(57)【要約】【課題】処理能力の低いマイクロコンピューターを搭載した車載用電子機器であっても、車速センサーからの車速パルスを利用して音量制御を行える。【解決手段】車載用電子機器１０の信号処理回路１６は、入力音声信号ＳＩＮを増幅して出力音声信号とし、車速センサー１５からの車速パルス信号ＳＰに基づいて車両の車速に応じた電圧を有する車速電圧信号を生成し、車速電圧信号の電圧と、増幅回路が出力した出力音声信号ＳＯＵＴの電圧と、の差に基づいて出力音声信号ＳＯＵＴの電圧レベルを変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速パルス信号を出力する車速センサーが設けられた車両に搭載され、入力音声信号を処理して出力音声信号として出力する車載用電子機器において、
前記入力音声信号を増幅して前記出力音声信号として出力する増幅回路と、
前記車速パルス信号に基づいて前記車両の車速に応じた電圧を有する車速電圧信号を生成する車速電圧生成回路と、
前記車速電圧信号の電圧と、前記増幅回路が出力した出力音声信号の電圧と、の差に基づいて前記出力音声信号の電圧レベルを変更する出力音声レベル制御回路と、
を備えたことを特徴とする車載用電子機器。
【請求項２】
請求項１記載の車載用電子機器において、
出力音声レベル制御回路は、前記車速電圧信号の電圧がノイズレベルを表すとし、出力音声信号の電圧が信号レベルを表すとし、所定のＳ／Ｎが得られるように前記出力音声信号の電圧レベルを変更する、
ことを特徴とする車載用電子機器。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の車載用電子機器において、
前記車速電圧生成回路は、前記車速パルス信号が入力されるハイパスフィルターと、
前記ハイパスフィルターを通過した信号を平滑化して前記車速電圧信号を生成する平滑回路と、
を備えたことを特徴とする車載用電子機器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車載用電子機器において、
前記車速電圧信号の電圧を強制的にグランドレベルとすることにより、前記出力音声信号のミュート動作を行わせるミュート回路を備えたことを特徴とする車載用電子機器。
【請求項５】
車速パルス信号を出力する車速センサーが設けられた車両に搭載され、入力音声信号を処理して出力音声信号として出力する車載用電子機器の制御方法において、
前記入力音声信号を増幅して前記出力音声信号として出力する増幅過程と、
前記車速パルス信号に基づいて前記車両の車速に応じた電圧を有する車速電圧信号を生成する車速電圧生成過程と、
前記車速電圧信号の電圧と、前記増幅回路が出力した出力音声信号の電圧と、の差に基づいて前記出力音声信号の電圧レベルを変更する出力音声レベル制御過程と、
を備えたことを特徴とする車載用電子機器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用電子機器および車載用電子機器の制御方法に係り、特にオーディオ音声あるいは案内用音声等の音声出力の音量制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用オーディオ装置あるいはカーナビゲーション装置などの車載用電子機器においては、走行速度により騒音あるいは雑音のレベルが異なるため、マイクロコンピューターにより車速センサーから出力される車速パルスのパルス幅を検出することにより車速を求め、車速に連動してよりユーザーが聞き取りやすい音量とする制御を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９１４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の車載用電子機器においては、マイクロコンピューターにより車速センサーの出力である車速パルス幅を検出して、音量制御を行っていたため、簡易な構成を有し、車速パルス幅の検出を行うことができない処理能力の低い廉価なマイクロコンピューターにおいては同様の処理を行うことができないという問題がある。
