(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155833
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】車両用音生成装置
(51)【国際特許分類】
G10K 15/04 20060101AFI20221006BHJP
H04S 7/00 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
G10K15/04 303E
G10K15/04 302J
H04S7/00 310
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021059253
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100059959
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100168871
【弁理士】
【氏名又は名称】岩上 健
(72)【発明者】
【氏名】服部 之総
(72)【発明者】
【氏名】大槻 修平
(72)【発明者】
【氏名】山田 竜一
(72)【発明者】
【氏名】野村 貴俊
【テーマコード（参考）】
5D162
【Ｆターム（参考）】
5D162AA07
5D162CA06
5D162CA11
5D162CC04
5D162CD10
5D162CD34
5D162DA04
5D162EG03
(57)【要約】
【課題】車両に加わる力の変化をドライバが知覚することを助け、運転操作の精度を向上させる。
【解決手段】音を表す音信号を生成するとともに、音の定位を設定するように構成されたコントローラ１０（音制御部１１）と、コントローラ１０により定位が設定された音信号に応じた音を出力する左右のフロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂとを有し、コントローラ１０は、音の少なくとも一部の周波数成分（低周波数成分）の音像が、車両２のドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量（ピッチレート、トルク変化量、ロールレート、舵角速度等）に基づき音の定位を設定する。
【選択図】図５
【解決手段】音を表す音信号を生成するとともに、音の定位を設定するように構成されたコントローラ１０（音制御部１１）と、コントローラ１０により定位が設定された音信号に応じた音を出力する左右のフロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂとを有し、コントローラ１０は、音の少なくとも一部の周波数成分（低周波数成分）の音像が、車両２のドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量（ピッチレート、トルク変化量、ロールレート、舵角速度等）に基づき音の定位を設定する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載された車両用音生成装置であって、
音を表す音信号を生成するとともに、前記音の定位を設定するように構成された音制御部と、
前記音制御部により定位が設定された前記音信号に応じた音を出力する音出力部と、を有し、
前記音制御部は、前記音の少なくとも一部の周波数成分の音像が、前記車両のドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、前記運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき前記音の定位を設定する、ことを特徴とする車両用音生成装置。
音を表す音信号を生成するとともに、前記音の定位を設定するように構成された音制御部と、
前記音制御部により定位が設定された前記音信号に応じた音を出力する音出力部と、を有し、
前記音制御部は、前記音の少なくとも一部の周波数成分の音像が、前記車両のドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、前記運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき前記音の定位を設定する、ことを特徴とする車両用音生成装置。
【請求項2】
前記音制御部は、前記物理量の単位時間当たりの変化量が所定値以下のとき、前記音像の位置が前記ドライバに対して特定の方向に偏らないように、前記音の定位を設定する、請求項１に記載の車両用音生成装置。
【請求項3】
前記車両は、電動モータ及び／又はエンジンを含む回転動力源を用いて走行し、
前記音制御部は、複数の周波数を含む合成音信号を生成し、前記少なくとも一部の周波数成分以外の周波数成分の音像が、前記回転動力源の方向に位置するように、前記音の定位を設定する、請求項１又は２に記載の車両用音生成装置。
前記音制御部は、複数の周波数を含む合成音信号を生成し、前記少なくとも一部の周波数成分以外の周波数成分の音像が、前記回転動力源の方向に位置するように、前記音の定位を設定する、請求項１又は２に記載の車両用音生成装置。
【請求項4】
前記少なくとも一部の周波数成分は、前記少なくとも一部の周波数成分以外の周波数成分よりも低周波数である、請求項３に記載の車両用音生成装置。
【請求項5】
前記車両は、電動モータ及び／又はエンジンを含む回転動力源を用いて走行し、
前記運転操作に相関する物理量は、前記回転動力源の出力トルクを含み、
前記音制御部は、前記出力トルクの単位時間当たりの変化量に基づき、前記車両の前後方向における前記音の定位を設定する、
請求項１から４の何れか一項に記載の車両用音生成装置。
前記運転操作に相関する物理量は、前記回転動力源の出力トルクを含み、
前記音制御部は、前記出力トルクの単位時間当たりの変化量に基づき、前記車両の前後方向における前記音の定位を設定する、
請求項１から４の何れか一項に記載の車両用音生成装置。
【請求項6】
前記運転操作に相関する物理量は、前記車両の舵角を含み、
前記音制御部は、前記舵角の単位時間当たりの変化量に基づき、前記車両の左右方向における前記音の定位を設定する、
請求項１から５の何れか一項に記載の車両用音生成装置。
前記音制御部は、前記舵角の単位時間当たりの変化量に基づき、前記車両の左右方向における前記音の定位を設定する、
請求項１から５の何れか一項に記載の車両用音生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用音生成装置に係り、特に車両走行中に所定の音を出力する車両用音生成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車速等の車両の運転状態やアクセル開度等のドライバの運転操作に応じて、疑似的なエンジン音やモータ音をドライバに向けて出力する技術が知られている。（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。
【0003】
特許文献１に記載の車室内音場制御装置では、運転状態に応じて音場制御手段の信号処理を制御することにより、複数のスピーカからエンジン音が再生され、そのエンジン音の音場が運転状態に応じて制御される。これにより、運転状態を反映した生々しいエンジン音を車室内に生成するようにしている。
【0004】
また、特許文献２に記載の車両用能動型効果音発生装置では、アクセル開度の単位時間当たりの変化量又はアクセル開度自体に応じてリアスピーカから出力する効果音に遅延を与えることにより、吸気音と排気音の時間差を考慮した効果音を出力したり、音源の移動感を演出したりするなど、運転者によるアクセルペダルの操作状態を反映した効果音を演出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００７－１０８１０号公報
【特許文献2】特開２０１３－１６７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述した特許文献の技術は、単にエンジン音等の車両が元々発生させている音を再現するものに過ぎず、車両に加わる力の変化をドライバに知覚させることができなかった。
