JP6222578B2 - 車両用効果音発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用効果音発生装置に関し、特に知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとの差分に応じて複数のスピーカ手段の音圧特性を制御する車両用効果音発生装置に関する。

従来より、フロントウインドガラスを介した視覚情報が運転者の認識する情報の約９０％を占めることが知られている。そして、運転者は、視認対象物の移動を伴う視覚情報（オプティカルフロー）を知覚することにより、自己運動感覚を生起し、認知している。
オプティカルフローは、運転者にとって速度感覚や旋回感覚を認知する上で、有効な評価指標であることから、オプティカルフローの認知性を向上させることにより運転者の運転操作を適正化でき、運転技量の向上を図ることができる。

本出願人は、オプティカルフローの認知性向上を狙いとした特許出願を既に行っている。
特許文献１の車両の視界調整装置は、車両の進行方向を判定する進行方向判定部と、フロントウインドガラスの上端部の一部を底辺にすると共に底辺よりも下方に設定された頂部を有する視覚刺激表示領域に遮蔽部を表示可能な視覚刺激表示機構とを備え、車両の旋回状態が判定されたとき、運転者により認識されたオプティカルフローと視覚刺激表示領域の頂部を含む領域境界ラインとの鋭角側交差角度がオプティカルフローとフロントウインドガラスの上端部との鋭角側交差角度よりも大きくなるように遮蔽部を形成している。
これにより、フロントウインドガラスの上端側部分に発生するオプティカルフローの複次成分（ノイズ）を抑制し、運転者によるオプティカルフローの認知性を向上している。

ところで、運転者の運転操作量に応じた効果音を車室内スピーカを通して車室内に発生させる効果音発生装置（Active Engine Soundともいう）が知られている。
特許文献２の効果音発生装置は、エンジン回転数に対応した基本周波数を設定する基本周波数設定手段と、基本周波数の複数の高調波を决定する高調波决定手段と、エンジンの高調波強調ゲインを決定するゲイン決定手段とを備え、ゲイン決定手段がエンジン負荷を決定する回路を含み、エンジン負荷決定回路が、アクセルペダル位置決定回路、吸入空気量決定回路、負圧決定回路、エンジントルク決定回路の少なくとも１つを含むと共に高調波強調ゲインに基づいて高調波強調レベルを調節する構成を開示している。
これにより、運転者に走行臨場感を適切に体感させることができる。

特願２０１４−２１８０１６号 特表２０１４−５０７６７９号

運転者は、オプティカルフローを知覚することによって自己運動感覚を認知している。
しかし、オプティカルフローは、運転者がフロントウインドガラスを介して視覚的に認知する視覚情報であるため、雨天或いは夜間走行のように運転者の視界が悪化した走行環境下では著しく減少する。それ故、夜間走行等では、運転者は、オプティカルフローによる速度感覚が低下し、実際には高車速にも拘らず低い車速で走行していると錯覚する。
特に、視界が悪化した旋回走行時には、速度感覚の低下に加えて運転者の旋回感覚も低下することが考えられるため、運転者は適正な運転操作を確実に行うことができないことがある。

一般に、人の自己運動感覚は、同時並列的に入力された人間の五感情報、所謂視覚情報、聴覚情報、触覚情報等を統合して、脳内における一つの事象経験として知覚される。
そこで、本発明者は、車両走行時の自己運動感覚について検討した結果、外的要因によって減少したオプティカルフロー（視覚情報）を聴覚情報によって有効に補完することができることを知見した。

特許文献１の車両の視界調整装置は、運転者の視線を安定化させることができる。
しかし、特許文献１では、運転者の視界が外的要因によって悪化する状況については一切考慮されておらず、運転者の視界自体が悪化した走行環境下では、運転者が認知可能なオプティカルフローが減少するため、運転者の自己運動感覚も低下する虞がある。
特許文献２の効果音発生装置は、運転者の運転操作量と効果音との相関関係を前提とした制御であることから、運転者の自己運動感覚が低下するような走行環境であっても、運転者の運転操作に応じた効果音を発生させるに過ぎず、運転者の運転操作を適正な方向に誘導することは困難である。

