(57)【要約】  移動体の室内に漏れ込む雑音に対してその逆位相の音を室内に音響出力させることにより雑音をキャンセルするにあたり、検出した移動体外部の音が所定の特定音である場合には、自動的に雑音キャンセル動作のキャンセル量を低減する。
2011030422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の室内の雑音を低減させる雑音低減装置であって、
前記雑音の主成分の逆位相の音を前記移動体の室内に音響出力することにより当該雑音をキャンセルする雑音キャンセル部と、
前記移動体の外で所定の特定音が発せられたか否かを判断する特定音判断部と、
前記特定音判断部において前記特定音が発せられたと判断された場合に前記雑音キャンセル部の雑音キャンセル量を低下させる制御部と、を有することを特徴とする雑音低減装置。
【請求項２】
前記特定音判断部は、前記移動体上において当該移動体の外部の音を検出する外部マイクを含み、
前記制御部は、前記外部マイクによって検出された音のレベルに追従させて、前記雑音キャンセル部での雑音キャンセル量を制御することを特徴とする請求項１記載の雑音低減装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記外部マイクによって検出された音のレベルが小なるほど、前記雑音キャンセル量を小さくすることを特徴とする請求項２記載の雑音低減装置。
【請求項４】
前記特定音判断部は、前記特定音の周波数スペクトルを表す特定音周波数データが記憶されているメモリと、
前記移動体の外部の音を検出して移動体外音信号を得る外部マイクと、
前記移動体外音信号における周波数スペクトルと前記メモリに記憶されている前記特定音周波数データによって表される周波数スペクトルとの類似度が所定値よりも大なる場合に前記特定音が発せられたと判断する判断部と、を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の雑音低減装置。
【請求項５】
前記特定音判断部は、無線送信された、前記特定音の発生元の位置を示す位置情報を受信する手段を更に備え、
前記位置情報によって示される前記特定音の発生元の位置と、前記移動体の現在位置との距離が所定距離よりも小なる場合にも前記特定音が発せられたと判断することを特徴とする請求項４記載の雑音低減装置。
【請求項６】
前記外部マイクは、前記移動体の動力源から所定距離以上離間した位置に設置されていることを特徴とする請求項２又は４記載の雑音低減装置。
【請求項７】
前記雑音キャンセル部は、前記移動体の室内の音を検出して移動体内音信号を得る室内マイクと、前記移動体内音信号中から前記雑音の周波数帯域の信号成分を抽出しこれを雑音信号として得る雑音成分抽出部と、前記雑音信号の極性を反転させた信号を増幅したものを逆位相雑音信号として得る可変利得アンプと、前記逆位相雑音信号に基づく音を音響出力するスピーカと、を備え、
前記制御部は、前記特定音が発せられたと判断された場合には前記可変利得アンプの増幅利得を低下させることを特徴とする請求項１、２、４及び５のいずれか１に記載の雑音低減装置。
【請求項８】
前記特定音は、緊急車両のサイレン音、又は電車の踏切音であることを特徴とする請求項１、２、４及び５のいずれか１に記載の雑音低減装置。
【請求項９】
放送波の受信又は記録媒体から記録情報の再生を行うことによりオーディオ信号を得るオーディオ装置を含み、
前記雑音キャンセル部は、前記雑音の逆位相の音を前記オーディオ信号に基づく音に重畳させて音響出力することを特徴とする請求項１、２、４、５、７及び８のいずれか１に記載の雑音低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は雑音低減装置に関し、特に車両等の移動体の外部からその室内に漏れ込む雑音を低減させる雑音低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、雑音低減装置として、雑音をマイクロフォンで集音（検出）し、この雑音主成分の逆位相の音をスピーカで音響出力することにより、雑音とその逆位相音とを相殺（以下、雑音キャンセルと称する）させて、雑音の低減を図るようにした装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
そして、このような雑音低減装置を車両に搭載すれば、車両の外部から室内に漏れ込む各種の耳障りな雑音を排除した良好な車内環境が得られるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、運転者は、警報音などの車両の外部音（特定音）を指標として運転動作を決定する場合がある。したがって、このような特定音が存在する状況下で上述したような雑音キャンセルが行われると、当該特定音自体も聞きづらくなってしまう。本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、運転の指標として必要となる特定音を良好に聞き取ることが可能な雑音低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による雑音低減装置は、移動体の室内の雑音を低減させる雑音低減装置であって、前記雑音主成分の逆位相の音を前記移動体の室内に音響出力することにより当該雑音をキャンセルする雑音キャンセル部と、前記移動体の外で所定の特定音が発せられたか否かを判断する特定音判断部と、前記特定音判断部において前記特定音が発せられたと判断された場合に前記雑音キャンセル部の雑音キャンセル量を低下させる制御部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による雑音低減装置を移動体としての車両に搭載した際の形態の一例を示す図である。
【図２】室内マイク３Ａ、３Ｂの設置位置の一例を示す図である。
【図３】スピーカ７Ａ、７Ｂの設置位置の他の一例を示す図であ
【図４】雑音キャンセル制御部４の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図５】ＥＰＲＯＭ２５のメモリマップの一例を示す図である。
【図６】雑音キャンセル制御フローを表す図である。
【図７】救急車のサイレン音の周波数−レベル特性の一例を表す図である。
【図８】ロードノイズ取得制御フローの一例を示す図である。
【図９】実施例２の雑音キャンセル制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例３の雑音キャンセル制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による雑音低減装置においては、移動体の室内に漏れ込む雑音に対してその逆位相の音を室内に音響出力させることにより雑音をキャンセルするにあたり、検出した移動体外部の音が所定の特定音である場合には、特定音を検出している期間に亘り自動的に雑音キャンセル動作を無効化又はキャンセル量を低減するようにしている。これにより、走行中に、緊急車両のサイレン音或いは電車踏切音等のような、安全な運転に必要とされる特定音が発せられた場合にも、運転者は、かかる特定音を良好に聞き取ることが可能となる。
【０００９】
以下に、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する図において、実質的に同一又は等価な構成要素あるいは部分には同一の参照符を付している。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明による雑音低減装置１０を移動体としての車両ＶＨに搭載した際の形態の一例を示す図である。【００１１】
図１において、車両ＶＨの運転席１に装着されているヘッドレスト２には、車両の室内（以下、単に車両内又は車内と称する）の音を集音（検出）するための室内マイク３Ａ及び３Ｂが設置されている。例えば、図２に示すように、室内マイク３Ａ及び３Ｂの各々はヘッドレスト２の左右のサイドにそれぞれ設置されている。室内マイク３Ａ及び３Ｂは、それぞれの設置位置で車内の音を検出して得られた信号を車内音信号ＡＸ１及びＡＸ２として雑音キャンセル制御部４に供給する。すなわち、室内マイク３Ａは、運転席１に着座している運転者の左耳の近傍位置で検出して得られた車内音信号（又は車内音検出信号）ＡＸ１を雑音キャンセル制御部４に供給し、室内マイク３Ｂは、運転者の右耳の近傍位置で検出して得られた車内音信号ＡＸ２を雑音キャンセル制御部４に供給する。【００１２】