【0007】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、車両に加わる力の変化をドライバが知覚することを助け、運転操作の精度を向上させることができる車両用音生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明は、車両に搭載された車両用音生成装置であって、音を表す音信号を生成するとともに、音の定位を設定するように構成された音制御部と、音制御部により定位が設定された音信号に応じた音を出力する音出力部と、を有し、音制御部は、音の少なくとも一部の周波数成分の音像が、車両のドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき音の定位を設定することを特徴としている。
【0009】
このように構成された本発明によれば、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき、音の少なくとも一部の周波数成分の音像位置を、ドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に移動させる。これにより、運転操作に応じて車両の荷重移動が発生しているときに、この荷重移動を、音の音像位置の移動によりドライバに容易に知覚させることができる。即ち、車両に加わる力の変化をドライバが知覚することを助け、運転操作の精度を向上させることができる。
【0010】
また、本発明において好ましくは、音制御部は、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量が所定値以下のとき、音像の位置がドライバに対して特定の方向に偏らないように、音の定位を設定する。
このように構成された本発明によれば、例えばドライバがステアリングホイールやアクセルペダルを一定に保持しており、車両において特定の方向への荷重移動が発生していないか、発生していても十分小さいときには、音像位置がドライバに対して特定の方向に偏らないようにするので、荷重移動が発生したときの音像位置の移動を一層容易にドライバに知覚させることができ、音出力部から出力される音が車両の荷重移動に関わる音であることをドライバに認識させやすくできる。
このように構成された本発明によれば、例えばドライバがステアリングホイールやアクセルペダルを一定に保持しており、車両において特定の方向への荷重移動が発生していないか、発生していても十分小さいときには、音像位置がドライバに対して特定の方向に偏らないようにするので、荷重移動が発生したときの音像位置の移動を一層容易にドライバに知覚させることができ、音出力部から出力される音が車両の荷重移動に関わる音であることをドライバに認識させやすくできる。
【0011】
また、本発明において好ましくは、車両は、電動モータ及び／又はエンジンを含む回転動力源を用いて走行し、音制御部は、複数の周波数を含む合成音信号を生成し、少なくとも一部の周波数成分以外の周波数成分の音像が、回転動力源の方向に位置するように、音の定位を設定する。
このように構成された本発明によれば、回転動力源の状態を伝える音と、車両の荷重移動に関わる音とを、音の到来方向の変化によりドライバが容易に区別することができる。
このように構成された本発明によれば、回転動力源の状態を伝える音と、車両の荷重移動に関わる音とを、音の到来方向の変化によりドライバが容易に区別することができる。
【0012】
また、本発明において好ましくは、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき定位を設定する少なくとも一部の周波数成分は、少なくとも一部の周波数成分以外の周波数成分よりも低周波数である。
このように構成された本発明によれば、重みや力強さを感じさせる低音の音像位置を、接地荷重が増加している車輪の方向に移動させるので、車両の荷重が移動しているとドライバに一層容易に知覚させることができる。
このように構成された本発明によれば、重みや力強さを感じさせる低音の音像位置を、接地荷重が増加している車輪の方向に移動させるので、車両の荷重が移動しているとドライバに一層容易に知覚させることができる。
【0013】
また、本発明において好ましくは、車両は、電動モータ及び／又はエンジンを含む回転動力源を用いて走行し、運転操作に相関する物理量は、回転動力源の出力トルクを含み、音制御部は、出力トルクの単位時間当たりの変化量に基づき、車両の前後方向における音の定位を設定する。
このように構成された本発明によれば、車両の加速度やサスペンションストロークより先に変化する回転動力源の出力トルクを用いて制御を行うので、車両の前後方向の挙動変化が生じるより早く低音の音像位置の移動をドライバに知覚させることができ、ドライバが車両の前後方向の挙動変化を予測するのを助けることができる。
このように構成された本発明によれば、車両の加速度やサスペンションストロークより先に変化する回転動力源の出力トルクを用いて制御を行うので、車両の前後方向の挙動変化が生じるより早く低音の音像位置の移動をドライバに知覚させることができ、ドライバが車両の前後方向の挙動変化を予測するのを助けることができる。
【0014】
また、本発明において好ましくは、運転操作に相関する物理量は、車両の舵角を含み、音制御部は、舵角の単位時間当たりの変化量に基づき、車両の左右方向における音の定位を設定する。
このように構成された本発明によれば、車両の加速度やサスペンションストロークより先に変化する舵角を用いて制御を行うので、車両の左右方向の挙動変化が生じるより早く低音の音像位置の移動をドライバに知覚させることができ、ドライバが車両の左右方向の挙動変化を予測するのを助けることができる。
このように構成された本発明によれば、車両の加速度やサスペンションストロークより先に変化する舵角を用いて制御を行うので、車両の左右方向の挙動変化が生じるより早く低音の音像位置の移動をドライバに知覚させることができ、ドライバが車両の左右方向の挙動変化を予測するのを助けることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の車両用音生成装置によれば、車両に加わる力の変化をドライバが知覚することを助け、運転操作の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態の車両用音生成装置の説明図である。
【図2】本発明の実施形態の車両用音生成装置の構成図である。
【図3A】本発明の実施形態の車両用音生成装置による制御の基本概念の説明図である。
【図3B】本発明の実施形態の車両用音生成装置による制御の基本概念の説明図である。
【図4】本発明の第１実施形態の車両用音生成装置における音生成処理の流れの説明図である。
【図5】本発明の第１実施形態の音生成処理のフローチャートである。
【図6】本発明の実施形態のモータ回転数と音圧レベルとの関係を示す第１音圧レベル設定マップである。
【図7】本発明の実施形態のモータトルク値と音圧レベルとの関係を示す第２音圧レベル設定マップである。
【図8A】本発明の第１実施形態の音生成処理におけるイコライジング処理の一例を示すテーブルである。
【図8B】本発明の第１実施形態の音生成処理におけるイコライジング処理の他の例を示すテーブルである。
【図9】本発明の第２実施形態の車両用音生成装置における音生成処理の流れの説明図である。
【図10】本発明の第２実施形態の音生成処理のフローチャートである。
【図11】本発明の第２実施形態の前後方向の運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量と音圧レベルとの関係を示す第３音圧レベル設定マップである。
【図12】本発明の第２実施形態の左右方向の運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量と音圧レベルとの関係を示す第４音圧レベル設定マップである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照して本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明する。なお、特にこれらの実施形態を区別する必要が無い場合には単に「実施形態」といい、区別する場合には「第１実施形態」又は「第２実施形態」というものとする。
【0018】
【0019】
図１及び図２に示すように、本実施形態の車両用音生成装置１は、車両２に搭載されたコントローラ１０と、車室内の運転席の前方から運転席に向かって音を出力する左右のフロントスピーカ２０Ａと、運転席の後方から運転席に向かって音を出力する左右のリアスピーカ２０Ｂと、車両２の状態を検出する各種センサ群３０とを備えている。
【0020】
車両２は、電動モータやエンジン等を含む回転動力源を用いて走行する車両であり、本実施形態では、電動モータ３を備えた電動車両（ＥＶ）であるが、これに限らず、車両２は、内燃機関と電動モータの両方を備えたハイブリッド車であってもよく、内燃機関のみを備えた車両であってもよい。