本発明の目的は、運転者の運転操作を走行状態に応じて適正化できる車両用効果音発生装置等を提供することである。

請求項１の発明は、エンジン回転数に対応した効果音信号を生成する効果音信号生成手段を備えた車両用効果音発生装置において、車両の走行状態を判定する走行状態判定手段と、車両の旋回走行状態を介して運転者が視覚的に認識可能な知覚オプティカルフローを検出する知覚オプティカルフロー検出手段と、前記車両の旋回走行状態に基づき実際に発生していると推定される推定オプティカルフローを検出する推定オプティカルフロー検出手段と、前記知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとを比較する比較手段と、前記効果音信号を変換することにより効果音を車室内に発生可能なスピーカ手段と、前記スピーカ手段の音圧特性を調整可能な制御手段とを備え、前記制御手段が、車両旋回走行時、前記スピーカ手段の音圧特性を前記知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとの差分を解消する方向に制御することを特徴としている。

この車両用効果音発生装置では、制御手段がスピーカ手段の音圧特性を知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとの差分を解消する方向に制御するため、天候や照度のような視界を悪化させる外的要因により減少したオプティカルフローに生起された運転者の自己運動感覚を効果音（聴覚情報）によって補完することができ、運転者の運転操作を走行状態に応じて適正化することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記知覚オプティカルフローは、フロントウインドガラスの左右両側の検出領域を夫々介して左側知覚オプティカルフローと右側知覚オプティカルフローとの差分量に設定され、前記推定オプティカルフローは、前記知覚オプティカルフローを評価するための規範値に設定されたことを特徴としている。
この構成によれば、運転者の視認レベルに対応した左側知覚オプティカルフローと右側知覚オプティカルフローを用いて知覚オプティカルフローを検出でき、知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとの差分を正確に得ることができる。
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記スピーカ手段が運転者の左右両側に配設された複数のスピーカ手段からなり、前記制御手段が、旋回走行状態のとき、前記左側スピーカ手段と右側スピーカ手段との音圧特性を前記差分を解消する方向に制御することを特徴としている。
この構成によれば、運転者が実際のコーナ半径と車速に一致した旋回感覚を得ることができ、安定した運転操作を実践することができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記制御手段が、旋回方向側のスピーカ手段の音圧レベルを旋回方向に対して反対側のスピーカ手段の音圧レベルよりも大きくすることを特徴としている。
この構成によれば、運転者が実際のコーナ半径と車速に一致した旋回感覚を確実に得ることができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記制御手段が、前記推定オプティカルフローと、運転者が認識する旋回感覚と、前記左側スピーカ手段の音圧レベルと右側スピーカ手段の音圧レベルの差分との相関関係が設定されたマップを備えていることを特徴としている。
この構成によれば、制御処理の簡単化を図ることができる。

本発明の車両用効果音発生装置によれば、運転者の運転操作を走行状態に応じて適正化することができ、運転技量の向上を図ることができる。

実施例１に係る車両用効果音発生装置を搭載した車両の概略構成図である。 車両用効果音発生装置のブロック図である。 フロントウインドガラスの検出領域の説明図である。 振動音マップである。 直進整次成分マップである。 旋回整次成分マップである。 旋回半次成分マップである。 直進走行における評価用推定オプティカルフローマップである。 旋回走行における評価用推定オプティカルフローマップである。 速度感覚補正マップである。 旋回感覚補正マップである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両Ｖに適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１〜図１１に基づいて説明する。
効果音発生装置１は、車両Ｖの走行状態に応じたエンジンの効果音を発生させることにより、運転者の自己運動感覚を聴覚情報で補完するものである。
図１，図２に示すように、効果音発生装置１は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）２を備えている。このＥＣＵ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、イン側インタフェース、アウト側インタフェース等からなる電子制御ユニットである。
ＲＯＭには、種々のプログラムやデータが格納され、ＲＡＭには、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。ＲＯＭに記憶されているアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することにより各種演算処理を行っている。

