(57)【要約】【課題】目障りな騒音を除去しつつ、乗員に対して十分な警告音を伝達する能動振動制御装置及び能動振動制御方法を提供する。【解決手段】車両の車体に伝わる振動又は騒音に対して、車体上に配置されたアクチュエータが生成する制御振動を重ね合わせることにより、車体に伝わる振動又は騒音を相殺する能動振動制御装置であって、路面から伝わる振動又は音によって車両の乗員に一定の情報を知らせるために路面上に配置された凹凸部からなる道路情報システムの存在を検出する検出部４３と、道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアクチュエータを制御する信号処理部４２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体に伝わる振動又は騒音に対して、車体上に配置されたアクチュエータが生成する制御振動を重ね合わせることにより、前記車体に伝わる振動又は騒音を相殺する能動振動制御装置において、
路面から伝わる振動又は音によって前記車両の乗員に一定の情報を知らせるために前記路面上に配置された凹凸部からなる道路情報システムの存在を検出する検出手段と、
前記道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないように前記アクチュエータを制御する制御手段
とを備えることを特徴とする能動振動制御装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記道路情報システムによって生成される振動又は音に特有の周波数ｆ0のｎ倍（ｎは自然数）の周波数ｎｆ0における振動又は音が前記周波数ｎｆ0を含む一定の周波数帯における振動又は音の閾値よりも大きいか否かを判断して、大きい場合に限り前記道路情報システムが存在すると判断することを特徴とする請求項１記載の能動振動制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記一定の周波数帯における振動又は音のうち、前記道路情報システムによって生成される振動又は音を除いた部分を相殺するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項２記載の能動振動制御装置。
【請求項４】
前記周波数ｆ0は前記車両の車速を前記道路情報システムを構成する凸部間の距離で割算したものであり、前記距離は前記車両に搭載されたナビゲーションシステムから得られることを特徴とする請求項２記載の能動振動制御装置。
【請求項５】
前記閾値は、前記一定の周波数帯における振動又は音の最大値であることを特徴とする請求項２記載の能動振動制御装置。
【請求項６】
前記閾値は、前記一定の周波数帯における振動又は音の最大値よりも大きな値であることを特徴とする請求項２記載の能動振動制御装置。
【請求項７】
前記ｎは１個の自然数からなり、前記道路情報システムによる振動又は音は、前記制御振動を重ね合わせた後に、周波数ｎｆ0の１個の正弦波を形成することを特徴とする請求項２記載の能動振動制御装置。
【請求項８】
前記ｎは有限個の自然数からなり、前記道路情報システムによる振動又は音は、前記制御振動を重ね合わせた後に、周波数ｎｆ0のｎ個の正弦波を重ね合わせた波形を形成することを特徴とする請求項２記載の能動振動制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記道路情報システムによる振動又は音を大きくするように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項２記載の能動振動制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記道路情報システムによる振動又は音を前記制御振動により相殺する代わりに、視認可能なメッセージを乗員に対して表示することを特徴とする請求項１記載の能動振動制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記道路情報システムによる振動又は音を前記制御振動により相殺する代わりに、理解可能な音声メッセージを乗員に対して送信することを特徴とする請求項１記載の能動振動制御装置。
【請求項１２】
前記車体に伝わる振動又は音を測定するセンサが、車体の進行方向に向かって右側及び左側に少なくとも１つづつ配置され、前記検出手段は、前記センサのそれぞれ測定値に基づいて前記道路情報システムが右側に存在するか或いは左側に存在するかを判断することを特徴とする請求項１記載の能動振動制御装置。
【請求項１３】
前記検出手段が車体の両側に前記道路情報システムが存在すると判断した場合、前記制御手段は、当該道路情報システムによる振動又は音を前記制御振動により相殺するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１２記載の能動振動制御装置。
【請求項１４】
前記検出手段が車体の右側又は左側のいずれか一方に前記道路情報システムが存在すると判断した場合、前記制御手段は、当該道路情報システムによる振動又は音を大きくするように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１２記載の能動振動制御装置。
【請求項１５】
車両の車体に伝わる振動又は騒音に対して、車体上に配置されたアクチュエータが生成する制御振動を重ね合わせることにより、前記車体に伝わる振動又は騒音を相殺する能動振動制御方法において、
路面から伝わる振動又は音によって前記車両の乗員に一定の情報を知らせるために前記路面上に配置された凹凸部からなる道路情報システムの存在を検出し、
前記道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないように前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする能動振動制御方法。
【請求項１６】
前記道路情報システムの存在を検出することは、
前記前記道路情報システムによって生成される振動又は音に特有の周波数ｆ0のｎ倍（ｎは自然数）の周波数ｎｆ0における振動又は音が前記一定の周波数帯における振動又は音の閾値よりも大きいか否かを判断し、
大きい場合に限り前記道路情報システムが存在すると判断する
ことであることを特徴とする請求項１５記載の能動振動制御方法。
【請求項１７】
前記道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないように前記アクチュエータを制御することは、