【0021】
コントローラ１０は、プロセッサ、各種プログラムを記憶するメモリ（記憶部１２）、データ入出力装置等を備えたコンピュータ装置である。コントローラ１０は、車内通信回線を介して、他の車載装置と通信可能に接続されている。コントローラ１０は、センサ群３０からの車両情報に基づいて、プロセッサがプログラムを実行することにより、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂに対して、音信号を出力するように構成されている。その際、コントローラ１０のプロセッサは、以下に説明するように、音制御部１１として機能する。
【0022】
フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂは、増幅器（アンプ）を備えた音出力部である。フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂは、コントローラ１０から音信号を受け取り、音信号を所定の増幅率で増幅して、音信号に基づく音を出力する。なお、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂは、車室内に設けられていなくてもよく、ドライバに対してフロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂが発生する音の定位ができればよい。また、本実施形態では、フロントスピーカ２０Ａは左右一対のスピーカＦｒＬ、ＦｒＲを備え、リアスピーカ２０Ｂは左右一対のスピーカＲｒＬ、ＲｒＲを備えているが、それより多い数のスピーカを備えるようにしてもよい。
【0023】
センサ群３０は、電動モータ３の回転数を検出する回転数センサ３１と、電動モータ３を制御するＰＣＭ３２と、車両２の舵角（ステアリングホイールの操舵角や操舵輪の実舵角を含む）を検出する舵角センサ３３と、少なくとも車両２のピッチレート及びロールレートを検出するモーションセンサ３４（例えば３Ｄジャイロセンサ）とを含む。これらセンサ群３０は、車内通信回線を通して、検出した車両情報を示す信号を送信する。コントローラ１０は、車内通信回線を介して、センサ群３０から各種の車両情報信号を受け取ることができる。
【0024】
車両情報信号は、モータ回転数信号ＳR、モータトルク値信号ＳT、舵角信号ＳA、姿勢角信号ＳMを含む。コントローラ１０（プロセッサ）は、モータ回転数信号ＳRからモータ回転数Ｒを読み取り、モータトルク値信号ＳTからモータトルク値Ｔを読み取り、舵角信号ＳAから舵角速度ωｓを読み取り、姿勢角信号ＳMからピッチレートωｐ及びロールレートωｒを読み取る。モータトルク値Ｔは、電動モータ３への要求モータトルク値（又は、目標モータトルク値）である。なお、本実施形態では、反時計回りにステアリングホイールを操作しているときに舵角速度ωｓが正になるものとする。また、車両２が前方にピッチングしているときに、ピッチレートωｐが正になるものとする。また、車両２が右側にローリングしているときに、ロールレートωｒが正になるものとする。
【0025】
ＰＣＭ３２は、コントローラ１０と同様にプロセッサ、各種プログラムを記憶するメモリ，データ入出力装置等を備えたコンピュータ装置である。ＰＣＭ３２は、車内通信回線を介して、車速信号、アクセル開度信号、その他信号を受け取る。ＰＣＭ３２は、アクセル開度及び変速段等（又はアクセル開度及びその変化率（アクセルの踏み込み速さ）並びに変速段等）と目標加速度との関係を規定する加速度特性マップ（ＰＣＭ３２のメモリに記憶されている）を用いて、現在のアクセル開度等から、目標加速度を計算する。さらに、ＰＣＭ３２は、目標加速度を実現するための要求モータトルク値（又は、目標モータトルク値）を算出する。
【0026】
なお、本実施形態では、モータトルク値Ｔが、電動モータ３への要求モータトルク値であるが、これに限らず、電動モータ３が実際に出力している実モータトルク値であってもよい。しかしながら、実モータトルク値よりも要求モータトルク値を用いる方が、ドライバのアクセル操作に対して、より迅速に音出力をドライバに提供することができるので、運転の操作性の向上に対するより大きな貢献が期待できる。この点において、実モータトルク値よりも要求モータトルク値を用いる方が好ましい。
【0027】
また、本実施形態では、コントローラ１０は、ＰＣＭ３２からモータトルク値信号ＳTを受け取っているが、これに限らず、上述のようにコントローラ１０が、加速度特性マップ等を用いて、アクセル開度等からモータトルク値Ｔを計算してもよい。
【0028】
次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本実施形態の車両用音生成装置１による制御について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態の車両用音生成装置１による制御の基本概念の説明図である。これらの図３Ａ及び図３Ｂにおいて、楕円の位置及び範囲はドライバを基準とする音像位置を概念的に表している。また、点線の楕円は、音像位置や音圧レベルが変化したときの変化前の状態を表し、実線は変化後の状態を表している。更に、二重線の楕円は、実線の楕円に比べて音圧レベルが高いことを示している。
【0029】
車両２が停止状態あるいは一定の速度で走行している状態から加速を開始すると、慣性力が車両２の重心に作用することにより前輪の荷重が減少すると共に後輪の荷重が増大する。即ち、前輪から後輪への荷重移動が発生する。また、車両２が直進状態から旋回を開始すると、慣性力が車両２の重心に作用することにより旋回内輪の荷重が減少すると共に旋回外輪の荷重が増大する。これらの場合、ドライバは、車両２が加速や旋回を開始したこと自体は知覚できても、加速度の変化速度（加加速度あるいは躍度）や荷重の移動を体の平衡感覚だけで知覚するのは難しい。そこで、本実施形態では、車両用音生成装置１は、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力される音の音像定位を制御し、車両２の荷重移動に応じてドライバに対する音の到来方向を変化させることにより、車両に加わる力の変化をドライバが知覚することを助けるようにしている。
【0030】
具体的には、コントローラ１０は、複数の周波数の音の合成音を生成し、この合成音をドライバに対して左右のフロントスピーカ２０Ａ及び左右のリアスピーカ２０Ｂから出力させる。ドライバの運転操作に相関する物理量（例えば、車両２の前後方向に関する運転操作に相関する物理量は、ピッチ角、モータトルク値、前後加速度等を含み、左右方向に関する運転操作に相関する物理量は、ロール角、舵角、左右加速度等を含む）の単位時間当たりの変化量（例えば、車両２の前後方向については、ピッチレート、トルク変化量、前後加加速度等であり、左右方向については、ロールレート、舵角速度、左右加加速度等）が所定値以下であるとき、即ち車両２において特定の方向への荷重移動が発生していないか、発生していても十分小さいときには、コントローラ１０は、合成音のうち重みや力強さを感じさせる低周波数成分を、その音像位置がドライバに対して特定の方向に偏らないように（つまり重みや力強さを感じさせる低音がドライバの周囲から偏りなく聞こえるように）、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力させる。例えば、運転席のヘッドレストの前後左右における音圧レベルの差が４ｄＢ未満であれば、音像位置が偏っていないといえる。また、コントローラ１０は、合成音のうちの高周波数成分の音像位置が、電動モータ３の方向に位置するように（つまり高音がドライバの前方から聞こえるように）、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂの定位を設定する（例えば、リアスピーカ２０Ｂから出力される高周波数成分の音圧レベルを下げる）。
【0031】
図３Ａは、車両２が一定車速で定常走行しているとき、あるいは、一定の加速度で加速を継続しているときの状態を表している。この場合、車両２の各車輪における接地荷重は一定になっており、特定の方向への荷重移動は発生していない。そこで、コントローラ１０は、合成音のうち重みや力強さを感じさせる低周波数成分を、その音像位置がドライバに対して特定の方向に偏らないように、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力させる。
【0032】
