(57)【要約】【課題】路面入力の変化にかかわらず、アナログ／デジタル変換器のダイナミックレンジの効率的な利用を継続することが可能な能動型騒音制御装置を提供する。【解決手段】能動型騒音制御装置１２は、路面入力を示すアナログ路面入力信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅をＡ／Ｄ変換前に調整する第１振幅調整器６２と、適応フィルタ処理後且つＤ／Ａ変換後のアナログ制御信号Ｓｄａの振幅を直接調整する、又は適応フィルタ処理後且つＤ／Ａ変換前のデジタル制御信号Ｓｃｒのデューティ比を調整することでアナログ制御振動Ｓｄａの振幅を調整する第２振幅調整器７６と、アナログ誤差信号ｅ＿ａの振幅をＡ／Ｄ変換前に調整する第３振幅調整器７８とを有する。第１〜第３振幅調整器６２、７６、７８で用いる振幅調整率Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は、車両１０の走行位置Ｐに応じて設定される。【選択図】図３
2011121533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面入力を検出して、当該路面入力を示すアナログ路面入力信号を生成する路面入力検出器と、
前記アナログ路面入力信号をアナログ／デジタル変換してデジタル路面入力信号を生成する第１アナログ／デジタル変換器と、
前記デジタル路面入力信号に基づいて参照信号を生成する参照信号生成器と、
前記参照信号を用いた適応フィルタ処理を行って、前記路面入力に基づく振動騒音の打消音を規定するデジタル制御信号を生成する制御信号生成器と、
前記デジタル制御信号をデジタル／アナログ変換してアナログ制御信号を生成するデジタル／アナログ変換器と、
前記アナログ制御信号に基づいて前記打消音を生成する打消音生成器と、
前記振動騒音と前記打消音の誤差を検出して、当該誤差を示すアナログ誤差信号を生成するアナログ誤差信号生成器と、
前記アナログ誤差信号をアナログ／デジタル変換してデジタル誤差信号を生成する第２アナログ／デジタル変換器と
を備える能動型騒音制御装置であって、さらに、
前記第１アナログ／デジタル変換器の手前に配置されて前記アナログ路面入力信号の振幅を調整する第１振幅調整器と、
前記デジタル／アナログ変換器の後ろに配置されて前記アナログ制御信号の振幅を直接調整する、又は前記デジタル／アナログ変換器の手前に配置されて前記デジタル制御信号のデューティ比を調整することで前記アナログ制御信号の振幅を調整する第２振幅調整器と、
前記第２アナログ／デジタル変換器の手前に配置されて前記アナログ誤差信号の振幅を調整する第３振幅調整器と、
前記第１乃至第３振幅調整器の少なくとも１つの振幅調整率を、車両の走行位置に対応させて記憶する振幅調整率記憶手段と、
前記車両の走行位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された走行位置に対応する振幅調整率を前記振幅調整率記憶手段から読み出し、読み出した振幅調整率に基づいて前記第１乃至第３振幅調整器の振幅調整率を設定する振幅調整率設定手段と
を備えることを特徴とする能動型騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、路面入力に基づく振動騒音に対する打消音を発生させて当該振動騒音を低減する能動型騒音制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室内の振動騒音に関連して音響を制御する装置として、能動型騒音制御装置（Active Noise Control Apparatus）（以下「ＡＮＣ装置」と称する。）が知られている。ＡＮＣ装置では、振動騒音に対する逆位相の打消音を車室内のスピーカから出力することにより、前記振動騒音を低減する。また、振動騒音と打消音の誤差は、乗員の耳位置近傍に配置されたマイクロフォンにより残留騒音として検出され、その後の打消音の決定に用いられる。ＡＮＣ装置には、例えば、車両の走行中に車輪と路面とが接触することに伴って車室内に生ずる振動騒音（ロードノイズ）を低減するものがある（特許文献１）。ロードノイズの発生メカニズムは非常に複雑であるが、例えば、図６のような経路でロードノイズが乗員の耳位置に届く。
【０００３】
特許文献１では、加速度センサ（１）からのセンサ検出信号（１０１）とマイクロフォン（２）からの車室内音圧信号（１０５）のレベル変動とを検出する。そして、このレベル変動に応じて、センサ検出信号及び車室内音圧信号を入力アンプ（１４１、１５１）により増幅すると共に、スピーカ（３）に出力信号を与えるパワーアンプ（５）のゲインを可変制御する（特許文献１の要約、図２等参照）。これにより、コントローラ（４）内部の制御演算のビット当たりの分解能を常に最適とすることを企図している（同要約参照）。換言すると、２つのＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの効率的な利用を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−００６５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、２つの入力アンプ及びパワーアンプのレベル変動に応じた制御になるため、入力アンプ及びパワーアンプのゲインに応答遅れが発生せざるを得ない。特に、路面入力（路面に起因する振動）の変化が大きい場合（例えば、路面入力が小さい平坦路から、路面入力が大きい荒れた路面に移行した場合）、そのような応答遅れは、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの効率的な利用の障害となる。