前記一定の周波数帯における振動又は音のうち、前記道路情報システムによって生成される振動又は音を除いた部分を相殺するように前記アクチュエータを制御することであることを特徴とする請求項１６記載の能動振動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は能動振動制御装置及び能動振動制御方法に関し、特に、車両の車体に伝わる振動又は音に制御振動を干渉させることにより、振動又は音を相殺する能動振動制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の車室や航空機の客室などの騒音低減に適した、複数の騒音源から伝達される騒音に対して制御音を発生させて両者を干渉させることにより騒音を低減させる能動型騒音制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の装置は、複数の騒音源から伝達される騒音の中で最も支配的なものを選択して制御音との干渉によりこれを低減させることにより、全体として効率良く且つ実効のある騒音制御を行うことを目的としている。
【特許文献１】特開平３−２０３４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両の走行によりタイヤ・ホイールを介して車室に伝達する振動或いは音の中には、“騒音（ノイズ）”でないものも含まれる。例えば、路面上に意図的に形成された凹凸部の上をタイヤが転がる時に車室内に伝わる信号であって、乗員に対して危険を警告するものがある。このような信号は、目障りでうるさいものではなく、車内に伝達されることで安全のために役立つ信号であり、低減又は除去されるべきではない。
【０００４】
しかし、特許文献１の装置は、この車内に意図的に伝達される信号を、最も支配的な騒音として選択して低減してしまう。これにより、乗員に対して十分な警告を発することが困難となる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するため、本発明は、車両の車体に伝わる振動又は騒音に対して、車体上に配置されたアクチュエータが生成する制御振動を重ね合わせることにより、車体に伝わる振動又は騒音を相殺する能動振動制御装置であって、路面から伝わる振動又は音によって車両の乗員に一定の情報を知らせるために路面上に配置された凹凸部からなる道路情報システムの存在を検出する検出手段と、道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアクチュエータを制御する制御手段とを備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、道路情報システムの存在を検出して当該道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアクチュエータを制御することにより、道路情報システムによる振動又は音を相殺することなく、その他の振動又は騒音を相殺することができる。よって、目障りな騒音を除去しつつ、乗員に対して十分な警告音を伝達する能動振動制御装置及び能動振動制御方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似の部分には同一あるいは類似な符号を付している。
【０００８】
[全体構成]
図１に示すように、本発明の実施の形態に係わる能動振動制御装置は、車両の車体５に伝わる振動又は音に対して、車体上に配置されたアクチュエータ３が生成する制御振動を重ね合わせることにより、車体５に伝わる振動又は音を相殺するアダプティブフィルタコントローラ４ａと、車体５に伝達する振動又は音を測定するセンサ（１、２）と、車体５のフロアパネル６上に配置されたアクチュエータ３とを備える。
【０００９】
アダプティブフィルタコントローラ４は、アクチュエータ３を制御するアダプティブフィルタ７と、アダプティブフィルタ７のパラメータを更新するアダプティブロー８とを備え、センサ（１、２）が測定する振動又は音に基づいてアクチュエータ３を制御することにより車体５に伝わる振動又は音を相殺する。アダプティブフィルタコントローラ４の例として、ＡＶＣ(active vibration control) コントローラやＡＮＣ(active noise control) コントローラが挙げられる。
【００１０】
車体５に伝達する振動又は音を測定するセンサ（１、２）には、路面１１からタイヤ１０ａ、１０ｂ及びホイールを介して車体５に伝わる振動を測定する加速度センサ１と、車体５から車室内に伝達する音を測定するマイクロフォン２とが含まれる。
【００１１】
アクチュエータ３は、所定の電圧を印加されることにより自らが歪み、フロアパネル６にその歪みを伝達する。連続的にフロアパネル６に歪みを伝達することにより制御振動が形成される。アクチュエータ３として、結晶に電界を加えると電界に比例した歪みが生じるピエゾ効果（圧電効果）を利用したピエゾ電気アクチュエータ（piezo-electric actuator）を使用することができる。
【００１２】
このように、能動振動制御装置は、センサ（１、２）が車体５に伝達する振動又は音を測定し、センサ（１、２）が測定した振動又は音に基づいて、アクチュエータ３を歪ませて車体に制御振動を生成する。車体５の外部から車内に伝わる振動や音に対して制御振動を干渉させることにより、振動や音を相殺して低減する。
【００１３】
なお、振動や騒音を低減するコントローラには、アダプティブフィルタを使用したフィードフォワードコントローラや、Ｈ２やＨ∞などのフィードバックコントロールやその他のコントローラが実際にはある。しかしここでは、アダプティブフィルタを使用したフィードフォワードコントローラを例に取り、説明を続ける。しかし、本実施形態の能動振動制御装置は、その他のコントローラについても適用可能である。
【００１４】
振動や騒音を低減するコントローラには様々なものがあるが、アダプティブフィルタコントローラ４はその中で最も良く使用されているコントローラの一つである。アダプティブフィルタコントローラ４は、オンラインでアダプティブフィルタ７のパラメータを更新することにより所定の目的を達成する。ここでの所定の目的は、車体５に伝わる振動又は騒音を相殺することである。パラメータの更新はアダプティブロー８に従って行われる。
【００１５】
図２に示すように、能動振動制御装置によって制御されるシステム９全体は、例えば転送関数形式(transfer function form)のモデルＧ(z)により表され、モデルＧ(z)は更に２つの部分に分けることが出来る。
【００１６】
第１の部分は、外乱源Ｘから車体５又はフロアパネル６上のアクチュエータ３までの振動の散乱に相当し、例えば転送関数形式のモデルＦ(z)により特徴付けられる。このモデルＦ(z)は、タイヤ１０ａ、１０ｂを介して車体５又はフロアパネル６上のアクチュエータ３まで伝達する外乱による振動を表す。
【００１７】
第２の部分は、アクチュエータ３からマイクロフォン２又は車室内の音響レベルを測定する測定点まで伝達する音波に相当し、例えば転送関数形式のモデルＣ(z)により特徴付けられる。第２の部分は、アクチュエータ３での音響生成からマイクロフォン２による車内の騒音レベルの測定までの間を表現している。
【００１８】
