(57)【要約】【課題】本発明は、先行技術文献に記載した車載用電子楽器やさまざまな乗り物の走行音をＥＣＵ信号を利用して再生装置の使用時に想定される危険運転とした速度超過や蛇行運転等を抑制し安全な使用を促す事を目的とした装置の提供にある。【解決手段】課題を解決する手段として、車両側のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に集約されている車両走行情報を利用して（主にエンジン回転数の信号や速度表示を行う信号、ステアリングセンサー等）音響装置の誘発によって危険運転に推移したレベルに達したところでリミッターを作動させて音響装置を止めるまたは危険を告知するガイダンスを流すなどして使用制限を行う装置を車載用電子楽器やさまざまな乗り物の走行音をＥＣＵ信号を利用して再生装置を含めた車載音響装置ユニットに組み込む事である。【選択図】図１
2019139194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取り付けられた音響装置であって、さまざまな乗り物の走行時に発生する音情報を記録した記録媒体と、前記車体に装備されているＥＣＵから出力される速度信号とエンジン回転数（あるいはＥＶモーターエンジン）信号を検出し、その信号に応じて前記記録媒体の音情報を自由に選択可能な信号変換装置と、前記信号変換装置の所定の出力値に応じて前記記録媒体の所定の音情報出力する車体に取り付けられた音響装置において、前記信号変換装置の前記ＥＣＵから出力された速度信号やエンジン回転数信号の増減を可能とし、増減後の信号速度に応じて選択された乗り物の走行音を出力する特徴を有する車体に取り付けられた音響装置
【請求項２】
車体に取り付けられた音響装置に装着する車両の危険運転を告知すする装置であって、速度と一定の時間に一方向に限らずハンドルが回った角度の累積数値との照合よって危険推移を割り出す方式でリミットを作動させる制御回路を有する請求項１に記載の車体に取り付けられた音響装置
【請求項３】
車体に取り付けられた音響装置に装着する車両の危険運転を告知する装置であって、車載用の電子楽器及び音響装置の使用時に、ＥＣＵ速度信号とステアリングセンサーからのハンドルの切り角度信号を照合し危険運転を告知またはリミッターが作動する制御回路を有する請求項１に記載の車体に取り付けられた音響装置
【請求項４】
請求項１に記載音響装置とそれを制御する信号変換装置の仕様において、ＥＣＵから出力された速度信号やエンジン回転数信号の増減を可能とし、増減後の信号速度に応じて選択された乗り物の走行音を出力する制御回路を電子化しＰＬＣ（シーケンサー）等に対応を可能とし、あるいはモバイル端末を利用したクラウド、データ通信、インターネット通信等にも対応を可能とした電子化されたプログラムによって互換性のあるアプリで用意された操作パネルを使って、前記信号変換装置の遠隔コントロールを可能とした車体に取り付けられた音響装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車載エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、車載用音響装置、車載用電子楽器
ステアリングセンサー、ＥＶ向けサウンドシステム
【背景技術】
【０００２】
自動車走行の危険回避を目的としたスピードリッミターや速度警告灯、車両の異常等を未然に知らせる各種警告灯とメーター、その他エアコン、ブレーキ、ステアリング、ＥＶモーター、ＨＥＶモーターと複合されるエンジン等を各種センサとマイコン、マイクロコントローラーを組み合せた電子制御システムＥＣＵがほとんど自動車に搭載されている。近年ではＧＰＳや画像センシング技術、超音波センサ等を駆使して自動運転を可能とするレベルまで到達している。
【０００３】
近年の自動車はマイコンによる制御を無線信号（トランシーバ）ＣＡＮバスやＬＩＮ通信システム等によってモーター、エンジン、メインボデーコンピュータ―等各情報が共有されＥＶやＨＥＶモーターの制御では超高速処理能力に進化を遂げる傾向がうかがえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】PCT２０１４JP０７５１４５
