车辆用音响系统的制作方法

本发明涉及车辆用音响系统（soundsystem）。

背景技术：

车辆中通常配备有向车室内播放音频声音的音频装置。专利文献1、专利文献2中公开了为了能使乘客从车室内规定位置听见音频声音而进行音频声音的定位的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2776092号公报；

专利文献2：日本特开平5-85288号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题：

然而，例如在享受跑车等行驶的情况下，理想是使驾驶员的意识专注于驾驶（随驾驶而变化的车辆的行驶状态）。另一方面，在类似稳定行驶时驾驶员为了放松会有想要享受音频声音的心情。

本发明鉴于上述情况而成，目的在于提供一种能有效利用音频声音，从而能恰当切换享受音频声音的状态与专注于驾驶的状态的车辆用音响系统。

解决问题的手段：

本发明基本上着眼于音频装置中正在广泛普及的除了可听声之外能够再现不可听声的音频装置，并且除了可听声之外，当听到不可听声时，可适当利用使脑活性化从而提高专注力的高超声效应（hypersoniceffect）。

具体而言，为了达成所述目的，本发明选用如下解决手法。即，如第一发明所记载，是具备作为配设于车辆的规定部位的声源的发动机和车室内用的音频装置的车辆用音响系统；所述音频装置能够在再现人类的可听声与不可听声两者的音频声音并向车室内播放的第一模式、和仅再现去除不可听声的可听声的音频声音并向车室内播放的第二模式之间切换；具备检测车辆的行驶状态的行驶状态检测部；具备切换控制部，所述切换控制部以所述行驶状态检测部检测到规定的行驶状态为条件，以所述第一模式再现音频声音。

根据上述解决手法，通常在以不包含不可听声的第二模式再现音频声音，且检测到规定的行驶状态时，能够以包含可听声与不可听声两者的第一模式再现音频声音，从而在规定的行驶状态时使驾驶员的脑活性化并使意识专注于驾驶。当然，在专注于驾驶从而使安全性改善这一点上也较为理想。

以上述解决手法为前提的较为理想的形态如以下第二发明所记载。即，所述切换控制部只要所述行驶状态检测部未检测到规定的行驶状态，就以所述第二模式再现音频声音（对应第二发明）。此时，不再现不需要的不可听声，从而能较理想地防止使驾驶员的脑变得疲劳。

还具备：以使车室内的驾驶员能将发动机产生的声音从第一位置听见的形式定位的发动机声音定位部；以使车室内的驾驶员能将来自所述音频装置的音频声音从第二位置听见的形式定位的音频声音定位部；以及变更所述第一位置与第二位置的间隔距离的定位位置变更部；所述定位位置变更部在以所述第一模式再现音频声音时，与以所述第二模式再现音频声音的情况相比，使所述第一位置与所述第二位置变为更为靠近的位置（对应第三发明）。此时，在再现可听声与不可听声两者时，音频声音的定位位置接近发动机声音的定位位置，因此驾驶员能以较近的位置听见发动机声音与音频声音两者并基于发动机声音明确识别出车辆状态，且能藉由音频声音有效地使驾驶员的脑活性化。尤其是，发动机声音的可听位置与音频声音的可听位置较近，所以驾驶员在听取发动机声音与音频声音时，几乎无需有意识地去分辨可听位置，能较为理想地使驾驶员的意识相应地更加有效地专注于驾驶。

在以所述第一模式再现所述音频声音时，使所述第一位置与所述第二位置重合（对应第四发明）。此时，能够充分发挥与第三发明对应的效果。

将所述第一位置设定为通常在同一位置不变；所述定位位置变更部变更所述第二位置（对应第五发明）。此时，能够通过在定位位置的变更较容易的音频声音侧进行定位位置的变更，由此简单地应对发动机声音的定位位置与音频声音的定位位置之间的距离变更。

将所述第一位置及所述第二位置设定在就座于驾驶座的驾驶员的前方；在所述第二模式中，将所述第二位置设定在低于所述第一位置的位置；在所述第一模式中，使所述第二位置向上方移动接近所述第一位置（对应第六发明）。此时，由于对驾驶员而言比自身靠前方且靠上方的声音是易于听到的，因此尤其能较为理想地使驾驶员识别出发动机声音。并且，在处于想要专注于驾驶的状况下的第一模式时，将通常设定在下方的音频声音的定位位置以使促使脑的活性化的音频声音向发动机声音的定位位置靠近的形式向上方变更，由此利用音频声音充分地进行驾驶员的脑的活性化，从而能较为理想地使意识相应地专注于驾驶。