実際の振動モデルを正確に測定或いは評価することは一般的に難しい。外乱源ｘの数及び配置を正確に知ることが困難だからである。しかし、音響モデルＣ(ｚ)２１を正確に決定することは可能である。アクチュエータ３の数及び配置を正確に知ることが出来、振動及び音量を測定する加速度センサ１又はマイクロフォン２の配置も正確に知ることが出来るからである。
【００１９】
アダプティブフィルタコントローラ４ａの主な利点は、システム９の振動モデルを測定する必要が無いことである。モデルＦ(ｚ)７は、外乱源の信号ｘ(n)と音響レベルに応じた信号ｅ(n)からオンラインで評価される。
【００２０】
図２に示すように、制御ループはＦ(ｚ)Ａ(ｚ)Ｃ(ｚ)のループによって特徴付けられる。ここで、Ｆ(ｚ)はアダプティブフィルタの転送関数を示し、モデルＦ(ｚ)から転送関数Ａ(ｚ)のアクチュエータ３へ信号ｙが転送される。アクチュエータ３による振動は、アクチュエータ３から乗員の耳までの音響モデルＣ(ｚ)により表される。音響レベルは転送関数Ｓ(ｚ)のマイクロフォン２により測定される。
【００２１】
システムを簡素化するために、アクチュエータ３とセンサ（１、２）の力学系、例えば、転送関数Ａ(ｚ)及びＳ(ｚ)は無視することが出来る。ただし、厳密には騒音制御において考慮に入れることが望ましい。
【００２２】
また、表記を簡単にするために、総ての転送関数は、（１）式に示すようなＦＩＲ(finite impulse response)モデルにより表すことが出来る。
【数１】
2006214465.tif 000003
【００２３】
音を表す制御ループＦ(ｚ)Ａ(ｚ)Ｃ(ｚ)の出力ｙcは、実際のシステム９の出力ｇに加算され（ｕ＝ｇ+ｙc）、所定の周波数帯において零となるように計算される。
【００２４】
実際には、アダプティブフィルタＦ(ｚ)のパラメータｆφは、出力ｙcが出力ｇに干渉して互いに打ち消すように調整される。車室内の音量に相当する信号ｅ(n)は、例えばマイクロフォン２により測定される信号である。或いは、車室内の音量に相当する車体５に配置された加速度センサ（Ｇセンサ）により測定される信号であっても構わない。
【００２５】
アダプティブフィルタＦ(ｚ)は、一般的に（２）式に示すようなＦＩＲフィルタによって表される。アダプティブフィルタＦ(ｚ)のパラメータｆφの数をφmとする。変数φは０〜（φm−１）まで変化する。
【数２】
2006214465.tif 000004
【００２６】
ここで、ｚ-iはＺ変換の変数であり、（３）式により表される。（３）式において、ｈ(ｎ)はサンプル信号である。
【数３】
2006214465.tif 000005
【００２７】
よって、アダプティブフィルタＦ(ｚ)の出力ｙ(ｎ)は（４）式により表される。
【数４】
2006214465.tif 000006
【００２８】
図２の音量を示す信号ｅ(ｎ)は（５）式により表される。
【数５】
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【００２９】
マイクロフォン２のモデルＳ(ｚ)は、ＦＩＲフィルタのみならずＩＩＲフィルタによっても表すことができる。モデルＳ(ｚ)は、σm個のパラメータを有するＦＩＲフィルタで表される。パラメータｆφを計算するアダプティブロー８により最小化される基準値Ｊは（６）式により定義される。
【数６】
2006214465.tif 000008
【００３０】
パラメータγe及びγyはユーザにより固定される。（７）式に示す基準値Ｊの微分値が零になった時に基準値Ｊは最小値へ到達する。
【数７】
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【００３１】
ここで信号ｒ(ｎ-ｉ)は（８）式により定義される。
【数８】
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【００３２】
アダプティブロー８は、（９）式に従って、アダプティブフィルタＦ(ｚ)のパラメータｆφを（ｎ）から（ｎ+１）へ更新する。ここでｎは更新回数を示し、Ｋはユーザにより固定される。
【数９】
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【００３３】
（９）式は、更に（１０）式へ書き換えることができる。
【数１０】
2006214465.tif 000012
【００３４】
（１０）式においてパラメータΛ及びΓは、それぞれユーザにより設定され、２Kγe及び２Kγyにそれぞれ等しく、１よりも小さい。パラメータΛは、アダプティブフィルタＦ(ｚ)の最適値への収束速度を固定するパラメータであり、パラメータΓは、収束安全性を固定するパラメータである。
【００３５】
一般的に、アダプティブフィルタＦ(ｚ)のパラメータｆφの初期値セットｆφ(０)は、単純化及び一般化のために総て零に設定される。単純化とは、初期値セットｆφ(０)を貯蓄するための特別なメモリや、初期値セットｆφ(０)を計算及び評価する手段を省略することを意味する。一般化とは、車両の状態は車両の種類により異なることを意味し、パラメータｆφは、車室内の騒音レベルの最小値に相当するＪ（最適値）に対応する最適値へ向かって収束する。
【００３６】
図２に示すように、能動振動制御装置は、アダプティブフィルタコントローラ４ａのほかに、更に、アクチュエータ３が生成する制御振動と干渉させて振動又は騒音を相殺するアダプティブフィルタコントローラ４ａの動作を制限する非相殺モジュール４１を備える。非相殺モジュール４１は、マイクロフォン２から転送される信号ｅ(z)が入力されて信号ｅ’(z)をアダプティブロー８へ転送する。
【００３７】
非相殺モジュール４１は、道路情報システムの存在を検出する検出部（検出手段）４３と、道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアクチュエータ３を制御する信号処理部（制御手段）４２とを備える。ここで、「道路情報システム」とは、路面から伝わる振動又は音によって車両の乗員に一定の情報を知らせるために路面上に配置された凹凸部を示す。なお、道路情報システムについては、図7を参照して詳細に説明する。
【００３８】
非相殺モジュール４１が道路情報システムの存在を検出して当該道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアクチュエータ３を制御することにより、アダプティブフィルタコントローラ４ａは、車両の車体５に伝わる振動又は騒音に対しては制御振動を重ね合わせてこれを相殺するが、道路情報システムによる振動及び音にたいしては行わない。
【００３９】
図３に示すように、図１のアクチュエータ３が固定されている車体５のフロアパネル６は、３つの主要な部分に分けることができる。具体的には、フロアパネル６は、乗員が座るシートの下に位置する平板状のキャビンフロア１５と、燃料タンクが固定されるタンクパネル１６と、スペアタイヤ及びトランクの下が位置するスペアタイヤパネル１７とを備える。キャビンフロア１５は、エンジンルームとタンクパネル１６の間に位置している。スペアタイヤパネル１７は、タンクパネル１６と車体５の後端の間に位置している。
