發動機聲音生成設備和方法

2023-08-02 03:12:51 1

專利名稱：發動機聲音生成設備和方法
技術領域：
本發明涉及發動機聲音生成設備和方法。
背景技術：
使用諸如檢測到的油門開度、發動機轉速等之類的參數生成車輛的發動機聲音等 的設備已經是公知的了。例如，日本專利申請公開第2000-010576號中公開的設備被構造 成為用來根據節氣門開度的數據和發動機轉速的數據來生成發動機聲音的合成聲音數據。不過，如果將採用與所針對車輛類型不同的車輛(或模型車輛)所得的數據用作 發動機聲音數據，那麼有時候模型車輛的速度範圍、發動機轉數、油門開度可能會與所針對 車輛的這些參數不相對應，並且沒有給出過如何合成出期望的發動機聲音的意見。

發明內容
據前所述，本發明的一個目的是提供一種改進的發動機聲音生成設備和方法，該 設備和方法能夠使用根據車輛的行進速度信息生成的發動機轉數信息生成發動機聲音。為了實現前面提到的目的，本發明提供了一種改進的發動機聲音生成設備，其包 括速度檢測部分，該速度檢測部分檢測實際車輛的速度；速度轉換部分，該速度轉換部分 根據實際車輛的行進速度範圍內指定的第一特定速度和預先假設的模型車輛的行進速度 範圍內指定的第二特定速度將由所述速度檢測部分檢測到的速度轉換為虛擬速度；發動機 轉數生成部分，該發動機轉數生成部分根據該虛擬速度生成代表模型車輛的發動機轉數的 信息；和發動機聲音生成部分，該發動機聲音生成部分生成與模型車輛的發動機轉數相對 應的合成發動機聲音數據。按照本發明，按照預先假設的模型車輛的行進速度範圍對由速度檢測部分檢測到 的實際車輛的速度信息進行轉換，從而獲得虛擬速度信息，然後，根據該虛擬速度信息生成 合成的發動機聲音數據。這樣，本發明能夠根據實際車輛的行進速度生成與模型車輛的速 度範圍相對應的虛擬發動機聲音。在本發明的優選實施方式中，發動機聲音生成部分包括其中存儲著與模型車輛的 發動機轉數相對應的發動機聲音數據的發動機聲音數據存儲部分，並且該發動機聲音生成 部分使用存儲在發動機聲音數據存儲部分中的發動機聲音數據來生成與代表由發動機轉 數生成部分生成的模型車輛的發動機轉數的信息相對應的合成發動機聲音數據。按照本發明的優選實施方式，發動機聲音生成設備還包括速度與轉數之間的對應 關係存儲部分，該速度與轉數之間的對應關係存儲部分中存儲著模型車輛的行進速度與發 動機轉數之間的對應關係，並且該發動機轉數生成部分根據該速度與轉數之間的對應關係 存儲部分中存儲的對應關係和由速度轉換部分確定的虛擬速度生成代表模型車輛的發動 機轉數的信息。按照本發明的優選實施方式，發動機聲音生成設備還包括隨機數生成部分，該隨 機數生成部分生成預定範圍內的隨機數，並且該發動機轉數生成部分根據由隨機數生成部分生成的隨機數對模型車輛的發動機轉數施加波動。按照本發明的優選實施方式，該發動機聲音生成設備還包括可由操作員進行操作 以輸入第一特定速度的輸入部分，並且其中所述第二特定速度是模型車輛的最大速度。按照本發明的另一種優選實施方式，發動機聲音生成設備還包括油門開度檢測部 分，該油門開度檢測部分檢測實際車輛的油門開度，並且發動機聲音生成部分生成與模型 車輛的發動機轉數和油門開度相對應的合成發動機聲音數據。本發明不僅可以按照前面討論的裝置發明那樣來構造和實現，而且也可以作為方 法發明來構造和實現。而且，可以將本發明安排和實現為由諸如計算機或DSP之類的處理 器執行的軟體程序以及存儲著這一軟體程序的存儲介質。下面將介紹本發明的實施方式，但是應當意識到本發明並不局限於所介紹的實施 方式，並且在不脫離基本思想的情況下本發明的各種變型都是可行的。因此本發明的範圍 僅由所附的權利要求確定。


為了更好地理解本發明的目的和其它特徵，下面將參照附圖更加詳細地介紹本發 明的優選實施方式，其中附圖1是表示按照本發明的實施方式的發動機聲音生成設備的總體結構的框圖；附圖2是實際車輛和模型車輛的車速區域的圖解說明；附圖3是具體檔車速區域設置信息的圖解說明；附圖4是具體檔車速區域設置信息的圖解說明；附圖5是發動機聲音生成設備生成代表發動機轉數的信息的處理的流程圖；附圖6A和圖6B是比較實際車輛的車速和檢測到的車速的曲線圖；附圖7A到圖7C是車速變化趨勢的圖解說明；附圖8A和圖8B是油門開度修正的圖解說明；附圖9A到圖9C是油門開度修正值的圖解說明；附圖10是表示在變速器降檔時車速、發動機轉數和油門開度隨時間變化的例子 的曲線圖；附圖11是表示在變速器升檔時車速、發動機轉數和油門開度隨時間變化的例子 的曲線圖；附圖12是發動機聲音生成設備生成代表油門開度的信息的處理的流程圖；附圖13是由發動機聲音生成部分生成發動機聲音的圖解說明；和附圖14是表示按照本發明的變型1的發動機聲音生成設備的總體結構的框圖。
具體實施例方式附圖1是表示按照本發明的實施方式的發動機聲音生成設備10的總體結構的框 圖。發動機聲音生成設備10包括檢測部分群20、存儲部分30、處理部分40、發動機聲音生 成部分50和操作部分60，並且發動機聲音生成設備10利用這些部件生成發動機聲音。檢 測部分群20包括用於檢測車輛的行進速度(此後稱為"車速")的車速檢測部分210和 用於檢測車輛加速度的加速度檢測部分220。例如，車速檢測部分210包括安裝在傳動軸上的用於檢測傳動軸轉數的傳感器，傳動軸響應於車輛原動機的操作轉動車輪。車速檢測 部分210基於該傳感器檢測到的轉數來檢測車速。車速檢測部分210生成代表檢測到的車 速的值的信息(下文中將會把這一信息稱為"車速信息")並且將這樣生成的車速信息輸 出到處理部分40。配備在車輛上的加速度檢測部分220包括用於檢測車輛加速度的傳感 器。加速度檢測部分220將代表車輛行進方向上的加速度值的信息，也就是代表所檢測到 的加速度的值的信息，輸出給處理部分40 (下文中將會把這一信息稱為"加速度信息")。 注意，加速度檢測部分220可以通過對車速信息進行諸如微分之類的算術運算來確定加速 度。存儲部分30中存儲著代表實際帶著安裝於其上的發動機聲音生成設備10 —起 行駛的車輛(下文中將會把這一車輛稱為"實際車輛R")的各種特徵和作為要由發動機 聲音生成設備10生成的發動機聲音的模型而預先設想的車輛(下文中將會把這一車輛稱 為"模型車輛M")的各種特徵的信息。車輛設置信息310是代表模型車輛M的輪胎外周 長度、變速器齒輪齒數比(也簡稱為"檔")等的設置值的信息。車速區域設置信息320 是代表實際車輛R和模型車輛M的車速範圍的設置值的信息。速度與轉數之間的對應關係 設置信息330是代表與模型車輛的變速器的各個齒輪齒數比(下文中簡稱為"檔")相關 聯的模型車輛的行進速度與轉數之間的對應關係的信息。定檔時油門開度設置信息340是 通過後面將要介紹的運算根據實際車輛R的車速信息生成油門開度時使用的設置信息。