そこで、本発明の目的は、処理能力の低いマイクロコンピューターを搭載した車載用電子機器であっても、車速センサーからの車速パルスを利用して音量制御を行うことが可能な車載用電子機器および車載用電子機器の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の第１態様は、車速パルス信号を出力する車速センサーが設けられた車両に搭載され、入力音声信号を処理して出力音声信号として出力する車載用電子機器において、前記入力音声信号を増幅して前記出力音声信号として出力する増幅回路と、前記車速パルス信号に基づいて前記車両の車速に応じた電圧を有する車速電圧信号を生成する車速電圧生成回路と、前記車速電圧信号の電圧と、前記増幅回路が出力した出力音声信号の電圧と、の差に基づいて前記出力音声信号の電圧レベルを変更する出力音声レベル制御回路と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、増幅回路は、入力音声信号を増幅して出力音声信号として出力する。
一方、車速電圧生成回路は、車速パルス信号に基づいて車両の車速に応じた電圧を有する車速電圧信号を生成する。
これらの結果、出力音声レベル制御回路は、車速電圧信号の電圧と、増幅回路が出力した出力音声信号の電圧と、の差に基づいて出力音声信号の電圧レベルを変更するので、処理能力の低いマイクロコンピューターを搭載した車載用電子機器であっても、車速センサーからの車速パルスを利用して音量制御を行うことができる。
【０００６】
また、本発明の第２態様は、第１態様において、出力音声レベル制御回路は、前記車速電圧信号の電圧がノイズレベルを表すとし、出力音声信号の電圧が信号レベルを表すとし、所定のＳ／Ｎが得られるように前記出力音声信号の電圧レベルを変更する、ことを特徴とする。
上記構成によれば、出力音声レベル制御回路は、車速電圧信号の電圧と、出力音声信号の電圧との差に基づいて、所定のＳ／Ｎが得られるように出力音声信号の電圧レベルを変更する。
したがって、車両の走行に起因するノイズの影響を低減して、所定の品質（＝Ｓ／Ｎ）を有する出力音声を得ることができる。
【０００７】
また、本発明の第３態様は、第１態様または第２態様において、前記車速電圧生成回路は、前記車速パルス信号が入力されるハイパスフィルターと、前記ハイパスフィルターを通過した信号を平滑化して前記車速電圧信号を生成する平滑回路と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、平滑回路は、ハイパスフィルターを通過した信号を平滑化して車速電圧信号を生成するので、マイクロコンピューターを用いることなく簡易な回路構成で、車速に応じた電圧を有する車速電圧信号を生成でき、ひいては、車速に起因して発生し、車両で検出される騒音あるいはノイズの量を容易に検出することができる。
【０００８】
本発明の第４態様は、第１態様ないし第３態様において、前記車速電圧信号の電圧を強制的にグランドレベルとすることにより、前記出力音声信号のミュート動作を行わせるミュート回路を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、出力音声信号のレベルばかりでなく、出力音声信号のミュート処理を共通化した回路を用いて簡易に行うことが可能となる。
【０００９】
本発明の第５態様は、車速パルス信号を出力する車速センサーが設けられた車両に搭載され、入力音声信号を処理して出力音声信号として出力する車載用電子機器の制御方法において、前記入力音声信号を増幅して前記出力音声信号として出力する増幅過程と、前記車速パルス信号に基づいて前記車両の車速に応じた電圧を有する車速電圧信号を生成する車速電圧生成過程と、前記車速電圧信号の電圧と、前記増幅回路が出力した出力音声信号の電圧と、の差に基づいて前記出力音声信号の電圧レベルを変更する出力音声レベル制御過程と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、処理能力の低いマイクロコンピューターを搭載した車載用電子機器であっても、車速センサーからの車速パルスを利用して音量制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、処理能力の低いマイクロコンピューターを搭載した車載用電子機器であっても、車速センサーからの車速パルスを利用して音量制御を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車載用電子機器の概要構成ブロック図である。
【図２】信号処理回路の要部概要構成ブロック図である。
【図３】信号処理回路の要部の詳細回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、車載用電子機器の概要構成ブロック図である。