車両の後部には、車外の音を集音（検出）するための外部マイク５が設置されている。外部マイク５は、車両の動力源としてのエンジンの音及びその振動を極力拾わないように、図１に示すように、エンジンから所定距離以上離間した位置に設置される。外部マイク５は、車外の音を検出して得られた信号を車外音信号（又は車外音検出信号）ＡＺとして雑音キャンセル制御部４に供給する。【００１３】
ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）推進協議会や、特定非営利活動法人ＩＴＳ Japan等で提唱されているように、アンテナ６は、他の車両又は道路情報サービスセンタ（図示せず）から無線送信されてきた道路情報を受信して得られた道路情報受信信号Ｒを雑音キャンセル制御部４に供給する。【００１４】
スピーカ７Ａ及び７Ｂは、運転席１に着座している運転者からみて、車両のダッシュボード下の左サイドパネル及び右サイドパネル（図示せぬ）にそれぞれ埋め込んで設置されている。スピーカ７Ａ及び７Ｂは、雑音キャンセル制御部４から供給された逆位相車内雑音信号Ｇ１及びＧ２に応じた音響出力をそれぞれ車両内に向けて行う。尚、スピーカ７Ａ及び７Ｂを、図３に示すように、室内マイク３Ａ及び３Ｂと共にヘッドレスト２の左右のサイドに設置するようにしても良い。【００１５】
図４は、雑音低減装置１０の雑音キャンセル制御部４の内部構成の一例を示す図である。雑音キャンセル制御部４は、上記道路情報受信信号Ｒ、車外音信号ＡＺ、車内音信号ＡＸ１及びＡＸ２に基づいて、上記逆位相車内音信号Ｇ１及びＧ２をそれぞれ生成し、スピーカ７Ａ及び７Ｂに供給する。【００１６】
図４において、イコライザ（ＥＱ）１１は、室内マイク３Ａから供給された車内音信号ＡＸ１中から、ロードノイズ、風切り音、エンジン音等の耳障りな雑音の周波数帯域の信号を抽出し、これを車内雑音信号ＡＱ１として可変利得反転アンプ１２に供給する。可変利得反転アンプ１２は、車内雑音信号ＡＱ１の極性を反転させ、これを利得指定信号ＶＧで指定される利得で増幅したものを逆位相車内雑音信号ＡＲ１として出力アンプ１３に供給する。出力アンプ１３は、逆位相車内雑音信号ＡＲ１を、スピーカを駆動し得る逆位相車内雑音信号Ｇ１に増幅してスピーカ７Ａに供給する。【００１７】
イコライザ１４は、室内マイク３Ｂから供給された車内音信号ＡＸ２中から、ロードノイズ、風切り音、エンジン音等の耳障りな雑音の周波数帯域の信号を抽出し、これを車内雑音信号ＡＱ２として可変利得反転アンプ１５に供給する。可変利得反転アンプ１５は、車内雑音信号ＡＱ２の極性を反転させ、これを利得指定信号ＶＧで指定される利得で増幅したものを逆位相車内雑音信号ＡＲ２として出力アンプ１６に供給する。出力アンプ１６は、逆位相車内雑音信号ＡＲ２を、スピーカを駆動し得る逆位相車内雑音信号Ｇ２に増幅してスピーカ７Ｂに供給する。【００１８】
道路情報復調部２１は、アンテナ６を介して受信した道路情報受信信号Ｒ中から、道路情報を示す道路情報データを復調し、これを道路情報データＬＤとしてコントローラ２０に供給する。【００１９】
Ａ／Ｄ変換器２２は、外部マイク５から供給された車外音信号ＡＺをディジタル信号に変換し、得られたディジタル車外音信号ＡＤＺを周波数分析部２３及びコントローラ２０に供給する。周波数分析部２３は、車外音信号ＡＤＺに対して、所定の測定期間毎に高速フーリエ変換処理を施すことにより、周波数毎にそのパワーレベルを表す周波数スペクトルデータとしての車外音周波数データＦＤを生成する。周波数分析部２３は、所定測定期間毎に得られた車外音周波数データＦＤをメモリ２４に供給する。メモリ２４は、所定測定期間毎に生成された車外音周波数データＦＤを順次取り込んで記憶しつつ、かかる車外音周波数データＦＤを取り込んだ順に読み出してコントローラ２０に供給する。【００２０】
カーナビゲーション装置８は、先ず、ＧＰＳ（Global Positioning System)を利用することにより車両ＶＨの現在位置を検出し、この現在位置に基づいて現在走行中の道路を特定する。そして、その道路の名称、種別（高速道路、一般道路、林道等）、この道路上での現時点での走行区間、及び車両ＶＨの現在位置等を夫々表す自車位置情報ＣＰをコントローラ２０に供給する。【００２１】
ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）２５には、緊急車両のサイレン、電車の踏切音等のような運転の指標として必要となる各種の特定音毎に、その特定音の周波数スペクトルを表す特定音周波数データＦが記憶されている。ＥＰＲＯＭ２５は、例えば図５に示すように、メーカ側が用意した各種の特定音毎にその特定音周波数データが予め記憶されているメーカ設定領域と、ユーザの指示に応じて作成（後述する）された特定音毎の特定音周波数データが記憶されるユーザ設定領域とを備える。ＥＰＲＯＭ２５のメーカ設定領域には、特定音として、例えば図５に示す如きパトロールカーのサイレン音、消防車のサイレン音、救急車のサイレン音、及び電車の踏切音にそれぞれ対応した特定音周波数データＦ１〜Ｆ４が予め記憶されている。尚、特定音周波数データＦ１〜Ｆ４は、メーカ側において、上記の如き各サイレン音及び踏切音の各々に対し、上記した周波数分析部２３と同様な高速フーリエ変換処理を施すことにより得られたものであり、製品出荷前までにＥＰＲＯＭ２５に書き込まれる。【００２２】
操作部２６は、ユーザからの各種操作を受け付け、その操作によって指示された動作を示す操作信号をコントローラ２０に供給する。例えば、操作部２６は、ユーザによる雑音キャンセル動作の開始指令操作、停止指令操作、或いはロードノイズ取得動作の開始指令、停止指令操作を受け付け、その指示内容を表す操作信号をコントローラ２０に供給する。表示部２７は、コントローラ２０から供給された画像信号によって表される画像を表示する。【００２３】
すなわち、室内マイク３Ａ，３Ｂ、イコライザ（ＥＱ）１１，１４及び可変利得反転アンプ１２，１５が雑音キャンセル部を構成する。また、外部マイク５、周波数分析部２３、メモリ２４、ＥＰＲＯＭ２５及びコントローラ２０が特定音判断部を構成し、コントローラ２０が雑音キャンセルの制御部として動作する。【００２４】
次に、コントローラ２０が行う雑音キャンセルの制御動作についてフローチャートを参照して説明する。コントローラ２０は、例えば図６に示す雑音キャンセル制御ルーチンを実行する。【００２５】
図６において、先ず、コントローラ２０は、ＥＰＲＯＭ２５に記憶されている全ての特定音周波数データＦ１，Ｆ２，・・・，Ｆｎ（Ｆｊ：ｊ＝１〜ｎ）を取り込む（ステップＳ０）。次に、コントローラ２０は、車両内に漏れ込んでくるロードノイズ、風切り音、エンジン音等の耳障りな雑音を除去させるべく、利得Ｋ１を示す利得指定信号ＶＧを可変利得反転アンプ１２及び１５にそれぞれ供給する（ステップＳ１）。【００２６】
ステップＳ１の実行により、可変利得反転アンプ１２、１５は、車両内において検出された車内雑音信号（ＡＱ１、ＡＱ２）の位相を反転させ、これを上記利得Ｋ１で増幅した逆位相車内雑音信号（ＡＲ１、ＡＲ２）を、出力アンプ（１３、１６）を介してスピーカ（７Ａ、７Ｂ）に送出する。これにより、車内に漏れ込む雑音とは逆位相の音（逆位相雑音と称する）がスピーカ（７Ａ、７Ｂ）から音響出力される（雑音キャンセル有効化）。すると、車両内では、この雑音と逆位相雑音とが互いに相殺され、その結果、運転者の聴覚で感じられる雑音がキャンセルされることになる。【００２７】
次に、コントローラ２０は、メモリ２４から読み出された車外音周波数データＦＤを取り込む（ステップＳ２）。次に、コントローラ２０は、車外音周波数データＦＤと、既に取り込んでいる特定音周波数データＦ１〜Ｆｎの各々との類似度を求め、対応する類似度ＮＥ１，ＮＥ２，・・・，ＮＥｎ（ＮＥｊ：ｊ＝１〜ｎ）を生成する（ステップＳ３）。【００２８】
なお、類似度ＮＥｊ（ｊ＝１〜ｎ）は、一般的な種々の方法により求めることができる。例えば、当該特定音の周波数範囲（類似区間）における周波数成分毎の強度比較（マッチング）を行う、あるいは、相互相関係数を算出すること等を含む種々の統計的方法によって求めることができる。つまり、特定音周波数データＦ及び車外音周波数データＦＤは、前述したように、その音に対応した音声信号に対してフーリエ変換処理を施して得られたものである。この際、フーリエ変換は、入力信号を各種サイン・コサイン波の重ね合わせで表したものであり、全周波数帯域を複数の帯域（分割帯域）に分割し、各分割帯域毎にその周波数センターのバンドパスフィルターでレベルを検出することにより、各分割帯域毎のレベルを測定するものである。具体的には±25Hzの帯域のバンドパスフィルターを用いた場合、その分割帯域の中心である50Hz、100Hz、150Hz・・・の各々に対して、幅50Hzの間にどの程度のレベルの音があるかを測定する。【００２９】