換 檔時油門開度設置信息350是通過後面將要介紹的運算生成換擋期間油門開度時使用的 設置信息。在本實施方式中，實際車輛R代表要求保護的發明中的"車輛"，並且由變速器 的多個檔的組合實現的多個轉數比代表所要求保護的發明中的"檔位"。處理部分40包括CPU(中央處理單元)410、R0M(只讀存儲器)420和RAM(隨機存 取存儲器)430，其中ROM 420中存儲著CPU 410使用的程序等，RAM 430作為CPU 410的工 作區使用。這些部件410、420和430 —起構成了一臺常規的計算機。處理部分40根據存 儲部分30中存儲的各種信息處理由車速檢測部分210和加速度檢測部分220檢測到和輸 出的實際車輛R的信息。通過這一處理，處理部分40生成代表生成發動機聲音所要使用的 發動機轉數值和油門開度值的信息。處理部分40將這樣生成的信息輸出給發動機聲音生 成部分50。發動機聲音生成部分50包括用於存儲代表模型車輛M的發動機聲音波形的發動 機聲音數據的發動機聲音數據存儲部分510。發動機聲音生成部分50使用發動機聲音數 據和從處理部分40輸入的發動機轉數和油門開度的信息生成與實際車輛R駕駛狀態相應 的發動機聲音數據。發動機聲音生成部分50將代表所生成的發動機聲音數據的信號輸出 到未示出的外部輸出裝置，比如放大器、揚聲器等，以便通過這些輸出裝置可聽見地生成發 動機聲音。操作部分60具有多個按鈕或觸摸板等的功能，從而使得它能夠起到可由用戶操 作來給出選擇、檢查、確認、取消和其它指令的裝置的作用，並且它輸出代表用戶對處理部 分40進行的操作的內容的信息。模型車輛M可以具有不同於實際車輛R的類型(轎車、賽 車、跑車、卡車、大客車等等)和行駛性能。例如，在實際車輛R是普通類型的車輛時，可以 生成賽車的發動機聲音作為模型車輛M的發動機聲音。可替換地，可以採用電影或動畫片 中出現的虛構車輛作為模型車輛M。為了再現模型車輛M的發動機聲音，發動機聲音生成設備10的實施方式根據從實際車輛R獲得的信息創建模型車輛M的虛擬操作狀態。這些操作狀態之一是發動機轉 數。發動機聲音生成設備10根據代表模型車輛M的檔和車速的信息生成代表發動機轉數 的信息。不過，此時如果模型車輛M與實際車輛R二者的速度範圍(下文中也稱為"車速 區域")差得很大，那麼原樣不動地使用的實際車輛R發動機轉數僅僅相當於模型車輛M 的發動機轉數數值範圍的一部分；這樣，如果原樣不動地使用實際車輛R的發動機轉數，就 不能在採用模型車輛M的情況下獲得期望的發動機轉數。附圖2是實際車輛R和模型車輛M的車速區域的圖解說明。在附圖2中，縱軸代表 發動機轉數(rpm)，而橫軸代表車速(km/h)。「 RB"表示實際車輛R的車速區域，"rb" 表示車速區域RB中指定的實際車輛R的最大速度或將近最大速度。「MB"表示模型車輛 M的車速區域，「mb"表示車速區域MB中指定的模型車輛M的行進性能能夠達到的最大 速度或將近最大速度。在模型車輛M是虛擬車輛的情況下，最大速度或將近最大速度mb可 以是虛擬設置的特定速度。速度rb代表所要求保護的發明中的第一特定速度，而速度mb 是所要求保護的發明中的第二特定速度。此外，在附圖2中，檔MG1、MG2、MG3和MG4各自代表模型車輛M的檔分別處於第一 檔位、第二檔位、第三檔位和第四檔位時發動機轉數與車速之間的對應關係。在本實施方式 中，模型車輛M中車速與發動機轉數具有檔與檔之間斜率不同的線性對應關係。「MRmax" 表示由模型車輛M中所採用的發動機性能決定的最大發動機轉數。下面將會針對具有附圖 2中所示的行進特性的模型車輛M加以介紹。儘管作為示意性的例子，附圖2中所示的模 型車輛M具有四個檔位，但是模型車輛M可以具有不同於四個的檔位數。此外，雖然希望發 動機轉數與車速如附圖2中所示那樣彼此之間具有線性對應關係。但是按照另外一種可選 方案，發動機轉數與車速也可以具有曲線形對應關係或者具有帶有奇異點的對應關係。例 如，對應關係可以是這樣的發動機轉數在低速區域內緩慢增加，但是一旦車速達到高速區 域就會快速增加。如上文所述，發動機聲音生成設備10根據模型車輛M的檔和車速的信息生成代表 發動機轉數的信息。在模型車輛M的行進性能與實際車輛R不同的情況下，如附圖2中所 見，模型車輛M與實際車輛R之間的車速區域不同，因此如果模型車輛M的發動機轉數是原 樣不動地使用實際車輛R的車速確定的，那麼就無法獲得期望的發動機轉數。就是說，即使 當實際車輛R處於最大速度或將近最大速度rb時，檔位MG3和MG4上發動機轉數也沒有那 麼大，因此，在車速區域RB內，在所有四個檔位上都不能生成高轉速發動機聲音。因此，發 動機聲音生成設備10使用下面的基於前面提到過的速度rb與mb之間的比率的數學表達 式，將由車速檢測部分210檢測到的實際車輛R的車速轉換為模型車輛M的虛擬最大速度 (下文中稱為"虛擬車速"或"虛擬速度")虛擬車速(mm/min)=實際車輛R的車速(mm/min) X模型車輛M的最大速度(km/ h) +實際車輛R的最大速度(km/h)通過這樣的實際車輛R的車速轉換，發動機聲音生成設備10獲得了與實際車輛R 的運作狀態相對應的模型車輛M的運作狀態下的虛擬車速。於是，發動機聲音生成設備10 根據所獲得的虛擬車速和速度與轉數之間的對應關係設置信息330來判斷前述運作狀態 下模型車輛M的檔。速度與轉數之間的對應關係設置信息330包括要用作實際車輛R正在 加速或減速時的檔的判斷標準的設置信息和要用作實際車輛R正在以勻速行進時的檔的判斷標準的設置信息。注意，這裡使用的術語"最大速度"是用來表示車輛正在行進時採 用的最大速度，而不是車輛性能的最大極限；不過，「最大速度"可以代表這種車輛性能的 最大極限。例如，「最大速度"可以是法律規定的最高速度。而且要注意，除了前述公式 之外的任何其它適當的數學表達式都可以用於車速轉換。附圖3是要在實際車輛R加速或減速時予以參考的速度與轉數之間的對應關係設 置信息330的圖解說明，其中縱軸和橫軸以及各檔MG1、MG2、MG3和MG4的對應關係的斜率 與附圖2中的類似。附圖3表示針對模型車輛M的虛擬車速選擇檔MGl、MG2、MG3和MG4 的情況下的區域gal、ga2、ga3和ga4(下文中，在不需要彼此區分的情況下，將會把這些區 域統稱為"區域ga")。當虛擬車速處於區域gal內時，發動機聲音生成設備10使用與檔 MGl相對應的速度與轉數之間的對應關係來生成發動機轉數。隨著虛擬車速響應於實際車 輛R的加速而增加，所生成的發動機轉數達到了升檔發動機轉數SUal，並且於是離開了區 域gal。此時，發動機聲音生成設備10將用於生成發動機轉數的檔特定的速度與轉數之間 的對應關係轉換為檔MG2的這一對應關係。在此之後，只要實際車輛R加速，發動機聲音生 成設備10就會在升檔發動機轉數SUa2和SUa3的每一個時將檔特定的速度與轉數之間的 對應關係轉換為下一個高檔MG3或MG4的速度與轉數之間的對應關係。