WO2021246009A1 - 電動車両 - Google Patents

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WO2021246009A1
WO2021246009A1 PCT/JP2021/008227 JP2021008227W WO2021246009A1 WO 2021246009 A1 WO2021246009 A1 WO 2021246009A1 JP 2021008227 W JP2021008227 W JP 2021008227W WO 2021246009 A1 WO2021246009 A1 WO 2021246009A1
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WO
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engine
sound
vehicle
sound information
generated
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/008227
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English (en)
French (fr)
Inventor
晃平 野口
理基 伊東
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/10—Arrangement of audio equipment; Supports therefor
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04—Sound-producing devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle.
  • Patent Document 1 an electric motorcycle in which a power unit is provided on the side of the rear wheel and an electric motor is provided in the power unit is known (see, for example, Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide an electric vehicle, such as an engine-driven vehicle, capable of grasping a vehicle driving state by sound information and easily experiencing a driving feeling.
  • the present invention is an electric vehicle equipped with a speaker array (55) composed of a plurality of speakers (54), the present invention includes a storage unit (92) for storing sound information generated in an engine-driven vehicle, and the speaker.
  • the array (55) is configured so that the localization position of the virtual sound source (81) can be changed three-dimensionally, the virtual sound source (81) is localized at a predetermined part of the vehicle related to the sound information, and the virtual sound source (81) is localized. ) To generate the sound information as a sound.
  • a plurality of the virtual sound sources (81) may be generated and the virtual sound sources (81) may be localized at different locations.
  • the sound information is exhaust sound information generated in an engine-driven vehicle, and the virtual sound source (81) is localized to the side or above of the rear wheel (16) of the vehicle, and the virtual sound source ( The exhaust sound information may be generated as a sound from 81).
  • the electric vehicle (10) includes a drive motor (18), the sound information is engine sound information generated by the engine drive vehicle, and the virtual sound source (81) is used as the drive motor (81). It may be localized at the position of 18), and the engine sound information may be generated as a sound from the virtual sound source (81).
  • the storage unit (92) is configured to store a plurality of the sound information different for each engine type of the engine-driven vehicle and to arbitrarily select the plurality of the sound information. good.
  • the volume of the sound information may be changed according to the rotation speed of the drive motor (18).
  • the frequency of the sound information may be changed according to the rotation speed of the drive motor (18).
  • the present invention is an electric vehicle equipped with a speaker array composed of a plurality of speakers, includes a storage unit for storing sound information generated in an engine-driven vehicle, and three-dimensionally localizes a virtual sound source by the speaker array. Since the position is configured to be changeable, the virtual sound source is localized at a predetermined part of the vehicle related to the sound information, and the sound information is generated as sound from the virtual sound source, the sound generated by the engine-driven vehicle is generated by the virtual sound source. Therefore, even in an electric vehicle, the vehicle operating state can be grasped by sound like an engine-driven vehicle, and the driving feeling as if riding in an engine-driven vehicle can be easily experienced by sound. In addition, by using stereophonic sound from the speaker array, it is possible to localize a virtual sound source even in places where it is difficult to place speakers.
  • the virtual sound sources can be localized in a plurality of places by one speaker array by using the stereophonic sound by the speaker array.
  • the sound information is exhaust sound information generated in the engine-driven vehicle, and the virtual sound source is localized to the side or above the rear wheel of the vehicle, and the exhaust sound information is generated as sound from the virtual sound source.
  • the electric vehicle includes a drive motor
  • the sound information is engine sound information generated in the engine drive vehicle
  • the virtual sound source is localized at the position of the drive motor
  • the exhaust sound information is sounded from the virtual sound source.
  • a plurality of sound information different for each engine type of the engine-driven vehicle is stored in the storage unit, and the plurality of sound information can be arbitrarily selected. You can select the format.
  • the volume of the sound information is changed according to the rotation speed of the drive motor, the volume of the exhaust sound and the engine sound can be changed according to the vehicle speed, and the sense of presence can be increased. , The rider can grasp the vehicle speed.
  • the frequency of the sound information is changed according to the rotation speed of the drive motor, the frequency of the exhaust sound and the engine sound can be changed according to the vehicle speed, and the sense of presence can be increased. , The rider can grasp the vehicle speed.
  • FIG. 1 is a left side view showing an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a right side view showing an electric motorcycle.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the upper part of the front part of the vehicle body.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an engine-driven vehicle experience device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of the sound vibration output control unit.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the experience T measured by a predetermined engine-driven motorcycle and the ignition timing of the engine.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the experience T data created based on the experience T measured by a predetermined engine-driven motorcycle and the control command of the electric motor.
  • FIG. 1 is a left side view showing an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a right side view showing an electric motorcycle.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the upper part of the front part of the vehicle body.
  • FIG. 4 is a
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the sound pressures of engine sounds and exhaust sounds generated in an engine-driven motorcycle and the engine speed.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of explosion sounds generated in the engine of an engine-driven motorcycle and the engine speed.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the exhaust sound frequency and the engine speed in the engine of an engine-driven motorcycle.
  • FIG. 11 is a list showing the types of experience T data.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a virtual sound source localization process.
  • FIG. 1 is a left side view showing an electric motorcycle 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a right side view showing an electric motorcycle 10.
  • the electric motorcycle 10 as an electric vehicle is a saddle-type electric vehicle including a front fork 12, a front wheel 13, a power unit 14, a rear wheel 16, and a seat 17.
  • the front fork 12 is steerably supported by a front end portion of a vehicle body frame (not shown).
  • a bar handle 21 is attached to the upper end of the front fork 12, and a front wheel 13 is supported at the lower end via an axle 22.
  • a power unit support portion 23 is provided at the lower part of the front / rear center portion of the vehicle body frame, and the power unit 14 is attached to the power unit support portion 23 so as to be swingable up and down via a pivot shaft 26.
  • a rear wheel 16 is supported at the rear end of the power unit 14 via an axle 28.
  • the power unit 14 includes an electric motor 18 as a drive motor arranged on one side (left side) of the rear wheel 16 or inside the rear wheel 16.
  • the electric motor 18 drives the rear wheels 16 by a driving force generated by energization from a battery (not shown).
  • a rear cushion unit 31 having a cushioning function is passed to the rear end portion of the power unit 14 and the rear portion of the vehicle body frame located above the power unit 14.
  • the seat 17 is supported by a storage box (not shown) attached to the vehicle body frame so as to be openable and closable.
  • a front carrier 33 is attached to the front end of the vehicle body frame, and a basket 34 for storing luggage is attached to the front carrier 33. Further, a headlight 36 is arranged below the front carrier 33.
  • a rear carrier 38 arranged behind the seat 17 is attached to the rear portion of the vehicle body frame. Most of the body frame is covered with the body cover 40.
  • the vehicle body cover 40 includes a handle cover 41, a front cover 42, a leg shield 43, a front inner cover 44, a floor step 46, and a pair of left and right side covers 47.
  • the handle cover 41 covers the central portion of the bar handle 21.
  • the front cover 42 covers the upper part of the front fork 12 from the front.
  • the leg shield 43 extends from the front cover 42 to both sides and is arranged on the side of the upper part of the front fork 12 to cover the driver's legs from the front.
  • the front inner cover 44 is arranged behind the upper part of the front fork 12.
  • the floor step 46 extends rearward from the rear end of the leg shield 43 and is a portion on which the driver rests his / her foot.
  • the side cover 47 covers the lower part of the seat 17 from the front and the side.
  • a windscreen 45 is arranged above the handle cover 41.
