走行連動音発生装置
【課題】構成が簡単で、制御負荷の低い走行連動音発生装置を提供する。
【解決手段】走行連動音発生装置は、車両の走行に連動して走行連動音を発生する。この装置は、音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した音源ＬＳＩ６４と、車速に応じて音源ＬＳＩ６４から走行連動音データを読み出して再生する再生ユニット６０とを含む。再生ユニット６０は、発音判断ユニット６１と、音データ選択ユニット６２と、音声回路６３とを含む。車速Ｖが発音下限車速Ｖ１以上発音上限車速Ｖ２以下のときに、走行連動音データが再生される。音データ選択ユニット６２は、再生すべき走行連動音データを指定するためのテーブル番号ｉを生成する。音源ＬＳＩ６４には、フェードインパターンデータである発音開始データＤ１、定常音圧データＤ２、およびフェードアウトパターンデータである発音停止データＤ３が格納されている。
【解決手段】走行連動音発生装置は、車両の走行に連動して走行連動音を発生する。この装置は、音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した音源ＬＳＩ６４と、車速に応じて音源ＬＳＩ６４から走行連動音データを読み出して再生する再生ユニット６０とを含む。再生ユニット６０は、発音判断ユニット６１と、音データ選択ユニット６２と、音声回路６３とを含む。車速Ｖが発音下限車速Ｖ１以上発音上限車速Ｖ２以下のときに、走行連動音データが再生される。音データ選択ユニット６２は、再生すべき走行連動音データを指定するためのテーブル番号ｉを生成する。音源ＬＳＩ６４には、フェードインパターンデータである発音開始データＤ１、定常音圧データＤ２、およびフェードアウトパターンデータである発音停止データＤ３が格納されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の走行状態に応じて走行連動音を発生する走行連動音発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の騒音規制を契機として、車両のエンジン音を低減するための改良が重ねられ、現在では、著しく静音化されたエンジンが実用化されている。また、ハイブリッド車や電気自動車のように電気モータを動力源とする車両においては、とくに低速走行時に動力源が発生する音が小さい。このような静粛性の高い車両は、歩行者等に気づかれにくい場合がある。また、車両の乗員にとっても、駆動源から届く音が小さく、そのため、運転の楽しみが減少するおそれがある。
【０００３】
特許文献１は、車椅子の走行速度が所定速度以上となったときに、音を発生させ始める発音装置を開示している。この発音装置は、曲番号によって指定される楽曲を自動演奏しながら、走行速度に応じた音量パターンに従って音量を変化させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６０３３号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
特許文献１の先行技術では、楽曲がそのまま再生されるのではなく、走行速度に応じて音量が制御される。そのため、構成が複雑であり、制御負荷が高く、それに応じてコスト高となることは避けられない。
そこで、この発明の一実施形態は、構成が簡単で、制御負荷の低い走行連動音発生装置を提供する。
【０００６】
具体的には、この発明の一実施形態は、車両の走行に連動して走行連動音を発生する装置であって、音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した記憶手段と、車速に応じて前記記憶手段から走行連動音データを読み出して再生する再生手段とを含む、走行連動音発生装置を提供する。
この装置では、音圧の異なる複数の走行連動音データが記憶手段に格納されているので、車速に応じて走行音連動音データを読み出して再生すれば、車速に応じて音量が変化する走行連動音を発音できる。すなわち、読み出した音データを再生するときに、車速に応じた音量制御のための演算を実行する必要がない。これにより、構成が簡単で、制御負荷が少ない走行連動音発生装置を提供できる。
【０００７】
この発明の一実施形態では、前記再生手段が、発音下限車速から発音上限車速まで車速が変化するときに、音圧が零から漸増して定常音圧（たとえば最大音圧）となった後に当該定常音圧から零まで漸減するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている。この構成により、車両が加速して、その車速が発音下限車速に達すると、走行連動音の発音が始まり、車速の増加に応じて定常音圧まで走行連動音の音圧（音量）が漸増する。さらに車両が加速すると、車速が発音上限車速に達するまでは定常音圧で走行連動音が発音され、車速が発音上限車速に達すると、走行連動音の音圧が漸減されて消音される。こうして、車速の増加に伴って、発音下限車速から発音上限車速までの車速範囲で走行連動音を発音できる。さらに、発音開始時に音圧が漸増するので、大きな走行連動音が急に発音されることがないから、走行連動音を自然に発音開始できる。また、発音停止時には音圧が漸減するので、走行連動音が急に消音されることがないから、走行連動音を自然に消音できる。定常音圧とは、複数の走行連動音データのうちで最大音圧の走行連動音データの当該音圧であってもよい。
【０００８】
この発明の一実施形態では、前記再生手段が、前記発音下限車速未満および前記発音上限車速超の車速のときに走行連動音の発生を停止（より好ましくはフェードアウトした後に停止）するように構成されている。発音下限車速未満の低速走行時には、走行連動音を発音する必要性が乏しい。また、発音上限車速超の車速域では、車両が発生する走行音や機械音が十分に大きく、やはり、走行連動音を発音する必要性が乏しい。したがって、前記発音下限車速未満および前記発音上限車速超の車速のときに走行連動音の発生を停止することによって、必要時にのみ走行連動音を発音させて、不必要な騒音およびエネルギー消費を回避できる。
【０００９】
この発明の一実施形態では、前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が漸増する発音開始データと、音圧が漸減する発音停止データとを含む。この構成によれば、発音開始データを読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸増させて、いわゆるフェードイン動作を実現できる。同様に、発音停止データを読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸減させて、いわゆるフェードアウト動作を実現できる。
【００１０】
この発明の一実施形態では、前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が一定の定常音圧データをさらに含む。この構成により、定常音圧データを読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、音圧が一定の走行連動音を発音できる。
たとえば、前記再生手段は、車速が増加して発音下限車速に達したときに前記発音開始データを読み出して再生し、その後に定常音圧データを読み出して再生するように構成されていてもよい。また、前記再生手段は、前記定常音圧データを再生している場合において、車速が増加して前記発音上限車速に達したときに、前記発音停止データを読み出して再生し、その後は走行連動音の発音を停止するように構成されていてもよい。
【００１１】
この発明の一実施形態では、前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、３段階以上の異なる音圧の走行連動音データを含む。この構成によれば、３段階以上の異なる走行連動音データを車速に応じて読み出すことにより、音量制御のための演算を要することなく、車速に応じた適切な音圧の走行連動音を発音できる。
この発明の一実施形態では、前記再生手段が、走行連動音発生指令に応答して音圧が漸増し、走行連動音停止指令に応答して音圧が漸増するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている。この構成によれば、走行連動音発生指令に応じてフェードイン動作を行わせることができ、走行連動音停止指令に応じてフェードアウト動作を行わせることができる。たとえば、操作者（典型的には運転者）により操作される発音スイッチの操作に応じて走行連動音発生指令が発生されるようになっていてもよい。同様に、操作者によって操作される消音スイッチの操作に応じて走行連動音停止指令が発生されるようになっていてもよい。発音スイッチおよび消音スイッチは、共通のスイッチであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る走行連動音発生装置を搭載した車両を示す図解的な側面図である。
【図２】図２は、この発明の第１の実施形態に係る走行連動音発生装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、走行連動音生成ユニットの構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、音源ＬＳＩに格納された走行連動音データの例を示す。
【図５】図５は、走行連動音生成ユニットの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、走行連動音の音圧の変化を説明するための図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る走行音連動装置において用いられる走行連動音データの例を示す。
【図８】図８は、車速Ｖに応じた走行連動音データの選択を説明するための図である。
【図９】図９は、第２の実施形態における走行連動音生成ユニットの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、車速推定ユニットの構成例を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１１は、傾斜した路面上における電動二輪車に働く力を示す説明図である。
【図１２】図１２は、車速推定ユニットによる処理内容を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】図１３Ａは、ＧＰＳ受信機が出力する位置データを用いた車速推定を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、ＧＰＳ受信機が出力する位置データを用いた車速推定の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、ＧＰＳ受信機が出力する移動速度データを用いた車速推定の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、この発明の第３の実施形態に係る走行連動音発生装置の構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る走行連動音発生装置を搭載した車両を示す図解的な側面図である。この車両は、たとえば、電動二輪車１である。より具体的には、電動二輪車１は、スクータ型の電動二輪車であり、車体フレーム２、前輪３、後輪４、電気モータ５、バッテリ６および車体カバー７を備えている。電動二輪車１は、バッテリ６から供給される電力によって、電気モータ５を駆動し、電気モータ５の出力によって駆動輪としての後輪４を駆動するように構成されている。
【００１４】
車体フレーム２の前上部に配置されたヘッドパイプ８には、ステアリング軸９が回動自在に挿入されている。ステアリング軸９の下端部には、左右一対のフロントフォーク１０が取り付けられている。前輪３は、フロントフォーク１０に取り付けられている。ステアリング軸９の上端部には、ハンドル１１が取り付けられている。ライダーは、ハンドル１１を操作することにより、ステアリング軸９、フロントフォーク１０および前輪３をステアリング軸９の軸線回りに回すことができる。
【００１５】
ハンドル１１の左右両端部には、それぞれ、グリップ１２が設けられている（左側のグリップのみを図示）。右側のグリップはアクセルグリップ（アクセル操作子）を構成している。ライダーは、このアクセルグリップを回すことにより、電気モータ５の出力を調整することができる。
車体フレーム２は、ヘッドパイプ８から後方に延びている。車体フレーム２は、ダウンチューブ１９と、ダウンチューブ１９の後方に配置された左右一対のフレーム本体２０とを含む。ダウンチューブ１９は、ヘッドパイプ８の下部から後斜め下方に延びている。フレーム本体２０は、側面視においてほぼＳ字形状を成しており、ダウンチューブ１９の下端部から後方に延び、さらに後方に向かって斜め上方に向かい、その後、ほぼ水平に後方へと延びている。
【００１６】
車体カバー７は、車体フレーム２に取り付けられている。車体カバー７は、ヘッドパイプ８を覆う前カバー２５と、前カバー２５の下部から後方に延びる下カバー２６と、前カバー２５の後方に配置された後カバー２７とを含んでいる。前カバー２５は、ステアリング軸９の一部およびヘッドパイプ８を取り囲み、かつ、ダウンチューブ１９を取り囲んでいる。下カバー２６は、前カバー２５の下部から後方に延びており、フレーム本体２０の一部を下方および左右両側方から覆っている。下カバー２６の上面には、足載せ部２８が配置されている。足載せ部２８は、ライダーが足を載せるために設けられており、ほぼ平坦に形成されている。後カバー２７は、全体として、下カバー２６の後部から後斜め上方に延びた形状に形成されている。後カバー２７は、フレーム本体２０の一部を前方および左右両側方から覆っている。
【００１７】
ライダーが着座するためのシート２９は、フレーム本体２０の上部に取り付けられている。シート２９の下方には、左右一対のフレーム本体２０の間に収容空間が形成されている。この収容空間には、電気モータ５の電源としてのバッテリ６が配置されている。バッテリ６は、充電可能な二次電池である。
走行連動音発生装置３０は、装置本体３１と、スピーカ３２とを含む。図１の例では、装置本体３１は、シート２９の下方に配置されて、フレーム本体２０に取り付けられている。スピーカ３２は、たとえば、ヘッドパイプ８に取り付けられている。装置本体３１とスピーカ３２とは、配線３３で接続されている。配線３３は、車体カバー７内で配索されており、装置本体３１が発生する音声信号をスピーカ３２に伝える。
【００１８】
図２は、この発明の第１の実施形態に係る走行連動音発生装置３０の電気的構成を説明するためのブロック図である。装置本体３１は、電動二輪車１のバッテリ６に電源配線を介して接続されていて、バッテリ６からの電力供給を受けて動作するようになっている。むろん、装置本体３１にバッテリを内蔵し、その内蔵バッテリによって装置本体３１が作動する構成を採用することもできる。
【００１９】
装置本体３１は、音合成回路３５と、アンプ３６と、センサ類４０とを含む。センサ類４０は、装置本体３１の筐体に内蔵されている。