【００４０】
図４に示すように、図３のフロアパネル６の上には、車両の進行方向に向かって縦方向に伸びる縦メンバ１８ａ〜１８ｄと、横方向に伸びる横メンバ１９ａ〜１９ｄとが配置されている。フロアパネル６は車体を軽量化するべく薄い平板状に形成されているため、フロアパネル６だけでは十分な剛性が得られない。フロアパネル６よりも剛性が高い棒状の縦メンバ１８ａ〜１８ｄ及び横メンバ１９ａ〜１９ｄをフロアパネル６上に固定して、フロアパネル６の剛性を高めている。縦メンバ１８ａ〜１８ｄ及び横メンバ１９ａ〜１９ｄの厚みはフロアパネル６よりも厚く形成されている。縦メンバ１８ａ〜１８ｄ及び横メンバ１９ａ〜１９ｄは、フロアパネル６の一方の面（表面又は裏面）側のみに固定されていても、両方の面（表裏面）に固定されていても構わない。なお、図４には示されていないが、アクチュエータ３は、フロアパネル６のうち特にメンバ１８、１９上に配置されていることが望ましく、更には縦メンバ１８ａ〜１８ｄ上に配置されていることが望ましい。
【００４１】
図５に示すように、図２の検出部４３は、車両の速度Ｖ及び道路情報システムを構成する凸部の距離Ｌから車両情報システムによる振動又は音の周波数ｎｆ0を計算する処理と、マイクロフォン２から転送された信号ｅ(z)のスペクトル計算を行う処理と、道路情報システムの存在を検出する検出アルゴリズムを実行する処理と、道路情報システムの存在を検出した場合に検出フラグを１に、検出しなかった場合には検出フラグを０に設定する処理とを実行する。
【００４２】
図６に示すように、図２の信号処理部４２は、検出フラグが１である場合に信号ｅ(z)から信号ｅ’(z)を計算する第１の処理と、検出フラグが０である場合に信号ｅ’(z)として信号ｅ(z)をそのまま転送する第２の処理を実行する。具体的に、第１の処理では、先ず信号ｅ(z)をフーリエ変換し、フーリエ変換した信号ｅ(z)を修正し（例えば、周波数ｎｆ0におけるピークを除去）、最後に修正した信号ｅ(z)を逆フーリエ変換してこれを信号ｅ’(z)とする信号処理アルゴリズムを実行する。この信号処理アルゴリズムにより、信号ｅ(z)は、その中から周波数ｎｆ0におけるピークがバイパスされた信号ｅ’(z)へ変換される。このように、信号処理部４２ではセレクタ４４は、検出フラグが１である場合には信号処理アルゴリズムを経て周波数ｎｆ0におけるピークがバイパスされた信号ｅ’(z)を選択し、検出フラグが０である場合には信号ｅ(z)をそのまま信号ｅ’(z)として選択し、当該信号ｅ’(z)をアダプティブフィルタコントローラ４ａへ転送する。
【００４３】
[道路情報システム]
次に、図７及び図８を参照して道路情報システムについて説明する。車両が走行するとき、通常４つのタイヤ及びホイールからなるタイヤ/ホイールシステムは、道路の表面（路面）が完全な平坦でなければ路面に追従することにより振動する。タイヤ/ホイールシステムの振動は、ホイールから車体５に伝達して車体５も振動することになる。車体５に伝達した振動は、車室内において音として乗員に認識される。一般的に、これらの音は、乗員にとって不快な“騒音”として聞き取られる。ＡＶＣ又はＡＮＣ等のアダプティブフィルタコントローラ４ａは、これらの騒音を除去或いは軽減する。
【００４４】
しかしながら、路面の凹凸からタイヤ/ホイールシステムを介して車室内に伝わる振動又は音の総てが乗員にとって不快な振動又は騒音ではなく、全く逆の状況もあり得る。例えば、路面に意図的に凹凸状の起伏が形成され、タイヤがこの起伏の上を転がることにより車室内に伝達される振動又は音であって、乗員に対して一定の危険を知られる、或いは警告するための有益な情報となり得る振動又は音がある。具体的には、以下に示す道路情報システムにより生成される音がこれにあたる。
【００４５】
図７及び図８に示すように、道路情報システムの一例として、車道３４を覆うように形成されたバンド３１ａ、３１ｂ、・・・がある。バンド３１は、進行方向に対して垂直方向に伸ばされた線であり、路面に対して所定の間隔をおいて凸部を形成している。バンド３１は、通常、危険なカーブの直前、急な下り斜面の直前、及び有料道路の料金所の手前に配置され、運転者に対して危険を知らせて車速度を下げるように警告することを目的とする。
【００４６】
また、道路情報システムの他の例として、車線を示す白線上に配置されたストリップ（凸部）３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、・・・がある。ストリップ３５は、車道３４を仕切る車道仕切線３２ａ、３２ｂの上に所定の間隔を置いて配置され、運転者に対して車両が車線３６から外れる危険を警告することを目的とする。車道３４が片側１車線の左側通行である場合、進行方向に向かって左側（外側）にストリップ３５を備えた車道仕切線３２ａ、３２ｂが配置され、右側（内側）にストリップ３５を備えていない中央線３３が配置される。また、ストリップ３５は高速道路上にしばしば配置されている。
【００４７】
このような大きなバンド３１及びストリップ３５は、運転者により容易に認識可能な周期的な振動又は音を生成する。振動又は音が周期的である理由は、大きなバンド３１及びストリップ３５が路面上に一定の間隔（距離Ｌ）をおいて規則的に配置されているからである。一定の距離Ｌと車速度Ｖから振動の周期ｆ0を知ることが出来る。
【００４８】
大きなバンド３１及びストリップ３５による振動そして音は、明らかに、自発的に生成されたものであり、これらの振動及び音は、ＡＶＣ又はＡＮＣ等のコントロールシステムで削除又は軽減するべきではない。
【００４９】
以上説明したように、道路上に形成されたバンド３１及びストリップ３５により具現化された、道路状況や危険を車両の運転者に対して知らせる或いは警告するための規則的な振動を生成するものを「道路状況システム」として定義する。
【００５０】
[非相殺モジュールの目的]
次に、非相殺モジュール４１の目的について説明する。上述したように、道路情報システムによる振動又は音は削除又は軽減すべきではない。したがって、非相殺モジュール４１は、通常のＡＶＣ／ＡＮＣコントローラ４ａにより行われる能動振動除去を、道路情報システムによる振動又は音に対して行わないようにすることを目的とする。そこで、実施の形態に係わる能動振動制御装置は、アダプティブフィルタコントローラ４ａに対して非相殺モジュール４１を付加させている。具体的に、マイクロフォン２により供給される信号ｅ(z)を直接アダプティブフィルタコントローラ４ａへ転送するのではなく、非相殺モジュール４１で処理された信号ｅ’(z)をアダプティブフィルタコントローラ４ａへ転送している。非相殺モジュール４１は主に以下の第１及び第２の役割を果たしている。
【００５１】
第１の役割は、路面から伝わる振動又は音によって車両の乗員に一定の情報を知らせるために路面上に配置された凹凸部からなる道路情報システムの存在を検出することである。第１の役割は、図２の検出部４３により実行される。
【００５２】
