(57)【要約】      （修正有）【課題】車両前方の路面状況に応じてキャンセル音を調整することで静音機能が向上した車両用消音装置を提供する。【解決手段】車両用消音装置２０は、ステレオカメラ２１と、エラーマイク２２と、演算制御部２３と、スピーカ２４と、加速度センサ２５と、記憶部２６と、を有する。演算制御部２３は、ステレオカメラ２１で路面凹凸部１１を撮影してから、車両１０のタイヤが路面凹凸部１１に接触してロードノイズが車室に進入するまでのタイムラグを算出する。演算制御部２３は、ステレオカメラ２１で得られた画像データに基づいて、適切なキャンセル音を選択する。演算制御部２３は、路面凹凸部１１を車両１０が通過することで発生するロードノイズと同期して、キャンセル音をスピーカ２４から発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に於ける路面の状況を観測する路面状況観測部と、
前記車両の車室に進入するロードノイズをキャンセルするためのキャンセル音を発生するスピーカと、
前記路面状況観測部からの入力情報に基づいて、前記スピーカから発せられる前記キャンセル音を制御する演算制御部と、を具備することを特徴とする車両用消音装置。
【請求項２】
前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測した前記路面の状況から、前記路面の路面凹凸部から前記車両までの距離を算出し、前記路面凹凸部を前記車両が通過することで発生する前記ロードノイズと同期して前記キャンセル音を前記スピーカから発生させることを特徴とする請求項１に記載の車両用消音装置。
【請求項３】
前記路面状況観測部はステレオカメラであり、
前記演算制御部は、前記ステレオカメラで撮影された画像データから、前記路面の路面凹凸部から前記車両までの距離を算出し、前記路面凹凸部を前記車両が通過することで発生する前記ロードノイズと同期して前記キャンセル音を発生させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用消音装置。
【請求項４】
前記路面の状況を示す路面状況データと、前記路面を走行することで発生する前記ロードノイズをキャンセルするための前記キャンセル音を示すキャンセル音データと、を有する消音データベースを記憶する記憶部と、を更に具備し、
前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測された前記路面の状況に基づいて前記路面状況データを選択し、選択された前記路面状況データに対応する前記キャンセル音データに基づく前記キャンセル音を前記スピーカから発生させることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の車両用消音装置。
【請求項５】
前記ロードノイズおよび前記キャンセル音を集音するエラーマイクと、を更に具備し、
前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測された前記路面の状況が一定以上変化したら、前記エラーマイクからの入力情報に基づいて、前記スピーカが発生する前記キャンセル音を変化させると共に、前記消音データベースを改定することを特徴とする請求項４に記載の車両用消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用消音装置に関し、特に、車両の前方の路面状況を観測することで消音機能を向上することができる車両用消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が路面を走行すると、路面の凹凸状況に応じてロードノイズが発生する。そのロードノイズの一部が車両の車室内に侵入すると、車室内に於ける乗員の快適性が低下し、更に、車室内におけるオーディオ試聴の品質が劣化してしまう恐れがある。
【０００３】
そこで、車両に備えられたスピーカからキャンセル音を発生させ、そのキャンセル音で車室に進入するロードノイズをキャンセルするロードノイズキャンセルが登場している。
【０００４】
特許文献１にはロードノイズキャンセルの一例が記載されている。具体的には、車両のサスペンションに車体振動を検出する加速度センサを設置し、この加速度センサの出力に基づいて信号を重み付けし、この重み付けにより得られた参照信号と合成音声信号とを用いて騒音キャンセル信号を車室内で出力している。これにより、路面状況に応じて好適化された騒音キャンセル信号に基づくキャンセル音を車室内で発生させ、ロードノイズを減少させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２８４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した車両に取り付けられた加速度センサで騒音キャンセル信号を調整するロードノイズキャンセルでは、必ずしも車室内に於いてロードノイズを好適にキャンセルすることが出来ない課題があった。