将所述规定的行驶状态定义为驾驶员的驾驶负荷升高的行驶状态（对应第七发明）。此时，能够在驾驶负荷高时应对专注于驾驶的必要性增大的需求。

将驾驶员的驾驶负荷升高的行驶状态定义为发动机转速大于规定转速的行驶状态（对应第八发明）。此时，在发动机转速升高的状况下，使意识专注于驾驶，能较为理想地提高安全性。

将驾驶员的驾驶负荷升高的行驶状态定义为作用于车辆的横g大于规定值的行驶状态（对应第九发明）。此时，在作用于车体的g增大的状况下，使意识专注于驾驶，能较为理想地提高安全性。

发明效果：

根据本发明，能有效地利用音频声音，从而能恰当切换享受音频声音的状态与专注于驾驶的状态。

附图说明

图1是示出本发明所应用的车辆的一个例子的俯视图；

图2是图1所示车辆的侧面局部剖视图；

图3是示出形成于前围板（dashpanel）上的发动机声音透过部分的结构的分解立体图；

图4是在示出发动机声音、音频声音和警报声的定位位置的一个例子中从车室后部向前方观察时的主视图；

图5是以框图示出音频装置的控制系统例的图；

图6是示出用于变更音频声音的定位位置的控制系统例的图；

图7是示出用于变更音频声音的定位位置的控制例的流程图；

图8是示出用于变更音频声音的定位位置的其他控制例的流程图；

符号说明：

t1发动机声音的定位位置；

t2音频声音的定位位置（对应第二模式）；

t2-2音频声音的定位位置（对应第一模式）；

od音频装置；

u控制器；

s1g传感器；

s2转速传感器；

s3点火开关；

1前围板；

2发动机室；

3车室；

8驾驶座；

9副驾驶座；

11仪表板；

11a开口部（用于通过发动机声音）；

12前挡风玻璃；

30发动机；

31变速器；

50开口部（用于透过发动机声音）；

51膜构件；

52阀构件；

60ul、60ur、60bl、60br扬声器；

70dsp；

71声源（音频用）；

72功放；

73滤波器（用于去除不可听声）。

具体实施方式

图1、图2中，车辆v在实施形态中是两车门的敞篷车。图中，1是前围板，用以隔开发动机室2与车室3。4是从上方覆盖发动机室2的发动机罩，5r、5l是左右一对侧门，6是后备箱盖，7是车顶。又，8是驾驶座，9是副驾驶座，10是方向盘。此外，11是仪表板，12是前挡风玻璃。

如图2所示，车顶7具有后车窗7a，图2中示出了车顶7为闭状态时、即车顶7从上方覆盖车室3的状态。又，图1中虽示出了车顶7为关闭状态，但车顶7处于透视的状态，又示出将前挡风玻璃12的上端部局部切除的状态。

构成车室3的地面的地板20具有在车宽方向中央部沿前后方向延伸的通道部21，通道部21的上表面由内饰材料22所覆盖。地板20的后端部经由抬高部23连向后板24。

由前围板1的前方构成的发动机室2内配设有发动机30。发动机30在实施形态中为纵置，发动机主体由符号30a表示，进气系统构件由符号30b表示，排气系统构件由符号30c表示。发动机30（发动机主体30a）的后部连接有变速器31。

另，发动机30上配备有由发动机主体30a驱动的交流发电机、空调用压缩机等辅机类，其图示已省略。发动机声音除了是发动机主体30a旋转和燃烧时产生的声音，还是进气音、排气音还有辅机类被驱动后的声音混合而成的声音。

车辆v的后部配设有差动装置（差速齿轮）40。该差动装置40与变速器31（即发动机30）通过传动轴41进行连接。即，车辆v在实施形态中为后轮驱动车。并且，变速器31与差动装置40通过以包裹传动轴41的形式配设的圆环状的转矩管44进行连接。

从发动机30伸出的排气通路42向后方延伸。该排气通路42连接配设于车辆后部的下方的消声器43。消声器43连接有向后方开口的左右一对的排气管43a。排气最后从排气管43a向外部（大气）排出。

接着，说明发动机声音以及音频声音的定位。首先，如图4所示，定位有发动机声音的第一位置（部位或区域）由符号t1表示，定位有音频声音的第二位置由符号t2或t2-2表示。即，可选择性地选取t2与t2-2中的一方作为音频声音的定位位置。