車載用電子機器１０は、車載用電子機器１０を中枢的に制御するコントローラー１１と、ユーザーが各種操作を行うための操作部１２と、コントローラー１１の制御下で各種表示を行うディスプレイ１３と、ハードディスクドライブ、ＣＤ／ＤＶＤプレーヤー、チューナーなどのオーディオソース１４から音声入力端子を介して入力される入力音声の信号処理（イコライジング処理、トーンコントロール処理、スピーカー補正処理、コンプレッション処理、フェード・バランス処理、サラウンド（音場）処理等）を行って出力音声信号として出力するとともに、車両に搭載された車速センサー１５からの車速パルス信号に基づいて出力音声信号の音量を可変して出力する信号処理回路１６と、信号処理回路１６から供給された出力音声信号を増幅して増幅出力音声信号としてスピーカー１７に供給するアンプ１８と、を備えている。
【００１３】
図２は、信号処理回路の要部概要構成ブロック図である。
信号処理回路１６は、大別すると、オーディオソースから入力音声信号ＳＩＮが入力され、増幅を行って増幅音声信号ＳＡＡを出力する増幅回路２１と、音量制御信号ＳＶに基づく分圧比で、増幅回路２１から出力された増幅音声信号ＳＡＡの電圧を分圧して、実効的に音量を可変して出力音声信号ＳＯＵＴとして出力する分圧回路２２と、車両に搭載された車速センサー１５からの車速パルス信号ＳＰが入力され、車速に比例した電圧を有する車速電圧信号ＳＶＳを生成し、車速電圧信号ＳＶＳに基づいて音量制御信号ＳＶを出力する音量制御回路２３と、操作部１２あるいはコントローラー１１からのミュート制御信号ＣＭに基づいて、出力音声信号をミュート（消音）するミュート回路２４と、を備えている。
【００１４】
音量制御回路２３は、車速パルス信号ＳＰの高域成分のみを通過させるＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）回路２５と、ＨＰＦ回路２５の出力信号ＳＨＰを平滑して車速に比例した電圧を有する車速電圧信号ＳＶＳとして出力する平滑回路２６と、増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの電位差に基づいて車速に応じた音量に相当する出力音声信号を得るための音量制御信号ＳＶを生成し出力する差動増幅回路２７と、を備えている。
ここで、具体的な回路構成の説明に先立ち、原理動作について説明する。
オーディオソース１４から入力音声信号ＳＩＮが入力されると、増幅回路２１は、入力音声信号ＳＩＮの増幅を行って増幅音声信号ＳＡＡを分圧回路２２および差動増幅回路２７に出力する。
【００１５】
一方、音量制御回路２３のＨＰＦ回路２５には、車速パルス信号ＳＰが入力され、車速パルス信号ＳＰの高域成分のみを通過させて、出力信号ＳＨＰとして平滑回路２６に出力する。ここで、車速パルス信号ＳＰは、車速が高いほど周波数が高くなるので、車速が高いほど、通過成分が多くなることとなる。
平滑回路２６は、ＨＰＦ回路２５の出力信号ＳＨＰを平滑して車速に比例した、すなわち、車速が高いほど高い電圧を有する車速電圧信号ＳＶＳを差動増幅回路２７に出力する。
【００１６】
ところで、車両の走行に起因する騒音、ノイズは、車両速度の高さに比例して増加するので、車速電圧信号ＳＶＳの電圧が高いということは、車両の走行に起因する騒音、ノイズが高いと推定することができる。
一方、増幅音声信号ＳＡＡの電圧は、音量が大きい場合に高くなる。
すなわち、音量制御回路２３は、車速電圧信号ＳＶＳの電圧がノイズレベルを表すとし、出力音声信号ＳＯＵＴの電圧、ひいては、増幅音声信号ＳＡＡが信号レベルを表すとして、所定のＳ／Ｎが得られるように出力音声信号ＳＯＵＴの電圧レベルを変更するように動作する。
したがって、差動増幅回路２７に、増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとが入力されると、増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの電位差に基づいて車速に応じた音量に相当する出力音声信号を得るための音量制御信号ＳＶを生成し出力することが可能となる。
【００１７】
具体的には、増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの電位差が小さい場合には、再生されている音声信号に対して車両の走行に起因する騒音、ノイズが相対的に大きいということであるので、音声信号の音量を高くするような音量制御信号ＳＶを生成し出力することとなる。