センサ類４０は、この実施形態では、加速度センサ４１および角速度センサ４２（ジャイロセンサ）を含む。加速度センサ４１は、直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）の方向に沿う加速度を検出して出力するように構成された３軸加速度センサであってもよい。この実施形態では、加速度センサ４１のＸ軸が電動二輪車１の前後方向に整合し、そのＹ軸が電動二輪車１の左右方向に整合し、そのＺ軸が電動二輪車１の上下方向に整合している。すなわち、このような位置関係となるように、装置本体３１が車体フレーム２に取り付けられている。角速度センサ４２は、３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）のまわりの角速度（ロール角速度、ピッチ角速度、ヨー角速度）を検出するように構成されている。この実施形態では、角速度センサ４２のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、加速度センサ４１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸と一致している。すなわち、このような位置関係となるように、加速度センサ４１および角速度センサ４２が、装置本体３１の筐体に組み付けられている。よって、角速度センサ４２のＸ軸が電動二輪車１の前後方向に整合し、そのＹ軸が電動二輪車１の左右方向に整合し、そのＺ軸が電動二輪車１の上下方向に整合している。
【００２０】
音合成回路３５は、センサ類４０の出力信号に基づいて電動二輪車１の走行状態を推定し、その推定した走行状態に応じた走行連動音を表す音声信号を生成する。この音声信号がアンプ３６によって増幅され、その増幅された音声信号が配線３３を介してスピーカ３２に与えられる。これにより、スピーカ３２が駆動され、走行連動音が発生する。この走行連動音は、電動二輪車１の周囲の人に向けて発生され、かつライダーによって聴取される。音合成回路３５は、専ら装置本体３１に備えられたセンサ類４０の出力信号を用いて走行連動音信号を生成するように構成されており、電動二輪車１側（走行連動音発生装置３０外）に備えられたセンサ類からの信号を入力するようには構成されていない。
【００２１】
装置本体３１に備えられたセンサ類４０は、加速度センサ４１および角速度センサ４２の他にも、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機４５（二点鎖線で示す。）を含んでいてもよい。ＧＰＳ受信機４５は、地球のまわりを周回するＧＰＳ衛星からの信号を受信して位置データ等を生成する装置である。
音合成回路３５は、マイクロコンピュータを含み、このマイクロコンピュータによる演算処理によって実現される複数の機能処理ユニットを含む。より具体的には、音合成回路３５は、車速推定ユニット３７と、走行連動音生成ユニット３９とを含む。車速推定ユニット３７は、センサ類４０の出力信号に基づいて、電動二輪車１の車速を推定する。すなわち、電動二輪車１側に備えられたセンサからの信号を用いることなく、電動二輪車１の車速を推定する。走行連動音生成ユニット３９は、車速推定ユニット３７によって推定された車速に基づいて、走行連動音信号を生成する。
【００２２】
図３は、走行連動音生成ユニット３９の構成例を示すブロック図である。走行連動音生成ユニット３９は、車速推定ユニット３７によって推定された車速Ｖを用いて、電動二輪車１の走行状態に応じた走行連動音信号を発生する。具体的には、走行連動音生成ユニット３９は、再生ユニット６０と、音源ＬＳＩ６４とを含む。音源ＬＳＩ６４は、音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した記憶手段である。再生ユニット６０は、電動二輪車１の車速に応じて音源ＬＳＩ６４から走行連動音データを読み出して再生する再生手段である。再生ユニット６０は、発音判断ユニット６１と、音データ選択ユニット６２と、音声回路６３と、発音／停止指令インタフェース６５とを含む。
【００２３】
発音判断ユニット６１は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖと、発音下限車速Ｖ１（たとえば０km/h）および発音上限車速Ｖ２（たとえば２０km/h）とを比較する。発音下限車速Ｖ１および発音上限車速Ｖ２は、音合成回路３５に含まれるマイクロコンピュータのメモリに予め格納されている。発音判断ユニット６１は、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１以上発音上限車速Ｖ２以下のときに、走行連動音発生指令を発生する。また、発音判断ユニット６１は、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１未満または発音上限車速Ｖ２超のときに、走行連動音停止指令を発生する。
【００２４】
音データ選択ユニット６２は、音源ＬＳＩ６４から発生させるべき走行連動音データの識別情報として、テーブル番号ｉ（ｉは自然数）を生成し、音声回路６３に供給する。音声回路６３は、音データ選択ユニット６２から与えられるテーブル番号ｉに対応する走行連動音データを音源ＬＳＩ６４から読み出し、その読み出した走行連動音データを再生することにより、走行連動音信号としての音声信号を生成する。この音声が、アンプ３６（図２参照）に供給される。
【００２５】
発音／停止指令インタフェース６５は、発音判断ユニット６１が走行連動音発生指令を生成すると音声発生信号を音声回路６３に供給し、発音判断ユニット６１が走行連動音停止指令を生成すると停止信号を音声回路６３に供給するように構成されている。
図４は、音源ＬＳＩ６４に格納された走行連動音データの例を示す。音源ＬＳＩ６４には、音圧の異なる複数種類の走行連動音データ（テーブル）Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が格納されている。これらの走行連動音データＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、エンジン音を模擬したエンジン音データであってもよい。エンジン音データは、コンピュータ上でエンジン音を模して作成されたデータであってもよいし、実際のエンジン音を録音して作成されたデータであってもよい。むろん、走行連動音データは、エンジン音以外の音であってもよい。
【００２６】
この実施形態では、音圧が漸増する発音開始データＤ１と、音圧が一定の定常音圧データＤ２と、音圧が漸減する発音停止データＤ３とが音源ＬＳＩ６４に格納されている。発音開始データＤ１は、音圧が時間経過とともに零から所定の定常音圧Ｐまで漸増（図４の例ではリニアに漸増）するように定められた一定時間長（たとえば７秒）のフェードインパターンデータである。定常音圧データＤ２は、音圧が定常音圧Ｐで一定に定められた一定時間長（たとえば２秒）のデータである。発音停止データＤ３は、音圧が時間経過とともに定常音圧Ｐから零まで漸減（図４の例ではリニアに漸減）するように定められた一定時間長（たとえば２秒）のフェードアウトパターンデータである。
【００２７】
図５は、走行連動音生成ユニット３９の動作例を説明するためのフローチャートである。走行連動音生成ユニット３９（より具体的には発音判断ユニット６１）は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖと発音下限車速Ｖ１および発音上限車速Ｖ２とを比較する（ステップＳ５１）。
Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２のとき、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ５２）。走行連動音を発生していないときには、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、発音開始データＤ１を指定するためのテーブル番号「１」を生成する（ステップＳ５３）。さらに、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を発音開始データＤ１の音声発生最大時間Ｍａｘ（図４参照）に設定して（ステップＳ５４）、音声回路６３に音発生指令信号を供給する（ステップＳ５５）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から発音開始データＤ１を読み出して再生する（ステップＳ５６）。
【００２８】
走行連動音生成ユニット３９は、タイマをカウントアップする（ステップＳ５７）。その後、走行連動音生成ユニット３９は、システム終了（電源遮断）かどうかを判断し（ステップＳ５８）、終了するときには、音声回路６３に停止指令信号を与えて（ステップＳ５９）、処理を終える。システム終了しないときは、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ５１からの処理を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ５２において、走行連動音を発生中（走行連動音データ再生中）であると判断されると、走行連動音生成ユニット３９は、テーブル番号を調べる（ステップＳ６０）。テーブル番号が「１」または「２」のとき、すなわち発音開始データＤ１または定常音圧データＤ２を再生中であれば、走行連動音生成ユニット３９は、タイマの計測時間がタイマ最大値に達したかどうかを判断する（ステップＳ６１）。タイマの計測時間がタイマ最大値未満であれば、再生中の走行連動音データの再生が継続され（ステップＳ５６）、さらに、ステップＳ５７からの処理が繰り返される。一方、タイマの計測時間がタイマ最大値に達すると、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、テーブル番号「２」を生成する（ステップＳ６２）。そして、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を発音開始データＤ２の音声発生最大時間Ｍａｘ（図４参照）に設定する（ステップＳ６３）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から定常音圧データＤ２を読み出して再生する（ステップＳ５６）。その後は、ステップＳ５７からの処理が繰り返される。
【００３０】
したがって、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の条件が満たされると、発音開始データＤ１が一回だけ再生され、その後は、当該条件が満たされている期間中、定常音圧データＤ２が繰り返し再生されることになる。
一方、ステップＳ５１において、Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖであると判断されると、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ６４）。走行連動音を発生していないときには、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ５７からの処理を行う。走行連動音を発生しているときには、走行連動音生成ユニット３９は、テーブル番号を調べる（ステップＳ６５）。テーブル番号が「１」または「２」のとき、すなわち発音開始データＤ１または定常音圧データＤ２を再生中であれば、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、発音停止データＤ３を指定するためのテーブル番号「３」を生成する（ステップＳ６６）。さらに、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を発音停止データＤ３の音声発生最大時間Ｍａｘに設定する（ステップＳ６７）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から発音停止データＤ３を読み出して再生する（ステップＳ５６）。その後は、ステップＳ５７からの処理が実行される。
【００３１】
ステップＳ６５において、テーブル番号が「３」のとき、すなわち、発音停止データＤ３を再生中であれば、走行連動音生成ユニット３９は、タイマの計測時間がタイマ最大値に達したかどうかを判断する（ステップＳ６８）。タイマの計測時間がタイマ最大値未満であれば、再生中の走行連動音データ（すなわち発音停止データＤ３）の再生が継続される（ステップＳ５６）。一方、タイマの計測時間がタイマ最大値に達すると、走行連動音生成ユニット３９は、音声回路６３に対して停止指令信号を与える（ステップＳ６９）。これにより、走行連動音の発生が停止する。その後は、ステップＳ５７からの処理が行われる。
【００３２】
したがって、「Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖ」の条件が満たされると、発音停止データＤ３が一回だけ再生されて、走行連動音の発生が停止することになる。
図６Ａおよび図６Ｂは、走行連動音の音圧の変化を説明するための図である。発音条件（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）が満たされると、発音開始データＤ１が一回だけ、再生され、その後は、発音条件が満たされている期間の長さに応じて、定常音圧データＤ２が再生される。図６Ａは定常音圧データＤ２が一回だけ再生される場合を示し、図６Ｂは定常音圧データＤ２が複数回繰り返し再生（ループ再生）される場合を示す。発音条件（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）が満たされなくなると、発音停止データＤ３が一回だけ再生されて、走行連動音データの発生が停止する。
【００３３】
以上のように、この実施形態によれば、音源ＬＳＩ６４には、音圧の異なる複数の走行連動音データとして、発音開始データＤ１、定常音圧データＤ２および発音停止データＤ３が格納されている。走行連動音生成ユニット３９は、車速Ｖに応じてそれらの走行連動音データを読み出して再生することにより、走行連動音を発生させる。これにより、車速Ｖに応じて音量が変化する走行連動音を発音できる。すなわち、読み出した音データを再生するときに、車速に応じた音量制御のための演算を実行する必要がない。これにより、構成が簡単で、制御負荷が少ない走行連動音発生装置を提供できる。
【００３４】
また、発音開始データＤ１を読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸増させて、いわゆるフェードイン動作を実現できる。同様に、発音停止データＤ３を読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸減させて、いわゆるフェードアウト動作を実現できる。さらに、定常音圧データＤ２を読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、音圧が一定の走行連動音を発音できる。
【００３５】