【０００６】
この発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、路面入力の変化にかかわらず、アナログ／デジタル変換器のダイナミックレンジの効率的な利用を継続することが可能な能動型騒音制御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】
【０００７】
この発明に係る能動型騒音制御装置は、路面入力を検出して、当該路面入力を示すアナログ路面入力信号を生成する路面入力検出器と、前記アナログ路面入力信号をアナログ／デジタル変換してデジタル路面入力信号を生成する第１アナログ／デジタル変換器と、前記デジタル路面入力信号に基づいて参照信号を生成する参照信号生成器と、前記参照信号を用いた適応フィルタ処理を行って、前記路面入力に基づく振動騒音の打消音を規定するデジタル制御信号を生成する制御信号生成器と、前記デジタル制御信号をデジタル／アナログ変換してアナログ制御信号を生成するデジタル／アナログ変換器と、前記アナログ制御信号に基づいて前記打消音を生成する打消音生成器と、前記振動騒音と前記打消音の誤差を検出して、当該誤差を示すアナログ誤差信号を生成するアナログ誤差信号生成器と、前記アナログ誤差信号をアナログ／デジタル変換してデジタル誤差信号を生成する第２アナログ／デジタル変換器とを備えるものであって、さらに、前記第１アナログ／デジタル変換器の手前に配置されて前記アナログ路面入力信号の振幅を調整する第１振幅調整器と、前記デジタル／アナログ変換器の後ろに配置されて前記アナログ制御信号の振幅を直接調整する、又は前記デジタル／アナログ変換器の手前に配置されて前記デジタル制御信号のデューティ比を調整することで前記アナログ制御信号の振幅を調整する第２振幅調整器と、前記第２アナログ／デジタル変換器の手前に配置されて前記アナログ誤差信号の振幅を調整する第３振幅調整器と、前記第１乃至第３振幅調整器の少なくとも１つの振幅調整率を、車両の走行位置に対応させて記憶する振幅調整率記憶手段と、前記車両の走行位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段によって特定された走行位置に対応する振幅調整率を前記振幅調整率記憶手段から読み出し、読み出した振幅調整率に基づいて前記第１乃至第３振幅調整器の振幅調整率を設定する振幅調整率設定手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、路面入力を示すアナログ路面入力信号の振幅を調整した後にアナログ／デジタル変換する構成において、アナログ路面入力信号の振幅調整率を、車両の走行位置に応じて変化させることができる。路面入力は、車両の走行位置との間にある程度の相関関係が存在する。例えば、走行位置が、平坦な路面に対応する場合、路面入力が小さく、凹凸が激しい路面に対応する場合、路面入力が大きくなる。このため、前記振幅調整率を走行位置に合わせて変化させることで、第１アナログ／デジタル変換器のダイナミックレンジをアナログ路面入力信号の振幅に合わせて調整することが可能となる。その結果、アナログ路面入力信号のアナログ／デジタル変換の精度を高く維持することが可能となる。
【０００９】
前記路面入力検出器としては、例えば、車輪近傍に設けられた加速度センサやマイクロフォンを用いることができる。換言すると、前記路面入力は、例えば、車輪近傍で検出した振動加速度や振動騒音の音圧とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、路面入力を示すアナログ路面入力信号の振幅を調整した後にアナログ／デジタル変換する構成において、アナログ路面入力信号の振幅調整率を、車両の走行位置に応じて変化させることができる。路面入力は、車両の走行位置との間にある程度の相関関係が存在する。例えば、走行位置が、平坦な路面に対応する場合、路面入力が小さく、凹凸が激しい路面に対応する場合、路面入力が大きくなる。このため、前記振幅調整率を走行位置に合わせて変化させることで、第１アナログ／デジタル変換器のダイナミックレンジをアナログ路面入力信号の振幅に合わせて調整することが可能となる。その結果、アナログ路面入力信号のアナログ／デジタル変換の精度を高く維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施形態に係る能動型騒音制御装置を搭載した車両の概略的な構成図である。
【図２】前記車両に設けられた加速度センサユニットとその周辺の概略構成図である。
【図３】前記能動型騒音制御装置の概略構成図である。