  • the front wheel 13 is covered with a front fender 48 from above.
  • the rear wheel 16 is covered with a rear fender 49 from above.
  • a side stand 51 is attached to the left side of the lower part of the vehicle body frame, and a main stand 52 is attached to the lower part of the power unit 14.
  • the electric two-wheeled vehicle 10 is a virtual sound source 81 in which a sound (for example, engine sound, exhaust sound) generated by an engine-driven motorcycle as an engine-driven vehicle driven by an engine is localized in a part of the vehicle body or around the vehicle body. Can be generated by.
  • the electric two-wheeled vehicle 10 is provided with an engine-driven vehicle experience device 80 at the front of the vehicle, which enables the vehicle driving state to be grasped by sound and the driving feeling to be experienced.
  • the engine-driven vehicle experience device 80 may be arranged at the rear of the vehicle body, such as below the seat 17.
  • a speaker array 55 having a plurality of speakers 54 is arranged above the back surface 44a of the front inner cover 44.
  • the speaker array 55 constitutes a part of the engine-driven vehicle experience device 80.
  • the virtual sound source 81 is placed in front of the rear wheel 16 or on the left side of the rear wheel 16 by the speaker array 55 (the same position as the engine position in the engine-driven motorcycle). Localize. This makes it possible to generate the engine sound of the engine type desired by the user. Further, as shown in FIG. 2, the virtual sound source 81 is localized at the position on the right side of the rear wheel 16 (the same position as the position of the muffler in the engine-driven motorcycle) by the speaker array 55. This makes it possible to generate the exhaust sound of the engine type desired by the user. By generating the engine sound and the exhaust sound from the virtual sound source 81 in this way, it is possible to experience the feeling of riding an engine-driven motorcycle.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the upper part of the front part of the vehicle body, showing the bar handle 21, the handle cover 41, and the surroundings thereof as seen from the driver.
  • the bar handle 21 is provided with a handle grip 21a at one side (left side) end and an output adjusting grip 21b at the other side (right side) end.
  • Both the handle grip 21a and the output adjustment grip 21b are parts that the driver grips by hand, and the output adjustment grip 21b is rotatably provided on the bar handle 21 and is electrically operated according to the rotation angle of the output adjustment grip 21b. It is possible to adjust the output of the motor 18 (see FIG. 1). Thereby, the vehicle speed of the electric motorcycle 10 can be adjusted.
  • a meter 57 and an engine type selection detection unit 86 are arranged on the handle cover 41.
  • the meter 57 is arranged at the upper part of the central portion of the steering wheel cover 41 in the vehicle width direction, and can display the vehicle speed and the like.
  • the engine type selection detection unit 86 is arranged on the handle cover 41 on the side (right side) of the meter 55.
  • the engine type selection detection unit 86 is a part for selecting engine type sound information in an engine-driven motorcycle that is a source of sound emitted from a virtual sound source 81 (see FIGS. 1 and 2) formed by the speaker array 55. be.
  • a meter 55 displays a plurality of engine types, and a desired engine type is selected from the plurality of engine types.
  • the speaker array 55 includes a case 61 formed horizontally and a plurality of speakers 54 arranged linearly in the vehicle width direction of the case 61.
  • the plurality of speakers 54 are all directed toward the driver, but the directions may be different depending on the speakers 54.
  • the arrangement of the plurality of speakers 54 is not limited to the linear shape in the vehicle width direction described above, and may be different depending on the vehicle body shape of the place where the speaker array 55 is installed and the localization position of the virtual sound source 81.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an engine-driven vehicle experience device 80.
  • the engine-driven vehicle experience device 80 localizes the electric motor 18, the motor control unit 83 that controls the electric motor 18, and the virtual sound source 81 (see FIGS. 1 and 2), and makes the sound (sound) of the engine-driven motorcycle.
  • the sound vibration output control unit 84 that controls the output of (including vibrations generated in each part of the vehicle body in conjunction with), the engine type selection detection unit 86 that selects and detects the engine type of the engine-driven motorcycle, and the electric motorcycle.
  • a vehicle speed detection unit 87 for detecting the vehicle speed of 10 (see FIG. 1) is provided.
  • the motor control unit 83 includes a control unit 91, a storage unit 92, a motor rotation angle sensor 95, and a voltage output unit 96.
  • the control unit 91 controls each unit of the engine-driven vehicle experience device 80 by executing a program including a CPU (Central Processing Unit).
  • the storage unit 92 stores each data of torque fluctuation information and sound information of the engine-driven motorcycle.
  • the motor rotation angle sensor 95 detects the rotation angle of the rotation axis of the electric motor 18. As a result, the motor rotation speed of the electric motor 18 is obtained by the control unit 91.
  • the voltage output unit 96 outputs the applied voltage set in the control unit 91 according to the motor rotation speed to the electric motor 18.
  • the sound vibration output control unit 84 includes a control unit 91, a storage unit 92, a stereophonic control unit 101, a signal amplification unit 102, and a speaker array 55.
  • the stereophonic control unit 101 controls the virtual sound source 81 to be three-dimensionally localized to a predetermined portion of the electric motorcycle 10 (see FIG. 1).
  • the signal amplification unit 102 amplifies the sound signal input from the stereophonic control unit 101.
  • the speaker array 55 outputs the sound signal amplified by the signal amplification unit 102 as sound.
  • the engine type selection detection unit 86 is a unit that performs an operation of selecting the engine type of the engine-driven motorcycle stored in the storage unit 92 and outputs the engine type to the control unit 91.
  • the vehicle speed detection unit 87 is, for example, a wheel speed sensor that detects the rotational speed of the front wheel 13 (see FIG. 1), and outputs the wheel speed signal detected by the wheel speed sensor to the control unit 91 to output the electric vehicle 10 to the control unit 91.
  • the vehicle speed (see FIG. 1) can be calculated.
  • the vehicle speed may be calculated by the control unit 91 from the output from the motor rotation angle sensor 95 described above.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of the sound vibration output control unit 84.
  • the stereophonic control unit 101 and the signal amplification unit 102 are mounted on the controller board 105.
  • the controller board 105 is equipped with a power supply unit (not shown) that supplies electric power of a battery (not shown) to the stereophonic control unit 101.
  • the signal amplification unit 102 and the speaker array 55 form an audio output unit 107, and the stereophonic control unit 101 outputs the generated analog audio signal to the audio output unit 107.
  • the signal amplification unit 102 includes a plurality of amplifiers (Amplifiers), a first AMP102a, a second AMP102b, a third AMP102c, a fourth AMP102d, a fifth AMP102e, a sixth AMP102f, a seventh AMP102g, and an eighth AMP102h.
  • the speaker array 55 includes a plurality of speakers, the first speaker 54a, the second speaker 54b, the third speaker 54c, the fourth speaker 54d, the fifth speaker 54e, the sixth speaker 54f, the seventh speaker 54g, and the eighth speaker 54h. Be prepared.
  • the first to eighth speakers 54a to 54h described above are connected to the first to eighth AMP 102a to 102h, respectively.
  • the first to eighth speakers 54a to 54h are the same as the speakers 54, respectively, but here, the symbols are different for identification.
  • the first to eighth AMP 102a to 102h amplify the audio signal input from the stereophonic control unit 101 and output it to the first to eighth speakers 54a to 54h, respectively.
  • FIGS. 6 and 7 will explain a method of reproducing the experience T (torque fluctuation of the vehicle body) measured during steady running by an engine-driven motorcycle of a predetermined engine type on the vehicle body of the electric motorcycle 10.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the experience T measured by the engine-driven motorcycle and the ignition timing of the engine.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the experience T data created based on the experience T measured by a predetermined engine-driven motorcycle and the voltage applied to the electric motor 18.
