特許 7406708 車両用音生成装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-20

(45)【発行日】2023-12-28

(54)【発明の名称】車両用音生成装置

(51)【国際特許分類】

   G10K 15/04 20060101AFI20231221BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20231221BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20231221BHJP

【ＦＩ】

G10K15/04 302J

B60L50/16

B60L3/00 N

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020007343

(22)【出願日】2020-01-21

(65)【公開番号】P2021113942

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-07-20

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】三浦 泰彦

(72)【発明者】

【氏名】阿草 敬祐

【審査官】堀 洋介

(56)【参考文献】

【文献】韓国登録特許第１０－１５３５０１３（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開平０７－３２２４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７７２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００４６２３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１３４８８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｋ １５／０４

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

Ｂ６０Ｌ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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する車両に搭載された車両用音生成装置であって、
前記回転動力源の回転数に応じた１又は複数の周波数を設定し、前記１又は複数の周波数を有する１又は複数の要素音を含む合成音を表す合成音信号を生成する音制御部と、
前記音制御部が生成した合成音信号に基づいて、前記合成音を出力する音出力部と、を備え、
前記音制御部は、前記合成音の音圧が基準音圧成分と変動音圧成分を含むように、前記合成音を設定し、
前記基準音圧成分は、前記回転動力源の回転数の増加に応じて、前記基準音圧成分の大きさが増加するように設定され、
前記変動音圧成分は、前記回転動力源の回転数の増加に応じて、前記変動音圧成分の大きさが前記回転数の所定の増加量を周期として所定の振幅内で変動するように設定されており、
前記音制御部は、前記車両のアクセル開度が第１閾値以上のとき、前記基準音圧成分に少なくとも１つの前記変動音圧成分を重畳して前記合成音を生成する、車両用音生成装置。

【請求項2】

前記音制御部は、前記車両のアクセル開度が前記第１閾値以上の場合にのみ、前記１又は複数の要素音の音圧に前記変動音圧成分を含めるように構成されている、請求項１に記載の車両用音生成装置。

【請求項3】

前記変動音圧成分の前記周期は、７００～１２００ｒｐｍに設定されている、請求項１又は２に記載の車両用音生成装置。

【請求項4】

前記変動音圧成分の前記所定の振幅は、前記基準音圧成分の大きさの８～１３％に設定されている、請求項１～３のいずれかに記載の車両用音生成装置。

【請求項5】

前記変動音圧成分は、第１変動音圧成分と第２変動音圧成分を含み、
前記第２変動音圧成分の周期は、前記第１変動音圧成分の周期よりも小さく設定されている、請求項１～４のいずれかに記載の車両用音生成装置。

【請求項6】

前記第２変動音圧成分の周期は７００～１２００ｒｐｍである、請求項５に記載の車両用音生成装置。

【請求項7】

前記車両のアクセル開度が前記第１閾値以上、且つ前記第１閾値より大きい第２閾値未満の場合、前記合成音は前記第１変動音圧成分を含み、前記車両のアクセル開度が前記第２閾値以上の場合、前記合成音は前記第１変動音圧成分及び前記第２変動音圧成分を含む、請求項５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、電動モータによって駆動される電動車両（例えば、電動二輪車）において、モータ回転数に応じて所定の周波数の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１参照）。特許文献１に記載の電動車両では、モータ回転数が大きいほど、高い周波数の音が発生されるようになっている。詳しくは、特許文献１では、モータ回転数の高速域よりも低速域において、モータ回転数の変化に対する周波数の変化率が大きく設定されている。これにより、特許文献１では、ドライバに対して提供した音の周波数の変化により、モータ回転速度域等の車両状態の変化をドライバに伝達するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－６２３２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、本発明の発明者は、特許文献１の技術では、ドライバが車両状態の変化を必ずしも精度よく認識しないことを見出した。

【0005】

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、ドライバに対して車両状態の変化を認識し易いように音を発生させることが可能な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】