図１，図２に示すように、ＥＣＵ２は、ＣＣＤカメラ３と、回転数センサ４と、アクセル開度センサ５と、舵角センサ６と、車速センサ７と、左右１対のスピーカ８ａ，８ｂと、ナビゲーションシステム９等に電気的に接続されている。
ＣＣＤカメラ３はインスツルメントパネル上端部分に配置され、運転者がフロントウインドガラスＷを通して視覚的に認識可能な車両Ｖの進行方向前方を動画として撮像している。図３に示すように、フロントウインドガラスＷの左右両下端側部分の検出領域において、運転者の視認レベルに対応した左側知覚オプティカルフローｆ１と右側知覚オプティカルフローｆ２とを夫々抽出するものである。尚、ＣＣＤカメラ３は、ＣＭＯＳカメラ等の画像センサであれば良く、ＣＣＤカメラに限られるものではない。

回転数センサ４は、車両Ｖのエンジン回転数を検出するセンサであり、アクセル開度センサ５は、運転者によって操作されたアクセル開度を検出するセンサであり、舵角センサ６は、運転者によって操作されたステアリングホイールの操舵角度を検出するセンサであり、車速センサ７は、車両Ｖの走行速度を検出するセンサである。これらセンサ４〜７は、各々の検出結果を微小サイクルでＥＣＵ２に出力している。
１対のスピーカ８ａ，８ｂは、運転者の左右両側の車室側壁部分に配設され、ＥＣＵ２から入力された効果音信号を変換することにより効果音を発生可能に構成されている。

ナビゲーションシステム９は、車両Ｖの経路案内を行うシステムである。
図２に示すように、ナビゲーションシステム９には、車両Ｖの現在位置を検出するためのＧＰＳ受信部１０が電気的に接続されている。ＧＰＳ受信部１０は、複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信することで車両Ｖの現在位置を検出する。また、ナビゲーションシステム９は、コーナ旋回半径Ｒ等を含む道路地図データを記憶した地図データベース９ａと、交通規則データを記憶した交通規則データベース（図示略）とを備えている。
ナビゲーションシステム９は、ＧＰＳ受信部１０による車両Ｖの現在位置データ、地図データベース９ａの道路地図データ及び交通規則データベースの交通規則データを利用して運転者に目的地までの経路案内を行う。
これにより、ナビゲーションシステム９は、車両Ｖの現在位置データ、道路地図データ、及び交通規則データをＥＣＵ２に出力する。

ＥＣＵ２は、走行状態判定部１１（走行状態判定手段）と、知覚オプティカルフロー検出部１２（知覚オプティカルフロー検出手段）と、推定オプティカルフロー検出部１３（推定オプティカルフロー検出手段）と、記憶部１４と、比較部１５（比較手段）と、効果音生成部１６等を備えている。
効果音生成部１６が、本発明の効果音信号発生手段と制御手段に相当している。

まず、走行状態判定部１１について説明する。
走行状態判定部１１は、エンジン回転数、アクセル開度、車速、舵角等の検出信号に基づき現在の車両Ｖの旋回走行状態と直進走行状態とを判定している。
旋回走行状態は、運転者が意識的にステアリングを切り込むときの操舵トルク、例えば２．０Ｎｍ、に対応した操舵角の検出によって旋回走行状態開始が判定され、ステアリングの中立状態（ニュートラル）の検出によって旋回走行状態終了が判定される。
旋回走行状態以外の走行状態は、加速、定速、減速を含む直進走行状態として判定されている。