定位位置t1、t2、t2-2在实施形态中分别以位于就座于驾驶座8的驾驶员的前方的形式进行设定。即，第一位置t1设定于前挡风玻璃12。具体而言，第一位置t1以在前挡风玻璃12上与驾驶员眼睛的位置大致相同高度的位置且位于车宽方向大致中央部的形式进行设定。

又，定位位置t2设定为比第一位置t1低规定距离的位置。具体而言，第二位置t2以在仪表板11中的向着大致后方的面上位于车宽方向大致中央部的形式进行设定。该第二位置t2设定为在车宽方向上比第一位置t1更宽的区域（为了使驾驶员和副驾驶座乘客听见音频声音）。

另，使第一位置t1与第二位置t2事先分开规定距离，从而能较理想地听辨出发动机声音与音频声音，上述规定距离理想是在至少30cm以上50cm以下。不过，音频声音的定位位置可在t2与t2-2之间变更（移动），t2-2是与第一位置t1重合的位置。即，定位位置t2向上方移动变为t2-2的位置时，使t2-2为与第一位置t1重合的状态。

在默认（基本）状态时、即在仅再现不包含不可听声的可听声的第二模式时选择图4所示定位位置t2。另一方面，在再现可听声与不可听声两者的第一模式时选择定位位置t2-2。另，实施形态中，设超过50khz的频率范围为不可听声。

根据预先设定的行驶条件来进行上述定位位置t2与t2-2之间的切换（选择）。即，例如只要作为行驶条件的驾驶负荷升高，则为了使驾驶员的脑活性化从而专注于驾驶，令音频声音为以包含不可听声的形式进行再现的第一模式且令其定位位置为t2-2。在驾驶负荷不高时，变为第二模式，音频声音的定位位置变为t2。

上述驾驶负荷增大状态，也可称为进行积极驾驶（行驶）的状况，例如发动机转速为规定转速以上的高旋转时、作用于车体的g（横g或前后g中的至少一方或两方）在规定值以上时、行驶于连续弯道（windingroad）时、频繁进行加减速时、频繁进行方向盘操作时、行驶于山路时、行驶于环道（circuit）时、高车速时（例如超过80km/h）等。又，也可以设置由驾驶员进行手动操作的模式切换开关，并根据该模式切换开关的操作使第二位置t2的位置移动（变更）。

另，逐渐地（例如花费3～4秒左右）进行定位位置t2与t2-2之间的变更，从而能较理想地防止或抑制收听感觉的急剧变动。另，也可以一方面快速地进行从t2至t2-2的变更，另一方面慢慢地进行从t2-2向t2的复原。

接着，说明将发动机声音定位在第一位置t1的具体结构例。首先，在前围板1上发动机30（发动机主体30a）所处高度及车宽方向位置如图3所示形成有开口部50。该开口部50连通发动机室2与仪表板11（的空间）内。并且，开口部50被阻断空气和液体等的膜构件51覆盖。即，来自发动机室2的发动机声音使膜构件51振动并有效地向仪表板11内传递。

仪表板11在其上表面形成有开口部11a（参照图2）。传递至仪表板11内的发动机声音通过开口部11a向前挡风玻璃12传递，并由此在该前挡风玻璃12上反射从而向着就座于驾驶座8的驾驶员传递。即，第一位置t1就是前挡风玻璃12上反射发动机声音的部位。发动机室2内的空气和液体等被膜构件51隔断以防止流入车室3。

如图3所示，被膜构件51覆盖的开口部50上安装有阀构件52。阀构件52具有面朝开口部50的短筒构件52a和开闭筒构件52a的电磁式的阀体52b。实施形态中，阀构件52通常处于全开位置，使来自开口部50的发动机声音通过筒构件52a向仪表板11内随时传递。另，也可以根据车辆的行驶状态来变更阀构件52的开度（例如发动机声音或者车速越大，则越使阀构件52的开度增大）。

为了定位音频声音用的第二位置t2（或者t2-2），实施形态中如图4所示设置有上下左右总计四个扬声器60ul、60ur、60bl、60br。位于上方的左右一对扬声器60ul、60ur为高频扬声器＋全频带扬声器，安装于左右前柱13l、13r。位于下方的左右一对扬声器60bl、60br为高频扬声器＋全频带扬声器，安装于左右侧门5l、5r。

利用上述四个扬声器60ul、60ur、60bl、60br，通过已知的时间校正（timealignment）的手法以能从第二位置t2或t2-2听见音频声音的形式进行定位。又，通过时间校正的手法能使第二位置t2（或t2-2）从图4所示位置向例如下方、左方（车宽方向上离开驾驶座8而接近副驾驶座9的方向）、左下方（车宽方向上离开驾驶座8且向下方移动的倾斜方向）或者驾驶座后方等期望位置移动。

