專利名稱：電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種搭載于電動車輛，尤其是搭載于車速受限的電動自行車上以 發(fā)出模擬發(fā)動機聲音的電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置。
背景技術：
電動車輛，尤其是電動自行車，因其能夠降低環(huán)境污染而備受關注，而且在中國自 行車的大約一半以上為電動自行車。然而，由于電動自行車安靜地行駛在人行道附近，因而 對于行人來說無法預知自行車的靠近，非常危險。另一方面，對于駕駛者來說，由于沒有發(fā) 動機聲音，無法提高駕駛樂趣，美中不足。通常，產(chǎn)生模擬發(fā)動機聲音的裝置，對錄下幾秒正常運轉時的車輛的發(fā)動機聲音 并且作為數(shù)字化信號預先儲存的聲音數(shù)據(jù)，對應于發(fā)動機的運轉狀態(tài)(轉速或者油門操作 量)改變音調(diào)(pitch)(頻率(聲音的高度))或者音量(聲壓(聲音的大小))進行反復 再生，而當發(fā)動機轉數(shù)高時，相應地增大上述音調(diào)，發(fā)動機轉數(shù)低時降低音調(diào)，另一方面，通 過踩踏油門使上述音量增大，通過放回油門使音量降低。然而，如果使模擬發(fā)動機聲音對應于實際發(fā)動機轉速或者油門操作量，則由于怠 速狀態(tài)時電動機不轉動，會成為靜音狀態(tài)，因而在車輛運轉時必須通過儀表等確認電動機 轉速等運轉信息。而且，當處于發(fā)動機的轉速、油門操作量發(fā)生變化的過度狀態(tài)時，模擬發(fā) 動機聲音會不自然。對此，日本專利公開公報特開2000-1142號公開的系統(tǒng)，具備將發(fā)動機聲音的預 先規(guī)定時間內(nèi)的聲壓波形數(shù)據(jù)分配到轉速以及油門操作量而形成的模型及程序(MAP)，并 在上述模型及程序，并列設置多個分別在轉速和油門操作量上具有一定寬度的單位區(qū)域， 在上述各個單位區(qū)域上儲存發(fā)動機運轉狀態(tài)的聲壓波形數(shù)據(jù)，從而復雜地對應于動力組件 的轉速和油門的操作量形成模擬發(fā)動機聲音。然而，復雜地形成模擬聲音，雖然能夠正確地對應于車速，卻存在成本昂貴的問 題。對此本實用新型，提供一種簡單且準確的發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型的設計者發(fā)現(xiàn)，通常，電動車輛在怠速狀態(tài)下，電動機處于停止狀態(tài)， 要想從電動機所發(fā)出的脈沖等驅動信號演算出車速并據(jù)此再生模擬發(fā)動機聲音，則難以再 生電動機不轉動的怠速時的發(fā)動機聲音，而識別怠速狀態(tài)恰恰對駕駛者的心理準備非常重 要，而且對低速行駛的電動車輛來說，以怠速聲音作為基本波形形成實際發(fā)動機聲音，有利 于發(fā)動機聲音的再生。而且，設計者對實際發(fā)動機聲音進行觀察還發(fā)現(xiàn)，高頻發(fā)動機聲音成 分和低頻發(fā)動機聲音成分不是隨著車速一同改變，而是在20 30km/h的低速狀態(tài)時低頻 發(fā)動機聲音成分比率較高，在30km/h的高速狀態(tài)時高頻發(fā)動機聲音成分比率較高，而機械 振動等基礎聲音微妙地混合在其中形成實際發(fā)動機聲音。第1實用新型的目的在于提供一 種將怠速時的發(fā)動機聲音作為基本聲壓波形，對應于發(fā)動機轉速對其重疊頻率和聲壓并使其增大，從而在怠速時即使電動機不轉動也能夠再生怠速聲音，在電動車輛允許范圍45km/ h以下時幾乎能夠準確地再現(xiàn)實際發(fā)動機聲音的模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置。而且，還發(fā)現(xiàn)，如果將構成模擬發(fā)動機聲音的成分分成高頻發(fā)動機聲音成分和低 頻發(fā)動機聲音成分，并且以一定比率將其混合在機械振動等基礎聲音中，則在45km/h以下 的電動自行車，通過改變一個實際發(fā)動機聲音的再生頻率就可以對應于怠速到低速行駛、 低速行駛到高速行駛。因此，第2實用新型的目的在于提供一種能夠再現(xiàn)更加逼真的發(fā)動 機聲音的模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置。