一方、例えば、車両２が左カーブを走行しているときに、ドライバがステアリングホイールを左に切りながらアクセルペダルを踏み込んで加速を開始すると、図３Ｂに示すように車両２において右後輪の接地荷重が増加する（即ち右後輪への荷重移動が発生する）。この場合において、車両２のドライバの運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量が所定値より大きいとき、コントローラ１０は、合成音のうちの重みや力強さを感じさせる低周波数成分の音像位置が、接地荷重が増加している車輪（ここでは右後輪）の方向に位置するように（つまり合成音の低周波数成分の発生源が右後輪の方向にあるとドライバが感じられるように）、右側のリアスピーカ２０Ｂが出力する低周波数成分の音圧レベルを上昇させる。このように、重みや力強さを感じさせる低音の音像位置を、接地荷重が増加している車輪の方向に移動させることにより、車両２の荷重が移動しているとドライバに知覚させることができる。なお、合成音の低周波数成分だけではなく、合成音の全成分の音像位置を、接地荷重が増加している車輪の方向に移動させるようにしてもよい。また、コントローラ１０が、単一の周波数の音を生成し、この音の音像位置を、接地荷重が増加している車輪の方向に移動させるようにしてもよい。
【0033】
【0034】
図４に示すように、第１実施形態の車両用音生成装置１は、音生成処理において、まず、モータ回転数Ｒに基づいて、複数の周波数を設定する（周波数設定）。各周波数は、モータ回転数Ｒに比例するように設定される。つまり、モータ回転数Ｒが増加する程、各周波数が高くなる。
【0035】
次に、車両用音生成装置１は、設定した各周波数の音圧レベルを、モータ回転数Ｒとモータトルク値とに基づき設定する（音圧設定）。具体的には、モータ回転数Ｒと音圧レベルとの関係を規定した第１音圧レベル設定マップを参照して、モータ回転数Ｒに応じた第１音圧レベルｐ１を各周波数について設定し、モータトルク値と音圧レベルとの関係を規定した第２音圧レベル設定マップを参照して、モータトルク値に応じた第２音圧レベルｐ２を各周波数について設定する。そして、第１音圧レベルｐ１と第２音圧レベルｐ２との和を、各周波数の音の音圧レベルとする。なお、図４では第１音圧レベル設定マップと第２音圧レベル設定マップとがそれぞれ１つずつ示されているが、実際には複数の周波数それぞれについて第１及び第２音圧レベル設定マップが予め準備され、記憶部１２に記憶されている。
【0036】
次に、車両用音生成装置１は、音圧を設定した各周波数の音を合成することにより、左右のフロントスピーカ２０Ａそれぞれのための前方チャンネルの合成音信号と、左右のリアスピーカ２０Ｂそれぞれのための後方チャンネルの合成音信号との、計４チャンネルの合成音信号を生成する（合成音生成処理）。第１実施形態では、各チャンネルの合成音信号は、音圧設定において設定した全ての周波数の音を合成することにより生成される。つまり、この段階における各チャンネルの合成音信号は同じである。
【0037】
次に、車両用音生成装置１は、各チャンネルの合成音信号について、イコライジング及びゲイン調整を行う。このとき、車両用音生成装置１は、左右のリアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルの合成音信号における高周波数成分の音圧レベルを下げることにより、高周波数成分の音像位置がドライバの前方となるように定位を設定する。また、車両用音生成装置１は、ドライバの運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき、各チャンネルの合成音信号における低周波数成分の音圧レベルを調整することにより、低周波数成分の音像位置が、接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように定位を設定する。
【0038】
そして、車両用音生成装置１は、イコライジング及びゲイン調整後の左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSFR、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRL、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSRRのそれぞれを、対応するスピーカに出力する。各スピーカ２０Ａ、２０Ｂは合成音信号を受け取り、増幅処理を行って合成音としてドライバに向けて出力する。
【0039】
次に、図５～図８を参照して、第１実施形態の車両用音生成装置１の音生成処理について説明する。図５は第１実施形態の音生成処理のフローチャート、図６は本実施形態のモータ回転数と音圧レベルとの関係を示す第１音圧レベル設定マップ、図７は本実施形態のモータトルク値と音圧レベルとの関係を示す第２音圧レベル設定マップ、図８Ａ及び図８Ｂは第１実施形態の音生成処理におけるイコライジング処理の概要を示すテーブルである。
【0040】
車両用音生成装置１は、図５に示す音生成処理を所定時間毎（例えば、１０ｍｓ毎）に繰り返し実行する。
【0041】
音生成処理が開始されると、コントローラ１０は、まず、車内通信回線を介して、センサ群３０からセンサ情報を取得する（ステップＳ１）。上述のように、コントローラ１０は、少なくともモータ回転数Ｒ、モータトルク値Ｔ、舵角速度ωｓ、ピッチレートωｐ及びロールレートωｒを取得する。
【0042】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、周波数設定処理を行う（ステップＳ２）。周波数設定処理では、モータ回転数Ｒに基づいて、複数の周波数を設定する。具体的には、１次周波数（基本周波数）であるモータ回転数Ｒに対する、５つの周波数ｆ１～ｆ５が以下の式により設定される。
ｆｋ（Ｈｚ）＝Ｒ（Ｈｚ）×ｎｋ （式１)
ｆｋ（Ｈｚ）＝Ｒ（Ｈｚ）×ｎｋ （式１)
【0043】
ここで、ｋ＝１～５であり、ｎｋはモータ回転数Ｒに対する次数である。具体的には、例えば、ｎ１は３．３、ｎ２は４、ｎ３は５．３、ｎ４は６．７、ｎ５は８である。例えば、３．３次周波数ｆ１は、モータ回転数Ｒの３．３倍の周波数（Ｒ（Ｈｚ）×３．３）である。なお、本実施形態では、基本周波数をモータ回転数Ｒとしているが、これに限らず、基本周波数をモータ回転数Ｒの増加と共に増加する関係にある周波数としてもよい（例えば、比例関係）。
【0044】
例えば、モータ回転数Ｒが５０Ｈｚ（３０００ｒｐｍ）の場合、周波数ｆ１は１６５Ｈｚ、周波数ｆ２は２００Ｈｚ、周波数ｆ３は２６５Ｈｚ、周波数ｆ４は３３５Ｈｚ、周波数ｆ５は４００Ｈｚである。
【0045】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、記憶部１２に記憶されている第１音圧レベル設定マップ（以下「マップＭ１」ともいう）を参照し、モータ回転数Ｒに基づいて、各周波数の第１音圧レベルｐ１を設定する（ステップＳ３）。図６に示すように、マップＭ１は、５つの次数ｎ１～ｎ５の周波数ｆ１～ｆ５の各々に対して設定されている。マップＭ１は、モータ回転数Ｒ（ｒｐｍ）に対して、各周波数ｆ１～ｆ５の音Ｓ１～Ｓ５の第１音圧レベルｐ１（ｄＢ）が規定されている。
【0046】
マップＭ１では、概ねモータ回転数Ｒの増加に応じて第１音圧レベルｐ１も増加する。なお、本実施形態では、ドライバは、４０ｄＢよりも小さな音圧レベルの音をほとんど認識できず、目安として４０ｄＢ以上の音圧レベル（可聴音圧レベル）の音を認識することができる。したがって、マップＭ１によれば、例えば、周波数ｆ４では、モータ回転数Ｒが約２５００ｒｐｍ未満で第１音圧レベルｐ１が３０ｄＢ未満に設定されているので、低速回転時には、ドライバは、周波数ｆ４の音Ｓ４を聞き取ることができない。よって、ドライバは、合成音ＳＣに含まれる３０ｄＢ程度の周波数音を意識下で聞き取ることはできない。しかしながら、このような３０ｄＢ程度の周波数音も無意識下でドライバの車両操作に影響を与えることもあり得る。
【0047】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、記憶部１２内に記憶されている第２音圧レベル設定マップ（「マップＭ２」ともいう）に基づいて、各周波数ｆ１～ｆ５の第２音圧レベルｐ２を設定する（ステップＳ４）。図７に示すように、マップＭ２は、次数ｎ１～ｎ５の周波数ｆ１～ｆ５の各々に対して設定されている。マップＭ２は、モータトルク値Ｔ（Ｎ・ｍ）に対して、各周波数ｆ１～ｆ５における第２音圧レベルｐ２（ｄＢ）が規定されている。なお、マップＭ２において、正のモータトルクは、電動モータ３が力行状態で作動していることを示し、負のモータトルクは、電動モータ３が回生状態で作動していることを示している。