注意，雖然在所圖 示的例子中將升檔發動機轉數SUal、SUa2和SUa3都設置為相同的數字，但是升檔發動機轉 數Sfel、SUa2和SUa3可以被設置為不同數字。另一方面，當實際車輛R減速時，一旦發動機轉數減小到升檔發動機轉數SDa2、 SDa3和SDa4中的任何一個，發動機聲音生成設備10就會將檔特定的速度與轉數之間的對 應關係轉換為下一個低檔MG1、MG2或MG3的速度與轉數之間的對應關係。按照上述方式， 發動機聲音生成設備10實現了變檔或換擋，從而變速器升檔或降檔(即，變速器換高速檔 或換低速檔)會響應於所獲得的虛擬速度的增加或減小在預定的車速上發生。於是，發動 機聲音生成設備10參照前面提到的速度與轉數之間的對應關係設置信息330選擇與所換 到的檔(傳動比)對應的檔特定的速度與轉數之間的對應關係。此時，區域gal和區域ga2在附圖3中所示的虛擬車速區域Bl中彼此重疊。在這 一虛擬車速區域Bl中，發動機聲音生成設備10依據實際車輛R的行進狀態使用檔MGl或 MG2來生成代表發動機轉數的信息。發動機聲音生成設備10的行為類似於上述虛擬車速 區域B2和B3中的行為。在這些區域中，除非所生成的發動機轉數超過了升檔發動機轉數 SUaU SUa2和SUa3中的任何一個，否則即使在實際車輛R的行進已經從加速變為減速時， 用於生成發動機轉數的檔也並不會被換到下一個高檔MG2、MG3或MG4。類似地，除非所生 成的發動機轉數低於了降檔發動機轉數SDa2、SDa3和SDa4中的任何一個，否則即使在實際 車輛R的行進已經從減速變為加速時，用於生成發動機轉數的檔也並不會被換到下一個低 檔MG1、MG2或MG3。就是說，發動機聲音生成設備10實現了這樣的換擋從某一檔發生降 檔時的車速小於發生升檔到某一檔時的車速。下文中將會把這些速度之間的區域稱為"死 車速區域"。由於定義了"死車速區域"，因此發動機轉數與車速之間的關係給出了附圖 所示的變速器升檔和降檔之間的滯後特性。附圖4是要在實際車輛R以恆定速度行駛時參考的速度與轉數之間的對應關係設 置信息330的圖解說明。在附圖4中，縱軸和橫軸以及各檔MGl、MG2、MG3和MG4的斜率類 似於附圖2中的。附圖4表示針對模型車輛M的虛擬車速選擇各檔MG1、MG2、MG3和MG4的情況下的區域gbl、gb2、gb3和gb4(下文中，在不需要彼此區分的情況下，將會把這些區域 統稱為"區域gb")。當實際車輛R以恆定速度行進時，發動機聲音生成設備10使用比加 速和減速時使用的檔高的檔來生成代表發動機轉數的信息。因此，將區域gb設置為這樣 發生變速器升檔或降檔時的車速要低於前面提到的區域ga中的這一車速。此外，將區域gb 設置為這樣所生成的發動機轉數不會降低到預定範圍以下。就是說，即使對於同樣的虛擬 車速，所生成的發動機轉數也會變得比實際車輛R加速和減速時的發動機轉數小。發動機 聲音生成設備10根據加速度檢測部分220檢測到的加速度信息確定實際車輛R是否正在 以恆定速度行進。一般來說，發動機的旋轉伴有燃爆間隔波動(下文中將會把這一燃爆間隔波動簡 稱為"波動")。為了再現這一波動，本實施方式的發動機聲音生成設備10使用按照模 型車輛M的發動機特性預先確定的範圍內生成的隨機數。在本實施方式中，假設所述預 先確定的範圍是從零到定義波動寬度的預定上限值(將會把這個預定上限值稱為"波動 值")。就是說，處理部分40生成從零到波動值範圍內的隨機數並且執行根據所生成的隨 機數對發動機轉數施加波動的處理。例如，可以將所生成的隨機數加到發動機轉數上，或者 可以通過將發動機轉數和隨機數代入到預定函數中來計算發動機轉數。附圖5是發動機聲音生成設備10生成代表發動機轉數的信息的處理的流程圖。首 先，在步驟S110，發動機聲音生成設備10檢測實際車輛R的車速。然後，在步驟S120，發動 機聲音生成設備10根據存儲在存儲部分30中的車速區域設置信息320將所檢測到的車速 轉換為虛擬車速。在下一個步驟S130，發動機聲音生成設備10檢測實際車輛R的加速度。 然後，在步驟S140，發動機聲音生成設備10確定所檢測到的加速度的絕對值是否小於預定 值"a"。如果所檢測到的加速度的絕對值等於或大於預定值"a"(在步驟S140是否定 的判斷結果)，則在步驟S150，發動機聲音生成設備10讀出要在實際車輛R加速或減速時 參考的速度與轉數之間的對應關係設置信息330。注意，前面提到的步驟S110、S120和S130 的順序可以是反過來的。如果所檢測到的加速度的絕對值小於預定值"a"(在步驟S140是肯定的判斷結 果)，則在步驟S160，發動機聲音生成設備10讀出要在實際車輛R以恆定速度行進時參考 的速度與轉數之間的對應關係設置信息330。然後，在步驟S170，發動機聲音生成設備10 根據所讀出的設置信息和虛擬車速更新檔的信息(即，檔信息)，該檔信息將要用來生成代 表發動機轉數的信息。在下一個步驟S180，發動機聲音生成設備10根據更新後的設置信息 和虛擬車速以及速度與轉數之間的對應關係設置信息330生成代表模型車輛的發動機轉 數的信息。然後，在步驟S190，發動機聲音生成設備10執行用來生成前面提到的隨機數和 將這樣生成的隨機數與所生成的發動機轉數相加的波動處理。下面介紹如何從實際車輛R的車速獲得油門開度。駕駛實際車輛R的駕駛人員通 過壓下可用來進行操縱油門開度的操作的加速控制器(未示出)以在預定範圍內移動該加 速控制器，來調節油門開度。例如，在不對加速控制器加以操縱時，油門開度是0%，而當加 速控制器處於預定範圍的最大極限位置上時，油門開度為100%。根本沒有對加速控制器進 行操縱時的開度由處理部分40預存在RAM 430中，作為初始油門開度值"0" (%)，不過 也可以將初始油門開度值設置為任何其它的適當值。下文中將會把存儲在RAM 430中的油 門開度值稱為"油門開度A"。油門開度A是可由處理部分40連續更新的值並且是代表油門開度當前值的值。除了 RAM 430之外，油門開度A也可以存儲在可由處理部分40更新的 任何適當的部分中。一旦車輛開始行進，處理部分40就會根據檔和車速的變化趨勢來計算 油門開度A的當前值。這一車速變化是根據由車速檢測部分210檢測到的車速來獲得的。 下面介紹由車速檢測部分210檢測到的車速。附圖6是對實際車輛R的車速和檢測到的車速進行比較的曲線圖。在附圖6中， Cl表示車速檢測部分210檢測實際車輛R的車速並且將所檢測到的車速輸出到處理部分 40的一個循環周期Cl。循環周期Cl具有根據模型車輛M的發動機特性、車速檢測部分210 的傳感器性能和/或之類的因素預先確定的長度。在本實施方式中，假設循環周期Cl具有 20毫秒的長度。更具體地，附圖6A示出了實際車輛R處於加速狀態時每個周期Cl測得的 車速rs和實際車速RS。