JP2012151636A

JP2012151636A - 車載用音響装置

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Publication number: JP2012151636A
Application number: JP2011008580A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Baba; 一彰馬場
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-08-09

Abstract

【課題】マイクロホン等の騒音測定機器を取り付けることなく、車室内において、騒音に応じてオーディオ装置等からの音響信号の音量を調整することが可能な車載用音響装置を提供する。
【解決手段】車両の車室内に音響信号を出力する音響信号出力部と、車両に備えられた機器の動作状態を取得する動作状態取得部と、取得した動作状態に基づいて、機器の発生する騒音レベルを推定演算する騒音レベル推定演算部と、推定演算した騒音レベルに応じて、音響信号の出力レベルの調整値を決定する調整値決定部と、決定した調整値に基づいて、音響信号の出力レベルを調整する出力レベル調整部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内において音量を調整する車載用音響装置に関する。

車両の走行時に窓を開けた時の風切り音の騒音と、走行騒音にオーディオ装置等からの音響信号の再生音楽が埋もれてしまい、聞きずらくなることの改善と、騒音に対して逐一音量を調整するという煩わしさを改善することができる車載用音響装置が考案されている（特許文献１参照）。

特開平０６−３３５０８３号公報特開平０５−１２１９８２号公報

特許文献１の構成では、車速および窓の開口率に起因する走行騒音のみに対応しており、他の要因による走行騒音および車室内で発生する騒音については、対応方法は開示されていない。

また、特許文献１でも指摘しているように、車室内に設置したマイクロホンの集音信号から騒音レベルを検出する構成（特許文献２参照）では、騒音か音響信号かの区別がつかないという問題がある。また、マイクロホン（すなわち、騒音測定機器）を必要とするため、装置のコストアップにつながる。

上記問題点を背景として、本発明の課題は、マイクロホン等の騒音測定機器を取り付けることなく、車室内において、騒音に応じてオーディオ装置等からの音響信号の音量を調整することが可能な車載用音響装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車載用音響装置は、車両の車室内に音響信号を出力する音響信号出力部と、車両に備えられた機器の動作状態を取得する動作状態取得部と、取得した動作状態に基づいて、機器の発生する騒音レベルを推定演算する騒音レベル推定演算部と、推定演算した騒音レベルに応じて、音響信号の出力レベルの調整値を決定する調整値決定部と、決定した調整値に基づいて、音響信号の出力レベルを調整する出力レベル調整部と、を備えることを特徴とする。

上記構成によって、車両に備えられた機器の動作状態から騒音レベルを推定演算することで、マイクロホン等の騒音測定装置を用いる必要はなく、音響信号と騒音とを判別することができるとともに、車載用音響装置の製造コストを低減することができる。

また、本発明の車載用音響装置は、動作状態取得部として、車両に備えられた機器であるワイパーの作動状態を検出するワイパー作動状態検出部を備え、騒音レベル推定演算部は、検出したワイパーの作動状態に基づいて騒音レベルを推定演算する。

上記構成によって、ワイパーの作動により発生する騒音（モータ音、ワイパーブレードの移動音等）レベルを、新たな騒音測定装置を用いることなく推定演算できる。

また、本発明の車載用音響装置は、動作状態取得部として、車両に備えられた機器より発生する車室内の振動状態を検出する振動状態検出部を備え、騒音レベル推定演算部は、検出した振動状態に基づいて騒音レベルを推定演算する。

エンジン制御あるいはパワートレイン制御等の車両の走行制御系では、車両の振動に基づいて制御を行っているものもある。また、振動により発生する騒音レベルについては、予め車両毎に測定可能である。上記構成によって、新たな騒音測定装置を用いることなく、振動状態に基づく騒音レベルを推定演算できる。

また、本発明の車載用音響装置は、動作状態取得部として、車両に備えられた機器である車両用空調装置の空調状態を検出する空調状態検出部を備え、騒音レベル推定演算部は、検出した空調状態に基づいて騒音レベルを推定演算する。

上記構成によって、空調状態の作動により発生する騒音レベルを、新たな騒音測定装置を用いることなく推定演算できる。

また、本発明の車載用音響装置における調整値は、音響信号の出力する周波数帯域内に設定した複数の周波数帯域毎に決定され、出力レベル調整部は、決定した調整値に基づいて、周波数帯域毎に音響信号の出力レベルを調整する。

上記構成によって、一律に音響信号の出力レベルを調整する場合に比べて、音響信号のバランスを損なわないように調整することができ、音響信号を聞くユーザに違和感を抱かせないようにすることができる。