  • the vertical axis indicates the experience T (torque fluctuation) and the ignition timing in the engine vehicle (that is, the engine-driven motorcycle), and the horizontal axis indicates the time t.
  • Experience T is a predetermined torque fluctuation (torque fluctuation before and after the vehicle body and torque fluctuation above and below the vehicle body) that occurs in the vehicle body when running an engine-driven motorcycle of various engine types using the engine as a drive source. (Including pitching moment).
  • the "experience T” as described above changes greatly depending on the engine type, such as a single cylinder or V-type 2-cylinder. Therefore, in an engine-driven motorcycle, changing the engine type changes the driving feeling. Can be made to.
  • the electric motorcycle 10 (see FIG. 1) according to the present invention reproduces this "experience T” by an electric motor 18 (see FIG. 1), and attempts to obtain a driving feeling rich in variation even in the electric motorcycle 10. Is.
  • Experience T can be derived from the measured value of the sensor attached to the body of the engine-driven motorcycle and a predetermined calculation formula.
  • an acceleration sensor is attached to an engine-driven motorcycle, and the above-mentioned experience T is created based on the acceleration actually measured in various running states such as acceleration, deceleration, and steady operation. ..
  • the vertical axis shows the experience T data (torque fluctuation information) and the voltage V applied to the electric motor 18, and the horizontal axis shows the time t.
  • the experience T data M1 for an electric motorcycle shown in the upper part of FIG. 7 is created based on the above "experience T".
  • the experience T measured by the engine-driven motorcycle and the experience T data reproduced by the electric motor-18 are set to be the same, but the experience T data is, for example, relative to the experience T. It may be processed to slightly increase the amplitude in order to emphasize the feeling of the explosion pulse.
  • the control unit 91 derives a torque command value (applied voltage, the same applies hereinafter) so that the experience T data as described above is embodied when the electric motorcycle 10 is running. Since the relationship between the torque command value given to the electric motor 18 and the torque fluctuation actually generated in the vehicle body of the electric two-wheeled vehicle 10 is obtained in advance by experiments or the like, the control unit 91 calculates the torque command value by a predetermined calculation formula. In addition to deriving, the torque command value can be derived by sequentially extracting the corresponding data from a three-dimensional map or the like created in advance. The lower part of FIG. 7 shows the applied voltage M2 applied to the electric motor 18 based on the torque command value. In the present embodiment, the experience T (torque fluctuation) is embodied by controlling the energization time applied to the electric motor 18.
  • the applied voltage M2 repeatedly changes from the minimum value V1 to the maximum value V2.
  • the time L1 to L4 and the time U1 to U4 change every moment, and the time L1 to L4 and the time U1 to U4 are repeated, and the perceived T data M1 changes accordingly.
  • the experience T data (torque fluctuation information) is recorded in advance in the storage unit 92 (see FIG. 4).
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the sound pressures of engine sounds and exhaust sounds generated in an engine-driven motorcycle and the engine speed.
  • the vertical axis of the graph indicates the sound pressure SP (unit: dB), and the horizontal axis indicates the engine speed n (unit: rpm).
  • the sound pressure (volume) of the engine sound and the exhaust sound changes according to the engine speed n.
  • the sound pressure of the engine sound increases linearly or substantially linearly as the engine speed increases.
  • the exhaust sound As for the engine speed increases, the sound pressure gradually increases in the low speed range to the medium speed position, and the sound pressure gradually increases in the engine speed range from the medium speed range to the high speed range. descend.
  • the relationship between the sound pressure of the engine sound and the exhaust sound of the engine-driven motorcycle described above and the engine rotation speed is stored as a map in the storage unit 92 (see FIG. 4), and the running of the electric motorcycle 10 (see FIG. 1).
  • the engine sound and the exhaust sound are output at a sound pressure corresponding to the rotation speed of the electric motor 18 (see FIG. 1).
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of explosion sounds and the engine rotation speed in the engine of an engine-driven motorcycle.
  • the solid line is for a 3-cylinder engine
  • the broken line is for a 4-cylinder engine
  • the one-point chain line is for a 6-cylinder engine. show.
  • the vertical axis of the graph shows the number of explosion sounds N (unit: N / sec)
  • the horizontal axis shows the engine speed n (unit: rpm).
  • the number of explosion sounds increases linearly as the engine speed increases. Further, as the number of cylinders increases to 3 cylinders, 4 cylinders, and 6 cylinders, the number of explosion sounds N increases even at the same rotation speed.
  • the relationship between the number of explosion sounds generated and the engine speed is stored as a map in the storage unit 92 (see FIG. 4), and the electric motor 18 (see FIG. 1) is running while the electric two-wheeled vehicle 10 (see FIG. 1) is running.
  • the explosion sound of the number of occurrences according to the rotation speed of is output as an engine sound.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the exhaust sound frequency and the engine rotation speed in an engine of an engine-driven motorcycle.
  • the solid line shows a 3-cylinder engine
  • the broken line shows a 4-cylinder engine
  • the one-point chain line shows a 6-cylinder engine. ..
  • the vertical axis of the graph indicates the exhaust sound frequency F (unit: Hz)
  • the horizontal axis indicates the engine speed n (unit: rpm).
  • the exhaust sound frequency increases linearly as the engine speed increases. Further, as the number of cylinders increases to 3 cylinders, 4 cylinders, and 6 cylinders, the exhaust sound frequency increases even at the same rotation speed.
  • the exhaust sound frequency increases as the engine speed and the number of cylinders increase.
  • the relationship between the exhaust sound frequency and the engine speed described above is stored as a map in the storage unit 92 (see FIG. 4), and the electric motor 18 (see FIG. 1) is running while the electric two-wheeled vehicle 10 (see FIG. 1) is running. An exhaust sound with a frequency corresponding to the rotation speed is output.
  • FIG. 11 is a list showing the types of sound information and experience T data.
  • the sound information and the experience T data correspond to each other on a one-to-one basis, and the sound information is the sound such as the engine sound and the exhaust sound generated by the electric motorcycle 10 when the torque fluctuation information which is the experience T data is reproduced.
  • the combination of the number and arrangement of nine types of cylinders including the reciprocating type and the rotary type, which are engine types, and the three types of displacements is stored as sound information and experience T data in the storage unit 92 (see FIG. 4). ) Is saved.
  • the user selects each engine specification data A1 to A3, B1 to B3, C1 to C3, D1 to D3, E1 to E3, F1 to F3, G1 to G3, H1 to H3, and I1 to I3.
  • the transmission type of an engine-driven motorcycle is "semi-automatic” in which the number of gears can be arbitrarily selected, “automatic” in which the number of gears is automatically selected, and "CVT" which is a continuously variable transmission. It may be possible to select from three types.
  • various engine-driven automatic transmissions can be selected, for example, by selecting "parallel 4-cylinder 400cc + semi-automatic” or "V-type 45 degree 1000cc + automatic". It is possible to experience the driving feeling of a two-wheeled vehicle.
  • the transmission format described above is also stored in the storage unit 92.
  • the sound information and the experience T data as described above are recorded in a recording means such as a control unit 91 (see FIG. 4) or a ROM card that can be attached to and detached from a part of the vehicle body, and this recording means is recorded. It can also be configured so that arbitrary sound information and experience T data are applied by replacing them. Further, when the drive motors are provided on the front and rear wheels, the torque can be varied by the front and rear motors to embody pitching. As mentioned above, the user can select the engine type (here, engine specification data) including the displacement and the transmission type.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a virtual sound source localization process.