【特許文献２】特願２０１５−１８６１１６
【非特許文献】
【０００５】
ＧＬＭ社、ローランド社、ＡＣＣＥＳＳ社によるＥＶ向けサウンドシステム開発の記事がインターネット上に掲載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、先行技術文献に記載した車載電子楽器に関する使用時に想定される速度超過や蛇行運転等の危険運転を回避し、車載用電子楽器の安全な利用を促すとともに、眠気防止機能を複合した装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決する手段として、車両側のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に集約されている車両走行情報の信号（主にエンジン回転数の信号や速度表示を行う信号、ステアリングセンサーの信号等）を、その車両側のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に影響を与える不正改造にならない方法を前提に（ハーネスの改良や無線信号受信、など、またはボデーアースに伝導した伝送信号からの読み取り方法等）車載用電子楽器やこれと複合される車載音響装置の利用によって誘発される速度超過や蛇行運転を防ぐリミッター（車載用電子楽器を楽しむ上で流れていた音が停止するあるいは音声ガイダンスで危険を告知するなど何等かの支障を起こす制限）を、車両側のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）外に接続される車載電子楽器と、その車載電子楽器に接続される音響装置内に備える事である。
【発明の効果】
【０００８】
車載用電子楽器を楽しむドライバーが、車内に流れる音楽に左右され速度超過や蛇行運転を行う危険走行を抑制し安全性に関する向上がリミッターの作動によって約束できる。また、さまざまな乗り物の走行音（排気音）等の音を電子化し保存し、そのデータを使い車載音響装置のスピーカーからさまざまな排気音を楽しめるシステムを加える事で、緊張感を高め、運転中の眠気防止に効果が期待できると考える。
（リミッター＝保安装置）
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はＥＣＵの信号変換（変速器）の接続例
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１０】
本発明は、現在開発中の車載用電子楽器の利用に関する安全な走行を促すためのリミッターを備え、その電子楽器を安全に楽しむための保安装置に関する事である。
【００１１】
その電子楽器の詳細を一例的に説明すると、夜間走行時にフロントビューを流れる街灯の光を、ドライブレコーダ等の撮影部入射口を利用して、音楽を奏でる光源の設定と調整を行い、自由自在な制御が可能な光反射板の反射による照射によって電子鍵盤を奏でるといったシステムで、現行のエレクトロニクス製品（カーナビ、ドラレコ、カーオーディオ）等への複合し使用できる電子楽器であるが、この電子楽器の音の変調は装着される車両の走行状況に大きく関わる要素が多分にあり、運転者が音の変化を楽しむために速度超過や蛇行運転等の誘発は避けられない事が想定できる。（蛇行運転や速度超過等を行わなくても幅の広い音楽が楽しめる電子楽器ではある）
【００１２】
そこで、今回考案したのが、車両側のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に集約されている車両走行情報（ＯＢＤ2情報等）を利用して予め設定された車載用電子楽器の利用上においての、危険運転と判断される推移に達したところで（主にエンジン回転数の信号や速度表示を行う信号、ステアリング操舵角の計測値信号等を利用して）リミッターを作動させて危険を回避する装置を電子楽器ユニット及びその電子楽器に接合されている車載ＡＶシステムの中の最適な場所に組み込む事である。また、危険推移の設定は車種によって異なりあらかじめ各車両ごとに適した仕様を選択できるプログラムをリミッターに組み込んでおくことが望ましい。その他リミッターを作動させるＥＣＵ信号の入力を利用して眠気防止装置の複合が構想にあり、後の実施例２でその説明が記載されている。