【図４】前記実施形態において、打消音を生成するフローチャートである。
【図５】前記実施形態における第１Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの利用を説明するための図である。
【図６】ロードノイズの発生メカニズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［Ａ．一実施形態］
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
１．全体及び各部の構成
（１）全体構成
図１は、この発明の一実施形態に係る能動型騒音制御装置１２（以下「ＡＮＣ装置１２」と称する。）を搭載した車両１０の概略的な構成を示す図である。車両１０は、ガソリン車や電気自動車、燃料電池車等の車両とすることができる。
【００１４】
ＡＮＣ装置１２は、サスペンション１４に設けられた複数の加速度センサユニット１６と、ナビゲーション装置１８と、スピーカ２０と、マイクロフォン２２とに接続されている。また、ＡＮＣ装置１２とスピーカ２０との間には増幅器２４が設けられている。
【００１５】
ＡＮＣ装置１２は、加速度センサユニット１６からのアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚと、ナビゲーション装置１８からの位置情報信号Ｓｐと、マイクロフォン２２が出力したアナログ誤差信号ｅ＿ａとに基づいてアナログ制御信号Ｓｄａを生成する。アナログ制御信号Ｓｄａは、増幅器２４で増幅された後、スピーカ２０に出力される。スピーカ２０は、アナログ制御信号Ｓｄａに対応する打消音ＣＳを出力する。
【００１６】
車両１０の車室内に発生する振動騒音は、図示しないエンジンの振動に伴って生じる振動騒音（エンジンこもり音ＮＺｅ）と、車両１０の走行中に車輪２６と路面Ｒとが接触し、車輪２６が振動することに伴って生じる振動騒音（ロードノイズＮＺｒ）とを複合した振動騒音（複合騒音ＮＺｃ）である。本実施形態のＡＮＣ装置１２によれば、複合騒音ＮＺｃのうちロードノイズＮＺｒの成分を打消音ＣＳが打ち消し、消音効果を得ることができる。
【００１７】
なお、ＡＮＣ装置１２には、ロードノイズＮＺｒの消音機能に加え、エンジンこもり音ＮＺｅの消音機能を持たせることもできる。すなわち、ＡＮＣ装置１２に従前のエンジンこもり音用の構成（例えば、特開２００４−３６１７２１号公報）を併せ持たせることも可能である。
【００１８】
また、図１では図示していないが、加速度センサユニット１６は４つ設けられており（図３参照）、各加速度センサユニット１６は、４つの車輪２６（左前輪、右前輪、左後輪、右後輪）に対応して設けられている。さらに、図１及び図３では、スピーカ２０及びマイクロフォン２２をそれぞれ１つずつしか示していないが、発明の理解の容易化のためであり、ＡＮＣ装置１２の用途に応じて複数のスピーカ２０及びマイクロフォン２２を用いることもできる。その場合、その他の構成要素の数も適宜変更される。
【００１９】
（２）サスペンション１４及び加速度センサユニット１６
図２に示すように、各加速度センサユニット１６は、サスペンション１４の中でも、車輪２６のホイール３２に連結されたナックル３０に設けられている。サスペンション１４は、ナックル３０に加え、連結部材３８ａ、３８ｂを介してナックル３０及びボディ３６に連結されたアッパーアーム３４と、連結部材４４ａ、４４ｂを介してナックル３０及びサブフレーム４２に連結されたロアアーム４０と、ダンパスプリング４８を介してボディ３６に連結され、連結部材５０を介してロアアーム４０に連結されたダンパ４６とを有する。ボディ３６とサブフレーム４２は連結部材５２を介して連結されている。また、ナックル３０の内部には、エンジンから延びるドライブシャフト５４が回転自在に挿入されている。
【００２０】
図３に示すように、各加速度センサユニット１６は、振動加速度Ａｘを検出する加速度センサ６０ｘと、振動加速度Ａｙを検出する加速度センサ６０ｙと、振動加速度Ａｚを検出する加速度センサ６０ｚとを有する。加速度センサ６０ｘに検出される振動加速度Ａｘは、車両１０の前後方向（図１中、Ｘ方向）におけるナックル３０の振動加速度［ｍｍ／ｓ／ｓ］を示す。加速度センサ６０ｙに検出される振動加速度Ａｙは、車両１０の左右方向（図２のＹ方向）におけるナックル３０の振動加速度［ｍｍ／ｓ／ｓ］を示す。加速度センサ６０ｚに検出される振動加速度Ａｚは、車両１０の上下方向（図１中、Ｚ方向）におけるナックル３０の振動加速度［ｍｍ／ｓ／ｓ］を示す。
【００２１】
各加速度センサユニット１６は、各ナックル３０で検出した振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを示すアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚ（以下「加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚ」ともいう。）をＡＮＣ装置１２に出力する。
【００２２】
（３）ナビゲーション装置１８