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明は、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する車両に搭載された車両用音生成装置であって、回転動力源の回転数に応じた１又は複数の周波数を設定し、１又は複数の周波数を有する１又は複数の要素音を含む合成音を表す合成音信号を生成する音制御部と、音制御部が生成した合成音信号に基づいて、合成音を出力する音出力部と、を備え、音制御部は、合成音の音圧が基準音圧成分と変動音圧成分を含むように、合成音を設定し、基準音圧成分は、回転動力源の回転数の増加に応じて、基準音圧成分の大きさが増加するように設定され、変動音圧成分は、回転動力源の回転数の増加に応じて、変動音圧成分の大きさが回転数の所定の増加量を周期として所定の振幅内で変動するように設定されており、音制御部は、車両のアクセル開度が第１閾値以上のとき、基準音圧成分に少なくとも１つの変動音圧成分を重畳して合成音を生成することを特徴としている。

【0007】

このように構成された本発明によれば、回転動力源の回転数に応じて合成音の音圧が変化する。合成音は、回転数に応じた基準音圧成分と変動音圧成分とを有している。本発明では、ドライバは、回転数の増加に応じて基準音圧成分の大きさ（音圧）が増加するため、回転動力源の作動状況を感覚的に把握することができる。それに加えて、本発明では、揺らぎ成分としての変動音圧成分が基準音圧成分に重畳することにより、ドライバは基準音圧成分の変化をより敏感に感じ取ることができる。これにより、本発明では、回転動力源を含む車両のパワートレインの作動状態をドライバに認識し易くさせることができる。

【0008】

また、本発明において好ましくは、１又は複数の要素音の各々の音圧が基準音圧成分と変動音圧成分を含む。また、本発明において好ましくは、各要素音の基準音圧成分は、回転動力源の回転数の増加に応じて、各要素音の基準音圧成分の大きさが増加するように設定され、各要素音の変動音圧成分は、回転動力源の回転数の増加に応じて、各要素音の変動音圧成分の大きさが回転数の所定の増加量を周期として所定の振幅内で変動するように設定されている。

【0009】

また、本発明において好ましくは、音制御部は、車両のアクセル開度が第１閾値以上の場合にのみ、１又は複数の要素音の音圧に変動音圧成分を含めるように構成されている。
このように構成された本発明によれば、ドライバがアクセルを踏み込んで、車両を加速させているときに、合成音に揺らぎ（変動音圧成分）を付加することができる。これにより、本発明によれば、車両の加速時に、ドライバにパワートレインの作動状態を認識させ易くすることができる。

【0010】

また、本発明において好ましくは、音制御部は、アクセル開度が高いほど、より短い周期の変動音圧成分を含めて合成音を設定するように構成されている。

【0011】

また、本発明において好ましくは、変動音圧成分の周期は、７００～１２００ｒｐｍに設定されている。本発明のように、合成音に付加する音圧の揺らぎ成分の周期が７００～１２００ｒｐｍであると、ドライバの操作精度が向上することが実験結果より明らかとなった。また、本発明において好ましくは、回転動力源の回転数は、少なくとも０～６０００ｒｐｍの範囲にわたって変化する。

【0012】

また、本発明において好ましくは、変動音圧成分の所定の振幅は、基準音圧成分の大きさの８～１３％に設定されている。本発明のように、合成音に付加する音圧の揺らぎ成分の振幅が基準音圧成分の大きさの８～１３％であると、ドライバの操作精度が向上することが実験結果より明らかとなった。
また、本発明において好ましくは、変動音圧成分は、第１変動音圧成分と第２変動音圧成分を含み、第２変動音圧成分の周期は、第１変動音圧成分の周期よりも小さく設定されている。
また、本発明において好ましくは、第２変動音圧成分の周期は７００～１２００ｒｐｍである。
また、本発明において好ましくは、車両のアクセル開度が第１閾値以上、且つ第１閾値より大きい第２閾値未満の場合、合成音は第１変動音圧成分を含み、車両のアクセル開度が第２閾値以上の場合、合成音は第１変動音圧成分及び第２変動音圧成分を含む。