第２の役割は、道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアダプティブフィルタコントローラ４ａ（アクチュエータ３）を制御することである。第２の役割は、図２の信号処理部４２により実行される。
【００５３】
[道路情報システムの検出]
上記の第１の役割は、２つの技術を用いて実行される。第１の技術は、道路情報システムによって生成される振動又は音の大きさ（Sound Pressure level：ＳＰＬ）についてのものであり、第２の技術は、当該振動又は音の周波数についてのものである。
【００５４】
なお、本発明の実施の形態において、「振動」及び「音」を明確に区別する必要はなく、まとめて「音」として解釈することができる。なぜなら、車両の走行によりタイヤ／ホイールシステムは振動するが、この振動は車室内では音として認識されるため、振動除去と音（騒音）除去は同様に扱うことが出来る。以後、振動及び音を総じて「音」と表し、振動又は音の大きさ（ＳＰＬ）を「音量」と表す。
【００５５】
[音量による道路情報システムの検出]
先ず、道路情報システムによって生成される音量による検出技術（第１の技術）について説明する。バンド３１又はストリップ３５などの道路情報システムにより生成される音は、一般的にその他の騒音に比べて大きい。よって、例えば音量について適当な閾値を設けることにより、容易に道路情報システムの存在を検出することが出来る。
【００５６】
例えば、図９に示すように、時速２０ｋｍ及び時速５０ｋｍで走行している小型車を運転する運転手の右耳の位置で聞き取れる音の音量（ＳＰＬ）を、周波数ごとに記録し、計算する。例えば、閾値Ｔdを６０ｄＢＡに固定した場合、６０ｄＢＡよりも大きい如何なる信号も検出される。このように、音量の閾値Ｔdを用いた検出技術は容易に導入可能だが、共通した２つの問題点を避けることが出来ない。その問題点とは、検出不能問題及び誤警報問題である。
【００５７】
「検出不能問題」とは、検出すべき信号を検出することが出来ないという問題である。つまり、道路情報システムにより生成された音であるのに、これを検出できないということである。一方、「誤警報問題」とは、検出すべきでない信号を検出してしまうという問題である。つまり、道路情報システム以外の要因で生成された騒音を、道路情報システムによる音として検出してしまうことである。これらの問題点、出来るだけ避けなければならないが、これらの問題点は、一方の問題点を改善すれば、他方の問題点が悪化してしまうという関係にある。例えば、閾値Ｔdを高くすることにより誤警報問題は軽減されるが、検出不能問題は増大してしまう。更に、車速度の増加に従って、車室内に伝わる音量も大きくなる。
【００５８】
誤警報問題を改善するためには、閾値Ｔdを通常の音量スペクトルの最大値よりも大きく設定しなければならないが、この通常の音量スペクトルの最大値は正確な評価が困難である。ここで、「通常の音量スペクトル」とは、道路情報システムによる音を含まない騒音のみからなる音量スペクトルを示し、「音量スペクトル」とは、センサ（１、２）により測定された音量（ＳＰＬ）を音の周波数ごとに示すプロファイルを示す。
【００５９】
また、仮に閾値Ｔdが通常の音量スペクトルの最大値よりも少しだけ大きい値に設定されたとしても、検出不能問題は、依然として発生してしまう。例えば、図１０に示すように、閾値Ｔdが通常の音量スペクトル（実線）の最大値よりも少しだけ大きい値（５９ｄＢ）に設定された場合、道路情報システムによるピークを備える音量スペクトル（点線）におけるケース＃１のピークは閾値Ｔdより大きいため検出されるが、ケース＃２のピークは閾値Ｔdより小さいため検出されない。ケース＃２のピークが道路情報システムによる音である場合、これを検出することができず、その他の騒音として能動振動制御の対象となってしまう。つまり、検出不能問題である。
【００６０】
閾値Ｔdによる信号検出技術が有する問題点をまとめると、以下のようになる。
【００６１】
１．閾値Ｔdは、通常の音量スペクトル中の最大値よりも大きい値に設定しなければいけない。
【００６２】
２．閾値Ｔdは、車速度Ｖに応じて更新しなければならない。なぜなら、通常の音量スペクトルは車速に応じて変化するからである。
【００６３】
３．閾値Ｔdよりも大きな音量のピークを発見しても、このピークが実際に道路情報システムにより生成されたものか否かの確証はない。これは「誤警報問題」又は「誤検出問題」に相当する。
【００６４】
４．たとえ閾値Ｔdを注意深く厳密に設定したとしても、道路情報システムにより生成された音を検出できない場合がある。これは「検出不能問題」に相当する。
【００６５】
したがって、上述した閾値Ｔdによる信号検出技術は、「誤警報問題」及び「検出不能問題」のリスクを徹底的に軽減する更に洗練された技術で置き換えなければいけない。
【００６６】
[周波数による道路情報システムの検出]
次に、道路情報システムによって生成される音の周波数による検出技術（第２の技術）について説明する。検出音の音量による検出以外の技術で、道路情報システムにより生成された音を検出することができる。この技術は、道路情報システムによる音の周波数特性を利用する。
【００６７】
道路情報システムによる音の周波数は知ることができる。道路情報システムにより生成された音のピークが当該周波数に従って検出される場合、そのピークの信頼性は、図１０に示したような全周波数帯に共通する閾値Ｔdに基づいた検出技術に比べて高いものとなる。ここで、以下の問題が発生する。
【００６８】
Ａ．どのようにして道路情報システムによる音の周波数を知るか。
【００６９】
Ｂ．どのようにしてその周波数でのピーク検出の可否を判定するか。
【００７０】
先ず、道路情報システムによる音の周波数を知る方法について説明する。前述したバンド３１及びストリップ３５に代表される道路情報システムは、車道の進行方向に向かって規則的に配列されている。バンド３１及びストリップ３５は、その上を転がるタイヤ／ホイールシステムに規則的な振動を形成し、これにより車室内に規則的な音を形成する。ただし、車速度Vは一定であるとする。
【００７１】
図１１に示すように、一般的に、ストリップ３５ａ〜３５ｄは総て等しい距離Ｌをおいて配列されており、この距離Ｌは予め定められた周知の値である。距離Ｌが道路の種類によって異なる場合、距離Ｌは車両に搭載されたナビゲーションシステムから得られる。なお、ここでは、ストリップ３５ａ〜３５ｄについて説明するが、バンド３１を含むその他の道路情報システムについても同様である。
【００７２】
道路情報システムにより生成される音の基本的な周波数ｆ0は、（１１）式に示すように、車両の進行方向に隣接する２つのストリップ３５間の距離Ｌを車両が走行するのに必要な時間Ｔの逆数で表される。
【数１１】
2006214465.tif 000013
【００７３】
経過時間Ｔは（１２）式に示すように距離Ｌと車速度Ｖで明確に表すことが出来る。
【数１２】
2006214465.tif 000014
【００７４】