  • the control unit 91 detects the sound information (engine sound information and exhaust sound information) of the engine type selected by the engine type selection detection unit 86 by the user from the storage unit 92.
  • the engine-type experience T data is detected from the storage unit 92 (step S1).
  • control unit 91 reads out the sound information (including the vibration information) from the storage unit 92 (step S2). Further, the motor rotation speed sensor 95 detects the motor rotation speed of the electric motor 18 (step S3). The control unit 91 sets the applied voltage and the application timing according to the input motor rotation speed, and performs the motor voltage application process of supplying power to the electric motor 18 (step S4). As a result, torque fluctuations occur in the vehicle body of the electric motorcycle 10.
  • the stereophonic control unit 10 sets the sound pressure (volume) and frequency of the engine sound and the exhaust sound to the engine type (for details, engine specification data (see FIG. 11)) based on the command from the control unit 911.
  • Pre-processing for sound information output which is appropriately synthesized according to the above, is performed (step S5).
  • the stereophonic control unit 10 localizes the virtual sound source 81 of the engine sound at the position corresponding to the engine position, localizes the virtual sound source 81 of the exhaust sound at the position corresponding to the muffler position, and outputs the sound from each virtual sound source 81.
  • Output step S6.
  • the processing from step S3 onward is performed.
  • the electric motorcycle 10 equipped with the speaker array 55 composed of a plurality of speakers 54 stores sound information generated by the engine-driven motorcycle.
  • the storage unit 92 is provided, and the localization position of the virtual sound source 81 can be changed three-dimensionally by the speaker array 55.
  • the virtual sound source 81 is localized at a predetermined part of the vehicle related to the sound information, and the sound is generated from the virtual sound source 81. Generate information as sound.
  • a plurality of virtual sound sources 81 are generated, and the virtual sound sources 81 are localized in different places. According to this configuration, by using stereophonic sound, it is possible to localize virtual sound sources at a plurality of places with one speaker array.
  • the sound information is exhaust sound information generated by an engine-driven motorcycle
  • the virtual sound source 81 is localized to the side or above the rear wheel 16 of the vehicle, and the exhaust sound information is generated as sound from the virtual sound source 81. ..
  • the exhaust sound generated by the muffler of the engine-driven motorcycle is generated by the virtual sound source 81, so that the user can feel as if he / she is riding the engine-driven motorcycle.
  • the electric two-wheeled vehicle 10 includes an electric motor 18, and the sound information is engine sound information generated by the engine-driven motorcycle.
  • the virtual sound source 81 is localized at the position of the electric motor 18, and the engine sound is generated from the virtual sound source 81. Generate information as sound. According to this configuration, by generating the engine sound by the virtual sound source 81, it is possible to experience the feeling of riding an engine-driven motorcycle.
  • the storage unit 92 stores a plurality of sound information different for each engine type of the engine-driven motorcycle, and is configured so that the plurality of sound information can be arbitrarily selected. Has been done. According to this configuration, the engine type can be selected according to the user's preference.
  • the volume (sound pressure) of the sound information is changed according to the rotation speed of the electric motor 18.
  • the volume of the exhaust sound and the engine sound can be changed according to the vehicle speed, and the sense of presence can be increased.