【０００７】
具体的には、車両のサスペンション等に備えられた加速度センサの出力に基づいて生成されたキャンセル音を、車室に設けられたスピーカから発生するようにすると、ロードノイズとキャンセル音とがタイミング的に一致しない場合がある。具体的には、加速度センサで路面の凹凸により生じる衝撃を電気信号に変換して演算処理するのに一定の時間を要する。よって、路面の凹凸を車両が走行することでロードノイズが発生するタイミングに対して、そのロードノイズをキャンセルするべく発生するキャンセル音が発生するタイミングが遅れることになり、ロードノイズを効果的にキャンセル音でキャンセルすることが簡単では無い。即ち、車両に搭乗している乗員にしてみれば、聴覚に違和感を感じるノイズキャンセルとなる恐れがあった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両前方の路面状況に応じてキャンセル音を調整することで静音機能が向上した車両用消音装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用消音装置は、車両の進行方向に於ける路面の状況を観測する路面状況観測部と、前記車両の車室に進入するロードノイズをキャンセルするためのキャンセル音を発生するスピーカと、前記路面状況観測部からの入力情報に基づいて、前記スピーカから発せられる前記キャンセル音を制御する演算制御部と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測した前記路面の状況から、前記路面の路面凹凸部から前記車両までの距離を算出し、前記路面凹凸部を前記車両が通過することで発生する前記ロードノイズと同期して前記キャンセル音を前記スピーカから発生させることを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記路面状況観測部はステレオカメラであり、前記演算制御部は、前記ステレオカメラで撮影された画像データから、前記路面の路面凹凸部から前記車両までの距離を算出し、前記路面凹凸部を前記車両が通過することで発生する前記ロードノイズと同期して前記キャンセル音を発生させることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記路面の状況を示す路面状況データと、前記路面を走行することで発生する前記ロードノイズをキャンセルするための前記キャンセル音を示すキャンセル音データと、を有する消音データベースを記憶する記憶部と、を更に具備し、前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測された前記路面の状況に基づいて前記路面状況データを選択し、選択された前記路面状況データに対応する前記キャンセル音データに基づく前記キャンセル音を前記スピーカから発生させることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記ロードノイズおよび前記キャンセル音を集音するエラーマイクと、を更に具備し、前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測された前記路面の状況が一定以上変化したら、前記エラーマイクからの入力情報に基づいて、前記スピーカが発生する前記キャンセル音を変化させると共に、前記消音データベースを改定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両用消音装置は、車両の進行方向に於ける路面の状況を観測する路面状況観測部と、前記車両の車室に進入するロードノイズをキャンセルするためのキャンセル音を発生するスピーカと、前記路面状況観測部からの入力情報に基づいて、前記スピーカから発せられる前記キャンセル音を制御する演算制御部と、を具備することを特徴とする。従って、車両のタイヤが路面にさしかかる前に、その路面の凹凸状況を路面状況観測部で観測し、その凹凸状況に応じたキャンセル音をスピーカから発生させるので、その路面を通過することで発生するノイズに遅れずにキャンセル音を発生させることができ、所謂追従遅れが生じることを抑止できる。
