特許第6153647号(P6153647)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6153647エコカーサウンドジェネレーター装置及びその制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6153647
(24)【登録日】2017年6月9日
(45)【発行日】2017年6月28日
(54)【発明の名称】エコカーサウンドジェネレーター装置及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
   B60Q 5/00 20060101AFI20170619BHJP
   G10K 15/04 20060101ALI20170619BHJP
   B60R 11/02 20060101ALI20170619BHJP
【FI】
   B60Q5/00 650A
   G10K15/04 302J
   B60R11/02 S
   B60Q5/00 620A
   B60Q5/00 660G
   B60Q5/00 660D
   B60Q5/00 660H
   B60Q5/00 660E
   B60Q5/00 660B
   B60Q5/00 650B
【請求項の数】7
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2016-130124(P2016-130124)
(22)【出願日】2016年6月30日
(65)【公開番号】特開2017-13787(P2017-13787A)
(43)【公開日】2017年1月19日
【審査請求日】2016年7月1日
(31)【優先権主張番号】10-2015-0093097
(32)【優先日】2015年6月30日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】510086475
【氏名又は名称】エルエス オートモーティブ コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100082418
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 朔生
(72)【発明者】
【氏名】クォン、テウ
【審査官】 鈴木 重幸
(56)【参考文献】
【文献】 特開2012−162227(JP,A)
【文献】 特開2013−052806(JP,A)
【文献】 特開2008−120283(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0214920(US,A1)
【文献】 特開2014−104953(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60Q 5/00− 7/02
G10K15/00−15/06
B60R21/00−21/38
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両作動状態を感知する車両状態感知部と;
車両作動状態に応じて出力されることができる多数個の作動音が音源データ形態で格納される音源格納部と;
前記音源格納部に格納された作動音のうちいずれか一つ以上を選択して出力される音源を調整再生する音源再生部と;
前記音源再生部によって調整再生される作動音を増幅させる音源増幅部と;
前記音源増幅部で増幅された増幅作動音を出力する音響出力部と;
前記車両状態感知部の感知信号の印可を受けて、印可を受けた感知信号に応じて前記作動音を調整変更する方式で各々異なるように再生されるように前記音源再生部を動作制御する制御部と;を含み、
前記車両状態感知部は、車両の速度を感知して、
前記制御部は、前記車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、前記音響出力部の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせることを特徴とする、
エコカーサウンドジェネレーター装置。
【請求項2】
車両作動状態を感知する車両状態感知部と;車両作動状態に応じて出力されることができる多数個の作動音が音源データ形態で格納される音源格納部と;前記音源格納部に格納された作動音のうちいずれか一つ以上を選択して出力される音源を調整再生する音源再生部と;前記音源再生部によって調整再生される作動音を増幅させる音源増幅部と;前記音源増幅部で増幅された増幅作動音を出力する音響出力部と;前記車両状態感知部の感知信号の印可を受けて、印可を受けた感知信号に応じて前記作動音を調整変更する方式で各々異なるように再生されるように前記音源再生部を動作制御する制御部と;を含み、前記車両状態感知部は、車両の速度を感知して、前記制御部は、前記車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、前記音響出力部の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせることを特徴とするエコカーサウンドジェネレーター装置を提供する提供ステップと;
前記制御部が車両状態感知部が感知した車両作動状態に応じてエコカーの作動サウンド発生可否を判断して、前記音源格納部に格納された音源から選択されるいずれか一つ以上の音源を音響出力部を介して作動音として出力する作動音実行ステップと;を含み、
前記作動音実行ステップは:前記車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、前記音響出力部の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせるフェードアウトステップを含むことを特徴とする、
エコカーサウンドジェネレーター装置制御方法。
【請求項3】
前記フェードアウトステップ(S60)は、前記車両の速度と事前設定されたフェードアウトモード判断速度を比較するフェードアウトモード判断ステップ(S61)と、前記フェードアウトモード判断ステップ(S61)で判断されたフェードアウトモードを実行するフェードアウトモード実行ステップ(S63)と、を含むことを特徴とする請求項2に記載のエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法。
【請求項4】
前記フェードアウトモード実行ステップ(S63)は、前記車両速度が事前設定フェードアウトモード判断の速度以下である場合、前記音響出力部の出力を車両の速度に応じて事前設定フェードアウト速度割合で減少させるフェードアウト速度モードを含むことを特徴とする請求項3に記載のエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法。