【発明の効果】

【0013】

本発明の車両用音生成装置によれば、ドライバに対して車両状態の変化を認識し易いように音を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【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基準音圧マップである。

【図3B】本発明の実施形態の第１変動音圧マップである。

【図3C】本発明の実施形態の第２変動音圧マップである。

【図4】本発明の実施形態の合成音の説明図である。

【図5】本発明の実施形態の音生成処理のフローチャートである。

【図6A】本発明の実施形態の車両用音生成装置を用いた実験結果のデータである。

【図6B】本発明の実施形態の車両用音生成装置を用いた実験結果のデータである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず、図１及び図２を参照して、本発明の車両用音生成装置の構成を説明する。図１は車両用音生成装置の説明図、図２は車両用音生成装置の構成図である。

【0016】

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に搭載された音制御装置１０と、車室内のドライバに対して所定の音を出力するスピーカ２０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。

【0017】

車両２は、回転動力源としての電動モータ３を備えた電動車両（ＥＶ）である。車両２は、内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等）を備えていないため、走行中にいわゆるエンジン音が生じない。電動モータ３は作動音を生じるが、モータ作動音は、エンジン音に比べて小さい。このため、車内のドライバは、モータ作動音をほとんど認識することができない。本実施形態では、ドライバが電動モータ３を含む車両２のパワートレインの作動状況を把握することができるように、車両用音生成装置１は、電動モータ３の作動状況に応じた音を発生するように構成されている。

【0018】

音制御装置１０は、プロセッサである制御部１２，各種プログラム及びデータベースを記憶するメモリ（記憶部１４），データ入出力装置等を備えたコンピュータ装置である。データベースには、音圧マップＭＴ，ＭＤ１，ＭＤ２が含まれる。音制御装置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。音制御装置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、スピーカ２０に対して、音情報（周波数、音圧等）を含む音信号Ｓｓを出力するように構成されている。

【0019】

スピーカ２０は、増幅器（アンプ）を備えた音出力部である。スピーカ２０は、音制御装置１０から音信号Ｓｓを受け取り、音信号Ｓｓを所定の増幅率で増幅して、音信号Ｓｓに基づく合成音ＳＣを出力する。なお、スピーカ２０は、車室内に設けられていなくてもよく、スピーカ２０が発生する合成音ＳＣをドライバが認識することができればよい。

【0020】

センサ群３０は、電動モータ３のモータ回転数を検出するモータ回転数センサ３１と、電動モータ３のモータトルクを検出するモータトルクセンサ３２と、車両２の車速を検出する車速センサ３３と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３４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。音制御装置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。

【0021】

車両情報信号は、モータ回転数信号Ｓ_R、モータトルク値信号Ｓ_T、車速信号Ｓ_V、アクセル開度信号Ｓ_Aを含む。音制御装置１０（プロセッサ）は、モータ回転数信号Ｓ_Rから回転数Ｒを読み取り、モータトルク値信号Ｓ_Tからモータトルク値Ｔを読み取り、車速信号Ｓ_Vから車速Ｖを読み取り、アクセル開度信号Ｓ_Aからアクセル開度Ａｃを読み取る。

【0022】

次に、図３Ａ～図３Ｃ，図４を参照して、本実施形態の車両用音生成装置の音生成処理について説明する。図３Ａ～図３Ｃはそれぞれ基準音圧マップ，第１変動音圧マップ，第２変動音圧マップであり、図４は合成音の説明図である。

【0023】

制御部１２は、回転数Ｒに基づいて周波数を設定し、設定した周波数に対応する音圧を、記憶部１４に記憶された基準音圧マップＭＴ，第１変動音圧マップＭＤ１，第２変動音圧マップＭＤ２を用いて設定し、設定した周波数及び音圧を有する要素音を表す合成音信号Ｓｓを生成する。

