CN113212301B - 车辆用声音生成装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用声音生成装置(1)，具有：声音控制部(12)，设定与马达转速相应的多个频率、以及分别适用于该多个频率的声压，并生成表示合成音的合成音信号，该合成音包含分别适用了该设定的声压的所述多个频率的声音；以及扬声器(20)，基于声音控制部(12)生成的合成音信号，输出合成音，而且，还具有行驶状况推断部(13)，该行驶状况推断部对驾驶员使车辆(2)缓慢地加减速那样的第一行驶状况、以及驾驶员使车辆(2)急剧加减速那样的第二行驶状况进行推断，声音控制部(12)在推断为第一或者第二行驶状况的情况下、以及未推断为第一以及第二行驶状况的情况下，改变分别适用于多个频率的声压的大小。

Description

车辆用声音生成装置
技术领域
本发明涉及车辆用声音生成装置，特别是涉及在车辆行驶中输出规定的声音的车辆用声音生成装置。
背景技术
以往以来，开发有向驾驶员输出与车辆的动力源的转速相应的规定频率的声音的车辆用声音生成装置。例如专利文献1中记载有在由电动机驱动的电动车辆(电动二轮车等)中，马达转速越大，越产生高频率的声音的技术。在该专利文献1所记载的技术中，与马达转速的高速域相比在低速域中，频率相对于马达转速的变化的变化率被设定地较大。由此，通过对驾驶员提供的声音的频率的变化，将车辆的举动(车速)传递到驾驶员。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-62320号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，本申请的发明人们考虑到希望能够以使驾驶员能够进行与车辆的行驶状况相应的适当的加速器操作的方式从车辆用声音生成装置输出声音。具体而言，希望驾驶员基于从车辆用声音生成装置输出的声音，掌握车辆的运转状态、动力源的状态，其结果，驾驶员能够进行适合车辆的行驶状况(例如车辆进行加减速那样的行驶状况)的准确的加速器操作。另外，在上述的专利文献1中对于这种观点未有任何公开，当然，对于能够实现该观点的技术也未公开或给出启示。
本发明为了解决上述的问题点而完成，其目的在于提供车辆用声音生成装置，该车辆用声音生成装置能够输出驾驶员能够进行适合于车辆的行驶状况的准确的加速器操作的声音。
用于解决课题的手段
为了实现上述的目的，本发明为车辆用声音生成装置，搭载于使用包含电动机以及/或者发动机的旋转动力源而行驶的车辆上，其特征在于，具有：声音控制部，设定与旋转动力源的转速相应的多个频率、以及分别适用于该多个频率的声压，并生成表示合成音的合成音信号，该合成音包含分别适用了该设定的声压的多个频率的声音；以及声音输出部，基于声音控制部生成的合成音信号，输出合成音，车辆用声音生成装置还具有行驶状况推断部，该行驶状况推断部对驾驶员使车辆缓慢地加减速那样的第一行驶状况、以及驾驶员使车辆与第一行驶状况相比急剧地加减速那样的第二行驶状况中的至少某一个状况进行推断，声音控制部在由行驶状况推断部推断为第一行驶状况或者第二行驶状况的情况下、以及未由行驶状况推断部推断为第一行驶状况以及第二行驶状况的情况下，改变分别适用于多个频率的声压的大小。
在如此构成的本发明中，行驶状况推断部对驾驶员使车辆缓慢地加减速那样的第一行驶状况以及驾驶员使车辆与第一行驶状况相比急剧地加减速那样的第二行驶状况中的至少某一个进行推断，声音控制部在推断为第一或者第二行驶状况的情况下、以及在未推断为第一以及第二行驶状况的情况下(例如使车辆以大致固定速度行驶那样的行驶状况)，改变分别适用于形成合成音的多个频率的声压的大小。由此，能够根据行驶状况，使驾驶员听到对感知有帮助的声音。其结果，驾驶员基于从车辆用声音生成装置输出的声音，掌握旋转动力源的状态(转速等)、车辆的运转状态(车速等)，从而能够进行适合车辆的行驶状况的准确的加速器操作。
另外，上述的驾驶员使车辆缓慢地加减速那样的第一行驶状况包括车辆实际上正进行缓慢的加减速的状况、车辆将要开始进行缓慢的加减速的状况、以及驾驶员有意使车辆进行缓慢的加减速的状况。同样，驾驶员使车辆急剧加减速那样的第二行驶状况包括车辆实际上正进行急剧的加减速的状况、车辆将要开始进行急剧的加减速的状况、以及驾驶员有意使车辆进行急剧的加减速的状况。在一例中，第一行驶状况相当于由驾驶员进行的每规定时间的加速器开度的变化量为规定范围内那样的状况，第二行驶状况相当于由驾驶员进行的每规定时间的加速器开度的变化量为规定值以上(上述的规定范围的上限值以上)那样的状况。
在本发明中，优选的是声音控制部在由行驶状况推断部推断为第一行驶状况的情况下，与未由行驶状况推断部推断为第一以及第二行驶状况的情况相比，在合成音的声压中，在合成音的频率范围内增大高频率带的声音的声压所占的比例。