図７は、救急車のサイレン音の周波数−レベル特性の一例を表す図である。【００３０】
図７に示すように、救急車のサイレン音の場合、そのレベルが最大となる周波数ｆ０は５００Ｈｚである。よって、Ａ／Ｄ変換器２２では、最低限その２倍の周波数１ＫＨz  通常は４倍の周波数でサンプリングを行う必要がある。実際には広い周波数帯域の信号を検出するので、４８ＫＨｚや９６ＫＨｚでサンプリングを行う。ここで、コントローラ２０は、周波数分析部２３によってフーリエ変換処理を施して得られた車外音周波数データＦＤに対して、そのレベルが最大となる周波数ｆ０及びこの周波数ｆ０でのレベルを検出する。更に、コントローラ２０は、その高調波の動きを検出する。例えば、コントローラ２０は、図７において、そのレベルが最大となる周波数ｆ０（５００Ｈｚ）の２倍の高調波である周波数ｆ１及びその周波数ｆ１でのレベルを検出する。そして、コントローラ２０は、その検出結果を、予めＥＰＲＯＭ２５に記憶されているデータと照合して各特定音との類似度を求めることにより、緊急自動車のサイレン音であるか否かの判定が可能となる。尚、上述した周波数ｆ０でのレベルと、その第２高調波である周波数ｆ１でのレベルとのレベル差が所定レベル以上ある場合に、緊急自動車のサイレン音であると判断するようにしても良い。更に、この周波数ｆ０が時間的にたとえば、４５０→５００→５００Ｈｚと推移した場合には救急車が近づき、引き続き遠ざかっていると判断することが可能となる。【００３１】
次に、コントローラ２０は、類似度ＮＥ１〜ＮＥｎの内で、所定の閾値ＴＨよりも大なる類似度が存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。すなわち、ステップＳ４において、外部マイクで検出された車両外部の音が、ＥＰＲＯＭ２５に記憶されている特定音周波数データＦ１〜Ｆｎにて表される各種特定音（例えば図５に示す如き緊急車両のサイレン音、電車の踏切音等）の内の１つに該当するか否かを判定するのである。ステップＳ４にて、所定の閾値ＴＨよりも大なる類似度ＮＥが存在しないと判定された場合、つまり車両外部の音が図５に示す如き各種特定音のいずれにも該当しないと判定された場合、かつ道路特定サービスが利用可能な場合、コントローラ２０は、道路情報データＬＤ中から、走行中の緊急車両の現在位置を示す緊急車両位置情報（走行中の道路名を示す情報を含む）を抽出する（ステップＳ５）。次に、コントローラ２０は、車両に搭載されているカーナビゲーション装置８から供給された自車位置情報ＣＰ、及び上記緊急車両位置情報に基づき、自車両の走行中道路と同一道路上において、自車両との間隔が所定距離よりも近い位置にまで接近している緊急車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。かかるステップＳ６において、自車両に接近している緊急車両が存在しないと判定された場合、コントローラ２０は、上記ステップＳ１の実行に戻って前述した如き動作を繰り返し実行する。すなわち、外部マイクで検出した外部音が緊急車両のサイレン音及び電車の踏切音等の特定音に該当しないと判定（ステップＳ４）された場合、或いは受信した道路情報データに基づき自車両に接近する緊急車両が存在しないと判定（ステップＳ６）された場合には、雑音キャンセル動作を継続して有効にするのである。【００３２】
一方、ステップＳ４において、所定の閾値ＴＨよりも大なる類似度ＮＥが存在すると判定された場合、つまり外部マイクで検出した外部音が緊急車両のサイレン音又は電車の踏切音等の特定音であると判定された場合、又はステップＳ６において自車両に接近する緊急車両が存在すると判定された場合には、以下のステップＳ７を実行する。すなわち、ステップＳ４において、車両外部で運転の指標となる特定音が発せられたと判断された場合には、コントローラ２０は、上記利得Ｋ１よりも小なる利得Ｋ２を示す利得指定信号ＶＧを可変利得反転アンプ１２及び１５に供給する（ステップＳ７）。【００３３】
ステップＳ７の実行により、可変利得反転アンプ１２、１５は、上記利得Ｋ１よりも小なる増幅率を示す利得Ｋ２で、それぞれ車内雑音信号ＡＱ１、ＡＱ２の位相反転信号を増幅する。これにより、車内に漏れ込む雑音のレベルに対して、スピーカ７Ａ、７Ｂから音響出力される逆位相雑音のレベルが低くなるので、その分だけ、雑音に対するキャンセル量が低下する。尚、ステップＳ７では、利得Ｋ２として利得「０」（ゼロ）を示す利得指定信号ＶＧを可変利得反転アンプ１２及び１５に供給するようにしても良い。要するに、検出した車外音が、運転の指標として必要とされる各種特定音（図５）の内のいずれか１つに該当すると判定された場合、あるいは、ＩＴＳが提唱する車車間通信機能により、他の車両から取得した緊急車両情報によって緊急車両の接近を検出した場合には、雑音キャンセル動作を強制的に無効化させることにより、運転者に対して特定音を聞き取り易くさせるのである。【００３４】
ステップＳ７の実行後、コントローラ２０は、緊急車両（又は電車の踏切）の接近を告知する画像を表示させるべき画像信号を表示部２７に供給する（ステップＳ８）。ステップＳ８の実行により、表示部２７は、緊急車両又は電車の踏切の接近を告知する文字画像、或いは、緊急車両又は踏切の動画像を表示する。尚、コントローラ２０は、上記ステップＳ４にて外部音が電車の踏切音であると判定された場合には、このステップＳ８において、自車両の進行方向上で最初に通過することになる踏切が遮断中であることを示す踏切遮断情報をカーナビゲーション装置８に供給するようにしても良い。この際、カーナビゲーション装置８は、現在表示中の地図上において、自車両の進行方向上で最初に通過することになる踏切のマークを、遮断中であることを示すマーク（例えば点滅表示）に変更する。更に、この間、カーナビゲーション装置８は、踏切音を音響出力するようにしても良い。【００３５】
かかるステップＳ８の実行後、コントローラ２０は、雑音キャンセル制御を停止させるべき停止指令操作がユーザによって為されたか否かの判定を行う（ステップＳ９）。ステップＳ９において停止操作が為されていないと判定された場合、コントローラ２０は、上記ステップＳ２の実行に戻って前述した動作を繰り返し実行する。一方、停止操作が為されたと判定された場合、コントローラ２０は、図６に示す如き雑音キャンセル制御ルーチンを抜ける。これにより、雑音キャンセル動作が終了する。【００３６】
以上説明したように、図１に示す雑音低減装置１０は、車両内に漏れ込む雑音に対してその主成分の逆位相の音を車両内に音響出力させることにより雑音をキャンセルするにあたり、検出した車両外部の音が所定の特定音である場合、或いは特定音を発する緊急車両の接近を検出した場合には、その検出期間に亘り自動的に雑音キャンセル動作を無効化するようにしている。これにより、車両走行中に、緊急車両のサイレン音或いは電車踏切音等の運転の指標として必要とされる特定音が発せられた場合にも、運転者は、かかる特定音を良好に聞き取ることが可能となる。また、上記した構成及び動作によれば、雑音低減装置１０とは別系統のオーディオ装置、例えばカーオーディオ装置によって音楽、ラジオ音声等を聞いている場合であっても、当該オーディオ装置の音量を下げることなく、運転者は特定音を良好に聞き取ることが可能となる。【００３７】
尚、図４に示す雑音キャンセル制御部４では、可変利得反転アンプ１２、１５の利得を、利得Ｋ１（雑音キャンセル有効）と利得Ｋ２（雑音キャンセル無効）の２段階で切り替えているが、車両内で認識される特定音の大きさに追従させてその利得の値を変更することにより、雑音キャンセル量を調整するようにしても良い。つまり、コントローラ２０は、外部マイクで検出した車外信号ＡＤＺ中から緊急車両のサイレン音を抽出し、その音の大きさを検出する。そして、コントローラ２０は、この緊急車両サイレン音が小なるほど、小なる利得を指定する利得指定信号ＶＧを可変利得反転アンプ１２及び１５に供給することにより雑音キャンセル量を低減させる制御を、図６に示すステップＳ７に代えて実行する。かかる制御によれば、車内で認識される緊急車両サイレン音が小さくなるほど、雑音キャンセル量も低下するので、運転者が緊急車両のサイレン音を聞き取ることができる程度に、常時、雑音キャンセル動作を有効化しておくことが可能となる。【００３８】