【0024】

制御部１２は、１次周波数（基本周波数）である回転数Ｒに対して、以下の式に基づいて、設定周波数ｆを決定する。
ｆ（Ｈｚ）＝ｋ×Ｒ（Ｈｚ） （式１)
ｋは、任意の大きさを有する係数である。係数ｋは、例えば、１．６、２、２．２４、２．４、２．６７、３．３３、４、５．３３、８から選択される。

【0025】

なお、本実施形態では、制御部１２は合成音ＳＣを生成するために単一の周波数を設定する。このため、合成音ＳＣを生成するための要素音が１つである。しかしながら、代替的に、制御部１２は、複数の周波数を設定し、複数の要素音に基づいて合成音ＳＣを生成してもよい。この場合、式１に基づいて異なる係数ｋｎ（ｎ＝１，２，３・・・）の値によって、異なる周波数ｆｎ（ｎ＝１，２，３・・・）が決定される。係数ｋｎは、例えば、上述の１．６、２、２．２４、２．４、２．６７、３．３３、４、５．３３、８から選択される。

【0026】

図３Ａに示すように、基準音圧マップＭＴは、回転数Ｒの増加に応じて、基準音圧の大きさが単調に増加するように設定されている。具体的には、基準音圧マップＭＴは、回転数Ｒの増加と共に基準音圧成分Ｓｂが線形的に増加するように設定される。図３Ａの例では、回転数Ｒが約１０００ｒｐｍから約６２００ｒｐｍに増加するとき、基準音圧成分Ｓｂは約５０ｄＢから約７０ｄＢに線形的に増加する。

【0027】

図３Ｂに示すように、第１変動音圧マップＭＤ１は、回転数Ｒの増加に応じて、第１変動音圧成分Ｓｆ１の大きさが音圧０ｄＢを基準として変動するように設定されている。具体的には、第１変動音圧マップＭＤ１は、回転数Ｒの増加と共に第１変動音圧成分Ｓｆ１が略正弦波状に変化するように設定される。図３Ｂの例では、回転数Ｒが約１０００ｒｐｍから約６２００ｒｐｍに増加するときに、第１変動音圧成分は、約２５００ｒｐｍの周期ｐ１，約５ｄＢの振幅ａ１で変化する。

【0028】

図３Ｃに示すように、第２変動音圧マップＭＤ２は、回転数Ｒの増加に応じて、第２変動音圧成分の大きさが音圧０ｄＢを基準として変動するように設定されている。具体的には、第２変動音圧マップＭＤ２は、回転数Ｒの増加と共に第２変動音圧成分Ｓｆ２が高周波成分を伴いながら略正弦波状に変化するように設定される。図３Ｃの例では、回転数Ｒが約１０００ｒｐｍから約６２００ｒｐｍに増加するときに、第２変動音圧成分Ｓｆ２は、約７００ｒｐｍ～１２００ｒｐｍの周期ｐ２，約５ｄＢの振幅ａ２で変動する。

【0029】

第２変動音圧マップＭＤ２は、第１変動音圧マップＭＤ１よりも周期の短い変動音圧成分を有するように設定されている。よって、第１変動音圧マップＭＤ１は、長周期の変動音圧成分（Ｓｆ１）を規定し、第２変動音圧マップＭＤ２は、短周期の変動音圧成分（Ｓｆ２）を規定している。また、第２変動音圧マップＭＤ２は、主として約７００ｒｐｍ～１２００ｒｐｍの変動周期を有するが、更なる短周期の変動音圧成分を有している。更なる短周期の変動音圧成分は、約５０～約１００ｒｐｍの周期，約１～２ｄＢの振幅を有する。