次に、知覚オプティカルフロー検出部１２について説明する。
知覚オプティカルフロー検出部１２は、運転者がフロントウインドガラスＷを通して視覚的に認識可能な知覚オプティカルフロー（ＣＣＤカメラ３がフロントウインドガラスＷを通して撮像した対象物の移動）を左側知覚オプティカルフローｆ１と右側知覚オプティカルフローｆ２とをパラメータとして検出している。
左右各々の知覚オプティカルフローｆ１，ｆ２は、ＣＣＤカメラ３が撮像した車両Ｖ前方の動画像内の特定の対象物（特定画素）について一の基本拘束方程式を作成し、同様に特定画素近傍の近傍画素について別の拘束方程式を作成することで、未知変数の値を算出している。この勾配法については、公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。

知覚オプティカルフロー検出部１２は、知覚オプティカルフローｆ１，ｆ２の合計量となる知覚オプティカルフローＦ１と、知覚オプティカルフローｆ１，ｆ２の差分量となる知覚オプティカルフローＧ１とを次式を用いて検出している。
Ｆ１＝ｆ１＋ｆ２ …（１）
Ｇ１＝ｆ１−ｆ２ …（２）
尚、旋回走行状態の場合、Ｇ１が正の値になるように知覚オプティカルフローｆ１，ｆ２の検出領域を設定している。

次に、推定オプティカルフロー検出部１３について説明する。
推定オプティカルフロー検出部１３は、後述するマップＭ５，Ｍ６に基づいて、車両Ｖの走行状態において走行中に実際に発生すると推定される推定オプティカルフローＦ２，Ｇ２を検出している。
推定オプティカルフローＦ２は、良好な天候で且つ十分な照度が確保された見通しの良い走行環境において、運転者がフロントウインドガラスＷの左右両下端側部分を介して視覚的に認識すると推定されるオプティカルフローの合計量である。
推定オプティカルフローＧ２は、良好な天候で且つ十分な照度が確保された走行環境において、運転者が視覚的に認識すると推定されるフロントウインドガラスＷの左下端側部分のオプティカルフロー量とフロントウインドガラスＷの右下端側部分のオプティカルフロー量との差分に相当するオプティカルフロー量である。それ故、晴天の日中における直進走行状態のとき、推定オプティカルフローＧ２は、理論上、零になる。

次に、記憶部１４について説明する。
記憶部１４には、車両Ｖに搭載されたエンジンの発生音に適合するように予め設定された振動音マップＭ１と、直進整次成分マップＭ２と、旋回整次成分マップＭ３と、旋回半次成分マップＭ４と、直進走行における評価用推定オプティカルフローマップＭ５と、旋回走行における評価用推定オプティカルフローマップＭ６と、速度感覚補正マップＭ７と、旋回感覚補正マップＭ８とが格納されている。

図４に示すように、振動音マップＭ１には、所定のエンジン回転数に対応した基本周波数成分の基本波音の音源信号と、この基本波音の４，６，８倍の整数次周波数成分を備えた４，６，８次成分波（高調波）音の音源信号と、基本波音の３．５，５．５倍の半次周波数成分を備えた３．５，５．５次成分波音の音源信号とをエンジン回転数毎に備えている。

直進整次成分マップＭ２には、直進走行状態におけるアクセル開度に対応した４，６，８次成分波音の音圧レベル（ゲイン（％））が設定されている。
図５に示すように、４，６，８次成分波音のゲインａ１，ａ２は、アクセル開度ｐ１まで一定の低いゲインｇ１に抑えられ、その後、６，８次成分波音のゲインａ２が立ち上がり、僅かに遅れて４次成分波音のゲインａ１が６，８次成分波音のゲインａ２の増加傾向と略同じ増加傾向で立ち上がっている。ゲインａ１，ａ２は、アクセル開度ｐ５、ゲインｇ３の地点において合流し、比例関数状に増加すると共にアクセル開度ｐ６以上では一定ゲインｇ５に維持されている。
以下、マップＭ２〜Ｍ４では、ゲインにおいて、ｇ１＜ｇ２＜ｇ３＜ｇ４、アクセル開度において、ｐ１＜ｐ２＜ｐ３＜ｐ４＜ｐ５＜ｐ６の関係式が成り立つものとして説明する。