この実施形態では、車速Ｖが増加して発音下限車速Ｖ１に達すると、発音開始データＤ１が読み出されて１回だけ再生され、その後に定常音圧データＤ２が読み出されて再生される。また、定常音圧データＤ２が再生されている場合において、車速Ｖが増加して発音上限車速Ｖ２に達したときに、発音停止データＤ３が読み出されて一回だけ再生され、その後は走行連動音の発音が停止される。これにより、発音下限車速Ｖ１から発音上限車速Ｖ２まで車速Ｖが変化するときに、音圧が零から漸増して定常音圧となった後に当該定常音圧から零まで漸減する。すなわち、電動二輪車１が加速して、その車速Ｖが発音下限車速Ｖ１に達すると、走行連動音の発音が始まり、定常音圧まで走行連動音の音圧（音量）が漸増する。さらに電動二輪車１が加速すると、車速Ｖが発音上限車速Ｖ２に達するまでは定常音圧で走行連動音が発音され、車速Ｖが発音上限車速Ｖ２に達すると、走行連動音の音圧が漸減されて消音される。こうして、車速Ｖの増加に伴って、発音下限車速Ｖ１から発音上限車速Ｖ２までの車速範囲で走行連動音を発音できる。さらに、発音開始時に音圧が漸増するので、大きな走行連動音が急に発音されることがないから、走行連動音を自然に発音開始できる。また、発音停止時には音圧が漸減するので、走行連動音が急に消音されることがないから、走行連動音を自然に消音できる。
【００３６】
また、この実施形態では、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１未満および発音上限車速Ｖ２超のときに、走行連動音をフェードアウトし、その後にその発生を停止するように構成されている。発音下限車速Ｖ１未満の低速走行時には、走行連動音を発音する必要性が乏しい。また、発音上限車速Ｖ２超の車速域では、電動二輪車１が発生する走行音や機械音が十分に大きく、やはり、走行連動音を発音する必要性が乏しい。したがって、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１未満および発音上限車速Ｖ２超のときに走行連動音の再生を停止することによって、必要時にのみ走行連動音を発音させて、不必要な騒音およびエネルギー消費を回避できる。
【００３７】
なお、図３に示すように、操作者によって操作される発音／消音スイッチ７０を設け、この発音／消音スイッチ７０の出力信号を発音判断ユニット６１に入力するようにしてもよい。発音判断ユニット６１は、発音／消音スイッチ７０から発音指令信号が入力されると、走行連動音発生指令を生成する。走行連動音を生成していないときに走行連動音発生指令が生成されると、それに応答して、音データ選択ユニット６２は、テーブル番号「１」を生成する。これにより、フェードインパターンデータである走行連動音データＤ１が音源ＬＳＩ６４から読み出されて再生される。その後は、車速Ｖに応じて走行連動音データの再生が行われることが好ましい。これにより、操作者の操作に応じて、走行連動音を発生できる。また、発音判断ユニット６１は、発音／消音スイッチ７０から消音指令信号が入力されると、走行連動音停止指令を生成する。走行連動音を生成しているときに走行連動音発生指令が生成されると、それに応答して、音データ選択ユニット６２は、テーブル番号「３」を生成する。これにより、フェードアウトパターンデータである走行連動音データＤ３が音源ＬＳＩ６４から読み出されて再生される。これにより、操作者の操作に応じて、走行連動音を停止できる。
【００３８】
図７は、この発明の第２の実施形態に係る走行連動音発生装置において用いられる走行連動音データの例を示す。この走行連動音データは、図４に示した走行連動音データに代えて音源ＬＳＩ６４に格納されるべきデータである。この実施形態の説明において、前述の図１〜図３を再び参照する。
この実施形態では、音源ＬＳＩ６４には、音圧の異なる複数種類の走行連動音データＤ１〜Ｄｎ（ｎは自然数で、たとえば３以上。図７の例ではｎ＝７）が格納されている。走行連動音データＤ１〜Ｄｎは、それぞれ一定の音圧Ｐ１，Ｐ２，……，Ｐｎで一定時間長（たとえば１秒間）だけ継続する音データであって、それらの音圧は、Ｐ１＜Ｐ２＜…Ｐ＜ｍ＞…＞Ｐｎ−１＞Ｐｎ（ｍは自然数であり、１＜ｍ＜ｎ）なる関係を満たしている。図７の例では、ｍ＝４、ｎ＝７であって、走行連動音データＤ４の音圧Ｐ４が最大音圧（たとえば、第１の実施形態における定常音圧Ｐに相当）を有している。
【００３９】
音圧Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｍ，…，Ｐｎは、発音下限車速Ｖ１と発音上限車速Ｖ２との間の区間を複数の車速区間ｖ１，ｖ２，ｖ３，…，ｖｍ，…，ｖｎに区分したときに、各車速区間ｖ１，ｖ２，ｖ３，……，ｖｎの車速に対して適切な音圧レベルの走行連動音が生成されるように定められている。たとえば、各車速区間ｖ１，ｖ２，ｖ３，…，ｖｍ，…，ｖｎの車速Ｖｖ１，Ｖｖ２，…，Ｖｖｍ，…，Ｖｖｎに関して、Ｖｖ１＜Ｖｖ２＜…＜Ｖｖｍ＜…＜Ｖｖｎが成立している。
【００４０】
走行連動音データＤ１〜Ｄｎは、音程の等しい音データであってもよいが、車速が高くなるほど音程が高くなるように各走行連動音データＤ１〜Ｄｎの音程が定められていることがより好ましい。具体的には、走行連動音データＤ１〜Ｄｎの音程ＰＩ（Ｄｉ）（ただし、ｉ＝１，２，…，ｍ，…，ｎ）に関して、ＰＩ（Ｄ１）＜ＰＩ（Ｄ２）＜……＜ＰＩ（Ｄｍ）＜ＰＩ（Ｄｎ）なる関係が成立していることが好ましい。これにより、車速Ｖの変化に応じて自然な音程変化が生じる走行連動音を発生できる。
【００４１】
走行連動音データＤ１〜ｎは、テーブル番号１〜ｎによって選択されて、音源ＬＳＩ６４から読み出される。
図８は、車速Ｖに応じた走行連動音データの選択を説明するための図である。走行連動音生成ユニット３９の音データ選択ユニット６２は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖが属する車速区間ｖｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ，…，ｎ）に応じて、テーブル番号ｉを生成する。車速Ｖが大きくなるほどテーブル番号ｉが大きくなる。したがって、低速域においては、車速Ｖが大きくなるほど、それに応じて選択される走行連動音データＤｉの音圧レベルＰｉが高くなる。中速域に対応した車速区間ｖｍ（図８の例ではｖ４）は、比較的広い車速域に渡っており、したがって、中速域ではテーブル番号ｍ（＝４）が選択される。よって、中速域の車速区間ｖｍ（＝ｖ４）では、最も高い音圧レベルＰｍ（＝Ｐ４）の走行連動音データＤｍ（＝Ｄ４）が読み出されて再生される。高速域においては、車速Ｖが大きくなるほどテーブル番号ｉが大きくなり、それに応じて選択される走行連動音データＤｉの音圧レベルＰｉが低くなる（図７参照）。
【００４２】
図９は、この実施形態における走行連動音生成ユニット３９の動作例を説明するためのフローチャートである。走行連動音生成ユニット３９（より具体的には発音判断ユニット６１）は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖと発音下限車速Ｖ１および発音上限車速Ｖ２とを比較する（ステップＳ８１）。
Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２のとき、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ８２）。走行連動音を発生していないときには、音声回路６３に音発生指令信号を供給する（ステップＳ８３）。走行連動音発生中であれば、ステップＳ８３の処理が省かれ、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データの再生時間を計測するタイマの計測時間がタイマ最大値（たとえば１秒）に達したかどうかを判断する（ステップＳ８４）。タイマの計測時間がタイマ最大値に達していれば（ステップＳ８４：ＹＥＳ）、走行連動音生成ユニット３９は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖが車速区間ｖ１〜ｖｎのいずれに属するかを特定する（ステップＳ８５）。ステップＳ８３で音発生指令信号が生成された後も、ステップＳ８５での車速区間特定が行われる。
【００４３】
車速区間が特定されると（ステップＳ８５）、走行連動音生成ユニット３９は、その特定された車速区間ｖｉに対応するテーブル番号ｉを生成することにより、走行連動音データＤｉを選択する（ステップＳ８６）。さらに、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を走行連動音データＤｉの音声発生最大時間Ｍａｘ（図７参照。たとえば１秒）に設定する（ステップＳ８７）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から走行連動音データＤｉを読み出して再生する（ステップＳ８８）。走行連動音生成ユニット３９は、タイマをカウントアップする（ステップＳ８９）。その後、走行連動音生成ユニット３９は、システム終了（電源遮断）かどうかを判断し（ステップＳ９０）、終了するときには、音声回路６３に停止指令信号を与えて（ステップＳ９１）、処理を終える。システム終了しないときは、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ８１からの処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ８４において、タイマの計測時間がタイマ最大値に達していなければ（ステップＳ８４：ＮＯ）、ステップＳ８５〜Ｓ８７の処理が省かれ、再生中の走行連動音データの再生が継続される（ステップＳ８８）。
したがって、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の条件が満たされると、車速Ｖが属する車速区間ｖｉが特定され、その特定された車速区間ｖｉに対応する走行連動音データＤｉを再生する動作が繰り返される。車速Ｖが変動して車速区間ｖｉが変動すれば、それに応じて、選択される走行連動音データＤｉが変化することになる。
【００４５】
一方、ステップＳ８１において、Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖであると判断されると、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ９２）。走行連動音を発生していないときには、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ８９からの処理を行う。走行連動音を発生しているときには、走行連動音生成ユニット３９は、タイマの計測時間がタイマ最大値に達したかどうかを判断する（ステップＳ９３）。タイマの計測時間がタイマ最大値未満であれば、再生中の走行連動音データ（すなわち発音停止データＤ３）の再生が継続される（ステップＳ８８）。一方、タイマの計測時間がタイマ最大値に達すると、走行連動音生成ユニット３９は、音声回路６３に対して停止指令信号を与える（ステップＳ９４）。これにより、走行連動音の発生が停止する。
【００４６】
したがって、「Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖ」の条件が満たされると、再生中の走行連動音データの再生完了を待って、走行連動音の発生が停止することになる。
このように、この実施形態によれば、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２を満たす発音車速域内の低速域（車速区間ｖ１〜ｖ３）において、車速Ｖが大きいほど音圧の大きい走行連動音データが読み出されて再生される。これにより、電動二輪車１が加速して、その車速が発音下限車速Ｖ１に達すると、走行連動音が発生され、その発生当初において、音圧が漸増する。すなわち、フェードイン動作が可能となる。そして、車速Ｖの増加に伴って、たとえば最大音圧Ｐ４まで音圧が増加する。また、車速Ｖが減少すると、走行連動音の音圧レベルがそれに応じて低くなり、フェードアウト動作が行われる。また、電動二輪車１が中速域（車速区間ｖ４）からさらに加速して高速域（車速区間ｖ５〜ｖ７）の車速Ｖとなると、車速Ｖが高いほど音圧の低い走行連動音データが読み出されて再生される。これにより、電動二輪車１が加速して、その車速Ｖが発音上限車速Ｖ２を超えて変化する過程で、フェードアウト動作が行われる。また、車速Ｖが発音上限車速Ｖ２を超えた状態から低下してくると、発音上限車速Ｖ２以下への減速に伴って、走行連動音が発生し、その音圧が漸増する。これにより、フェードイン動作が可能となる。
【００４７】
このように、この実施形態によれば、音源ＬＳＩ６４には、３段階以上の異なる音圧の走行連動音データＤ１〜Ｄｎが格納されている。そして、その３段階以上の異なる走行連動音データを車速Ｖに応じて読み出すことにより、音量制御のための演算を要することなく、車速Ｖに応じた適切な音圧の走行連動音を発音できる。
なお、図９の動作例では、各走行連動音データを音声発生最大時間Ｍａｘまで再生するようにしているけれども、車速区間に変動があったときには、音声発生最大時間Ｍａｘの経過前であっても、走行連動音データを切り換えるようにしてもよい。具体的には、図９の動作例において、ステップＳ８４，Ｓ９３を省いてもよい。ただし、車速区間に変動がなければ、同じ走行連動音データを最初から再生しなおすのではなく、その再生を継続することが好ましい。したがって、ステップＳ８５における車速区間判定の結果、車速区間に変動がないときには、タイマの計測時間がタイマ最大値（音声発生最大時間Ｍａｘ）に達するまでは、ステップＳ８６，８７の処理を省いて、ステップＳ８８からの処理を実行することが好ましい。この構成の場合、車速変動に応じて走行連動音データが速やかに切り換わるので、車両の走行状態に密接に対応した走行連動音データを優れた応答性で発生させることができる。
【００４８】
次に、車速推定ユニット３７（図２参照）の構成例について説明する。
図１０は、車速推定ユニット３７の構成例を説明するためのブロック図である。車速推定ユニット３７は、路面勾配推定ユニット５０と、車両加速度計算ユニット５４と、車速計算ユニット５５とを含む。路面勾配推定ユニット５０は、電動二輪車１が走行している路面の勾配を推定する勾配推定手段であり、初期路面勾配角度計算ユニット５１と、路面勾配角度計算ユニット５２とを含む。
【００４９】
初期路面勾配角度計算ユニット５１は、走行連動音発生装置３０に電源が投入された直後に、加速度センサ４１の出力信号に基づいて、電動二輪車１が置かれた路面の初期勾配角度θ０を計算する。走行連動音発生装置３０は、たとえば、電動二輪車１の電源が投入されたときに、同時に電源投入されるようになっていてもよい。路面勾配角度計算ユニット５２は、角速度センサ４２が検出するピッチ角速度（Ｙ軸回りの角速度）を積分することによって、路面勾配角度θを求める。より具体的には、初期勾配角度θ０を初期値として、走行連動音発生装置３０に電源が投入されてからのピッチ角速度を時間積分することによって、路面勾配角度θを求める。すなわち、θ＝θ０＋∫（ピッチ角速度）dt（ｔは時間）である。
【００５０】
車両加速度計算ユニット５４は、加速度センサ４１によって検出される前後方向加速度（Ｘ軸方向加速度）に対して、路面勾配角度θに基づく補正を施すことによって、電動二輪車１の前後方向加速度αを求める加速度推定手段である。車速計算ユニット５５は、前後方向加速度αを時間積分することによって、電動二輪車１の車速Ｖを求める。より具体的には、車速計算ユニット５５は、走行連動音発生装置３０への電源投入時から前後方向加速度αを積分する。積分初期値は、零（電源投入に伴って零にクリア）とされる。すなわち、Ｖ＝∫αdtである。