根据如此构成的本发明，在第一行驶状况下，能够使驾驶员听到在人的听觉特性中灵敏度较高的高频音。其结果，驾驶员容易通过来自车辆用声音生成装置的声音的高度变化，来识别旋转动力源的状态及车辆的运转状态的微小变化，能够进行更准确的加速器操作。
在本发明中，优选的是声音控制部在由行驶状况推断部推断为第一行驶状况的情况下、以及未由行驶状况推断部推断为第一以及第二行驶状况的情况下，将合成音的声压设为相同。
根据如此构成的本发明，能够抑制在第一行驶状况下由高频音引起的刺耳感，并且能够抑制产生由第一行驶状况与其他行驶状况(例如使车辆以大致固定速度行驶那样的行驶状况)切换时的合成音的声压变化引起的不适感。
在本发明中，优选的是声音控制部在由行驶状况推断部推断为第二行驶状况的情况下，与未由行驶状况推断部推断为第一以及第二行驶状况的情况相比，提高合成音的声压。
根据如此构成的本发明，在第二行驶状况下，能够通过声压使驾驶员感受到加速的力的强度。
在本发明中，优选的是声音控制部在转速小于规定值的低转速域中，在由行驶状况推断部推断为第二行驶状况的情况下，与未由行驶状况推断部推断为第一以及第二行驶状况的情况相比，在合成音的声压中，在合成音的频率范围内增大低频率带的声音的声压所占的比例。
根据如此构成的本发明，在第二行驶状况下，能够通过低频音使驾驶员感受到加速的力的强度。
在本发明中，优选的是声音控制部在转速为规定值以上的高转速域中，在由行驶状况推断部推断为第二行驶状况的情况下，与未由行驶状况推断部推断为第一以及第二行驶状况的情况相比，在合成音的声压中，在合成音的频率范围内增大高频率带的声音的声压所占的比例。
根据如此构成的本发明，在第二行驶状况下，在高转速域中增加由高频音引起的刺耳感，例如能够催促驾驶员进行换挡等
在本发明中，优选的是行驶状况推断部取得车辆的位置，并基于所取得的位置的变化，对第一行驶状况以及第二行驶状况中的至少某一个进行推断。
根据如此构成的本发明，能够基于车辆的位置的变化来判断行驶路的形态(例如弯道、上坡下坡较多的道路等)，从而推断与该行驶路的形态相应的行驶状况。
在本发明中，优选的是行驶状况推断部取得车辆的周边的道路信息，并基于所取得的道路信息，对第一行驶状况以及第二行驶状况中的至少某一个进行推断。
根据如此构成的本发明，能够基于道路信息所含的各种信息(例如道路种类、道路的高度、曲率等)来判断行驶路的形态，从而适当地推断与该行驶路的形态相应的行驶状况。
在本发明中，优选的是行驶状况推断部取得与车辆的加速器踏板的操作量对应的加速器开度，并基于所取得的加速器开度的变化，对第一行驶状况以及第二行驶状况中的至少某一个进行推断。
根据如此构成的本发明，能够适当地推断与驾驶员进行的加速器操作相应的行驶状况。
发明效果
根据本发明的车辆用声音生成装置，能够输出驾驶员能够进行适合于车辆的行驶状况的准确的加速器操作的声音。
附图说明
图1是本发明的实施方式的车辆用声音生成装置的说明图。
图2是本发明的实施方式的车辆用声音生成装置的构成图。
图3是本发明的实施方式的频率映射图。
图4是本发明的实施方式的第一声压映射图。
图5是本发明的实施方式的第二声压映射图。
图6是本发明的实施方式的第三声压映射图。
图7是表示本发明的实施方式的声音生成处理的流程图。
附图标记说明
1 车辆用声音生成装置
2 车辆
3 电动机
10 声音控制装置
12 声音控制部
13 行驶状况推断部
14 存储部
20 扬声器(声音输出部)
31 马达转速传感器
34 加速器开度传感器
35 定位装置
36 导航装置
M1 第一声压映射图
M2 第二声压映射图
M3 第三声压映射图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的车辆用声音生成装置进行说明。
＜车辆用声音生成装置的构成＞
首先，参照图1以及图2，对本发明的实施方式的车辆用声音生成装置的构成进行说明。图1是本发明的实施方式的车辆用声音生成装置的说明图，图2是本发明的实施方式的车辆用声音生成装置的构成图。
如图1以及图2所示，本实施方式的车辆用声音生成装置1具备搭载于车辆2的声音控制装置10、对车厢内的驾驶员输出规定的声音的扬声器20、以及检测各种信息的各种传感器组30。
车辆2是具备作为旋转动力源的电动机3的电动车辆(EV)。由于车辆2不具备内燃机(汽油发动机、柴油发动机等)，因此在行驶中不产生所谓的发动机声。电动机3虽然产生工作声，但马达工作声与发动机声相比较小。因此，车内的驾驶员几乎不能识别马达工作声。在本实施方式中，构成为车辆用声音生成装置1产生与电动机3的工作状况相应的声音，以便驾驶员能够掌握包括电动机3的车辆2的动力总成的工作状况。