【0048】
マップＭ２では、各周波数ｆ１～ｆ５において、第２音圧レベルｐ２は負値であり、正のモータトルク値の増加に応じて第２音圧レベルｐ２も増加する。したがって、本実施形態では、モータ回転数Ｒにより第１音圧レベルｐ１が設定され、ドライバの加速要求（アクセル操作）が低いときは、第２音圧レベルｐ２により音圧レベルを下げるように補正された合成音が生成される。すなわち、加速時は、モータ回転数Ｒ又はモータトルク値Ｔが大きくなるほど、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂが出力する音の出力レベルが大きくなる。
【0049】
さらに、マップＭ２では、周波数ｆ１、ｆ３では、モータトルク値Ｔがゼロから増加しても、モータトルク値Ｔの増加量が所定量を超えるまでは、第２音圧レベルｐ２は増加しないように設定されている。これに対して、周波数ｆ２、ｆ４及び周波数ｆ５では、モータトルク値Ｔがゼロから増加すると、所定量の増加を待つことなく、モータトルク値Ｔの増加量にほぼ比例して、第２音圧レベルｐ２が増加するように設定されている。したがって、ドライバがアクセル操作により、車両２を加速させるとき、必ず低い方の周波数ｆ１、ｆ３の音が強調されて出力される。すなわち、加速時は、少なくとも最も低い音域の音（ｋ＝１）の立ち上がりが早く、その後に、より高い音域の音（ｋ＝２、４、５）が追従する。
【0050】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、周波数ｆ１～ｆ５の音Ｓ１～Ｓ５の第１音圧レベルｐ１と第２音圧レベルｐ２との和を、各周波数ｆ１～ｆ５の音Ｓ１～Ｓ５の音圧レベルとして設定し、音圧を設定した各周波数ｆ１～ｆ５の音Ｓ１～Ｓ５を合成することにより、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSFR、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRL、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSRRを生成する（ステップＳ５）。
【0051】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSFR、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRL、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSRRのそれぞれについて、個別にイコライジング処理を行う（ステップＳ６）。
【0052】
図８Ａは、第１実施形態のイコライジング処理の一例として、ピッチレートωｐ及びロールレートωｒに基づき各チャンネルの低周波数成分の音圧レベルを調整する場合の調整量を示している。この図８Ａに示す例では、コントローラ１０（音制御部１１）は、車両２の前後方向に関する運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量としてピッチレートωｐを使用し、車両２の左右方向に関する運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量としてロールレートωｒを使用し、これらの変化量に基づき各チャンネルのイコライジングを行う。
【0053】
例えば、ロールレートωｒの絶対値が所定値ωｒ０以下（－ωｒ０≦ωｒ≦ωｒ０）且つ、ピッチレートωｐの絶対値が所定値ωｐ０以下（－ωｐ０≦ωｐ≦ωｐ０）の場合、つまりロールレートωｒもピッチレートωｐも十分に小さく、車両２において前後左右何れの方向においても荷重移動が十分小さいとき、コントローラ１０（音制御部１１）は、各チャンネルの合成音信号における低周波数成分の音圧レベルを、ステップＳ５の設定値から変更しない。
【0054】
また、例えばロールレートωｒが負の所定値－ωｒ０より小さい場合（ωｒ＜－ωｒ０、ここでは車両２の左方向へのロールレートの絶対値が所定値ωｒ０より大きい場合）、つまり車両２が右方向に旋回しており車両２の右から左への荷重移動が発生しているとき、コントローラ１０（音制御部１１）は、ピッチレートωｐに応じて、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL及び左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRLの何れか又は両方における低周波数成分の音圧レベルを上昇させる。例えば、ピッチレートωｐが所定値ωｐ０より大きい場合（ωｐ０＜ωｐ、ここでは車両２の前方へのピッチレートが所定値ωｐ０より大きい場合）、つまり車両２が右方向に旋回しながら減速しており車両２の後方から前方への荷重移動も発生しているとき、コントローラ１０（音制御部１１）は、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFLにおける低周波数成分の音圧レベルだけを上昇させる。これにより、車両２の左前輪の接地荷重が増加しているときに、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音像位置が左前輪の方向に位置するように定位が設定される。
【0055】
同様に、図８Ａに示すテーブルに従い、コントローラ１０（音制御部１１）は、ロールレートωｒ及びピッチレートωｐのそれぞれの値に基づき、各チャンネルの合成音信号における低周波数成分の音圧レベルを調整する。これにより、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音像が、接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、合成音信号の定位を設定する。
【0056】
また、第１実施形態のイコライジング処理の他の例では、図８Ｂに示すように、コントローラ１０（音制御部１１）は、車両２の前後方向に関する運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量としてモータトルク値Ｔの変化量ΔＴを使用し、車両２の左右方向に関する運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量として舵角速度ωｓを使用し、これらの変化量に基づき各チャンネルのイコライジングを行う。この場合でも、図８Ｂに示すテーブルに従い、コントローラ１０（音制御部１１）は、舵角速度ωｓ及びモータトルク値Ｔの変化量ΔＴのそれぞれの値に基づき、各チャンネルの合成音信号における低周波数成分の音圧レベルを調整する。これにより、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音像が、接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、合成音信号の定位を設定することができる。
【0057】
なお、図８Ａ及び図８Ｂの例では、ピッチレートωｐ及びロールレートωｒ、あるいは舵角速度ωｓ及びモータトルク値Ｔの変化量ΔＴのそれぞれ値が、３つに分割された数値範囲の何れに入るかに応じて低周波数成分の音圧レベルを調整するが、ピッチレートωｐ及びロールレートωｒ、あるいは舵角速度ωｓ及びモータトルク値Ｔの変化量ΔＴに応じて連続的に低周波数成分の音圧レベルを調整するようにしてもよい。
【0058】
また、第１実施形態のイコライジング処理において、コントローラ１０（音制御部１１）は、左右のリアスピーカ２０Ｂ用チャンネルの合成音信号ＳSRL、ＳSRRにおける高周波数成分の音圧レベルを４０ｄＢ減少させる。図６及び図７に示したように、合成音の音圧レベルは最大で８０ｄＢ程度に設定されているので、このイコライジング処理において音圧レベルを４０ｄＢ減少させることにより、リアスピーカ２０Ｂ用チャンネルの高周波数成分の音圧レベルは４０ｄＢより小さくなる。即ち、ドライバはリアスピーカ２０Ｂから出力される音の高周波数成分を意識下で聞き取ることができなくなる。これにより、フロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の高周波数成分の音像位置がドライバの前方となるように定位が設定される。