【請求項5】
前記フェードアウト速度モード(S65)は、事前設定ホールディング時間の間入力される車両速度を平均してフェードアウト車両速度を更新算出するフェードアウト車両速度算出ステップ(S651)と、前記フェードアウト車両速度に応じて事前設定フェードアウト速度割合で前記音響出力部の出力を減少させるフェードアウト速度出力調整ステップ(S653)と、を含むことを特徴とする請求項4に記載のエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法。
【請求項6】
前記フェードアウトモード実行ステップ(S63)は、前記車両速度が事前設定フェードアウトモード判断の速度以上である場合、前記音響出力部の出力を前記車両速度が事前設定の速度以上の範囲に進入した後、経過時間に応じて事前設定フェードアウト時間割合で減少させるフェードアウト時間モード(S67)を含むことを特徴とする請求項3に記載のエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法。
【請求項7】
前記フェードアウト時間モード(S67)は、前記車両速度が事前設定の速度以上の範囲に進入した後、経過時間を確認するタイムカウンティングステップ(S671)と、前記経過時間に応じて事前設定フェードアウト時間割合で前記音響出力部の出力を減少させるフェードアウト時間出力調整ステップ(S673)と、を含むことを特徴とする請求項6に記載のエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、環境に優しい車両、つまりエコカーサウンドジェネレーター装置及び制御方法に関する。より詳細には車両の様々な作動状態を感知して、感知された車両作動状態に応じて種々の作動音を再生したりまたは各々の再生方式で作動音を再生することで、車両作動状態により実際のエンジン音に近接する仮想音、すなわち作動音を生成出力して運転者及び歩行者に伝達することができ、これにより、歩行者の安全をさらに確保することができると共に、運転者に対して安全運行を誘導できるエコカーサウンドジェネレーター装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、エネルギー枯渇による代替輸送手段としてエコカーの開発が盛んに行われている。エコカーとしては、代表的にハイブリッド車(Hybrid Vehicle)、電気自動車(Electric Vehicle)、水素燃料電池自動車(Fuel Cell Electric Vehicle)などがあるが、これらのエコカーは、エンジンが作動する方式ではないので、従来の内燃機関車両とは異なり、走行時にエンジンの騒音などが発生しない。したがって、このようなエコカーについては周辺の歩行者保護のための法律の制定が準備中にあり、このような法律の制定と関連したエコカーの仮想作動サウンド発生システムの研究開発が必要とされている。
【0003】
つまり、ハイブリッド車、電気自動車、水素燃料電池自動車などのエコカーは、ガソリン車両とディーゼル車両から発生するエンジン特有の音が発生していないが、これにより、車両が歩行者に向かって接近または路地や屋内駐車場のような場所で歩行者が車両を認知できず、事故が発生するなど、車両の騒音が発生しないため運転者も車両の始動状態、あるいは車両の現在の状態について認知しにくい問題がある。
【0004】
それだけでなく、電気自動車や水素燃料電池自動車両のようにエネルギーを充電する必要があるシステムの車両では、充電器に接続して充電する場合、充電が開始されたか否か、または完了したか否かを分かりづらく、バッテリーの放電または燃料不足によるリスクについて運転者が認識することができる車両の情報が不足して、使用するには非常に不便な問題がある。
【0005】
これらの問題を解決するために、最近ではエコカーにおいて仮想のエンジン音を発生させる装置が開発されているが、現在開発されている仮想のエンジン音発生装置は、単に車両の走行に伴うエンジン類似音を発生させる程度であり、歩行者や運転手に様々な機能が提供できず、車両の現在の状態についての情報提供などが不足して、依然としてその技術レベルが低い。
【0006】
特に、従来のエンジン類似音の出力装置は一定の速度以上の場合、出力音を減少させるフェードアウト機能を実行するが、フェードアウト機能は車両の速度に単純比例したり車両の速度が一定速度を越えた後一定時間が経過すると一概に音響出力を遮断する方式(図1参照)を取っている。また、このような方式の場合、フェードアウト機能の速度範囲付近で頻繁な速度変化、すなわち道路の停滞などによって車両が走行と停車両の状態を繰り返す停滞状態時に仮想警告音の頻繁なオン/オフ状態発生によって歩行者、運転者乃至搭乗者に不快感乃至不安感を与える問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、従来技術の問題点を解決するために発明したものであり、本発明の目的は、車両の一定速度範囲付近での頻繁な加速と減速の発生でフェードアウト機能による不快感形成を防止するように時間及び車両の速度のいずれも考慮したフェードアウト機能を備えるエコカーサウンドジェネレーター装置及びその制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、車両作動状態を感知する車両状態感知部と、車両作動状態に応じて出力されることができる多数個の作動音が音源データ形態で格納される音源格納部と、前記音源格納部に格納された作動音のうちいずれか一つ以上を選択して出力される音源を調整再生する音源再生部と、前記音源再生部によって調整再生される作動音を増幅させる音源増幅部と、前記音源増幅部で増幅された増幅作動音を出力する音響出力部と、前記車両状態感知部の感知信号の印可を受けて、印可を受けた感知信号に応じて前記作動音を調整変更する方式で各々異なるように再生されるように前記音源再生部を動作制御する制御部と、を含み、前記車両状態感知部は、車両の速度を感知して、前記制御部は、前記車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、前記音響出力部の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせることを特徴とするエコカーサウンドジェネレーター装置を提供する。
【0009】