旋回整次成分マップＭ３には、旋回走行状態におけるアクセル開度に対応した４，６，８次成分波音のゲインｂ１，ｂ２が設定されている。
図６に示すように、４次成分波音のゲインｂ１は、比例関数状に増加し、アクセル開度ｐ２でゲインｇ４に達し、このアクセル開度ｐ２以上では緩やかに減少している。
６，８次成分波音のゲインｂ２は、アクセル開度ｐ３でゲインｇ２に達し、アクセル開度ｐ３からアクセル開度ｐ４の区間では略平坦状に推移し、アクセル開度ｐ４以上では増加する。ゲインｂ１，ｂ２は、アクセル開度ｐ５、ゲインｇ３の地点において合流し、比例関数状に増加すると共にアクセル開度ｐ６以上では一定ゲインｇ５に維持されている。

旋回半次成分マップＭ４には、旋回状態におけるアクセル開度に対する３．５，５．５次成分波音のゲインｃ１が設定されている。
図７に示すように、３．５，５．５次成分波音のゲインは、アクセル開度ｐ６までは比例関数状に増加し、アクセル開度ｐ６以上では、それまでのゲインｃ１の増加傾向よりも大きな増加傾向に設定されている。尚、アクセル開度ｐ６は、コーナの旋回半径毎に設定され、車両Ｖの走行安全性の観点から推奨される上限開度に設定されている。

図８に示すように、評価用推定オプティカルフローマップＭ５には、車両Ｖの実際の車速と推定オプティカルフローＦ２との相関関係が予め設定されている。
オプティカルフローは、視認対象物の移動を伴う視覚情報であるため、評価用推定オプティカルフローＦ２は、速度が高い程、増加する特性を備えている。

図９に示すように、評価用推定オプティカルフローマップＭ６には、車両Ｖの実際の車速と推定オプティカルフローＧ２との相関関係が予め設定されている。
コーナ旋回半径Ｒが小さい程、運転者が視認対象物の移動を認知できる時間が長いため、評価用推定オプティカルフローＧ２は、速度が高い程、また、コーナ旋回半径Ｒが小さい程、増加する特性を備えている。
これらマップＭ５，Ｍ６の特性は、予め実験等によって車両Ｖの性能や仕様に基づき設定されている。

図１０に示すように、速度感覚補正マップＭ７には、知覚オプティカルフローＦ１と推定オプティカルフローＦ２との差分ΔＦと、効果音の音圧補正量ΔＳ１との相関関係が予め設定されている。
図１１に示すように、旋回感覚補正マップＭ８には、推定オプティカルフローＧ２と、運転者が認知するであろう旋回感覚と、左右１対のスピーカ８ａ，８ｂにおける音圧差量Ｓ２との相関関係が予め設定されている。このマップＭ８は、原点を頂点とした略部分円錐状に形成され、マップＭ８上には推定オプティカルフローＧ２と音圧差量Ｓ２とを対応付けるための等高線状の対応線が設けられている。
これらマップＭ１０，Ｍ１１の特性は、予め実験等によって設定されている。

比較部１５は、式（１）によって求められた知覚オプティカルフローＦ１とマップＭ５から求められた推定オプティカルフローＦ２とを次式を用いて比較し、差分ΔＦを求めている。
ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ１ …（３）
この比較部１５は、式（２）によって求められた知覚オプティカルフローＧ１とマップＭ６から求められた推定オプティカルフローＧ２とを次式を用いて比較し、差分ΔＧを求めている。
ΔＧ＝Ｇ２−Ｇ１ …（４）
尚、コーナ旋回半径Ｒは、ナビゲーションシステム７の地図データベース９ａから読み出されている。