また、図４に示す雑音キャンセル制御部４では、検出した外部音が上記の如き特定音であるか否かを判断する為に、特定音の周波数分析データをＥＰＲＯＭ２５に記憶しておくようにしているが、特定音の波形データをＥＰＲＯＭ２５に記憶しておくようにしても良い。かかる構成を採用した場合には、検出した外部音の波形と、ＥＰＲＯＭ２５に記憶されている特定音の波形との類似度を求めることにより、検出した外部音が特定音であるか否かを判断するのである。【００３９】
ここで、特定音としての緊急車両サイレン音又は電車の踏切音は、例えば各国毎に異なるが、図４に示す雑音キャンセル制御部４では、この特定音を記憶する記憶媒体としてＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な記録媒体を採用している。よって、各国毎にその国独自の特定音を書き込んでおけば、各国に対応した製品を提供することが可能となる。また、特定音を記憶する記憶媒体としてＥＰＲＯＭを採用することにより、新たに加わった緊急車両のサイレン音にも対応することが可能となる。【００４０】
また、上記した実施例では、予めＥＰＲＯＭ２５に記憶していた周波数成分の分布と、マイクで入力された音の周波数成分分布とのマッチングを判定するようにしているが、車の場合、走行中のロードノイズ等が影響して、特にサイレン音が遠い場合などにＳＮ比が低下する場合がある。このような場合には、各車種毎にその車両を走行させた際の各速度毎のロードノイズの周波数成分を予めＥＰＲＯＭ２５に記憶しておき、車両走行中において、現在の走行速度に対応したロードノイズの周波数成分を読み出し、実際に検出した音からこのロードノイズの周波数成分分布を減算することで、ＳＮ比の低下を抑制させることが出来る。【００４１】
また、ＥＰＲＯＭ２５に記憶されていない音で、かつ過大な音量の場合、想定していない事故などが周辺で起こった可能性があるので、その際、ノイズキャンセル効果を落とすことが効果的である。【００４２】
また、上記実施例では、各特定音に対応した特定音周波数データＦを予めＥＰＲＯＭ２５に記憶しておくようにしているが、車両走行中に外部で発せられた特定音を集音し、この特定音に対応した特定音周波数データＦを雑音キャンセル制御部４にて生成してＥＰＲＯＭ２５に記憶するようにしても良い。この際、走行中のロードノイズを測定すると共に、この走行中の道路の種別（例えば、高速道路、一般道路、林道等）を示す情報を、測定したロードノイズと対応づけしたロードノイズ測定情報をＥＰＲＯＭ２５に記憶しておくようにしても良い。【００４３】
図８は、上記した如く実際の車両走行中に外部で発せられた特定音を集音し、この集音した特定音に対応した特定音周波数データＦを生成すると共に、現走行中の道路で測定されたロードノイズを示すロードノイズ測定情報を生成して、両者をＥＰＲＯＭ３５に記憶させる為のロードノイズ取得制御フローの一例を示す図である。【００４４】
先ず、コントローラ２０は、ナビゲーション装置８から供給された自車位置情報ＣＰを取り込み、これを内蔵メモリ（図示せぬ）に記憶すると共に、かかる自車位置情報ＣＰにて示される車両ＨＶの現在走行中の道路を表す走行道路情報ＲＲ１を内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２１）。次に、コントローラ２０は、現時点において外部マイク５で集音して得られた車外信号ＡＤＺに対して、周波数分析部２３がフーリエ変換処理を施して得た車外音周波数データＦＤを取り込み、これを上記自車位置情報ＣＰと対応付けして内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２２）。次に、コントローラ２０は、車外音周波数データＦＤに基づき車外のロードノイズパターンを検出し、これをロードノイズパターンＡＰ１として内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２３）。次に、コントローラ２０は、自車位置情報ＣＰに基づき上記ステップＳ２３の実行時点から車両ＨＶが所定距離だけ移動したか否かの判定を、所定距離だけ移動したと判定されるまで繰り返し実行する（ステップＳ２４）。次に、コントローラ２０は、車外音周波数データＦＤに基づき車外音の周期パターンを検出し、これをロードノイズパターンＡＰ２として内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２５）。次に、コントローラ２０は、このロードノイズパターンＡＰ２が、上記ロードノイズパターンＡＰ１と同一であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、ロードノイズパターンＡＰ１及びＡＰ２が互いに同一であると判定された場合、コントローラ２０は、ナビゲーション装置８から供給された自車位置情報ＣＰにて示される車両ＨＶの現在走行中の道路を表す走行道路情報ＲＲ２を内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２７）。次に、コントローラ２０は、走行道路情報ＲＲ２が上記走行道路情報ＲＲ１と同一であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８において、走行道路情報ＲＲ１及びＲＲ２が互いに同一であると判定された場合、コントローラ２０は、上記自車位置情報ＣＰにて示される道路の名称及び現時点での走行区間を表す情報と対応づけして、ロードノイズパターンＡＰ１（又はＡＰ２）をＥＰＲＯＭ２５に記憶する（ステップＳ２９）。すなわち、上記ステップＳ２３〜Ｓ２９の実行により、車両ＨＶが単一の道路上において所定距離移動している間に、ロードノイズパターンが一定の状態を維持した場合に限り、このロードノイズパターンと、走行中の道路及びその走行区間を表す情報とを対応づけして、ＥＰＲＯＭ２５に記憶するのである。上記ステップＳ２９の実行後、又は上記ステップＳ２６においてロードノイズパターンＡＰ１及びＡＰ２が互いに異なると判定された場合、或いは上記ステップＳ２８において走行道路情報ＲＲ１及びＲＲ２が互いに異なると判定された場合、コントローラ２０は、操作部２６からロードノイズ取得制御の停止指令操作を表す操作信号が供給されたか否かの判定を行う（ステップＳ３０）。ステップＳ３０において、ロードノイズ取得制御の停止指令操作を表す操作信号が供給されていないと判定された場合、コントローラ２０は、上記ステップＳ２１の実行に戻り、前述した如き動作を繰り返し実行する。一方、ステップＳ３０において、ロードノイズ取得制御の停止指令操作を表す操作信号が供給されたと判定された場合、コントローラ２０は、無効ロードノイズパターン削除ルーチンの実行（ステップＳ３１）に移る。すなわち、無効ロードノイズパターン削除ルーチンにおいて、コントローラ２０は、現時点までにＥＰＲＯＭ２５に記憶されているロードノイズパターン各々の内で、その出現頻度が所定頻度（例えば、月に一度）以下のもの、或いは出現頻度に対する上位からの順位が所定順位（例えば第２０位）よりも低いものを消去する。そして、かかるステップＳ３１による無効ロードノイズパターン削除ルーチンの実行後、コントローラ２０は、図８に示す如きロードノイズ取得制御ルーチンを抜ける。これにより、ロードノイズ取得動作が終了する。【００４５】
以上、説明したように、緊急車両の接近による警告音等の特定音を検出した場合、自動的に雑音キャンセル動作を無効化し、あるいは当該特定音を聞き取ることができる程度に雑音キャンセル量を低減させる調整を行うので、運転者はかかる特定音を良好に聞き取ることが可能となる。また、雑音低減装置１０とは別のオーディオ装置、例えばカーオーディオ装置によって再生中の音楽、ラジオ音声等の音量を下げることなく、運転者は上記特定音を聞き取ることが可能となる。すなわち、当該オーディオ装置の音量を気にすることなく、その出力音声を聴きながら、緊急車両の接近等を認識することができる。【００４６】
なお、上記した実施例１の雑音キャンセル制御部４（図４）においては、車両内に逆位相雑音を音響出力するスピーカ７Ａ、７Ｂを、カーオーディオ装置による再生音を音響出力するスピーカとは別に設けるようにしている。しかしながら、上記雑音低減装置１０とは別系統のカーオーディオ装置のスピーカを利用して、上記した逆位相雑音を再生音に重畳し、音響出力させるように構成してもよい。
【実施例２】
【００４７】