【0030】

なお、本実施形態では、２つの変動音圧マップＭＤ１，ＭＤ２が用いられているが、代替的に、３以上の変動音圧マップＭＤｎ（ｎ＝３，４，・・・）を用いてもよい。この場合、複数の変動音圧マップは、例えば、約１０００ｒｐｍ，約５００ｒｐｍ，約２００ｒｐｍ，約１００ｒｐｍ，約５０ｒｐｍ，約１０ｒｐｍ，約５ｒｐｍの変動音圧成分Ｓｆｎの周期を有するように設定することができる。

【0031】

また、本実施形態では、２つの変動音圧マップＭＤ１，ＭＤ２の振幅ａ１，ａ２が、同じ回転数Ｒにおいて、基準音圧マップＭＴにより規定される基準音圧成分Ｓｂの大きさの約８～１３％となるように設定されている。したがって、生成される合成音ＳＣにおいて、基準音圧成分Ｓｂが支配的である。このため、本実施形態では、ドライバは、回転数Ｒが増加するとき、基準音圧成分Ｓｂの音圧増加によって全体的に合成音ＳＣの音圧が増加するように認識する。

【0032】

また、代替的に、複数の要素音により合成音ＳＣを生成する場合、複数の要素音に対して、同一の基準音圧マップ，１又は複数の変動音圧マップを用いてもよいし、各要素音に対してそれぞれ設けられた基準音圧マップ，１又は複数の変動音圧マップを用いてもよい。

【0033】

制御部１２は、選択された周波数の要素音の音圧を、基準音圧マップＭＴ，第１変動音圧マップＭＤ１，第２変動音圧マップＭＤ２のうち１又は複数の音圧マップを用いて設定し、設定された音圧を有する要素音に基づいて合成音ＳＣを表す音信号Ｓｓを生成する。選択された周波数を有する要素音（合成音ＳＣ）の音圧は、回転数Ｒに応じて、図４に示す特性線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で表される音圧に設定される。

【0034】

特性線Ｌ１は、基準音圧マップＭＴにより規定される特性線と同じである。この場合、合成音ＳＣは、回転数Ｒの増加と共に単調に増加する基準音圧成分Ｓｂのみを含む。

【0035】

特性線Ｌ２は、基準音圧マップＭＴと第１変動音圧マップＭＤ１により規定される２つの特性線を合成（加算）した特性線である。したがって、特性線Ｌ２は、基準音圧成分Ｓｂに長周期の変動音圧成分Ｓｆ１が重畳されている。

【0036】

特性線Ｌ３は、基準音圧マップＭＴ，第１変動音圧マップＭＤ１，及び第２変動音圧マップＭＤ２により規定される３つの特性線を合成（加算）した特性線である。したがって、特性線Ｌ３は、基準音圧成分Ｓｂに長周期の変動音圧成分Ｓｆ１と短周期の変動音圧成分Ｓｆ２が重畳されている。なお、代替的に、特性線Ｌ３の代わりに、基準音圧成分Ｓｂに短周期の変動音圧成分Ｓｆ２のみが重畳された特性線を用いてもよい。

【0037】

次に、図５を参照して、本実施形態の車両用音生成装置の音生成処理の流れについて説明する。図５は、音生成処理のフローチャートである。

【0038】

車両用音生成装置１は、音制御装置１０（制御部１２）が、音生成処理において車両情報に基づいて１又は複数の周波数の要素音の合成音ＳＣ（疑似モータ作動音、又は、疑似エンジン作動音）を生成し、スピーカ２０が、この合成音ＳＣをドライバに対して出力するように構成されている。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。

【0039】

まず、音生成処理において、制御部１２は、車内通信回線を介して、車両情報を取得する（ステップＳ１）。上述のように、制御部１２は、回転数Ｒ，モータトルク値Ｔ，車速Ｖ，アクセル開度Ａｃ等を取得する。

【0040】

次いで、制御部１２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、回転数Ｒに基づいて、式１を用いて周波数ｆ（又は複数の周波数ｆｎ）を設定する。