【００１３】
速度超過や急発進、急ブレーキを計測する技術は営業用のトラックやタクシーなどですでに採用されておりその従来技術の応用とより繊細な情報計測しリミッターを作動させる工夫、また蛇行運転に対してリミッターを作動させる方法に関しては横Ｇセンサ等流用等が考えられるが、今回の考案したリミッターはハンドルの切れ角と車速、エンジン回転数の情報からの照合で作動させる車載用電子楽器専用の蛇行運転防止リミッターの構想である。
【００１４】
それは、速度の遅い走行時（市街地や住宅地等）には、ハンドルを回す操作を頻繁に行うことが比較的多く、速度の速い（高速道路等）ではハンドルを回す操作が少ない観点から、ハンドルの切れ角の情報だけでは、危険推移の判断できないため、リミッターの作動を速度情報に対してのハンドル切れ角の危険推移を割り出す方式と、速度に対してハンドルを回す回転速度から危険推移を割り出す方式のどちらかの採用あるいは両方の情報照合からリミッターを作動させる前記車載用電子楽器を安全に利用するための制限装置となる。
また、横Ｇセンサの情報等と組み合わせる事で更なる安全走行の表示や安全な領域拡大が望め、走行中の車両情報として車内メーターに表示し搭乗者に新しい感覚が提供できるとも考えている。
【００１５】
速度とハンドル切れ角の情報とリミッターの作動についてもう少し説明を加えると、例えば、停車中は０ｋｍなのでハンドルをいくら回してもリミッターは作動しない。
リミッターの作動条件が設定できる仕様の場合、例えば４０ｋｍ以上に設定してあれば、停車中の０〜４０ｋｍまではでハンドルをいくら回してもリミッターは作動せず
４０ｋｍ以上から９０度以上（１/４回転以上）
５０ｋｍでは８０度以上で作動
６０ｋｍでは７０度以上で作動
７０ｋｍでは５０度以上で作動
８０ｋｍでは３０度以上で作動
１００ｋｍでは１５度以上で作動
次に速度に対するハンドルを回す回転速度から危険推移を割り出す方式とは、
走行速度に対して、１〜０．１秒間ほどの一定の時間にハンドルが回る角度から危険推移を割り出す方式で、説明上の仮数字となるが、時速４０ｋｍで１〜0.1秒ほどの一定の時間に一方向（右）ハンドルを右に３０度回転した場合リッミターは作動せず、同じ４０ｋｍその一定の時間内にハンドルを左右に１５度回転を２回くりかえし場合１５+１５+１５+１５＝６０度と判断されリミッターが作動する。また、時速４０ｋｍで１〜0.1秒ほどの一定の時間に一方向（右）ハンドルを右に９０度回転した場合リミッターは作動する
時速１００ｋｍで１〜0.1秒ほどの一定の時間に一方向（右）ハンドルを右に１０度回転した場合リッミターは作動せず、同じ１００ｋｍその一定の時間内にハンドルを左右に５度回転を３回くりかえし場合５+５+５+５+５+５＝３０度と判断されリミッターが作動する。
というように、一定の時間に一方向に限らずハンドルが回った角度の累積された数値の読み込みから制限がかけられる方式でありリミッターを作動させる危険推移の設定は車種によって異なり基本的には速度と一定の時間にハンドル回転角度の照合から危険推移を割り出す方式であり蛇行運転を抑制する効果が期待できると考える。  ハンドル操作ではハンドルのあそびがあるためそのあそびの部分は計算から除外したリミッターの計算が始まるハンドル角度の設定等も必要になる。またそのセンサが作動する条件として特定した音響装置の使用時とすることで装置の疲労を抑制する
上記の数字は説明用として記載した数字だが、車両側の速度やエンジン回転数、ハンドル回転等ＥＣＵ情報とＥＣＵ情報のないハンドルではハンドルの駆動部に備えたリミットセンサの情報を基にリミッターを作動させて危険回避を促し今回記載されている車載用電子楽器をより安全に楽しむための装置となる。
（リミッターの作動とは、演奏中の音楽の停止や音声ガイダンス等の案内等が入りこの電子楽器を楽しむドライバーがやってはいけない行為である。
その他ハンドルを回す時間情報による急ハンドルやハンドルを左右に何度も切り返す時間当の回数等の情報もリミッター作動条件とした情報を加え蛇行運転を抑制し、蛇行運転の判断を横Ｇセンサとは違う方法で安全性への配慮を行う。）
