JP7122828B2 - ECU and noise control system - Google Patents
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Description
本発明は、ECU及びノイズコントロールシステムに関する。 The present invention relates to ECUs and noise control systems.
近年、自動車には多くの防音設備が設けられている。防音設備を設けることにより、乗員が受けるノイズレベルを低減し、運転中の快適性を向上させることができる。 In recent years, automobiles are provided with many soundproofing facilities. By providing soundproofing equipment, the noise level experienced by the occupants can be reduced and the comfort during driving can be improved.
特許文献1には、ドライバに必要とされる車外音と、不要な車外音とを自動で判断し、必要とされる車外音についてはその内容を音声又は映像によりドライバに報知する技術が開示されている。
具体的には、車内外の音声を採取し、この採取した音声から音楽等の車内の音声成分を除去し、得られた車外の音声成分と、パターンとして予め格納しているサイレン等の音声成分とを比較し、一致する場合にはドライバに必要とされる車外音であると判断して報知する技術が開示されている。 Specifically, voices inside and outside the vehicle are sampled, voice components such as music inside the vehicle are removed from the sampled voices, and the obtained voice components outside the vehicle and voice components such as sirens stored in advance as patterns are used. is compared, and if they match, it is determined that the external sound is the one that the driver needs, and the technology is disclosed.
ところで一般市場においては、アクティブノイズコントロール機能を有するヘッドフォンが普及している。このアクティブノイズコントロール機能を有するヘッドフォンは、例えば航空機で用いられ、航空機内における乗員のストレスを軽減し、快適性の向上に役立っている。 By the way, in the general market, headphones with an active noise control function are prevalent. Headphones with this active noise control function are used, for example, in aircraft to reduce the stress of passengers in the aircraft and help improve comfort.
しかし自動車の乗員に装着されることは意図されていない。なぜならドライバが重要な音を聞き逃してしまう場合があるからである。ここでいう重要な音とは、例えば他の自動車からのクラクションや救急車のサイレンである。 However, it is not intended to be worn by a vehicle occupant. This is because the driver may miss important sounds. Important sounds here are, for example, the honking of other cars or the siren of an ambulance.
アクティブノイズコントロール機能を用いることにより、乗員が受けるノイズレベルを低減し、運転中の快適性を向上させることはできるが、一般市場で普及しているヘッドフォンをそのまま利用しようとすると上述の通り、ドライバが重要な音を聞き逃す場合があり安全性が低下するという課題がある。 By using the active noise control function, it is possible to reduce the noise level received by the occupants and improve comfort while driving. However, there is a problem that there is a case where an important sound is missed and the safety is lowered.
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、アクティブノイズコントロール機能を用いて乗員が受けるノイズレベルを低減し、運転中の快適性を向上させるとともに、安全性を確保し得るECU及びノイズコントロールシステムを提案する。 The present invention has been made in consideration of the above points. Propose a noise control system.
かかる課題を解決するために、本発明においては、車内に設置されたスピーカ(13)の音声出力を制御することにより車外で発生したノイズを制御するECU(14)において、環境センサ(11)からのノイズ情報に基づいて、ノイズの発生源を特定し、発生源からのノイズをキャンセルするか否かを判断するようにした。 In order to solve this problem, in the present invention, an ECU (14) that controls noise generated outside the vehicle by controlling the sound output of a speaker (13) installed inside the vehicle controls the noise from the environmental sensor (11). Based on the noise information, the noise source is identified and whether or not to cancel the noise from the source is determined.
本発明によれば、アクティブノイズコントロール機能を用いて乗員が受けるノイズレベルを低減し、運転中の快適性を向上させるとともに、安全性を確保することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise level which a passenger|crew receives using an active noise control function can be reduced, comfort during driving can be improved, and safety can be ensured.
以下本発明について、図面を参照しながら本発明の一実施の形態を詳述する。なお以下の説明はあくまで本発明の一実施の形態にすぎず、本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The following description is merely one embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to this.