本実施例２においては、カーオーディオ装置のスピーカを利用して、上記した逆位相雑音を再生音に重畳し、音響出力させる場合において、さらに精度良く雑音キャンセルを行うことができる構成について説明する。【００４８】
図９は、実施例２における雑音キャンセル制御部４の構成を示すブロック図である。図９に示すように、雑音キャンセル制御部４には、室内マイク３Ａ、３Ｂ、外部マイク５、及びアンテナ６に加え、車両に搭載されているカーオーディオ装置９が接続されている。カーオーディオ装置９は、ＣＤ（compact disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、半導体メモリ、磁気ディスク等に記録されている楽曲又は会話音声を表すオーディオ信号を再生、或いは、放送波（ラジオ、テレビジョン）中の楽曲又は会話音声などを表すオーディオ信号を復調する。カーオーディオ装置９は、このように再生又は復調されたオーディオ信号の内の例えば右チャンネルに対応したものをオーディオ信号ＡＵＤ１、左チャンネルに対応したものをオーディオ信号ＡＵＤ２として、それぞれ雑音キャンセル制御部４に供給する。尚、カーオーディオ装置９は、図９に示すように、右チャンネルに対応したオーディオ信号を増幅するためのアンプ８１Ａ、アンプ８１Ａで増幅されたオーディオ信号を音響出力するスピーカ８２Ａ、左チャンネルに対応したオーディオ信号を増幅するためのアンプ８１Ｂ、アンプ８１Ｂで増幅されたオーディオ信号を音響出力するスピーカ８２Ｂを備えている。【００４９】
ここで、図９に示される雑音キャンセル制御部４において、道路情報復調部２１、Ａ／Ｄ変換器２２、周波数分析部２３、メモリ２４、ＥＰＲＯＭ２５、操作部２６、表示部２７及びコントローラ２０は、図４にて同一符号が付されたモジュールと同一動作をなす。よって、これらモジュールについての動作説明は省略する。【００５０】
図９において、イコライザ４１は、室内マイク３Ａから供給された車内音信号ＡＸ１中から、ロードノイズ、風切り音、エンジン音等の耳障りな雑音の周波数帯域の信号を抽出し、これを車内雑音信号ＣＮ１としてアンプ４２に供給する。アンプ４２は、かかる車内雑音信号ＣＮ１を増幅して得られた車内雑音信号ＣＮＱ１を加算器４３に供給する。【００５１】
フィルタ４４は、カーオーディオ装置９から供給されたオーディオ信号ＡＵＤ１に対して、所定の第１伝達特性に基づくフィルタリング処理を施して得られた信号を第１漏込オーディオ信号Ｍ１１として加算器４５に供給する。この際、上記第１伝達特性とは、スピーカ８２Ａから音響出力された音が室内マイク３Ａに入り込むまでの伝送路を想定した際におけるこの伝送路の伝達特性である。すなわち、フィルタ４４は、カーオーディオ装置９によって再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ１に基づき、スピーカ８２Ａから音響出力される音が室内マイク３Ａに入り込むことによって、上記車内雑音信号ＣＮＱ１中に漏れ込むオーディオ信号成分（Ｍ１１）を求めるのである。【００５２】
フィルタ４６は、カーオーディオ装置９から供給されたオーディオ信号ＡＵＤ２に対して、所定の第２伝達特性に基づくフィルタリング処理を施して得られた信号を第２漏込オーディオ信号Ｍ１２として加算器４５に供給する。この際、上記第２伝達特性とは、スピーカ８２Ｂから音響出力された音が室内マイク３Ａに入り込むまでの伝送路を想定した際におけるこの伝送路の伝達特性である。すなわち、フィルタ４６は、カーオーディオ装置９によって再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ２に基づき、スピーカ８２Ｂから音響出力される音が室内マイク３Ａに入り込むことによって、上記車内雑音信号ＣＮＱ１中に漏れ込むオーディオ信号成分（Ｍ１２）を求めるのである。【００５３】
加算器４５は、上記第１漏込オーディオ信号Ｍ１１及び第２漏込オーディオ信号Ｍ１２を加算した漏込オーディオ信号（Ｍ１１＋Ｍ１２）を加算器４３に供給する。加算器４３は、漏込オーディオ信号（Ｍ１１＋Ｍ１２）と、車内雑音信号ＣＮＱ１の極性を反転させた信号とを加算した加算結果を逆位相車内雑音信号ＣＱ１として可変利得アンプ４７に供給する。すなわち、加算器４３は、スピーカ８２Ａ及び８２Ｂから音響出力される音が室内マイク３Ａに入り込むことによって上記車内雑音信号ＣＮＱ１中に漏れ込んでしまうオーディオ信号成分（Ｍ１１＋Ｍ１２）を除去しつつ、この車内雑音信号ＣＮＱ１の極性を反転させた信号を逆位相車内雑音信号ＣＱ１として出力する。【００５４】
可変利得アンプ４７は、逆位相車内雑音信号ＣＱ１を、コントローラ２０から供給された利得指定信号ＶＧにて示される利得で増幅したものを逆位相車内雑音信号ＣＲ１としてイコライザ４８に供給する。イコライザ４８は、かかる逆位相車内雑音信号ＣＲ１中からロードノイズ、風切り音、エンジン音等の雑音の周波数帯域の信号を抽出し、これを逆位相車内雑音信号ＣＴ１として加算器４９に供給する。加算器４９は、カーオーディオ装置９によって再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ１に、上記逆位相車内雑音信号ＣＴ１を重畳させたオーディオ信号をアンプ８１Ａに供給する。アンプ８１Ａは、かかるオーディオ信号をスピーカを駆動し得るオーディオ信号に増幅してスピーカ８２Ａに供給する。これにより、スピーカ８２Ａは、カーオーディオ装置９にて再生又は復調された楽音又は音声に、車両内に漏れ込む雑音の位相を逆転させた逆位相雑音を重畳させた音を車両内に音響出力する。【００５５】
イコライザ５１は、室内マイク３Ｂから供給された車内音信号ＡＸ２中から、ロードノイズ、風切り音、エンジン音等の耳障りな雑音の周波数帯域の信号を抽出し、これを車内雑音信号ＣＮ２としてアンプ５２に供給する。アンプ５２は、かかる車内雑音信号ＣＮ２を増幅して得られた車内雑音信号ＣＮＱ２を加算器５３に供給する。【００５６】
フィルタ５４は、カーオーディオ装置９から供給されたオーディオ信号ＡＵＤ２に対して、所定の第３伝達特性に基づくフィルタリング処理を施して得られた信号を第１漏込オーディオ信号Ｍ２１として加算器５５に供給する。この際、上記第３伝達特性とは、スピーカ８２Ｂから音響出力された音が室内マイク３Ｂに入り込むまでの伝送路を想定した際におけるこの伝送路の伝達特性である。すなわち、フィルタ５４は、カーオーディオ装置９によって再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ２に基づき、スピーカ８２２から音響出力される音が室内マイク３Ｂに入り込むことによって、上記車内雑音信号ＣＮＱ２中に漏れ込むオーディオ信号成分（Ｍ２１）を求めるのである。【００５７】
フィルタ５６は、カーオーディオ装置９から供給されたオーディオ信号ＡＵＤ１に対して、所定の第４伝達特性に基づくフィルタリング処理を施して得られた信号を第２漏込オーディオ信号Ｍ２２として加算器５５に供給する。この際、上記第４伝達特性とは、スピーカ８２Ａから音響出力された音が室内マイク３Ｂに入り込むまでの伝送路を想定した際におけるこの伝送路の伝達特性である。すなわち、フィルタ５６は、カーオーディオ装置９によって再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ１に基づき、スピーカ８２Ａから音響出力される音が室内マイク３Ｂに入り込むことによって、上記車内雑音信号ＣＮＱ２中に漏れ込むオーディオ信号成分（Ｍ２２）を求めるのである。【００５８】
加算器５５は、上記第１漏込オーディオ信号Ｍ２１及び第２漏込オーディオ信号Ｍ２２を加算した漏込オーディオ信号（Ｍ２１＋Ｍ２２）を加算器５３に供給する。加算器５３は、かかる漏込オーディオ信号（Ｍ２１＋Ｍ２２）と、車内雑音信号ＣＮＱ２の極性を反転させた信号とを加算した加算結果を逆位相車内雑音信号ＣＱ２として可変利得アンプ５７に供給する。すなわち、加算器５３は、スピーカ８２Ａ及び８２Ｂから音響出力される音が室内マイク３Ｂに入り込むことによって上記車内雑音信号ＣＮＱ２中に漏れ込んでしまうオーディオ信号成分（Ｍ２１＋Ｍ２２）を除去しつつ、この車内雑音信号ＣＮＱ２の極性を反転させた信号を逆位相車内雑音信号ＣＱ２として出力するのである。【００５９】