くりかえしになるが、前記記載のステアリングセンサの操舵角と車速から割り出す危険推移値の検知によって車載用電子楽器の使用に制限がかかり、故意による蛇行運転をおこなったときには車載用電子楽器の音が停止する等の音響装置に何等かの支障を起こすためのリミッターであり車両側に装備されているＥＣＵによって制御されているシステム及び運転操作には全く影響しない仕様である。
【実施例２】
【００１６】
次に、前記車載用電子楽器を楽しむリミッターに関する車両側のＥＣＵ情報を利用して
車載用ＡＶやナビ、ラジオ等のスピーカーから音を出して使用する関連機器に複合可能とした眠気を防止と騒音等の環境保護に役立つ構想の説明に移る。
【００１７】
以前ほど目立たなくなったが、カーマニアのマフラーの改造で爆音を立てて走る光景は、
騒音だけでなく危険極まりない行為とも思える。自分にも経験があるので気持ちがわからに訳ではないが他人に迷惑な行為は控えなければいけない。
【００１８】
そこで、現在ほとんどの自動車に装着してある音響装置のスピーカーを利用し、さまざまな乗り物からでる走行時の排気等の音源（走行時に発生する音）の情報を保存した記録媒体、あるいはサンプリングした音情報から模擬的音を作り出し速度信号値の入力値に応じて乗り物の走行音を創りあげて出力するジェネレータ装置を、その乗り物音源の出力を車両に装備されている音響装置に融合し（利用して）、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に集約されている車両走行情報のエンジン回転数の信号と速度の信号照合し、選択された乗り物の最高速度＝公道の制限速度、とした理論から公道の制限速度にＥＣＵ速度信号を選択された乗り物の最高速度値に変換することで、さまざまな乗り物の音源から選択された乗り物の走行音が、スタートから全開までの排気音（走行音）が所定の制限速度を超えずに、設定された乗り物の最高速度の走行音を自らのアクセルワークで車載音響装置のスピーカーから再生される装置となる。
【００１９】
００１８項の説明を加えると、F１マシンなどの超高速走行に合わせると一般的な車両では回転領域が違いすぎる事、また走行スピードで音が変化する状況は速度超過を極度に誘発し危険極まりない事が想定できる。そこで考えたのがＥＣＵエンジン回転数の信号変換器（信号変速器）である。このＥＣＵ信号変換器（信号変速器）は入力信号値を車内のコントローラーで設定された信号値に変換し出力するプログラム組み込んだ回路等を使用し、さまざま音源をアクセルワークで調整する方法については、ゲーム機などで使用されているコンピューターで構成した模擬的な音源を利用し保存された乗り物音がコントローラーによって制御される出力する仕組みの流用でＥＣＵのエンジン回転数の信号を変速した信号を照合する事で、アクセルワークによってさまざまな音源が再現可能となる。
【００２０】
現在の車載音響装置（カーＡＶ/ナビ）の中にはインターネット対応機種もあり、そのインターネット対応機種であれば、今回の考案に対応したアプリ、すなわち今回の考案のために開発し保存された音源の中から設定された乗りもの音をスタートから最高速までの走行音を車両側のＥＣＵエンジン回転数の信号を変速した信号によって走行中の音域を制御する仕組みを基本としたアプリ等のコンピューターによる処理を加えることでよりリアリティーな乗り物音源を楽しむ事も可能で、眠気を抑制することの効果が期待できる。
【００２１】
そのＥＣＵからの速度信号変換（信号変速器）装置を一例的となるが具体的に説明すると、Ｆ１マシンで選択した場合、ＥＣＵ速度信号を速度信号変換（信号変速器）で（×２）に設定すると時速１００ｋｍで走行すると車内の音響装置から２００ｋｍのＦ１走行音なる。
また、時速１５０ｋｍで走行すると時速３００ｋｍのＦ１走行音になる。
ＥＣＵ速度信号を信号変換器（信号変速器）で（×４）設定だと、時速５０ｋｍで時速２００ｋｍのＦ１の走行音、時速１００ｋｍで時速４００ｋｍのＦ１の走行音、また（×１/２）では時速１００ｋｍで時速５０ｋｍのＦ１の走行音、（×１/４）では、時速５０ｋｍで時速２５ｋｍのＦ１の走行音となる。
【００２２】