  • the rider can grasp the vehicle speed.
  • the frequency of the sound information is changed according to the rotation speed of the electric motor 18.
  • the frequencies of the exhaust sound and the engine sound can be changed according to the vehicle speed, and the sense of presence can be increased.
  • the rider can grasp the vehicle speed.
  • the above-described embodiment shows only one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the gist of the present invention.
  • the configuration of the electric motorcycle and the control unit, the measurement method of the experience T, the form of the sound information and the experience T data recorded in the storage unit, the type of the input information to the engine type selection detection unit, and the like are described.
  • various changes can be made.
  • a means for arbitrarily setting a virtual vehicle weight may be provided so that the torque command value of the electric motor is corrected based on the virtual vehicle weight.
  • the saddle-riding type electric vehicle includes all electric vehicles that ride across the vehicle body, and includes three-wheeled electric vehicles and four-wheeled electric vehicles classified as electric ATVs (rough terrain vehicles).

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Abstract

エンジン駆動車両のように、音情報により車両運転状態を把握したり、走行フィーリングを容易に体感したりすることが可能な電動車両を提供する。　複数のスピーカーで構成されるスピーカーアレイ５５を搭載した電動車両１０であって、エンジン駆動式自動二輪車で発生する音情報が記憶された記憶部を備え、スピーカーアレイ５５により三次元的に仮想音源８１の定位位置が変化可能に構成され、仮想音源８１を音情報と関連する車両の所定部位に定位させ、仮想音源８１から音情報を音として発生させる。

Description

電動車両
　本発明は、電動車両に関する。
　従来、後輪の側方にパワーユニットを備え、パワーユニットに電動モーターが設けられた電動二輪車が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第５６０５３７６号公報
　電動二輪車では、電動モーターの駆動力の大きさや限界、車速等を、エンジン駆動車両のエンジン音や排気音などのような音情報で把握することが難しい。また、電動二輪車では、上記した音情報が単調になりやすく、エンジン駆動車両のように音情報で走行フィーリングを体感しにくい。
　本発明の目的は、エンジン駆動車両のように、音情報により車両運転状態を把握したり、走行フィーリングを容易に体感したりすることが可能な電動車両を提供することにある。
　この明細書には、２０２０年６月２日に出願された日本国特許出願・特願２０２０－０９６３７３の全ての内容が含まれる。
　本発明は、複数のスピーカー（５４）で構成されるスピーカーアレイ（５５）を搭載した電動車両であって、エンジン駆動車両で発生する音情報が記憶された記憶部（９２）を備え、前記スピーカーアレイ（５５）により三次元的に仮想音源（８１）の定位位置が変化可能に構成され、前記仮想音源（８１）を前記音情報と関連する車両の所定部位に定位させ、前記仮想音源（８１）から前記音情報を音として発生させることを特徴とする。
　上記構成において、前記仮想音源（８１）を複数発生させ、前記仮想音源（８１）をそれぞれ別の箇所に定位させても良い。
　また、上記構成において、前記音情報は、エンジン駆動車両で発生する排気音情報であり、前記仮想音源（８１）を車両の後輪（１６）の側方又は上方に定位させ、前記仮想音源（８１）から前記排気音情報を音として発生させても良い。
　また、上記構成において、前記電動車両（１０）は、駆動モーター（１８）を備え、前記音情報は、エンジン駆動車両で発生するエンジン音情報であり、前記仮想音源（８１）を前記駆動モーター（１８）の位置に定位させ、前記仮想音源（８１）から前記エンジン音情報を音として発生させても良い。
　また、上記構成において、前記記憶部（９２）には、エンジン駆動車両のエンジン形式毎に異なる複数の前記音情報が記憶され、複数の前記音情報が任意に選択できるように構成されていても良い。
　また、上記構成において、前記駆動モーター（１８）の回転速度に応じて、前記音情報の音量を変化させても良い。
　また、上記構成において、前記駆動モーター（１８）の回転速度に応じて、前記音情報の周波数を変化させても良い。
　本発明は、複数のスピーカーで構成されるスピーカーアレイを搭載した電動車両であって、エンジン駆動車両で発生する音情報が記憶された記憶部を備え、スピーカーアレイにより三次元的に仮想音源の定位位置が変化可能に構成され、仮想音源を音情報と関連する車両の所定部位に定位させ、仮想音源から音情報を音として発生させるので、エンジン駆動車両で発生する音を仮想音源により発生させることで、電動車両においても、エンジン駆動車両のように音で車両運転状態を把握でき、また、音でエンジン駆動車両に乗っているような走行フィーリングを容易に体感できる。また、スピーカーアレイによる立体音響を用いることで、スピーカーが配置し難い場所でも仮想音源を定位できる。
　上記構成において、仮想音源を複数発生させ、仮想音源をそれぞれ別の箇所に定位させるので、スピーカーアレイによる立体音響を用いることで、一つのスピーカーアレイで複数個所に仮想音源を定位できる。
　また、上記構成において、音情報は、エンジン駆動車両で発生する排気音情報であり、仮想音源を車両の後輪の側方又は上方に定位させ、仮想音源から排気音情報を音として発生させるので、エンジン駆動車両のマフラーで発生する排気音を仮想音源により発生させることで、エンジン駆動車両に乗っているように体感できる。
　また、上記構成において、電動車両は、駆動モーターを備え、音情報は、エンジン駆動車両で発生するエンジン音情報であり、仮想音源を駆動モーターの位置に定位させ、仮想音源から排気音情報を音として発生させるので、エンジン音を仮想音源により発生させることで、エンジン駆動車両に乗っているように体感できる。
　また、上記構成において、記憶部には、エンジン駆動車両のエンジン形式毎に異なる複数の音情報が記憶され、複数の音情報が任意に選択できるように構成されているので、ユーザーの好みでエンジン形式を選択できる。
　また、上記構成において、駆動モーターの回転速度に応じて、音情報の音量を変化させるので、車速に応じて排気音やエンジン音の音量を変化させることができ、臨場感を増すことができるとともに、ライダーが車速を把握できる。
　また、上記構成において、駆動モーターの回転速度に応じて、音情報の周波数を変化させるので、車速に応じて排気音やエンジン音の周波数を変化させることができ、臨場感を増すことができるとともに、ライダーが車速を把握できる。