本實施方式中的車速檢測部分210以lkm/h為單位(S卩，以lkm/h的解析度)檢 測車速。這一單位(即，lkm/h)表示車速檢測部分210分辨速度的能力，並且下文中將會把 這一能力稱為"速度解析度"。更具體地，在附圖6A圖示的例子中，車速檢測部分210在 時間點tal和ta2檢測到車速rsl，並且在時間點ta3和ta4檢測到車速rs2。車速rs2比 車速rsl高lkm/h。因此，即使當實際車輛R的車速在循環周期Cl期間變化了一個小於車 速檢測部分210的速度解析度的量時，車速檢測部分210也不會檢測到這一車速變化。附圖6B是表示在實際車輛R以恆定車速行進時所檢測到的車速rs和實際車速RS 的曲線圖。車輛R的實際車速RS從時間點tbl到tb4恆定保持在RS5上。另一方面，車速 檢測部分210在時間點tbl和tb3檢測到車速rs3，並且在時間點讓2和tb4檢測到車速 rs4。車速rs3比車速rs4高lkm/h。就是說，在實際車輛R以介於可由車速檢測部分210 檢測到的車速rs3和rs4之間的車速RS5行進的時候，車速檢測部分210卻只能反反覆覆 檢測到車速rs3和rs4。這樣，發動機聲音生成設備10就不能判斷出實際車輛R是否正在 以恆定車速行駛。為了檢測到因為車速檢測部分210的速度解析度而不能察覺到的車速， 將發動機聲音生成設備10構造成用來檢測實際車輛R的車速變化趨勢(下文中將會把這 一趨勢稱為"車速變化趨勢")並且根據所檢測到的車速變化趨勢來判斷實際車速。附圖7是車速變化趨勢的圖解說明。如前面所指出的，車速檢測部分210向處理 部分40輸出以循環周期Cl為時間間隔檢測到的車速。處理部分40將從車速檢測部分210 輸入的各個車速信息存儲到RAM 430中。然後，處理部分40將在時間點t (η)檢測到的車 速與在比時間點t(n)早一個循環周期Cl的時間點t(n-l)檢測到的車速進行比較。如果 比較結果發現在時間點t (η)檢測到的車速高於在時間點t(n-l)檢測到的車速，則處理部 分40將一個值"+1"存儲到RAM 430中，作為在時間點t(n)按照與時間點t(n_l)檢測到 的車速間的差異確定的值。另一方面，如果比較結果發現在時間點t (η)檢測到的車速小於 在時間點t(n-l)檢測到的車速，則處理部分40將一個值"-1"存儲到RAM 430中，作為在 時間點t(n)按照與時間點t(n-l)檢測到的車速間的差異確定的值。此外，如果發現在時 間點t (η)檢測到的車速等於在時間點t (n-1)檢測到的車速，則處理部分40在RAM 430中 存儲一個值"0"。下文中將會把這一在時間點t (η)按照與在前一時間點t (n-1)檢測到 的車速間的差異確定的值稱為"車速差D(n)"，並且在不具體指定時間點的情況下稱為" 車速差D"。按照前述方式，本實施方式中的處理部分40獲得了車速差D，該車速差就是每 個循環周期Cl的車速變化趨勢。
處理部分40獲取每一循環周期Cl的這一車速差D(n)並且將所獲得的車速差 D (η)累積到RAM 430中。循環周期Cl是通過將預定周期C2分成多個較小周期而獲得的單 位時間段(或子周期)之一。一旦將與預定周期C2相對應的車速差D (η)按順序累積到了 RAM 430中，處理部分40就會對所累積的車速差D(η)進行求和。車速差D(n)的總和表示 實際車輛R的車速按照哪種趨勢變化。就是說，處理部分40根據在循環周期Cl內獲得的 變化趨勢來獲得周期C2的變化趨勢。周期C2具有按照模型車輛M的發動機特性等確定的 長度。下文中將會把在一直持續到時間點t (η)的周期C2期間獲得的車速差D (η)的總和 值稱為"車速變化趨勢L(n)"，並且在沒有特別指定時間點的情況下稱為"車速變化趨勢 L"。周期C2的長度是根據前面提到的周期Cl與執行發動機聲音生成所依照的周期之間 的關係來確定的。例如，在本實施方式中，假設周期C2的長度是320毫秒。車速變化趨勢 L代表車輛R的車速變化趨勢。附圖7中所示的車速rs4、rs5和rd6表示在一直持續到時間點t (η)的周期C2期 間車速檢測部分210檢測到的實際車輛R的車速變化的實例。更具體地，附圖7Α的車速實 例rs4表示在實際車輛R以恆定速度行進時檢測到的車速。在車速實例rs4中，在周期C2 期間反覆進行響應於車速差D增加+1而加-1的操作。在車速實例rs4中，處理部分40獲 得+1作為車速變化趨勢L(n)。附圖7B的車速實例rs5表示在實際車輛R減速時檢測到 的車速。車速實例rs5包括周期C2中的很多車速差D為-1的循環周期Cl。在車速實例 rs5中，處理部分40獲得-7作為車速變化趨勢L (η)。附圖7C的車速實例rs6表示在實際 車輛R加速時檢測到的車速。車速實例rs6包括周期C2內的很多車速差D為+1的循環周 期Cl。在車速實例rs6中，處理部分40獲得+8作為車速變化趨勢L (η)。處理部分40根 據車速變化趨勢L(n)得到一個用於修正油門開度A的值。附圖8是基於油門開度修正值的油門開度修正的圖解說明。附圖8A示出的是 保存著車速變化趨勢L和油門開度修正值CR的值之間的對應關係的表格Tl。表格Tl作 為一個定檔時油門開度設置信息340存儲在存儲部分30。就是說，在表格Tl中，車速變 化趨勢L和油門開度修正值CR的值以這樣一種方式彼此相互關聯在車速變化趨勢L的 值是〃 3或更大〃、「+2〃、「 -2〃和〃 -3或更小〃的情況下，油門開度修正值CR分 別是〃 +2〃、『『 +1〃、『『 -1"和〃 -2〃。稍後將參照附圖9介紹車速變化趨勢L的值 是"1"、「 0"和"-1"的情況。附圖8B是表示油門開度A如何按照表格Tl波動的曲 線圖。時間點tcO到tc8是從時間點tcO開始每隔一個周期C2連續變化的時間點。從時 間點tcO到時間點tc3，加了三次+2作為油門開度修正值CR，從而油門開度A在時間點tc3 處取得的值為6%。在時間點tc3之後，「+1"、「 -I"、「 -2"、「 -I"和〃 +1"的 油門開度修正值CR被按順序加到油門開度A上，從而油門開度A變為7 %、6 %、4 %、3 %並 且然後變為4%。附圖9是車速變化趨勢L為〃 1〃、「 0〃和〃 -1"時油門開度修正值的圖解說 明。當車速變化趨勢L為〃 1〃、『『 0〃和〃 -1〃時，就意味著實際車輛R正在以基本上 恆定不變的車速行進(下文中將會把這樣的行進稱為"恆定速度行進")。在這種情況 下，油門開度被保持為近似恆定不變。而且，下文中將會把在實際車輛R以恆定速度行進 期間保持恆定不變的油門開度稱為"參考油門開度BA"。前面提到的車速變化趨勢L的 值"1"、" 0"和"-1"是在按照實際車輛R的行進特性預先確定的範圍內設定的，不過也可以在其它的範圍內設定它們。更具體地，附圖9A示出的是表格T2，其中彼此相互關聯 地存儲著實際車輛R的恆定車速的值和參考油門開度BA的值。