ナビゲーション装置１８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナと地図情報データベースを備え（いずれも図示せず）、車両１０の走行位置Ｐを特定する。そして、ナビゲーション装置１８は、走行位置Ｐを示す走行位置信号ＳｐをＡＮＣ装置１２に対して送信する。
【００２３】
本実施形態において、走行位置Ｐは、ナビゲーション装置１８で用いるリンク（交差点等のノード間を結ぶ範囲）により特定する。すなわち、ナビゲーション装置１８は、車両１０が現在走行しているリンク（現在リンクＬｐｒ）を特定し、この現在リンクＬｐｒを走行位置ＰとしてＡＮＣ装置１２に通知する。
【００２４】
或いは、走行位置Ｐは、例えば、車両１０の現在の位置座標（現在位置座標Ｐｐｒ）とすることができる。或いは、車両１０が所定時間Ｔ１［ｓ］経過後に走行していると予測される位置座標（予測走行位置座標Ｐａｎ）又はリンク（予測走行リンクＬａｎ）であってもよい。予測走行位置座標Ｐａｎ及び予測走行リンクＬａｎは、例えば、車両１０の現在の進行方向、車速［ｋｍ／時］及び位置（現在位置Ｐｐｒ）並びに前記地図情報データベースにおける地図情報を用いて判定することができる。また、所定時間Ｔ１は、例えば、ナビゲーション装置１８がＡＮＣ装置１２に対して走行位置信号Ｓｐを送信してから、ＡＮＣ装置１２が、走行位置信号Ｓｐが示す走行位置Ｐを用いた処理を行うまでの時間とすることができる。予測走行位置座標Ｐａｎ又は予測走行リンクＬａｎを用いることで、後述する振幅調整率Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を応答遅れが発生しないように調整することが可能となる。
【００２５】
（４）ＡＮＣ装置１２
（ａ）全体構成
ＡＮＣ装置１２は、スピーカ２０からの打消音ＣＳの出力を制御するものであり、マイクロコンピュータ５８、メモリ５９（図１）等を備える。マイクロコンピュータ５８は、打消音ＣＳを決定する機能（打消音決定機能）等の機能をソフトウェア処理により実行可能である。
【００２６】
図３は、ＡＮＣ装置１２の概略構成図である。図３に示すように、ＡＮＣ装置１２は、加速度センサ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚ毎に設けられた第１ゲイン調整部６２、第１アナログ／デジタル変換器６４（以下「第１Ａ／Ｄ変換器６４」という。）、参照信号生成部６６及び制御信号生成部６８と、加速度センサユニット１６毎に設けられた第１加算器７０と、第２加算器７２と、デジタル／アナログ変換器７４（以下「Ｄ／Ａ変換器７４」という。）と、第２ゲイン調整部７６と、第３ゲイン調整部７８と、第２アナログ／デジタル変換器８０（以下「第２Ａ／Ｄ変換器８０」という。）と、ゲイン設定部８２と、ゲインマップ８４とを有する。上記のうち、参照信号生成部６６、制御信号生成部６８、第１加算器７０、第２加算器７２、ゲイン設定部８２及びゲインマップ８４は、マイクロコンピュータ５８及びメモリ５９により構成される。
【００２７】
また、説明の便宜のため、加速度センサユニット１６毎の第１ゲイン調整部６２、第１Ａ／Ｄ変換器６４、参照信号生成部６６、制御信号生成部６８及び第１加算器７０を制御信号生成ユニット８６と呼ぶ。図３では、一番上の制御信号生成ユニット８６のみ内部を示し、その他の制御信号生成ユニット８６は内部を省略して示している。
【００２８】
（ｂ）第１ゲイン調整部６２
第１ゲイン調整部６２は、加速度センサ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚからのアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅を調整して第１Ａ／Ｄ変換器６４に出力する。第１ゲイン調整部６２による加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅調整率Ｇ１（加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅の変更倍率）は、ゲイン設定部８２により設定される。
【００２９】
この振幅調整率Ｇ１は、第１Ａ／Ｄ変換器６４のアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換精度を高く維持するように設定される。換言すると、振幅調整率Ｇ１は、加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅が小さいときは振幅調整率Ｇ１を大きくし、加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅が大きいときは振幅調整率Ｇ１を小さくして、加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅を均等化することにより、第１Ａ／Ｄ変換器６４のダイナミックレンジを広く保つ。振幅調整率Ｇ１の設定及び選択については後述する。
【００３０】
（ｃ）第１Ａ／Ｄ変換器６４
第１Ａ／Ｄ変換器６４は、第１ゲイン調整部６２で振幅が調整されたアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、ＳｚをＡ／Ｄ変換した信号（デジタル加速度信号Ｓａｄ）を出力する。本実施形態では、第１Ａ／Ｄ変換器６４は、１２ビットの量子化によりＡ／Ｄ変換を行う。