図１は、本発明に係る一実施形態の電動二輪車を示す左側面図である。 図２は、電動二輪車を示す右側面図である。 図３は、車体前部上部を示す斜視図である。 図４は、エンジン駆動車両体感装置を示すブロック図である。 図５は、音振動出力制御部の詳細構成を説明する図である。 図６は、所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔと、エンジンの点火タイミングとの関係を示すグラフである。 図７は、所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔに基づいて作成された体感Ｔデータと、電動モーターの制御指令との関係の一例を示すグラフである。 図８は、エンジン駆動式自動二輪車で発生するエンジン音及び排気音の音圧とエンジン回転数との関係を示すグラフである。 図９は、エンジン駆動式自動二輪車のエンジンにおける爆発音発生回数とエンジン回転数との関係を示すグラフである。 図１０は、エンジン駆動式自動二輪車のエンジンにおける排気音周波数とエンジン回転数との関係を示すグラフである。 図１１は、体感Ｔデータの種類を示す一覧である。 図１２は、仮想音源定位処理を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示している。
　図１は、本発明に係る一実施形態の電動二輪車１０を示す左側面図、図２は、電動二輪車１０を示す右側面図である。
　図１及び図２に示すように、電動車両としての電動二輪車１０は、フロントフォーク１２、前輪１３、パワーユニット１４、後輪１６及びシート１７を備える鞍乗型の電動車両である。
　フロントフォーク１２は、車体フレーム（不図示）の前端部に操舵可能に支持されている。フロントフォーク１２の上端部にはバーハンドル２１が取付けられ、下端部には車軸２２を介して前輪１３が支持されている。
　車体フレームの前後中央部の下部にはパワーユニット支持部２３が設けられ、パワーユニット支持部２３にピボット軸２６を介してパワーユニット１４が上下揺動可能に取付けられている。
　パワーユニット１４の後端部には車軸２８を介して後輪１６が支持されている。
　パワーユニット１４は、後輪１６の一側方（左側方）又は後輪１６の内部に配置された駆動モーターとしての電動モーター１８を備える。電動モーター１８は、図示せぬバッテリからの通電により発生する駆動力によって、後輪１６を駆動する。
　パワーユニット１４の後端部と、パワーユニット１４の上方に位置する車体フレームの後部とには、緩衝機能を有するリアクッションユニット３１が渡されている。
　シート１７は、車体フレームに取付けられた収納ボックス（不図示）に開閉可能に支持されている。
　車体フレームの前端部にはフロントキャリア３３が取付けられ、フロントキャリア３３に、荷物を入れるバスケット３４が取付けられている。更に、フロントキャリア３３の下方にはヘッドライト３６が配置されている。
　車体フレームの後部には、シート１７の後方に配置されたリアキャリア３８が取付けられている。
　車体フレームの大部分は、車体カバー４０で覆われている。車体カバー４０は、ハンドルカバー４１、フロントカバー４２、レッグシールド４３、フロントインナカバー４４、フロアステップ４６及び左右一対のサイドカバー４７を備える。
　ハンドルカバー４１は、バーハンドル２１の中央部を覆っている。フロントカバー４２は、フロントフォーク１２の上部を前方から覆っている。レッグシールド４３は、フロントカバー４２から両側方に延びるとともにフロントフォーク１２の上部の側方に配置され、運転者の脚部を前方から覆う。フロントインナカバー４４は、フロントフォーク１２の上部の後方に配置されている。フロアステップ４６は、レッグシールド４３の後端から後方に延び、運転者が足を載せる部分である。サイドカバー４７は、シート１７の下方を前方及び側方から覆っている。
　ハンドルカバー４１の上方にはウインドスクリーン４５が配置されている。
　前輪１３は、上方からフロントフェンダ４８で覆われている。後輪１６は、上方からリアフェンダ４９で覆われている。
　車体フレームの下部の左側にはサイドスタンド５１が取付けられ、パワーユニット１４の下部にはメインスタンド５２が取付けられている。
　電動二輪車１０は、エンジンにより駆動されるエンジン駆動車両としてのエンジン駆動式自動二輪車で発生する音（例えば、エンジン音、排気音）を、車体の一部又は車体の周囲に定位させた仮想音源８１により発生させることが可能である。
　電動二輪車１０は、エンジン駆動式自動二輪車のように、音によって車両運転状態を把握するとともに走行フィーリングを体感することを可能にするエンジン駆動車両体感装置８０を車両前部に備える。なお、エンジン駆動車両体感装置８０を、シート１７の下方などの車体後部に配置しても良い。
　フロントインナカバー４４の背面４４ａの上部には、複数のスピーカー５４（図３参照）を備えるスピーカーアレイ５５が配置されている。スピーカーアレイ５５は、エンジン駆動車両体感装置８０の一部を構成する。
　電動二輪車１０では、図１に示したように、仮想音源８１をスピーカーアレイ５５によって後輪１６の前方又は後輪１６の左側方の位置（エンジン駆動式自動二輪車におけるエンジンの位置と同じ位置）に定位させる。これにより、ユーザーが希望するエンジン形式のエンジン音を発生させることができる。また、図２に示したように、仮想音源８１をスピーカーアレイ５５によって後輪１６の右側方の位置（エンジン駆動式自動二輪車におけるマフラーの位置と同じ位置）に定位させる。これにより、ユーザーが希望するエンジン形式の排気音を発生させることができる。
　このように、仮想音源８１からエンジン音及び排気音を発生させることにより、エンジン駆動式自動二輪車に乗っているように体感できる。
　図３は、車体前部上部を示す斜視図であり、運転者から見たバーハンドル２１、ハンドルカバー４１及びその周囲を示す。
　バーハンドル２１には、一側（左側）端部にハンドルグリップ２１ａ、他側（右側）端部に出力調整グリップ２１ｂが設けられている。
　ハンドルグリップ２１ａ及び出力調整グリップ２１ｂは、共に運転者が手で握る部分であり、出力調整グリップ２１ｂは、バーハンドル２１に回動可能に設けられ、出力調整グリップ２１ｂの回動角度に応じて電動モーター１８（図１参照）の出力を調整することが可能である。これにより、電動二輪車１０の車速を調整することができる。
　ハンドルカバー４１には、メータ５７及びエンジン形式選択検出部８６が配置されている。
　メータ５７は、ハンドルカバー４１の車幅方向中央部の上部に配置され、車速などを表示可能である。エンジン形式選択検出部８６は、メータ５５の側方（右側方）のハンドルカバー４１に配置されている。
　エンジン形式選択検出部８６は、スピーカーアレイ５５により形成される仮想音源８１（図１及び図２参照）から発せられる音の素になるエンジン駆動式自動二輪車におけるエンジン形式の音情報を選択する部分である。
　エンジン形式選択検出部８６を操作することで、例えば、メータ５５に複数のエンジン形式を表示させ、その複数のエンジン形式の中から所望のエンジン形式を選択する。
　スピーカーアレイ５５は、横長に形成されたケース６１と、ケース６１の車幅方向に直線状に並べられた複数のスピーカー５４とを備える。
　複数のスピーカー５４は、いずれも運転者側に向けられているが、スピーカー５４によって向ける方向を異ならせても良い。また、複数のスピーカー５４の配置は、上記した車幅方向に直線状に限らず、スピーカーアレイ５５を設置する箇所の車体形状や仮想音源８１の定位位置に応じて異ならせても良い。
　図４は、エンジン駆動車両体感装置８０を示すブロック図である。
　エンジン駆動車両体感装置８０は、電動モーター１８と、電動モーター１８を制御するモーター制御部８３と、仮想音源８１（図１、図２参照）を定位させて、エンジン駆動式自動二輪車の音（音に連動して車体各部に発生する振動を含む）の出力を制御する音振動出力制御部８４と、エンジン駆動式自動二輪車のエンジン形式を選択して検出するエンジン形式選択検出部８６と、電動二輪車１０（図１参照）の車速を検出する車速検出部８７とを備える。
　モーター制御部８３は、制御部９１、記憶部９２、モーター回転角センサー９５、電圧出力部９６を備える。
　制御部９１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を備えてプログラムを実行することによりエンジン駆動車両体感装置８０の各部を制御する。記憶部９２は、エンジン駆動式自動二輪車のトルク変動情報及び音情報の各データを保存している。モーター回転角センサー９５は、電動モーター１８の回転軸の回転角度を検出する。これにより、制御部９１によって電動モーター１８のモーター回転速度が求められる。電圧出力部９６は、モーター回転速度に応じて制御部９１において設定された印加電圧を電動モーター１８へ出力する。
　音振動出力制御部８４は、制御部９１、記憶部９２、立体音響制御部１０１、信号増幅部１０２、スピーカーアレイ５５を備える。
　立体音響制御部１０１は、電動二輪車１０（図１参照）の所定部位へ三次元的に仮想音源８１が定位されるように制御する。信号増幅部１０２は、立体音響制御部１０１から入力された音信号を増幅する。スピーカーアレイ５５は、信号増幅部１０２で増幅された音信号を音として出力する。
　エンジン形式選択検出部８６は、記憶部９２に保存されているエンジン駆動式自動二輪車のエンジン形式を選択する操作を行い、制御部９１に出力する部分である。
　車速検出部８７は、例えば、前輪１３（図１参照）の回転速度を検出する車輪速センサーであり、車輪速センサーで検出された車輪速信号を制御部９１に出力することで、電動車両１０（図１参照）の車速を算出できる。なお、上記したモーター回転角センサー９５からの出力により制御部９１で車速を算出しても良い。
