音声ファイル（例えば、．ＷＡＶファイル）が生成され得る。音声システムは、アクセルペダル、トルク出力、及び車輪回転数（ｒｐｍ）（本質的には、車両速度であり、シャフト回転数（ＲＰＭ）ではないもの）からの入力に基づく、増減された音または「偽」の回転（ＲＰＭ）音を出力し得る。エンジンノイズは、トルク及びシャフト回転数（ＲＰＭ）が車輪速度の変化に相関性があるときに発生し、トルク及びシャフト回転数（ＲＰＭ）が車輪速度の変化に相関性がないとき、上記のオプションの１つにより、この音声出力をクロスフェードし得る。これは、最適に、合成エンジンアイドリング音を合成することを含み得、したがって、オペレータが、車両が電源オンになっていることを知るようになる。

図２は、１つ以上の実施形態による、プロセスを示す。プロセス２００は、１つ以上の実施形態による、アクティブ通知管理のために車両デバイスによって行われ得る。プロセス２００は、車両のアクティブ音管理を行い得る。一実施形態に従って、プロセス２００は、ブロック２０５において、車両動作を判定することを含む。車両動作は、車両のｃａｎシステムが、車両駆動要素が動作中である指示をいつ提供するかにかかわらず、車両の速度、加速度、及び他の動作特徴を判定し得る。車両動作モードが、すぐに利用可能ではない場合、プロセス２００は、モジュールによって受信される個々のパワートレイン構成要素に関連付けられる情報から、モードを推測するように構成され得る。

一実施形態では、ブロック２０５において、車両動作状態及び車両に関するパワートレイン動作を判定する。一実施形態では、車両動作状態は、オフ、パーキング、ドライブ、及びリバースを含み、パワートレイン動作は、燃焼機関の動作と、電気動力と、燃焼機関及び電気動力の組み合わせとを含む。また、ブロック２０５において、車両のエンジンノイズ及び電気駆動ノイズ等のパワートレイン動作によって発生する音を判定し得る。一実施形態では、パワートレインによって発生する音を検出することは、車両の燃焼機関によって発生する少なくとも１つの周波数を判定することを含む。

ブロック２１０において、プロセス２００は、音出力を判定し得る。一実施形態に従って、車両動力駆動要素をオン及びオフにすると、不均一な音をもたらし得る。例えば、電気駆動装置及び内燃エンジンを有する車両は、最初に、ほとんどノイズがない状態で駆動し得、続いて、内燃エンジンがオンになるときにノイズが発生する。音合成は、車両動作に基づいて、車両動力駆動要素が採用されるかどうかにかかわらず、車両に関する単一の種類の音を提供し得る。

ブロック２１０において、プロセス２００は、正弦波発生器の周波数を駆動するパワートレインによって発生する音の少なくとも１つの周波数の選択に基づいて出力するために合成音を判定し、パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成し、正弦波発生器の出力を合成波ファイルと混合し、不要なパワートレインノイズをキャンセルし、車両に関する所望の音を発生する。

一実施形態では、少なくとも１つの周波数の選択は、音周波数制御ユニット、音周波数制御ユニット、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びエンジンオーダーキャンセレーションを最大にするロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットによって行われる。別の実施形態に従って、出力波ファイルを合成することは、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）に関する入力信号とピッチ制御率との間で、波ファイルのテーブルベースピッチ変化による波ベース合成を含む。一実施形態では、正弦波発生器の出力を合成波ファイルと混合することは、車両動作モード毎に及びパワートレイン動作毎に、音を発生することと、モード毎に及び動作毎に、移行音出力を混合することとを含む。一実施形態では、少なくとも１つの周波数範囲における同時キャンセル及び合成は、少なくとも１つの選択された周波数に関するノイズをキャンセルすることによって提供される。

ブロック２１５において、車両に関する判定された音を出力する。アクティブ方式で音を出力し得、音は車両のある位置にローカライズされる。ノイズを追加し及びノイズをキャンセルするために、車両の１つ以上のソースから音を出力し得る。合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供するように制御され得る。一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音の自然増加及び自然減少のうちの少なくとも１つをもたらすピッチ変化を含む。一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化を含む。一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することを含む。一実施形態では、合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化と、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することとを含む。

図３は、１つ以上の実施形態による、制御デバイスのグラフ表示を示す。一実施形態に従って、制御デバイスは、車両のアクティブノイズ管理のための電子デバイスに関し得る。デバイス３００は、１つ以上の実施形態による、制御デバイスの表現を示す。