図1は、本実施の形態における車両1の全体構成を示す。車両1は、一般的な車両が当然に備える各種設備及び機器に加えて、環境センサ11、マイクロフォン12、スピーカ13、ECU(Electronic Control Unit)14及びセンサ類15等を備える。
FIG. 1 shows the overall configuration of a
特に環境センサ11、マイクロフォン12及びスピーカ13は、車両1の周囲又は内部で均一にその機能を発揮させるため、前後左右にそれぞれ複数配置される。
In particular, the
環境センサ11は、具体的にはレーダセンサ、ビデオセンサ、超音波センサ、ライダ(LiDAR:Light Detection And Ranging)センサ等である。環境センサ11は、車外に存在するノイズの発生源(将来的な発生源も含む)を検知すると、このノイズの発生源の情報(ノイズ情報)をECU14に送信する。
The
車外に存在するノイズの発生源には、車両1の進路に変更を及ぼすものや舗装不良などがある。車両1の進路に変更を及ぼすものとしては、例えば自車両に近づいてくる救急車やクラクションを鳴らす他車両などがある。また舗装不良としては、例えば道路表面に形成されたくぼみ、穴、ひび、切れ目、道路と道路との間の繋ぎ目部分などがある。環境センサ11がECU14に送信するノイズ情報には、これらノイズの発生源の種類及び発生源までの距離が含まれる。
Sources of noise existing outside the vehicle include those that change the course of the
マイクロフォン12は、車内外で発生する様々な音声を収集して信号処理し、音声情報をECU14に送信する。スピーカ13は、音楽等の音声を車内で出力する他、本実施の形態においてはノイズをキャンセルする音を車内で出力する。
The
なおスピーカ13は、ノイズをキャンセルする音を出力する際、車外で発生したノイズと逆位相の音を出力する。このスピーカ13の制御は、ECU14により実行される。このように音(ノイズ)を音で打ち消す制御を一般にアクティブノイズコントロールと呼ぶ。これについては公知の技術であるためここでの説明は省略する。
When outputting noise canceling sound, the
ECU14は、車両1が備える各種機器の動作を統括的に制御するプロセッサである。本実施の形態におけるECU14は、上述の通りアクティブノイズコントロール機能を有する。ECU14が実行する具体的な処理については後述する(図2、図3)。
The ECU 14 is a processor that comprehensively controls the operation of various devices provided in the
センサ類15は、具体的には車速センサ、ヨーレートセンサ、GPSセンサ等である。センサ類15は、これらのセンサにより車両1の車速情報、姿勢情報、位置情報等を含む車両情報を取得し、この車両情報をECU14に送信する。
The
図2は、本実施の形態におけるノイズコントロールシステム10の機能ブロック図を示す。ノイズコントロールシステム10は、環境センサ11、マイクロフォン12、スピーカ13、ECU14及びセンサ類15等を備える。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the
環境センサ11は、車外に存在するノイズの発生源を検知すると、ノイズ情報をECU14に送信する。マイクロフォン12は、車内外で発生する様々な音声の音声情報をECU14に送信する。センサ類15は、車両1の車両情報をECU14に送信する。
The
ECU14は、環境センサ11からのノイズ情報、マイクロフォン12からの音声情報及びセンサ類15からの車両情報に基づいて、ノイズをキャンセルするか否かを判断する。またECU14は、ノイズをキャンセルしない場合においてノイズを強調するか否かを判断する。そしてECU14は、ノイズをキャンセルする場合、またはノイズを強調する場合、指示信号をスピーカ13に送信する。
The ECU 14 determines whether or not to cancel noise based on noise information from the
なおECU14は、車両1に搭乗している乗員数を考慮して指示信号を生成するとしてもよい。例えばECU14は、乗員数が多い場合には会話が聞き取りやすいようにノイズをキャンセルする指示信号を生成し、乗員数がドライバのみである場合にはキャンセルする指示信号を生成しないとしてもよい。
Note that the
スピーカ13は、ECU14からの指示信号に基づいて、ノイズをキャンセルするための音声を出力し、またノイズを相対的に強調するためにオーディオのボリュームを下げて出力する。
Based on the instruction signal from the
図3は、ノイズコントロール処理のフローチャートを示す。この処理は、ECU14により車両1が走行している間、適宜実行される。
FIG. 3 shows a flowchart of noise control processing. This process is appropriately executed by the
まずECU14は、環境センサ11からのノイズ情報を取得する(SP1)。ノイズ情報には、ノイズの発生源の種類及びこの発生源と自車両との間の距離の情報が含まれる。次いでECU14は、マイクロフォン12からの音声情報を取得する(SP2)。音声情報には、車内外の音声情報が含まれる。 First, the ECU 14 acquires noise information from the environment sensor 11 (SP1). The noise information includes information on the type of noise source and the distance between this source and the vehicle. Next, the ECU 14 acquires voice information from the microphone 12 (SP2). The voice information includes voice information inside and outside the vehicle.