また、増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの電位差が大きい場合であって、増幅音声信号ＳＡＡの電圧が車速電圧信号ＳＶＳの電圧よりも高い場合には、再生されている音声信号に対して車両の走行に起因する騒音、ノイズが相対的に小さいということであるので、音声信号の音量を維持するような音量制御信号ＳＶを生成し出力することとなる。
【００１８】
また、逆に増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの電位差が大きい場合であって、増幅音声信号ＳＡＡの電圧が車速電圧信号ＳＶＳの電圧よりも低い場合には、再生されている音声信号に対して車両の走行に起因する騒音、ノイズが相対的に大きく、騒音あるいはノイズ中に音声信号が埋もれているということであるので、音声信号の音量を大きくするような音量制御信号ＳＶを生成し出力することとなる。
この結果、出力音声信号ＳＯＵＴは、再生される音声信号が車両の走行に起因する騒音やノイズに埋もれないような電圧レベルに設定され、アンプ１８により増幅されてスピーカー１７から音響出力されるので、ユーザーは快適に再生を行うことが可能となる。
【００１９】
以上の説明のように、上記構成によれば、処理能力の低いマイクロコンピューターを搭載した車載用電子機器であっても、マイクロコンピューターによる車速判別処理を行う必要が無く、車速センサーからの車速パルスを利用して音量制御を行うことが可能となる。
【００２０】
図３は、信号処理回路の要部の詳細回路構成図である。
図３において、図２と同一の部分には同一の符号を付すものとする。
信号処理回路１６は、オーディオソースから入力音声信号が入力され、増幅を行って増幅音声信号ＳＡＡを出力する増幅回路２１として機能するプリアンプ３１と、ＨＰＦ回路２５と、このＨＰＦ回路２５の前段に設けられ、車速パルス信号のリップルを吸収するためのコンデンサーＣ１と、ＨＰＦ回路２５の後段に接続された抵抗Ｒ２およびコンデンサーＣ２により構成された平滑回路２６と、ベース端子にミュート制御信号ＣＭが入力されるミュート回路として構成されるバイポーラトランジスターＱ２と、分圧回路２２を構成する抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ３およびコンデンサーＣ３で構成される平滑回路３２と、抵抗Ｒ１、バイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗および抵抗Ｒ７で構成される分圧回路２２を介して非反転入力端子に増幅音声信号ＳＡＡが印加され、平滑回路２６を介して入力される車速電圧信号ＳＶＳが反転入力端子に印加され、それらの差動増幅を行う差動増幅回路２７として機能するオペアンプ３３と、抵抗Ｒ４およびコンデンサーＣ４を備えた平滑回路３４と、抵抗Ｒ５、Ｒ６で構成される分圧回路３５と、ＡＣカップリングを行わせるためのカップリングコンデンサーＣ５と、を備えている。
【００２１】
次に動作を説明する。
プリアンプ３１は、入力音声信号ＳＩＮの増幅を行って増幅音声信号ＳＡＡを分圧回路２２を構成する抵抗Ｒ１に出力する。
これにより、入力音声信号ＳＩＮは、抵抗Ｒ１、バイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗および抵抗Ｒ７により構成された分圧回路２２により分圧されるとともに、抵抗Ｒ３およびコンデンサーＣ３で構成される平滑回路３２により平滑化されて、オペアンプ３３の非反転入力端子に印加される。
【００２２】
一方、ＨＰＦ回路２５は、車速パルス信号ＳＰの高域成分のみを通過させて、出力信号ＳＨＰとして平滑回路２６を構成する抵抗Ｒ２およびコンデンサーＣ２に出力する。
これにより出力信号ＳＨＰは、平滑化されて、車速に比例した電圧を有する車速電圧信号ＳＶＳとして、オペアンプ３３の反転入力端子に印加される。
これらの結果、オペアンプ３３は、増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの差動増幅を行い、音量制御信号ＳＶとして平滑回路３４および分圧回路３５を介してバイポーラトランジスターＱ１のベース端子に出力する。
この結果、バイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗は、音量制御信号ＳＶの電圧に比例して変化することとなる。