【0059】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSFR、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRL、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSRRのそれぞれについてゲイン調整処理を行い、各チャンネルの合成音全体としての振幅を調整する（ステップＳ７）。
【0060】
そして、各スピーカ２０Ａ、２０Ｂは合成音信号を受け取り、増幅処理を行って合成音としてドライバに向けて出力する（ステップＳ８）。
【0061】
【0062】
図９に示すように、第２実施形態の車両用音生成装置１は、音生成処理において、まず、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネル、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネル、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネル、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルのそれぞれについて、１つ又は複数の周波数を設定する（周波数設定）。各周波数は、モータ回転数Ｒに比例するように設定される。つまり、モータ回転数Ｒが増加する程、各周波数が高くなる。
【0063】
リアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルの周波数は、フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルの複数の周波数のうちの低周波数からなる。例えば、フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルの複数の周波数のうちの最も低い周波数をリアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルの周波数として設定する。あるいは、フロントスピーカ２０Ａ用の周波数より低い周波数を設定しても良い。これにより、合成音の高周波数成分はフロントスピーカ２０Ａのみから出力されるようになり、高周波数成分の音像位置がドライバの前方となるように定位が設定される。
【0064】
次に、車両用音生成装置１は、左右のフロントスピーカ２０Ａ用のチャンネル及び左右のリアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルのそれぞれについて設定した各周波数の音圧レベルを、モータ回転数Ｒと、モータトルク値Ｔと、ピッチレートωｐ又はモータトルク値Ｔの変化量ΔＴと、ロールレートωｒ又は舵角速度ωｓとに基づき設定する（音圧設定）。具体的には、第１実施形態と同様に、第１音圧レベル設定マップを参照して、モータ回転数Ｒに応じた第１音圧レベルｐ１を各周波数について設定し、第２音圧レベル設定マップを参照して、モータトルク値Ｔに応じた第２音圧レベルｐ２を各周波数について設定する。これらの第１音圧レベル設定マップ及び第２音圧レベル設定マップは、各チャンネルとも共通のマップが用いられる。
【0065】
更に、車両用音生成装置１は、第３音圧レベル設定マップを参照して、ピッチレートωｐ又はモータトルク値Ｔの変化量ΔＴに応じた第３音圧レベルｐ３を各周波数について設定し、第４音圧レベル設定マップを参照して、ロールレートωｒ又は舵角速度ωｓに応じた第４音圧レベルｐ４を各周波数について設定する。第３音圧レベルマップ及び第４音圧レベルマップにおいては、各マップのパラメータ（ピッチレートωｐ又はモータトルク値Ｔの変化量ΔＴと、ロールレートωｒ又は舵角速度ωｓ）が所定値より大きいときに音圧レベルが上昇するように設定されている。また、第３音圧レベル設定マップ及び第４音圧レベル設定マップは、左右のフロントスピーカ２０Ａ用のチャンネル及び左右のリアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルのそれぞれについて異なるマップが用いられる。これにより、車両２において特定の方向への荷重移動が発生しているときに、接地荷重が増加している車輪の方向にあるスピーカから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇するように、つまり合成音の低周波数成分の音像位置を、接地荷重が増加している車輪の方向に移動させるように、合成音信号の定位を設定することができる。
【0066】
そして、このように設定した第１音圧レベルｐ１～第４音圧レベルｐ４の和を、各チャンネルにおける各周波数の音の音圧レベルとする。なお、図９では各チャンネルの第１音圧レベル設定マップ～第４音圧レベル設定マップがそれぞれ１つずつ示されているが、実際には各チャンネルの周波数それぞれについて第１～第４音圧レベル設定マップが予め準備され、記憶部１２に記憶されている。
【0067】
次に、車両用音生成装置１は、音圧を設定した各チャンネルの各周波数の音を合成することにより、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSFR、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRL、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSRRを生成する（合成音生成処理）。第２実施形態では、周波数設定において設定される周波数及び音圧設定において設定される音圧レベルが、各チャンネルで異なっているので、各チャンネルで異なる合成音信号が生成されることになる。
【0068】
そして、車両用音生成装置１は、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSFR、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRL、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSRRのそれぞれを、対応するスピーカに出力する。各スピーカ２０Ａ、２０Ｂは合成音信号を受け取り、増幅処理を行って合成音としてドライバに向けて出力する。
【0069】
次に、図１０～図１２を参照して、第２実施形態の車両用音生成装置１の音生成処理について説明する。図１０は第２実施形態の音生成処理のフローチャート、図１１は第２実施形態の運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量と音圧レベルとの関係を示す第３音圧レベル設定マップの一例、図１２は第２実施形態の運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量と音圧レベルとの関係を示す音圧レベル設定マップの他の例である。
【0070】
車両用音生成装置１は、図１０に示す音生成処理を所定時間毎（例えば、１０ｍｓ毎）に繰り返し実行する。
【0071】
音生成処理が開始されると、コントローラ１０は、まず、車内通信回線を介して、センサ群３０からセンサ情報を取得する（ステップＳ１１）。上述のように、コントローラ１０は、少なくともモータ回転数Ｒ、モータトルク値Ｔ、舵角速度ωｓ、ピッチレートωｐ及びロールレートωｒを取得する。
【0072】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、周波数設定処理を行う（ステップＳ１２）。周波数設定処理では、モータ回転数Ｒに基づいて、左右のフロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルのために複数の周波数を設定すると共に、左右のリアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルのために１つ又は複数の周波数を設定する。例えば、フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルについては、第１実施形態と同様に５つの周波数ｆ１～ｆ５を設定する。一方、リアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルについては、周波数ｆ１を設定する。
【0073】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、記憶部１２に記憶されている第１音圧レベル設定マップ（マップＭ１）を参照し、モータ回転数Ｒに基づいて、各チャンネルについて設定した各周波数の第１音圧レベルｐ１を設定する（ステップＳ１３）。