图5示出了音频装置od的一个例子。图中，70为dsp（digitalsoundprocessor；数字音频处理器）。该dsp70在输入来自音频用的声源71的信号时，进行前述时间校正的处理以将音频声音定位于第二位置t2，并通过功放72驱动扬声器60ul、60ur、60bl、60br。又，根据来自后述控制器u的指令信号进行使第二位置t2的位置移动的控制。

声源71是能够再现包含超过50khz频率范围的音频声音的高解析音频（hi-res），能够再现包含可听声与不可听声两者（两者的频率范围）的音频声音。并且，dsp70具有去除不可听声（的频率范围）的滤波器73。滤波器73的打开、关闭由控制器u控制，作为扬声器60播放的音频声音，能够在包含可听声与不可听声两者的第一模式的再现形态、与通过滤波器73去除不可听声仅留可听声的第二模式的再现形态之间切换。

另，作为图5的变形例，也可以是使声源71仅再现可听声，另一方面另行设置仅再现不可听声的其他声源。此时，第一模式时使其他声源工作，能够使从扬声器输出的音频声音包含可听声与不可听声两者。又，第二模式时使其他声源休止，能够使从扬声器输出的音频声音仅为来自声源71的可听声。

驾驶员明确识别出定位于第一位置t1的发动机声音，进而明确识别出车辆的行驶状态，从而能专注于驾驶，能较理想地享受驾驶并安全驾驶。又，尤其是在应专注于驾驶时，以包含可听声与不可听声两者的第一模式再现音频声音，且使音频声音的定位位置如t2-2所示与成为发动机声音的定位位置的第一位置t1重合。藉此，藉由高超声效应促进脑的活性化从而变得更加专注于驾驶。当然，不需要专注于驾驶时（例如驾驶负荷较低时）仅再现可听声，且使音频声音的定位位置为如t2所示与第一位置t1分开的位置，因此能够放松享受音频声音（能够明确地从音频声音中听辨出发动机声音）。

图6示出了对第二位置t2进行位置变更时的控制系统例。图中，u是利用微型计算机构成的控制器（对应图5中的控制器），可对图5的音频装置od进行第一模式与第二模式之间的切换指令和第二位置t2的位置指令。该控制器u上输入有来自传感器或开关s1～s3的信号。s1是检测作用于车体的g（前后方向以及横方向的加速度和减速度）的g传感器。s2是检测发动机转速的转速传感器。s3是点火开关。

接着，参照图7的流程图说明控制器u的控制例。另，以下说明中q表示步骤，又，使第二位置t2从与第二模式对应的默认位置移动的规定的行驶条件为作用于车体的横g或前后g中的至少一方大于预先设定的规定值时。又，图7的控制在点火开关s3变为打开时开始。此外，以下说明中，普通模式中以第二模式再现音频声音，且音频声音的定位位置设定为作为默认位置的t2。又，跑车模式中以第一模式再现音频声音，且音频声音的定位位置设定为与第一位置t1重合的t2-2。

先在q1中，判定音频装置od是否打开。该q1的判定为是时，在q2中判定前后方向g或者横方向g中的至少一方是否大于规定值（例如0.3g）。该q2的判定为是时，在q3中将计时器重置为初始值0且重新开始计时。此后在q4中，判定从检测到大于上述规定值的g开始是否经过了较短的规定时间（实施形态中为1秒）。该q4的判定为否时，重复q4的判定。

q4的判定为是时，在q5中再次进行与q2相同的判定。该q5的判定为是时，就是在短时间内连续（或者重复）产生较大的g的时期，即驾驶员为了享受行驶而积极地进行驾驶的状况。

上述q5的判定为是时，在q6中将计时器重置为0且重新开始计时。此后，在q7中变为跑车模式，以第一模式再现音频声音且将其定位位置移动（变更）至与第一位置t1重合的t2-2。

上述q7之后，在q8中判定前后方向以及横方向的g是否各自在规定值（实施形态中为0.3g）以下。该q8的判定为否时，返回q6。

上述q8的判定为是时，在q9中判定计时器的计时值是否超过规定的长时间（实施形态中为30秒）。该q9的判定为否时，返回q7。

上述q9的判定为是时，明确确认为不进行跑车模式的状况，因此在q10中变更至普通模式（以第二模式再现音频声音且使其定位位置复原至作为默认位置的t2）。

所述q1的判定为否时，在q12中仅再现不可听声作为音频声音。此时，音频声音的定位位置可以是t2或t2-2任意一处，实施形态中定位在t2-2。另，在进至q12时，音频开关处于关闭，因此是乘客没有要求享受音频声音的状况。此时，即使再现不可听声并向车室内播放，乘客也不会注意到音频声音的再现。该q12是期望仅利用不可听声的脑的活性化的处理。另，也可以是在q1的判定为否时返回。