次いでECU14は、センサ類15からの車両情報を取得する(SP3)。車両情報には、車両1の現在の車速、姿勢、位置等の車両1に関する情報が含まれる。そしてECU14は、これらの情報(ノイズ情報、音声情報、車両情報)に基づいて、ノイズをキャンセルするか否か、および、ノイズを強調するか否かを判断する(SP4)。
Next, the ECU 14 acquires vehicle information from the sensors 15 (SP3). The vehicle information includes information about the
ECU14は、環境センサ11がノイズの発生源を検知しない場合、ノイズをキャンセルする必要がなく、また強調する必要もないと判断し(SP5:N)、ステップSP1に移行して上記の処理を繰り返す。
When the
これに対しECU14は、環境センサ11がノイズの発生源として舗装不良を検知し、マイクロフォン12がサイレン等の音声情報を取得していない場合、ノイズをキャンセルすべきと判断する(SP5:Y)。
On the other hand, the
この場合、ECU14はノイズ情報に含まれるノイズの発生源の種類に基づいて、キャンセルするために必要とされる音声を算出する。またECU14は、ノイズ情報に含まれる発生源までの距離と、車両情報に含まれる車速とに基づいて、車両1が舗装不良に到達するタイミングを算出する。
In this case, the
そしてECU14は、車両1が舗装不良に到達するタイミングで、スピーカ13を制御し、舗装不良からのノイズをキャンセルする(SP6)。実際上、ECU14は車両1が舗装不良に到達するタイミングよりも前に舗装不良からのノイズをキャンセルするようにスピーカ13を制御するとしてもよい。
Then, the
なお悪天候により環境センサ11が舗装不良を適切に検知することができない場合、ECU14は車両情報に含まれる車両1の現在の位置と、地図上に予め記憶している舗装不良の位置とに基づいて、これらが一致するタイミングでノイズをキャンセルするようにスピーカ13を制御するとしてもよい。
If the
また例えば環境センサ11がノイズの発生源として自車両に近づいてくる緊急車両を検知し、マイクロフォン12が音声情報としてサイレンを取得している場合、ECU14はノイズをキャンセルすべきでなく、強調すべきであると判断する(SP5:Y)。
Also, for example, when the
この場合、ECU14は車両情報に含まれる車両1の現在の車速と、姿勢とに基づいて、車両1の進路を予測する。次いでECU14は、予測した進路に対して、自車両が緊急車両の進路を確保するために例えば左方向に変更されることを更に予測するなどして、車両1の予測進路を算出する。
In this case, the
そしてECU14は、車両1が予測進路上にある場合にスピーカ13のボリュームを下げるように制御して、相対的に緊急車両のサイレンを強調する。マイクロフォン12により収集したサイレンの音声情報を緊急車両の方向に設置されたスピーカ13により音声出力して強調するとしてもよい。
Then, the
図4は、ノイズの発生源の一例を示す。ここで示すノイズの発生源は、舗装不良100である。より具体的には、ここでは道路と道路との間の繋ぎ目部分をノイズの発生源として図示している。車両1がこの舗装不良100を通過する際にノイズが発生する。本実施の形態によれば、このノイズが発生するタイミングで、このノイズを打ち消す音声をスピーカ13から音声出力することにより、車内におけるノイズレベルの低減を実現することができる。
FIG. 4 shows an example of noise sources. The noise source shown here is the
以上のように本実施の形態によれば、ECU14が車外で発生したノイズをアクティブノイズコントロール機能により車内においてキャンセルする場合、環境センサ11からのノイズ情報に基づいて、キャンセルすべきノイズであるか否かを判断し、キャンセルすべきノイズである場合に限って、ノイズの発生タイミングに応じてスピーカ13を制御し、このノイズをキャンセルするようにした。また強調すべきノイズである場合にはスピーカ13により再生されているオーディオのボリュームを下げることにより相対的にノイズを強調するようにした。
As described above, according to the present embodiment, when the noise generated outside the vehicle is canceled inside the vehicle by the active noise control function, the
これにより車両1に搭乗している乗員が受けるノイズレベルを低減し、運転中の快適性及び静寂性を向上させるとともに、安全性を確保することができる。
As a result, the noise level received by the passengers on board the
1 車両
10 ノイズコントロールシステム
11 環境センサ
12 外部マイク
13 スピーカ
14 ECU
15 各種センサ
100 繋ぎ目
1
15
Claims (8)
環境センサ(11)からのノイズ情報に基づいて、ノイズの発生源を特定し、該発生源からのノイズをキャンセルするか否かを判断し、
前記ECU(14)は、
ノイズをキャンセルする場合、前記ノイズ情報に基づいて、車両(1)が前記発生源に到達するタイミングで前記スピーカ(13)を制御して、ノイズをキャンセルする、
ことを特徴とするECU(14)。 In an ECU (14) that controls noise generated outside the vehicle by controlling the audio output of a speaker (13) installed inside the vehicle,
identifying a noise source based on noise information from an environmental sensor (11) and determining whether or not to cancel the noise from the source ;
The ECU (14)
When canceling noise, controlling the speaker (13) at the timing when the vehicle (1) reaches the source of noise based on the noise information to cancel the noise;
An ECU (14) characterized by:
前記ノイズ情報に含まれるノイズの発生源が舗装不良に関するものである場合、ノイズをキャンセルすべきと判断する、
ことを特徴とする請求項1に記載のECU(14)。 The ECU (14)
If the noise source included in the noise information is related to pavement defects, determining that the noise should be canceled;
The ECU (14) according to claim 1, characterized in that:
前記ノイズ情報に含まれるノイズの発生源が車両(1)の進路に変更を及ぼすものである場合、ノイズをキャンセルすべきでないと判断する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のECU(14)。 The ECU (14)