表格T2作為一個定檔時油 門開度設置信息340存儲在存儲部分30中。表格T2定義了實際車輛R的恆定車速的值與 參考油門開度BA的值之間的關聯關係的一個實例，這一關聯關係是按照實際車輛R的性能 和提供發動機聲音的模型車輛M的性能設定的。如果時間點t(n)處的車速變化趨勢L(n)為〃 1"、「 0"或〃 ，則處理部分 40判定實際車輛R正在以基本上恆定的車速行進。然後，處理部分40參考表格T2根據時 間點t(n)的車速和時間點t(n)檢測到的車速rs (η)獲得參考油門開度BA (η)。然後，根據 所獲得的參考油門開度BA (η)，處理部分40使用不同於表格Tl的表格Τ3獲得油門開度修 正值。附圖9Β是表格Τ3的圖解說明，表格Τ3中彼此相互關聯地存儲著所獲得的參考油門 開度BA (η)與比時間點t(n)早一個周期C2的時間點t (n_l)處的油門開度A(n_l)之間的 比較結果以及油門開度修正值CR。表格T3作為一個定檔時油門開度設置信息340存儲在 存儲部分30中。在表格T3中，油門開度修正值〃 +1"、「 0〃和〃 -1"與大於油門開度 A(n-l)的參考油門開度BA (η)、等於油門開度A(n-l)的參考油門開度BA (η)和小於油門開 度A(n-l)的參考油門開度BA(η)相關聯。就是說，表格Τ3基於RAM 430中存儲的參考油 門開度BA(η)和油門開度A(n-l)的值指出油門開度的修正值。附圖9C是表示油門開度A按照表格T2和T3波動的實例方式的曲線圖。時間點 tdO到td4和tdlO到tdl4是每隔周期C2連續變化的時間點。附圖9C示出的是實際車輛 R從時間點tdO到時間點td4以恆定車速行進並且從時間點tdlO到時間點tdl4以恆定車 速行進的情況。讓我們假設時間點tdO處的油門開度為1(%)。如果實際車輛R從時間點 tdO到時間點td3以35km/h的速度行進，則處理部分40參考表格T2來獲得)作為 參考油門開度BA的值。然後，處理部分40將時間點tdl處的參考油門開度BA的值(即， 2(%))與時間點tdO處的油門開度A的值(8卩，1(%))進行比較。然後，根據比較結果， 處理部分40參考表格T3來獲得值〃 +1"作為油門開度修正值CR。一旦像這樣獲得了油 門開度修正值CR，處理部分40就將油門開度修正值CR與油門開度A的值相加，從而計算出 時間點tdl處的油門開度A的值。在這種情況下，如此計算出來的時間點tdl處油門開度 A的值為2 (% )。因為油門開度A和參考油門開度BA都是2 (% )，S卩，彼此相等，所以時間 點td2到td4的油門開度修正值CR為〃 0〃，從而油門開度A保持為2(%)。假設實際車輛R從時間點tdlO到時間點tdl4以50km/h的速度行進。如果時間 點tdlO處的油門開度A是)，則處理部分40在時間點tdll參考表格T2和T3來獲 得"+1"作為油門開度修正值CR並且計算油門開度A為4(%)。在時間點tdl2，處理部分 40參考表格T2和T3獲得"-1"作為油門開度修正值CR並且計算油門開度A為3(%)。 因為在本實施方式中是以的解析度設定的油門開度修正值CR，所以如果參考油門開度 BA包括小數位，就要將油門開度A計算成在最接近參考油門開度BA值的兩個值之間反覆交 替。如前面所提出的，一旦獲得了參考油門開度BA，聲音生成設備10就使用與所獲得的值 相對應的油門開度修正值CR更新RAM 430中存儲的油門開度的值。注意，可以以小於或大 於1 )的解析度設定油門開度修正值CR。接下來，將會給出關於在普通車輛的駕駛人員通過降檔或升檔操作進行換擋或變 檔時的油門開度的介紹。為了進行換擋，駕駛人員將發動機的旋轉運動與驅動軸的旋轉運動分離開，按照改變後的齒輪比調整發動機轉數並且然後再次將發動機和驅動軸連接起 來。下面介紹在例如手動變速器車輛中進行的操作。注意，在自動變速器車輛中，下面的控 制是由自動變速器代替駕駛人員來執行的。附圖10是表示在變速器降檔時車速S、發動機轉數R和油門開度A隨時間變化的 例子的曲線圖。附圖10示出的是如車速S表明的車輛減速時的情形。在變檔之前，駕駛人 員使之前操縱的加速控制器回位，直到油門開度返回到)。在圖示的例子中，油門開 度在時間點tel返回到了 0(% )。然後，在時間點te2，駕駛人員開始將變速器換到低速檔 (低齒輪比)的操作。首先，在將變速器與發動機分離之後，駕駛人員操縱加速控制器，直到 油門開度A達到預定開度Al (下文中稱為〃降檔油門開度Al")。隨著油門開度A像這樣 增加，發動機轉數R從Rl增加到R2。然後，在時間點te3，駕駛人員將變速器再次與發動機 連接並且使所操縱的加速控制器還原，直到油門開度再次達到)。通過駕駛人員以前 述方式控制車輛，車輛可以在用低速檔實現較大發動機制動力的同時減速。降檔油門開度 Al作為一個換檔時油門開度設置信息350存儲在存儲部分30中。附圖11是表示在變速器升檔時車速S、發動機轉數R和油門開度A隨時間變化的 例子的曲線圖。在附圖11中，A0、A2和A3表示油門開度的值，R3和R4表示發動機轉數的 值。附圖11表示的是如車速S所示的車輛正在加速的情形。駕駛人員通過操縱加速控制 器來使車輛加速，直到油門開度達到值A3。油門開度A3表示車輛的最大油門開度(下文 中稱為"最大油門開度A3")。駕駛人員在時間點tf2開始使變速器升檔。首先，駕駛人 員使之前操縱的加速控制器回位，直到油門開度達到0 (%)。在這種情況下，駕駛人員在時 間點tf2執行加速控制器回位操作，從而使得油門開度取值AO ；值AO表示油門開度當前為 O(Vo)0在達到油門開度AO之後，駕駛人員將變速器與發動機分離。然後，駕駛人員操縱 加速控制器，直到油門開度A達到預定值A2(下文中稱為"升檔油門開度A2")。這裡假設 升檔油門開度A2是最大油門開度A3的值的一半。一旦油門開度A達到升檔油門開度A2， 駕駛人員就將變速器與發動機再次連接。在連接變速器之後，駕駛人員操縱加速控制器，直 到油門開度A達到最大油門開度A3。到時間點tf2之前，發動機轉數R隨著油門開度A的 操縱量而增加，然後到時間點tf3之前暫時減小，並且然後在時間點tf3之後再次增大。注 意，在本實施方式的發動機聲音生成設備10中，升檔油門開度A2可以是除了最大油門開度 A3的一半以外的任何其它期望值。在這種情況下，僅僅需要按照模型車輛M的工作特性設 定升檔油門開度A2。升檔油門開度A2作為一個換檔時油門開度設置信息350存儲在存儲 部分30中。按照前述的方式，發動機聲音生成設備10在降檔時將油門開度A更新為降檔油門 開度Al，而在升檔時它將油門開度更新為升檔油門開度A2。就是說，在檢測到檔位變化時， 發動機聲音生成設備10對油門開度A進行更新，以採用預定值。在下面的介紹中，將會在不 需要彼此區分的情況下把降檔油門開度Al和升檔油門開度A2總稱為"變檔油門開度"。