即，第1實用新型的電動車倆用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生 裝置(200)，根據(jù)電動車輛的電動機轉速，再生從實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)預測出來的對應 于車速的模擬發(fā)動機聲音，并發(fā)出該模擬發(fā)動機聲音，該裝置(200)，包括，根據(jù)電動車輛的 三相電動機脈沖測定上述車速，并且根據(jù)脈沖信號演算出決定對應于車速的取樣周期的取 樣信號和決定對應于車速的音量增益的聲壓信號的車速檢測裝置(210)；將預先規(guī)定時間 內(nèi)的怠速時的實際發(fā)動機聲音作為基本聲壓波形數(shù)據(jù)進行儲存的第1存儲裝置(221)；將 從上述第1存儲裝置讀取的基本聲壓波形數(shù)據(jù)作為基礎發(fā)動機聲音波形進行臨時儲存的 第2存儲裝置(222)；從上述車速檢測裝置接收對應于車速的取樣信號，并且向上述第2存 儲裝置傳送用于改變讀取速度的取樣周期(再生頻率)的取樣信號的存儲控制器(224)； 從上述車速檢測裝置210接收對應于車速的聲壓信號，在怠速狀態(tài)時從第2存儲裝置輸 出基本聲壓波形，而在怠速以外狀態(tài)，將從第2存儲裝置傳送過來的調(diào)整為與車速相對應 頻率的聲壓波形數(shù)據(jù)通過聲壓信號以規(guī)定比率進行增幅的混頻器(226)；接收來自混頻器 (226)的聲壓波形信號，在怠速狀態(tài)時發(fā)出怠速聲音，在怠速以外狀態(tài)時發(fā)出調(diào)整為與車速 相對應頻率和聲壓的模擬發(fā)動機聲音的聲音發(fā)出裝置(230)。而且，第2實用新型的電動車倆用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置(200)，對應于電動車 輛的車速再生從實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)預測出來的模擬發(fā)動機聲音，發(fā)出該模擬發(fā)動機 聲音，該裝置(200)，包括，用于儲存預先規(guī)定時間內(nèi)的實際發(fā)動機聲音的聲壓波形數(shù)據(jù)的 第1存儲裝置(221)；從上述第1存儲裝置讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)臨時儲存發(fā)動機聲音的第2 存儲裝置(222)；從上述第1存儲裝置讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)臨時儲存機械振動基礎聲音的 第3存儲裝置(223)；將從上述第2存儲裝置以對應于車速予以決定的取樣周期(再生頻 率)讀取的發(fā)動機聲音波形分配成高頻域發(fā)動機聲音波形成分和低頻域發(fā)動機聲音波形 成分的頻率分配器(225)；根據(jù)電動車輛的三相電動機脈沖測定上述車速，并根據(jù)計算出 的車速信號演算出決定對應于車速的取樣周期的取樣信號、決定對應于車速的音量增益的 聲壓信號、對應于車速的高頻發(fā)動機聲音成分和低頻發(fā)動機聲音成分和基礎聲音成分的混 頻比率信號的車速檢測裝置(210)；從上述車速檢測裝置接收對應于車速的取樣信號，并 且向上述第2存儲裝置以及第3存儲裝置傳送對應于車速改變讀取速度的取樣周期(再生 頻率)的取樣信號的存儲控制器(224)；將從上述第3存儲裝置(223)以對應于車速決定 的取樣周期(再生頻率)讀取的基礎聲音波形成分B和高頻域發(fā)動機聲音波形成分H和低 頻域發(fā)動機聲音波形成分L的三個成分，根據(jù)上述混頻比率信號，對應于車速，混合成規(guī)定 比率的混頻器(226)；發(fā)出對應于車速予以混頻的模擬發(fā)動機聲音的聲音發(fā)出裝置(230)。在第1實用新型，將怠速時的實際發(fā)動機聲音波形作為基本波形，因此，即使是通 過電動機轉速測量車速的電動車輛，在電動機不轉動的怠速狀態(tài)也能夠發(fā)出怠速聲音，而 且，雖然是將怠速時的發(fā)動機聲音波形作為基本波形，然而通過調(diào)整其頻率和聲壓，在電動
5車輛允許范圍的低速區(qū)域能夠再生幾乎完全與實際發(fā)動機聲音相似的模擬聲音，因此，從 怠速到低速區(qū)域，能夠發(fā)出逼真的模擬發(fā)動機聲音。而且，在第2實用新型，將規(guī)定的實際 發(fā)動機聲音聲波作為基本波形予以儲存，并將其分成高頻發(fā)動機聲音成分和低頻發(fā)動機聲 音成分和機械振動德國基礎成分，從而對應于車速調(diào)整再生頻率，并且對應于車速調(diào)整三 個成分的聲壓、混頻比率，因此，無需使用預先儲存的模型及程序(MAP)，也能夠再生極似實 際發(fā)動機聲音的模擬發(fā)動機聲音。在本實用新型，基本波形包含機械振動等基礎聲音成分，因此，作為聲音發(fā)出裝置 采用音圈，而在電動車輛車座形成共鳴部分并將其安裝于此，就可以提供能夠再現(xiàn)摩托車 的震動以使電動自行車車座發(fā)生震動，并且發(fā)出模擬發(fā)動機聲音的電動車輛用模擬發(fā)動機