可変利得アンプ５７は、逆位相車内雑音信号ＣＱ２を、コントローラ２０から供給された利得指定信号ＶＧにて示される利得で増幅したものを逆位相車内雑音信号ＣＲ２としてイコライザ５８に供給する。イコライザ５８は、かかる逆位相車内雑音信号ＣＲ２中からロードノイズ、風切り音、エンジン音等の雑音の周波数帯域の信号を抽出し、これを逆位相車内雑音信号ＣＴ２として加算器５９に供給する。加算器５９は、カーオーディオ装置９によって再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ２に、上記逆位相車内雑音信号ＣＴ２を重畳させたオーディオ信号をアンプ８１Ｂに供給する。アンプ８１Ｂは、かかるオーディオ信号をスピーカを駆動し得るオーディオ信号に増幅しこれをスピーカ８２Ｂに供給する。これにより、スピーカ８２Ｂは、カーオーディオ装置９にて再生又は復調された楽音又は音声に、車両内に漏れ込む雑音の位相を逆転させた逆位相雑音を重畳させた音を車両内に音響出力する。【００６０】
従って、図９に示される雑音キャンセル制御部４によれば、カーオーディオ装置９で再生又は復調された音楽又は音声を車両内に音響出力させつつも、この車両内に漏れ込んだロードノイズ、風切り音、エンジン音等の耳障りな雑音を排除することが可能になる。【００６１】
この際、図９に示される雑音キャンセル制御部４では、カーオーディオ装置によって音響出力された音楽又は音声が、車両内の雑音を検出するためのマイク３Ａ、３Ｂで検出されてしまうことで生じる雑音キャンセル効果の低下を防止するために、フィルタ４４、４６、５４、５６及び加算器４３、４５、５３、５５を設けている。すなわち、先ず、スピーカ８２Ａ、８２Ｂから音響出力された音がマイク３Ａ、３Ｂに入り込むまでの伝送路を想定し、その伝送路の伝達特性に対応したフィルタリング処理を、カーオーディオ装置９で再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ１、ＡＵＤ２に施す。これにより、マイク３Ａ、３Ｂで検出された車内雑音信号ＣＮＱ１、ＣＮＱ２中に漏れ込んだオーディオ信号成分Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ２１、Ｍ２２を求める。そして、車内雑音信号ＣＮＱ１、ＣＮＱ２からこのオーディオ信号成分Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ２１、Ｍ２２を除去したもので、逆位相車内雑音信号ＣＴ１、ＣＴ２を生成するのである。【００６２】
このように、図９に示される雑音キャンセル制御部４では、カーオーディオ装置で再生されたオーディオ信号に基づき、伝達関数を用いて、マイクで検出される車内雑音信号に漏れ込むオーディオ信号成分を求め、車内雑音信号から除去している。【００６３】
上記した実施例１においては、カーオーディオ装置を同時に使用している場合では、カーオーディオ装置からの再生音もマイクで検出されるので車内雑音中に当該再生音も混入するが、これをイコライザ（ＥＱ）１１，１４で除去して、雑音成分のみについて雑音キャンセルを行う構成（フィードバック方式）となっている。【００６４】
本実施例２では、再生音がマイクに回り込む前に、マイクが検出するであろうカーオーディオ装置のオーディオ信号成分を求め、マイクで検出した車内雑音信号から除去して、雑音成分のみについてキャンセルを行うというフィードフォワード方式の構成を採用している。従って、フィードバック方式に比して、遅延に伴う位相ずれ量が少なくなるので、より高精度に雑音キャンセルを行うことが可能となる。【００６５】
尚、図９に示す雑音キャンセル制御部４においても、図４に示すものと同様に、コントローラ２０が図６に示す雑音キャンセル制御処理を実行することにより、検出した車両外部の音が所定の特定音である場合、或いは特定音を発する緊急車両の接近を検出した場合には、その検出期間に亘り自動的に雑音キャンセル動作を減少あるいは無効化するようにしている。【００６６】
また、図６に示すステップＳ７において、雑音キャンセル動作を完全に無効化せずに、引き続き有効にしておいても良い。つまり、コントローラ２０は、運転者が緊急車両のサイレン音（特定音）を聞き取ることができる程度に雑音キャンセル量を低減させる調整を行うように構成してもよい。【００６７】
本実施例によれば、特定音を検出した場合に雑音キャンセルを無効化、あるいは、雑音キャンセル量を低減するように構成されているので、特定音を検出した場合であっても、カーオーディオ装置９の音声を途切れさせることはない。すなわち、カーオーディオ装置９の音声を途切れさせることなく、それまで雑音キャンセル効果によって小さく、あるいは聴取できなくなっていた外部音を、警報音（特定音）の検出に応答して、聴取可能な通常の音量の状態にするものである。従って、カーオーディオ装置９から出力される音楽などの音声の途切れを気にすることなく、カーオーディオ装置９のオーディオ出力を聴いている状態で、緊急車両の接近等を認識することができる。さらに、警報音の音量が小さなときに発生する誤検出による音声の途切れなどの運転者にとって不快な現象も生じない。【００６８】
また、フィード・フォワード方式の構成を採用しているので、フィードバック方式の構成を採用した場合に比して、遅延に伴う位相ずれ量が少なくなるので、より広い周波数範囲で雑音キャンセルを行うことが可能となる。
【実施例３】
【００６９】
図１０は、実施例３の雑音キャンセル制御部４の構成を示すブロック図である。具体的には、本実施例においては、上記した実施例１，２の雑音キャンセル制御部４（図４又は図９）において、検出した車両外部の音が所定の特定音であることを検出した場合、或いは特定音を発する緊急車両の接近を検出した場合には、その特定音をスピーカ７Ａ、７Ｂ、８２Ａ、８２Ｂから音響出力させるように構成されている。【００７０】
なお、図１０に示す雑音キャンセル制御部４においては、図９に示す構成に、特定音メモリ２８及びＤ／Ａ変換器２９を付加すると共に、図９に示す加算器４９及び５９に代わり加算器５０及び６０を採用した点を除く他の構成は、図９に示すものと同一である。よって、以下に、特定音メモリ２８、Ｄ／Ａ変換器２９、加算器４９及び５９を中心にしてその動作について説明する。【００７１】
図１０に示す特定音メモリ２８には、ＥＰＲＯＭ２５に記憶されている特定音周波数データＦの各々に対応した特定音の波形データが、特定音毎に記憶されている。例えば、特定音メモリ２８には、予め、パトカー、救急車、消防車各々のサイレン音が所定期間分だけ各緊急車両に対応付けてディジタル録音されている。コントローラ２０は、図６に示すステップＳ４又はＳ６において、緊急車両のサイレン音が発せられた、或いは自車両に接近する緊急車両が存在すると判定された場合には、その緊急車両に対応した所定期間分のサイレン音を特定音メモリ２８から読み出し、これを繰り返しＤ／Ａ変換器２９に供給する。Ｄ／Ａ変換器２９は、特定音メモリ２８から読み出されるサイレン音をアナログオーディオ信号に変換しこれを加算器５０、６０に供給する。加算器５０及び６０は、カーオーディオ装置９から供給されたオーディオ信号ＡＵＤ１、ＡＵＤ２と、逆位相車内雑音信号ＣＴ１、ＣＴ２と、上記の如きサイレンオーディオ信号とを加算したものを、アンプ８１Ａ、８１Ｂに供給する。よって、緊急車両のサイレン音が発せられた、或いは自車両に接近する緊急車両が存在すると判定（ステップＳ４又はＳ６）された場合には、特定音メモリ２８に録音されていた緊急車両のサイレン音が車両内に音響出力されることになる。これにより、運転者は、緊急車両の接近を、より確実に認識することが可能となる。【００７２】
尚、かかる実施例においては、特定音メモリ２８に録音されている緊急車両のサイレン音を車内に音響出力させるようにしているが、外部マイクで検出した緊急車両のサイレン音を車両内に強制的に音響出力させるようにしても良い。すなわち、コントローラ２０は、図６のステップＳ４又はＳ６にて、緊急車両のサイレン音が発せられた、或いは自車両に接近する緊急車両が存在すると判定された場合に、外部マイクで検出した車外信号ＡＤＺ中から緊急車両のサイレン音を抽出し、これをＤ／Ａ変換器２９を介して加算器５０及び６０に供給するのである。この際、コントローラ２０は、外部マイクで検出された緊急車両のサイレン音に対して、その位相をずらしたものをＤ／Ａ変換器２９を介して加算器５０及び６０に供給することによって、聴覚上におけるサイレン音のレベル減少を抑制させるのが好ましい。【００７３】