【００３１】
（ｄ）参照信号生成部６６
参照信号生成部６６は、第１Ａ／Ｄ変換器６４からのデジタル加速度信号Ｓａｄに基づいて、適応制御（適応フィルタ処理）のための参照信号Ｓｂを生成し、制御信号生成部６８に出力する。
【００３２】
（ｅ）制御信号生成部６８
制御信号生成部６８は、参照信号生成部６６からの参照信号Ｓｂを用いて適応フィルタ処理を行ってデジタル制御信号Ｓｃｒを生成するものであり、適応フィルタ９０と、参照信号補正部９２と、フィルタ係数更新部９４とを有する。
【００３３】
適応フィルタ９０は、ＦＩＲ（Finite impulse response：有限インパルス応答）型のフィルタであり、参照信号Ｓｂに対してフィルタ係数Ｗｒを用いた適応フィルタ処理を行って、ロードノイズＮＺｒを低減するための打消音ＣＳの波形を示すデジタル制御信号Ｓｃｒを出力する。
【００３４】
参照信号補正部９２は、参照信号生成部６６からの参照信号Ｓｂに対して伝達関数処理を行うことで補正参照信号Ｓｒを生成する。補正参照信号Ｓｒは、フィルタ係数更新部９４においてフィルタ係数Ｗｒを演算する際に用いられる。また、伝達関数処理は、スピーカ２０からマイクロフォン２２への打消音ＣＳの伝達関数Ｃ＾（フィルタ係数）に基づき参照信号Ｓｂを補正する処理である。この伝達関数処理で用いられる伝達関数Ｃ＾は、スピーカ２０からマイクロフォン２２への打消音ＣＳの実際の伝達関数Ｃの測定値又は予測値である。
【００３５】
フィルタ係数更新部９４は、フィルタ係数Ｗｒを逐次演算・更新する。フィルタ係数更新部９４は、適応アルゴリズム演算｛例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）アルゴリズム演算｝を用いてフィルタ係数Ｗｒを演算する。すなわち、参照信号補正部９２からの補正参照信号Ｓｒと第２Ａ／Ｄ変換器８０からのデジタル誤差信号ｅ＿ｄに基づいて、デジタル誤差信号ｅ＿ｄの二乗ｅ＿ｄ2をゼロとするようにフィルタ係数Ｗｒを演算する。
【００３６】
（ｆ）第１加算器７０
各第１加算器７０は、各制御信号生成部６８から出力されたデジタル制御信号Ｓｃｒを合成し、第１合成制御信号Ｓｃｃ１を生成する。
【００３７】
（ｇ）第２加算器７２
第２加算器７２は、各第１加算器７０から出力された第１合成制御信号Ｓｃｃ１を合成し、第２合成制御信号Ｓｃｃ２を生成する。
【００３８】
（ｈ）Ｄ／Ａ変換器７４
Ｄ／Ａ変換器７４は、第２加算器７２からの第２合成制御信号Ｓｃｃ２をデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換してアナログ制御信号Ｓｄａを出力する。本実施形態では、Ｄ／Ａ変換器７４は、１２ビット処理によりＤ／Ａ変換を行う。
【００３９】
（ｉ）第２ゲイン調整部７６
第２ゲイン調整部７６は、Ｄ／Ａ変換器７４からのアナログ制御信号Ｓｄａの振幅を調整して出力する。第２ゲイン調整部７６によるアナログ制御信号Ｓｄａの振幅調整率Ｇ２（アナログ制御信号Ｓｄａの振幅の変更倍率）は、ゲイン設定部８２により設定される。
【００４０】
この振幅調整率Ｇ２は、第１ゲイン調整部６２による振幅調整率Ｇ１の逆数である。例えば、振幅調整率Ｇ１が２倍であるとき、振幅調整率Ｇ２は１／２倍であり、振幅調整率Ｇ１が１／３倍であるとき、振幅調整率Ｇ２は３倍である。これにより、第１ゲイン調整部６２で変更された振幅を元に戻すことができる。
【００４１】
（ｊ）第３ゲイン調整部７８
第３ゲイン調整部７８は、マイクロフォン２２が出力したアナログ誤差信号ｅ＿ａ（車室内の残留騒音の音圧を示すもの）の振幅を調整して第３Ａ／Ｄ変換器８０に出力する。第３ゲイン調整部７８によるアナログ誤差信号ｅ＿ａの振幅調整率Ｇ３（アナログ誤差信号ｅ＿ａの振幅の変更倍率）は、ゲイン設定部８２により設定される。本実施形態において、この振幅調整率Ｇ３は、第１ゲイン調整部６２の振幅調整率Ｇ１と等しい。
【００４２】
（ｋ）第２Ａ／Ｄ変換器８０
第２Ａ／Ｄ変換器８０は、第３ゲイン調整部７８からのアナログ誤差信号ｅ＿ａをＡ／Ｄ変換して、デジタル誤差信号ｅ＿ｄを出力する。本実施形態では、第２Ａ／Ｄ変換器８０は、１２ビットの量子化によりＡ／Ｄ変換を行う。
【００４３】
（５）増幅器２４
増幅器２４は、第２ゲイン調整部７６で振幅が調整されたアナログ制御信号Ｓｄａの振幅をユーザのマニュアル操作で変更するためのパワーアンプである。
【００４４】
（６）スピーカ２０
スピーカ２０は、ＡＮＣ装置１２（マイクロコンピュータ５８）からのアナログ制御信号Ｓｄａに対応する打消音ＣＳを出力する。これにより、ロードノイズＮＺｒの消音効果が得られる。
【００４５】
（７）マイクロフォン２２
マイクロフォン２２は、ロードノイズＮＺｒと打消音ＣＳとの誤差を残留騒音として検出し、この残留騒音を示すアナログ信号であるアナログ誤差信号ｅ＿ａをＡＮＣ装置１２（マイクロコンピュータ５８）に出力する。
【００４６】
２．打消音ＣＳの生成
次に、本実施形態における打消音ＣＳの生成の流れについて説明する。図４には、打消音ＣＳを生成するフローチャートが示されている。
【００４７】