【００５１】
図１１は、傾斜した路面５７上における電源投入直後の状態を示す説明図である。電動二輪車１には、その質量Ｍに比例する重力Ｍｇ（ｇは重力加速度）が鉛直下方に作用する。この重力ＭｇのＸ軸方向分力は、初期路面勾配角度θ０を用いてＭｇ・sinθ０と表すことができる。また、Ｚ軸方向分力は、初期路面勾配角度θ０を用いてＭｇ・cosθ０と表すことができる。加速度センサ４１は、たとえば、電動二輪車１の前方（＋Ｘ方向。進行方向）を正として、前後方向加速度を検出する。路面５７で停止しているとき、Ｘ軸方向に関して、重力のＸ軸方向分力Ｍｇ・sinθ０（−Ｘ方向への力）と、電動二輪車１の前方（＋Ｘ方向）に働く力Ｍα′とが釣り合っている。また、Ｚ軸方向に関して、重力のＺ軸方向分力Ｍｇ・cosθ０と、垂直抗力Ｍβ′とが釣り合っている。ただし、α′は加速度センサ４１によって検出されるＸ軸方向加速度であり、β′は加速度センサ４１によって検出されるＺ方向加速度である。電動二輪車１が停止しているときは、その実際の加速度αは零であるが、重力のＸ方向分力Ｍｇsinθ０のために、見かけ上の加速度α′（＝ｇsinθ０）が検出される。
【００５２】
加速度センサ４１は、傾斜した路面５７上において、前後方向加速度α′（＝ｇsinθ０）と、上下方向（Ｚ軸方向）加速度β′（＝ｇcosθ０）とを検出する。したがって、初期勾配角度θ０は、θ０＝Ｔan−１（α′／β′）として求めることができる。この計算が、初期路面勾配角度計算ユニット５１において実行される。
路面勾配角度θで傾斜した路面５７上を電動二輪車１が走行しているとき、加速度センサ４１が検出する前後方向加速度α′は、電動二輪車１の実際の前後方向加速度αの成分に、重力加速度ｇによる寄与分ｇsinθを加えた値となる。そこで、車両加速度計算ユニット５４は、加速度センサ４１が検出する前後方向加速度α′から重力加速度ｇによる寄与分ｇsinθを減じることにより、電動二輪車１の実際の前後方向加速度α（＝α′−ｇsinθ）を求める。すなわち、車両加速度計算ユニット５４は、加速度センサ４１の出力信号に対して路面勾配角度θに応じた補正を施すことにより、電動二輪車１の前後方向加速度αを求める。路面勾配角度θは、たとえば、電動二輪車１の進行方向に向かって、水平面に対して仰角の場合を正、水平面に対して俯角の場合を負とすればよい。
【００５３】
電動二輪車１が走行しているとき、加速度センサ４１は、とりわけ、Ｚ軸方向に関して、路面の凹凸や電動二輪車１の振動によるノイズ成分を検出しやすい。さらに、Ｘ軸方向に関して、走行中は、加速度センサ４１の出力信号中に、路面傾斜による加速度成分と車速変化による加速度成分との両方が含まれ、それらの成分を区別することは困難である。そのため、走行中の路面の勾配角度θを検出するときに加速度センサ４１の出力信号を用いるのは実際的でない。そこで、この実施形態では、初期路面勾配角度θ０を加速度センサ４１の出力信号に基づいて計算した後は、それを積分初期値として、角速度センサ４２が出力するピッチ角速度を時間積分することによって、路面勾配角度θを求めている。このような積分演算が、路面勾配角度計算ユニット５２によって実行される。こうして求められた路面勾配角度θが、加速度センサ４１の出力信号の補正のために、車両加速度計算ユニット５４に供給される。
【００５４】
車速計算ユニット５５は、車両加速度計算ユニット５４による補正演算によって得られた前後方向加速度αを時間積分して、車速Ｖを求める。
図１２は、車速推定ユニット３７による処理内容を示すフローチャートである。
車速推定ユニット３７は、電源投入直後かどうかを判断する（ステップＳ１）。電源投入直後であれば、車速推定ユニット３７は、加速度センサ４１の出力信号を読み込み（ステップＳ２）、車速Ｖを零にクリアする（ステップＳ３）。さらに、車速推定ユニット３７は、加速度センサ４１から取り込んだ前後方向加速度α′および上下方向加速度β′に基づいて、初期路面勾配角度θ０を計算する（ステップＳ４）。ステップＳ２〜Ｓ４の動作は、電源投入直後の一回だけ実行される。
【００５５】
電源投入直後でないときは（ステップＳ１：ＮＯ）、車速推定ユニット３７は、加速度センサ４１および角速度センサ４２の出力信号を読み込む（ステップＳ５，Ｓ６）。そして、車速推定ユニット３７は、角速度センサ４２の出力信号を積分することによって、電動二輪車１が走行中の路面の勾配角度θを求める（ステップＳ７）。さらに、車速推定ユニット３７は、求められた路面勾配角度θを用いて、加速度センサ４１が出力する前後方向加速度α′を補正（重力加速度成分を補償）して、電動二輪車１の実際の前後方向加速度αを求める（ステップＳ８）。さらに、車速推定ユニット３７は、その前後方向加速度αを時間積分することによって、電動二輪車１の現在の車速Ｖを求める（ステップＳ９）。
【００５６】
以後、電源が遮断されてシステムが停止するまで、ステップＳ１〜Ｓ９の動作が繰り返される。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、車速推定のための他の構成例を示す。より具体的には、この構成例では、図２に二点鎖線で示すように、走行連動音発生装置３０には、ＧＰＳ受信機４５が備えられており、装置本体３１の筐体に内蔵されている。そして、車速推定ユニット３７は、ＧＰＳ受信機４５の出力信号を用いて、電動二輪車１の車速を推定するように構成されている。ＧＰＳ受信機４５は、地球を周回する複数のＧＰＳ衛星のうち、３つのＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３からの電波を受信して測位を実行し、その現在位置を表す位置データを出力する。
【００５７】
ＧＰＳ受信機４５は、第１の地点ＡでＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３からの信号を受信し（ステップＳ２１）、その受信した信号に基づいて第１の地点Ａの位置を表す第１位置データを生成する（ステップＳ２２）。第１位置データは、第１の地点Ａの位置情報と、ＧＰＳ受信機４５が第１の地点Ａで電波を受信した時間（測位時間）の情報とを含む。車速推定ユニット３７は、その第１位置データを取得する（ステップＳ２３）。
【００５８】
さらに、ある時間が経過した後、ＧＰＳ受信機４５は、第２の地点ＢでＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３からの信号を受信し（ステップＳ２４）、その受信した信号に基づいて第２の地点Ｂの位置を表す第２位置データを生成する（ステップＳ２５）。第２位置データは、第２の地点Ｂの位置情報と、ＧＰＳ受信機４５が第２の地点Ｂで電波を受信した時間（測位時間）の情報とを含む。車速推定ユニット３７は、その第２位置データを取得する（ステップＳ２６）。
【００５９】
車速推定ユニット３７は、第１位置データおよび第２位置データに基づいて、第１の地点Ａと第２の地点Ｂとの間の距離（移動距離）を計算し（ステップＳ２７）、さらにそれらの間の移動に要した時間（移動時間）を計算する（ステップＳ２８）。車速推定ユニット３７は、移動距離を移動時間で除することにより、車速Ｖ（＝移動距離／移動時間）を計算する（ステップＳ２９）。この動作が、システム終了、すなわち、走行連動音発生装置３０の電源遮断まで繰り返される（ステップＳ３０）。
【００６０】
このような構成によっても、走行連動音発生装置３０は、電動二輪車１の車体側から車速推定のための信号を取得することなく、電動二輪車１の車速を推定できる。
図１４は、車速推定のためのさらに他の構成例を示す。この構成例も、図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して説明した構成例と同様に、ＧＰＳ受信機４５の出力を用いる。ただし、この実施形態では、ＧＰＳ受信機４５は、位置データだけでなく、移動速度データも出力する。より具体的には、ＧＰＳ受信機４５は、ＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３（図１３Ａ参照）からの搬送波のドップラー効果を利用して、当該ＧＰＳ受信機４５の移動速度を計算する速度計算機能を有している。
【００６１】
より具体的に説明すると、図１３Ｂの場合と同様のステップＳ２１〜Ｓ２９によって、ＧＰＳ受信機４５が生成する位置データを用いて、第１の車速Ｖ１が推定される。さらに、車速推定ユニット３７は、第２の地点ＢにおいてＧＰＳ受信機４５が生成する移動速度データを第２の車速Ｖ２として取得する（ステップＳ３１）。さらに、車速推定ユニット３７は、第１の車速Ｖ１と第２の車速Ｖ２との差｜Ｖ１−Ｖ２｜が、予め定める許容値（一定値）未満かどうかを判断する（ステップＳ３２）。その差が許容値未満（または許容値以下）なら、第２の車速Ｖ２を現在の車速Ｖとする（ステップＳ３３）。その差が許容値以上（または許容値超）であれば、第１の車速Ｖ１が現在の車速Ｖとされる（ステップＳ３４）。この動作が、システム終了、すなわち、走行連動音発生装置３０の電源遮断まで繰り返される（ステップＳ３０）。
【００６２】
第１の車速Ｖ１は、第１の地点Ａから第２の地点Ｂまで移動した時点で計算されるので、誤差が少ない反面、車速を推定できるまでに時間がかかる。すなわち、更新に時間がかかる。第２の車速Ｖ２は、ＧＰＳ受信機４５から即座に取得できる反面、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状況等によっては、大きな誤差を含む場合がある。そこで、この実施形態では、第１および第２の車速Ｖ１，Ｖ２の差が許容値未満のときには、ドップラー効果を利用して計測された第２の車速Ｖ２の値が信頼できるとみなして、当該第２の車速Ｖ２を車速Ｖとして用いることにしている。第１および第２の車速Ｖ１，Ｖ２の差が許容値以上のときは、第２の車速Ｖ２が信頼できないとみなされて、第１の車速Ｖ１が用いられる。
【００６３】
このように、この構成例によっても、電動二輪車１の車体側から情報を取得することなく、車速を推定できる。
なお、図１４の構成例においては、ＧＰＳ受信機４５が生成する位置データおよび速度データを用いることとしているけれども、位置データを生成する第１のＧＰＳ受信機の他に、速度データを生成する第２のＧＰＳ受信機を備えてもよい。この場合、第１のＧＰＳ受信機から位置データを取得し、第２のＧＰＳ受信機から速度データを取得すればよい。ＧＰＳ受信機が生成する速度データは、電動二輪車１の走行制御に用いられるわけではなく、走行連動音の生成のために用いられるにすぎない。したがって、速度データが多少の誤差を含んでいても問題はない。したがって、専らＧＰＳ受信機が生成する速度データを用いて電動二輪車１の車速を推定してもよい。
【００６４】
図１５は、この発明の第３の実施形態に係る走行連動音発生装置の構成を説明するためのブロック図である。図１５において、前述の図２に示された各部の対応部分は同一参照符号で示す。この実施形態では、加速度センサ４１、角速度センサ４２およびＧＰＳ受信機４５が省かれており、車速センサ４３の出力信号が音合成回路３５に供給されるようになっている。よって、音合成回路３５は、車速推定ユニット３７を有している必要がない。車速センサ４３は、電動二輪車１に備えられた既設の車速センサであってもよい。換言すれば、電動二輪車１が有する車速情報が走行連動音発生装置３０に供給されるようになっていてもよい。
【００６５】
このような構成によっても、第１および第２の実施形態と同様の動作が可能となる。さらに、車速推定のための演算を省くことができるので、音合成回路３５の演算負荷を軽減できる。ただし、電動二輪車１の車体側との間に車速情報取得のための配線を設ける必要があるので、配線の構成および配線接続の手間は多くなる。したがって、第１または第２の実施形態の構成の方が、車体に対する取り付け作業が容易であり、とくに走行連動音発生装置３０を既存の車体に後付けする場合に好ましい。
【００６６】
以上、この発明の実施形態について説明してきたけれども、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、車両の一例として電動二輪車１を示したけれども、エンジン（内燃機関）を動力源として有する車両に対してもこの発明を適用できる。むろん、電気モータおよびエンジンの両方を動力源として有するハイブリッド型の車両にこの発明が適用されてもよい。むろん、二輪車以外の車両に対しても、この発明を適用することができる。
【００６７】
また、前述の実施形態では、走行連動音として、エンジン音（エンジン擬似音）を生成する走行連動音発生装置について説明したけれども、走行連動音はエンジン音以外であってもよい。たとえば、電気モータの作動音を模擬した走行連動音（モータ擬似音）であってもよいし、原動機が発生する音とは別の種類の音であってもよい。さらに、生成される走行連動音は、一種類である必要はなく、複数種類の走行連動音を選択して生成できるようにしてもよい。
【００６８】
さらに、前述の実施形態では、装置本体３１とスピーカ３２とを配線３３で接続した構成の走行連動音発生装置３０を示したけれども、装置本体３１とスピーカ３２とが一体化されていてもよい。このようにすれば、装置本体３１とスピーカ３２との間の配線を省くことができるので、構成が一層簡単になり、車体への組み付け作業も一層容易になる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 電動二輪車
２ 車体フレーム
３ 前輪
４ 後輪
５ 電気モータ
６ バッテリ
１１ ハンドル
１２ グリップ
３０ 走行連動音発生装置
３１ 装置本体
３２ スピーカ
３３ 配線
３５ 音合成回路
３６ アンプ
３７ 車速推定ユニット
３８ アクセル指令値推定ユニット
３９ 走行連動音生成ユニット
４０ センサ類
４１ 加速度センサ
４２ 角速度センサ
４３ 車速センサ
４５ ＧＰＳ受信機
４６−１，４６−２，４６−３ ＧＰＳ衛星
５０ 路面勾配推定ユニット
５１ 初期路面勾配角度計算ユニット
５２ 路面勾配角度計算ユニット
５４ 車両加速度計算ユニット
５５ 車速計算ユニット
５７ 傾斜した路面
６１ 発音判断ユニット
６２ 音データ選択ユニット
６３ 音声回路
６４ 音源ＬＳＩ
６５ 発音／停止指令インタフェース
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の走行状態に応じて走行連動音を発生する走行連動音発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の騒音規制を契機として、車両のエンジン音を低減するための改良が重ねられ、現在では、著しく静音化されたエンジンが実用化されている。また、ハイブリッド車や電気自動車のように電気モータを動力源とする車両においては、とくに低速走行時に動力源が発生する音が小さい。このような静粛性の高い車両は、歩行者等に気づかれにくい場合がある。また、車両の乗員にとっても、駆動源から届く音が小さく、そのため、運転の楽しみが減少するおそれがある。
【０００３】
特許文献１は、車椅子の走行速度が所定速度以上となったときに、音を発生させ始める発音装置を開示している。この発音装置は、曲番号によって指定される楽曲を自動演奏しながら、走行速度に応じた音量パターンに従って音量を変化させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６０３３号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