所述q2的判定为否时或者q5的判定为否时，分别进至q10。

q10之后，在q11中判定发动机是否停止。该q11的判定为否时返回q1。又，q11的判定为是时结束控制。所述q1的判定为否时进至q11。

从以上说明可知，图7的实施形态中，在设定为跑车模式时，进行维持跑车模式直至确认到不满足设定为跑车模式的规定的行驶条件这一状况维持了规定的长时间（实施形态中为30秒）为止的控制（抑制在跑车模式与普通模式之间频繁变更）。为了进一步防止或者抑制在跑车模式与普通模式之间频繁变更，也可以例如将q8中的规定值（g的值）事先设定为比q2或q5中的规定值（g的值）小规定数值的值。

图8示出了与图7对应的其他控制例。本控制例中，代替作用于车体的g地使用发动机转速作为规定的行驶条件。即，q22（对应图7的q2）、q25（对应图7的q5）、q29（对应图7的q9）中判定发动机转速是否大于（或者小于等于）规定转速（实施形态中为5500rpm）。即，实施形态中，发动机的最高容许转速为7500rpm左右，作为规定值的发动机转速5500rpm设定为比最高容许转速低规定数值的程度的高转速（产生最大输出或最大转矩的附近的转速）。图8的控制仅在代替使用图7中的g地使用发动机转速这一点不同，其他均与图7的情况相同，因此省略重复说明。

又，也可以是根据加速器开度进行跑车模式与普通模式之间的切换，这种情况下，在加速器开度较大（规定开度以上）时变为跑车模式，在加速器开度较小时变为普通模式即可。

虽然对以上实施形态进行了说明，但本发明不限于实施形态，可在权利要求书所记载的范围内进行适当的变更。第一位置t1可适当选择。例如，将第一位置t1设定为低于第二位置t2的位置（例如，一方面将第一位置t1设定为仪表板11的上表面或者比其低的位置，另一方面将第二位置t2设定为例如高于仪表板11的上表面的位置等）。又，也可将第一位置t1设定为较车宽方向中央部靠近驾驶员侧的位置（发动机声音是对驾驶员相对副驾驶座乘客而言更重要的信息）。扬声器的数目可适当选择为例如6以上等，其配设位置也可适当选择为一部分设置于仪表板11等。

也可以是当通过装载于车辆的导航装置检测到驾驶员应专注于驾驶的行驶状态、例如接近山路等时，将音频的再现模式从第二模式切换至第一模式。

定位位置t1、t2（或t2-2）的区域不限于图示，例如可以是向车宽方向、上下方向扩大的区域，也可以是t1的位置根据车辆状态、例如方向盘转角等在前挡风玻璃12的区域内可变。第一模式时，除发动机声音的定位位置与音频声音的定位位置重合以外，也可以是与第二模式的情况相比，发动机声音的定位位置与音频声音的定位位置更加接近即可。

也可以仅对发动机声音进行定位位置的变更，或是对发动机声音与音频声音两者进行定位位置的变更。可以通过例如图1～图3所示实施形态中，在发动机声音的向着车室内的移动路径上设置反射部或角度变更部来变更发动机声音的路径，由此进行发动机声音的定位位置的变更。或者，将与图3相同构造的物体设置于位置不同的多个地方，通过切换各处阀构件的开闭也能变更发动机声音的定位位置。也可以不对发动机声音与音频声音中的任意一方或两方进行定位。

不限于敞篷车，可适用于轿车型、suv型、四轮驱动车等多种形式的车辆。又，可以是变速器31配设于车辆后部（差动装置40的位置）的车辆，也可以是不具有传动轴41的前轮驱动车（所谓的ff车）、发动机30配设于车室后方的车辆等。根据状况（尤其是在想强调发动机声音时），也可不定位音频声音（从大范围的周围整体地听见音频声音，或从多个各扬声器的设置位置分别听见音频声音）。当然，本发明的目的并不限于已被明确记载的目的，还暗含了提供实质上较理想或作为优点而被表现的内容。

工业应用性：

根据本发明，能有效地利用音频声音并在必要时使驾驶员的脑活性化从而专注于驾驶。