ステップＳ１において、各加速度センサユニット１６の加速度センサ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚは、Ｘ軸方向の振動加速度Ａｘ、Ｙ軸方向の振動加速度Ａｙ及びＺ軸方向の振動加速度Ａｚを検出し、振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを示すアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを生成する。
【００４８】
ステップＳ２において、第１ゲイン調整部６２は、アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅を調整して出力する。その際、ゲイン設定部８２により設定された振幅調整率Ｇ１が用いられる。
【００４９】
ステップＳ３において、第１Ａ／Ｄ変換器６４は、第１ゲイン調整部６２で振幅が調整されたアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、ＳｚをＡ／Ｄ変換し、デジタル加速度信号Ｓａｄを出力する。
【００５０】
ステップＳ４において、参照信号生成部６６は、第１Ａ／Ｄ変換器６４からのデジタル加速度信号Ｓａｄに基づいて参照信号Ｓｂを生成する。
【００５１】
ステップＳ５において、制御信号生成部６８は、参照信号生成部６６からの参照信号Ｓａｄと、第２Ａ／Ｄ変換器８０からのデジタル誤差信号ｅ＿ｄとに基づき、適応フィルタ処理を実施することによりデジタル制御信号Ｓｃｒを生成する。
【００５２】
ステップＳ６において、第１加算器７０は、各制御信号生成部６８から出力されたデジタル制御信号Ｓｃｒを合成して、第１合成制御信号Ｓｃｃ１を生成する。
【００５３】
ＡＮＣ装置１２は、上記ステップＳ１〜Ｓ６を、４つの加速度センサユニット１６それぞれに対応して行う。
【００５４】
ステップＳ７において、第２加算器７２は、各第１加算器７０から出力された第１合成制御信号Ｓｃｃ１を合成して第２合成制御信号Ｓｃｃ２を生成する。
【００５５】
ステップＳ８において、Ｄ／Ａ変換器７４は、第２合成制御信号Ｓｃｃ２をＤ／Ａ変換し、アナログ制御信号Ｓｄａを出力する。
【００５６】
ステップＳ９において、第２ゲイン調整部７６は、Ｄ／Ａ変換器７４からのアナログ制御信号Ｓｄａの振幅を調整して出力する。この際、ゲイン設定部８２により設定された振幅調整率Ｇ２が用いられる。
【００５７】
ステップＳ１０において、増幅器２４は、第２ゲイン調整部７６で振幅が調整されたアナログ制御信号Ｓｄａを所定の増幅率で増幅する。ステップＳ１１において、スピーカ２０は、増幅後のアナログ制御信号Ｓｄａに基づく打消音ＣＳを出力する。
【００５８】
ステップＳ１２において、マイクロフォン２２は、ロードノイズＮＺｒを含む複合騒音ＮＺｃと打消音ＣＳとの差を残留騒音として検出し、この残留騒音に対応するアナログ誤差信号ｅ＿ａを出力する。このアナログ誤差信号ｅ＿ａは、ＡＮＣ装置１２のその後の適応フィルタ処理で用いられる。
【００５９】
ＡＮＣ装置１２では、以上のステップＳ１〜Ｓ１２を繰り返す。
【００６０】
３．振幅調整率Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の設定及び選択
次に、振幅調整率Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の設定及び選択について説明する。
【００６１】
上述の通り、振幅調整率Ｇ１は、第１Ａ／Ｄ変換器６４のＡ／Ｄ変換精度を高く維持するように設定される。換言すると、振幅調整率Ｇ１は、アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅が小さいときは振幅調整率Ｇ１を大きくし、アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅が大きいときは振幅調整率Ｇ１を小さくして、アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅を均等化することにより、第１Ａ／Ｄ変換器６４のダイナミックレンジを広く保つ。
【００６２】
具体的には、ナビゲーション装置１８で用いるリンク（交差点等のノード間を結ぶ範囲）毎にロードノイズの最大振幅を測定しておく。そして、ロードノイズの最大振幅に応じて振幅調整率Ｇ１を設定し、予めゲインマップ８４に記憶しておく。つまり、ゲインマップ８４には、各リンクと振幅調整率Ｇ１とが対応付けられて記憶されている。例えば、リンク１は、振幅調整率Ｇ１がｍ１倍、リンク２は、振幅調整率Ｇ１がｍ２倍、リンク３は、振幅調整率Ｇ１がｍ３倍という形で記憶している。
【００６３】
このため、ナビゲーション装置１８からゲイン設定部８２へと通知された走行位置Ｐ（現在リンクＬｐｒを示すもの）に応じた振幅調整率Ｇ１を用いることで、第１Ａ／Ｄ変換器６４のダイナミックレンジを広くすることができる。
【００６４】