次に、効果音生成部１６について説明する。
効果音生成部１６は、基本的に、走行中のエンジン回転数に応じた基本波音（１次成分波音）に対して走行状態に応じた各々の次成分波音を付加した直線走行状態の基本効果音信号ＳＡと旋回走行状態の基本効果音信号ＳＢとを生成し、この基本効果音信号ＳＡ，ＳＢを各々の走行状態における運転者の視認状態に応じて補正した補正効果音信号Ｓａ，Ｓｂを生成している。
以下、旋回方向内側のスピーカをスピーカ８ａ、このスピーカ８ａに対応する補正効果音信号Ｓｂ１とし、旋回方向外側のスピーカをスピーカ８ｂ、このスピーカ８ｂに対応する補正効果音信号Ｓｂ２として説明する。

まず、基本効果音生成処理について説明する。
直進走行状態の際、マップＭ１の４次成分波音とゲインａ１とを乗算し、マップＭ１の６，８次成分波音とゲインａ２とを乗算して、補正した４，６，８次成分波音を作成し、これら補正した４，６，８次成分波音を基本波音に足し込むことで直進走行状態の基本効果音信号ＳＡを生成している。
旋回走行状態の際、マップＭ１の４次成分波音とゲインｂ１とを乗算し、マップＭ１の６，８次成分波音とゲインｂ２とを乗算して、補正した４，６，８次成分波音を作成し、これら補正した４，６，８次成分波音を基本波音に足し込んでいる。そして、マップＭ１の３．５，５．５次成分波音とゲインｃ１とを乗算して、補正した３．５，５．５次成分波音を作成し、これら補正した３．５，５．５次成分波音を４，６，８次成分波音が足し込まれた基本波音に足し込むことで旋回走行状態の基本効果音信号ＳＢを生成している。
尚、基本効果音信号ＳＢを生成するにあたり、音圧レベルが一定に維持されるように、３．５，５．５次成分波音の増加分に対応するように４，６，８次成分波音のゲインｂ１，ｂ２を減少させている。

次に、補正効果音生成処理について説明する。
知覚オプティカルフローＦ１，Ｇ１は、天候（雨天）や照度（夜間）のような運転者の視界を悪化させる外的要因により減少する特性を有している。
それ故、効果音生成部１６は、外的要因による知覚オプティカルフローＦ１，Ｇ１の減少に起因した運転者の速度感覚及び旋回感覚の減少を補完する方向に基本効果音信号ＳＡ，ＳＢを補正している。

直進走行状態で且つ式（３）による差分ΔＦが存在するとき、マップＭ７を用いて差分ΔＦに対応した音圧補正量ΔＳ１を設定し、次式に基づき基本効果音信号ＳＡの音圧レベルが音圧補正量ΔＳ１分増加するように補正効果音信号Ｓａを生成している。
Ｓａ＝ＳＡ×（１＋ΔＳ１／ＳＡ） …（５）
効果音生成部１６は、左右１対のスピーカ８ａ，８ｂに式（５）で求めた補正効果音信号Ｓａを夫々出力することにより直進走行状態の効果音を作成している。これにより、視覚情報であるオプティカルフローの減少分を聴覚情報である効果音の音圧レベル変更によって補完することができ、運転者に適正な速度感覚を付与している。

旋回走行状態で且つ式（４）による差分ΔＧが存在するとき、マップＭ８を用いて左右１対のスピーカ８ａ，８ｂにおける音圧差補正量ΔＳ２を設定し、次式に基づき旋回方向内側のスピーカ８ａと旋回方向外側のスピーカ８ｂとの音圧レベルに音圧差補正量ΔＳ２分差が生じるように補正効果音信号Ｓｂ１，Ｓｂ２を生成している。
Ｓｂ１＝ＳＢ×（１＋ΔＳ２／２ＳＢ）
Ｓｂ２＝ＳＢ×（１−ΔＳ２／２ＳＢ） …（６）
ここで、自己の進行方向に対して音像定位する感覚が生起されることから、旋回方向内側の音圧レベルが回方向外側の音圧レベルよりも大きくなるように設定している。