本発明の他の一面によると、本発明は、車両作動状態を感知する車両状態感知部と、車両作動状態に応じて出力されることができる多数個の作動音が音源データ形態で格納される音源格納部と、前記音源格納部に格納された作動音のうちいずれか一つ以上を選択して出力される音源を調整再生する音源再生部と、前記音源再生部によって調整再生される作動音を増幅させる音源増幅部と、前記音源増幅部で増幅された増幅作動音を出力する音響出力部と、前記車両状態感知部の感知信号の印可を受けて、印可を受けた感知信号に応じて前記作動音を調整変更する方式で各々異なるように再生されるように前記音源再生部を動作制御する制御部と、を含み、前記車両状態感知部は、車両の速度を感知して、前記制御部は、前記車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、前記音響出力部の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせることを特徴とするエコカーサウンドジェネレーター装置を提供する提供ステップと、前記制御部が車両状態感知部が感知した車両作動状態に応じてエコカーの作動サウンド発生可否を判断して、前記音源格納部に格納された音源から選択されるいずれか一つ以上の音源を音響出力部を介して作動音として出力する作動音実行ステップと、を含み、前記作動音実行ステップは、前記車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、前記音響出力部の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせるフェードアウトステップを含むことを特徴とするエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法を提供する。
【0010】
前記エコカーサウンドジェネレーター装置制御方法において、前記フェードアウトステップ(S60)は、前記車両の速度と事前設定されたフェードアウトモード判断速度を比較するフェードアウトモード判断ステップ(S61)と、前記フェードアウトモード判断ステップ(S61)で判断されたフェードアウトモードを実行するフェードアウトモード実行ステップ(S63)と、を含んでもよい
【0011】
前記エコカーサウンドジェネレーター装置制御方法において、前記フェードアウトモード実行ステップ(S63)は、前記車両速度が事前設定フェードアウトモード判断の速度以下である場合、前記音響出力部の出力を車両の速度に応じて事前設定フェードアウト速度割合で減少させるフェードアウト速度モードを含んでもよい。
【0012】
前記エコカーサウンドジェネレーター装置制御方法において、前記フェードアウト速度モード(S65)は、事前設定ホールディング時間の間入力される車両速度を平均してフェードアウト車両速度を更新算出するフェードアウト車両速度算出ステップ(S651)と、前記フェードアウト車両速度に応じて事前設定フェードアウト速度割合で前記音響出力部の出力を減少させるフェードアウト速度出力調整ステップ(S653)と、を含んでもよい。
【0013】
前記エコカーサウンドジェネレーター装置制御方法において、前記フェードアウトモード実行ステップ(S63)は、前記車両速度が事前設定フェードアウトモード判断の速度以上である場合、前記音響出力部の出力を前記車両速度が事前設定の速度以上の範囲に進入した後、経過時間に応じて事前設定フェードアウト時間割合で減少させるフェードアウト時間モード(S67)を含んでもよい。
【0014】
前記エコカーサウンドジェネレーター装置制御方法において、前記フェードアウト時間モード(S67)は、前記車両速度が事前設定の速度以上の範囲に進入した後、経過時間を確認するタイムカウンティングステップ(S671)と、前記経過時間に応じて事前設定フェードアウト時間割合で前記音響出力部の出力を減少させるフェードアウト時間出力調整ステップ(S673)と、を含んでもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によると、車両の様々な作動状態を感知して、感知された車両作動状態に応じて種々の作動音を再生したりまたは各々異なる再生方式で可変ピッチ乃至ミキシングを介して作動音を再生することによって、車両作動状態に応じてより生き生きとした作動音を運転者及び歩行者に伝達できて、これにより、歩行者の安全をより確保することができると共に、運転者に対して安全運行を誘導できる効果がある。
また、車両の速度及び一定速度範囲以上の速度進入経過時間を考慮してフェードアウト機能を実行することによって、フェードアウト機能の実現時頻繁な速度変化によって発生する不快感乃至不安感の発生を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】従来の警告音装置のフェードアウト機能時問題点を図示する線図。
図2】従来の警告音装置のフェードアウト機能時問題点を図示する線図。
図3】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置の概略的な構成図。
図4】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法のフローチャート。
図5】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法のフローチャート。
図6】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法のフローチャート。
図7】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法のフローチャート。
図8】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法のフローチャート。
図9】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置制御方法のフローチャート。
図10】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置のフェードアウト機能の作動状態及び過程を説明する線図。
図11】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置のフェードアウト機能の作動状態及び過程を説明する線図。
図12】本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置のフェードアウト機能の作動状態及び過程を説明する線図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態による光学分析用セルについて詳述する。先ず、各図面の構成要素に参照符号を附すに際して、同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面の上に表示されていてもできる限り同じ符号を附していることに留意されたい。また、本発明を説明するに当たって、関連する公知構成又は機能についての具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にする虞があると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【0018】