車両用音響装置の構成を示すブロック図。出力レベル調整処理を説明するフロー図。ワイパー用調整値テーブルの一例を示す図。振動用調整値テーブルの一例を示す図。エアコン用調整値テーブルの一例を示す図。エアコン用調整値テーブルの別例を示す図。

以下、本発明の車両用音響装置について、図面を用いて説明する。図１に、車両用音響装置１の制御ブロック図を示す。車両用音響装置１は、制御回路２と、制御回路２に接続されたワイパーＳＷ（スイッチ）３，振動センサ４，エアコンＳＷ５，音源９，イコライザ回路１０を含んで構成される。

制御回路２は、外部装置との間で信号の遣り取りを行う信号入出力回路であるＩ／Ｏ２６，例えばフラッシュメモリのような不揮発性記憶媒体を含んで構成されるメモリ２７，車内ＬＡＮ３０を介して他の車載機器との通信を行うための通信インターフェースであるＬＡＮＩ／Ｆ２８，これらとバスライン２９を介して接続されたマイコン２０を含んで構成される。

また、制御回路２は、車内ＬＡＮ３０を介して、車両の室内の空調を行う周知の車両用空調装置（以下、「空調装置」と略称、図示せず）６ａの動作を制御するエアコンＥＣＵ６と通信可能に接続されている。

マイコン２０は、周知のＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，ＡＤ変換器２４を含んで構成され、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２に記憶された制御プログラムを実行することで種々の処理を実行するとともに、本発明の構成を実現する。なお、マイコン２０が本発明の騒音レベル推定演算部，調整値決定部に相当する。

ワイパーＳＷ３は、例えばステアリングコラムにレバースイッチとして取り付けられ、ワイパー（図示せず）の動作モードを選択するためのもので、例えば、ＯＦＦ（停止），ＩＮＴ（間欠動作），Ｌｏ（低速動作），Ｈｉ（高速動作）の４つの動作モードを選択することができ、その動作モードに応じてワイパー駆動装置（図示せず）がワイパーの動作制御を行う。なお、ワイパーＳＷ３が本発明の動作状態取得部，ワイパー作動状態検出部に相当する。

振動センサ４は、例えば圧電素子によって振動を電気的に検出するものや、自在に移動するコイルが振動したときに磁石に触れることによって振動を検出するもの等を使用することができる。そして、振動センサ４は、例えば、車両の室内のフロアパネル，座席、ドアの内部、車外の緩衝装置（サスペンション）近傍、エンジンルームと車室を仕切る壁面などに取り付けられる。検出状態（アナログ電圧）は、ＡＤ変換器２４によりデジタル値に変換され、マイコン２０での演算に用いられる（詳細は後述）。なお、振動センサ４が本発明の動作状態取得部，振動状態検出部に相当する。

エアコンＳＷ５は、空調装置６ａの起動／停止を行うためのものである。また、車内ＬＡＮ３０を介して、エアコンＥＣＵ６から、エアコンＳＷ５の状態および空調装置６ａの動作状態に関する情報を取得する構成としてもよい。なお、エアコンＳＷ５が本発明の動作状態取得部，空調状態検出部に相当する。

音源９は、ＣＤの再生信号、ラジオ音声、ナビゲーション装置の音声メッセージ等の音響信号を発生する。また、音源９は、ユーザの操作部（図示せず）の設定に基づく周波数特性の音響信号を発生するための、ラウドネス調整回路，バス・トレブル調整回路，増幅回路１５等の信号処理装置（ＤＳＰともいう）を含んでいる。なお、音源９が本発明の音響信号出力部に相当する。

イコライザ回路１０は、グラフィックイコライザともいわれる周知のもので、音響信号の周波数帯毎のレベルを調整するためのもので、帯域通過フィルタ，ゲイン調整回路，増幅回路，周波数帯毎にゲイン調整・増幅された信号を混合し外部に出力する混合回路等を含む。そして、予め定められた周波数帯毎に各々フィルタ係数が設定され、フィルタ係数に応じて音響信号の周波数帯毎のレベルを調整する。イコライザ回路１０から出力された音響信号は、例えば、車室内に取り付けられた左右のスピーカ１１，１２から出力される。なお、イコライザ回路１０が本発明の出力レベル調整部に相当する。

図２を用いて、マイコン２０が実行する出力レベル調整処理について説明する。なお、本処理は、上述の制御プログラムに含まれ、予め定められたタイミングで繰り返し実行される。まず、ワイパーＳＷ３の状態すなわちワイパーの作動状態（ＯＦＦ，ＩＮＴ，Ｌｏ，Ｈｉのいずれか）を検出する（Ｓ１１）。