知覚オプティカルフローＧ１に対応するマップＭ８上の座標をＭａ、推定オプティカルフローＧ２に対応するマップＭ８上の座標をＭｂとしたとき、各々の座標Ｍａ，Ｍｂに夫々対応する音圧差量Ｓ２ａ，Ｓ２ｂをマップＭ８から読み出し、次式に基づき音圧差補正量ΔＳ２を抽出している。
ΔＳ２＝Ｓ２ｂ−Ｓ２ａ …（７）
ここで、座標Ｍａ，Ｍｂに夫々対応する旋回感覚座標の差が運転者が視覚情報によって得るべき旋回感覚の減少分に相当している。

効果音生成部１６は、旋回方向内側のスピーカ８ａに式（６）及び式（７）で求めた補正効果音信号Ｓｂ１を出力し、旋回方向外側のスピーカ８ｂに式（６）及び式（７）で求めた補正効果音信号Ｓｂ２を出力することにより旋回状態の効果音を作成している。
これにより、視覚情報であるオプティカルフローの減少分を聴覚情報である効果音の音圧レベル変更によって補完することができ、運転者に適正な旋回感覚を付与している。

次に、上記車両用効果音発生装置の作用、効果について説明する。
本効果音発生装置１によれば、効果音生成部１６がスピーカ８ａ，８ｂの音圧特性を知覚オプティカルフローＧ１と推定オプティカルフローＧ２との差分ΔＧを解消する方向に制御するため、天候や照度のような視界を悪化させる外的要因により減少したオプティカルフローＧ１に生起された運転者の自己運動感覚を効果音によって補完することができ、運転者の運転操作を走行状態に応じて適正化することができる。
更に、運転操作が適正化されるため、運転者は、わくわく感を感得でき、車両Ｖの運転を楽しむことができる。

スピーカ手段が運転者の左右両側に配設された１対のスピーカ８ａ，８ｂからなり、効果音生成部１６が、旋回走行状態のとき、左側スピーカ８ａと右側スピーカ８ｂとの音圧特性を差分ΔＧを解消する方向に制御するため、運転者が実際のコーナ旋回半径Ｒと車速に一致した旋回感覚を得ることができ、安定した運転操作を実践することができる。

効果音生成部１６が、旋回方向側のスピーカ８ａの音圧レベルを旋回方向に対して反対側のスピーカ８ｂの音圧レベルよりも大きくするため、運転者が実際のコーナ旋回半径Ｒと車速に一致した旋回感覚を確実に得ることができる。

効果音生成部１６が、推定オプティカルフローＧ２と、運転者が認識する旋回感覚と、左側スピーカ８ａの音圧レベルＳｂ１と右側スピーカ８ｂの音圧レベルＳｂ２の差分ΔＳ２との相関関係が設定されたマップＭ８を備えているため、制御処理の簡単化を図ることができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、１対のスピーカを左右両側の側壁部分に夫々配設した例を説明したが、運転者の左右両側に夫々対応するインスツルメントパネル部分に配設しても良い。また、運転者のヘッドレストの左右両端部分に配設することも可能である。
更に、聴覚的自己運動感覚は、後方からの音源が有効に作用するため、前側のスピーカに加えて運転者よりも後方に左右１対のスピーカを設けても良い。

２〕前記実施形態においては、基本効果音信号全体を一律に増加、減少させて補正効果音信号を生成した例を説明したが、所定の次成分波音のゲインを増加、減少させて知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとの差分を解消する補正効果音信号を生成しても良い。