聲音產(chǎn)生裝置。在本實用新型，由于對應于車速調(diào)整高頻發(fā)動機聲音成分和低頻發(fā)動機聲音成分 和擠出聲音成分，因此，儲存在第1存儲裝置的實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)，較為理想的是使 用轉數(shù)在1000 1500rpm之間的怠速時的實際發(fā)動機聲音。

圖1是本實用新型所涉及的裝備有模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置的電動自行車的結 構圖。圖2是表示本實用新型所涉及的電動自行車控制系統(tǒng)的方框圖。圖3是表示第1實用新型的車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置結構的方框圖。圖4是表示第1實用新型的對應于車速調(diào)整取樣周期以及增益的程序之例子的圖表。圖5(a)是怠速時的實際發(fā)動機聲音的波形圖，圖5(b)是車速為30km/h時的2倍 頻率、2倍增益的模擬發(fā)動機聲音的波形圖。圖6是表示第2實用新型的車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置結構的方框圖。圖7是表示第3實用新型的車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置結構的方框圖。圖8是將作為基礎的實際發(fā)動機聲音(a)分割成高頻發(fā)動機聲音成分(b)和低頻 發(fā)動機聲音成分(c)時的波形圖。圖9是決定相對于車速的各個波形圖之間的混頻比率的程序。圖中200發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置210車速檢測器220發(fā)動機聲音再生裝置221第1存儲裝置222第2存儲裝置223第3存儲裝置224存儲控制器225頻率分離器226混頻器230發(fā)動機聲音發(fā)出裝置具體實施方式
下面，參照附圖，就本實用新型所涉及的車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置的一實 施方式進行詳細說明。下面對本實用新型的電動三輪車的一實施方式進行說明。如圖1所示，本實施方式的電動三輪車100，主要由設置有車座111的車輛主體 110和設置在該車輛主體110前部的轉向裝置120構成，而且在車座111上設置有就座開關 112和發(fā)動機聲音產(chǎn)生器200，在其下部安裝有電源裝置113，通過控制裝置114(未圖示) 能夠驅動安裝于車輪115內(nèi)的驅動電動機116。另一方面，轉向裝置120，包括右側油門握把121、左側握把122以及左側制動握把 123，左側制動握把123上設置有泊車裝置130，其主要作用是能夠使后輪保持制動狀態(tài)。另 外，符號124是驅動開關，125是倒車開關。在轉向裝置120的中央部，設置有前儀表板126，在其下部設置有驅動開關124。在車座111，作為駕駛者的搭乘檢測裝置(省略圖示)設置有就座開關112，通過 該就座開關112，檢測出駕駛者是坐下(搭乘)還是離開(未搭乘)。該就座開關112，可以 由紅外線開關或者限位開關構成，當駕駛者坐在車座111上時開關變成ON成為搭乘檢測狀 態(tài)，并且作為就座信號S2將其發(fā)送到控制裝置114，而當駕駛者離開車座111時開關則變成 OFF成為未搭乘檢測裝置。如果上述就座開關為限位開關，則使其能夠檢測駕駛者的體重， 考慮到大人的體重，只要有體重為30至60Kg以上的人坐在車座111上就發(fā)送就座信號S2。接著，參照圖2，就上述電動三輪車100的安全裝置的控制系統(tǒng)進行說明。即，本 實用新型的安全裝置，主要由與上述驅動開關聯(lián)動的就座開關112、與手制動握把123聯(lián)動 的泊車裝置130以及安裝在其上的泊車開關131、與電動機116聯(lián)動的發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝 置200構成。如圖2所示，打開驅動開關124，驅動信號Sl傳送到控制裝置114。此時，如 果駕駛者坐在車座111上，例如體重在30Kg以上時，就座開關112就會檢測出搭乘人員的 體重，就座信號S2傳送到控制裝置114。通過該驅動信號Sl和就座信號S2的邏輯積信號， 控制裝置114成為能夠將電流從電源傳送到電動機116的驅動準備狀態(tài)。另一方面，上述 驅動信號Sl還傳送到發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200，能夠使發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200發(fā)出怠速 聲音。接著，當泊車開關131變成OFF狀態(tài)時，解除信號S3傳送到控制裝置114，控制裝 置114使電流從電源113傳送到電動機116。