次に、メモリ２７に予め記憶されたワイパー用調整値テーブル（図３参照）から、検出したワイパーＳＷ３の状態に対応した調整値を選択する（Ｓ１２）。

図３に、ワイパー用調整値テーブルの一例を示す。図３の例では、例えば２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚといわれている人間の可聴周波数帯域を、４つの周波数帯ｆ１〜ｆ４（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４）に分割し、ワイパーＳＷ３の状態に応じて、各周波数帯において個別に調整値を有している。ワイパーの作動音の周波数成分は、予め車種毎に測定可能であるので、その測定結果に基づいて調整値を算出してメモリ２７に記憶しておく。例えば、ワイパーＳＷ３の状態が「ＩＮＴ」のとき、ワイパーの作動音は周波数帯ｆ１，ｆ２に含まれるため、ワイパーの作動音に打ち消されないために、音響信号の周波数帯ｆ１，ｆ２のレベルを上げるように調整値を設定する。

また、車速センサ７（図１参照）から車速を取得し、ワイパー用調整値テーブルの調整値を、車速に基づいてさらに調整してもよい。例えば、後述のように、車速を、「停止」，「低速」，「中速」，「高速」の４つの領域に区分し、その領域毎に車速が大きくなるにつれて値が大きくなるような調整値を設定し、その調整値を、ワイパー用調整値テーブルから選択した調整値に加える。

上述のように、本実施例では、機器の動作状態（例えば、ワイパーＳＷ３の状態）に対応した調整値をデータテーブルとして予め記憶している。すなわち、機器の動作状態に基づく騒音レベルの推定演算、および騒音レベルに応じた調整値の決定を、データテーブルを参照することで実施している。無論、機器の動作状態から予め定められた計算式あるいはデータテーブルにより、騒音レベルを推定演算し、その騒音レベルを用いて計算あるいはデータテーブルにより調整値を設定してもよい。

無論、周波数帯の数に制約はない。周波数帯を複数設けず可聴周波数帯域の出力レベルを一括して調整してもよい。また、調整値は音響信号のレベルを上げる（すなわち、レベルに加える）ものであるため、単位はｄＢであるが、調整値を現在の音響信号のレベルに乗ずる係数としてもよい。また、調整値を音量調整スイッチのステップ数（あるいは目盛数）としてもよい。

次に、振動センサ４の状態を取得し、ＡＤ変換後のデジタル値から振動状態（なし、小，中，大のいずれか）を検出する（Ｓ１３）。そして、振動用調整値テーブル（図４参照）から、検出した振動状態に対応した調整値を選択する（Ｓ１４）。

図４に、振動用調整値テーブルの一例を示す。車両の振動によって発生する音の周波数成分は、予め車種毎に測定可能であるので、その測定結果に基づいて調整値を算出してメモリ２７に記憶しておく。図４の例では、車両の振動によって発生する音は、可聴周波数帯域の中低周波数帯に発生しているため、主に音響信号の周波数帯ｆ１，ｆ２のレベルを上げるように調整値を設定する。

なお、車両の速度（車速）あるいはエンジン回転数に基づいて、振動用調整値テーブルを作成してもよい。車速は周知の車速センサ７（図１参照）から取得し、エンジン回転数は、エンジンの回転制御を行うエンジンＥＣＵ８（図１参照）から車内ＬＡＮ３０を介して取得する。この場合、車速センサ７，ＬＡＮＩ／Ｆ２８が本発明の動作状態取得部，振動状態検出部に相当する。

そして、例えば、車速に応じて以下のように振動状態を設定する。
・車速＜５ｋｍ／ｈ（停止）：振動なし
・５ｋｍ／ｈ≦車速＜２５ｋｍ／ｈ（低速）：振動小
・２５ｋｍ／ｈ≦車速＜６０ｋｍ／ｈ（中速）：振動中
・６０ｋｍ／ｈ≦車速（高速）：振動大
調整値は、車速により発生する振動状態に応じて車種毎に設定する。

また、エンジン回転数に応じて以下のように振動状態を設定してもよい。
・エンジン回転数＜８００ｒｐｍ：振動なし
・８００ｒｐｍ≦エンジン回転数＜１５００ｒｐｍ：振動小
・１５００ｒｐｍ≦エンジン回転数＜３０００ｒｐｍ：振動中
・３０００ｒｐｍ≦エンジン回転数：振動大
調整値は、エンジンの回転により発生する振動状態に応じて車種毎に設定する。