図５は、第１Ａ／Ｄ変換器６４に用い得るダイナミックレンジと、各ダイナミックレンジが検出可能な振幅を示す。図５において、横軸は、アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚが含む周波数［Ｈｚ］であり、縦軸は、周波数毎の振幅を示す。また、波形２００は、車両１０が平坦路を走行した際の波形の一例であり、波形３００は、車両１０が荒れた路面を走行した際の波形の一例である。
【００６５】
図５に示すように、第１Ａ／Ｄ変換器６４のダイナミックレンジとして、１０ビット、１２ビット、１４ビット及び１６ビットのいずれかの採用する場合、ビット数が多い方が、Ａ／Ｄ変換可能な振幅が広くなる。例えば、荒れた路面に対応する波形３００は１２ビットで対応可能であるが、平坦な路面に対応する波形２００は１２ビットでは対応できず、１６ビット必要となる。
【００６６】
本実施形態では、波形２００の振幅を振幅調整率Ｇ１により調整することで、例えば、波形３００と同等の振幅に拡大することで、１２ビットでも高精度にＡ／Ｄ変換可能とする。
【００６７】
なお、ゲインマップ８４に記憶される振幅調整率Ｇ１は、例えば、道路の素材（アスファルト、コンクリート、土、砂利等）に応じて設定することができる。この場合、既存の地図情報データベースに示されている道路の素材を用いて、車両１０の工場出荷時に振幅調整率Ｇ１を設定することができる。或いは、ナビゲーション装置１８を介して外部の情報センターから取得する等の方法により設定してもよい。
【００６８】
或いは、第１Ａ／Ｄ変換器６４が変換可能な最大音圧（変換可能最大音圧）とロードノイズＮＺｒの音圧との差を車両１０の走行中に計測し（換言すると、実効ダイナミックレンジを判定しておき）、当該差が所定の閾値以下となるようにゲインマップ８４の振幅調整率Ｇ１を更新しておき、車両１０が、再度、同じ道路を走行する際、更新後の振幅調整率Ｇ１を用いるようにしてもよい。
【００６９】
この場合、変換可能最大音圧とロードノイズＮＺｒの音圧との差は、例えば、第１Ａ／Ｄ変換器６４がＡ／Ｄ変換をした結果、所定時間内に、デジタル加速度信号Ｓａｄが示す最大値又は最小値が飽和しているかどうか（デジタル加速度信号Ｓａｄが示す最大値又は最小値が所定時間継続しているかどうか）により判定することができる。当該最大値又は最小値が飽和している場合、第１Ａ／Ｄ変換器６４のダイナミックレンジを広くするように（１ビット当たりが示す音圧を大きくするように）振幅調整率Ｇ１を調節する。また、デジタル加速度信号Ｓａｄが示す最大値又は最小値が第１Ａ／Ｄ変換器６４のダイナミックレンジの一部を用いていない場合、使用されていない範囲を除くようにダイナミックレンジを再調整する（より狭い領域を高分解能でＡ／Ｄ変換することができるように調整する。）。
【００７０】
また、路面の濡れ状態に応じて振幅調整率Ｇ１を補正することもできる。路面の濡れ状態は、例えば、道路の素材と路面摩擦係数により判定することができる。道路の素材は、車両１０の工場出荷時に道路の素材を設定した記憶部を設ける、ナビゲーション装置１８を介して外部の情報センターから取得する、ナビゲーション装置１８の地図情報データベースから取得する等の方法がある。路面摩擦係数については、例えば、車両１０の車輪２６（後輪）に制動力を加え、車輪２６の回転速度（回転速度センサから取得するもの）と、車両１０の車体の加速度（車体に取り付けた加速度センサから取得するもの）とに基づいて判定することができる。
【００７１】
上述の通り、振幅調整率Ｇ２は振幅調整率Ｇ１の逆数であり、また、振幅調整率Ｇ３は振幅調整率Ｇ１と等しい。このため、ゲインマップ８４では、振幅調整率Ｇ１と対として振幅調整率Ｇ２が記憶され、また、振幅調整率Ｇ３はゲインマップ８４に記憶せず、振幅調整率Ｇ１の値を振幅調整率Ｇ３として用いる。
【００７２】
４．本実施形態における効果
以上のように、本実施形態によれば、路面入力を示すアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅を調整した後にＡ／Ｄ変換する構成において、アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅調整率Ｇ１を、車両１０の走行位置Ｐに応じて変化させることができる。アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚが示す振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚは、車両１０の走行位置Ｐとの間にある程度の相関関係が存在する。例えば、走行位置Ｐが、平坦な路面に対応する場合、振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚが小さく、凹凸が激しい路面に対応する場合、振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚが大きくなる。このため、振幅調整率Ｇ１を走行位置Ｐに合わせて変化させることで、第１Ａ／Ｄ変換器６４のダイナミックレンジをアナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの振幅に合わせて調整することが可能となる。その結果、アナログ加速度信号Ｓｘ、Ｓｙ、ＳｚのＡ／Ｄ変換の精度を高く維持することが可能となる。