【００１５】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記演算制御部は、前記路面状況観測部観測した前記路面の状況から、前記路面の路面凹凸部から前記車両までの距離を算出し、前記路面凹凸部を前記車両が通過することで発生する前記ロードノイズと同期して前記キャンセル音を前記スピーカから発生させることを特徴とする。従って、ロードノイズとキャンセル音とがずれることを抑止し、ロードノイズキャンセルを好適に行うことができる。
【００１６】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記路面状況観測部はステレオカメラであり、前記演算制御部は、前記ステレオカメラで撮影された画像データから、前記路面の路面凹凸部から前記車両までの距離を算出し、前記路面凹凸部を前記車両が通過することで発生する前記ロードノイズと同期して前記キャンセル音を発生させることを特徴とする。従って、ステレオカメラを用いて、ロードノイズとキャンセル音とがずれることを抑止し、ロードノイズキャンセルを好適に行うことができる。
【００１７】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記路面の状況を示す路面状況データと、前記路面を走行することで発生する前記ロードノイズをキャンセルするための前記キャンセル音を示すキャンセル音データと、を有する消音データベースを記憶する記憶部と、を更に具備し、前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測された前記路面の状況に基づいて前記路面状況データを選択し、選択された前記路面状況データに対応する前記キャンセル音データに基づく前記キャンセル音を前記スピーカから発生させることを特徴とする。従って、記憶装置に記憶されている路面状況データとキャンセル音データとを用いて、その路面状況に適したキャンセル音を発生させることが出来る。
【００１８】
更に、本発明の車両用消音装置では、前記ロードノイズおよび前記キャンセル音を集音するエラーマイクと、を更に具備し、前記演算制御部は、前記路面状況観測部で観測された前記路面の状況が一定以上変化したら、前記エラーマイクからの入力情報に基づいて、前記スピーカが発生する前記キャンセル音を変化させると共に、前記消音データベースを改定することを特徴とする。従って、路面状況観測部で観測された路面の状況に基づいて消音データベースを改定することで、消音データベースを実際に車両が走行する道路に適したものとすることができ、ノイズキャンセルの効果を更に大きくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用消音装置を示す図であり、（Ａ）は車両用消音装置を備えた車両が路面を走行する状況を示す側面図であり、（Ｂ）は車両用消音装置の接続構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用消音装置を示す図であり、車両が走行中にロードノイズをキャンセルする消音方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用消音装置を示す図であり、本実施形態で用いる消音データベースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用消音装置２０を、図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
図１を参照して、本実施形態に係る車両用消音装置２０の構成を説明する。図１（Ａ）は車両用消音装置２０を備えた車両１０が路面１２を走行する状況を示す側面図であり、（Ｂ）は車両用消音装置２０の接続構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１（Ａ）を参照して、車両用消音装置２０は、演算制御部２３と、ステレオカメラ２１と、エラーマイク２２と、加速度センサ２５と、記憶部２６を有している。車両用消音装置２０の機能は、乗用車等である車両１０に備えられ、車両１０の車室に進入するロードノイズをキャンセルすることにある。車両用消音装置２０を採用することで、車両１０の車室内が静音化され、更に、オーディオ機器の音響特性を向上することができる。このような車両用消音装置２０の機能は、ロードノイズキャンセル（ＮＲＣ）とも称される。
【００２３】
ステレオカメラ２１は、車両１０の進行方向に於ける路面１２の状況を観測する路面状況観測部である。具体的に、ステレオカメラ２１は、車両１０の車室内部の前端付近に取り付けられた２つの撮像素子から構成されている。ステレオカメラ２１により撮影された画像データは、演算制御部２３に伝送される。ステレオカメラ２１を採用することで、後述するように、車両１０の前方に於いて、路面１２の路面凹凸部１１の形状および大きさを視覚的に認識することができる。更に、ステレオカメラ２１で得られる複数の画像から、路面凹凸部１１から車両１０のタイヤまでの距離Ｌ１０を、演算制御部２３により、算出することができる。