【0041】

次いで、制御部１２は、ステップＳ４，Ｓ５において、記憶部１４に記憶されている基準音圧マップＭＴ，第１変動音圧マップＭＤ１，第２変動音圧マップＭＤ２から使用する１又は複数のマップを選択する。具体的には、制御部１２は、アクセル開度Ａｃに基づいて、使用する１又は複数のマップを選択する。

【0042】

アクセル開度Ａｃが第１閾値（本例では、２０％）未満の場合（Ｓ４；Ｎｏ）、音制御装置１０（制御部１２）は、基準音圧マップＭＴのみを用いて各要素音の音圧を設定する（ステップＳ８）。図４の例では、特性線Ｌ１に基づいて、現在の回転数Ｒに対する各要素音の音圧が設定される。

【0043】

また、アクセル開度Ａｃが第１閾値以上（Ｓ４；Ｙｅｓ）且つ第２閾値（本例では、５０％）未満の場合（Ｓ５；Ｎｏ）、制御部１２は、基準音圧マップＭＴと第１変動音圧マップＭＤ１を用いて、各要素音の音圧を設定する（ステップＳ７）。図４の例では、特性線Ｌ２に基づいて、現在の回転数Ｒに対する各要素音の音圧が設定される。

【0044】

また、アクセル開度Ａｃが第１閾値以上（Ｓ４；Ｙｅｓ）且つ第２閾値以上の場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）、制御部１２は、基準音圧マップＭＴ，第１変動音圧マップＭＤ１及び第２変動音圧マップＭＤ２を用いて、各要素音の音圧を設定する（ステップＳ６）。図４の例では、特性線Ｌ３に基づいて、現在の回転数Ｒに対する各要素音の音圧が設定される。

【0045】

ステップＳ６～Ｓ８において各要素音の音圧が設定されると、制御部１２は、設定された音圧を有する合成音ＳＣを生成するための音信号Ｓｓを生成し、スピーカ２０に音信号Ｓｓを出力する（ステップＳ９）。スピーカ２０は、音信号Ｓｓを受信し合成音ＳＣを出力する（ステップＳ１０）。

【0046】

次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、本実施形態の車両用音生成装置を用いた実験結果を説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、実験結果のデータである。

【0047】

図６Ａ及び図６Ｂにおける実験では、車両用音生成装置１を搭載したマニュアルトランスミッションの車両２が用いられている。側道から高速道路への進入を想定し、複数のドライバが、ギヤ位置を１速から３速までシフトアップ操作しながら、車両２を速度ゼロから速度１００ｋｍ／ｈまで加速させた。その際、シフトアップ操作を行ったときのモータ回転数を記録した。各ドライバに対して、実験１と実験２をそれぞれ複数回行った。実験１では、基準音圧マップＭＴのみを用いて合成音ＳＣを生成した。一方、実験２では、３つのマップ（ＭＴ，ＭＤ１及びＭＤ２）を用いて合成音ＳＣを生成した。なお、実験中、モータ回転数計や速度計は、ドライバから見えないように隠されていた。

【0048】

そして、実験１及び実験２において、各ドライバがギヤ位置を１速から２速へ切替えたときのモータ回転数のばらつきと、各ドライバがギヤ位置を２速から３速へ切り替えたときのモータ回転数のばらつきとをそれぞれ計算した。複数回のシフトアップ操作が行われたモータ回転数の範囲が狭いほど、ばらつきは小さい。図６Ａは、１速から２速へのギヤ位切替え時のデータである。図６Ｂは、２速から３速へのギヤ位置切替え時のデータである。図６Ａ及び図６Ｂは、複数人のドライバのデータの平均値を示している。

【0049】

図６Ａ及び図６Ｂの縦軸は、シフトアップ操作時のモータ回転数のばらつきを無次元化した値である。シフトアップ操作のタイミングについて、各ドライバが適正と考えるタイミングは異なる。このため、本実施形態では、各ドライバがシフトアップ操作を行ったときモータ回転数のばらつきに注目している。