本一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置は、車両作動状態に応じて様々な作動音または再生方式を適用してより生き生きとして、安全な仮想作動サウンドを発生させて運転者及び歩行者に提供する装置であって、車両状態感知部100と、音源格納部500と、音源再生部600と、音響出力部800と、制御部400と、を含んで構成される。
【0019】
車両状態感知部100は、車両作動状態を感知するための構成で、これを介して感知された車両作動状態に応じて様々な作動音を発生させることができるため、車に対する様々な作動状態を感知するように構成されることが好ましい。
例えば、車両状態感知部100は、車両の始動ボタン110と、車両の動力生成手段である電気モーターの出力トルクを感知するトルクセンサー120、車両の変速機が備えられる場合、車両の変速機の変速レンジを感知して出力するインヒビタスイッチ130、運転者の車両の加速の可否を確認しようと加速ペダルの位置を感知出力する加速ペダル位置センサー140、運転者の制動ブレーキペダルの位置を確認しようとブレーキペダルの位置を感知出力するブレーキペダル位置センサー150と、車両の動力エネルギーの充電状態を感知するためのバッテリー感知センサー160と、車に別途の充電コネクター(図示せず)が備えられる場合、充電コネクターとの接続の可否を確認するための充電ケーブル接続感知部170を含むことができる。
場合により、車がハイブリッドカーである場合、すなわち、内燃機関としての車両のエンジンを含む場合、エンジンの作動状態、すなわち始動状態の可否を感知して、エンジンのエンジン回転速度を感知するクランクポジションセンサー(CPS)がさらに備えられてもよく、図示されなかったが車輪自体の回転速度を感知して車速を感知する別個の車速センサーをさらに備えてもよい。その他、車両の作動レディー(READY)状態、電気モーター作動スピード及び車両の走行速度などの様々な車両作動状態を感知するように構成されることができる。各々の作動状態は、各々別途のセンサー等を介して感知するように構成でき、ここで感知された各々の作動状態を通して車両の速度、加速度などが判断できて、これを利用して現在作動状態により適した形態の作動音を発生させることができる。
【0020】
音源格納部500は、車両作動状態に応じて出力されることができる種々の作動音を音源データ形式で格納する構成で、例えば、車両のエンジン始動音、エンジン始動時発生するエンジン始動音及び車両の走行時発生する走行音、特に車両の20〜30km/hの低速走行状態で発生するエンジンの軽加速走行音乃至エンジンの急加速時発生する急加速走行音及びブレーキの突然の作用による急制動時発生する急制動走行音といった作動音及び車両の充電開始状態を知らせる充電開始音乃至充電完了状態を知らせる充電完了音乃至充電必要時に充電ケーブルの未接続による充電ケーブル接続要求を知らせる充電警告音などといった別途の警告音のような音響サウンドと、音声案内メッセージ形態の音声サウンドなどが音源データ形態で格納されてもよい。
【0021】
音源再生部600は、制御部400により動作制御されて、音源格納部500に格納された作動音のうちいずれか一つを選択して様々な再生方式で再生するように構成される。例えば、作動音のボリュームを高めたり低くする方式で音源を再生したり、音源を自然に表現するためにボリュームが徐々に高まるフェードイン(fade in)方式またはボリュームが徐々に低くなるフェードアウト(fade out)方式で音源を再生することができる。
【0022】
また、車両状態感知部100により感知された加速ペダル位置、電気モーター作動スピード、電気モーター作動トルクなどに応じて出力音源の周波数を調節して再生してもよい。
【0023】
本実施形態で、音源再生部600は、音源ミキシング610とピッチ可変部620を備えるが、音源再生部の音源ミキシング610は、複数個の音源データをミキシングして作動音を出力することができて、ピッチ可変部620は、該当作動音のピッチを可変させて可聴周波数領域での1オクターブ以上のピッチ変化を通した音響の変化を認知可能にすることができる。
本実施形態で音源再生部600は、単にボリュームを変化させて作動音を出力させたり、ボリュームとピッチを同時に変化させて1オクターブ以上の周波数変化を通した認知向上をなす作動音を出力したり、音源ミキシング610を利用して音源のピッチとボリュームの変化がない100Hz〜300Hz範囲の基本低周波数音源を基本作動音として形成して、車両の速度に応じて周波数変化されて初期に発生された周波数領域よりも大きい周波数成分を持つ音源にボリュームが増加する音源を付加的作動音として選定してミキシング出力したり、一定車両速度を基準として領域を分割してピッチ及びボリュームと周波数変更範囲を異なるようにする音源を車両の速度に応じた作動音として選定しするが、複数個の音源の重なる区間では音源をフェードイン/フェードアウトする方式で二つの重なった音源間の自然な繋がりを可能にする。
また、急加速または急制動の音源出力方式で基本低周波数音源を基本作動音として形成して、急加速走行音の場合、周波数変更範囲を広くして強く加速している状態を示す音源をミキシングしたり、急制動走行音の場合、車両の速度が減少するにつれて高周波領域から低周波領域に移動しながらボリュームを同時に減らす音源を使用して車両の減速状態を表現可能にする。また、一定車両速度を越える急加速の場合、基本低周波数音源を基本作動音として形成するが、周波数変更範囲が広くて低周波数領域から高周波数領域に移動するにつれてボリュームが増加する音源を急加速走行音として使用して、作動音のピッチ及びボリュームの増加を通した一定の速度以上での急加速状態を歩行者乃至運転者に、認知可能とさせてもよい。
【0024】
音響出力部800は、音源再生部600により再生される作動音を出力する装置であって、図1に示したように作動音が歩行者に伝達されるように車両の外部に出力する外部出力部810と、作動音が運転者に伝達されるように車両の内部に出力する内部出力部820とで構成され得る。
このような外部出力部810と内部出力部820は、再生する作動音に応じてどちらか一つが選択されるか、全部選択されて作動音を出力するように制御部400によって動作制御され得る。外部出力部810は、車両のボンネットの内部に配置されるように取り付けられてもよく、車両の前方または側面に位置した歩行者または運転者に現在の車両作動状態に対する作動音を伝達して、内部出力部820は、車両の室内に別途取り付けられてもよく、作動音を車両の室内空間に伝達して運転者に現在の車両作動状態に対する作動音を伝達する。