【0074】
フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルの第１音圧レベルｐ１は、第１実施形態と同様に設定される。即ち、図６に示すように、５つの周波数ｆ１～ｆ５の各々についてモータ回転数Ｒ（ｒｐｍ）に応じた第１音圧レベルｐ１（ｄＢ）を規定したマップＭ１に基づき、フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルの第１音圧レベルｐ１が設定される。
【0075】
また、リアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルの第１音圧レベルｐ１は、１つの周波数ｆ１についてモータ回転数Ｒ（ｒｐｍ）に応じた第１音圧レベルｐ１（ｄＢ）を規定したマップＭ１に基づき設定される。このマップＭ１は、フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルの周波数ｆ１について第１音圧レベルｐ１を設定するためのマップＭ１（図６（ａ））と同じものを用いることができる。
【0076】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、記憶部１２内に記憶されている第２音圧レベル設定マップ（マップＭ２）を参照し、モータトルク値Ｔに基づいて、フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルについて設定した各周波数の第２音圧レベルｐ２と、リアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルについて設定した周波数の第２音圧レベルｐ２とを設定する（ステップＳ１４）。
【0077】
フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルの第２音圧レベルｐ２は、第１実施形態と同様に設定される。即ち、図７に示すように、５つの周波数ｆ１～ｆ５の各々についてモータトルク値Ｔ（Ｎ・ｍ）に応じた第２音圧レベルｐ２（ｄＢ）を規定したマップＭ２に基づき、フロントスピーカ２０Ａ用のチャンネルの第２音圧レベルｐ２が設定される。
【0078】
また、リアスピーカ２０Ｂ用のチャンネルの第２音圧レベルｐ２は、１つの周波数ｆ１についてモータトルク値Ｔ（Ｎ・ｍ）に応じた第２音圧レベルｐ２（ｄＢ）を規定したマップＭ２に基づき設定される。このマップＭ２は、前方チャンネルの周波数ｆ１について第２音圧レベルｐ２を設定するためのマップＭ２（図７（ａ））と同じものを用いることができる。
【0079】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、記憶部１２内に記憶されている第３音圧レベル設定マップ（マップＭ３）を参照し、ピッチレートωｐ又はモータトルク値Ｔの変化量ΔＴに基づいて、各チャンネルについて設定した周波数の第３音圧レベルｐ３を設定する（ステップＳ１５）。第３音圧レベルｐ３は、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、１つの周波数ｆ１についてピッチレートωｐに応じた第３音圧レベルｐ３（ｄＢ）を規定したマップＭ３、又は、図１１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、１つの周波数ｆ１についてモータトルク値Ｔの変化量ΔＴに応じた第３音圧レベルｐ３（ｄＢ）を規定したマップＭ３に基づき設定される。
【0080】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ピッチレートωｐに応じた第３音圧レベルｐ３（ｄＢ）を規定したマップＭ３では、ピッチレートωｐが所定値（図１１（ａ）では約５ｄｅｇ／ｓ）より大きいとき、左右のフロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ、ＦｒＲ）用のチャンネルの第３音圧レベルｐ３はステップ的に１５ｄＢ増加するように設定されている。したがって、車両２の前方へのピッチレートωｐが所定値を超え、車両２の後方から前方へ荷重移動が発生しているときに、左右のフロントスピーカ２０Ａから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇するので、合成音の低周波数成分の音像位置がドライバの前方に位置するように定位が設定される。
【0081】
また、ピッチレートωｐの絶対値が所定値以下（図１１（ａ）及び（ｂ）では－５ｄｅｇ／ｓ≦ωｐ≦５ｄｅｇ／ｓ）の場合、第３音圧レベルｐ３は０のまま増加しないように設定されている。更に、ピッチレートωｐが所定値（図１１（ｂ）では約－５ｄｅｇ／ｓ）より小さいとき、左右のリアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ、ＲｒＲ）用のチャンネルの第３音圧レベルｐ３はステップ的に１５ｄＢ増加するように設定されている。したがって、車両２の後方へのピッチレートωｐが所定値を超え、車両２の前方から後方へ荷重移動が発生しているときに、左右のリアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇するので、合成音の低周波数成分の音像位置がドライバの後方に位置するように定位が設定される。
【0082】
また、図１１（ｃ）及び（ｄ）に示す他の例でも、モータトルク値Ｔの変化量ΔＴが負の所定値（約－２５０Ｎ・ｍ／ｓ）より小さく、車両２の後方から前方へ荷重移動が発生しているときに、左右のフロントスピーカ２０Ａから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇し、モータトルク値Ｔの変化量ΔＴが所定値（約２５０Ｎ・ｍ／ｓ）より大きく、車両２の前方から後方へ荷重移動が発生しているときに、左右のリアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇するように、第３音圧レベルｐ３（ｄＢ）が規定されている。
【0083】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、記憶部１２内に記憶されている第４音圧レベル設定マップ（マップＭ４）を参照し、ロールレートωｒ又は舵角速度ωｓに基づいて、各チャンネルについて設定した周波数の第４音圧レベルｐ４を設定する（ステップＳ１６）。第４音圧レベルｐ４は、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、１つの周波数ｆ１についてロールレートωｒに応じた第４音圧レベルｐ４（ｄＢ）を規定したマップＭ４、又は、図１２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、１つの周波数ｆ１について舵角速度ωｓに応じた第４音圧レベルｐ４（ｄＢ）を規定したマップＭ４に基づき設定される。
【0084】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ロールレートωｒに応じた第４音圧レベルｐ４（ｄＢ）を規定したマップＭ４では、ロールレートωｒが負の所定値（図１２（ａ）では約－５ｄｅｇ／ｓ）より小さいとき、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）及び左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用のチャンネルの第４音圧レベルｐ４はステップ的に１５ｄＢ増加するように設定されている。したがって、車両２の左側へのロールレートωｒが所定値を超え、車両２の右から左へ荷重移動が発生しているときに、左フロントスピーカ２０Ａ及び左リアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇するので、合成音の低周波数成分の音像位置がドライバの左に位置するように定位が設定される。
【0085】
また、ロールレートωｒの絶対値が所定値以下（図１２（ａ）及び（ｂ）では－５ｄｅｇ／ｓ≦ωｒ≦５ｄｅｇ／ｓ）の場合、第４音圧レベルｐ４は０のまま増加しないように設定されている。更に、ロールレートωｒが所定値（図１２（ｂ）では約５ｄｅｇ／ｓ）より大きいとき、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用のチャンネルの第４音圧レベルｐ４はステップ的に１５ｄＢ増加するように設定されている。したがって、車両２の右側へのロールレートωｒが所定値を超え、車両２の左から右へ荷重移動が発生しているときに、右フロントスピーカ２０Ａ及び右リアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇するので、合成音の低周波数成分の音像位置がドライバの右に位置するように定位が設定される。