附圖12是發動機聲音生成設備10生成代表油門開度的信息的處理的流程圖。首 先，在步驟S200，處理部分40獲得在附圖5中所示的發動機轉數生成處理中的步驟S170更 新了的檔信息以及更新前的(未更新的)檔信息(即，在步驟S170更新之前的檔信息)。然 後，在步驟S210，處理部分40確定經過更新的檔是否與未更新的檔不同。如果在步驟S21013確定出這些檔彼此不同，則處理部分40判定存在換擋(檔位變化)(在步驟S210是肯定的 判斷結果)，然後在步驟S220從存儲部分30中獲得換檔時油門開度設置信息350。就是說， 處理部分40根據實際車輛R的車速信息判斷是否存在換擋。在本實施方式中，換擋的存在 與否是通過檢測部分群20、存儲部分30和處理部分40的操作來確定的，它們一起構成了用 來確定是否有換擋的裝置。在步驟S300，如果已經進行了換擋來降低了一檔，則處理部分 40生成降檔油門開度Al作為當前油門開度，而如果已經進行了換擋來升高了一檔，則處理 部分40生成升檔油門開度A2作為當前油門開度。如果在步驟S210判定檔彼此並非不同，則處理部分40判定沒有檔位變化(在步 驟S210是否定的判斷結果)，並且因此，處理部分40執行步驟S230到S300的操作，以便根 據車速變化趨勢值生成油門開度。就是說，在步驟S230，處理部分40首先獲得由車速檢測 部分210檢測到的實際車輛R的車速信息。然後，在步驟S240，處理部分40在周期C2期間將 所獲取的實際車輛R的車速信息累積到RAM 430中。然後，在步驟S250，處理部分40根據所 累積的車速信息計算車速差值。然後，在步驟S260，處理部分40根據車速差值計算車速變 化趨勢值。然後，在步驟S270，處理部分40判斷計算出來的車速差值是否是"1"、「 0" 和"-1〃中的任一個。如果計算出來的車速差值是〃 1〃、「 0〃和〃 -1〃中的任何一個(在步驟S270 是肯定的判斷結果)，則處理部分40前進到步驟S280，在這個步驟中，處理部分40參考存 儲在存儲部分30中的表格T2來獲得與步驟S240中最後累積的車速信息相對應的參考油 門開度。然後，在步驟S290，處理部分40將所獲得的參考油門開度與早一個周期C2的時 間點上的油門開度進行比較，從而通過參考存儲在存儲部分中的表格T3獲得油門開度修 正值。然後，處理部分40將所獲得的油門開度修正值與在早一個周期C2的時間點上檢測 到的油門開度相加，從而生成油門開度。這樣，在步驟S300，處理部分40使用所生成的油 門開度更新存儲在RAM 430中的油門開度A的值，並且將這樣更新了的油門開度值存儲到 RAM 430 中。如果計算出來的車速差值不是〃 1"、「 0〃和〃 -1〃中的任何一個(在步驟 S270是否定的判斷結果)，則在步驟S290，處理部分40參照存儲在存儲部分30中的表格Tl 來獲得與所獲得的車速變化趨勢值相對應的油門開度修正值。處理部分40將所獲得的油 門開度修正值與在早一個周期C2的時間點上檢測到的油門開度相加，從而生成油門開度。 這樣，在步驟S300，處理部分40使用這樣生成的油門開度更新存儲在RAM 430中的油門開 度A的值，並且將這樣更新了的油門開度值存儲到RAM 430中。如前面所提出的，聲音生成設備10根據車速信息生成發動機轉數和油門開度。下 面介紹發動機聲音生成部分50如何使用所生成的發動機轉數和油門開度生成模型車輛M 的發動機聲音數據和生成與實際車輛R的車速狀態相對應的發動機聲音。附圖13是由發動機聲音生成部分50生成發動機聲音的圖解說明。發動機聲音生 成部分50具有存儲在操作狀態設置存儲部分520中的代表實際車輛R的操作狀態的表格 T4。更具體地，表格T4在方框1到25中存儲著使用發動機轉數和油門開度作為參數定義 的操作狀態的各種樣式。一旦從處理部分40輸入了代表發動機轉數和油門開度的信息，發 動機聲音生成部分50就會參照表格T4確定與所輸入的發動機轉數和油門開度相對應的實 際車輛R的操作狀態的具體樣式。注意，存儲實際車輛R的操作狀態樣式的方框的數量不必局限於如圖所示的二十五個，而是可以大於或小於二十五個；就是說，可以在表格T4中 預存不是二十五個的期望數量的實際車輛R的操作狀態樣式。發動機聲音數據存儲部分510中，針對模型車輛M的指定車速區域內的各個操作 狀態樣式，預存了與代表操作狀態樣式的發動機轉數和油門開度相對應的發動機聲音數 據。所存儲的發動機聲音數據是一個燃燒循環中的燃爆部分的數據，更具體地，是與一個缸 體內一次燃爆相對應的數據。在本實施方式中，在發動機聲音數據存儲部分510中預存了 與操作狀態1、5、13、21和25的樣式相對應的發動機聲音數據W1、W5、W13、W21和W25。發 動機聲音生成部分50使用發動機聲音數據W1、W5、W13、W21和W25並且基於經過更新的油 門開度值和所獲得的發動機轉數信息生成合成的發動機聲音數據。注意，預存在發動機聲 音數據存儲部分510中的發動機聲音數據可以是與車輛操作狀態的部分或所有可能樣式 相對應的發動機聲音數據。更具體地，發動機聲音生成部分50通過對發動機聲音數據W1、W5、W13、W21和W25 進行加權並且對經過加權的發動機聲音數據W1、W5、W13、W21和W25進行疊加，生成合成的 發動機聲音數據。在操作狀態樣式3的情況下，發動機聲音生成部分50為發動機聲音數 據Wl和W5設定加權值〃 0.5〃並且為發動機聲音數據W13、W21和W25設定加權值〃 0"。 然後，發動機聲音生成部分50將用0. 5的加權值加權了的發動機聲音數據Wl和W5彼此疊 加，從而針對操作狀態樣式3生成合成的發動機聲音數據。此外，在針對各個操作狀態樣式 都存儲了發動機聲音數據的情況下，可以用加權值"1"對與操作狀態樣式相對應的發動 機聲音數據進行加權，並且可以用加權值"0"對其它發動機聲音數據進行加權。針對各個 操作狀態樣式的加權設置可以是依照模型車輛M的特性確定的。由未示出的放大器對由發動機聲音生成部分50按照前述方式生成的發動機聲音 數據加以放大，然後將其輸出到外部揚聲器或者類似的裝置，從而可聽到地再現發動機聲 音。外部揚聲器或類似的裝置安裝在實際車輛R內部的適當位置，使得駕駛車輛R的駕駛 人員能夠很容易地聽到可聽見地再現的發動機聲音，或者安裝在實際車輛R外部，使得發 動機聲音從車輛發散出來。儘管前面已經介紹過本發明的實施方式，但是本發明可以以各種不同的其它方式 具體實施。例如，儘管前面介紹的實施方式被構造成為用來根據實際車輛R的車速信息生 成或獲得發動機轉數、油門開度和有沒有檔位變化的信息，但是這種發動機轉數、油門開度 和有沒有檔位變化的信息可以是從設置在實際車輛R上的傳感器獲得的。在這種情況下， 期望的是各個這些傳感器向處理部分40以比前面提到的生成發動機聲音所用的周期C2短 的循環周期輸出由它們檢測到的信息。