【0025】
制御部400は車両状態感知部100により感知された様々な感知信号の印可を受けて、印可を受けた感知信号に応じて作動音の種類または再生方式が各々異なるように再生されるように音源再生部600を動作制御して、全体的なシステムの作動状態を全般的に制御する。この時、制御部400は、CAN通信部300を介して車両状態感知部100から感知信号の印可を受けるように構成される。
【0026】
図1に図示されたデータスイッチ部510は、制御部400と音源再生部600で音源格納部500に音源データを書き込み/読み取りあるいは削除する過程でデータ衝突を防止するために中間スイッチの役割を果たす。音源増幅部700は、音源再生部600で出力された音源の入力を受けて音響出力部800を介して運転者及び歩行者に音源を伝達するために音源再生部600で出力された音源のエネルギー成分よりも大きいエネルギー成分を作って外部に出力するように構成される。
【0027】
このような構成により、本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置は、車両の様々な作動状態を感知してこれにより、該当作動状態に適切な形態の作動音を様々な方式で出力することによって、歩行者に車両の状態を認識させて歩行者の安全を確保することができ、また、運転者に車両の現在の作動状態をより正確に認識させることができて、運転者の運転走行条件をより便利かつ安全に維持させることができる。
【0028】
一方、本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置は、図3に示したように別途の作動スイッチ(図示せず)がさらに取り付けられてもよく、作動スイッチ(図示せず)は使用者によって操作されてオン/オフ作動するように構成され得る。このような作動スイッチのオン/オフシーン信号に応じて、制御部400は、音源再生部600の作動状態がオン/オフされるように動作制御することができる。
【0029】
すなわち、作動スイッチを車両の室内に取り付けて使用者によってオン/オフ操作可能に構成することによって、使用者は、音源再生部600をオン/オフ作動させることができ、例えば、使用者が非常に静かな状態で運転を楽しもうとすると、車両作動状態に応じて発生する作動音が再生、出力されないように作動スイッチをオフ状態に操作することができる。
【0030】
以下では、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る作動サウンド発生装置の制御過程、すなわち作動過程を説明する。まず、本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置が提供される提供ステップ(S1)が実行されるが、重複した説明を避けるため、エコカーサウンドジェネレーター装置は前記と置き換える。
【0031】
その後、制御部は、初期化ステップを実行する制御信号を印可するが、初期化ステップ(S10)は、制御部400が音響出力部800の接続状態及び音源再生部600の作動状態を確認して、音源増幅部700の出力を事前設定基準値と比較して歪みの可否を診断する診断確認ステップ(S30)を含む。すなわち、診断確認ステップ(S30)は、音源格納部に格納されて音源再生部を介して最終的に音響出力部で音源を再生出力する過程上でエラーの発生の可否を確認して、車両の走行状態などにより所定の事前設定された音響が出力されないため発生可能な安全事故の可能性を未然に予防するために初期化ステップで音源再生部及び音源出力部などの正常作動状態を確認診断する。
本実施形態で診断確認ステップ(S30)は、車両の初期化ステップで実行される付属ステップとして記述されたが、場合により車両のOBD(On Board Diagnostic)ターミナルに車両診断装備(図示せず)が接続されるか否かを判断して、車両診断装備を介して音源の再生及び増幅出力が正常な状態を成すか否かを診断する過程が実行されてもよいなど様々な変形が可能で、場合により初期化ステップは排除された構成を取ってもよいなど様々な変形が可能である。
【0032】
一方、本発明の初期化ステップ(S10)が完了した後、制御部400は、車両状態感知部が感知した車両作動状態に応じてエコカーの作動音、すなわち作動サウンド発生必要の可否を判断して、音源格納部500に格納された音源のうちいずれか一つ以上で選択される音源を増幅させて音響出力部を介して作動音として出力する作動音実行ステップ(S40)を実施する。
【0033】
作動音実行ステップ(S40)は、作動音源再生部稼動ステップ(S41)と、エンジン始動音稼動ステップ(S42)と、走行音稼動ステップ(S45)、及び持続確認ステップ(S56)を含む。
【0034】
まず、作動音源再生部稼動ステップ(S41)は、制御部400が音源再生部600のオン状態に切換させるが、オン状態への切換えは、音源再生部600が作動音を出力するためにデータスイッチ部510を介して音源格納部500から格納されたエンジン始動音、様々な走行音といった音源を所定の制御信号によって伝達を受けて、実行準備待機状態を形成することを指し示す。
【0035】
その後、制御部400は、エンジン始動音稼動ステップ(S42)を実行するが、エンジン始動音稼動ステップ(S42)で車両状態感知部100のエンジン状態感知信号から車両の始動可否を判断して、エコカーの作動状態を知らせるための作動音に対する音源のうちエンジン始動音を利用して音響出力部を介して出力させる。
より詳細には、エンジン始動音稼動ステップ(S42)は、エンジン始動判断ステップ(S43)とエンジン始動音出力ステップ(S44)を含む。エンジン始動判断ステップ(S43)で制御部400は、エンジン状態感知信号から車両の始動可否を判断するが、エンジン状態感知信号は、始動ボタン110からの始動信号を利用してもよく、場合により車両状態感知部100のクランクポジションセンサーを利用してもよい。
【0036】
ステップS43でエンジン始動状態でないと判断される場合、制御部400は、所定の待機時間を置いて繰り返しエンジン状態感知信号を更新して車両の始動の可否を繰り返し感知判断するステップS43を実行する。一方、ステップS43で、車両の始動された状態であると判断されると、制御部400はステップS44を実行してエンジン始動音を出力する。すなわち、制御部400は、音源格納部500に格納された音源のうちエンジン始動音に該当する音源を音源再生部600で再生するようにして、再生した音源は、音源増幅部700及び音響出力部800を経て出力されるようにする。この時、エンジン始動音の出力は、外部出力部810で行われるが、場合により内部出力部820から出力されてもよく、外部出力部と内部出力部での出力音圧を異なるように形成してもよい。