声音控制装置10包含电路而构成，是基于公知的计算机的控制器。声音控制装置10具备作为执行程序的中央运算处理装置(Central Processing Unit：CPU)的一个以上的处理器、例如由RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)构成并存储各种程序以及数据库的存储器(存储部14)、以及进行电信号的输入输出的数据输入输出装置等。
在存储部14的数据库存储有第一、第二、第三声压映射图M1、M2、M3等。声音控制装置10经由车内通信线路，与其他车载装置能够进行通信地连接。声音控制装置10构成为基于来自传感器组30的各种信息，由处理器执行程序，由此对扬声器20输出包含声音信息(频率、声压等)的声音信号Ss。此时，声音控制装置10的处理器如后述那样作为声音控制部12以及行驶状况推断部13发挥功能。
扬声器20是具备放大器(amplifier)的声音输出部。扬声器20从声音控制装置10接收声音信号Ss，以规定的放大率放大声音信号Ss，并输出基于声音信号Ss的合成音SC。另外，扬声器20也可以不设于车厢内，只要驾驶员能够识别扬声器20产生的合成音SC即可。
传感器组30包括检测电动机3的马达转速的马达转速传感器31、检测电动机3的马达扭矩的马达扭矩传感器32、检测车辆2的车速的车速传感器33、以及检测与车辆2的加速器踏板的操作量对应的加速器开度的加速器开度传感器34。这些传感器31、32、33、34通过车内通信线路向声音控制装置10发送与检测到的信息对应的信号S31、S32、S33、S34。另外，不限于由马达扭矩传感器32检测马达扭矩，在其他例中，也可以是车辆2内的ECU基于加速器开度等计算马达扭矩(相当于要求马达扭矩)。
而且，传感器组30包括定位装置35以及导航装置36。定位装置35包括GPS接收机、陀螺仪传感器等，并求出车辆2的位置(当前位置)，通过车内通信线路向声音控制装置10发送与该车辆2的位置对应的信号S35。在导航装置36内部储存有地图信息，通过车内通信线路将与该地图信息对应的信号S36向声音控制装置10发送。此外，导航装置36也向定位装置35发送与地图信息对应的信号S36。另外，地图信息具有道路信息等，在该道路信息中包含道路种类(高速公路、普通公路、弯道等)、公路出入口(IC)的信息、公路交汇口(JCT)的信息、道路的高度、道路的曲率等。
例如定位装置35使用全球导航卫星***(GNSS：Global Navigation SatelliteSystem)、航位推算以及利用Wi-Fi等的路车间通信中的至少一个以上，来计算车辆2的xyz坐标。此外，定位装置35也可以基于从导航装置36取得的地图信息进行地图匹配，来计算车辆2在地图上的位置。另外，不限于使用在导航装置36内储存的地图信息，在其他例中，也可以在声音控制装置10内储存地图信息，并使用该地图信息。在另一其他例中，也可以将地图信息储存于规定的服务器装置内，并从该服务器装置取得地图信息。
在本实施方式中，声音控制装置10的声音控制部12设定与马达转速相应的多个频率、以及分别适用于该多个频率的声压，并生成表示合成音的合成音信号Ss，该合成音包含分别适用了该设定的声压的多个频率的声音。此外，声音控制装置10的行驶状况推断部13基于由定位装置35取得的车辆2的位置、由导航装置36取得的地图信息(特别是道路信息)以及由加速器开度传感器34检测出的加速器开度中的至少一个以上，对驾驶员使车辆2缓慢地加减速那样的第一行驶状况以及驾驶员使车辆2与第一行驶状况相比急剧加减速那样的第二行驶状况进行推断。
特别是，在本实施方式中，声音控制部12基于如上述那样由行驶状况推断部13推断出的行驶状况，改变分别适用于多个频率的声压的大小。具体而言，声音控制部12在由行驶状况推断部13推断为第一或者第二行驶状况的情况下、以及未由行驶状况推断部13推断为第一以及第二行驶状况的情况下(该情况下的行驶状况相当于几乎以固定速度行驶的行驶状况，以下称作“稳定行驶状况”)，改变分别适用于多个频率的声压的大小。更详细地说，声音控制部12使用在存储部14中存储的第一、第二、第三声压映射图M1、M2、M3(预先制作并存储)，在推断为稳定行驶状况的情况下，通过第一声压映射图M1设定声压，在推断为第一行驶状况的情况下，通过第二声压映射图M2设定声压，在推断为第二行驶状况的情况下，通过第三声压映射图M3设定声压。
＜行驶状况＞
接下来，具体地说明在本发明的实施方式中使用的行驶状况。
第一行驶状况是车辆2进行缓慢的加减速那样的行驶状况。具体而言，第一行驶状况相当于车辆2在曲率、高度等发生变化的道路上行驶时，需要驾驶员进行准确的加速器操作以尽可能减小在车辆2产生的加加速度(跃度、急动度)那样的行驶状况。作为第一行驶状况，例如可列举出车辆2在弯道上行驶那样的状况、在上坡下坡较多的路上需将车速保持固定的状况等。在这样的第一行驶状况下，例如进行20～50％左右的加速器操作，换句话说是每规定时间的加速器开度的变化量为20～50％左右。在该例中，在驾驶员想要在短时间内获得较弱扭矩的情况下，在小于1秒期间进行20～50％左右的加速器操作，在想要在几秒～几十秒期间使扭矩缓慢变化的情况下，在1秒以上期间进行20～50％左右的加速器操作。