したがって、基本的な周波数ｆ0は、（１３）式に示すようになる。即ち、周波数ｆ0は車両の車速Ｖを道路情報システムを構成する凸部（ストリップ３５）間の距離Ｌで割算したものである。
【数１３】
2006214465.tif 000015
【００７５】
距離Ｌは予め定められた周知の値であり、車速度Ｖも常時測定することが出来るため、基本的な周波数ｆ0も常時計算することが出来る。
【００７６】
タイヤがバンド又はストリップ３５にぶつかって音を生成している時間は非常に短いため、道路情報システムによる音は、ディラックパルス（Dirac pulse）として近似することが出来る。ストリップ３５による音を経過時間ごとにプロットすると、図１２に示すように、その音量スペクトルはピーク時の音量がＡである櫛状（ディラックカウム：Dirac comb）のプロファイルになる。時間Ｔ、２Ｔ、３Ｔ、・・・におけるピークは、タイヤがストリップ３５の上を転がる時に生成される音である。このストリップによる音ｓ(t)は、（１４）式により表すことが出来る。
【数１４】
2006214465.tif 000016
【００７７】
ここで、Ｚは自然数を表し、ディラック関数は（１５）式により表される。
【数１５】
2006214465.tif 000017
【００７８】
図１２に示すように、経過時間ごとの音量スペクトル（ディラックカウム）をフーリエ変換した音量スペクトルＳ(f)も、同様にして、ディラックカウムを形成している。フーリエ変換した信号Ｓ(f)は、（１６）式により表すことが出来る。このように、フーリエ変換した信号Ｓ(f)は、横軸を周波数とし、縦軸を音量とする音量スペクトル、つまり周波数ごとの音量を表す音量スペクトルを表す。周波数ごとの音量スペクトルは、ピーク時の音量がＡ’である。
【数１６】
2006214465.tif 000018
【００７９】
なお、基本的な周波数ｆ0をｎ倍（ｎは自然数）した周波数ｎｆ0は、基本的な周波数ｆ0のハーモニクスを示す。
【００８０】
上述した基本的な周波数ｆ0が判明すれば、道路情報システムを検出することができる。具体的には、複数の周波数ｎｆ0において局所的なピークが現れた場合、道路情報システムを検出して、当該周波数ｎｆ0におけるＡＶＣ／ＡＮＣによる信号の除去又は軽減を行わない。
【００８１】
周波数ｎｆ0は周波数ｆ0から算出することが可能であるため、局所的なピークひいては道路情報システムの存在を判定するための局所的な閾値のみが必要となる。ここで、「局所的な閾値」とは、周波数ｎｆ0を含む一定の周波数帯における音量の閾値を示し、図１０に示したような全周波数帯に共通する閾値Ｔdとは異なるものであり、当該閾値Ｔdにより効果的である。なぜなら、センサ（１、２）により測定される音量はその周波数によって大きく異なるからである。音量の検出は、有限個の自然数ｎからなる周波数ｎｆ0において実施してもよいし、１個の自然数ｎからなる周波数ｎｆ0において実施しても構わない。即ち、ｎは複数の自然数からなることが望ましいが、１個の自然数であっても構わない。ｎの数が増加することにより、道路情報システムの検出精度が向上する。このように、信号の検出は、全周波数帯において実施する必要はなく、周波数ｎｆ0を含む一定の周波数帯（ローカルウィンドウ）で行えばよい。
【００８２】
図１３に示すように、車室内に伝達する音の測定及び比較は、局所的な周波数帯（ローカルウィンドウＷi）で行うことが出来る。周波数ｎiｆ0におけるピークの音量が周波数ｎiｆ0を含む一定の周波数帯（ローカルウィンドウＷi）における音の閾値Ｓiよりも大きいか否かを判断して、大きい場合に限り道路情報システムが存在すると判断する。ローカルウィンドウＷiは、周波数ｎiｆ0を中心としたウィンドウ長λiの周波数帯である。また、閾値Ｓiは、ローカルウィンドウＷiにおける音の最大値よりもδＳiだけ大きな値である。
【００８３】
１．ウィンドウ長λiは、総てのローカルウィンドウＷiについて同じであるか、又は中心の周波数ｎiｆ0に基づいて設定される。例えば、ウィンドウ長λiを１０Ｈｚに設定することができる。この場合、ローカルウィンドウＷiは、周波数ｎiｆ0を中心とした±５Ｈｚの領域を形成する。
【００８４】
２．閾値Ｓiは、ローカルウィンドウＷiにしたがって決定されるため、局所的な閾値Ｓiを成す。局所的な閾値Ｓiを決定する方法は以下に示すように様々なものがある。
【００８５】
２−１．局所的な閾値Ｓiとして、ローカルウィンドウＷiにおける音量スペクトルの最大値を選択することができる。この際、中心の周波数数ｎiｆ0でのピークの音量は含まれない。つまり、周波数数ｎiｆ0のピークを除いたローカルウィンドウＷiにおける音量の最大値を閾値Ｓiとする方法がある。
【００８６】
２−２．局所的な閾値Ｓiとして、ローカルウィンドウＷiにおける音量スペクトルの平均値を選択することができる。この際、中心の周波数数ｎiｆ0でのピークの音量は含まれない。つまり、周波数数ｎiｆ0のピークを除いたローカルウィンドウＷiにおける音量の平均値を閾値Ｓiとする方法がある。
【００８７】
２−３．局所的な閾値Ｓiとして、ローカルウィンドウＷiにおける音量スペクトルの最大値よりも大きな値を選択することができる。この際、中心の周波数数ｎiｆ0でのピークの音量は含まれない。つまり、図１３に示したように、周波数数ｎiｆ0のピークを除いたローカルウィンドウＷiにおける音量の最大値よりも大きな値を閾値Ｓiとする方法がある。図１３では、閾値Ｓiを（１７）式に従って設定している。ここで、δＳiは零よりも大きな値であり、σはローカルウィンドウＷiにおける音量スペクトルの値を示す。
【数１７】
2006214465.tif 000019
【００８８】
[能動信号除去の回避]
図２の信号処理部４２により実行される非相殺モジュール４１の第２の役割は、道路情報システムによって生成される音を相殺しないようにアダプティブフィルタコントローラ４ａ（アクチュエータ３）を制御することである。つまり、音量スペクトル中に道路情報システムによる音を示すピークが周波数数ｎiｆ0において検出された場合に、アダプティブフィルタコントローラ４ａがこのピークをそのまま残しつつも他の“騒音”を除去するように、信号ｅ(z)を信号ｅ’(z)へ変更してＡＶＣ／ＡＮＣコントローラ４ａへ転送する。逆に、検出部４３が音量スペクトル中に道路情報システムによる音を検出しなかった場合、マイクロフォン２から転送された信号ｅ(z)をそのままＡＶＣ／ＡＮＣコントローラ４ａへ転送する。
【００８９】
ここでは、検出部４３が音量スペクトル中に道路情報システムによる音を検出した場合の信号処理部４２の処理動作について説明する。信号処理部４２の処理動作には、フィードバックコントローラやフィードフォワードコントローラなどのコントローラ４ａの種類によって様々な処理手順が可能である。しかし、コントローラの種類によらず最も簡単な方法は、図２に示したように、測定された信号ｅ(z)を信号ｅ’(z)へ直接変更する方法である。
【００９０】