３〕前記実施形態においては、旋回走行状態の音圧特性として、左右１対のスピーカの音圧レベルに差を設けた例を説明したが、運転者に効果音が到達する時間差を設けても良い。
具体的には、予め車速に応じたコーナ旋回半径毎の旋回方向内側の効果音発生タイミングと旋回方向外側の効果音発生タイミングとの時間差指標を設定しておき、オプティカルフロー減少分を補完するために必要な１対のスピーカから運転者への効果音の到達時間差を読み出す。旋回方向反対側のスピーカは、旋回方向側スピーカよりも所定時間差だけ遅れて効果音を発生する。これにより、左右のスピーカの音圧レベルを一定に維持しつつオプティカルフローの減少に伴う自己運動感覚の減少を補完することができる。

４〕前記実施形態においては、直進走行と旋回走行とでゲインマップを切換えた例を説明したが、共通マップによって制御しても良い。この場合、直進走行時は、速度感覚を補正するために補正効果音信号を生成し、旋回走行時は、速度感覚補正用に生成された補正効果音信号を基準として、旋回方向内側スピーカの音圧レベルを音圧差補正量に基づいて増加補正し、旋回方向外側スピーカの音圧レベルを音圧差補正量に基づいて減少補正する。
これにより、一層の制御の簡単化を図ることができる。

５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

Ｖ 車両
Ｆ１，Ｇ１ 知覚オプティカルフロー
Ｆ２，Ｇ２ 推定オプティカルフロー
ΔＧ 差分
１ 効果音発生装置
３ ＣＣＤカメラ
４ 回転数センサ
５ アクセル開度センサ
７ 車速センサ
８ａ，８ｂ スピーカ
１１ 走行状態判定部
１２ 知覚オプティカルフロー検出部
１３ 推定オプティカルフロー検出部
１５ 比較部
１６ 効果音生成部
Ｍ８ 旋回感覚補正マップ

Claims (5)

1. エンジン回転数に対応した効果音信号を生成する効果音信号生成手段を備えた車両用効果音発生装置において、
   車両の走行状態を判定する走行状態判定手段と、
   車両の旋回走行状態を介して運転者が視覚的に認識可能な知覚オプティカルフローを検出する知覚オプティカルフロー検出手段と、
   前記車両の旋回走行状態に基づき実際に発生していると推定される推定オプティカルフローを検出する推定オプティカルフロー検出手段と、
   前記知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとを比較する比較手段と、
   前記効果音信号を変換することにより効果音を車室内に発生可能なスピーカ手段と、
   前記スピーカ手段の音圧特性を調整可能な制御手段とを備え、
   前記制御手段が、車両旋回走行時、前記スピーカ手段の音圧特性を前記知覚オプティカルフローと推定オプティカルフローとの差分を解消する方向に制御することを特徴とする車両用効果音発生装置。
2. 前記知覚オプティカルフローは、フロントウインドガラスの左右両側の検出領域を夫々介して左側知覚オプティカルフローと右側知覚オプティカルフローとの差分量に設定され、
   前記推定オプティカルフローは、前記知覚オプティカルフローを評価するための規範値に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用効果音発生装置。
3. 前記スピーカ手段が運転者の左右両側に配設された複数のスピーカ手段からなり、
   前記制御手段が、旋回走行状態のとき、前記左側スピーカ手段と右側スピーカ手段との音圧特性を前記差分を解消する方向に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用効果音発生装置。
4. 前記制御手段が、旋回方向側のスピーカ手段の音圧レベルを旋回方向に対して反対側のスピーカ手段の音圧レベルよりも大きくすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用効果音発生装置。
5. 前記制御手段が、前記推定オプティカルフローと、運転者が認識する旋回感覚と、前記左側スピーカ手段の音圧レベルと右側スピーカ手段の音圧レベルの差分との相関関係が設定されたマップを備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用効果音発生装置。