第二行驶状况是车辆2进行急剧的加减速那样的行驶状况。具体而言，第二行驶状况相当于需要在车辆2产生较大的加减速度的行驶状况。作为第二行驶状况，例如可列举在高速公路的出入口、交汇口等中，车辆2汇入干线那样的状况、或车辆2从干线脱离那样的状况等。在这样的第二行驶状况下，例如进行50％以上的加速器操作，换句话说是每规定时间的加速器开度的变化量为50％以上。在该例中，在驾驶员想要在短时间获得较大的扭矩的情况下，在小于1秒期间进行50％以上的加速器操作，在想要在几秒期间使扭矩大幅变化的情况下，在1～3秒期间进行50％以上的加速器操作，在想要十几秒内获得较大的扭矩的情况下，在3秒以上期间进行50％以上的加速器操作。
稳定行驶状况是驾驶员使车辆2以大致固定速度行驶那样的行驶状况。例如在稳定行驶状况下，每规定时间的加速器开度的变化量小于20％。在该例中，驾驶员在小于1秒期间进行小于20％的微小加速器操作，或为了使车辆不受行驶阻力等影响以固定车速行驶(换句话说是为了进行所谓的负载调节)，而在1秒以上期间进行小于20％的加速器操作。
＜声音生成处理＞
接下来，参照图3～图6，对本发明的实施方式的车辆用声音生成装置1的声音生成处理进行说明。图3表示本发明的实施方式的频率映射图，图4表示本发明的实施方式的第一声压映射图M1，图5表示本发明的实施方式的第二声压映射图M2，图6表示本发明的实施方式的第三声压映射图M3。
在声音生成处理中，首先，声音控制装置10的声音控制部12参照图3的频率映射图，设定与马达转速相应的多个频率。声音控制部12将马达转速作为主频(基本频率)，生成多个n阶频率的正弦波。在本实施方式中，列举设定4阶、6阶以及8阶这三个频率，换句话说是设定4阶频率、6阶频率以及8阶频率的例子(其意为在之后的处理中，生成将4阶频率的声音、6阶频率的声音以及8阶频率的声音合成后的合成音SC)。另外，不限于使用4阶、6阶以及8阶这三个频率，也可以使用与之不同的阶次的频率，此外，也可以使用小于三个或者四个以上的频率(以下相同)。
在图3的频率映射图中，对于4阶、6阶以及8阶各自的阶次，规定了与马达转速相应地应当设定的频率。在该频率映射图中，从相同的马达转速来看，阶次越大，则应当设定的频率越高。此外，从相同的阶次来看，马达转速越高，则应当设定的频率越高。声音控制部12参照这样的频率映射图，根据由马达转速传感器31取得的当前的马达转速，设定4阶、6阶以及8阶各自的频率。例如声音控制部12在当前的马达转速为3000rpm的情况下，将4阶频率、6阶频率以及8阶频率分别设定为200Hz、300Hz、400Hz。另外，在图3中，对于各阶次，仅示出了与六个马达转速对应的频率，但实际上频率映射图规定了对于更多(无数)的马达转速应当设定的频率。
接着，声音控制装置10的声音控制部12在声音生成处理中，设定适用于如上述那样设定的4阶频率、6阶频率以及8阶频率各自的声音的声压，并生成表示合成音的合成音信号Ss，该合成音包含分别适用了上述那样设定的声压的4阶频率、6阶频率以及8阶频率的声音。基本上，声音控制部12与频率同样地根据马达转速设定声压。特别是，在本实施方式中，声音控制部12使用与由声音控制装置10的行驶状况推断部13推断出的行驶状况(稳定行驶状况、第一行驶状况以及第二行驶状况中的某一个)相应的、不同的第一、第二、第三声压映射图M1、M2、M3，来设定声压。更详细地说，声音控制部12在推断为稳定行驶状况的情况下，使用第一声压映射图M1来设定声压，在推断为第一行驶状况的情况下，使用第二声压映射图M2来设定声压，在推断为第二行驶状况的情况下，使用第三声压映射图M3来设定声压。
首先，参照图4，对在稳定行驶状况下适用的第一声压映射图M1进行说明。图4的图表(A)示出通过曲线表示的第一声压映射图M1，图4的图表(B)示出通过表格表示的第一声压映射图M1。在图4的图表(A)中，曲线G11、G12、G13分别表示对4阶频率、6阶频率、8阶频率的声音应当设定的声压，曲线G14表示该4阶频率、6阶频率、8阶频率的声压的合计值(合计声压)，换言之表示合成音SC的声压。
如图4的图表(A)以及(B)所示，在第一声压映射图M1中，分别对于4阶频率、6阶频率、8阶频率的声音，规定了根据马达转速应当设定的声压。基本上关于4阶频率、6阶频率、8阶频率的全部声音，马达转速越高，则应当设定的声压越高。由此，马达转速越高，当然则合计声压也越高。特别是，在第一声压映射图M1中，马达转速越高，则在合计声压中低频率带(4阶频率)的声压所占的比例越大。