一実施形態に従って、デバイス３００は、コントローラ３０５、メモリ３１０、及びアクティブノイズ発生モジュール３１５を含む。コントローラ３０５は、デバイスの動作を指図するように構成されているプロセッサまたは制御デバイスに関し得る。メモリ３１０は、コントローラ３０５によって実行可能であるデバイス３００の動作コードのための非一過性ストレージを提供する。コントローラ３０５は、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）、音周波数制御ユニット（例えば、ハイブリッド制御）、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットに関する機能ブロックを含み得る。制御インターフェース３１０は、デバイスの１つ以上の制御要素を含み得る。

デバイス３００の出力は、車両システム３２０に提供され得る。ある実施形態では、コントローラ３０５は、アクティブノイズ発生モジュール３１５によってノイズを発生するために、車両システム３２０と通信し得る。一実施形態に従って、コントローラ３０５は、車両システム３２０に対する入力及び出力を含む。コントローラ３０５の入力は車両情報及び車両によって発生する音を受信するように構成され、コントローラ３０５の出力は合成音を出力することができる。コントローラ３０５は、入力及び出力に結合され、車両動作状態及び車両用のパワートレイン動作を判定し、車両のパワートレイン動作によって発生する音を検出するように構成されている。コントローラ３０５は、音響ノイズ管理システムのためのものであり得、オフ、純電気、燃焼、燃料電池、またはそれらの組み合わせを含むいくつかのモードの１つを繰り返すパワートレインによって、聴覚フィードバックを車両乗客に伝えることができる。コントローラ３０５は、正弦波発生器の周波数を駆動するパワートレインによって発生する音の少なくとも１つの周波数の選択に基づいて出力するために合成音を判定し、パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成し、正弦波発生器の出力を合成波ファイルと混合し、不要なパワートレインノイズをキャンセルし、車両に関する所望の音を発生するように構成されている。コントローラ３０５は合成音の出力を制御するように構成され、合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供する。コントローラ３０５は、音周波数制御ユニット、音周波数制御ユニット（例えば、ハイブリッド制御）、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びエンジンオーダーキャンセレーションを最大にするロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットを含み得る。

図４は、１つ以上の実施形態による、システムのグラフ表示を示す。システム４００は、本明細書に説明されるようなアクティブノイズ管理を提供するように構成され得る増幅器４０５を含む。増幅器４０５は、本明細書に説明される１つ以上の機能を行うコントローラ４１０（例えば、デジタル信号プロセッサ）を含む。

一実施形態に従って、増幅器は、１つ以上の音のオーダーベース合成を行うｉＥＳＳユニット４５０またはモジュールを含む。一実施形態では、音合成は、１つ以上の発振器を使用して、正弦波合成に基づいて行われ得る。複数のソースによって、発振器の周波数を駆動することができる。これは、音を作るために使用される、車両の速度または他の基準を可能にする。オーダー発生器の周波数は、オフセット周波数（Ｈｚ）を有し得る。これは、０の値を有し得る速度等のパラメータに関連する周波数を扱うためのものである。様々なゲインテーブルは、１つ以上の車両制御信号に対する個々または全部の発振器の大きさの関係を制御する。

増幅器４１０は、４１５として示されるような入力を受信し得る。入力４１５は、車両加速度（例えば、加速度計）データ４１６、音声データ４１７、マイクロホン入力４１８、ＣＡＮバスを介して速度、トルク、及びスロットルデータ４１９、及び発生した音を修正するチューニングツール４２０を含み得る。加速度計データ４１６は、自動車アプリケーションに関する周辺センサインターフェース（ＰＳＩＳ）、アナログ、Ａ２Ｂ、または他のデジタルインターフェースを含み得、フィールドプログラムゲートアレイ（ＦＰＧＡ）カード４２５（例えば、集積回路）によって処理され得る。ネットワークプロセッサ４３０は、入力データをコントローラ４１０にフィードし得る。コントローラ４１０は、ｉＥＳＳユニット４５０、ハイブリッド制御ユニット４５５、及び出力をＤＳＰ出力バッファ４６５に提供するＥＯＣ４４０にフィードするローカライゼーションユニット４６０を含む。