而加速裝置121是可以活動的，并且根據(jù)其轉 動角度，與所希望速度相對應的加速信號S4傳送到控制裝置114，從而逐漸加大電動機116 的驅動。而且，通過切換開關127，驅動速度可在可高速運轉狀態(tài)和可低速運轉狀態(tài)之間進 行切換。另外，對應于電動機116的驅動量，發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200發(fā)出模擬發(fā)動機聲音。而且，在本實用新型，如果打開倒車開關125，倒車信號S5就傳送到控制裝置114， 通過加速裝置121可以使電動機116反轉，從而使電動三輪車以低速后退。因此，采用上述實施方式，駕駛者未坐在車座111的期間，即使驅動開關124處于 ON狀態(tài)，并且不小心操作了加速裝置121，電動機116也不會轉動。而且，當駕駛者坐在車 座上并且其體重超過限制值(例如30Kg)時，就座信號S2就會傳送到控制裝置114，因而存 在驅動信號Sl和就座信號S2的邏輯積信號的狀態(tài)下操作加速裝置121，根據(jù)加速信號S4 電動機116就會轉動驅動，電動三輪車就會前進。并且，通過切換開關127，可以在高速和低速之間切換前進速度。而且要進行倒車時，推壓倒車開關125，從而在倒車信號S5的傳送期 間，通過對加速裝置121的操作可以進行低速后退。而且，只要將驅動開關124調(diào)到ON處，驅動信號Sl就會傳送到發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝 置200，因此，即使電動機不轉動也能夠發(fā)出怠速聲音，而且當電動機轉數(shù)增加，可以發(fā)出與 實際發(fā)動機聲音近似的模擬發(fā)動機驅動聲，能夠再現(xiàn)汽油發(fā)動機的聲音。而且，通過倒車開 關125，還可以發(fā)出警報聲以通知后退。圖3是表示第1實用新型所涉及的發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200的方框圖。發(fā)動機 聲音產(chǎn)生裝置200，主要由從電動機M的轉速計算出車速的速度檢測裝置210、根據(jù)來自速 度檢測裝置210的車速信號Vs產(chǎn)生對應于車速的模擬發(fā)動機聲音的發(fā)動機聲音再生裝置 220、發(fā)出再生裝置220所產(chǎn)生的模擬發(fā)動機聲音的發(fā)動機聲音發(fā)出裝置230構成，進行再 生時，使作為基本波形的怠速聲音對應于車速改變其取樣周期(再生頻率(rate))和聲壓 強度。即，該發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200，包括，根據(jù)電動車輛的三相電動機脈沖測定上述車 速，并且根據(jù)脈沖信號演算出決定對應于車速的取樣周期的取樣信號和決定對應于車速的 音量增益的聲壓信號的車速檢測裝置210 ；將預先規(guī)定時間內(nèi)的怠速時的實際發(fā)動機聲音 作為基本聲壓波形數(shù)據(jù)進行儲存的第1存儲裝置221 ；將從上述第1存儲裝置讀取的基本 聲壓波形數(shù)據(jù)作為基礎發(fā)動機聲音波形進行臨時儲存的第2存儲裝置222 ；從上述車速檢 測裝置接收對應于車速的車速信號，并且向上述第2存儲裝置傳送用于改變讀取速度的取 樣周期(再生頻率)的取樣信號的存儲控制器224 ；從上述車速檢測裝置210接收對應于 車速的聲壓信號，在怠速狀態(tài)時從第2存儲裝置輸出基本聲壓波形，而在怠速以外狀態(tài)，將 從第2存儲裝置傳送過來的調(diào)整為與車速相對應頻率的聲壓波形數(shù)據(jù)通過聲壓信號以規(guī) 定比率進行增幅的混頻器226 ；接收來自混頻器226的聲壓波形信號，在怠速狀態(tài)時發(fā)出怠 速聲音，在怠速以外狀態(tài)時發(fā)出調(diào)整為與車速相對應頻率和聲壓的模擬發(fā)動機聲音的聲音 發(fā)出裝置230。上述速度檢測裝置210，主要由作為三相電動機脈沖檢測電動機M的轉動的脈沖 檢測器211、對該脈沖信號進行數(shù)字化之后輸出的放大裝置212、從該數(shù)字信號計算出車速 的演算器213構成，從而從演算器213將對應于車速的取樣信號Ssam傳送到模擬發(fā)動機聲 音產(chǎn)生裝置200的存儲控制器224，將對應于車速的聲壓信號G傳送到混頻器226。通常， 對應于車速的取樣信號Ssam以及對應于車速的增益(聲壓)信號G調(diào)整為如圖4。S卩，取 樣信號Ssam根據(jù)公式“Ssam = SV (車速信號)X常數(shù)+怠速常數(shù)”，當車速為Okm/h時從 怠速聲音再生位置開始，此后對應于車速直線縮短再生頻率，另一方面增益信號G則根據(jù) 公式“G = f (χ)+怠速常數(shù)”，從Okm/h開始以二次曲線f (χ)的形式增加，在20km/h時變成 坪(plateau)部分，從30km/h開始急速下降，之后到40km/h為止保持微小狀態(tài)。