接下来，参照图5，对在第一行驶状况(车辆2进行缓慢的加减速那样的行驶状况)中适用的第二声压映射图M2进行说明。图5的图表(A)示出通过曲线表示的第二声压映射图M2，图5的图表(B)示出通过表格表示的第二声压映射图M2。在图5的图表(A)中，曲线G21、G22、G23分别表示对4阶频率、6阶频率、8阶频率的声音应当设定的声压，曲线G24表示该4阶频率、6阶频率、8阶频率的声压的合计值(合计声压)。
这里，关于第二声压映射图M2，省略与上述第一声压映射图M1相同的特性的说明，仅对与第一声压映射图M1不同的特性进行说明。如图5的图表(A)以及(B)所示，在第二声压映射图M2中，与第一声压映射图M1相比(参照图4)，从相同的马达转速来看时，在合计声压中高频率带(6阶或者8阶频率)的声压所占的比例变大。特别是，在相对较高的转速域中，该趋势变得显著。这里，作为人的听觉特性，具有对于相对较高的频率的声音，灵敏度较高这一特性(根据等响度曲线等)。因此，如上述那样若在合计声压中增大高频率带的声压所占的比例，则驾驶员容易通过来自车辆用声音生成装置1的声音的高度的变化，识别电动机3的状态(转速等)、车辆2的运转状态(车速等)的微小变化，其结果，能够进行精细的加速器操作。
此外，在第二声压映射图M2中，即使与第一声压映射图M1相比，在合计声压中增大高频率带的声压所占的比例，合计声压的大小本身也与第一声压映射图M1相同(参照图4以及图5)。即，从相同的马达转速来看时，在第一声压映射图M1与第二声压映射图M2中合计声压相同。通过这样设置，抑制了适用第二声压映射图M2时由高频音(高音)引起的刺耳感，此外，抑制了在适用的映射图在第一声压映射图M1与第二声压映射图M2之间切换时，由合计声压的变化产生的不适感。
接下来，参照图6，对在第二行驶状况(车辆2进行急剧的加减速那样的行驶状况)中适用的第三声压映射图M3进行说明。图6的图表(A)示出通过曲线表示的第三声压映射图M3，图6的图表(B)示出通过表格表示的第三声压映射图M3。在图6的图表(A)中，曲线G31、G32、G33分别表示对4阶频率、6阶频率、8阶频率的声音应当设定的声压，曲线G34表示该4阶频率、6阶频率、8阶频率的声压的合计值(合计声压)。
这里关于第三声压映射图M3，省略与上述第一声压映射图M1相同的特性的说明，仅对与第一声压映射图M1不同的特性进行说明。图6的图表(A)以及(B)所示的第三声压映射图M3以与电动机3的扭矩曲线(电动机3中的马达扭矩相对于马达转速的特性)匹配的方式，规定了与马达转速相应的声压。此外，在第三声压映射图M3中，从相同的马达转速来看，与第一声压映射图M1相比(参照图4)，合计声压整体变高。通过这样设置，能够通过声压感受加速的力的强度。另外，上述那样的第三声压映射图M3中的合计声压的上升，在与扭矩曲线的峰值对应的马达转速中结束，换句话说是在与该峰值对应的马达转速以上的区域中，合计声压大致固定。
此外，第三声压映射图M3在马达转速小于规定值的低转速域中，从相同的马达转速来看时，与第一声压映射图M1相比，在合计声压中低频率带(4阶频率)的声压所占的比例变大(参照图4以及图6)。通过这样设置，能够通过低频音(低音)感受到加速的力的强度。另一方面，第三声压映射图M3在马达转速为规定值以上的高转速域中(例如与扭矩曲线的峰值对应的马达转速附近)，从相同的马达转速来看时，与第一声压映射图M1相比，在合计声压中高频率带(8阶频率)的声压所占的比例变大(参照图4以及图6)。通过这样设置，增加由高频音(高音)引起的刺耳感，例如催促驾驶员进行换挡等。这里，在第三声压映射图M3中，在与扭矩曲线的峰值对应的马达转速以上的区域中，既可以在合计声压中增加高频率带的声压所占的比例、或者也可以在合计声压中使高频率带的声压所占的比例大致固定。
另外，在其他例中，也可以将第一、第二、第三声压映射图M1、M2、M3分别分为按照阶次而不同的映射图。举出一例，也可以将第一声压映射图M1分为分别规定了4阶频率、6阶频率以及8阶频率的声压的单独的映射图。
接下来，参照图7对本发明的实施方式的声音生成处理的流程进行说明。图7是表示本发明的实施方式的声音生成处理的流程图。另外，该声音生成处理由车辆用声音生成装置1(主要是声音控制装置10以及扬声器20)以规定的周期反复执行。
首先，在步骤S10中，声音控制装置10从传感器组30取得各种信息。具体而言，声音控制装置10取得由马达转速传感器31检测出的马达转速、由马达扭矩传感器32检测出的马达扭矩、由车速传感器33检测出的车速、由加速器开度传感器34检测出的加速器开度、由定位装置35求出的车辆2的位置、以及存储于导航装置36的地图信息。