コントローラ４１０は、パワートレインノイズ（それが予想されるであろうもの）をセットするローカライゼーションユニット４６０を含む。コントローラ４１０は、強力な狭帯域ノイズをもたらすようなパワートレインがアクティブになるときにいつでもアクティブになるＥＯＣユニット４４０を含む。コントローラ４１０は、複数のソースによって生じる構造振動関連ノイズ（パワートレイン、交通ノイズ等）をキャンセルするために使用されることができる広帯域ノイズキャンセルアルゴリズムを提供するＲＮＣユニット４３５を含む。一実施形態では、ＲＮＣユニット４３５は、周辺センサインターフェースデータをＦＰＧＡカード４２５から受信する。一実施形態に従って、ＥＯＣユニット４４０及びＲＮＣユニット４３５の出力は、コントローラ４１０によって出力音を提供するＤＳＰ出力バッファ４６５によって混合及び出力される。増幅器４０５は、デジタル／アナログ変換器４７０と、１つ以上のスピーカを含み得るスピーカ４８０への出力に関する信号ゲインを増加させる電力集積回路（ＩＣ）４７５とを含み得る。

図５は、１つ以上の実施形態による、システム動作のグラフ表示を示す。システム５００は、アクティブノイズ管理を提供するように構成される。一実施形態に従って、システム５００は、ｉＥＳＳをハイブリッド音発生器に追加し、車両モードに基づいて異なる合成方法を混合し、繰り返しを少なくするように制御信号をランダム化し、パワートレインまたはユーザ制御イベントに基づいてトリガされるｗａｖ合成を提供し、定常状態の状況を取扱いための特徴を可能にする（異なる特許出願）。

システム５００は、また変調を含む発振器のバンクを含み得る音層のために構成され、誘導信号は、変調の深度及び周波数を制御する。一実施形態では、システム５００は、正弦波ベース合成を提供する。正弦波発生器の周波数を駆動する事前に判定された車両信号を使用するシステムとは異なり、システム５５０は、チューニング中、車両信号の選択を可能にする。個々または全部の発振器の大きさは、１つ以上の車両制御信号に基づくものであり得る。一実施形態に従って、ブロック５０１において、ペダル位置を判定し得、ブロック５０２において、ゲイン対ペダル位置テーブルは、１つ以上の車両制御信号に対する個々または全部の発振器の大きさを判定することができる。同様に、ブロック５０３において、車両速度を判定し得、ブロック５０４において、変動（例えば、音変動）対速度位置テーブルは、音信号の大きさを判定することができる。ブロック５０５において、乱数発生器は、構成要素を音に導入することができ、ブロック５０６において、ゲイン対速度テーブルは、車両速度に基づいて音波を発生することができる。ループｗａｖプレイヤー５０７は、ブロック５０１におけるペダル位置及びブロック５０３における速度に基づく出力と、ブロック５０２におけるゲイン対ペダル位置テーブルの出力及びブロック５０６におけるゲイン対速度テーブルの出力とのバランスをとる。ループｗａｖプレイヤー５０７は、音波を生成するために、ブロック５０８において、フラッシュメモリ入力を受信し得る。したがって、車両動作状態に基づいて、音合成を車両に提供し得る。

一実施形態に従って、ブロック５０９における変動対速度テーブル及びブロック５１０における乱数発生器動作は、ブロック５１５において割合対速度テーブルに出力され、音レートをループｗａｖプレイヤー５０７に出力することができる。１つ以上のトリガ（５１６として示される）は、ループｗａｖプレイヤー５０７によって出力をアクティブまたは有効にし得、いくつかの場合、フラッシュメモリ５０８から１つ以上の音の選択をトリガする。一実施形態では、システム５００は、波ベース合成を提供する。制御範囲全体にわたって固定比率を使用するｗａｖファイルのピッチ変化と対照的に、システム５５０は、入力信号とピッチ制御率との間のテーブルベースのまたは適応性がある平均化を可能にする。

一実施形態に従って、ループｗａｖプレイヤー５０７は、音波データをゲイン混合器５２５に出力する。いくつかの実施形態では、ブロック５２４におけるより少ない層に関する判定は、音出力の層を少なくするために、ゲイン混合器５２５にフィードされる。ブロック５２３は、反復パターン長の間に、制御信号を出力することができる。システム５００は、音が決して繰り返さないことを確実にするために、ランダム化するように構成されている。乱数発生器対速度の変動または他のパラメータを制御することで、ランダム特徴を変化させる能力を提供する。一例は、パワフルな音でドライバーの注目をひくように、アイドリング時にランダム性を増加させるためのものであろう。システム５００は、始動、ギヤ変更（例えば、アップ／ダウン）、シャットダウン等の１つ以上に関して、ブロック５２１において、トリガイベントを検出することを含み得る。