【００２４】
以下の説明では、路面凹凸部１１の形状および大きさを、凹凸状況と称することもある。路面１２の凹凸状況は、路面凹凸部１１の高さＬ１１および幅Ｌ１２を要因としている。即ち、路面凹凸部１１の高さＬ１１が長く、且つ、幅Ｌ１２が狭ければ、路面１２は荒い路面であると判断され、大きなロードノイズが発生する。一方、路面凹凸部１１の高さＬ１１が短く、且つ、幅Ｌ１２が広ければ、路面１２は滑らかな路面であると判断され、ロードノイズは小さくなる。
【００２５】
ステレオカメラ２１は、車両１０の走行安全性を高める装置としても機能している。具体的には、ステレオカメラ２１は、車両１０が走行している間は車両１０の前方を常に撮影している。演算制御部２３は、ステレオカメラ２１で撮影した画像に基づいて、車両１０の前方に存在する障害物等を所定距離内に発見したら、その障害物等が存在する旨を音声等で乗員に報知すると共に、制動装置により車両１０を制動させる。
【００２６】
路面状況観測部としては、ステレオカメラ２１以外の手段を採用することも可能であり、例えば、レーダー装置を路面状況観測部として採用することもできる。レーダー装置を路面状況観測部として採用した場合は、レーダー装置から車両前方に向けて電波を発信し、路面１２で反射した反射波をレーダー装置で受信することで、路面１２の路面凹凸部１１の凹凸状況および路面凹凸部１１から車両１０のタイヤまでの距離Ｌ１０を算出する。更に、路面状況観測部として、ステレオカメラ２１およびレーダー装置の両方を採用することもできる。
【００２７】
加速度センサ２５は、車両１０に取りつけられ、車両１０に作用する加速度を計測し、加速度の大きさに応じた電気信号を演算制御部２３に伝送する。
【００２８】
演算制御部２３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であり、ステレオカメラ２１、加速度センサ２５、記憶部２６、エラーマイク２２等から入力された情報に基づいて、所定の演算処理を行い、スピーカ２４からキャンセル音を発生させる。演算制御部２３は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が有する機能の一部として構成される。
【００２９】
記憶部２６は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）から成り、車両用消音装置２０を動作させるためのプログラム、後述する消音データベース２７、各種関数、パラメータ等を記憶している。
【００３０】
スピーカ２４は、例えば、車両１０に備えられるオーディオシステムを構成するものであり、音楽やテレビ番組の音声を車室内に発すると共に、車室内に侵入するロードノイズをキャンセルするためのキャンセル音も車室内に発生させる。オーディオシステムのスピーカ２４からキャンセル音を発生させることで、車両用消音装置２０を構成するためのコスト増加を抑制することができる。ここで、キャンセル音をより効果的に発生させるために、キャンセル音の発生専用のためのスピーカを車両１０に備えることもできる。
【００３１】
エラーマイク２２は、フィードバック制御の為に車室に配置されたマイクである。具体的には、エラーマイク２２は、車両１０に搭乗する乗員の耳が配置される箇所付近で、ロードノイズおよびスピーカ２４から発せられたキャンセル音を集音する。エラーマイク２２は、ロードノイズを示す電気信号、および、キャンセル音を示す電気信号を、演算制御部２３に転送する。演算制御部２３は、エラーマイク２２から入力されたこれらの電気信号に基づいて、キャンセル音の周波数、音圧およびロードノイズとの位相差を適正化している。
【００３２】
図２のフローチャートに基づいて、上記した図１も参照しつつ、上記した構成の車両用消音装置２０を用いて車室内でロードノイズを消音する方法を説明する。ここで説明するロードノイズの消音方法では、上記したステレオカメラ２１で、路面１２の路面凹凸部１１の凹凸状況および離間距離Ｌ１０を計測し、演算制御部２３が凹凸状況および離間距離Ｌ１０を考慮したノイズキャンセルを行うので、ノイズキャンセルの同時性を向上して消音効果を向上することができる。更に、ステレオカメラ２１で撮影された画像データを用いて、演算制御部２３が消音データベース２７を改訂することによっても、消音効果を向上することができる。
【００３３】