次に、空調状態すなわちエアコンＳＷ５の状態を取得する（Ｓ１５）。そして、エアコン用調整値テーブル（図５参照）振動状態から、取得した空調状態に対応した調整値を選択する（Ｓ１６）。

図５に、エアコン用調整値テーブルの一例を示す。空調装置６ａの作動によって発生する音の周波数成分は、予め車種あるいは空調装置毎に測定可能であるので、その測定結果に基づいて調整値を算出してメモリ２７に記憶しておく。図５の例では、エアコンＳＷ５がＯＮ状態のときに調整値を設定し、空調装置６ａの作動によって発生する音は、可聴周波数帯域の中周波数帯に発生しているため、音響信号の周波数帯ｆ２，ｆ３のレベルを上げるように調整値を設定する。

図６に、エアコン用調整値テーブルの別例を示す。図６の例では、車内ＬＡＮ３０を介してエアコンＥＣＵ６から取得した空調装置６ａの動作状態のうち、ブロワの風量（すなわち、送風音の大きさ）に基づいて調整値を設定するものである。風量が大きくなるにつれて、中周波数帯（ｆ２，ｆ３）を中心に、音響信号の各周波数帯のレベルを上げるように調整値を設定する。

また、ワイパー用調整値と同様に、車速センサ７（図１参照）から車速を取得し、エアコン用調整値テーブルの調整値を、車速に基づいてさらに調整してもよい。

続いて、出力レベル調整値を決定する（Ｓ１７）。周波数帯毎に、ワイパーの作動状態に基づく調整値，振動状態に基づく調整値，および空調状態に基づく調整値を足し合わせたものを出力レベル調整値とする。

上述の３つの調整値（ワイパーの作動状態，振動状態，空調状態）のうち、一つのみを用いてもよいし、複数の組み合わせを用いてもよい。この場合、図２において、用いない調整値に関する処理ステップは実行しない。

最後に、制御回路２からイコライザ回路１０に、決定した出力レベル調整値にて出力レベル調整を行う旨の指令を送る。イコライザ回路１０では、音源９からの音響信号の周波数帯毎に、音響信号に対し出力レベル調整値に基づくゲイン調整・音量調整等を行って出力レベルを調整し、スピーカ１１，１２へ調整後の音響信号を出力する（Ｓ１８）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１車両用音響装置
２制御回路
３ワイパーＳＷ（動作状態取得部，ワイパー作動状態検出部）
４振動センサ（動作状態取得部，振動状態検出部）
５エアコンＳＷ（動作状態取得部，空調状態検出部）
７車速センサ（動作状態取得部，振動状態検出部）
９音源（音響信号出力部）
１０イコライザ回路（出力レベル調整部）
２０マイコン（騒音レベル推定演算部，調整値決定部）
２６Ｉ／Ｏ
２７メモリ
２８ＬＡＮＩ／Ｆ（動作状態取得部，振動状態検出部）
３０車内ＬＡＮ

Claims

車両の車室内に音響信号を出力する音響信号出力部と、
前記車両に備えられた機器の動作状態を取得する動作状態取得部と、
取得した前記動作状態に基づいて、前記機器の発生する騒音レベルを推定演算する騒音レベル推定演算部と、
推定演算した前記騒音レベルに応じて、前記音響信号の出力レベルの調整値を決定する調整値決定部と、
決定した前記調整値に基づいて、前記音響信号の出力レベルを調整する出力レベル調整部と、
を備えることを特徴とする車載用音響装置。
前記動作状態取得部として、前記車両に備えられた機器であるワイパーの作動状態を検出するワイパー作動状態検出部を備え、
前記騒音レベル推定演算部は、検出した前記ワイパーの作動状態に基づいて前記騒音レベルを推定演算する請求項１に記載の車載用音響装置。
前記動作状態取得部として、前記車両に備えられた機器より発生する前記車室内の振動状態を検出する振動状態検出部を備え、
前記騒音レベル推定演算部は、検出した前記振動状態に基づいて前記騒音レベルを推定演算する請求項１または請求項２に記載の車載用音響装置。
前記動作状態取得部として、前記車両に備えられた機器である車両用空調装置の空調状態を検出する空調状態検出部を備え、
前記騒音レベル推定演算部は、検出した前記空調状態に基づいて前記騒音レベルを推定演算する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車載用音響装置。
前記調整値は、前記音響信号の出力する周波数帯域内に設定した複数の周波数帯域毎に決定され、
前記出力レベル調整部は、決定した前記調整値に基づいて、前記周波数帯域毎に前記音響信号の出力レベルを調整する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車載用音響装置。