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パナソニック、ロードノイズとエンジンノイズ両方をリアルタイム低減“車のノイキャン”

パナソニック ホールディングス提供

パナソニック オートモーティブシステムズは、独自アルゴリズムによって、シリーズハイブリッド車のロードノイズとエンジンノイズの両方に対応する世界初の統合型アクティブ・ノイズ・コントロール(ANC)を開発した。この統合型ANCは日産自動車の新型エルグランドのXグレード・Gグレードの標準オーディオ仕様に採用され、量産車に初搭載された。

走行時、車内に伝わる路面からの振動に起因するロードノイズと、エンジンから伝達される振動に起因するエンジンノイズをリアルタイムで低減するもの。

従来、ロードノイズとエンジンノイズは、それぞれの周波数特性に応じた異なる制御が必要とされてきた。特にロードノイズは、路面状態や車速に応じて周波数や振幅が複雑に変化するランダムかつ広帯域なノイズのため、リアルタイム制御が難しいとされている。

今回、広帯域の騒音に対応可能なANCを開発したことで、走行条件に応じて変化するロードノイズおよびエンジンノイズの騒音に柔軟に対応し、高精度なノイズ低減が可能となり、車内の静粛性向上に貢献する。

車両各所に搭載された加速度センサーを使って、騒音と高い相関を持つ振動を検知し、取得した振動信号を独自に開発した信号処理アルゴリズムで騒音を予測・演算。これに基づき、車載スピーカーから逆位相の制御音を生成して放射することで、音波干渉を利用して車内の騒音を効果的に低減する。

また、従来、エンジン騒音は主に200Hz以下の低周波数帯域を対象とした狭帯域の専用制御方式で対応されてきたが、今回の統合型ANCでは、加速度センサーを活用した制御系と車載オーディオシステムを統合的に用いることで、ロードノイズとエンジンノイズから発生する広帯域の騒音を同一システムで制御できる。

これにより、路面状態や走行状態の変化にも追従し、高精度なリアルタイム制御による安定したノイズ低減性能を実現。ロードノイズやエンジンノイズに起因しない音声は低減対象としないため、車内の音楽・会話・通話をクリアに聞けるという。

車両ごとの特性を踏まえた高精度なチューニング技術も導入した。同社エンジニアが、車両開発の初期段階から参画し、車両ごとに異なる音響特性・車体振動特性・スピーカー特性を総合的に解析して、加速度センサーやマイクの最適配置、制御設計などを提案することで、あらゆる走行環境においても安定した性能を発揮するノイズ低減制御を実現した。「車両構造やパワートレインの違いにも柔軟に対応できるソリューションとして、設計自由度の拡大にも貢献する」とのこと。

パナソニック オートモーティブシステムズは「自動車業界における騒音制御ソリューションのリーディングカンパニーとして、業界トップクラスの技術を活用し、車内の幅広い騒音低減に取り組んできました。今回統合型ANCが採用されましたが、これまでも国内外の自動車メーカー5社以上・60車種以上にANCが採用されており、車内空間の『移ごこち』の向上に貢献しています。今後も、より上質なモビリティ体験の実現に向け、取り組んでいきます」としている。

今回の統合型ANCが対応するシリーズハイブリッドは、エンジンを発電にだけ使用し、その電力でモーターを駆動して車を走らせる仕組み。新型エルグランドにも採用されている「e‑POWER」などが、これに当たる。