【0037】
その後、制御部400は、エンジン始動音を出力してエンジン始動状態が形成された場合、走行音稼動ステップ(S45)を実行する。走行音稼動ステップ(S45)は、車両状態感知部100の車両の走行の速度信号から車両の走行可否を判断して音源格納部500に格納された作動音の音源のうち走行音に対応する音源を音源再生部600を介して再生してこれを音源増幅部700で増幅した後、音響出力部800を介して走行音が出力される。
走行音稼動ステップ(S45)は、走行状態判断ステップ(S46)と走行音出力ステップ(S47)を含むが、走行状態判断ステップ(S46)は、車両状態感知部100の電気モーターの作動スピード、電気モーターの作動トルク及び加速ペダル位置のうち少なくともいずれか一つにより車両の速度を感知することができるが、制御部400は、感知された車両の速度と格納部(410)に格納された事前設定データのうちの一つである走行判断のための事前設定速度を比較する。
【0038】
ステップS46で、車両の速度(V)が事前設定速度の範囲内、すなわち0より大きく事前設定の速度(Vs)より小さい範囲内にないと判断される場合、すなわち車が現在の停車状態にあると判断される場合、制御部400は、本実施形態のように一定の時間遅延を置いて車両の速度情報を更新して再判断をするか、または別途の車両の始動オフの可否を感知して始動終了の可否を確認するステップをさらに備えて、その後、車両の速度情報を更新して再判断する構成を取ってもよいなど様々な変形が可能である。
【0039】
車両の速度(V)が事前設定速度の範囲内、すなわち0より大きく事前設定の速度(Vs)より小さい場合、制御部400は、現在車が走行音を出力しなければならない走行状態と判断して、制御部400は、音源格納部500に格納された音源を音源再生部600に生成させて、音源増幅部700及び音響出力部800を介して出力させる走行音出力ステップ(S47)を実行する。走行音出力ステップ(S47)は、現在の車両の走行状態に応じて所定の作動音に該当する走行音の音源を利用して出力することによって、様々な走行環境に対する走行音の変化を通して歩行者乃至運転者に走行状態の直観的認知を可能にすることができる。
【0040】
すなわち、走行音出力ステップ(S47)は、車両の走行加速度確認ステップ(S471)と、加速走行状態判断ステップ(S473、S474)と、走行音出力実行ステップ(S475、S476、S477、S478)と、を含むが、走行加速度確認ステップ(S471)で制御部400は、車両状態感知部100の車両の状態情報を利用して車両の現在の走行加速度状態を確認する。車両の走行加速度は、車両状態感知部が別途に車両加速度センサーを備える場合、車両加速度センサーから車両の走行加速度を確認してもよく、車両の走行速度を利用して車両の加速度を導き出す方式を利用してもよいなど車両の走行加速度確認が可能な範囲で様々な構成が可能である。
【0041】
加速走行状態判断ステップ(S473、S474)は、車両状態感知部100の車両走行加速度信号と事前に設定された加速基準値を比較して、車両の加速走行可否を判断して、走行音出力実行ステップ(S475、S475、S477、S478)で加速走行状態判断ステップでの判断結果に応じて作動音のうち定加速走行音、急加速走行音、急制動走行音のうち一つを該当走行音に設定して該当走行音を生成出力する。
【0042】
加速走行状態判断ステップ(S473、S474)は、軽加速走行判断ステップ(S473)と急加速走行判断ステップ(S474)を含む。
【0043】
まず、走行加速度確認ステップ(S471)で確認された車両の加速度情報を利用して現在の車両の走行状態が、軽加速走行範囲に属するか否かを確認判断する軽加速走行判断ステップ(S473)を実行する。
軽加速走行判断ステップ(S473)で制御部400は、車両走行加速度信号が、事前設定基準値の範囲内に存在するか否かを判断して、これに該当する場合、現在の車両の走行状態が、定速走行状態を含む軽加速状態と判断する。この時、事前設定基準値は、格納部(410)に格納された事前設定値として本実施形態では第1事前設定加速度基準値(as0)と第2事前設定加速度基準値(as1)を含む。
【0044】
ここで、第1事前設定加速度基準値(as0)は、設計仕様に応じて0〜0より小さい値を持ってもよく、ここで0より小さい値を持つ場合、本実施形態で軽加速走行判断ステップであると命名はしたが、軽加速以外に軽減速走行判断を含むものと理解されてもよい。
【0045】
加速走行状態判断ステップ(S473、S474)は、急加速走行判断ステップ(S474)を含むが、急加速走行判断ステップ(S474)は、軽加速走行判断ステップ(S473)で制御部400が、車両走行加速度信号が事前設定基準値の範囲内に存在しないと判断した場合実行されるが、車両走行加速度信号が、前記事前設定加速基準値の範囲を越えるのか、より具体的に第2事前設定加速度基準値(as1)を越えるか否かを判断する。このステップで、制御部400が現在の車両の加速度が第2事前設定加速度基準値(as1)を越えると判断した場合、制御部400は、現在の車両の走行状態が急加速状態と判断し、一方第2事前設定加速度基準値(as1)を越えなかったと判断した場合、残った条件として急減速状態、すなわち現在の車両の加速度が第1事前設定加速度基準値(as0)以下であると判断して急激な減速状態になる急制動と判断する。
本実施形態で事前設定基準値を第1事前設定加速度基準値(as0)と第2事前設定加速度基準値(as1)の範囲に設定したが、場合により急制動を判断するための別途の事前設定基準値を設定して判断過程を細分化させてもよいなど設計仕様に応じて様々な構成が可能である。
【0046】
このような加速走行状態判断ステップでの判断結果に応じて、現在の車両の走行状態に対する判断が行われるが、判断設定された車両走行状態に応じた走行音を出力する走行音出力実行ステップ(S475、S476、S477、S478)を含む。走行音出力実行ステップ(S475、S476、S477、S478)は、軽加速走行音生成ステップ(S475)と、急加速走行音生成ステップ(S476)と、急制動走行音生成ステップ(S477)と、走行音実行ステップ(S478)と、を含むが、ステップS473で現在の車両の走行状態が軽加速状態であると判断された場合、制御部400は、音源格納部500で軽加速走行音に対応する音源を利用して、音源再生部600を介して生成する。同様に、ステップS474で急加速状態と判断したり急制動状態と判断した場合、制御部400は、音源格納部500で各々急加速走行音乃至急制動走行音に対応する音源を利用して音源再生部600を介して生成する(S476、S477)。