determining that the noise should not be canceled if the source of the noise contained in the noise information changes the course of the vehicle (1);
The ECU (14) according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記ノイズ情報に含まれるノイズの発生源が緊急車両又は他車両である場合、ノイズをキャンセルすべきでないと判断する、
ことを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載のECU(14)。 The ECU (14)
If the noise source included in the noise information is an emergency vehicle or another vehicle, determining that the noise should not be canceled;
The ECU (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ノイズをキャンセルする場合、前記ノイズ情報に含まれるノイズの発生源までの距離と、センサ類(15)からの車両情報に含まれる車速又は車両位置とに基づいて、車両(1)が前記発生源に到達するタイミングで前記スピーカ(13)を制御して、ノイズをキャンセルする、
ことを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載のECU(14)。 The ECU (14)
When canceling noise, the vehicle (1) determines the noise source based on the distance to the noise source included in the noise information and the vehicle speed or vehicle position included in the vehicle information from the sensors (15). Controlling the speaker (13) at the timing of reaching to cancel the noise,
The ECU (14) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記ノイズ情報に含まれるノイズの発生源が車両(1)の進路に変更を及ぼすものである場合、該ノイズを強調する、
ことを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載のECU(14)。 The ECU (14)
Emphasizing the noise if the source of the noise contained in the noise information changes the course of the vehicle (1);
The ECU (14) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
レーダセンサ、ビデオセンサ、超音波センサ及びライダセンサのうちの何れかである、
ことを特徴とする請求項1~6の何れか一項に記載のECU(14)。 The environment sensor (14)
is any of a radar sensor, a video sensor, an ultrasonic sensor and a lidar sensor;
The ECU (14) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
ノイズ情報を取得する環境センサ(11)と、
音声情報を取得するマイクロフォン(12)と、
車両情報を取得するセンサ類(15)とを備え、
前記ECU(14)は、
前記環境センサ(11)からのノイズ情報、前記マイクロフォン(12)からの音声情報及び前記センサ類(15)からの車両情報に基づいて、ノイズの発生源を特定し、該発生源からのノイズをキャンセルするか否かを判断し、
ノイズをキャンセルする場合、前記ノイズ情報に基づいて、車両(1)が前記発生源に到達するタイミングで前記スピーカ(13)を制御して、ノイズをキャンセルする
ことを特徴とするノイズコントロールシステム(10)。
In a noise control system (10) equipped with an ECU (14) for controlling noise generated outside the vehicle by controlling the audio output of a speaker (13) installed inside the vehicle,
an environmental sensor (11) for acquiring noise information;
a microphone (12) for acquiring audio information;
Sensors (15) for acquiring vehicle information,
The ECU (14)
Based on the noise information from the environment sensor (11), the voice information from the microphone (12) and the vehicle information from the sensors (15), the noise source is identified and the noise from the source is identified. decide whether or not to cancel
When canceling noise, the noise is canceled by controlling the speaker (13) at the timing when the vehicle (1) reaches the source of noise based on the noise information.
A noise control system (10) characterized by:
Priority Applications (1)
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JP2018010704A JP7122828B2 (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | ECU and noise control system |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009113659A (en) | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Toyota Motor Corp | Vehicular noise cancellation device |
WO2011030422A1 (en) | 2009-09-10 | 2011-03-17 | パイオニア株式会社 | Noise reduction device |
JP2015082844A (en) | 2013-10-21 | 2015-04-27 | ハーマン インターナショナル インダストリーズ, インコーポレイテッド | Modifying audio panorama to indicate presence of danger or other events of interest |
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