特許文献１の先行技術では、楽曲がそのまま再生されるのではなく、走行速度に応じて音量が制御される。そのため、構成が複雑であり、制御負荷が高く、それに応じてコスト高となることは避けられない。
そこで、この発明の一実施形態は、構成が簡単で、制御負荷の低い走行連動音発生装置を提供する。
【０００６】
具体的には、この発明の一実施形態は、車両の走行に連動して走行連動音を発生する装置であって、音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した記憶手段と、車速に応じて前記記憶手段から走行連動音データを読み出して再生する再生手段とを含む、走行連動音発生装置を提供する。
この装置では、音圧の異なる複数の走行連動音データが記憶手段に格納されているので、車速に応じて走行音連動音データを読み出して再生すれば、車速に応じて音量が変化する走行連動音を発音できる。すなわち、読み出した音データを再生するときに、車速に応じた音量制御のための演算を実行する必要がない。これにより、構成が簡単で、制御負荷が少ない走行連動音発生装置を提供できる。
【０００７】
この発明の一実施形態では、前記再生手段が、発音下限車速から発音上限車速まで車速が変化するときに、音圧が零から漸増して定常音圧（たとえば最大音圧）となった後に当該定常音圧から零まで漸減するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている。この構成により、車両が加速して、その車速が発音下限車速に達すると、走行連動音の発音が始まり、車速の増加に応じて定常音圧まで走行連動音の音圧（音量）が漸増する。さらに車両が加速すると、車速が発音上限車速に達するまでは定常音圧で走行連動音が発音され、車速が発音上限車速に達すると、走行連動音の音圧が漸減されて消音される。こうして、車速の増加に伴って、発音下限車速から発音上限車速までの車速範囲で走行連動音を発音できる。さらに、発音開始時に音圧が漸増するので、大きな走行連動音が急に発音されることがないから、走行連動音を自然に発音開始できる。また、発音停止時には音圧が漸減するので、走行連動音が急に消音されることがないから、走行連動音を自然に消音できる。定常音圧とは、複数の走行連動音データのうちで最大音圧の走行連動音データの当該音圧であってもよい。
【０００８】
この発明の一実施形態では、前記再生手段が、前記発音下限車速未満および前記発音上限車速超の車速のときに走行連動音の発生を停止（より好ましくはフェードアウトした後に停止）するように構成されている。発音下限車速未満の低速走行時には、走行連動音を発音する必要性が乏しい。また、発音上限車速超の車速域では、車両が発生する走行音や機械音が十分に大きく、やはり、走行連動音を発音する必要性が乏しい。したがって、前記発音下限車速未満および前記発音上限車速超の車速のときに走行連動音の発生を停止することによって、必要時にのみ走行連動音を発音させて、不必要な騒音およびエネルギー消費を回避できる。
【０００９】
この発明の一実施形態では、前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が漸増する発音開始データと、音圧が漸減する発音停止データとを含む。この構成によれば、発音開始データを読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸増させて、いわゆるフェードイン動作を実現できる。同様に、発音停止データを読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸減させて、いわゆるフェードアウト動作を実現できる。
【００１０】
この発明の一実施形態では、前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が一定の定常音圧データをさらに含む。この構成により、定常音圧データを読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、音圧が一定の走行連動音を発音できる。
たとえば、前記再生手段は、車速が増加して発音下限車速に達したときに前記発音開始データを読み出して再生し、その後に定常音圧データを読み出して再生するように構成されていてもよい。また、前記再生手段は、前記定常音圧データを再生している場合において、車速が増加して前記発音上限車速に達したときに、前記発音停止データを読み出して再生し、その後は走行連動音の発音を停止するように構成されていてもよい。
【００１１】
この発明の一実施形態では、前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、３段階以上の異なる音圧の走行連動音データを含む。この構成によれば、３段階以上の異なる走行連動音データを車速に応じて読み出すことにより、音量制御のための演算を要することなく、車速に応じた適切な音圧の走行連動音を発音できる。
この発明の一実施形態では、前記再生手段が、走行連動音発生指令に応答して音圧が漸増し、走行連動音停止指令に応答して音圧が漸増するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている。この構成によれば、走行連動音発生指令に応じてフェードイン動作を行わせることができ、走行連動音停止指令に応じてフェードアウト動作を行わせることができる。たとえば、操作者（典型的には運転者）により操作される発音スイッチの操作に応じて走行連動音発生指令が発生されるようになっていてもよい。同様に、操作者によって操作される消音スイッチの操作に応じて走行連動音停止指令が発生されるようになっていてもよい。発音スイッチおよび消音スイッチは、共通のスイッチであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る走行連動音発生装置を搭載した車両を示す図解的な側面図である。
【図２】図２は、この発明の第１の実施形態に係る走行連動音発生装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、走行連動音生成ユニットの構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、音源ＬＳＩに格納された走行連動音データの例を示す。
【図５】図５は、走行連動音生成ユニットの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、走行連動音の音圧の変化を説明するための図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る走行音連動装置において用いられる走行連動音データの例を示す。
【図８】図８は、車速Ｖに応じた走行連動音データの選択を説明するための図である。
【図９】図９は、第２の実施形態における走行連動音生成ユニットの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、車速推定ユニットの構成例を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１１は、傾斜した路面上における電動二輪車に働く力を示す説明図である。
【図１２】図１２は、車速推定ユニットによる処理内容を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】図１３Ａは、ＧＰＳ受信機が出力する位置データを用いた車速推定を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、ＧＰＳ受信機が出力する位置データを用いた車速推定の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、ＧＰＳ受信機が出力する移動速度データを用いた車速推定の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、この発明の第３の実施形態に係る走行連動音発生装置の構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る走行連動音発生装置を搭載した車両を示す図解的な側面図である。この車両は、たとえば、電動二輪車１である。より具体的には、電動二輪車１は、スクータ型の電動二輪車であり、車体フレーム２、前輪３、後輪４、電気モータ５、バッテリ６および車体カバー７を備えている。電動二輪車１は、バッテリ６から供給される電力によって、電気モータ５を駆動し、電気モータ５の出力によって駆動輪としての後輪４を駆動するように構成されている。
【００１４】
車体フレーム２の前上部に配置されたヘッドパイプ８には、ステアリング軸９が回動自在に挿入されている。ステアリング軸９の下端部には、左右一対のフロントフォーク１０が取り付けられている。前輪３は、フロントフォーク１０に取り付けられている。ステアリング軸９の上端部には、ハンドル１１が取り付けられている。ライダーは、ハンドル１１を操作することにより、ステアリング軸９、フロントフォーク１０および前輪３をステアリング軸９の軸線回りに回すことができる。
【００１５】
ハンドル１１の左右両端部には、それぞれ、グリップ１２が設けられている（左側のグリップのみを図示）。右側のグリップはアクセルグリップ（アクセル操作子）を構成している。ライダーは、このアクセルグリップを回すことにより、電気モータ５の出力を調整することができる。
車体フレーム２は、ヘッドパイプ８から後方に延びている。車体フレーム２は、ダウンチューブ１９と、ダウンチューブ１９の後方に配置された左右一対のフレーム本体２０とを含む。ダウンチューブ１９は、ヘッドパイプ８の下部から後斜め下方に延びている。フレーム本体２０は、側面視においてほぼＳ字形状を成しており、ダウンチューブ１９の下端部から後方に延び、さらに後方に向かって斜め上方に向かい、その後、ほぼ水平に後方へと延びている。
【００１６】
車体カバー７は、車体フレーム２に取り付けられている。車体カバー７は、ヘッドパイプ８を覆う前カバー２５と、前カバー２５の下部から後方に延びる下カバー２６と、前カバー２５の後方に配置された後カバー２７とを含んでいる。前カバー２５は、ステアリング軸９の一部およびヘッドパイプ８を取り囲み、かつ、ダウンチューブ１９を取り囲んでいる。下カバー２６は、前カバー２５の下部から後方に延びており、フレーム本体２０の一部を下方および左右両側方から覆っている。下カバー２６の上面には、足載せ部２８が配置されている。足載せ部２８は、ライダーが足を載せるために設けられており、ほぼ平坦に形成されている。後カバー２７は、全体として、下カバー２６の後部から後斜め上方に延びた形状に形成されている。後カバー２７は、フレーム本体２０の一部を前方および左右両側方から覆っている。
【００１７】
ライダーが着座するためのシート２９は、フレーム本体２０の上部に取り付けられている。シート２９の下方には、左右一対のフレーム本体２０の間に収容空間が形成されている。この収容空間には、電気モータ５の電源としてのバッテリ６が配置されている。バッテリ６は、充電可能な二次電池である。
走行連動音発生装置３０は、装置本体３１と、スピーカ３２とを含む。図１の例では、装置本体３１は、シート２９の下方に配置されて、フレーム本体２０に取り付けられている。スピーカ３２は、たとえば、ヘッドパイプ８に取り付けられている。装置本体３１とスピーカ３２とは、配線３３で接続されている。配線３３は、車体カバー７内で配索されており、装置本体３１が発生する音声信号をスピーカ３２に伝える。
【００１８】
図２は、この発明の第１の実施形態に係る走行連動音発生装置３０の電気的構成を説明するためのブロック図である。装置本体３１は、電動二輪車１のバッテリ６に電源配線を介して接続されていて、バッテリ６からの電力供給を受けて動作するようになっている。むろん、装置本体３１にバッテリを内蔵し、その内蔵バッテリによって装置本体３１が作動する構成を採用することもできる。
【００１９】
装置本体３１は、音合成回路３５と、アンプ３６と、センサ類４０とを含む。センサ類４０は、装置本体３１の筐体に内蔵されている。
センサ類４０は、この実施形態では、加速度センサ４１および角速度センサ４２（ジャイロセンサ）を含む。加速度センサ４１は、直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）の方向に沿う加速度を検出して出力するように構成された３軸加速度センサであってもよい。この実施形態では、加速度センサ４１のＸ軸が電動二輪車１の前後方向に整合し、そのＹ軸が電動二輪車１の左右方向に整合し、そのＺ軸が電動二輪車１の上下方向に整合している。すなわち、このような位置関係となるように、装置本体３１が車体フレーム２に取り付けられている。角速度センサ４２は、３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）のまわりの角速度（ロール角速度、ピッチ角速度、ヨー角速度）を検出するように構成されている。この実施形態では、角速度センサ４２のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、加速度センサ４１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸と一致している。すなわち、このような位置関係となるように、加速度センサ４１および角速度センサ４２が、装置本体３１の筐体に組み付けられている。よって、角速度センサ４２のＸ軸が電動二輪車１の前後方向に整合し、そのＹ軸が電動二輪車１の左右方向に整合し、そのＺ軸が電動二輪車１の上下方向に整合している。
【００２０】
音合成回路３５は、センサ類４０の出力信号に基づいて電動二輪車１の走行状態を推定し、その推定した走行状態に応じた走行連動音を表す音声信号を生成する。この音声信号がアンプ３６によって増幅され、その増幅された音声信号が配線３３を介してスピーカ３２に与えられる。これにより、スピーカ３２が駆動され、走行連動音が発生する。この走行連動音は、電動二輪車１の周囲の人に向けて発生され、かつライダーによって聴取される。音合成回路３５は、専ら装置本体３１に備えられたセンサ類４０の出力信号を用いて走行連動音信号を生成するように構成されており、電動二輪車１側（走行連動音発生装置３０外）に備えられたセンサ類からの信号を入力するようには構成されていない。
【００２１】
装置本体３１に備えられたセンサ類４０は、加速度センサ４１および角速度センサ４２の他にも、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機４５（二点鎖線で示す。）を含んでいてもよい。ＧＰＳ受信機４５は、地球のまわりを周回するＧＰＳ衛星からの信号を受信して位置データ等を生成する装置である。
音合成回路３５は、マイクロコンピュータを含み、このマイクロコンピュータによる演算処理によって実現される複数の機能処理ユニットを含む。より具体的には、音合成回路３５は、車速推定ユニット３７と、走行連動音生成ユニット３９とを含む。車速推定ユニット３７は、センサ類４０の出力信号に基づいて、電動二輪車１の車速を推定する。すなわち、電動二輪車１側に備えられたセンサからの信号を用いることなく、電動二輪車１の車速を推定する。走行連動音生成ユニット３９は、車速推定ユニット３７によって推定された車速に基づいて、走行連動音信号を生成する。