その後、制御部400は、各ステップS475、S476、S477で再生生成された音源を利用して音源増幅部700及び音響出力部800を介して外部乃至内部出力を実行して各状態に対応する走行音を出力する(S478)。
【0047】
このように本発明の走行音出力ステップ(S47)は、現在の車両の実際的な走行状態を判断して様々な音源を利用して走行状態に細かく対応される音源生成及び増幅、出力過程をなす。
【0048】
また、本発明の一実施形態で出力される走行音などは、ピッチ変化と共に様々な音源を組み合わせミクシンングしてなしてもよい。すなわち、本発明のエコカーサウンドジェネレーター装置の音源再生部600は、音源ミキシング610を含むが、音源ミキシング610は、音源格納部500に格納された様々な音源を組み合わせて、組み合わされた新しい音源を再生生成することによって、実際様々な環境で走行する車両の実際のエンジン音に近い走行音を生成して、実際的車両のエンジン音との異質感を最小化して運転者乃至歩行者の安全事故発生の可能性を顕著に減少させることもできる。
【0049】
本発明の音源再生部600は、複数個の音源を同時にミクシングして出力する方法を取ってもよく、走行状態、例えば走行速度に応じて対応する各々の走行音に対応する音源を順に出力する方法を取ってもよい。
【0050】
複数個の音源を同時ミキシング出力する場合、例えば実際の内燃機関であるエンジンの基本的な、主な周波数領域である100Hz〜300Hzの低周波数範囲の音に対応する速度の変化と無関係な低周波音源である音源B1をピッチとボリュームの変化なしに基本音源として出力して、これに加えて、速度変化に応じて初期発生周波数領域より緩やかに高まる周波数成分を備える音源を車両の速度が増加するにつれ音圧を増加させる方式でミキシング出力することで、実際出力される音響の場合、周波数及び音圧が緩やかに増加されて出力される音響を通して運転者乃至歩行者が、車が緩やかに増大する速度で走行していることを聴覚的に認知可能にする。
【0051】
一方、本発明の持続確認ステップ(S56)は、車両のエンジン始動音の出力乃至車両走行音の出力後実行されるが、現状態の確認を通して該当作動音の出力の可否を決定乃至調整することができる。すなわち、持続確認ステップ(S56)は、走行音稼動ステップ(S45)後、制御部は、車両状態感知部100の車両の走行の速度算出及びエンジン状態感知信号を更新して、車両作動状態を判断して、音響出力部800でエンジン始動音乃至走行音といった作動音の出力の断続の可否を判断実行するが、持続確認ステップ(S56)は、高速中止確認ステップ(S57)と出力状態確認ステップ(S58)を含む。
高速中止確認ステップ(S57)は、車両状態感知部100の車両の走行速度信号及びエンジン状態感知信号、すなわち始動持続の可否を判断するエンジン始動信号を更新して現在の車両作動状態を確認して、車両の高速走行の可否を判断して、走行音の中止の可否を判断実行する。すなわち、高速中止確認ステップ(S57)で車両の走行状態であり走行音を出力している場合、車が高速走行状態に移行する際に仮想走行音が不要であると判断してこれを中止することになるが、高速中止確認ステップ(S57)は、高速走行判断ステップ(S48)と走行音中止ステップ(S49)を含み、場合により軽加速走行状態判断ステップ(S50)をさらに含んでもよい。すなわち、制御部400は、現在の車両の速度を確認乃至更新して、現在の車両の速度を事前設定速度(Vs)と比較して、現在車両の速度が事前設定速度(Vs)を超えたか否かを確認判断する。仮に、ステップS48で超えたものと確認される場合、制御部400は現在の車が高速走行状態に移行したと判断して、走行音の出力が不要であると判断して走行音の出力を排除する走行音中止ステップ(S49)を実行する。このような事前設定速度(Vs)は、先述された場合と同じ値を備えてもよいが、車両の走行に伴う路面の騒音が車両のエンジン音を越える場合であれば、設計仕様により多様に調整されてもよい。
走行音中止ステップ(S49)後、軽加速走行状態判断ステップ(S50)を実行して、持続的に車両の速度を更新して車両の速度が事前設定の速度(Vs)以下の領域に到達したか否かを確認することによって、該当領域に到達時、走行音の出力する必要があると判断して再び該当の速度領域への進入時走行音を出力するように制御の流れを走行音出力ステップ(S47)に移行させる。
【0052】
一方、軽加速走行状態判断ステップ(S50)で現在の車両の速度が事前設定速度(Vs)以下の領域に進入しなかったと判断される場合、制御部400は、現在の車が高速走行状態を持続していると判断して、走行音を出力する必要がないと判断して、制御の流れをステップS49の前後に移行して軽加速走行状態判断ステップ(S50)を繰り返す。
【0053】
一方、本発明のエコカーサウンドジェネレーター装置及び制御方法は、走行音中止ステップ(S49)の実行時フェードアウト機能を実行するに当たり頻繁な速度変化による音の反復的な中断、持続の動作による不快感発生を防止する構造を取っている。すなわち、車両状態感知部は、エンジン回転数及び変速段の信号を介して、乃至は車両のホイールに配置される車速センサーからの信号を介して車両の速度を感知することができるが、本発明の制御部400は、車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、音響出力部800の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせる。
【0054】
すなわち、本発明の作動音実行ステップ(S40)は、フェードアウトステップ(S60)を含むが、フェードアウトステップ(S60、図7図9参照)は、走行音中止ステップ(S49)の実行後実行され得る。フェードアウトステップ(S60)は、車両状態感知部の車両速度信号に応じて事前設定速度範囲に到達した場合、音響出力部の出力を車両の速度と事前設定速度範囲到達後の経過時間の事前設定割合でフェードアウトさせる。
【0055】
フェードアウトステップ(S60)は、フェードアウトモード判断ステップ(S61)とフェードアウトモード実行ステップ(S63)を含むが、フェードアウトモード判断ステップ(S61)で車両の速度と事前設定されたフェードアウトモード判断速度が比較されて、フェードアウトモード実行ステップ(S63)でフェードアウトモード判断ステップ(S61)で判断されたフェードアウトモードが実行される。
【0056】
フェードアウトモード実行ステップ(S63)は、フェードアウト速度モード(S65)とフェードアウト時間モード(S67)を含む。フェードアウト速度モード(S65)で制御部400は、車両の速度が事前設定フェードアウトモード判断の速度以下であると判断した場合、音響出力部の出力を車両の速度に応じて事前設定フェードアウト速度割合で減少させる。