因此，作 為怠速時的發(fā)動機聲音的基本波形(參照圖5(a))，如果控制成如圖4所示，則車速在大約 30km/h左右時，再生如圖5(b)所示的發(fā)動機聲音。圖6是表示第2實用新型所涉及的發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200的方框圖。發(fā)動機 聲音產(chǎn)生裝置200，如同第1實用新型，主要由從電動機M的轉速計算出車速的速度檢測裝 置210、根據(jù)來自速度檢測裝置210的車速信號Vs產(chǎn)生對應于車速的模擬發(fā)動機聲音的發(fā) 動機聲音再生裝置220、發(fā)出再生裝置220所產(chǎn)生的模擬發(fā)動機聲音的發(fā)動機聲音發(fā)出裝 置230構成，然而第2實用新型，不僅將作為基本波形的發(fā)動機聲音分割成高頻發(fā)動機聲音成分和低頻發(fā)動機聲音成分和機械振動等基礎聲音成分，并對應于車速改變?nèi)又芷?再 生頻率)和聲壓強度，而且對應于車速還調(diào)整上述三成分的混頻比率。即，第2實用新型 的電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200，對應于電動車輛的速度從實際發(fā)動機聲音波 形數(shù)據(jù)再生預期的模擬發(fā)動機聲音，并發(fā)出該模擬發(fā)動機聲音，該模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝 置200，包括，用于儲存預先規(guī)定時間內(nèi)的實際發(fā)動機聲音的聲壓波形數(shù)據(jù)的第1存儲裝置 221 ；從上述第1存儲裝置讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)臨時儲存發(fā)動機聲音的第2存儲裝置222 ； 從上述第1存儲裝置讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)臨時儲存機械振動基礎聲音的第3存儲裝置223 ； 將從上述第2存儲裝置以對應于車速予以決定的取樣周期(再生頻率)讀取的發(fā)動機聲音 波形分配成高頻域發(fā)動機聲音波形成分和低頻域發(fā)動機聲音波形成分的頻率分配器225 ； 根據(jù)電動車輛的三相電動機脈沖測定上述車速，并根據(jù)計算出的車速信號演算出決定對應 于車速的取樣周期的取樣信號、決定對應于車速的音量增益的聲壓信號、對應于車速的高 頻發(fā)動機聲音成分和低頻發(fā)動機聲音成分和基礎聲音成分的混頻比率信號的車速檢測裝 置210 ；從上述車速檢測裝置接收對應于車速的車速信號，并且向上述第2存儲裝置以及第 3存儲裝置傳送對應于車速改變讀取速度的取樣周期(再生頻率)的取樣信號的存儲控制 器224 ；將從上述第3存儲裝置223以對應于車速決定的取樣周期(再生頻率)讀取的基 礎聲音波形成分B和高頻域發(fā)動機聲音波形成分H和低頻域發(fā)動機聲音波形成分L的三個 成分，根據(jù)上述混頻比率信號，對應于車速，混合成規(guī)定比率的混頻器226;發(fā)出對應于車 速予以混頻的模擬發(fā)動機聲音的聲音發(fā)出裝置230。上述發(fā)動機聲音再生裝置220，包括，通過速度檢測裝置210所輸出的車速信號SV 的輸入，生成控制取樣周期(再生頻率)的取樣信號Sc的存儲控制器224;由用于儲存實 際發(fā)動機聲音的聲壓波形數(shù)據(jù)的閃存構成的第1存儲裝置221 ；由根據(jù)上述存儲控制器224 所生成的再生頻率控制信號Sc以及從上述第1存儲裝置221讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)生成模 擬發(fā)動機聲音聲壓信號的DRAM形成的第2存儲裝置222 ；由根據(jù)上述存儲控制器224所生 成的取樣信號Sc以及從上述第1存儲裝置221讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)，以規(guī)定的取樣周期生 成模擬基礎聲音的DRAM形成的第3存儲裝置223 ；將從上述第2存儲裝置222以對應于車 速予以決定的取樣周期(再生頻率)讀取的發(fā)動機聲音波形分配成高頻域發(fā)動機聲音波形 成分H和低頻域發(fā)動機聲音波形成分L的頻率分配器225 ；對應于車速以規(guī)定比率混合從 上述第3存儲裝置223以對應于車速予以決定的再生頻率讀取的基礎聲音波形成分B和高 頻域發(fā)動機聲音波形成分H和低頻域發(fā)動機聲音波形成分L的三個成分的混頻器226，將對 應于車速予以混頻的信號傳送給發(fā)出模擬發(fā)動機聲音的聲音發(fā)出裝置230。