１．信号ｅ(z)からバンドパスフィルタを用いて周波数ｎiｆ0に位置するピークを除去して、これを信号ｅ’(z)とする。ピーク除去の方法は、図６を参照して説明したとおりである。アダプティブフィルタコントローラ４ａは、周波数ｎiｆ0に位置するピークを除去した信号ｅ’(z)により表される“騒音”を相殺するようにアクチュエータ３を整除するため、結果的に、アクチュエータ３の制御振動によって道路情報システムによる音は相殺することなく、車室内の乗員の耳まで伝達される。
【００９１】
２．信号ｅ’(z)への変更はフーリエ変換を用いて行われる。先ず、経過時間ごとの音量スペクトルを示す信号ｅ(z)を、周波数ごとの音量スペクトルへフーリエ変換する。そして、周波数ｎiｆ0に位置するピークを除去して、当該ピークを除いたローカルウィンドウＷiにおける音量スペクトルの平均値で置き換える。最後に、周波数ごとの音量スペクトルを、経過時間ごとの音量スペクトルへフーリエ変換の逆の変換を行い、これを信号ｅ’(z)とする。
【００９２】
[処理アルゴリズム]
次に、上述した能動信号制御装置の処理動作について、図１４乃至図１６を参照して、説明する。
【００９３】
（イ）図１４に示すように、Ｓ１段階において、信号ｅ(z)を取得する。具体的には、マイクロフォン２を用いて車室内の音を測定する。測定された音は、経過時間ごとの音量スペクトルとして非相殺モジュール４１へ転送される。
【００９４】
（ロ）Ｓ２段階において、検出部４３により道路情報システムの検出アルゴリズムを実行する。検出アルゴリズムの詳細は図１５を参照して詳細に説明する。道路情報システムが検出された場合（Ｓ３段階においてＹＥＳ）、検出部４３は検出フラグを１に設定してＳ５段階に進み、道路情報システムが検出されない場合（Ｓ３段階においてＮＯ）、検出部４３は検出フラグを０に設定してＳ４段階に進む。
【００９５】
（ハ）Ｓ４段階において、信号処理部４２のセレクタ４４は、信号ｅ(z)をそのまま信号ｅ’(z)としてアダプティブフィルタコントローラ４ａへ転送する。一方、Ｓ５段階において、信号処理部４２は、信号ｅ(z)に対して信号処理アルゴリズムを実行して信号ｅ’(z)へ変換し、これをアダプティブフィルタコントローラ４ａへ転送する。
【００９６】
（ニ）Ｓ６段階において、アダプティブロー８は（１０）式に従って信号ｅ’(z)についてのアダプティブフィルタ７のパラメータｆiを計算する。Ｓ７段階において、アダプティブフィルタ７は、外乱源からの信号ｘを取得する。
【００９７】
（ホ）Ｓ８段階において、アダプティブフィルタ７は、パラメータｆiに基づいてアクチュエータ３の動作を制御して、外乱源ｘによる振動又は音に対して制御振動を干渉させる。そして干渉後の信号ｙを計算する。
【００９８】
次に、図１５を参照して、図１４の検出アルゴリズム（Ｓ２）の詳細な手順を説明する。
【００９９】
（Ａ）先ず、Ｓ３１段階において車速度Ｖを取得する。Ｓ３２段階において、道路情報システムによる音の基本的な周波数ｆ0を（１３）式に従って計算する。
【０１００】
（Ｂ）Ｓ３３段階において、検出部４３は信号ｅ(z)の音量スペクトルを計算する。Ｓ３４段階において、検出部４３は、周波数ｎiｆ0を中心とするウィンドウ長λのローカルウィンドウ（一定の周波数帯）Ｗiにおける閾値Ｓiを計算する。
【０１０１】
（Ｃ）Ｓ３５段階において周波数ｎiｆ0におけるピークの音量が閾値Ｓiより大きいか否かを判断する。大きい場合（Ｓ３５段階においてＹＥＳ）Ｓ３６に進み、検出フラグを１に設定し、小さい場合（Ｓ３５段階においてＮＯ）Ｓ３７に進み、検出フラグを０に設定する。
【０１０２】
次に、図１６を参照して、図１４の信号処理アルゴリズム（Ｓ５）の詳細な手順を説明する。Ｓ５１段階において、信号ｅ(z)をフーリエ変換したＦＴ(e)を計算する。Ｓ５２段階において、ＦＴ(e)から周波数ｎiｆ0におけるピークを除去する。その後、Ｓ５３段階において、ＦＴ(e)を逆フーリエ変換してｅ’(z)を計算する。
【０１０３】
[実施の形態における効果]
以上説明したように、本発明の実施の形態に係わる能動振動制御装置は、車両の車体５に伝わる振動又は騒音に対して、車体５上に配置されたアクチュエータ３が生成する制御振動を重ね合わせることにより、車体５に伝わる振動又は騒音を相殺するものであって、路面１１から伝わる振動又は音によって車両の乗員に一定の情報を知らせるために路面１１上に配置された凹凸部からなる道路情報システムの存在を検出する検出部４３と、道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアクチュエータ３を制御する信号処理部４２とを備える。
【０１０４】
道路情報システムの存在を検出して当該道路情報システムによって生成される振動又は音は相殺しないようにアクチュエータ３を制御することにより、道路情報システムによる振動又は音を相殺することなく、その他の振動又は騒音を相殺することができる。よって、目障りな騒音を除去しつつ、乗員に対して十分な警告を発することができる。特に、道路情報システムの存在を運転者に明確に認識させることにより、十分な視界が確保できない夜間の走行安全性が向上し、運転者の覚醒に役立つ＜請求項１及び１５の効果＞。
【０１０５】
検出部４３は、道路情報システムによって生成される振動又は音に特有の周波数ｆ0のｎ倍（ｎは自然数）の周波数ｎｆ0における振動又は音が周波数ｎｆ0を含む一定の周波数帯における振動又は音の閾値よりも大きいか否かを判断して、大きい場合に限り道路情報システムが存在すると判断する。これにより、いわゆる検出不能問題や誤警報問題を回避することが出来る＜請求項２及び１６の効果＞。
【０１０６】
信号処理部４２は、一定の周波数帯における振動又は音のうち、道路情報システムによって生成される振動又は音を除いた部分を相殺するようにアクチュエータ３を制御する。これにより、道路情報システムによって生成される振動又は音を車室内に伝達しつつ、且つその他の騒音を軽減又は削除することができる＜請求項３及び１７の効果＞。
【０１０７】
周波数ｆ0は車両の車速Ｖを道路情報システムを構成する凸部間の距離Ｌで割算したものであり、距離Ｌは車両に搭載されたナビゲーションシステムから得られる。これにより、周波数ｆ0を記憶した記憶装置を予め車両に搭載する必要はなく、ナビゲーションシステムから得られる情報を用いて基本的な周波数ｆ0は取得することが出来る＜請求項４の効果＞。
【０１０８】
閾値Ｓiが一定の周波数帯における振動又は音の最大値である場合、検出不能問題を回避して道路情報システムの存在を確実に検出することが出来る＜請求項５の効果＞。
【０１０９】
閾値Ｓiが一定の周波数帯における振動又は音の最大値よりも大きな値である場合、誤検出問題を回避して信頼性のある検出を行うことができる＜請求項６の効果＞。
【０１１０】
上記した周波数ｆ0のｎ倍におけるｎは１個の自然数からなり、道路情報システムによる振動又は音は、制御振動を重ね合わせた後に、周波数ｎｆ0の１個の正弦波を形成する。これにより、検出アルゴリズム及び信号処理アルゴリズムが簡素化されるため、装置の処理負担が軽減され、処理速度が向上する＜請求項７の効果＞。