Ｆ１マシンの設定では減速設定で排気音を楽しむ人は少ないと思うが、減速設定で楽しむ乗り物もあり、仮称ＥＣＵ 速度信号変換器（信号変速器）の変換領域増減の両方向への設定が可能であり、この設定は法定速度内でドライバーが自ら設定し利用する仕様である。
一般的に信号変換器というとアナログ〜デジタル、デジタル~アナログといった信号種別の変換にもちいられているが、この信号変換器（信号変速器）は入力された信号を増幅回路〜設定値コントロールを可能とする演算回路〜絶回/縁路〜出力を可能とした比率変換器を流用し手動や自動で入力信号値を数字上で増減して出力できる機器でありエンジン回転数の信号も同様に比率変換を行い利用することも可能であり、その他オペアンプの増幅回路の応用等で信号変換を行う技術を利用し信号変換を行い音情報を出力する音響装置へ入力する方法でも可能である。優先権主張している特願の明細書に信号変速器と記載したことは正確な文言ではないと訂正を加えたい。また車載用電子楽器に備える音源モジュールや簡易的なＰＬＣ等に前記信号変換器の仕様やさまざまな乗り物の音情報からの出力等をプログラムし流用、あるいは車載ＡＶのＣＰＵに前記システムを複合流用する事も可能である。
【００２３】
エンジンコントロールユニットのエンジン回転数情報信号の信号変換器（信号変速器）の概要を簡単に説明したが、近年オートマチック車が主流である事情では、簡易的だがＥＣＵからのエンジン回転信号と車速信号から設定したマニュアル車のシフトチェンジタイミングを割りだしそのタイミングで模擬的にＥＣＵの信号速度の上げ下げを指令するプログラムをくみこむ事そのチェンジ音を出す事も可能となる（ＥＶ車を含む）。このＥＣＵ信号変換器はＥＣＵからの出力されるエンジン回転数の入力信号を実際の信号値とは異なる出力信号値に車内からの設定（００２１項のモード切替説明）が可能であるが、さまざまな乗り物の各音源に予め推奨設定値を書き込んでおくことで、予め信号変換比率設定される自動モードのプログラムの用意が施されることで簡単にこの装置を楽しむことが可能となる。前記手動自動による信号比率変換方式は乗り物の最高速度をその公道の制限速度に設定枠に規制し、さまざまな乗り物の走行音を楽しむために速度超過を起こす必要性を回避した考案であり、また速度リミッターを超えるレベルでは使用できない制限なども必要になる音響装置と考えられる
【００２４】
非特許文献に記載したインターネット上に掲載されているＥＶ向けサウンドシステムの記事の中には、このシステムを使用する際の速度超過を誘発する危険性を回避する点については見当たらなかった。このＥＶ向けサウンドシステムの詳細までは把握できないが、ＡＣＣＥＳＳ社がデジタルであれば当方はアナログというぐらいＥＣＵ信号を利用した音響システムは類似していた。よって今回の考案は開発中の車載用電子楽器及びＥＣＵからの信号を利用したサウンドシステムをより安全に楽しむための装置の工夫を提供する考案となった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
現行の車載ＡＶ/ナビに複合を可能した電子楽器や実施例１、２のＥＣＵ信号を利用したサウンドシステムの利用上想定できる危険回避は必要不可欠な装置であり、新発想のシステムを利用する上で安全に関する規制枠を最大限に利用する方向性に理解が得られると考えている。  またＥＣＵ信号を利用したサウンドシステムでは設定する乗り物の最高速度を公道の制限速度に設定する事で、さまざまな乗り物のスタートから全開まで走行音を法令順守枠の中でドライバーのアクセルワークで音をコントロールでき車内で楽しめるという理論は、運転中の眠気の抑制に期待できることや、公道での無謀運転やマフラーの改造等による騒音問題等の抑制に大きく貢献できると考えている。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ  ＥＣＵの速度とエンジン回転数ステアリングセンサー信号出力を示す図
Ｂ  さまざまの乗り物の音源記録媒体とＥＣＵからの速度信号の増減を自在に制御が可能な信号変換器（信号変速器）を備えた装置の概要説明図
Ｃ  ＥＣＵからの信号を利用してリミッターを作動させる車載用電子楽器と音響装置を
組み合わせた説明図
【図１】
2019139194.tif 000003