また、上記の如く緊急車両サイレン等の警報音（特定音）を車両内に音響出力する場合には、図６に示すステップＳ７を実行せずに、雑音キャンセル動作を引き続き有効にしておいても良い。この際、車両内に音響出力させるべき警報音の音量に追従させて、雑音キャンセル量を調整するようにしても良い。つまり、コントローラ２０は、特定音の音量が小なるほど、小なる利得を指定する利得指定信号ＶＧを可変利得アンプ４７及び５７に供給することにより雑音キャンセル量を低下させる制御を、図６に示すステップＳ７に代えて実行するのである。かかる制御によれば、運転者が緊急車両の警報音（特定音）を聞き取ることができる程度に、常時、雑音キャンセル動作を有効化しておくことが可能となる。【００７４】
本実施例においても、実施例２と同様、特定音を検出した場合であっても、カーオーディオ装置９の音声を途切れさせることはなく、緊急車両の接近等を認識することができる。さらに、警報音の音量が小さなときに発生する誤検出による音声の途切れなどの運転者にとって不快な現象も生じない。【００７５】
また、上記実施例においては、本発明による雑音低減装置を車両に搭載した場合を一例にとってその動作を説明したが、車両以外の他の移動体（例えば、船舶、電車、航空機等）にも適用可能である。要するに、本発明による雑音低減装置は、移動体の外部で、この移動体の運転指標として必要となる特定音が発せられたことを検出した場合には、その検出期間に亘り、移動体の室内に漏れ込む雑音をキャンセルさせる際の雑音キャンセル量を低下する（又はゼロとする）ものである。【００７６】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、緊急車両の警告音等の特定音を検出した場合、自動的に雑音キャンセル動作を無効化し、あるいは当該特定音を聞き取ることができる程度に雑音キャンセル量を低減させる調整を行うので、運転者はかかる特定音を良好に聞き取ることが可能となる。また、車両内で動作中のオーディオ装置等の音量を維持しつつ、特定音を良好に聞き取ることが可能となるので、特定音を聴き取りやすくするためにオーディオ装置の音量を下げる等の煩雑な操作が不要である。また、車両内での会話を中段する必要もなくなる。さらに、本発明の雑音低減装置では、特定音の検出時においてもオーディオ装置の音量を低減する等の動作を行わないので、音声の途切れなどの不快な現象は生じず、緊急車両の接近等を良好に認識することができる。
【符号の説明】
【００７７】
３Ａ，３Ｂ  室内マイク
５  外部マイク
７Ａ，７Ｂ  スピーカ
８  ナビゲーション装置
９  オーディオ装置
１１、１４  イコライザ
１２、１５  可変利得反転アンプ
２０  コントローラ
２３  周波数分析部
２５  ＥＰＲＯＭ  
【図１】
2011030422.tif 000003
【図２】
2011030422.tif 000004
【図３】
2011030422.tif 000005
【図４】
2011030422.tif 000006
【図５】
2011030422.tif 000007
【図６】
2011030422.tif 000008
【図７】
2011030422.tif 000009
【図８】
2011030422.tif 000010
【図９】
2011030422.tif 000011
【図１０】
2011030422.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月2日(2012.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の室内の雑音を低減させる雑音低減装置であって、
前記雑音の主成分の逆位相の音を前記移動体の室内に音響出力することにより当該雑音をキャンセルする雑音キャンセル部と、前記移動体の外で所定の特定音が発せられたか否かを判断する特定音判断部と、前記特定音判断部において前記特定音が発せられたと判断された場合に前記雑音キャンセル部の雑音キャンセル量を低下させる制御部と、を有し、
前記特定音判断部は、前記移動体上において当該移動体の外部の音を検出する外部マイクを含み、
前記制御部は、前記外部マイクによって検出された音のレベルに追従させて、前記雑音キャンセル部での雑音キャンセル量を制御することを特徴とする雑音低減装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記外部マイクによって検出された音のレベルが小なるほど、前記雑音キャンセル量を小さくすることを特徴とする請求項１記載の雑音低減装置。
【請求項３】
前記特定音判断部は、前記特定音の周波数スペクトルを表す特定音周波数データが記憶されているメモリと、
前記移動体の外部の音を検出して移動体外音信号を得る外部マイクと、
前記移動体外音信号における周波数スペクトルと前記メモリに記憶されている前記特定音周波数データによって表される周波数スペクトルとの類似度が所定値よりも大なる場合に前記特定音が発せられたと判断する判断部と、を含むことを特徴とする請求項１記載の雑音低減装置。
【請求項４】
前記特定音判断部は、無線送信された、前記特定音の発生元の位置を示す位置情報を受信する手段を更に備え、
前記位置情報によって示される前記特定音の発生元の位置と、前記移動体の現在位置との距離が所定距離よりも小なる場合にも前記特定音が発せられたと判断することを特徴とする請求項３記載の雑音低減装置。
【請求項５】
前記外部マイクは、前記移動体の動力源から所定距離以上離間した位置に設置されていることを特徴とする請求項１又は３記載の雑音低減装置。
【請求項６】
前記雑音キャンセル部は、前記移動体の室内の音を検出して移動体内音信号を得る室内マイクと、前記移動体内音信号中から前記雑音の周波数帯域の信号成分を抽出しこれを雑音信号として得る雑音成分抽出部と、前記雑音信号の極性を反転させた信号を増幅したものを逆位相雑音信号として得る可変利得アンプと、前記逆位相雑音信号に基づく音を音響出力するスピーカと、を備え、
前記制御部は、前記特定音が発せられたと判断された場合には前記可変利得アンプの増幅利得を低下させることを特徴とする請求項１、３及び４のいずれか１に記載の雑音低減装置。
【請求項７】
前記特定音は、緊急車両のサイレン音、又は電車の踏切音であることを特徴とする請求項１、３及び４のいずれか１に記載の雑音低減装置。
【請求項８】
放送波の受信又は記録媒体から記録情報の再生を行うことによりオーディオ信号を得るオーディオ装置を含み、
前記雑音キャンセル部は、前記雑音の逆位相の音を前記オーディオ信号に基づく音に重畳させて音響出力することを特徴とする請求項１、３、４、６及び７のいずれか１に記載の雑音低減装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明による雑音低減装置は、移動体の室内の雑音を低減させる雑音低減装置であって、前記雑音の主成分の逆位相の音を前記移動体の室内に音響出力することにより当該雑音をキャンセルする雑音キャンセル部と、前記移動体の外で所定の特定音が発せられたか否かを判断する特定音判断部と、前記特定音判断部において前記特定音が発せられたと判断された場合に前記雑音キャンセル部の雑音キャンセル量を低下させる制御部と、を有し、前記特定音判断部は、前記移動体上において当該移動体の外部の音を検出する外部マイクを含み、前記制御部は、前記外部マイクによって検出された音のレベルに追従させて、前記雑音キャンセル部での雑音キャンセル量を制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図４は、雑音低減装置１０の雑音キャンセル制御部４の内部構成の一例を示す図である。雑音キャンセル制御部４は、上記道路情報受信信号Ｒ、車外音信号ＡＺ、車内音信号ＡＸ1及びＡＸ2に基づいて、上記逆位相車内雑音信号Ｇ1及びＧ2をそれぞれ生成し、スピーカ７Ａ及び７Ｂに供給する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
尚、図４に示す雑音キャンセル制御部４では、可変利得反転アンプ１２、１５の利得を、利得Ｋ1（雑音キャンセル有効）と利得Ｋ2（雑音キャンセル無効）の２段階で切り替えているが、車両内で認識される特定音の大きさに追従させてその利得の値を変更することにより、雑音キャンセル量を調整するようにしても良い。つまり、コントローラ２０は、外部マイクで検出した車外音信号ＡＤＺ中から緊急車両のサイレン音を抽出し、その音の大きさを検出する。そして、コントローラ２０は、この緊急車両サイレン音が小なるほど、小なる利得を指定する利得指定信号ＶＧを可変利得反転アンプ１２及び１５に供給することにより雑音キャンセル量を低減させる制御を、図６に示すステップＳ７に代えて実行する。かかる制御によれば、車内で認識される緊急車両サイレン音が小さくなるほど、雑音キャンセル量も低下するので、運転者が緊急車両のサイレン音を聞き取ることができる程度に、常時、雑音キャンセル動作を有効化しておくことが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図８は、上記した如く実際の車両走行中に外部で発せられた特定音を集音し、この集音した特定音に対応した特定音周波数データＦを生成すると共に、現走行中の道路で測定されたロードノイズを示すロードノイズ測定情報を生成して、両者をＥＰＲＯＭ２５に記憶させる為のロードノイズ取得制御フローの一例を示す図である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