【０１１１】
上記した周波数ｆ0のｎ倍におけるｎは有限個の自然数からなり、道路情報システムによる振動又は音は、制御振動を重ね合わせた後に、周波数ｎｆ0のｎ個の正弦波を重ね合わせた波形を形成する。これにより、道路情報システムの検出精度が向上する＜請求項８の効果＞。
【０１１２】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は、１つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、以下のような変形例が考えられる。
【０１１３】
信号処理部４２は、検出部４３により検出された道路情報システムによる振動又は音を大きくするようにアクチュエータ３を制御しても構わない。これにより、道路情報システムの存在を乗員により確実に認識させることが出来る。＜請求項９の効果＞。
【０１１４】
信号処理部４２は、検出部４３により検出された道路情報システムによる振動又は音を制御振動により相殺する代わりに、視認可能なメッセージを乗員に対して表示しても構わない。これにより、メッセージを視認した乗員に道路情報システムの存在を認識させることが出来る＜請求項１０の効果＞。
【０１１５】
信号処理部４２は、検出部４３により検出された道路情報システムによる振動又は音を制御振動により相殺する代わりに、理解可能な音声メッセージを乗員に対して送信しても構わない。これにより、音声メッセージを聞いた乗員に道路情報システムの存在を認識させることが出来る＜請求項１１の効果＞。
【０１１６】
車体５に伝わる振動又は音を測定するセンサ１が、車体の進行方向に向かって右側及び左側に少なくとも１つづつ配置され、検出部４３は、センサ１のそれぞれ測定値に基づいて道路情報システムが右側に存在するか或いは左側に存在するかを判断するようにしても構わない。これにより、車両の進行方向に対して左右の何れの方向に道路情報システムが存在するかを検出することが出来る＜請求項１２の効果＞。
【０１１７】
更に、検出部４３が車体５の両側に道路情報システムが存在すると判断した場合、信号処理部４２は、当該道路情報システムによる振動又は音を制御振動により相殺するようにアクチュエータ３を制御しても構わない。これにより、車体５の両側に道路情報システムが存在する場合は、道路情報システムにより生成される音を軽減或いは削除することが出来る＜請求項１３の効果＞。
【０１１８】
更に、検出部４３が車体５の右側又は左側のいずれか一方に道路情報システムが存在すると判断した場合、信号処理部４２は、当該道路情報システムによる振動又は音を大きくするようにアクチュエータ３を制御しても構わない。これにより、道路情報システムの存在を乗員により確実に認識させることが出来る。＜請求項１４の効果＞。
【０１１９】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、能動振動制御装置及び能動振動制御方法において、有益な振動又は音をその他の騒音から識別し、当該有益な振動又は音を残しつつ、その他の騒音を除去する技術に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる能動振動制御装置の一例として車両に搭載されたアダプティブフィルタコントローラを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる能動振動制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】図１の能動振動制御装置が搭載される車両を示す断面図及び車両のフロアパネル部分を示す平面図である。
【図４】図３のフロアパネル上に配置されたメンバを示す平面図である。
【図５】図２の検出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】図２の信号処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】道路情報システムの定義を示すための道路を示す斜視図である。
【図８】図７の道路の一部分を拡大して道路情報システムを構成する凹凸部を示す斜視図である。
【図９】時速２０ｋｍ及び時速５０ｋｍで走行している小型車を運転する運転手の右耳の位置で聞き取れる音の音量（ＳＰＬ）を周波数ごとに記録し、計算したグラフである。
【図１０】図９の時速５０ｋｍの通常のスペクトル（実線）及びピークを備えるスペクトル（点線）に対して５９ｄＢの閾値を設定した場合のグラフである。
【図１１】道路情報システムとしてのストリップの配列を示す道路の断面図である。
【図１２】図１１に示すストリップにより発生する音の時間依存性及び周波数依存性を示すグラフである。
【図１３】局所的な周波数帯での道路情報システムの検出方法を説明するためのグラフである。
【図１４】本発明の実施の形態に係わる能動信号制御装置の処理動作全体を示すフローチャートである。
【図１５】図１４の検出アルゴリズム（Ｓ２）の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１４の信号処理アルゴリズム（Ｓ５）の詳細な手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２２】
１…加速度センサ
２…マイクロフォン
３…アクチュエータ
４ａ…アダプティブフィルタコントローラ
５…車体
６…フロアパネル
７…アダプティブフィルタ
８…アダプティブロー
９…システム
１０ａ、１０ｂ…タイヤ
１１…路面
１５…キャビンフロア
１６…タンクパネル
１７…スペアタイヤパネル
１８ａ〜１８ｄ…縦メンバ
１９ａ〜１９ｄ…横メンバ
３１ａ、３１ｂ…バンド
３２ａ、３２ｂ…車道仕切線
３３…中央線
３４…車道
３５ａ〜３５ｄ…ストリップ
３６…車線
４１…非相殺モジュール
４２…信号処理部
４３…検出部
４４…セレクタ
Ｓi…閾値
Ｔd…閾値
Ｖ…車速度
Ｗi…ローカルウィンドウ
Ｘ…外乱源
【図１】
2006214465.tif 000020
【図２】
2006214465.tif 000021
【図３】
2006214465.tif 000022
【図４】
2006214465.tif 000023
【図５】
2006214465.tif 000024
【図６】
2006214465.tif 000025
【図７】
2006214465.tif 000026
【図８】
2006214465.tif 000027
【図９】
2006214465.tif 000028
【図１０】
2006214465.tif 000029
【図１１】
2006214465.tif 000030
【図１２】
2006214465.tif 000031
【図１３】
2006214465.tif 000032
【図１４】
2006214465.tif 000033
【図１５】
2006214465.tif 000034
【図１６】
2006214465.tif 000035