【００７３】
［Ｂ．この発明の応用］
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。
【００７４】
上記実施形態では、４つの車輪２６それぞれについて加速度センサユニット１６を設けたが、そのうちのいずれかの車輪２６にのみ加速度センサユニット１６を設ける構成も可能である。また、上記実施形態では、各加速度センサユニット１６において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸の方向の振動の振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを検出したが、これに限られず、１軸もしくは２軸の方向又は４軸以上の方向の振動の加速度を検出してもよい。
【００７５】
上記実施形態では、振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを加速度センサ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚにより直接検出したが、変位センサによりナックル３０の変位［ｍｍ］を検出し、この変位に基づいて振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを演算することもできる。同様に、荷重センサの検出値を用いて振動加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを求めてもよい。さらに、車輪２６の近傍にマイクロフォンを設け、当該マイクロフォンからのアナログ信号を路面入力として用いてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、各加速度センサユニット１６をナックル３０に設けたが、ハブ等のその他の部位に設けることも可能である。
【００７７】
上記実施形態では、車両１０の走行位置Ｐの特定を、ナビゲーション装置１８によるＧＰＳ測位により行ったがこれに限らない。例えば、車両１０と他車との間の通信（車々間通信）や、車両１０と道路に設置された光ビーコンとの間の通信（路車間通信）により走行位置Ｐを特定することもできる。
【００７８】
上記実施形態では、Ｄ／Ａ変換器７４の下流側に設けた第２ゲイン調整部７６により振幅を元に戻したが、これに限らない。例えば、Ｄ／Ａ変換器７４の上流側に設けたパルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）又はパルス周波数変調回路（ＰＦＭ回路）により振幅を元に戻すこともできる。
【００７９】
上記実施形態では、ゲインマップ８４に、振幅調整率Ｇ１、Ｇ２を記憶し、振幅調整率Ｇ３は振幅調整率Ｇ１をそのまま流用したが、これに限らない。例えば、振幅調整率Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を全てゲインマップ８４に記憶してもよい。或いは、振幅調整率Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３のいずれか１つをゲインマップ８４に記憶しておき、その他の振幅調整率は演算によって求めることもできる。
【符号の説明】
【００８０】
１０…車両                              １２…能動型騒音制御装置
１８…ナビゲーション装置（位置特定手段）
２０…スピーカ（打消音生成器）          ２２…マイクロフォン（誤差信号生成器）
６０ｘ、６０ｙ、６０ｚ…加速度センサ（路面入力検出器）
６２…第１ゲイン調整部（第１振幅調整器）
６４…第１Ａ／Ｄ変換部                  ６６…参照信号生成部
６８…制御信号生成部                    ７４…Ｄ／Ａ変換部
７６…第２ゲイン調整部（第２振幅調整器）
７８…第３ゲイン調整部（第３振幅調整器）
８０…第２Ａ／Ｄ変換部
８２…ゲイン設定部（振幅調整率設定手段）
８４…ゲインマップ（振幅調整率記憶手段）
Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ…振動加速度（路面入力）
ＣＳ…打消音                            ｅ＿ａ…アナログ誤差信号
ｅ＿ｄ…デジタル誤差信号                Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３…振幅調整率
ＮＺｃ…複合騒音（ロードノイズを含む）  Ｐ…走行位置
Ｓａｄ…デジタル加速度信号（デジタル路面入力信号）
Ｓｂ…参照信号                          Ｓｃｒ…デジタル制御信号
Ｓｄａ…アナログ制御信号
Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚ…アナログ加速度信号（アナログ路面入力信号）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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