　図５は、音振動出力制御部８４の詳細構成を説明する図である。
　立体音響制御部１０１と信号増幅部１０２とは、コントローラーボード１０５に搭載される。この他に、コントローラーボード１０５には、立体音響制御部１０１にバッテリー（不図示）の電力を供給する電力供給部（不図示）が搭載される。
　信号増幅部１０２とスピーカーアレイ５５とは、音声出力部１０７を構成し、立体音響制御部１０１は、生成したアナログの音声信号を音声出力部１０７に出力する。
　信号増幅部１０２は、複数の増幅器（Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である第１ＡＭＰ１０２ａ、第２ＡＭＰ１０２ｂ、第３ＡＭＰ１０２ｃ、第４ＡＭＰ１０２ｄ、第５ＡＭＰ１０２ｅ、第６ＡＭＰ１０２ｆ、第７ＡＭＰ１０２ｇ及び第８ＡＭＰ１０２ｈを備える。
　スピーカーアレイ５５は、複数のスピーカーである第１スピーカー５４ａ、第２スピーカー５４ｂ、第３スピーカー５４ｃ、第４スピーカー５４ｄ、第５スピーカー５４ｅ、第６スピーカー５４ｆ、第７スピーカー５４ｇ、第８スピーカー５４ｈを備える。
　上記した第１～第８スピーカー５４ａ～５４ｈは、それぞれ第１～第８ＡＭＰ１０２ａ～１０２ｈに接続されている。第１～第８スピーカー５４ａ～５４ｈは、それぞれスピーカー５４と同一であるが、ここでは、識別のために符号を異ならせている。
　第１～第８ＡＭＰ１０２ａ～１０２ｈは、立体音響制御部１０１から入力された音声信号を増幅してそれぞれ第１～第８スピーカー５４ａ～５４ｈに出力する。
　次に、所定のエンジン形式のエンジン駆動式自動二輪車で定常走行時に計測された体感Ｔ（車体のトルク変動）を電動二輪車１０の車体に再現する手法を図６及び図７で説明する。
　図６は、エンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔと、エンジンの点火タイミングとの関係を示すグラフである。図７は、所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔに基づいて作成された体感Ｔデータと、電動モーター１８への印加電圧との関係の一例を示すグラフである。
　図６において、縦軸はエンジン車（即ち、エンジン駆動式自動二輪車）における体感Ｔ（トルク変動）及び点火タイミングを示し、横軸は時間ｔを示す。
　体感Ｔとは、エンジンを駆動源とする各種のエンジン形式のエンジン駆動式自動二輪車を走行させた際に、その車体に発生する所定のトルク変動（車体前後のトルク変動及び車体上下のトルク変動、ピッチングモーメントを含む）である。
　図６に示すように、エンジン駆動式自動二輪車では、燃料の爆発力でピストンを往復動させるエンジンの発生トルクは、定常運転時において、所定の点火タイミング幅ｔ１に応じた周期の変動を生じている。このため、エンジン駆動式自動二輪車の車体には、このトルクの変動に沿った、図示したＭ線で示すような「体感Ｔ」が発生する。エンジン駆動式自動二輪車の乗員は、エンジンが直接発生する音や音に連動する振動に加えて、この「体感Ｔ」によってエンジンの鼓動感等を感じている。
　上記したような「体感Ｔ」は、例えば、単気筒やＶ型２気筒等のエンジン形式の違いによって大きく変化するので、エンジン駆動式自動二輪車では、エンジン形式を変更することで走行フィーリングを変化させることができる。本発明に係る電動二輪車１０（図１参照）は、電動モーター１８（図１参照）によってこの「体感Ｔ」を再現し、電動二輪車１０においても変化に富んだ走行フィーリングを得ようとするものである。
　体感Ｔは、エンジン駆動式自動二輪車の車体に取付けられたセンサーの計測値や所定の演算式から導き出すことができる。本実施形態では、エンジン駆動式自動二輪車に加速度センサーを取付けて、加速時や減速時、定常運転時等の種々の走行状態において実際に計測された加速度に基づいて上記体感Ｔを作成している。
　図７において、縦軸は体感Ｔデータ（トルク変動情報）及び電動モーター１８への印加電圧Ｖを示し、横軸は時間ｔを示す。
　図７の上段に示した電動二輪車用体感ＴデータＭ１は、上記「体感Ｔ」に基づいて作成されている。
　本実施形態では、エンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔと、電動モータ－１８で再現する体感Ｔデータとを同一に設定しているが、体感Ｔデータは、例えば、体感Ｔに対して爆発パルス感を強調するために振幅をやや大きくする等の加工が施されたものでも良い。
　そして、制御部９１（図４参照）は、上記したような体感Ｔデータが電動二輪車１０の走行時に体現されるようにトルク指令値（印加電圧であり、以下同じ。）を導出する。なお、電動モーター１８に与えるトルク指令値と電動二輪車１０の車体に実際に発生するトルク変動との関係は、予め実験等で求められるので、制御部９１は、所定の演算式でトルク指令値を導出するほか、予め作成された３次元マップ等から対応データを順次抽出することでトルク指令値を導出することができる。
　図７の下段には、トルク指令値に基づいて電動モーター１８に印加される印加電圧Ｍ２を示す。本実施形態では、電動モーター１８に印加される通電時間を制御することにより、体感Ｔ（トルク変動）を体現させている。
　具体的には、印加電圧Ｍ２は、最小値Ｖ１～最大値Ｖ２までの変化を繰り返している。
　最小値Ｖ１となる時間Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、Ｌ１＝ｔ４－ｔ３、Ｌ２＝ｔ６－ｔ５、Ｌ３＝ｔ８－ｔ７、Ｌ４＝ｔ１０－ｔ９となる。また、最大値Ｖ２となる時間Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４は、Ｕ１＝ｔ３－ｔ２、Ｕ２＝ｔ５－ｔ４、Ｕ３＝ｔ７－ｔ６、Ｕ４＝ｔ９－ｔ８となる。
　上記の時間Ｌ１～Ｌ４及び時間Ｕ１～Ｕ４は、刻々変化し、また、時間Ｌ１～Ｌ４及び時間Ｕ１～Ｕ４は、繰り返され、これに伴って体感ＴデータＭ１が変化する。
　上記体感Ｔデータ（トルク変動情報）は、記憶部９２（図４参照）に予め記録されている。
　図８は、エンジン駆動式自動二輪車で発生するエンジン音及び排気音の音圧とエンジン回転数との関係を示すグラフである。グラフの縦軸は、音圧ＳＰ（単位はｄＢ）を示し、横軸はエンジン回転数ｎ（単位はｒｐｍ）を示す。
　エンジン駆動式自動二輪車では、エンジン回転数ｎに応じてエンジン音及び排気音の音圧（音量）が変化する。
　詳しくは、エンジン音は、エンジン回転数の上昇に伴って、音圧が直線状又はほぼ直線状に高くなる。また、排気音は、エンジン回転数が上昇するにつれて、エンジン回転数が低速域から中速位置では、音圧が次第に増加し、エンジン回転数が中速域から高速域では、音圧が徐々に低下する。
　上記したエンジン駆動式自動二輪車でのエンジン音及び排気音の音圧とエンジン回転数との関係は、マップとして記憶部９２（図４参照）に保存され、電動二輪車１０（図１参照）の走行中に、電動モーター１８（図１参照）の回転速度に応じた音圧でエンジン音及び排気音が出力される。
　図９は、エンジン駆動式自動二輪車のエンジンにおける爆発音発生回数とエンジン回転数との関係を示すグラフであり、実線は３気筒エンジン、破線は４気筒エンジン、一点鎖線は６気筒エンジンのものを示す。グラフの縦軸は爆発音発生回数Ｎ（単位はＮ／ｓｅｃ）を示し、横軸はエンジン回転数ｎ（単位はｒｐｍ）を示す。
　３気筒エンジン、４気筒エンジン及び６気筒エンジンでは、共にエンジン回転数の上昇に伴って爆発音発生回数は直線的に増加する。また、気筒数が３気筒、４気筒、６気筒と増えるにつれて、同一回転数でも爆発音発生回数Ｎは増加する。
　このように、エンジン回転数及び気筒数の増加によって、爆発の周期は短くなる。
　上記した爆発音発生回数とエンジン回転数との関係は、マップとして記憶部９２（図４参照）に保存され、電動二輪車１０（図１参照）の走行中に、電動モーター１８（図１参照）の回転速度に応じた発生回数の爆発音がエンジン音として出力される。
　図１０は、エンジン駆動式自動二輪車のエンジンにおける排気音周波数とエンジン回転数との関係を示すグラフであり、実線は３気筒エンジン、破線は４気筒エンジン、一点鎖線は６気筒エンジンのものを示す。グラフの縦軸は排気音周波数Ｆ（単位はＨｚ）を示し、横軸はエンジン回転数ｎ（単位はｒｐｍ）を示す。
　３気筒エンジン、４気筒エンジン及び６気筒エンジンでは、共にエンジン回転数の上昇に伴って排気音周波数は直線的に増加する。また、気筒数が３気筒、４気筒、６気筒と増えるにつれて、同一回転数でも排気音周波数は増加する。
　このように、エンジン回転数及び気筒数の増加によって、排気音周波数は高くなる。
　上記した排気音周波数とエンジン回転数との関係は、マップとして記憶部９２（図４参照）に保存され、電動二輪車１０（図１参照）の走行中に、電動モーター１８（図１参照）の回転速度に応じた周波数の排気音が出力される。
　図１１は、音情報及び体感Ｔデータの種類を示す一覧である。
　音情報と体感Ｔデータとは一対一で対応する情報であり、音情報は、体感Ｔデータであるトルク変動情報を再現したときに、電動二輪車１０で発生するエンジン音、排気音などの音の素になる。