附圖14是表示按照本發明的變型1的發動機聲音生成設備IOa的總體結構的框 圖。這一變型的發動機聲音生成設備IOa包括檢測部分群20a，該檢測部分群20a包括轉數 檢測部分230a、開度檢測部分MOa和檔位變化檢測部分250a。轉數檢測部分230a包括用 於檢測轉數的傳感器，並且這一傳感器設置在實際車輛R響應於車輛R的原動機的操作而 旋轉的部分上。轉數檢測部分230a響應於傳感器檢測到的轉數獲得代表發動機旋轉的信 息。轉數檢測部分230a向處理部分40輸出這樣獲得的原動機轉數。開度檢測部分MOa 包括用於檢測油門開度的傳感器，並且這一傳感器設置在可由駕駛人員操縱來打開油門開度的加速控制器上。開度檢測部分MOa向處理部分40輸出由傳感器檢測到的油門開度。 注意，用於檢測油門開度的傳感器可以設置在原動機的加速器閥上。檔位變化檢測部分250a包括用於檢測駕駛人員已經實施了或者通過自動控制器 實施了變速器的檔位改變的傳感器。一旦實施了檔位改變，檔位變化檢測部分250a就向處 理部分40輸出代表已經實施了檔位改變的信號。在接收到這一信號時，處理部分40執行 前面介紹過的附圖12中所示的步驟S220和S330的油門開度獲得操作。儘管前面介紹的發動機聲音生成設備10的實施方式被構造成為用來在判定已經 實施了變速器升檔的情況下生成升檔油門開度作為油門開度，但是變型的發動機聲音生成 設備可以權當沒有檔位變化地執行油門開度生成處理。例如賽車響應於升檔操作實施升 檔，不必使加速器回位，因此是在加速器保持打開的情況下升檔的。因此，在模型車輛M是 賽車的情況下，發動機聲音生成設備10即使在已經有了檔位變化的時候也可以進行根據 車速變化趨勢值生成油門開度的操作，只要檔位變化是變速器升檔。儘管前面介紹的發動機聲音生成設備10的實施方式被構造成為用來在生成發動 機轉數時再現波動，但是這一波動也可以在生成發動機聲音的時候再現。在這種情況下， 發動機聲音生成部分50僅僅必須使用隨機數來使再現所生成的發動機聲音數據的時間波 動。下面解釋例如針對根據基於在時刻t (η)檢測到的車速信息生成的發動機轉數R(n)和 油門開度A(n)生成的基於發動機聲音數據的發動機聲音通過外部揚聲器或類似裝置在時 間點t (η+α)可聽見地再現的情況的變型。「α 「表示從發動機聲音生成部分50輸出發 動機聲音數據時的那一刻到外部揚聲器或類似裝置可聽見地再現該發動機聲音數據時的 那一刻所需的時間。在這種情況下，發動機聲音生成部分50可以生成從零到預定波動寬度 的最大值這一範圍內的隨機數值(下文中將會把這一隨機數值稱為"波動值F")，並且在 延遲了波動值F的時間點輸出發動機聲音數據(即，在時間點t(n+F))。儘管前面介紹的實施方式被安排為使用表格T2來獲得參考油門開度BA，但是也 可以使用下列等式來獲得參考油門開度BA 參考油門開度BA =車速X β + Υ，其中β和γ是依照模型車輛M的特性預先確定的並且預存在定檔時油門開度設 置信息340中的常數。在這種情況下，在附圖12的步驟S270是肯定的判斷結果時，處理部 分40使用在步驟S240最後累積的車速信息和這些常數β和γ計算參考油門開度ΒΑ。儘管前面介紹的實施方式被安排為根據檔信息確定檔位變化，但是處理部分40 可以累積發動機轉數信息並且根據所累積的發動機轉數信息的變化率確定檔位變化。例 如，處理部分40可以按如下方式確定檔位變化。S卩，在附圖12的步驟S200，處理部分40獲 得發動機轉數並且將所獲得的發動機轉數存儲到RAM 430中。通過重複進行附圖12的操 作，將多個發動機轉數累積到RAM 430中。然後，處理部分40將所累積的發動機轉數的變 化率轉換為數值。一般來說，在實施變速器降檔時，一旦發動機與變檔之後(換擋之後)的齒輪相連，已經減少了的發動機轉數會快速變為增加，如附圖10中所示。另一方面，在實施變速器 升檔時，已經增加了的發動機轉數會迅速變為減少，因為駕駛人員在分離變速器之前使加 速器回位了。處理部分40從累積的發動機轉數信息中檢測發動機轉數的急劇變化。例如， 處理部分40將最後獲得的發動機轉數與倒數第二次獲得的發動機轉數進行比較並且在倒 數第二次獲得的發動機轉數與倒數第三次獲得的發動機轉數之間進行比較。然後，處理部 分40計算所比較的發動機轉數之間的差的絕對值，並且如果這些絕對值大於預定值，則判 定已經實施了檔位改變。作為變型，可以由設定用於前面介紹的實施方式中的虛擬車速計算的實際車輛R 的最大速度的操作員來計算虛擬車速。在這種情況下，操作員操縱操作部分60以輸入與車 輛的操作狀態相對應的車速值作為車速區域設置信息320中的實際車輛R的最大速度的設 置值。例如，在車輛在限速固定為100km/h的高速公路上行駛的情況下，操作員輸入並設 定"100" (km/h)這個值作為最大速度。通過這一設置，操作員可以通過以100km/h的速 度行駛來感受到模型車輛M的最大速度下的發動機聲音。儘管前面介紹的實施方式被安排為用來以表格Tl中所指出的方式設置車輛變化 趨勢與油門開度修正值之間的關係，但是車輛變化趨勢與油門開度修正值之間的這一關係 也可以依照存儲在發動機聲音數據存儲部分510中的發動機聲音數據來設置。假設，例如， 發動機聲音數據存儲部分510中存儲著需要較大加速器操作量的模型車輛M的發動機聲音 數據。在這種情況下，僅僅需要將油門開度修正值設置得比表格Tl中存儲的油門開度修正 值大。〈變型8>實際車輛R僅僅需要是配備有原動機的車輛，比如具有手動變速器或自動變速器 的發動機驅動的車輛、電動車輛或混合動力車輛，或者摩託車。在實際車輛R是摩託車的情 況下，前面提到的外部揚聲器或類似裝置設置在例如頭盔內並且發出聲音，從而駕駛人員 能夠聽到聲音。為了生成模型車輛M的發動機聲音，發動機聲音生成設備10根據實際車輛 R的車速信息和加速度信息生成代表發動機轉數和油門開度的信息。在實際車輛R是電動 車輛的情況下，實際上不會導致發動機旋轉和打開加速器來調整燃油供應量。不過，在這種 情況下也一樣，發動機聲音生成設備10根據實際車輛R的車速信息和加速度信息生成代表 發動機轉數和油門開度的信息，以便生成模型車輛M的發動機聲音。在實際車輛R是電動 車輛的情況下也一樣，駕駛人員通過使用諸如加速器踏板之類的加速控制器來調節原動機 (艮P，馬達)的旋轉，以促使實際車輛R行進。發動機聲音生成設備10可以檢測馬達的轉數 或檢測操縱馬達的控制器的操縱量，並且使用所檢測到的轉數或操縱量作為生成發動機聲 音用的信息。因此，即便在實際車輛R是電動車輛的情況下，也可以按照駕駛人員的操作狀 態行進。因此，即使發動機聲音基於虛擬的發動機轉數和油門開度，駕駛人員也能夠將虛擬 的發動機聲音感覺為由駕駛人員的駕駛產生的發動機聲音，只要虛擬的發動機聲音是依照 駕駛人員的操作狀態生成的。