接着，在步骤S11中，声音控制装置10(详细而言是声音控制部12)将马达转速作为主频(基本频率)，生成4阶、6阶以及8阶频率的正弦波。具体而言，声音控制部12参照在声音控制装置10的存储部14中存储的频率映射图(图3)，分别对4阶、6阶以及8阶的正弦波，设定与在步骤S10中取得的当前的马达转速对应的频率。
接着，在步骤S12中，声音控制装置10(详细而言是行驶状况推断部13)基于在步骤S10中取得的车辆2的位置(xyz坐标、地图上的位置)、地图信息(特别是道路信息)以及加速器开度中的至少一个以上，来推断车辆2的行驶状况。具体而言，行驶状况推断部13通过以下例示那样的方法，来推断稳定行驶状况、第一行驶状况以及第二行驶状况。另外，以下例示的方法能够适当组合来实施。
在一例中，行驶状况推断部13基于车辆2的位置的变化，推断车辆2的行驶状况。在该例中，行驶状况推断部13在车辆2的位置的变化的轨迹从直线远离的情况下，判断为车辆2在弯道上行驶，推断车辆2的行驶状况为第一行驶状况。此外，行驶状况推断部13在车辆2的高度位置(上述z坐标)频繁变化的情况下，判断为车辆2在上坡下坡较多的路上行驶，推断车辆2的行驶状况为第一行驶状况。
在其他例中，行驶状况推断部13基于车辆2的周边的道路信息，来推断车辆2的行驶状况。在该例中，行驶状况推断部13在车辆2的周边的道路信息所含的道路种类表示弯道的情况下，推断车辆2的行驶状况为第一行驶状况。此外，行驶状况推断部13在车辆2的周边的道路信息所含的道路的高度或者曲率频繁变化的情况下，判断为车辆2在反复上下或者左右移动的道路上行驶，推断车辆2的行驶状况为第一行驶状况。此外，行驶状况推断部13在车辆2的周边的道路信息包含出入口、交汇口的信息的情况下(或者道路种类表示出入口、交汇口的情况下)，判断为车辆2向高速公路的干线汇入或者从干线脱离，推断车辆2的行驶状况为第二行驶状况。
在另外的其他例中，行驶状况推断部13基于加速器开度的变化，来推断车辆2的行驶状况。在该例中，行驶状况推断部13在每规定时间的加速器开度的变化量小于20％的情况下，推断车辆2的行驶状况为稳定行驶状况，在每规定时间的加速器开度的变化量为20～50％左右的情况下，推断车辆2的行驶状况为第一行驶状况，在每规定时间的加速器开度的变化量为50％以上的情况下，推断车辆2的行驶状况为第二行驶状况。
另外，在上述中，示出了通过“％”规定加速器开度的例子。该加速器开度以全闭0％以及全开100％为基准进行了规定。在其他例中，也可以使用通过角度规定的加速器开度。在另外的其他例中，也可以使用通过长度规定的加速器开度。在该情况下，使用加速器踏板的远端部分的移动距离即可。
接着，在步骤S13中，声音控制装置10(详细而言是声音控制部12)判定在步骤S12中是否推断为第一行驶状况。其结果，在推断为第一行驶状况的情况下(步骤S13：是)，声音控制部12前进至步骤S15。在步骤S15中，声音控制部12参照在声音控制装置10的存储部14中存储的第一行驶状况用的第二声压映射图M2(图5)，根据当前的马达转速，设定分别适用于在步骤S11中设定的4阶频率、6阶频率以及8阶频率的声压。
另一方面，在未推断为第一行驶状况的情况下(步骤S13：否)，声音控制部12前进至步骤S14，判定在步骤S12中是否推断为第二行驶状况。其结果，在推断为第二行驶状况的情况下(步骤S14：是)，声音控制部12前进至步骤S16。在步骤S16中，声音控制部12参照在声音控制装置10的存储部14中存储的第二行驶状况用的第三声压映射图M3(图6)，根据当前的马达转速，设定分别适用于在步骤S11中设定的4阶频率、6阶频率以及8阶频率的声压。
另一方面，在未推断为第二行驶状况的情况下(步骤S14：否)，声音控制部12前进至步骤S17。在这种情况下，相当于车辆2的行驶状况为稳定行驶状况的情况。在步骤S17中，声音控制部12参照在声音控制装置10的存储部14中存储的稳定行驶状况用的第一声压映射图M1(图4)，根据当前的马达转速，设定分别适用于在步骤S11中设定的4阶频率、6阶频率以及8阶频率的声压。
接着，若在上述的步骤S15、S16、S17中设定了各频率的声压，则在步骤S18中，声音控制装置10(详细而言是声音控制部12)生成合成音信号Ss，该合成音信号Ss表示具有所设定的声压的合成音SC，并将该合成音信号Ss向扬声器20输出。然后，在步骤S19中，扬声器20接收合成音信号Ss并输出合成音SC。
另外，也可以分别在步骤S15、S16、S17中，声音控制部12还考虑在步骤S10中取得的马达扭矩，来设定分别适用于4阶频率、6阶频率以及8阶频率的声音的声压。具体而言，声音控制部12对如上述那样基于第一、第二、第三声压映射图M1、M2、M3中的某一个、根据马达转速设定的声压进行下述校正，即马达扭矩越大，则越使该声压上升。