　本実施形態では、エンジン形式である、レシプロ式及びロータリー式を含む９種のシリンダ個数および配置と、３種の排気量との組み合わせが、音情報及び体感Ｔデータとして記憶部９２（図４参照）に保存されている。これらの組み合わせから、ユーザーは、各エンジン諸元データＡ１～Ａ３、Ｂ１～Ｂ３、Ｃ１～Ｃ３、Ｄ１～Ｄ３、Ｅ１～Ｅ３、Ｆ１～Ｆ３、Ｇ１～Ｇ３、Ｈ１～Ｈ３、Ｉ１～Ｉ３を選択できる。
　更に、例えば、エンジン駆動式自動二輪車のトランスミッション形式を、ギヤ段数が任意に選択可能な「セミオートマチック」、ギヤ段数が自動的に選択される「オートマチック」、無段変速機である「ＣＶＴ」の３種から選択可能にしても良い。
　これにより、同一の電動二輪車１０においても、例えば、「並列４気筒の４００ｃｃ＋セミオートマチック」を選択したり、「Ｖ型４５度の１０００ｃｃ＋オートマチック」を選択したりする等により、種々のエンジン駆動式自動二輪車における走行フィーリングを体感することが可能となる。上記したトランスミッション形式も、記憶部９２に保存される。
　なお、上記したような音情報及び体感Ｔデータを、制御部９１（図４参照）や車体の一部に対して着脱可能としたＲＯＭカード等の記録手段に記録するようにし、この記録手段を差し替えることで任意の音情報及び体感Ｔデータが適用されるように構成することもできる。また、前後輪に駆動モータを設けている場合は、前後モータによりトルクを変動させ、ピッチングを体現させることもできる。
　上記したように、ユーザーは、排気量やトランスミッション形式を含むエンジン形式（ここでは、エンジン諸元データ）を選択できる。
　図１２は、仮想音源定位処理を示すフローチャートである。
　なお、以下では、図１、図２及び図４に示した電動二輪車１０の構成の符号を参照しつつ説明する。
　まず、制御部９１は、ユーザーによりエンジン形式選択検出部８６によって選択されたエンジン形式の音情報（エンジン音情報及び排気音情報）を記憶部９２内から検出する。このとき、音情報と共にそのエンジン形式の体感Ｔデータも記憶部９２内から検出する（ステップＳ１）。
　次に、制御部９１は、記憶部９２からの音情報（振動情報を含む）の読み出し処理を行う（ステップＳ２）。
　更に、モーター回転角センサー９５により、電動モーター１８のモーター回転速度が検出される（ステップＳ３）。
　制御部９１は、入力されたモーター回転速度に応じた印加電圧及び印加タイミングを設定して電動モーター１８に給電するモーター電圧印加処理を行う（ステップＳ４）。これにより、電動二輪車１０の車体にトルク変動が発生する。
　更に、立体音響制御部１０は、制御部９１１からの指令に基づき、エンジン音及び排気音のそれぞれの音圧（音量）及び周波数をエンジン形式（詳しくは、エンジン諸元データ（図１１参照））に応じて適切に合成処理する音情報出力前処理を行う（ステップＳ５）。
　そして、立体音響制御部１０は、エンジン位置に相当する位置にエンジン音の仮想音源８１を定位させ、マフラー位置に相当する位置に排気音の仮想音源８１を定位させ、各仮想音源８１から音を出力させる（ステップＳ６）。
　ここで、電動モーター１８のモーター回転速度が変化すれば、上記ステップＳ３から以降の処理を行う。
　上記した図１、図２及び図４に示したように、複数のスピーカー５４で構成されるスピーカーアレイ５５を搭載した電動二輪車１０であって、エンジン駆動式自動二輪車で発生する音情報が記憶された記憶部９２を備え、スピーカーアレイ５５により三次元的に仮想音源８１の定位位置が変化可能に構成され、仮想音源８１を音情報と関連する車両の所定部位に定位させ、仮想音源８１から音情報を音として発生させる。
　この構成によれば、エンジン駆動式自動二輪車で発生する音を仮想音源８１により発生させることで、エンジン駆動式自動二輪車のように車両運転状態を把握することが可能になり、エンジン駆動式自動二輪車に乗っているような走行フィーリングを体感できる。また、立体音響を用いることで、スピーカーが配置し難い場所でも仮想音源を定位できる。
　また、仮想音源８１を複数発生させ、仮想音源８１をそれぞれ別の箇所に定位させる。この構成によれば、立体音響を用いることで、一つのスピーカーアレイで複数個所に仮想音源を定位できる。
　また、音情報は、エンジン駆動式自動二輪車で発生する排気音情報であり、仮想音源８１を車両の後輪１６の側方又は上方に定位させ、仮想音源８１から排気音情報を音として発生させる。この構成によれば、エンジン駆動式自動二輪車のマフラーで発生する排気音を仮想音源８１により発生させることで、エンジン駆動式自動二輪車に乗っているように体感できる。
　また、電動二輪車１０は、電動モーター１８を備え、音情報は、エンジン駆動式自動二輪車で発生するエンジン音情報であり、仮想音源８１を電動モーター１８の位置に定位させ、仮想音源８１からエンジン音情報を音として発生させる。
　この構成によれば、エンジン音を仮想音源８１により発生させることで、エンジン駆動式自動二輪車に乗っているように体感できる。
　また、図４及び図１１に示したように、記憶部９２には、エンジン駆動式自動二輪車のエンジン形式毎に異なる複数の音情報が記憶され、複数の音情報が任意に選択できるように構成されている。
　この構成によれば、ユーザーの好みでエンジン形式を選択できる。
　図４及び図８に示したように、電動モーター１８の回転速度に応じて、音情報の音量（音圧）を変化させる。
　この構成によれば、車速に応じて排気音やエンジン音の音量を変化させることができ、臨場感を増すことができる。また、ライダーが車速を把握できる。
　図４及び図１０に示したように、電動モーター１８の回転速度に応じて、音情報の周波数を変化させる。
　この構成によれば、車速に応じて排気音やエンジン音の周波数を変化させることができ、臨場感を増すことができる。また、ライダーが車速を把握できる。
　上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
　例えば、上記実施形態において、電動二輪車や制御部の構成、体感Ｔの計測方法、記憶部に記録される音情報及び体感Ｔデータの形態、エンジン形式選択検出部への入力情報の種類等は、上記実施形態に限られず種々の変更が可能である。例えば、仮想的な車両重量を任意に設定する手段を設けて、この仮想車両重量に基づいて電動モーターのトルク指令値が補正されるようにしても良い。
　また、本発明は、スクーター型の電動二輪車１０に適用する場合に限らず、スクーター型の電動二輪車１０以外も含む鞍乗り型電動車両にも適用可能である。なお、鞍乗り型電動車両とは、車体に跨って乗車する電動車両全般を含み、電動ＡＴＶ（不整地走行車両）に分類される三輪電動車両や四輪電動車両を含む車両である。
　１０　電動二輪車（電動車両）
　１６　後輪
　１８　電動モーター（駆動モーター）
　５４　スピーカー
　５５　スピーカーアレイ
　８１　仮想音源
　９２　記憶部

Claims (7)

  1. 　複数のスピーカー（５４）で構成されるスピーカーアレイ（５５）を搭載した電動車両であって、
    　エンジン駆動車両で発生する音情報が記憶された記憶部（９２）を備え、前記スピーカーアレイ（５５）により三次元的に仮想音源（８１）の定位位置が変化可能に構成され、前記仮想音源（８１）を前記音情報と関連する車両の所定部位に定位させ、前記仮想音源（８１）から前記音情報を音として発生させることを特徴とする電動車両。
  2. 　前記仮想音源（８１）を複数発生させ、前記仮想音源（８１）をそれぞれ別の箇所に定位させることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
  3. 　前記音情報は、エンジン駆動車両で発生する排気音情報であり、前記仮想音源（８１）を車両の後輪（１６）の側方又は上方に定位させ、前記仮想音源（８１）から前記排気音情報を音として発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動車両。
  4. 　前記電動車両（１０）は、駆動モーター（１８）を備え、前記音情報は、エンジン駆動車両で発生するエンジン音情報であり、前記仮想音源（８１）を前記駆動モーター（１８）の位置に定位させ、前記仮想音源（８１）から前記エンジン音情報を音として発生させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動車両。
  5. 　前記記憶部（９２）には、エンジン駆動車両のエンジン形式毎に異なる複数の前記音情報が記憶され、複数の前記音情報が任意に選択できるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動車両。
  6. 　前記駆動モーター（１８）の回転速度に応じて、前記音情報の音量を変化させることを特徴とする請求項４に記載の電動車両。
  7. 　前記駆動モーター（１８）の回転速度に応じて、前記音情報の周波数を変化させることを特徴とする請求項４又は６に記載の電動車両。
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