【００２３】
具体的には、抵抗Ｒ１、バイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗および抵抗Ｒ７で構成された分圧回路２２により分圧された増幅音声信号ＳＡＡの電圧と、車速電圧信号ＳＶＳとの電位差が小さい場合には、再生されている音声信号に対して車両の走行に起因する騒音、ノイズが相対的に大きいということであるので、音量制御信号ＳＶによりバイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗が大きくなるように制御がなされ、出力音声信号ＳＯＵＴの電圧は高くなるので、音声信号の音量が高くなって、走行に起因する騒音やノイズにかき消されてしまうことがない。
【００２４】
また、増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの電位差が大きい場合であって、増幅音声信号ＳＡＡの電圧が車速電圧信号ＳＶＳの電圧よりも高い場合には、再生されている音声信号に対して車両の走行に起因する騒音、ノイズが相対的に小さいということであるので、音量制御信号ＳＶによりバイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗が小さくなるように制御がなされ、音声信号の音量を維持するような音量制御信号ＳＶを生成し出力することとなる。
この結果、出力音声信号ＳＯＵＴの電圧は、現状のまま維持され、現状の音量が最適であるとして維持されることとなる。
【００２５】
また、逆に増幅音声信号ＳＡＡと車速電圧信号ＳＶＳとの電位差が大きい場合であって、増幅音声信号ＳＡＡの電圧が車速電圧信号ＳＶＳの電圧よりも低い場合には、再生されている音声信号に対して車両の走行に起因する騒音、ノイズが相対的に大きく、騒音あるいはノイズ中に音声信号が埋もれているということであるので、音量制御信号ＳＶによりバイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗が大きくなるように制御がなされ、音声信号の音量を高くするように制御がなされ、出力音声信号ＳＯＵＴの電圧は高くなるので、音声信号の音量が高くなって、走行に起因する騒音やノイズにかき消されてしまうことがない。
【００２６】
以上の説明のように、出力音声信号ＳＯＵＴの電圧は、再生される音声信号が車両の走行に起因する騒音やノイズに埋もれないような電圧レベルに設定され、アンプ１８により増幅されてスピーカー１７から音響出力されるので、ユーザーは快適に再生を行うことが可能となる。
さらに、操作部１２あるいはコントローラー１１からのミュート制御信号ＣＭが出力されると、バイポーラトランジスターＱ２は、オン状態となり、オペアンプ３３の反転入力端子の電圧レベルは略グランドレベルとなるため、バイポーラトランジスターＱ１のオン抵抗は、最も小さいレベルとされ、実効的に音声信号の音量を低くするように制御がなされ、出力音声信号ＳＯＵＴの電圧は最も低くなるので、ミュート状態となる。
【００２７】
以上の説明は、図３の回路構成に基づくものであったが、回路構成はこれに限られるものではなく、車速電圧信号ＳＶＳの電圧がノイズレベルを表すとし、出力音声信号ＳＯＵＴの電圧が信号レベルを表すとした場合に、車速電圧信号ＳＶＳの電圧と、増幅回路が出力した出力音声信号ＳＯＵＴの電圧と、の差に基づいて所定のＳ／Ｎが得られるように出力音声信号ＳＯＵＴの電圧レベルを変更する回路を構成すればよい。
以上の説明においては、車載用電子機器としてオーディオ再生を行う車載用オーディオ機器（車載用音響機器）について説明したが、カーナビゲーション装置その他の車載用機器の案内音声の音量制御を行う場合についても同様に適用が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  車載用電子機器
１５  車速センサー
１６  信号処理回路
２１  増幅回路
２２  分圧回路
２３  音量制御回路
２４  ミュート回路
２５  ＨＰＦ回路
２６  平滑回路
２７  差動増幅回路
ＳＩＮ  入力音声信号
ＳＯＵＴ  出力音声信号
ＳＰ  車速パルス信号
ＳＶ  音量制御信号
ＳＶＳ  車速電圧信号
【図１】
2010288139.tif 000003
【図２】
2010288139.tif 000004
【図３】
2010288139.tif 000005