JP2010054962A - Noise control device and noise control method - Google Patents
Noise control device and noise control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010054962A JP2010054962A JP2008221697A JP2008221697A JP2010054962A JP 2010054962 A JP2010054962 A JP 2010054962A JP 2008221697 A JP2008221697 A JP 2008221697A JP 2008221697 A JP2008221697 A JP 2008221697A JP 2010054962 A JP2010054962 A JP 2010054962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- seat
- occupant
- noise
- seated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Description
本発明は、構造物の振動を検出してその構造物内部の騒音を打ち消す波動を印加することで、構造物内部の騒音を低減させる騒音制御装置および騒音制御方法に関する。 The present invention relates to a noise control device and a noise control method for reducing noise inside a structure by detecting a vibration of the structure and applying a wave that cancels the noise inside the structure.
従来、車室内等において車両の走行に伴い発生する騒音を計測し、その騒音を打ち消すような音波や振動を発生して騒音を低減させる騒音制御装置が知られている。この種の騒音制御装置では、車室内全体の騒音を一律に低減させる構成であると、乗員が存在する位置での騒音の低減に一定の限界が生じるため、乗員が存在する位置に限定して騒音の低減を図る試みもなされている。例えば、特許文献1においては、乗員の着座位置等の乗車状態を検出する検出手段を設け、乗員が着座していない座席位置での騒音低減効果は小さく、乗員が着座している座席位置での騒音低減効果が大きくなるように制御することで、効率的に騒音制御を行えるようにした騒音制御装置が提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載の騒音制御装置では、騒音制御の対象となる制御空間を乗員の着座位置に限定しているため、その制御空間における騒音低減効果を高めることはできるものの、乗員の着座位置における制御空間の大きさが変化することはないので、例えば、乗員の姿勢の変化などによって乗員の頭部位置が制御空間から外れると、頭部位置での騒音低減効果が保障されなくなるという問題点があった。 However, in the noise control device described in Patent Document 1, since the control space to be subjected to noise control is limited to the seating position of the occupant, the noise reduction effect in the control space can be enhanced, but the seating of the occupant Since the size of the control space at the position does not change, for example, if the occupant's head position deviates from the control space due to a change in the occupant's posture, the noise reduction effect at the head position cannot be guaranteed. There was a point.
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであって、騒音制御の対象となる制御空間を人体が存在する位置に限定して効率よく騒音制御を行えるようにするとともに、人体の頭部位置で確実に騒音低減効果が得られるようにした騒音制御装置および騒音制御方法を提供することを目的としている。 The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can efficiently perform noise control by limiting the control space to be subjected to noise control to a position where a human body exists. In addition, an object of the present invention is to provide a noise control device and a noise control method capable of reliably obtaining a noise reduction effect at the head position of a human body.
本発明は、上記課題を解決するために、構造物の内部の人体が存在する可能性のある複数の位置に対して予め騒音制御の対象となる制御空間を設定しておくとともに、構造物の内部に存在する人体を検知して実際に人体が存在する位置を特定し、予め制御空間を設定した複数の位置のいずれかに人体が存在しない場合に、当該位置に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、人体が存在する位置に対応する他の制御空間の少なくとも1つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように波動印加手段の動作を制御する。 In order to solve the above problems, the present invention sets a control space to be subjected to noise control in advance for a plurality of positions where a human body inside the structure may exist, and When a human body is detected and the position where the human body actually exists is specified, and the human body does not exist at any of the multiple positions set in advance, noise control is performed on the control space corresponding to the position. And the operation of the wave applying means is controlled so as to reduce noise in the expanded control space by expanding at least one of the other control spaces corresponding to the position where the human body exists.
本発明によれば、人体が存在しない位置に対応する制御空間で騒音制御を行う代わりに、人体が存在する位置に対応する制御空間を拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように制御するようにしているので、効率的な騒音制御を行うことができるとともに、人体の頭部位置で確実に騒音低減効果を得ることができる。 According to the present invention, instead of performing noise control in the control space corresponding to the position where the human body does not exist, the control space corresponding to the position where the human body exists is expanded to reduce noise in the expanded control space. Since control is performed, efficient noise control can be performed, and a noise reduction effect can be reliably obtained at the head position of the human body.