該聲音發(fā)出裝 置230，主要由對上述聲壓信號進行增幅的放大器231、與該放大器231連接的揚聲器或者 音圈構成。上述第1存儲裝置221，僅錄音曲軸轉動2回(發(fā)動機1燃燒周期)期間長的實際 發(fā)動機聲音，并通過驅動信號將實際發(fā)動機聲音傳送給第2以及第3存儲裝置。通常，對怠 速狀態(tài)的500 IOOOrpm的實際發(fā)動機聲音進行錄音。該實際發(fā)動機聲音信號為聲波形數(shù)據(jù)，由實際發(fā)動機聲音的高頻發(fā)動機聲音成分 H、實際發(fā)動機聲音的低頻發(fā)動機聲音成分L、機械振動等的基礎聲音成分B構成，圖8所示 的基本波形(a)，可分為高頻成分波形(b)和低頻成分波形(C)。在本實施方式中，按照每個基于存儲控制器221所輸出的車速信號SV的取樣周期(再生頻率)，一點一點地改變上述三種信號。上述第1存儲裝置221，在怠速狀態(tài)時，作為發(fā)動機的1燃燒周期的發(fā)動機聲音，錄 音把實際發(fā)動機聲音轉換成數(shù)字化數(shù)據(jù)的聲壓波形數(shù)據(jù)。上述第2存儲裝置222，根據(jù)上述存儲控制器224所輸出的取樣信號，輸出與車速 相對應頻率的發(fā)動機聲壓波形數(shù)據(jù)。另一方面，上述第3存儲裝置223，根據(jù)上述存儲控制 器224所輸出的取樣信號，輸出與車速相對應頻率的基礎聲壓波形數(shù)據(jù)。存儲控制器224，根據(jù)對作為聲壓波形數(shù)據(jù)的基礎的發(fā)動機聲音進行錄音時的發(fā) 動機轉速和發(fā)動機轉速檢測裝置210檢測出的發(fā)動機轉速之間的速度比，改變模擬發(fā)動機 聲音的頻率。在此，假設基本聲壓波形數(shù)據(jù)為發(fā)動機轉數(shù)為2000rpm狀態(tài)時的發(fā)動機聲音，則 發(fā)動機轉數(shù)為3600rpm狀態(tài)時調(diào)整如下。曲軸轉動2回所需時間，在2000rpm狀態(tài)時為 60msec，3600rpm狀態(tài)時為大約33msec。因此，改變模擬發(fā)動機聲音的取樣周期(再生頻率)。假設邊界發(fā)動機轉速為3000rpm，則在該邊界轉速時的聲音長度為2000rpm狀態(tài) 的模擬發(fā)動機聲音的長度的3000/2000 = 1. 5倍，因而存儲控制器224使取樣周期(再生頻 率)縮短34%，使曲軸轉動2回的聲音長度成為40msec。而且，發(fā)動機轉速為4000rpm狀 態(tài)時的模擬發(fā)動機聲音長度為4000/2000 = 2. 0倍，因而存儲控制器224使取樣周期(再 生頻率)減少50%使曲軸轉動2回的聲音長度成為30msec。如此，利用存儲控制器224改 變模擬發(fā)動機聲音的取樣周期(再生頻率)，能夠發(fā)出自然的模擬發(fā)動機聲音。因此，本實施方式的模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200，將發(fā)動機聲音的曲軸轉動2回 期間的聲壓波形數(shù)據(jù)儲存到第1存儲裝置221，并且利用從該第1存儲裝置讀取的聲壓波形 數(shù)據(jù)再生模擬發(fā)動機聲音，因而能夠對應于車速發(fā)出模擬發(fā)動機聲音。因此，電動自行車的 駕駛者可以聽到自然的模擬發(fā)動機聲音。而且，在本實用新型中，聲壓波形數(shù)據(jù)由發(fā)動機聲音和機械振動等基礎聲音構成， 而發(fā)動機聲音又分為高頻和低頻，對應于車速改變彼此的混頻比率而生成模擬發(fā)動機聲 音，因此，即使以一定速度駕駛車輛，模擬發(fā)動機聲音也經(jīng)常發(fā)生改變，從而模仿爆炸時的 不規(guī)則的發(fā)動機聲音。實際發(fā)動機聲音分成高頻發(fā)動機聲音波形和低頻發(fā)動機聲音波形和 基礎聲音波形，而且，車速與高頻發(fā)動機聲音波形、低頻發(fā)動機聲音波形、基礎聲音波形的 關系如圖9所示。在此，混頻比率信號已經(jīng)考慮到聲壓比率，然而還可以與聲壓信號和混頻 比率組合。因此，在本實用新型，以對應于車速的再生頻率調(diào)整發(fā)動機1燃燒周期的聲壓波 形數(shù)據(jù)，從第2存儲裝置222輸出發(fā)動機聲壓波形數(shù)據(jù)，從第3存儲裝置223輸出基礎聲壓 波形數(shù)據(jù)。而且，利用頻率分解器225，將發(fā)動機聲壓波形數(shù)據(jù)分解成高頻發(fā)動機聲音成分 和低頻發(fā)動機聲音成分。接著，根據(jù)車速信號，以如圖8的比率對高頻發(fā)動機聲音成分和低 頻發(fā)動機聲音成分混合基礎聲音成分，并將其用放大器增幅利用麥克風進行再生。