儘管前面介紹的發動機聲音生成設備10的實施方式被安排為用來使用存儲在發動機聲音數據存儲部分510中的發動機聲音數據生成合成的發動機聲音數據，但是合成的 發動機聲音數據也可以根據更新後的油門開度值或者所生成的或獲得的發動機轉數信息 來生成。在這種情況下，可以預先使用發聲器創建原始發動機聲音數據，比如FM(調頻)發 聲器或模擬模型發聲器。發動機聲音生成設備10可以通過使用油門開度和發動機轉數的 信息作為參數處理原始發動機聲音數據來生成模型車輛M的發動機聲音數據。儘管前面介紹的發動機聲音生成設備10的實施方式被安排為用來使用與發動機 轉數和油門開度相對應的發動機聲音數據，但是發動機聲音生成設備10也可以使用僅僅 與所獲得的發動機轉數相對應的發動機聲音數據。在這種情況下，發動機聲音生成設備10 使用發動機聲音數據存儲部分510中存儲的發動機聲音數據並且基於所獲得的發動機轉 數信息生成合成的發動機聲音數據。按照另外一種可選方案，發動機聲音生成設備10可以 使用僅僅與經過更新的油門開度相對應的發動機聲音數據。在這種情況下，發動機聲音生 成設備10使用發動機聲音數據存儲部分510中存儲的發動機聲音數據並且基於經過更新 的油門開度值生成合成的發動機聲音數據。
權利要求
1.一種發動機聲音生成設備，包括速度檢測部分，該速度檢測部分檢測實際車輛的速度；速度轉換部分，該速度轉換部分根據在實際車輛的行進速度範圍內指定的第一特定速 度和在預先假設的模型車輛的行進速度範圍內指定的第二特定速度將由所述速度檢測部 分檢測到的速度轉換為虛擬速度；發動機轉數生成部分，該發動機轉數生成部分根據該虛擬速度生成代表模型車輛的發 動機轉數的信息；和發動機聲音生成部分，該發動機聲音生成部分生成與模型車輛的發動機轉數相對應的 合成發動機聲音數據。
2.按照權利要求1中所述的發動機聲音生成設備，其中所述發動機聲音生成部分包括 其中存儲著與模型車輛的發動機轉數相對應的發動機聲音數據的發動機聲音數據存儲部 分，並且所述發動機聲音生成部分使用存儲在發動機聲音數據存儲部分中的發動機聲音數 據來生成與代表由所述發動機轉數生成部分生成的模型車輛的發動機轉數的信息相對應 的合成發動機聲音數據。
3.按照權利要求2中所述的發動機聲音生成設備，其還包括速度與轉數之間的對應關 系存儲部分，該速度與轉數之間的對應關係存儲部分中存儲著模型車輛的行進速度與發動 機轉數之間的對應關係，和其中所述發動機轉數生成部分根據所述速度與轉數之間的對應關係存儲部分中存儲 的對應關係和由所述速度轉換部分確定的虛擬速度生成代表模型車輛的發動機轉數的信 肩、ο
4.按照權利要求3中所述的發動機聲音生成設備，其中所述速度與轉數之間的對應關 系存儲部分中與多個檔位中的各個檔位相關聯地存儲著模型車輛的行進速度與發動機轉 數之間的對應關係，所述發動機轉數生成部分以這樣一種方式改變檔位並且選擇所述速度與轉數之間的 對應關係存儲部分中存儲的對應關係之一響應於虛擬速度的增大或減小，在預定車速實 施變速器的升檔或降檔，所述發動機轉數生成部分滯後改變檔位，從而使得從一個檔位實 施降檔時的車速要小於向該檔位實施升檔時的車速。
5.按照權利要求3中所述的發動機聲音生成設備，其還包括加速度檢測部分，該加速 度檢測部分檢測實際車輛的加速度，和其中所述速度與轉數之間的對應關係存儲部分中與多個檔位中的各個檔位相關聯地 存儲著模型車輛的行進速度與發動機轉數之間的對應關係，所述發動機轉數生成部分以這樣一種方式改變檔位並且選擇對應關係之一響應於虛 擬速度的增大或減小，在預定車速實施變速器的升檔或降檔，並且，當由所述加速度檢測部 分檢測到的加速度的絕對值小於預設值時，所述發動機轉數生成部分在發動機轉數不會降 低到預設數以下的範圍內降低實施升檔或降檔時的車速。
6.按照權利要求1-5中任何一項所述的發動機聲音生成設備，其還包括隨機數生成部 分，該隨機數生成部分生成預定範圍內的隨機數，和其中所述發動機轉數生成部分根據由所述隨機數生成部分生成的隨機數對模型車輛 的發動機轉數施加波動。
7.按照權利要求1-5中任何一項所述的發動機聲音生成設備，其還包括可由操作員進 行操作以輸入所述第一特定速度的輸入部分，並且其中所述第二特定速度是模型車輛的最 大速度。
8.按照權利要求1-5中任何一項所述的發動機聲音生成設備，其還包括油門開度檢測 部分，該油門開度檢測部分檢測實際車輛的油門開度，和其中所述發動機聲音生成部分生成與模型車輛的發動機轉數和油門開度相對應的合 成發動機聲音數據。
9.按照權利要求8中所述的發動機聲音生成設備，其中所述發動機聲音生成部分包括 其中存儲著與模型車輛的發動機轉數和油門開度相對應的發動機聲音數據的發動機聲音 數據存儲部分，並且所述發動機聲音生成部分使用發動機聲音數據存儲部分中存儲的發動 機聲音數據來生成與模型車輛的發動機轉數和油門開度相對應的合成發動機聲音數據。
10.一種計算機實現的用於生成發動機聲音的方法，包括檢測實際車輛的速度的檢測步驟；根據在實際車輛的行進速度範圍內指定的第一特定速度和在預先假設的模型車輛的 行進速度範圍內指定的第二特定速度將由所述檢測步驟檢測到的速度轉換為虛擬速度的 步驟；根據虛擬速度生成代表模型車輛的發動機轉數的信息的步驟；和生成與模型車輛的發動機轉數相對應的合成發動機聲音數據的步驟。
11.按照權利要求10中所述的方法，其中所述生成合成發動機聲音數據的步驟包括訪 問其中存儲著與模型車輛的發動機轉數相對應的發動機聲音數據的發動機聲音數據存儲 器以生成所述與模型車輛的發動機轉數相對應的合成發動機聲音數據的步驟。
12.按照權利要求10或11中所述的方法，其中所述生成代表模型車輛的發動機轉數的 信息的步驟包括訪問其中存儲著模型車輛的行進速度與發動機轉數之間的對應關係的速度與轉數之 間的對應關係存儲器的步驟，和根據速度與轉數之間的對應關係存儲器中存儲的對應關係和由所述轉換速度的步驟 確定的虛擬速度生成代表模型車輛的發動機轉數的信息的步驟。
全文摘要
本發明公開了一種發動機聲音生成設備及其方法。按照預先假設的模型車輛的速度範圍，將由速度檢測部分檢測到的實際車輛的速度轉換為虛擬速度。速度與轉數之間的對應關係存儲部分中存儲著模型車輛的行進速度與發動機轉數之間的對應關係，並且通過按照虛擬速度參照對應關係存儲部分生成代表模型車輛的發動機轉數的信息。發動機聲音數據是與所生成的代表模型車輛的發動機轉數的信息相對應的合成發動機聲音數據。可以基於隨機數對模型車輛的發動機轉數施加波動。可以根據虛擬速度模擬模型車輛的擋位，並且可以生成擋位特有的發動機聲音數據。可以在考慮所檢測到的實際車輛的加速度或油門開度的前提下生成發動機聲音數據。
文檔編號G10K15/04GK102039050SQ20101051106
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月13日 優先權日2009年10月13日
發明者藤川直樹 申請人:山葉株式會社