ステップＳ１０では、先ず、車両１０の前方の路面１２を撮影する。具体的には、図１（Ａ）を参照して、車両１０に備えられたステレオカメラ２１で、車両１０の前方側を撮影することで、路面１２の表面に形成された路面凹凸部１１を撮影し、撮影された画像データは演算制御部２３に伝送される。
【００３４】
ステップＳ１１では、演算制御部２３は、ステレオカメラ２１で撮影された画像データから、路面凹凸部１１の凹凸状況および路面凹凸部１１から車両１０までの距離Ｌ１０を算出する。ステレオカメラ２１からは、視点が異なる複数の画像データが得られるため、演算制御部２３は、路面凹凸部１１の凹凸状況、即ち、路面凹凸部１１の高さおよび横方向大きさを正確に算出することができる。また、演算制御部２３は、複数の画像データから、距離Ｌ１０を正確に算出することができる。
【００３５】
ステップＳ１２では、演算制御部２３が、ステレオカメラ２１で路面凹凸部１１を撮影してから、車両１０のタイヤが路面凹凸部１１に接触してロードノイズが車室に進入するまでのタイムラグを算出する。具体的には、演算制御部２３は、タイヤの回転数等から車両１０の車速を算出し、上記した距離Ｌ１０を車速で除算する等して、タイムラグを算出することができる。
【００３６】
ステップＳ１３では、演算制御部２３が、ステレオカメラ２１で得られた画像データに基づいて、適切なキャンセル音を選択する。
【００３７】
具体的には、図３を参照して、消音のために用いられる消音データベース２７は、路面状況データとキャンセル音データとから構成され、記憶部２６に記憶されている。路面状況データは、様々な路面状況に応じて準備された路面状況データＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４・・・・から構成されている。また、キャンセル音データは、路面状況データＡ１等に対応づけられたキャンセル音データＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・・・・から構成されている。更に、消音データベース２７には、ステレオカメラ２１で路面１２を計測してからスピーカ２４でキャンセル音を発生するまでのタイムラグを示す時間情報が含まれても良い。この場合は、ステップＳ１５の誤差の計測に基づいて、誤差が小さくなるようにタイムラグを改訂しても良い。
【００３８】
路面状況データＡ１等は、ステレオカメラ２１で撮影された路面凹凸部１１の画像、その画像の一部、これらを画像処理したものであっても良いし、路面凹凸部１１の凹凸状況を示す数値であっても良い。キャンセル音データＢ１等は、キャンセル音の周波数、音圧等を示すデータである。例えば、キャンセル音データＢ１に基づくキャンセル音をスピーカ２４から発生させると、路面状況データＡ１が指し示す路面状況の路面１２を車両１０が走行した際に、車室内でロードノイズを好適に消音することができる。なお、発生するロードノイズは車両１０の種類によって異なるため、消音データベース２７は車種毎に異なるものが用意されて記憶部２６に記憶されている。
【００３９】
上記した消音データベース２７は、車両１０が新車である場合は、予め記憶部２６に記憶されて用意されている。更に本実施形態では、後述するように、記憶部２６に記憶された消音データベース２７を学習により改訂することができ、これにより、車両１０が日常的に通行する路面１２の凹凸状況に即してキャンセル音を発生させ、ロードノイズをより効果的にキャンセルすることができる。
【００４０】
本ステップＳ１３では、演算制御部２３は、例えば、ステレオカメラ２１で撮影された画像から、路面凹凸部１１の凹凸状況に最も近い路面状況データ（例えば路面状況データＡ３）を選択し、その路面状況データに対応づけられたキャンセル音データ（例えばキャンセル音データＢ３）を、最適なキャンセル音データとして採用する。
【００４１】
ここで、本ステップＳ１３では、演算制御部２３は、ステレオカメラ２１からの入力情報に加えて、加速度センサ２５から入力される加速度に関する情報も加味して、キャンセル音データを生成することもできる。このようにすることで、演算制御部２３は、路面１２の凹凸状況をより正確に把握し、より適切なキャンセル音データを生成することができる。
【００４２】
ステップＳ１４では、演算制御部２３が、スピーカ２４からキャンセル音を発生させる。具体的には、演算制御部２３は、ステップＳ１０で路面１２を撮影してから、ステップＳ１２で算出されたタイムラグが経過した際に、ステップＳ１３で選択したキャンセル音データに基づくキャンセル音を、スピーカ２４から発生させる。これにより、車両１０のタイヤが路面凹凸部１１に接することで発生して車室内に侵入するロードノイズが、スピーカ２４から発生するキャンセル音で相殺され、車室内の静音化を図ることができる。