此外，行驶状况推断部13能够通过上述例示的方法以外的方法，推断车辆2的行驶状况。在一例中也可以是，行驶状况推断部13在加速器开度为规定值以上且转向灯(方向指示器)点亮的情况下，判断为车辆2进行用于超过在先车辆的加速，推断车辆2的行驶状况为第二行驶状况。在另外的其他例中也可以是，行驶状况推断部13在供给用于驱动电动机3的电力的电池的SOC(State of Charge：荷电状态)小于规定量的情况下，或者与电池的SOC相应的车辆2的剩余行驶距离(续航距离)小于规定值(例如50km)的情况下，判断为驾驶员使车辆2以低功耗运转，推断车辆2的行驶状况为第一行驶状况。另外，剩余行驶距离基于电池的SOC以及车辆2的功耗信息等计算即可。
＜作用以及效果＞
接下来，对本发明的实施方式的车辆用声音生成装置1的作用以及效果进行说明。
在本实施方式的车辆用声音生成装置1中，声音控制装置10的行驶状况推断部13对驾驶员使车辆2缓慢加减速那样的第一行驶状况以及驾驶员使车辆2与第一行驶状况相比急剧加减速那样的第二行驶状况进行推断，声音控制装置10的声音控制部12在推断为第一或者第二行驶状况的情况下、和未推断为第一以及第二行驶状况的情况下(换句话说是推断为稳定行驶状况的情况下)，改变分别适用于形成合成音的多个频率的声压的大小。由此，能够根据行驶状况，使驾驶员听到对感知有帮助的声音。其结果，驾驶员基于从车辆用声音生成装置1输出的声音，掌握电动机3的状态(转速等)、车辆2的运转状态(车速等)，从而能够进行适合车辆2的行驶状况的准确的加速器操作。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的声音控制部12在推断为第一行驶状况的情况下，与推断为稳定行驶状况的情况相比，在合计声压中增大高频率带的声音的声压所占的比例。由此，在第一行驶状况下，能够使驾驶员听到在人的听觉特性中灵敏度较高的高频音。其结果，驾驶员容易通过来自车辆用声音生成装置1的声音的高度变化，来识别电动机3的状态及车辆2的运转状态的微小变化，能够进行精细的加速器操作。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的声音控制部12在推断为第一行驶状况的情况下与推断为稳定行驶状况的情况下，使合计声压相同。由此，能够抑制在第一行驶状况下由高频音引起的刺耳感，并且能够抑制产生由第一行驶状况与稳定行驶状况切换时的声压的变化引起的不适感。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的声音控制部12在推断为第二行驶状况的情况下，与推断为稳定行驶状况的情况下相比，提高合计声压。由此，在第二行驶状况下，能够通过声压使驾驶员感受到加速的力的强度。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的声音控制部12在马达转速小于规定值的低转速域中，在推断为第二行驶状况的情况下，与推断为稳定行驶状况的情况下相比，在合计声压中增大低频率带的声音的声压所占的比例。由此，在第二行驶状况的低转速域中，能够通过低频音使驾驶员感受到加速的力的强度。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的声音控制部12在马达转速为规定值以上的高转速域中推断为第二行驶状况的情况下，与推断为稳定行驶状况的情况下相比，在合计声压中增大高频率带的声音的声压所占的比例。由此，在第二行驶状况下，增加由高频音引起的刺耳感，例如能够催促驾驶员进行换挡等。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的行驶状况推断部13基于车辆2的位置的变化，来推断第一行驶状况以及第二行驶状况。由此，能够基于车辆2的位置的变化来判断行驶路的形态，从而推断与该行驶路的形态相应的行驶状况。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的行驶状况推断部13基于车辆2的周边的道路信息，来推断第一行驶状况以及第二行驶状况。由此，能够基于道路信息所含的各种信息(例如道路种类、道路的高度、曲率等)来判断行驶路的形态，从而推断与该行驶路的形态相应的行驶状况。
此外，在本实施方式中，声音控制装置10的行驶状况推断部13基于加速器开度的变化，来推断第一行驶状况以及第二行驶状况。由此，能够推断与驾驶员进行的加速器操作相应的行驶状况。
＜变形例＞
在上述的实施方式中，根据由声音控制装置10的行驶状况推断部13推断出的行驶状况，自动地切换适用的声压映射图，但在其他例中，也可以通过驾驶员进行的开关操作，手动切换适用的声压映射图。在另外的其他例中，也可以通过驾驶员的语音指示，切换适用的声压映射图。
在上述的实施方式中，声音控制装置10的行驶状况推断部13对第一行驶状况以及第二行驶状况双方进行了推断，但在其他例中，也可以仅对第一行驶状况以及第二行驶状况的某一方进行推断。在该例中，声音控制装置10的声音控制部12仅使用第一行驶状况用的第二声压映射图M2以及第二行驶状况用的第三声压映射图M3中的某一方即可。