【００２２】
図３は、走行連動音生成ユニット３９の構成例を示すブロック図である。走行連動音生成ユニット３９は、車速推定ユニット３７によって推定された車速Ｖを用いて、電動二輪車１の走行状態に応じた走行連動音信号を発生する。具体的には、走行連動音生成ユニット３９は、再生ユニット６０と、音源ＬＳＩ６４とを含む。音源ＬＳＩ６４は、音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した記憶手段である。再生ユニット６０は、電動二輪車１の車速に応じて音源ＬＳＩ６４から走行連動音データを読み出して再生する再生手段である。再生ユニット６０は、発音判断ユニット６１と、音データ選択ユニット６２と、音声回路６３と、発音／停止指令インタフェース６５とを含む。
【００２３】
発音判断ユニット６１は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖと、発音下限車速Ｖ１（たとえば０km/h）および発音上限車速Ｖ２（たとえば２０km/h）とを比較する。発音下限車速Ｖ１および発音上限車速Ｖ２は、音合成回路３５に含まれるマイクロコンピュータのメモリに予め格納されている。発音判断ユニット６１は、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１以上発音上限車速Ｖ２以下のときに、走行連動音発生指令を発生する。また、発音判断ユニット６１は、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１未満または発音上限車速Ｖ２超のときに、走行連動音停止指令を発生する。
【００２４】
音データ選択ユニット６２は、音源ＬＳＩ６４から発生させるべき走行連動音データの識別情報として、テーブル番号ｉ（ｉは自然数）を生成し、音声回路６３に供給する。音声回路６３は、音データ選択ユニット６２から与えられるテーブル番号ｉに対応する走行連動音データを音源ＬＳＩ６４から読み出し、その読み出した走行連動音データを再生することにより、走行連動音信号としての音声信号を生成する。この音声が、アンプ３６（図２参照）に供給される。
【００２５】
発音／停止指令インタフェース６５は、発音判断ユニット６１が走行連動音発生指令を生成すると音声発生信号を音声回路６３に供給し、発音判断ユニット６１が走行連動音停止指令を生成すると停止信号を音声回路６３に供給するように構成されている。
図４は、音源ＬＳＩ６４に格納された走行連動音データの例を示す。音源ＬＳＩ６４には、音圧の異なる複数種類の走行連動音データ（テーブル）Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が格納されている。これらの走行連動音データＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、エンジン音を模擬したエンジン音データであってもよい。エンジン音データは、コンピュータ上でエンジン音を模して作成されたデータであってもよいし、実際のエンジン音を録音して作成されたデータであってもよい。むろん、走行連動音データは、エンジン音以外の音であってもよい。
【００２６】
この実施形態では、音圧が漸増する発音開始データＤ１と、音圧が一定の定常音圧データＤ２と、音圧が漸減する発音停止データＤ３とが音源ＬＳＩ６４に格納されている。発音開始データＤ１は、音圧が時間経過とともに零から所定の定常音圧Ｐまで漸増（図４の例ではリニアに漸増）するように定められた一定時間長（たとえば７秒）のフェードインパターンデータである。定常音圧データＤ２は、音圧が定常音圧Ｐで一定に定められた一定時間長（たとえば２秒）のデータである。発音停止データＤ３は、音圧が時間経過とともに定常音圧Ｐから零まで漸減（図４の例ではリニアに漸減）するように定められた一定時間長（たとえば２秒）のフェードアウトパターンデータである。
【００２７】
図５は、走行連動音生成ユニット３９の動作例を説明するためのフローチャートである。走行連動音生成ユニット３９（より具体的には発音判断ユニット６１）は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖと発音下限車速Ｖ１および発音上限車速Ｖ２とを比較する（ステップＳ５１）。
Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２のとき、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ５２）。走行連動音を発生していないときには、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、発音開始データＤ１を指定するためのテーブル番号「１」を生成する（ステップＳ５３）。さらに、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を発音開始データＤ１の音声発生最大時間Ｍａｘ（図４参照）に設定して（ステップＳ５４）、音声回路６３に音発生指令信号を供給する（ステップＳ５５）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から発音開始データＤ１を読み出して再生する（ステップＳ５６）。
【００２８】
走行連動音生成ユニット３９は、タイマをカウントアップする（ステップＳ５７）。その後、走行連動音生成ユニット３９は、システム終了（電源遮断）かどうかを判断し（ステップＳ５８）、終了するときには、音声回路６３に停止指令信号を与えて（ステップＳ５９）、処理を終える。システム終了しないときは、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ５１からの処理を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ５２において、走行連動音を発生中（走行連動音データ再生中）であると判断されると、走行連動音生成ユニット３９は、テーブル番号を調べる（ステップＳ６０）。テーブル番号が「１」または「２」のとき、すなわち発音開始データＤ１または定常音圧データＤ２を再生中であれば、走行連動音生成ユニット３９は、タイマの計測時間がタイマ最大値に達したかどうかを判断する（ステップＳ６１）。タイマの計測時間がタイマ最大値未満であれば、再生中の走行連動音データの再生が継続され（ステップＳ５６）、さらに、ステップＳ５７からの処理が繰り返される。一方、タイマの計測時間がタイマ最大値に達すると、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、テーブル番号「２」を生成する（ステップＳ６２）。そして、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を発音開始データＤ２の音声発生最大時間Ｍａｘ（図４参照）に設定する（ステップＳ６３）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から定常音圧データＤ２を読み出して再生する（ステップＳ５６）。その後は、ステップＳ５７からの処理が繰り返される。
【００３０】
したがって、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の条件が満たされると、発音開始データＤ１が一回だけ再生され、その後は、当該条件が満たされている期間中、定常音圧データＤ２が繰り返し再生されることになる。
一方、ステップＳ５１において、Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖであると判断されると、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ６４）。走行連動音を発生していないときには、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ５７からの処理を行う。走行連動音を発生しているときには、走行連動音生成ユニット３９は、テーブル番号を調べる（ステップＳ６５）。テーブル番号が「１」または「２」のとき、すなわち発音開始データＤ１または定常音圧データＤ２を再生中であれば、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、発音停止データＤ３を指定するためのテーブル番号「３」を生成する（ステップＳ６６）。さらに、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を発音停止データＤ３の音声発生最大時間Ｍａｘに設定する（ステップＳ６７）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から発音停止データＤ３を読み出して再生する（ステップＳ５６）。その後は、ステップＳ５７からの処理が実行される。
【００３１】
ステップＳ６５において、テーブル番号が「３」のとき、すなわち、発音停止データＤ３を再生中であれば、走行連動音生成ユニット３９は、タイマの計測時間がタイマ最大値に達したかどうかを判断する（ステップＳ６８）。タイマの計測時間がタイマ最大値未満であれば、再生中の走行連動音データ（すなわち発音停止データＤ３）の再生が継続される（ステップＳ５６）。一方、タイマの計測時間がタイマ最大値に達すると、走行連動音生成ユニット３９は、音声回路６３に対して停止指令信号を与える（ステップＳ６９）。これにより、走行連動音の発生が停止する。その後は、ステップＳ５７からの処理が行われる。
【００３２】
したがって、「Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖ」の条件が満たされると、発音停止データＤ３が一回だけ再生されて、走行連動音の発生が停止することになる。
図６Ａおよび図６Ｂは、走行連動音の音圧の変化を説明するための図である。発音条件（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）が満たされると、発音開始データＤ１が一回だけ、再生され、その後は、発音条件が満たされている期間の長さに応じて、定常音圧データＤ２が再生される。図６Ａは定常音圧データＤ２が一回だけ再生される場合を示し、図６Ｂは定常音圧データＤ２が複数回繰り返し再生（ループ再生）される場合を示す。発音条件（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）が満たされなくなると、発音停止データＤ３が一回だけ再生されて、走行連動音データの発生が停止する。
【００３３】
以上のように、この実施形態によれば、音源ＬＳＩ６４には、音圧の異なる複数の走行連動音データとして、発音開始データＤ１、定常音圧データＤ２および発音停止データＤ３が格納されている。走行連動音生成ユニット３９は、車速Ｖに応じてそれらの走行連動音データを読み出して再生することにより、走行連動音を発生させる。これにより、車速Ｖに応じて音量が変化する走行連動音を発音できる。すなわち、読み出した音データを再生するときに、車速に応じた音量制御のための演算を実行する必要がない。これにより、構成が簡単で、制御負荷が少ない走行連動音発生装置を提供できる。
【００３４】
また、発音開始データＤ１を読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸増させて、いわゆるフェードイン動作を実現できる。同様に、発音停止データＤ３を読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、走行連動音の音圧を漸減させて、いわゆるフェードアウト動作を実現できる。さらに、定常音圧データＤ２を読み出して再生すれば、音量制御をしなくとも、音圧が一定の走行連動音を発音できる。
【００３５】
この実施形態では、車速Ｖが増加して発音下限車速Ｖ１に達すると、発音開始データＤ１が読み出されて１回だけ再生され、その後に定常音圧データＤ２が読み出されて再生される。また、定常音圧データＤ２が再生されている場合において、車速Ｖが増加して発音上限車速Ｖ２に達したときに、発音停止データＤ３が読み出されて一回だけ再生され、その後は走行連動音の発音が停止される。これにより、発音下限車速Ｖ１から発音上限車速Ｖ２まで車速Ｖが変化するときに、音圧が零から漸増して定常音圧となった後に当該定常音圧から零まで漸減する。すなわち、電動二輪車１が加速して、その車速Ｖが発音下限車速Ｖ１に達すると、走行連動音の発音が始まり、定常音圧まで走行連動音の音圧（音量）が漸増する。さらに電動二輪車１が加速すると、車速Ｖが発音上限車速Ｖ２に達するまでは定常音圧で走行連動音が発音され、車速Ｖが発音上限車速Ｖ２に達すると、走行連動音の音圧が漸減されて消音される。こうして、車速Ｖの増加に伴って、発音下限車速Ｖ１から発音上限車速Ｖ２までの車速範囲で走行連動音を発音できる。さらに、発音開始時に音圧が漸増するので、大きな走行連動音が急に発音されることがないから、走行連動音を自然に発音開始できる。また、発音停止時には音圧が漸減するので、走行連動音が急に消音されることがないから、走行連動音を自然に消音できる。
【００３６】
また、この実施形態では、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１未満および発音上限車速Ｖ２超のときに、走行連動音をフェードアウトし、その後にその発生を停止するように構成されている。発音下限車速Ｖ１未満の低速走行時には、走行連動音を発音する必要性が乏しい。また、発音上限車速Ｖ２超の車速域では、電動二輪車１が発生する走行音や機械音が十分に大きく、やはり、走行連動音を発音する必要性が乏しい。したがって、車速Ｖが発音下限車速Ｖ１未満および発音上限車速Ｖ２超のときに走行連動音の再生を停止することによって、必要時にのみ走行連動音を発音させて、不必要な騒音およびエネルギー消費を回避できる。
【００３７】
なお、図３に示すように、操作者によって操作される発音／消音スイッチ７０を設け、この発音／消音スイッチ７０の出力信号を発音判断ユニット６１に入力するようにしてもよい。発音判断ユニット６１は、発音／消音スイッチ７０から発音指令信号が入力されると、走行連動音発生指令を生成する。走行連動音を生成していないときに走行連動音発生指令が生成されると、それに応答して、音データ選択ユニット６２は、テーブル番号「１」を生成する。これにより、フェードインパターンデータである走行連動音データＤ１が音源ＬＳＩ６４から読み出されて再生される。その後は、車速Ｖに応じて走行連動音データの再生が行われることが好ましい。これにより、操作者の操作に応じて、走行連動音を発生できる。また、発音判断ユニット６１は、発音／消音スイッチ７０から消音指令信号が入力されると、走行連動音停止指令を生成する。走行連動音を生成しているときに走行連動音発生指令が生成されると、それに応答して、音データ選択ユニット６２は、テーブル番号「３」を生成する。これにより、フェードアウトパターンデータである走行連動音データＤ３が音源ＬＳＩ６４から読み出されて再生される。これにより、操作者の操作に応じて、走行連動音を停止できる。
【００３８】