一実施形態に従って、システム５００は、パワートレイン動作を判定することを含む。ブロック５１７において、パーキング、ニュートラル、ドライブ、及びバッテリ電力等のパワートレイン状態を判定し得る。ブロック５１８において、電力、燃焼機関出力、回生、節電／効率、及び電気及び燃焼機関出力の組み合わせ等のパワートレイン動作モードを判定し得る。ブロック５１９において、ブロック５１７において判定されたパワートレイン動作及びブロック５１８において判定されたパワートレイン動作モードに基づいて、ドライブモードを判定する。ドライブモードは、音選択のために、ゲイン混合器５２５に提供され得る。

一実施形態に従って、速度、加速度等の車両動作状態は、音出力のゲインを制御し、合成音のゲインをトリガし得る。ブロック５３０において車両速度を判定し、ブロック５３１において車両加速度を判定する。ブロック５３５において、要求されるゲインとして閾値範囲を使用する。ブロック５４０において、タイマー動作は、音出力を判定するために、車両動作特徴の期間を測定するために提供される。ブロック５４５において、タイマー５４０は、トリガを設定することができる。ブロック５４５のトリガをリセットするために、ブロック５２０において、パワートレイン動作に対する変化を検出し得る。車両が静止している間に、システム５００は、動作が可能になるように構成され、モードに基づく層混合は、オフ、パーキング、ドライブに関する一意の音を提供する（すなわち、車両がすぐに発進する準備ができている）。したがって、ブロック５４５におけるトリガは、１つ以上の運転状況及びパワートレイン動作状態に基づいて行われ得る。

システム５００は、駆動しながら動作するように構成され、それにより、パワートレイン状態に基づく層混合は、音を混合する能力を提供する。例えば、電気駆動中、ＩＣエンジンからのいくつかのノイズが見逃され得る。この音特徴は、このモード中に再生する１つの層を含む。ゲイン混合器５２５は、モード毎に１つ以上の音層を発生する。ブロック５２６における層フィルタリングは、フィルタパラメータ及び誘導信号を提供するブロック５２７からの入力に基づいて１つ以上の音層を選択する。一実施形態では、システム５００は、正弦波合成及び波合成を混合することを提供する。信号の単純な追加の使用とは異なり、システム５５０は、車両動作モード（ＰＲＮＤＬ）及びパワートレイン動作（ＩＣ、電気、それら両方）に基づく管理を可能にする。

ある実施形態では、エンジンオーダーキャンセルは、特定の周波数の選択によって提供され得る。ブロック５２８において、チャネル混合は、合成音及びエンジンオーダーキャンセルノイズを混合するために提供される。一実施形態では、システム５００は、同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を達成することをもたらす。既存システムは、音合成及びエンジンオーダーキャンセルに関する周波数範囲が重なることを防止する。システム５５０は、合成部分によって指定されるレベルまでのキャンセルを可能にする。ブロック５２９でトリガされたゲインは、車両の１つ以上のローカライズ点に対する音の出力を制御する。

システム５００は、音設計が非常に複雑な音を含有することができる適応性をもたらすｗａｖ合成のために構成されている。システム５００は、従来式パワートレインから予想されるであろうような周波数の自然増加／減少をもたらすピッチ変化に対応するように構成されている。

本開示がその例示的実施形態を参照して具体的に示され及び説明されているが、主張する実施形態の範囲から逸脱することなく、形式的に及び詳細に、様々な変更がそこで行われ得ることを当業者によって理解されるだろう。

Claims (18)