フェードアウト速度モード(S65)は、フェードアウト車両速度算出ステップ(S651)とフェードアウト速度出力調整ステップ(S653)を含むが、フェードアウト車両速度算出ステップ(S651)では、事前設定ホールディング時間の間入力される車両速度を平均してフェードアウト車両速度が更新算出されて、フェードアウト速度出力調整ステップ(S653)では、フェードアウト車両速度に応じて事前設定フェードアウト速度割合で音響出力部の出力が減少される。
【0057】
一方、フェードアウト時間モード(S67)では、車両の速度が事前設定フェードアウトモード判断の速度以上である場合、制御部400は、音響出力部の出力を車両の速度が事前設定の速度以上の範囲に進入した後、経過時間に応じて事前設定フェードアウト時間割合で減少させる。
【0058】
フェードアウト時間モード(S67)は、タイムカウンティングステップ(S671)とフェードアウト時間出力調整ステップ(S673)を含む。タイムカウンティングステップ(S671)で制御部400は、車両の速度が事前設定速度以上の範囲に進入した後、経過時間を確認するようにして、フェードアウト時間出力調整ステップ(S673)で制御部400は、経過時間に応じて事前設定フェードアウト時間割合で音響出力部の出力が減少される。
【0059】
図10図12には、本発明の一実施形態に係るエコカーサウンドジェネレーター装置及びこの制御方法の実行結果として、車両の速度対音響出力レベルの音響線図及び作動状態を説明する線図が図示される。
【0060】
図11(a)に示されたように、例えば走行音中止ステップを経て、すなわち、例えば30km/hの速度を越えた状態(図11(b))であり、車両の速度情報が10ms毎に入力されるとした時、本発明は、一定の時間間隔、すなわち事前設定ホールディング時間を置いて事前設定ホールディング時間内入力される車両の速度を平均してフェードアウト車両速度として更新算出して(S651、図11(c))、該当フェードアウト車両速度を利用して事前設定フェードアウト速度割合で音響出力部の出力を減少させる(S653)。
【0061】
すなわち、図12に例示された通り、事前設定ホールディング時間間隔の間、頻繁な速度変化が発生しても、事前設定ホールディング時間間隔の間、車両の速度を平均した値をフェードアウト車両速度として設定することで、実際の車両の速度の頻繁な変化によるヒステリシス区間発生を防止して強靱性を確保することができる。
【0062】
また、車両の速度がフェードアウトモード判断の速度(vs2)以上である場合、該当区間は、頻繁な速度変化が発生しても自己の車両の速度の20%以上の値の大きい変動幅が発生した場合のみ、フェードアウト機能に影響を及ぼす点で自己の車両の速度対比変化幅が小さい出発の速度区間での頻繁なフェードアウト機能のオン/オフ発生が防止され得る速度範囲と見なすことができるので、制御部400は、車両速度がフェードアウトモード判断の速度(vs2)以上であると、時間に応じた音響出力部の出力、すなわち音圧を減少させるフェードアウト時間モードを実行する。すなわち、車両の速度がフェードアウトモード判断の速度以上である場合、経過した時間をカウンティングして(S671)、経過時間に応じた事前設定フェードアウト時間割合で音響出力部の出力である音圧を減少させる構造を取ってもよい。本実施形態で、経過時間は2000msに設定したが、これは本発明の一例であり経過時間の大きさは、車種乃至環境により様々な変化が可能である。
【0063】
このように、車両の速度及び事前設定速度、すなわちフェードアウトモード判断の速度経過した後の経過時間を同時に考慮することによって、車両の速度の頻繁な変化による反復的フェードアウト現象の発生による歩行者乃至運転者などの搭乗客の不安乃至不快感発生を防止することができる。
【0064】
一方、持続確認ステップ(S56)は、高速中止確認ステップ(S57)以外出力状態確認ステップ(S58)を含むが、出力状態確認ステップ(S58)は、車両状態感知部1000の車両走行速度信号及びエンジン状態感知信号、すなわちエンジン始動信号を更新して現在の車両の稼動状態を確認して、車両の始動終了の可否を判断して、エンジン始動音または走行音の持続の可否を確認判断実行する。
出力状態確認ステップ(S58)は、車両停車確認ステップ(S51)と車両始動確認ステップ(S53)を含むが、制御部400は、車両停車確認ステップ(S51)で車両の速度を確認して現在の車両の走行の可否乃至停車両の可否を確認する。すなわち、高速中止確認ステップ(S57)の高速走行判断ステップ(S48)で車両の走行速度が高速走行状態でないと判断される場合、制御部400は、車両停車確認ステップ(S51)を実行するが、車両停車確認ステップ(S51)で車両が停車されたと判断されなかった場合、制御部400は、制御の流れをステップS48に移行して走行音を持続して高速走行判断ステップを繰り返す。一方、車が停車されたと判断される場合、車両始動確認ステップ(S53)を実行してエンジンの中断乃至車両の始動ボタンによる終了信号の発生の可否を確認して、車両のエンジン始動が持続されたと判断される場合、制御部400は、制御の流れをステップS44に移行してエンジン始動音を持続して車両の走行状態への切換えの可否を確認する。
【0065】
一方、ステップS53で車両の始動ボタンによる終了乃至エンジン始動オフと判断される場合、全体的なエコカー作動サウンド装置の制御を終了してもよく、場合により車両のキー取り出し確認ステップ(S55)がさらに備えられる場合、車両状態感知部から車両のキー取り出し信号、すなわち伝統的な車両のキーがキーホールから分離したりまたはスマートキーの場合、運転者がスマートキーを持って車両の外に一定距離以上越えて、車両の全体的状態が終了乃至車両盗難防止のための監視モードに切り換る場合、エコカー作動サウンド装置の終了の可否を確認する過程がさらに備えられてもよい。
【0066】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能である。
【0067】
本発明で開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、これらの実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【0068】
100 車両状態感知部
200 作動スイッチ
300 CAN通信部
400 制御部
500 音源格納部
510 データスイッチ部
600 音源再生部
700 音源増幅部
800 音響出力部
810 外部出力部
820 内部出力部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12