図７は、この発明の第２の実施形態に係る走行連動音発生装置において用いられる走行連動音データの例を示す。この走行連動音データは、図４に示した走行連動音データに代えて音源ＬＳＩ６４に格納されるべきデータである。この実施形態の説明において、前述の図１〜図３を再び参照する。
この実施形態では、音源ＬＳＩ６４には、音圧の異なる複数種類の走行連動音データＤ１〜Ｄｎ（ｎは自然数で、たとえば３以上。図７の例ではｎ＝７）が格納されている。走行連動音データＤ１〜Ｄｎは、それぞれ一定の音圧Ｐ１，Ｐ２，……，Ｐｎで一定時間長（たとえば１秒間）だけ継続する音データであって、それらの音圧は、Ｐ１＜Ｐ２＜…Ｐ＜ｍ＞…＞Ｐｎ−１＞Ｐｎ（ｍは自然数であり、１＜ｍ＜ｎ）なる関係を満たしている。図７の例では、ｍ＝４、ｎ＝７であって、走行連動音データＤ４の音圧Ｐ４が最大音圧（たとえば、第１の実施形態における定常音圧Ｐに相当）を有している。
【００３９】
音圧Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｍ，…，Ｐｎは、発音下限車速Ｖ１と発音上限車速Ｖ２との間の区間を複数の車速区間ｖ１，ｖ２，ｖ３，…，ｖｍ，…，ｖｎに区分したときに、各車速区間ｖ１，ｖ２，ｖ３，……，ｖｎの車速に対して適切な音圧レベルの走行連動音が生成されるように定められている。たとえば、各車速区間ｖ１，ｖ２，ｖ３，…，ｖｍ，…，ｖｎの車速Ｖｖ１，Ｖｖ２，…，Ｖｖｍ，…，Ｖｖｎに関して、Ｖｖ１＜Ｖｖ２＜…＜Ｖｖｍ＜…＜Ｖｖｎが成立している。
【００４０】
走行連動音データＤ１〜Ｄｎは、音程の等しい音データであってもよいが、車速が高くなるほど音程が高くなるように各走行連動音データＤ１〜Ｄｎの音程が定められていることがより好ましい。具体的には、走行連動音データＤ１〜Ｄｎの音程ＰＩ（Ｄｉ）（ただし、ｉ＝１，２，…，ｍ，…，ｎ）に関して、ＰＩ（Ｄ１）＜ＰＩ（Ｄ２）＜……＜ＰＩ（Ｄｍ）＜ＰＩ（Ｄｎ）なる関係が成立していることが好ましい。これにより、車速Ｖの変化に応じて自然な音程変化が生じる走行連動音を発生できる。
【００４１】
走行連動音データＤ１〜ｎは、テーブル番号１〜ｎによって選択されて、音源ＬＳＩ６４から読み出される。
図８は、車速Ｖに応じた走行連動音データの選択を説明するための図である。走行連動音生成ユニット３９の音データ選択ユニット６２は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖが属する車速区間ｖｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ，…，ｎ）に応じて、テーブル番号ｉを生成する。車速Ｖが大きくなるほどテーブル番号ｉが大きくなる。したがって、低速域においては、車速Ｖが大きくなるほど、それに応じて選択される走行連動音データＤｉの音圧レベルＰｉが高くなる。中速域に対応した車速区間ｖｍ（図８の例ではｖ４）は、比較的広い車速域に渡っており、したがって、中速域ではテーブル番号ｍ（＝４）が選択される。よって、中速域の車速区間ｖｍ（＝ｖ４）では、最も高い音圧レベルＰｍ（＝Ｐ４）の走行連動音データＤｍ（＝Ｄ４）が読み出されて再生される。高速域においては、車速Ｖが大きくなるほどテーブル番号ｉが大きくなり、それに応じて選択される走行連動音データＤｉの音圧レベルＰｉが低くなる（図７参照）。
【００４２】
図９は、この実施形態における走行連動音生成ユニット３９の動作例を説明するためのフローチャートである。走行連動音生成ユニット３９（より具体的には発音判断ユニット６１）は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖと発音下限車速Ｖ１および発音上限車速Ｖ２とを比較する（ステップＳ８１）。
Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２のとき、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ８２）。走行連動音を発生していないときには、音声回路６３に音発生指令信号を供給する（ステップＳ８３）。走行連動音発生中であれば、ステップＳ８３の処理が省かれ、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データの再生時間を計測するタイマの計測時間がタイマ最大値（たとえば１秒）に達したかどうかを判断する（ステップＳ８４）。タイマの計測時間がタイマ最大値に達していれば（ステップＳ８４：ＹＥＳ）、走行連動音生成ユニット３９は、車速推定ユニット３７によって推定された現在の車速Ｖが車速区間ｖ１〜ｖｎのいずれに属するかを特定する（ステップＳ８５）。ステップＳ８３で音発生指令信号が生成された後も、ステップＳ８５での車速区間特定が行われる。
【００４３】
車速区間が特定されると（ステップＳ８５）、走行連動音生成ユニット３９は、その特定された車速区間ｖｉに対応するテーブル番号ｉを生成することにより、走行連動音データＤｉを選択する（ステップＳ８６）。さらに、走行連動音生成ユニット３９は、走行連動音データ再生のためのタイマを零にリセットし、タイマ最大値を走行連動音データＤｉの音声発生最大時間Ｍａｘ（図７参照。たとえば１秒）に設定する（ステップＳ８７）。これに応答して、音声回路６３は、音源ＬＳＩ６４から走行連動音データＤｉを読み出して再生する（ステップＳ８８）。走行連動音生成ユニット３９は、タイマをカウントアップする（ステップＳ８９）。その後、走行連動音生成ユニット３９は、システム終了（電源遮断）かどうかを判断し（ステップＳ９０）、終了するときには、音声回路６３に停止指令信号を与えて（ステップＳ９１）、処理を終える。システム終了しないときは、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ８１からの処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ８４において、タイマの計測時間がタイマ最大値に達していなければ（ステップＳ８４：ＮＯ）、ステップＳ８５〜Ｓ８７の処理が省かれ、再生中の走行連動音データの再生が継続される（ステップＳ８８）。
したがって、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の条件が満たされると、車速Ｖが属する車速区間ｖｉが特定され、その特定された車速区間ｖｉに対応する走行連動音データＤｉを再生する動作が繰り返される。車速Ｖが変動して車速区間ｖｉが変動すれば、それに応じて、選択される走行連動音データＤｉが変化することになる。
【００４５】
一方、ステップＳ８１において、Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖであると判断されると、走行連動音生成ユニット３９（より具体的には音データ選択ユニット６２）は、音発生ステータスを調べる（ステップＳ９２）。走行連動音を発生していないときには、走行連動音生成ユニット３９は、ステップＳ８９からの処理を行う。走行連動音を発生しているときには、走行連動音生成ユニット３９は、タイマの計測時間がタイマ最大値に達したかどうかを判断する（ステップＳ９３）。タイマの計測時間がタイマ最大値未満であれば、再生中の走行連動音データ（すなわち発音停止データＤ３）の再生が継続される（ステップＳ８８）。一方、タイマの計測時間がタイマ最大値に達すると、走行連動音生成ユニット３９は、音声回路６３に対して停止指令信号を与える（ステップＳ９４）。これにより、走行連動音の発生が停止する。
【００４６】
したがって、「Ｖ＜Ｖ１またはＶ２＜Ｖ」の条件が満たされると、再生中の走行連動音データの再生完了を待って、走行連動音の発生が停止することになる。
このように、この実施形態によれば、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２を満たす発音車速域内の低速域（車速区間ｖ１〜ｖ３）において、車速Ｖが大きいほど音圧の大きい走行連動音データが読み出されて再生される。これにより、電動二輪車１が加速して、その車速が発音下限車速Ｖ１に達すると、走行連動音が発生され、その発生当初において、音圧が漸増する。すなわち、フェードイン動作が可能となる。そして、車速Ｖの増加に伴って、たとえば最大音圧Ｐ４まで音圧が増加する。また、車速Ｖが減少すると、走行連動音の音圧レベルがそれに応じて低くなり、フェードアウト動作が行われる。また、電動二輪車１が中速域（車速区間ｖ４）からさらに加速して高速域（車速区間ｖ５〜ｖ７）の車速Ｖとなると、車速Ｖが高いほど音圧の低い走行連動音データが読み出されて再生される。これにより、電動二輪車１が加速して、その車速Ｖが発音上限車速Ｖ２を超えて変化する過程で、フェードアウト動作が行われる。また、車速Ｖが発音上限車速Ｖ２を超えた状態から低下してくると、発音上限車速Ｖ２以下への減速に伴って、走行連動音が発生し、その音圧が漸増する。これにより、フェードイン動作が可能となる。
【００４７】
このように、この実施形態によれば、音源ＬＳＩ６４には、３段階以上の異なる音圧の走行連動音データＤ１〜Ｄｎが格納されている。そして、その３段階以上の異なる走行連動音データを車速Ｖに応じて読み出すことにより、音量制御のための演算を要することなく、車速Ｖに応じた適切な音圧の走行連動音を発音できる。
なお、図９の動作例では、各走行連動音データを音声発生最大時間Ｍａｘまで再生するようにしているけれども、車速区間に変動があったときには、音声発生最大時間Ｍａｘの経過前であっても、走行連動音データを切り換えるようにしてもよい。具体的には、図９の動作例において、ステップＳ８４，Ｓ９３を省いてもよい。ただし、車速区間に変動がなければ、同じ走行連動音データを最初から再生しなおすのではなく、その再生を継続することが好ましい。したがって、ステップＳ８５における車速区間判定の結果、車速区間に変動がないときには、タイマの計測時間がタイマ最大値（音声発生最大時間Ｍａｘ）に達するまでは、ステップＳ８６，８７の処理を省いて、ステップＳ８８からの処理を実行することが好ましい。この構成の場合、車速変動に応じて走行連動音データが速やかに切り換わるので、車両の走行状態に密接に対応した走行連動音データを優れた応答性で発生させることができる。
【００４８】
次に、車速推定ユニット３７（図２参照）の構成例について説明する。
図１０は、車速推定ユニット３７の構成例を説明するためのブロック図である。車速推定ユニット３７は、路面勾配推定ユニット５０と、車両加速度計算ユニット５４と、車速計算ユニット５５とを含む。路面勾配推定ユニット５０は、電動二輪車１が走行している路面の勾配を推定する勾配推定手段であり、初期路面勾配角度計算ユニット５１と、路面勾配角度計算ユニット５２とを含む。
【００４９】
初期路面勾配角度計算ユニット５１は、走行連動音発生装置３０に電源が投入された直後に、加速度センサ４１の出力信号に基づいて、電動二輪車１が置かれた路面の初期勾配角度θ０を計算する。走行連動音発生装置３０は、たとえば、電動二輪車１の電源が投入されたときに、同時に電源投入されるようになっていてもよい。路面勾配角度計算ユニット５２は、角速度センサ４２が検出するピッチ角速度（Ｙ軸回りの角速度）を積分することによって、路面勾配角度θを求める。より具体的には、初期勾配角度θ０を初期値として、走行連動音発生装置３０に電源が投入されてからのピッチ角速度を時間積分することによって、路面勾配角度θを求める。すなわち、θ＝θ０＋∫（ピッチ角速度）dt（ｔは時間）である。
【００５０】
車両加速度計算ユニット５４は、加速度センサ４１によって検出される前後方向加速度（Ｘ軸方向加速度）に対して、路面勾配角度θに基づく補正を施すことによって、電動二輪車１の前後方向加速度αを求める加速度推定手段である。車速計算ユニット５５は、前後方向加速度αを時間積分することによって、電動二輪車１の車速Ｖを求める。より具体的には、車速計算ユニット５５は、走行連動音発生装置３０への電源投入時から前後方向加速度αを積分する。積分初期値は、零（電源投入に伴って零にクリア）とされる。すなわち、Ｖ＝∫αdtである。
【００５１】
図１１は、傾斜した路面５７上における電源投入直後の状態を示す説明図である。電動二輪車１には、その質量Ｍに比例する重力Ｍｇ（ｇは重力加速度）が鉛直下方に作用する。この重力ＭｇのＸ軸方向分力は、初期路面勾配角度θ０を用いてＭｇ・sinθ０と表すことができる。また、Ｚ軸方向分力は、初期路面勾配角度θ０を用いてＭｇ・cosθ０と表すことができる。加速度センサ４１は、たとえば、電動二輪車１の前方（＋Ｘ方向。進行方向）を正として、前後方向加速度を検出する。路面５７で停止しているとき、Ｘ軸方向に関して、重力のＸ軸方向分力Ｍｇ・sinθ０（−Ｘ方向への力）と、電動二輪車１の前方（＋Ｘ方向）に働く力Ｍα′とが釣り合っている。また、Ｚ軸方向に関して、重力のＺ軸方向分力Ｍｇ・cosθ０と、垂直抗力Ｍβ′とが釣り合っている。ただし、α′は加速度センサ４１によって検出されるＸ軸方向加速度であり、β′は加速度センサ４１によって検出されるＺ方向加速度である。電動二輪車１が停止しているときは、その実際の加速度αは零であるが、重力のＸ方向分力Ｍｇsinθ０のために、見かけ上の加速度α′（＝ｇsinθ０）が検出される。
【００５２】
加速度センサ４１は、傾斜した路面５７上において、前後方向加速度α′（＝ｇsinθ０）と、上下方向（Ｚ軸方向）加速度β′（＝ｇcosθ０）とを検出する。したがって、初期勾配角度θ０は、θ０＝Ｔan−１（α′／β′）として求めることができる。この計算が、初期路面勾配角度計算ユニット５１において実行される。
路面勾配角度θで傾斜した路面５７上を電動二輪車１が走行しているとき、加速度センサ４１が検出する前後方向加速度α′は、電動二輪車１の実際の前後方向加速度αの成分に、重力加速度ｇによる寄与分ｇsinθを加えた値となる。そこで、車両加速度計算ユニット５４は、加速度センサ４１が検出する前後方向加速度α′から重力加速度ｇによる寄与分ｇsinθを減じることにより、電動二輪車１の実際の前後方向加速度α（＝α′−ｇsinθ）を求める。すなわち、車両加速度計算ユニット５４は、加速度センサ４１の出力信号に対して路面勾配角度θに応じた補正を施すことにより、電動二輪車１の前後方向加速度αを求める。路面勾配角度θは、たとえば、電動二輪車１の進行方向に向かって、水平面に対して仰角の場合を正、水平面に対して俯角の場合を負とすればよい。
【００５３】
電動二輪車１が走行しているとき、加速度センサ４１は、とりわけ、Ｚ軸方向に関して、路面の凹凸や電動二輪車１の振動によるノイズ成分を検出しやすい。さらに、Ｘ軸方向に関して、走行中は、加速度センサ４１の出力信号中に、路面傾斜による加速度成分と車速変化による加速度成分との両方が含まれ、それらの成分を区別することは困難である。そのため、走行中の路面の勾配角度θを検出するときに加速度センサ４１の出力信号を用いるのは実際的でない。そこで、この実施形態では、初期路面勾配角度θ０を加速度センサ４１の出力信号に基づいて計算した後は、それを積分初期値として、角速度センサ４２が出力するピッチ角速度を時間積分することによって、路面勾配角度θを求めている。このような積分演算が、路面勾配角度計算ユニット５２によって実行される。こうして求められた路面勾配角度θが、加速度センサ４１の出力信号の補正のために、車両加速度計算ユニット５４に供給される。
【００５４】