由于一 個聲壓波形數(shù)據(jù)的模擬發(fā)動機聲音的再生時間隨發(fā)動機的轉速而變，因而模擬發(fā)動機聲音 的變化非常自然。圖7表示第3電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置200，該裝置200，不僅利用頻 率分解器226分解實際發(fā)動機聲音的預先規(guī)定時間內(nèi)的聲壓波形數(shù)據(jù)，而且作為高頻發(fā)動機聲音波形成分和低頻發(fā)動機聲音波形成分和機械振動等基礎聲音波形成分預先儲存在 第1存儲裝置221。因此，具備有臨時儲存從上述第1存儲裝置221讀取的高頻發(fā)動機聲音 成分的第2存儲裝置222、臨時儲存從上述第1存儲裝置221讀取的低頻發(fā)動機聲音成分的 第4存儲裝置227、臨時儲存從上述第1存儲裝置221讀取的機械振動基礎聲音成分的第3 存儲裝置223。除了不使用頻率分解器226，其他部分與圖6的第2實施方式相同因而對相 同部件標上相同符號省略其說明。另外，在第3實用新型中，與第2實用新型不同，不使用 頻率分離器226分成高頻和低頻，因而無法用軟件改變作為支點的交叉頻率，然而將其儲 存于第1存儲裝置221時予以考慮因而不成問題。如上所述，采用本實用新型，可以發(fā)出對應于車速的模擬發(fā)動機聲音，因而可以發(fā) 出對應于行駛狀態(tài)的現(xiàn)實性較高的模擬發(fā)動機聲音。因此，通過將該模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置搭載于電動車輛，駕駛者可以聽到自然 的模擬發(fā)動機聲音，而且駕駛者無需依靠儀表利用聽覺就可以掌握電動機轉速等車輛的運 轉fn息。
1權利要求一種電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置(200)，根據(jù)電動車輛的電動機轉速，再生從實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)預測出來的對應于車速的模擬發(fā)動機聲音，并發(fā)出該模擬發(fā)動機聲音，其特征在于包括，車速檢測裝置(210)，根據(jù)電動車輛的電動機驅動信號測定所述車速，并且演算出決定對應于車速的取樣周期的取樣信號和決定對應于車速的音量增益的聲壓信號；第1存儲裝置(221)，將預先規(guī)定時間內(nèi)的怠速時的實際發(fā)動機聲音作為基本聲壓波形數(shù)據(jù)進行儲存；第2存儲裝置(222)，將從所述第1存儲裝置讀取的基本聲壓波形數(shù)據(jù)作為基礎發(fā)動機聲音波形進行臨時儲存；存儲控制器(224)，從所述車速檢測裝置接收對應于車速的取樣信號，并且向所述第2存儲裝置傳送用于改變讀取速度的取樣周期/再生頻率的取樣信號；混頻器(226)，從所述車速檢測裝置(210)接收對應于車速的聲壓信號，從而在怠速狀態(tài)時使所述第2存儲裝置輸出基本聲壓波形，而在怠速以外狀態(tài)，將從第2存儲裝置傳送過來的調(diào)整為與車速相對應頻率的聲壓波形數(shù)據(jù)通過聲壓信號以規(guī)定比率進行增幅；聲音發(fā)出裝置(230)，接收來自混頻器(226)的聲壓波形信號，在怠速狀態(tài)時發(fā)出怠速聲音，而在怠速以外狀態(tài)時發(fā)出調(diào)整為與車速相對應頻率和聲壓的模擬發(fā)動機聲音。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括 聲音發(fā)出裝置(230)，主要由音圈構成。
3.一種電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置(200)，對應于電動車輛的車速再生從 實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)預測出來的模擬發(fā)動機聲音，發(fā)出該模擬發(fā)動機聲音，其特征在 于包括，第1存儲裝置(221)，用于儲存實際發(fā)動機聲音的預先規(guī)定時間內(nèi)的聲壓波形數(shù)據(jù)；第2存儲裝置(222)，從所述第1存儲裝置讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)中臨時儲存發(fā)動機聲曰；第3存儲裝置(223)，從所述第1存儲裝置讀取的聲壓波形數(shù)據(jù)中臨時儲存機械振動基礎聲音；頻率分配器(225)，將從所述第2存儲裝置以對應于車速予以決定的取樣周期/再生頻 率進行讀取的發(fā)動機聲音波形分配成高頻域發(fā)動機聲音波形成分和低頻域發(fā)動機聲音波 形成分；車速檢測裝置(210)，根據(jù)電動車輛的電動機驅動信號測定所述車速，并根據(jù)計算出的 車速信號演算出決定對應于車速的取樣周期的取樣信號、對應于車速考慮了高頻發(fā)動機聲 音成分和低頻發(fā)動機聲音成分和基礎聲音成分的聲壓的混頻比率信號；存儲控制器(224)，從所述車速檢測裝置接收對應于車速的車速信號，并且向所述第2 存儲裝置以及第3存儲裝置傳送對應于車速改變讀取速度的取樣周期/再生頻率的取樣信 號；混頻器(226)，將從所述第3存儲裝置223以對應于車速決定的取樣周期/再生頻率讀 取的基礎聲音波形成分B和高頻域發(fā)動機聲音波形成分H和低頻域發(fā)動機聲音波形成分L 的三個成分，根據(jù)所述混頻比率信號對應于車速混合成規(guī)定比率；聲音發(fā)出裝置(230)，發(fā)出對應于車速予以混頻的模擬發(fā)動機聲音。