1. 車両の制御デバイスによる前記車両のアクティブ音管理に関する方法であって、前記方法は、
   制御デバイスによって、車両動作状態及び前記車両に関するパワートレイン動作を判定することであって、車両動作状態は、オフ、パーキング、ドライブ、及びリバースを含み、前記パワートレイン動作は、燃焼機関、電気動力の動作と、燃焼機関及び電気動力の組み合わせとを含む、ことと、
   前記制御デバイスによって、前記車両の前記パワートレイン動作によって発生する音を検出することと、
   前記制御デバイスによって、合成音を、
   正弦波発生器の周波数を駆動する前記パワートレインによって発生する前記音の少なくとも１つの周波数の選択であって、前記少なくとも１つの周波数は、エンジンオーダーキャンセレーションを最大にするために選択される、選択、
   前記車両動作状態及び前記パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成することにより、合成波ファイルを発生すること、及び
   正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合することにより、前記合成音を発生すること、
   に基づいて、判定することと、
   前記制御デバイスによって、出力を制御することにより、前記判定された合成音を出力することであって、前記判定された合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供する、ことと、
   を含む、方法。
2. 前記パワートレインによって発生する音を検出することは、前記車両の燃焼機関によって発生する少なくとも１つの周波数を判定することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも１つの周波数の選択は、音周波数制御ユニット、音周波数制御ユニット、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びエンジンオーダーキャンセレーションを最大にするロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットによって行われる、請求項１に記載の方法。
4. 出力波ファイルを合成することは、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）に関する入力信号とピッチ制御率との間で、波ファイルのテーブルベースピッチ変化による波ベース合成を含む、請求項１に記載の方法。
5. 正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合することは、車両動作モード毎に及びパワートレイン動作毎に、音を発生することと、モード毎に及び動作毎に、移行音出力を混合することとを含む、請求項１に記載の方法。
6. 少なくとも１つの周波数範囲における同時キャンセル及び合成は、少なくとも１つの選択された周波数に関するノイズをキャンセルすることによって提供される、請求項１に記載の方法。
7. 前記合成音の出力を制御することは、音の自然増加及び自然減少のうちの少なくとも１つをもたらすピッチ変化を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化を含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記合成音の出力を制御することは、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することを含む、請求項１に記載の方法。
10. 制御デバイスによる車両のアクティブ音管理に関するシステムであって、
    車両情報及び前記車両によって発生する音を受信するように構成されている入力と、
    合成音を出力するように構成されている出力と、
    前記入力及び前記出力に結合されるコントローラであって、前記コントローラは、
    車両動作状態及び前記車両に関するパワートレイン動作を判定することであって、車両動作状態は、オフ、パーキング、ドライブ、及びリバースを含み、前記パワートレイン動作は、燃焼機関、電気動力の動作と、燃焼機関及び電気動力の組み合わせとを含む、こと、
    前記車両の前記パワートレイン動作によって発生する音を検出すること、
    合成音を、
    正弦波発生器の周波数を駆動する前記パワートレインによって発生する前記音の少なくとも１つの周波数の選択であって、前記少なくとも１つの周波数は、エンジンオーダーキャンセレーションを最大にするために選択される、選択、
    前記車両動作状態及び前記パワートレイン動作に基づいて、出力波ファイルを周波数のピッチ変化と合成することにより、合成波ファイルを発生すること、及び
    正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合することにより、前記合成音を発生すること、
    に基づいて、判定すること、
    前記出力を制御することにより、前記判定された合成音を出力することであって、前記判定された合成音の出力は、少なくとも１つの同じ周波数範囲で、同時キャンセル及び合成を提供する、こと、
    を行うように構成されている、コントローラと、
    を含む、システム。
11. 前記パワートレインによって発生する音を検出することは、前記車両の燃焼機関によって発生する少なくとも１つの周波数を判定することを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 少なくとも１つの周波数の選択は、音周波数制御ユニット、音周波数制御ユニット、ローカライゼーションユニット、エンジンオーダーキャンセレーション（ＥＯＣ）ユニット、及びエンジンオーダーキャンセレーションを最大にするロードノイズキャンセレーション（ＲＮＣ）ユニットによって行われる、請求項１０に記載のシステム。
13. 出力波ファイルを合成することは、車内電子音合成（ｉＥＳＳ）に関する入力信号とピッチ制御率との間で、波ファイルのテーブルベースピッチ変化による波ベース合成を含む、請求項１０に記載のシステム。
14. 前記合成音の出力は、１つ以上の発振器を使用した正弦波合成に基づく、請求項１０に記載のシステム。
15. 正弦波発生器の出力を前記合成波ファイルと混合することは、車両動作モード毎に及びパワートレイン動作毎に、音を発生することと、モード毎に及び動作毎に、移行音出力を混合することとを含む、請求項１０に記載のシステム。
16. 少なくとも１つの周波数範囲における同時キャンセル及び合成は、少なくとも１つの選択された周波数に関するノイズをキャンセルすることによって提供される、請求項１０に記載のシステム。
17. 前記合成音の出力を制御することは、出力音の自然増加及び自然減少のうちの少なくとも１つをもたらすピッチ変化を含む、請求項１０に記載のシステム。
18. 前記合成音の出力を制御することは、音出力の非反復を確実にするような合成波のランダム化と、音ランダム化特性の制御に関する速度に対して、乱数発生器の変動を制御することとを含む、請求項１０に記載のシステム。

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