車速計算ユニット５５は、車両加速度計算ユニット５４による補正演算によって得られた前後方向加速度αを時間積分して、車速Ｖを求める。
図１２は、車速推定ユニット３７による処理内容を示すフローチャートである。
車速推定ユニット３７は、電源投入直後かどうかを判断する（ステップＳ１）。電源投入直後であれば、車速推定ユニット３７は、加速度センサ４１の出力信号を読み込み（ステップＳ２）、車速Ｖを零にクリアする（ステップＳ３）。さらに、車速推定ユニット３７は、加速度センサ４１から取り込んだ前後方向加速度α′および上下方向加速度β′に基づいて、初期路面勾配角度θ０を計算する（ステップＳ４）。ステップＳ２〜Ｓ４の動作は、電源投入直後の一回だけ実行される。
【００５５】
電源投入直後でないときは（ステップＳ１：ＮＯ）、車速推定ユニット３７は、加速度センサ４１および角速度センサ４２の出力信号を読み込む（ステップＳ５，Ｓ６）。そして、車速推定ユニット３７は、角速度センサ４２の出力信号を積分することによって、電動二輪車１が走行中の路面の勾配角度θを求める（ステップＳ７）。さらに、車速推定ユニット３７は、求められた路面勾配角度θを用いて、加速度センサ４１が出力する前後方向加速度α′を補正（重力加速度成分を補償）して、電動二輪車１の実際の前後方向加速度αを求める（ステップＳ８）。さらに、車速推定ユニット３７は、その前後方向加速度αを時間積分することによって、電動二輪車１の現在の車速Ｖを求める（ステップＳ９）。
【００５６】
以後、電源が遮断されてシステムが停止するまで、ステップＳ１〜Ｓ９の動作が繰り返される。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、車速推定のための他の構成例を示す。より具体的には、この構成例では、図２に二点鎖線で示すように、走行連動音発生装置３０には、ＧＰＳ受信機４５が備えられており、装置本体３１の筐体に内蔵されている。そして、車速推定ユニット３７は、ＧＰＳ受信機４５の出力信号を用いて、電動二輪車１の車速を推定するように構成されている。ＧＰＳ受信機４５は、地球を周回する複数のＧＰＳ衛星のうち、３つのＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３からの電波を受信して測位を実行し、その現在位置を表す位置データを出力する。
【００５７】
ＧＰＳ受信機４５は、第１の地点ＡでＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３からの信号を受信し（ステップＳ２１）、その受信した信号に基づいて第１の地点Ａの位置を表す第１位置データを生成する（ステップＳ２２）。第１位置データは、第１の地点Ａの位置情報と、ＧＰＳ受信機４５が第１の地点Ａで電波を受信した時間（測位時間）の情報とを含む。車速推定ユニット３７は、その第１位置データを取得する（ステップＳ２３）。
【００５８】
さらに、ある時間が経過した後、ＧＰＳ受信機４５は、第２の地点ＢでＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３からの信号を受信し（ステップＳ２４）、その受信した信号に基づいて第２の地点Ｂの位置を表す第２位置データを生成する（ステップＳ２５）。第２位置データは、第２の地点Ｂの位置情報と、ＧＰＳ受信機４５が第２の地点Ｂで電波を受信した時間（測位時間）の情報とを含む。車速推定ユニット３７は、その第２位置データを取得する（ステップＳ２６）。
【００５９】
車速推定ユニット３７は、第１位置データおよび第２位置データに基づいて、第１の地点Ａと第２の地点Ｂとの間の距離（移動距離）を計算し（ステップＳ２７）、さらにそれらの間の移動に要した時間（移動時間）を計算する（ステップＳ２８）。車速推定ユニット３７は、移動距離を移動時間で除することにより、車速Ｖ（＝移動距離／移動時間）を計算する（ステップＳ２９）。この動作が、システム終了、すなわち、走行連動音発生装置３０の電源遮断まで繰り返される（ステップＳ３０）。
【００６０】
このような構成によっても、走行連動音発生装置３０は、電動二輪車１の車体側から車速推定のための信号を取得することなく、電動二輪車１の車速を推定できる。
図１４は、車速推定のためのさらに他の構成例を示す。この構成例も、図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して説明した構成例と同様に、ＧＰＳ受信機４５の出力を用いる。ただし、この実施形態では、ＧＰＳ受信機４５は、位置データだけでなく、移動速度データも出力する。より具体的には、ＧＰＳ受信機４５は、ＧＰＳ衛星４６−１，４６−２，４６−３（図１３Ａ参照）からの搬送波のドップラー効果を利用して、当該ＧＰＳ受信機４５の移動速度を計算する速度計算機能を有している。
【００６１】
より具体的に説明すると、図１３Ｂの場合と同様のステップＳ２１〜Ｓ２９によって、ＧＰＳ受信機４５が生成する位置データを用いて、第１の車速Ｖ１が推定される。さらに、車速推定ユニット３７は、第２の地点ＢにおいてＧＰＳ受信機４５が生成する移動速度データを第２の車速Ｖ２として取得する（ステップＳ３１）。さらに、車速推定ユニット３７は、第１の車速Ｖ１と第２の車速Ｖ２との差｜Ｖ１−Ｖ２｜が、予め定める許容値（一定値）未満かどうかを判断する（ステップＳ３２）。その差が許容値未満（または許容値以下）なら、第２の車速Ｖ２を現在の車速Ｖとする（ステップＳ３３）。その差が許容値以上（または許容値超）であれば、第１の車速Ｖ１が現在の車速Ｖとされる（ステップＳ３４）。この動作が、システム終了、すなわち、走行連動音発生装置３０の電源遮断まで繰り返される（ステップＳ３０）。
【００６２】
第１の車速Ｖ１は、第１の地点Ａから第２の地点Ｂまで移動した時点で計算されるので、誤差が少ない反面、車速を推定できるまでに時間がかかる。すなわち、更新に時間がかかる。第２の車速Ｖ２は、ＧＰＳ受信機４５から即座に取得できる反面、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状況等によっては、大きな誤差を含む場合がある。そこで、この実施形態では、第１および第２の車速Ｖ１，Ｖ２の差が許容値未満のときには、ドップラー効果を利用して計測された第２の車速Ｖ２の値が信頼できるとみなして、当該第２の車速Ｖ２を車速Ｖとして用いることにしている。第１および第２の車速Ｖ１，Ｖ２の差が許容値以上のときは、第２の車速Ｖ２が信頼できないとみなされて、第１の車速Ｖ１が用いられる。
【００６３】
このように、この構成例によっても、電動二輪車１の車体側から情報を取得することなく、車速を推定できる。
なお、図１４の構成例においては、ＧＰＳ受信機４５が生成する位置データおよび速度データを用いることとしているけれども、位置データを生成する第１のＧＰＳ受信機の他に、速度データを生成する第２のＧＰＳ受信機を備えてもよい。この場合、第１のＧＰＳ受信機から位置データを取得し、第２のＧＰＳ受信機から速度データを取得すればよい。ＧＰＳ受信機が生成する速度データは、電動二輪車１の走行制御に用いられるわけではなく、走行連動音の生成のために用いられるにすぎない。したがって、速度データが多少の誤差を含んでいても問題はない。したがって、専らＧＰＳ受信機が生成する速度データを用いて電動二輪車１の車速を推定してもよい。
【００６４】
図１５は、この発明の第３の実施形態に係る走行連動音発生装置の構成を説明するためのブロック図である。図１５において、前述の図２に示された各部の対応部分は同一参照符号で示す。この実施形態では、加速度センサ４１、角速度センサ４２およびＧＰＳ受信機４５が省かれており、車速センサ４３の出力信号が音合成回路３５に供給されるようになっている。よって、音合成回路３５は、車速推定ユニット３７を有している必要がない。車速センサ４３は、電動二輪車１に備えられた既設の車速センサであってもよい。換言すれば、電動二輪車１が有する車速情報が走行連動音発生装置３０に供給されるようになっていてもよい。
【００６５】
このような構成によっても、第１および第２の実施形態と同様の動作が可能となる。さらに、車速推定のための演算を省くことができるので、音合成回路３５の演算負荷を軽減できる。ただし、電動二輪車１の車体側との間に車速情報取得のための配線を設ける必要があるので、配線の構成および配線接続の手間は多くなる。したがって、第１または第２の実施形態の構成の方が、車体に対する取り付け作業が容易であり、とくに走行連動音発生装置３０を既存の車体に後付けする場合に好ましい。
【００６６】
以上、この発明の実施形態について説明してきたけれども、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、車両の一例として電動二輪車１を示したけれども、エンジン（内燃機関）を動力源として有する車両に対してもこの発明を適用できる。むろん、電気モータおよびエンジンの両方を動力源として有するハイブリッド型の車両にこの発明が適用されてもよい。むろん、二輪車以外の車両に対しても、この発明を適用することができる。
【００６７】
また、前述の実施形態では、走行連動音として、エンジン音（エンジン擬似音）を生成する走行連動音発生装置について説明したけれども、走行連動音はエンジン音以外であってもよい。たとえば、電気モータの作動音を模擬した走行連動音（モータ擬似音）であってもよいし、原動機が発生する音とは別の種類の音であってもよい。さらに、生成される走行連動音は、一種類である必要はなく、複数種類の走行連動音を選択して生成できるようにしてもよい。
【００６８】
さらに、前述の実施形態では、装置本体３１とスピーカ３２とを配線３３で接続した構成の走行連動音発生装置３０を示したけれども、装置本体３１とスピーカ３２とが一体化されていてもよい。このようにすれば、装置本体３１とスピーカ３２との間の配線を省くことができるので、構成が一層簡単になり、車体への組み付け作業も一層容易になる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 電動二輪車
２ 車体フレーム
３ 前輪
４ 後輪
５ 電気モータ
６ バッテリ
１１ ハンドル
１２ グリップ
３０ 走行連動音発生装置
３１ 装置本体
３２ スピーカ
３３ 配線
３５ 音合成回路
３６ アンプ
３７ 車速推定ユニット
３８ アクセル指令値推定ユニット
３９ 走行連動音生成ユニット
４０ センサ類
４１ 加速度センサ
４２ 角速度センサ
４３ 車速センサ
４５ ＧＰＳ受信機
４６−１，４６−２，４６−３ ＧＰＳ衛星
５０ 路面勾配推定ユニット
５１ 初期路面勾配角度計算ユニット
５２ 路面勾配角度計算ユニット
５４ 車両加速度計算ユニット
５５ 車速計算ユニット
５７ 傾斜した路面
６１ 発音判断ユニット
６２ 音データ選択ユニット
６３ 音声回路
６４ 音源ＬＳＩ
６５ 発音／停止指令インタフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行に連動して走行連動音を発生する装置であって、
音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した記憶手段と、
車速に応じて前記記憶手段から走行連動音データを読み出して再生する再生手段とを含む、走行連動音発生装置。
【請求項２】
前記再生手段が、発音下限車速から発音上限車速まで車速が変化するときに、音圧が零から漸増して定常音圧となった後に当該定常音圧から零まで漸減するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている、請求項１に記載の走行連動音発生装置。
【請求項３】
前記再生手段が、前記発音下限車速未満および前記発音上限車速超の車速のときに走行連動音の発生を停止するように構成されている、請求項２に記載の走行連動音発生装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が漸増する発音開始データと、音圧が漸減する発音停止データとを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行連動音発生装置。
【請求項５】
前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が一定の定常音圧データをさらに含む、請求項４に記載の走行連動音発生装置。
【請求項６】
前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、３段階以上の異なる音圧の走行連動音データを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行連動音発生装置。
【請求項７】
前記再生手段が、走行連動音発生指令に応答して音圧が漸増し、走行連動音停止指令に応答して音圧が漸増するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の走行連動音発生装置。
【請求項１】
車両の走行に連動して走行連動音を発生する装置であって、
音圧の異なる複数の走行連動音データを記憶した記憶手段と、
車速に応じて前記記憶手段から走行連動音データを読み出して再生する再生手段とを含む、走行連動音発生装置。
【請求項２】
前記再生手段が、発音下限車速から発音上限車速まで車速が変化するときに、音圧が零から漸増して定常音圧となった後に当該定常音圧から零まで漸減するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている、請求項１に記載の走行連動音発生装置。
【請求項３】
前記再生手段が、前記発音下限車速未満および前記発音上限車速超の車速のときに走行連動音の発生を停止するように構成されている、請求項２に記載の走行連動音発生装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が漸増する発音開始データと、音圧が漸減する発音停止データとを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行連動音発生装置。
【請求項５】
前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、音圧が一定の定常音圧データをさらに含む、請求項４に記載の走行連動音発生装置。
【請求項６】
前記記憶手段に記憶された複数の走行連動音データが、３段階以上の異なる音圧の走行連動音データを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行連動音発生装置。
【請求項７】
前記再生手段が、走行連動音発生指令に応答して音圧が漸増し、走行連動音停止指令に応答して音圧が漸増するように、前記記憶手段から走行連動音データを読み出すように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の走行連動音発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−５２８０６（Ｐ２０１３−５２８０６Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３０８０（Ｐ２０１１−１９３０８０）
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
[ Back to top ]