【0086】
また、図１２（ｃ）及び（ｄ）に示す他の例でも、舵角速度ωｓが負の所定値（約－４０ｄｅｇ／ｓ）より小さく、車両２の右から左へ荷重移動が発生しているときに、左フロントスピーカ２０Ａ及び左リアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇し、舵角速度ωｓが所定値（約４０ｄｅｇ／ｓ）より大きく、車両２の前左から右へ荷重移動が発生しているときに、右フロントスピーカ２０Ａ及び右リアスピーカ２０Ｂから出力される合成音の低周波数成分の音圧レベルが上昇するように、第４音圧レベルｐ４（ｄＢ）が規定されている。
【0087】
次いで、コントローラ１０（音制御部１１）は、各周波数の音の第１音圧レベルｐ１、第２音圧レベルｐ２、第３音圧レベルｐ３及び第４音圧レベルｐ４の和を、各チャンネルにおける各周波数の音の音圧レベルとして設定し、音圧を設定した各周波数の音を合成することにより、左フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSFL、右フロントスピーカ２０Ａ（ＦｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSFR、左リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＬ）用チャンネルの合成音信号ＳSRL、及び右リアスピーカ２０Ｂ（ＲｒＲ）用チャンネルの合成音信号ＳSRRを生成する（ステップＳ１７）。
【0088】
そして、左右のフロントスピーカ２０Ａ及び左右のリアスピーカ２０Ｂのそれぞれは合成音信号を受け取り、増幅処理を行って合成音としてドライバに向けて出力する（ステップＳ１８）。
【0089】
次に、本実施形態の車両用音生成装置１の作用効果について説明する。
本実施形態の車両用音生成装置１は、車両２に搭載されており、音を表す音信号を生成するとともに、音の定位を設定するように構成されたコントローラ１０（音制御部１１）と、コントローラ１０により定位が設定された音信号に応じた音を出力する左右のフロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂと、を有し、コントローラ１０（音制御部１１）は、音の少なくとも一部の周波数成分（低周波数成分）の音像が、車両２のドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量（例えば、車両２の前後方向については、ピッチレート、トルク変化量、前後加加速度等であり、左右方向については、ロールレート、舵角速度、左右加加速度等）に基づき音の定位を設定する。
本実施形態の車両用音生成装置１は、車両２に搭載されており、音を表す音信号を生成するとともに、音の定位を設定するように構成されたコントローラ１０（音制御部１１）と、コントローラ１０により定位が設定された音信号に応じた音を出力する左右のフロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂと、を有し、コントローラ１０（音制御部１１）は、音の少なくとも一部の周波数成分（低周波数成分）の音像が、車両２のドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に位置するように、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量（例えば、車両２の前後方向については、ピッチレート、トルク変化量、前後加加速度等であり、左右方向については、ロールレート、舵角速度、左右加加速度等）に基づき音の定位を設定する。
【0090】
本実施形態では、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき、音の少なくとも一部の周波数成分の音像位置を、ドライバの運転操作に応じて接地荷重が増加している車輪の方向に移動させる。これにより、運転操作に応じて車両２の荷重移動が発生しているときに、この荷重移動を、音の音像位置の移動によりドライバに容易に知覚させることができる。即ち、車両に加わる力の変化をドライバが知覚することを助け、運転操作の精度を向上させることができる。
【0091】
また、本実施形態では、コントローラ１０は、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量が所定値以下のとき、音像位置がドライバに対して特定の方向に偏らないように、音の定位を設定する。
【0092】
この構成により、本実施形態では、例えばドライバがステアリングホイールやアクセルペダルを一定に保持しており、車両２において特定の方向への荷重移動が発生していないか、発生していても十分小さいときには、音像位置がドライバに対して特定の方向に偏らないようにするので、荷重移動が発生したときの音像位置の移動を一層容易にドライバに知覚させることができ、左右のフロントスピーカ２０Ａ及びリアスピーカ２０Ｂから出力される音が車両２の荷重移動に関わる音であることをドライバに認識させやすくできる。
【0093】
また、本実施形態では、コントローラ１０は、複数の周波数を含む合成音信号を生成し、少なくとも一部の周波数成分（低周波数成分）以外の周波数成分（高周波数成分）の音像が、電動モータ３（回転動力源）の方向に位置するように、音の定位を設定する。
【0094】
この構成により、本実施形態では、電動モータ３（回転動力源）の状態を伝える音と、車両２の荷重移動に関わる音とを、音の到来方向の変化によりドライバが容易に区別することができる。
【0095】
また、本実施形態では、運転操作に相関する物理量の単位時間当たりの変化量に基づき定位を設定する少なくとも一部の周波数成分は、この少なくとも一部の周波数成分以外の周波数成分よりも低周波数である。
【0096】
この構成により、本実施形態では、重みや力強さを感じさせる低音の音像位置を、接地荷重が増加している車輪の方向に移動させるので、車両２の荷重が移動しているとドライバに一層容易に知覚させることができる。
【0097】
また、本実施形態では、運転操作に相関する物理量は、電動モータ３（回転動力源）のモータトルク値Ｔを含み、コントローラ１０は、モータトルク値Ｔの単位時間当たりの変化量ΔＴに基づき、車両２の前後方向における音の定位を設定する。
【0098】
この構成により、本実施形態では、車両２の加速度やサスペンションストロークより先に変化するモータトルク値Ｔを用いて制御を行うので、車両２の前後方向の挙動変化が生じるより早く低音の音像位置の移動をドライバに知覚させることができ、ドライバが車両２の前後方向の挙動変化を予測するのを助けることができる。
【0099】
また、本実施形態では、運転操作に相関する物理量は、舵角を含み、コントローラ１０は、舵角速度ωｓに基づき、車両２の左右方向における音の定位を設定する。
【0100】
この構成により、本実施形態では、車両２の加速度やサスペンションストロークより先に変化する舵角を用いて制御を行うので、車両２の左右方向の挙動変化が生じるより早く低音の音像位置の移動をドライバに知覚させることができ、ドライバが車両２の左右方向の挙動変化を予測するのを助けることができる。
【符号の説明】
【0101】
１ 車両用音生成装置
２ 車両
３ 電動モータ
１０ コントローラ
１１ 音制御部
１２ 記憶部
２０Ａ フロントスピーカ
２０Ｂ リアスピーカ
３０ センサ群
３１ 回転数センサ
３２ ＰＣＭ
３３ 舵角センサ
３４ モーションセンサ
Ｍ１ 第１音圧レベル設定マップ
Ｍ２ 第２音圧レベル設定マップ
Ｍ３ 第３音圧レベル設定マップ
Ｍ４ 第４音圧レベル設定マップ
２ 車両
３ 電動モータ
１０ コントローラ
１１ 音制御部
１２ 記憶部
２０Ａ フロントスピーカ
２０Ｂ リアスピーカ
３０ センサ群
３１ 回転数センサ
３２ ＰＣＭ
３３ 舵角センサ
３４ モーションセンサ
Ｍ１ 第１音圧レベル設定マップ
Ｍ２ 第２音圧レベル設定マップ
Ｍ３ 第３音圧レベル設定マップ
Ｍ４ 第４音圧レベル設定マップ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】