【0050】

図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、どちらも実験１よりも実験２の方が、モータ回転数のばらつきが小さくなっていることが分かる。すなわち、基準音圧マップＭＴ（図３Ａ）のみを用いた合成音ＳＣをドライバに提供するよりも、基準音圧マップＭＴに加えて第１変動音圧マップＭＤ１（図３Ｂ）及び第２変動音圧マップＭＤ２（図３Ｃ）を用いた合成音ＳＣをドライバに提供する方が、シフトアップ操作のタイミングのばらつきが有意に小さくなっている。

【0051】

言い換えると、上記実験により、ドライバに対して、モータ回転数の上昇と共に単調に又は線形的に周波数が増加する合成音ＳＣをドライバに提供するよりも、モータ回転数の上昇と共に周波数が揺らぎながら増加する合成音ＳＣをドライバに提供する方が、ドライバに対して、より均一なタイミングでのシフトアップ操作を促進可能であることが分かった。

【0052】

合成音ＳＣに含まれる周波数揺らぎ成分（すなわち、Ｓｆ１，Ｓｆ２）がドライバの操作精度を向上する理由は明確には分からない。しかしながら、確率共鳴現象が１つの要因であると推察される。すなわち、音圧の揺らぎ（第１変動音圧マップＭＤ１及び第２変動音圧マップＭＤ２により生成される）が、確率共鳴現象におけるノイズとして機能して、基準音圧（基準音圧マップＭＴにより生成される）に対するドライバの感度が高まると推察される。

【0053】

本発明は、以下のように変更可能である。上記実施形態では、車両２は、電動車両（ＥＶ）であり内燃機関を備えていない。しかしながら、代替的な実施形態において、車両２は、回転動力源として内燃機関と電動モータの一方又は両方を備えた車両であってもよい。

【0054】

車両２が内燃機関のみを備える実施形態では、エンジン作動音に加えて、車両用音生成装置１により発生される音により、ドライバは、車両状態及び車両状態の変化をより明確に把握することができる。また、この代替的な実施形態では、合成音ＳＣの周波数及び音圧を決定するために、内燃機関の回転数（エンジン回転数）を用いることができる。

【0055】

さらに、車両２が内燃機関と電動モータの両方を備える別の実施形態では、合成音ＳＣの周波数及び音圧を決定するために、電動モータ及び内燃機関の一方又は両方の回転数を用いることができる。

【0056】

次に、本実施形態の車両用音生成装置１の作用について説明する。
本実施形態の車両用音生成装置１は、電動モータ３及び／又はエンジンを含む回転動力源を用いて走行する車両２に搭載され、回転動力源（電動モータ３）の回転数Ｒに応じた１又は複数の周波数ｆｎを設定し、１又は複数の周波数ｆｎを有する１又は複数の要素音を含む合成音ＳＣを表す合成音信号Ｓｓを生成する音制御部（音制御装置１０）と、音制御部が生成した合成音信号Ｓｓに基づいて、合成音ＳＣを出力する音出力部（スピーカ２０）と、を備え、音制御部は、合成音ＳＣの音圧が基準音圧成分Ｓｂと変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２を含むように、合成音ＳＣを設定し、基準音圧成分Ｓｂは、回転動力源（電動モータ３）の回転数Ｒの増加に応じて、基準音圧成分Ｓｂの大きさが増加するように設定され、変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２は、回転動力源（電動モータ３）の回転数Ｒの増加に応じて、変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２の大きさが回転数Ｒの所定の増加量を周期ｐ１，ｐ２として所定の振幅ａ１，ａ２内で変動するように設定されている。

【0057】

本実施形態では、回転動力源（電動モータ３）の回転数Ｒに応じて合成音ＳＣの音圧が変化する。合成音ＳＣは、回転数Ｒに応じた基準音圧成分Ｓｂと変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２とを有している。本実施形態では、ドライバは、回転数Ｒの増加に応じて基準音圧成分Ｓｂの大きさ（音圧）が増加するため、回転動力源（電動モータ３）の作動状況を感覚的に把握することができる。それに加えて、本実施形態では、揺らぎ成分としての変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２が基準音圧成分Ｓｂに重畳することにより、ドライバは基準音圧成分Ｓｂの変化をより敏感に感じ取ることができる。これにより、本実施形態では、回転動力源（電動モータ３）を含む車両２のパワートレインの作動状態をドライバに認識し易くさせることができる。