先ず、コントローラ２０は、ナビゲーション装置８から供給された自車位置情報ＣＰを取り込み、これを内蔵メモリ（図示せぬ）に記憶すると共に、かかる自車位置情報ＣＰにて示される車両ＶＨの現在走行中の道路を表す走行道路情報ＲＲ１を内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２１）。次に、コントローラ２０は、現時点において外部マイク５で集音して得られた車外音信号ＡＤＺに対して、周波数分析部２３がフーリエ変換処理を施して得た車外音周波数データＦＤを取り込み、これを上記自車位置情報ＣＰと対応付けして内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２２）。次に、コントローラ２０は、車外音周波数データＦＤに基づき車外のロードノイズパターンを検出し、これをロードノイズパターンＡＰ１として内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２３）。次に、コントローラ２０は、自車位置情報ＣＰに基づき上記ステップＳ２３の実行時点から車両ＨＶが所定距離だけ移動したか否かの判定を、所定距離だけ移動したと判定されるまで繰り返し実行する（ステップＳ２４）。次に、コントローラ２０は、車外音周波数データＦＤに基づき車外音の周期パターンを検出し、これをロードノイズパターンＡＰ２として内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２５）。次に、コントローラ２０は、このロードノイズパターンＡＰ２が、上記ロードノイズパターンＡＰ１と同一であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、ロードノイズパターンＡＰ１及びＡＰ２が互いに同一であると判定された場合、コントローラ２０は、ナビゲーション装置８から供給された自車位置情報ＣＰにて示される車両ＨＶの現在走行中の道路を表す走行道路情報ＲＲ２を内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２７）。次に、コントローラ２０は、走行道路情報ＲＲ２が上記走行道路情報ＲＲ１と同一であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８において、走行道路情報ＲＲ１及びＲＲ２が互いに同一であると判定された場合、コントローラ２０は、上記自車位置情報ＣＰにて示される道路の名称及び現時点での走行区間を表す情報と対応づけして、ロードノイズパターンＡＰ１（又はＡＰ２）をＥＰＲＯＭ２５に記憶する（ステップＳ２９）。すなわち、上記ステップＳ２３〜Ｓ２９の実行により、車両ＨＶが単一の道路上において所定距離移動している間に、ロードノイズパターンが一定の状態を維持した場合に限り、このロードノイズパターンと、走行中の道路及びその走行区間を表す情報とを対応づけして、ＥＰＲＯＭ２５に記憶するのである。上記ステップＳ２９の実行後、又は上記ステップＳ２６においてロードノイズパターンＡＰ１及びＡＰ２が互いに異なると判定された場合、或いは上記ステップＳ２８において走行道路情報ＲＲ１及びＲＲ２が互いに異なると判定された場合、コントローラ２０は、操作部２６からロードノイズ取得制御の停止指令操作を表す操作信号が供給されたか否かの判定を行う（ステップＳ３０）。ステップＳ３０において、ロードノイズ取得制御の停止指令操作を表す操作信号が供給されていないと判定された場合、コントローラ２０は、上記ステップＳ２１の実行に戻り、前述した如き動作を繰り返し実行する。一方、ステップＳ３０において、ロードノイズ取得制御の停止指令操作を表す操作信号が供給されたと判定された場合、コントローラ２０は、無効ロードノイズパターン削除ルーチンの実行（ステップＳ３１）に移る。すなわち、無効ロードノイズパターン削除ルーチンにおいて、コントローラ２０は、現時点までにＥＰＲＯＭ２５に記憶されているロードノイズパターン各々の内で、その出現頻度が所定頻度（例えば、月に一度）以下のもの、或いは出現頻度に対する上位からの順位が所定順位（例えば第２０位）よりも低いものを消去する。そして、かかるステップＳ３１による無効ロードノイズパターン削除ルーチンの実行後、コントローラ２０は、図８に示す如きロードノイズ取得制御ルーチンを抜ける。これにより、ロードノイズ取得動作が終了する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
フィルタ５４は、カーオーディオ装置９から供給されたオーディオ信号ＡＵＤ2に対して、所定の第３伝達特性に基づくフィルタリング処理を施して得られた信号を第１漏込オーディオ信号Ｍ21として加算器５５に供給する。この際、上記第３伝達特性とは、スピーカ８２Ｂから音響出力された音が室内マイク３Ｂに入り込むまでの伝送路を想定した際におけるこの伝送路の伝達特性である。すなわち、フィルタ５４は、カーオーディオ装置９によって再生又は復調されたオーディオ信号ＡＵＤ2に基づき、スピーカ８２Ｂから音響出力される音が室内マイク３Ｂに入り込むことによって、上記車内雑音信号ＣＮＱ2中に漏れ込むオーディオ信号成分（Ｍ21）を求めるのである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
なお、図１０に示す雑音キャンセル制御部４においては、図９に示す構成に、特定音メモリ２８及びＤ／Ａ変換器２９を付加すると共に、図９に示す加算器４９及び５９に代わり加算器５０及び６０を採用した点を除く他の構成は、図９に示すものと同一である。よって、以下に、特定音メモリ２８、Ｄ／Ａ変換器２９、加算器５０及び６０を中心にしてその動作について説明する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
尚、かかる実施例においては、特定音メモリ２８に録音されている緊急車両のサイレン音を車内に音響出力させるようにしているが、外部マイクで検出した緊急車両のサイレン音を車両内に強制的に音響出力させるようにしても良い。すなわち、コントローラ２０は、図６のステップＳ４又はＳ６にて、緊急車両のサイレン音が発せられた、或いは自車両に接近する緊急車両が存在すると判定された場合に、外部マイクで検出した車外音信号ＡＤＺ中から緊急車両のサイレン音を抽出し、これをＤ／Ａ変換器２９を介して加算器５０及び６０に供給するのである。この際、コントローラ２０は、外部マイクで検出された緊急車両のサイレン音に対して、その位相をずらしたものをＤ／Ａ変換器２９を介して加算器５０及び６０に供給することによって、聴覚上におけるサイレン音のレベル減少を抑制させるのが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、緊急車両の警告音等の特定音を検出した場合、自動的に雑音キャンセル動作を無効化し、あるいは当該特定音を聞き取ることができる程度に雑音キャンセル量を低減させる調整を行うので、運転者はかかる特定音を良好に聞き取ることが可能となる。また、車両内で動作中のオーディオ装置等の音量を維持しつつ、特定音を良好に聞き取ることが可能となるので、特定音を聴き取りやすくするためにオーディオ装置の音量を下げる等の煩雑な操作が不要である。また、車両内での会話を中断する必要もなくなる。さらに、本発明の雑音低減装置では、特定音の検出時においてもオーディオ装置の音量を低減する等の動作を行わないので、音声の途切れなどの不快な現象は生じず、緊急車両の接近等を良好に認識することができる。
【国際調査報告】
2011030422.tif 000013
2011030422.tif 000014
2011030422.tif 000015
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