4.根據(jù)權利要求3所述的電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置，其特征在于 儲存于第1存儲裝置的實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)為怠速時的實際發(fā)動機聲音。
5.根據(jù)權利要求3所述的電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括 聲音發(fā)出裝置(230)，主要由音圈構成。
6.一種電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置(200)，對應于電動車輛的車速再生從 實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)預測出來的模擬發(fā)動機聲音，發(fā)出該模擬發(fā)動機聲音，其特征在 于包括，第1存儲裝置(221)，作為高頻發(fā)動機聲音波形成分和低頻發(fā)動機聲音波形成 分和機械振動等基礎聲音波形成分，儲存實際發(fā)動機聲音的預先規(guī)定時間內(nèi)的聲壓波形數(shù) 據(jù)；第2存儲裝置(222)，臨時儲存從所述第1存儲裝置讀取的高頻發(fā)動機聲音成分； 第4存儲裝置(227)，臨時儲存從所述第1存儲裝置讀取的低頻發(fā)動機聲音成分； 第3存儲裝置(223)，臨時儲存從所述第1存儲裝置讀取的機械振動基礎聲音成分； 車速檢測裝置(210)，根據(jù)電動車輛的電動機驅動信號測定所述車速，并根據(jù)計算出的 車速信號演算出決定對應于車速的取樣周期的取樣信號、對應于車速考慮了高頻發(fā)動機聲 音成分和低頻發(fā)動機聲音成分和基礎聲音成分的聲壓的混頻比率信號；存儲控制器(224)，從所述車速檢測裝置接收對應于車速的車速信號，并且向所述第2 存儲裝置以及第3存儲裝置傳送對應于車速改變讀取速度的取樣周期/再生頻率的取樣信 號；混頻器(226)，將從所述第3存儲裝置223以對應于車速決定的取樣周期/再生頻率讀 取的基礎聲音波形成分B和高頻域發(fā)動機聲音波形成分H和低頻域發(fā)動機聲音波形成分L 的三個成分，根據(jù)所述混頻比率信號對應于車速混合成規(guī)定比率；聲音發(fā)出裝置(230)，發(fā)出對應于車速予以混頻的模擬發(fā)動機聲音。
7.根據(jù)權利要求6所述的電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置，其特征在于 儲存于第1存儲裝置的實際發(fā)動機聲音波形數(shù)據(jù)為怠速時的實際發(fā)動機聲音。
8.根據(jù)權利要求6所述的電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括 聲音發(fā)出裝置(230)，主要由音圈構成。
專利摘要本實用新型涉及一種電動車輛用模擬發(fā)動機聲音產(chǎn)生裝置，將怠速時的發(fā)動機聲音作為基本聲壓波形，對應于發(fā)動機轉數(shù)對其重疊頻率和聲壓并使其增大，從而在怠速時，即使電動機不轉動也能夠在允許范圍再現(xiàn)幾乎準確的實際發(fā)動機聲音，并且實際發(fā)動機聲音分成高頻發(fā)動機聲音成分和低頻發(fā)動機聲音成分和基礎聲音成分，對應車速調(diào)整各取樣周期，而且對應車速調(diào)整三個成分的混頻比率，以便在低速狀態(tài)下使低頻發(fā)動機聲音成分的比率高，在高速狀態(tài)下使高頻發(fā)動機聲音成分的比率高，對混合機械振動等基礎聲音發(fā)出極似實際發(fā)動機聲音的模擬聲音。采用本實用新型，可在電動機不轉動的怠速狀態(tài)時也能再生發(fā)動機聲音，并再生極似實際發(fā)動機聲音的模擬發(fā)動機聲音。
文檔編號B60Q5/00GK201721384SQ20102019902
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權日2010年4月19日
發(fā)明者小山福雄, 苧玉真哉 申請人:小山工業(yè)株式會社