【0058】

また、本実施形態では、１又は複数の要素音の各々の音圧が基準音圧成分Ｓｂと変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２を含む。また、本実施形態では、各要素音の基準音圧成分Ｓｂは、回転動力源（電動モータ３）の回転数Ｒの増加に応じて、各要素音の基準音圧成分Ｓｂの大きさが増加するように設定され、各要素音の変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２は、回転動力源（電動モータ３）の回転数Ｒの増加に応じて、各要素音の変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２の大きさが回転数Ｒの所定の増加量を周期ｐ１，ｐ２として所定の振幅ａ１，ａ２内で変動するように設定されている。

【0059】

また、本実施形態では、音制御部（音制御装置１０）は、車両２のアクセル開度Ａｃが所定値（第1閾値又は第２閾値）以上の場合にのみ（Ｓ４；Ｙｅｓ、又はＳ５；Ｙｅｓ）、１又は複数の要素音の音圧に変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２を含めるように構成されている。
この構成により、本実施形態では、ドライバがアクセルを踏み込んで、車両２を加速させているときに、合成音ＳＣに揺らぎ（変動音圧成分Ｓｆ１，Ｓｆ２）を付加することができる。これにより、本実施形態では、車両２の加速時に、ドライバにパワートレインの作動状態を認識させ易くすることができる。

【0060】

また、本実施形態では、音制御部（音制御装置１０）は、アクセル開度Ａｃが高いほど（Ｓ５；Ｙｅｓ）、より短い周期の変動音圧成分Ｓｆ２を含めて合成音を設定するように構成されている。本実施形態では、アクセル開度Ａｃが第１閾値以上で第２閾値未満の場合（Ｓ４；Ｙｅｓ且つＳ５；Ｎｏ）、合成音ＳＣは第１変動音圧成分Ｓｆ１を含むが（第２変動音圧成分Ｓｆ２を含まない）、アクセル開度Ａｃが第２閾値以上の場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）、合成音ＳＣは第２変動音圧成分Ｓｆ２を含む。

【0061】

また、本実施形態では、具体的には、変動音圧成分Ｓｆ２の周期ｐ２は、７００～１２００ｒｐｍに設定されている。本実施形態のように、合成音ＳＣに付加する音圧の揺らぎ成分Ｓｆ２の周期ｐ２が７００～１２００ｒｐｍであると、ドライバの操作精度が向上することが実験結果より明らかとなった。また、本実施形態では、回転動力源（電動モータ３）の回転数Ｒは、少なくとも０～６０００ｒｐｍの範囲にわたって変化する。

【0062】

また、本実施形態では、具体的には、変動音圧成分Ｓｆ２の所定の振幅ａ２は、基準音圧成分Ｓｂの大きさの８～１３％に設定されている。本実施形態のように、合成音ＳＣに付加する音圧の揺らぎ成分Ｓｆ２の振幅ａ２が基準音圧成分Ｓｂの大きさの８～１３％であると、ドライバの操作精度が向上することが実験結果より明らかとなった。

【符号の説明】

【0063】

１ 車両用音生成装置
２ 車両
３ 電動モータ
１０ 音制御装置
１２ 制御部
１４ 記憶部
２０ スピーカ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 特性線
ＭＤ１ 第１変動音圧マップ
ＭＤ２ 第２変動音圧マップ
ＭＴ 基準音圧マップ
Ｓｂ 基準音圧成分
Ｓｆ１ 第１変動音圧成分
Ｓｆ２ 第２変動音圧成分
Ｓｓ 合成音信号

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】