在上述的实施方式中，车辆2为电动车辆(EV)，不具备内燃机，但在其他例中，车辆2也可以是具备内燃机与电动机的一方或者双方作为旋转动力源的车辆。在车辆2仅具备内燃机的变形例中，除了发动机工作声之外，通过由车辆用声音生成装置1产生的声音，驾驶员能够更明确地掌握车辆状态以及车辆状态的变化。此外，在该变形例中，为了决定合成音SC的频率以及声压，能够使用内燃机的转速(发动机转速)。而且，在车辆2具备内燃机与电动机双方的另一变形例中，为了决定合成音SC的频率以及声压，能够使用电动机以及内燃机的一方或者双方的转速。

Claims (6)

1.一种车辆用声音生成装置，搭载于使用包含电动机以及/或者发动机的旋转动力源而行驶的车辆上，其特征在于，具有：
声音控制部，设定与所述旋转动力源的转速相应的多个频率、以及分别适用于该多个频率的声压，并生成表示合成音的合成音信号，该合成音包含分别适用了该设定的声压的所述多个频率的声音；以及
声音输出部，基于所述声音控制部生成的合成音信号，输出所述合成音，
所述车辆用声音生成装置还具有行驶状况推断部，该行驶状况推断部对驾驶员使所述车辆缓慢地加减速那样的第一行驶状况、以及驾驶员使所述车辆与所述第一行驶状况相比急剧地加减速那样的第二行驶状况中的至少某一个状况进行推断，
所述声音控制部在由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况或者第二行驶状况的情况下、以及未由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况以及第二行驶状况的情况下，改变分别适用于所述多个频率的声压的大小，
所述行驶状况推断部取得所述车辆的位置，并基于所取得的所述位置的变化，对所述第一行驶状况以及所述第二行驶状况中的至少某一个状况进行推断，并且取得所述车辆的周边的道路信息，并基于所取得的所述道路信息，对所述第一行驶状况以及所述第二行驶状况中的至少某一个状况进行推断，
所述行驶状况推断部在所述车辆的高度位置频繁变化的情况下，推断为所述车辆的行驶状况为所述第一行驶状况，并且在所述车辆的位置的变化的轨迹从直线远离的情况下，推断为所述车辆的行驶状况为所述第一行驶状况，
所述声音控制部在由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况的情况下，与未由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况以及第二行驶状况的情况相比，在所述合成音的声压中，在所述合成音的频率范围内增大高频率带的声音的声压所占的比例。
2.如权利要求1所述的车辆用声音生成装置，其特征在于，
所述声音控制部在由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况的情况下、以及未由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况以及第二行驶状况的情况下，将所述合成音的声压设为相同。
3.如权利要求1或2所述的车辆用声音生成装置，其特征在于，
所述声音控制部在由所述行驶状况推断部推断为所述第二行驶状况的情况下，与未由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况以及第二行驶状况的情况下相比，提高所述合成音的声压。
4.如权利要求1或2所述的车辆用声音生成装置，其特征在于，
所述声音控制部在所述转速小于规定值的低转速域中，在由所述行驶状况推断部推断为所述第二行驶状况的情况下，与未由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况以及第二行驶状况的情况相比，在所述合成音的声压中，在所述合成音的频率范围内增大低频率带的声音的声压所占的比例。
5.如权利要求1或2所述的车辆用声音生成装置，其特征在于，
所述声音控制部在所述转速为规定值以上的高转速域中，在由所述行驶状况推断部推断为所述第二行驶状况的情况下，与未由所述行驶状况推断部推断为所述第一行驶状况以及第二行驶状况的情况相比，在所述合成音的声压中，在所述合成音的频率范围内增大高频率带的声音的声压所占的比例。
6.如权利要求1或2所述的车辆用声音生成装置，其特征在于，
所述行驶状况推断部取得与所述车辆的加速器踏板的操作量对应的加速器开度，并基于所取得的所述加速器开度的变化，对所述第一行驶状况以及所述第二行驶状况中的至少某一个状况进行推断。
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