【００４３】
ステップＳ１５およびステップＳ１６では、誤差を計測し、その誤差に基づきキャンセル音を補正する。具体的には、上記したロードノイズおよびキャンセル音をエラーマイク２２で集音し、演算制御部２３が、周波数、音圧および位相差等の観点から、ロードノイズとキャンセル音とを比較して誤差を検出する。更に、演算制御部２３は、この誤差が小さくなるように、キャンセル音の周波数、音圧および位相差を補正する。更に、演算制御部２３は、ロードノイズとキャンセル音との時間差を計測し、その時間差が小さくなるように、スピーカ２４がキャンセル音を発生する時間を調整する。
【００４４】
ステップＳ１７では、演算制御部２３は、上記した補正の結果を用いて、消音データベース２７の学習および改訂を行う。例えば、演算制御部２３は、ステップＳ１５およびステップＳ１６の補正に基づいて、消音データベース２７を訂正または追加をすることで、この改訂をおこなうことができる。訂正を行う場合は、演算制御部２３は、補正前のキャンセル音データを、補正後のキャンセル音データと入れ替える。また、追加を行う場合は、演算制御部２３は、補正されたキャンセル音データを、対応する路面状況データと共に、消音データベース２７に追加する。このようにすることで、消音データベース２７を、車両１０が実際に走行する路面１２に適したものとすることができ、路面１２を走行することで発生するロードノイズを、消音データベース２７を用いて効果的に消音することができる。
【００４５】
ステップＳ１８では、路面１２の路面状況に変化があるか否かを判断する。具体的には、演算制御部２３は、ステレオカメラ２１で車両１０の前方の路面１２を撮影することで、路面１２の凹凸状況を常に計測している。そして、路面１２の凹凸状況の時間的な変化量が一定以上となれば、即ちステップＳ１８がＹＥＳの場合は、以下に述べる方法で、キャンセル音を調節すると共に、消音データベース２７の学習改訂を行う。例えば、図１（Ａ）を参照して、路面凹凸部１１の高さＬ１１が一定以上に長くなれば、路面１２の凹凸状況が一定以上に変化したと判断することができる。また、路面凹凸部１１の幅Ｌ１２が一定以上に短くなれば、路面１２の凹凸状況が一定以上に変化したと判断することができる。一方、路面１２の凹凸状況の変化量が一定未満であれば、即ちステップＳ１８がＮＯの場合は、キャンセル音の調整は行わず、ステップＳ２４に移行する。
【００４６】
ステップＳ１９では、演算制御部２３により、路面１２の凹凸状況が変化した路面凹凸部１１が、車両１０のタイヤに接するまでの時間を推定する。この時間は、ステレオカメラ２１により車両１０のタイヤから路面凹凸部１１までの距離Ｌ１０を算出し、この距離Ｌ１０を車両１０の走行速度で除算すること等で算出することができる。
【００４７】
ステップＳ２０では、ステレオカメラ２１で撮影された画像に基づいて、路面１２が今までよりも粗い路面であるか否かを判断する。
【００４８】
即ち、図１（Ａ）を参照して、演算制御部２３は、路面凹凸部１１の高さＬ１１が、それまでの路面凹凸部１１の高さＬ１１よりも一定以上長くなれば、路面１２が今までよりも粗くなったと判断することができる。即ち、ステップＳ２０でＹＥＳと判断できる。また、演算制御部２３は、路面凹凸部１１の幅Ｌ１２が一定以上短くなれば、路面１２が今までよりも粗くなったと判断することができる。また、演算制御部２３は、これらの２つの条件が両方とも満たされることをもって、路面１２が今までよりも粗くなったと判断することができる。
【００４９】
一方、演算制御部２３は、路面凹凸部１１の高さＬ１１が、それまでの路面凹凸部１１の高さＬ１１よりも一定以上短くなれば、路面１２が今までよりも滑らかになったと判断することができる。即ち、ステップＳ２０でＮＯと判断できる。また、演算制御部２３は、路面凹凸部１１の幅Ｌ１２が一定以上長くなれば、路面１２が今までよりも滑らかになったと判断することができる。また、演算制御部２３は、これらの２つの条件が両方とも満たされることをもって、路面１２が今までよりも滑らかになったと判断することができる。
【００５０】
ステップＳ２０がＹＥＳの場合は、即ち路面１２の凹凸状況が粗く変化した場合は、ステップＳ２１にて、演算制御部２３は、スピーカ２４の出力を増加させ、スピーカ２４から発せられるキャンセル音の音量を大きくする。これにより、路面１２の凹凸状況が粗く変化することで、ロードノイズが大きくなっても、キャンセル音を大きくすることで、ロードノイズを好適にキャンセルすることができる。
【００５１】
一方、ステップＳ２０がＮＯの場合は、即ち路面１２の凹凸状況が滑らかに変化した場合は、ステップＳ２２にて、演算制御部２３は、スピーカ２４の出力を低減させ、スピーカ２４から発せられるキャンセル音の音量を小さくする。これにより、路面１２の凹凸状況が滑らかに変化することで、ロードノイズが小さくなっても、キャンセル音を小さくすることで、ロードノイズを好適にキャンセルすることができる。
【００５２】
ステップＳ２３では、上記したステップＳ２０、Ｓ２１、Ｓ２２の結果に基づいて、演算制御部２３は、上記した補正の結果を用いて、消音データベース２７の学習および改訂を行う。例えば、ステップＳ２０で路面状況が粗く変化した場合は、粗く変化した路面状況データと、それに対応するキャンセル音データとの組み合わせを、消音データベース２７に対して、訂正または追加を行うことができる。同様に、ステップＳ２０で路面状況が滑らかに変化した場合は、滑らかに変化した路面状況データと、それに対応するキャンセル音データとの組み合わせを、消音データベース２７に対して、訂正または追加を行うことができる。そして、次回のノイズキャンセルでは、学習により改定された消音データベース２７を用いることで、より効果的に消音することができる。
【００５３】
ステップＳ２４では、演算制御部２３は、上記したステップＳ２１またはステップＳ２２で増加または低減されたキャンセル音データに基づくキャンセル音を、スピーカ２４から出力する。このようにすることで、路面１２の凹凸状況に応じたキャンセル音でロードノイズを好適に消音することができる。
【００５４】
その後、運転を続行する場合は、即ちステップＳ２５でＹＥＳの場合は、ステップＳ１０に戻り、上記した路面状況に応じて適切に調節されたキャンセル音でロードノイズをキャンセルする消音動作を続ける。一方、運転を停止した場合は、即ちステップＳ２５でＮＯの場合は、上記した消音動作を停止する。
【００５５】
上記した本実施形態に係る車両用消音装置２０によれば、演算制御部２３が、ステレオカメラ２１を用いて路面１２の路面凹凸部１１の凹凸状況および距離を計測し、キャンセル音を適切化しているので、車両１０が路面凹凸部１１にさしかかる前に、キャンセル音を発生するための制御を完了させている。よって、ロードノイズにキャンセル音を同期させることができ、車室内で効果的にロードノイズキャンセルを行うことができる。更に、演算制御部２３は、ステレオカメラ２１で路面凹凸部１１を観測し、路面凹凸部１１の形状に適したキャンセル音をスピーカ２４から発するので、多様な形状を呈する路面凹凸部１１を車両１０が走行した場合でも、ロードノイズキャンセルを好適に行うことができる。
【００５６】
更にまた、ステレオカメラ２１を用いて路面１２の路面凹凸部１１を撮影した画像に基づいて、消音データベース２７の学習および改訂を行っているので、乗員が車両１０を日常的に走行させる道路の路面１２に即して、消音データベース２７を最適化することができる。よって、最適化された消音データベース２７を用いて、演算制御部２３がスピーカ２４からキャンセル音を発生させることで、ロードノイズをキャンセルする効果を顕著なものとすることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、ステレオカメラ２１を、路面１２の凹凸状況を観測するための路面状況観測部として用いるが、ステレオカメラ２１は車両１０前方の安全状況を確認する役割も有しており、車両用消音装置２０の専用要素では無いので、車両用消音装置２０を車両１０に備えることによるコストアップは抑制されている。
【００５８】
以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
上記説明では、キャンセル音データをデータベースから選択したが、換算式を用いて路面状況データからキャンセル音データを算出することもできる。この場合は、上記したステップＳ１７およびステップＳ２３における学習を行う場合は、換算式のパラメータ等を調整するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０   車両
１１   路面凹凸部
１２   路面
２０   車両用消音装置
２１   ステレオカメラ
２２   エラーマイク
２３   演算制御部
２４   スピーカ
２５   加速度センサ
２６   記憶部
２７   消音データベース
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４      路面状況データ
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４      キャンセル音データ
【図１】
2018169525.tif 000003
【図２】
2018169525.tif 000004
【図３】
2018169525.tif 000005