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明は、例えば、車両の車室内における騒音を低減して乗員の快適性を向上させる車両用の騒音制御装置に有効に適用可能である。以下では、このような車両用の騒音制御装置に本発明を適用した例について具体的に説明する。 The present invention can be effectively applied to, for example, a vehicle noise control device that reduces noise in a vehicle cabin and improves passenger comfort. Below, the example which applied this invention to such a noise control apparatus for vehicles is demonstrated concretely.
通常、車両外部から侵入する車室内騒音の原因は、代表的なものとして、エンジンの振動に起因するエンジン騒音、走行時に路面の凹凸の影響がタイヤから進入することに起因するロードノイズ、走行時に空気の気流によって発生する風切音などがある。以下の実施形態では、主に、ロードノイズを低減させる例を具体的に説明する。 In general, the causes of vehicle interior noise entering from the outside of the vehicle are typically engine noise due to engine vibration, road noise due to road surface unevenness entering from tires during driving, There is a wind noise generated by the air flow. In the following embodiments, an example in which road noise is mainly reduced will be specifically described.
図1に、路面の凹凸の影響による車体の振動及びロードノイズの主な伝播経路を示す。 FIG. 1 shows main propagation paths of vehicle body vibration and road noise caused by road surface unevenness.
タイヤ200から車体に進入したロードノイズの主成分となる振動は、まず車軸120及びサスペンション130の取り付け部からメンバ140と呼ばれる剛性の高い梁状の部材に進入する。その後、メンバ140によって囲まれたフロアパネル110と呼ばれる比較的剛性の低い板状の部材に振動が伝播し、このフロアパネル110が振動する。そして、フロアパネル110の振動により車室内の空気振動が引き起こされ、車室内に共振現象を起こすために、車室内の所定空間(以下、制御空間100と呼ぶ。)において、ロードノイズが聞こえることになる。なお、フロアパネル110の他に、図示しないルーフパネルや窓ガラスが振動することによっても騒音が発生するが、主にサスペンション130の取り付け部から進入するロードノイズの大部分は、フロアパネル110の振動と因果関係が高いことがわかっている。このため、フロアパネル110の振動に基づいてロードノイズを打ち消すように騒音制御を行えば、制御空間100におけるロードノイズを低減することができる。また、フロアパネル110を発生源とする騒音には制御対象としてすべて含まれるため、エンジン騒音の一部や車体底部を空気が流れることで発生する風切音についても、ロードノイズと同様に扱うことができる。
The vibration that is the main component of road noise that has entered the vehicle body from the
本実施形態の騒音制御装置では、図1に示すように、フロアパネル110に振動検出用の加速度センサ10a,10b,10c,10d(以下、これらを総称する場合は加速度センサ10と表記する。)と、波動印加部となるアクチュエータ20a,20b(以下、これらを総称する場合はアクチュエータ20と表記する。)とを設置する。そして、加速度センサ10の出力信号に基づいて車室内騒音の推定を行い、推定した車室内騒音を打ち消す制御指令値を生成し、この制御指令値に基づいてアクチュエータ20を駆動してフロアパネル110に振動を印加し、騒音を打ち消す制御音を車室内に入力することで車室内騒音を低減させるようにしている。
In the noise control apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 1,
ここで、本実施形態ではマイクロフォンを使用した騒音の検出は行わず、加速度センサ10の出力信号から制御空間100の騒音を推定するという方法を用いている。フロアパネル110に設置した加速度センサ10を用いるため、制御対象としてフロアパネル110に起因するロードノイズを扱う。ここで、加速度センサ10の設置場所としてフロアパネル110を選択したのは、車室内騒音との間のコヒーレンス(定義は後述)が高いからである。
Here, in this embodiment, the method of estimating the noise of the
また、本発明の効果の範囲は、フロアパネル110の振動による騒音低減の範疇にとどまるものではなく、例えばダッシュパネルやフロントガラス、ドアパネル、ルーフパネルといった同じメカニズムで発生する車室内の騒音発生源に対しても、当該部位に加速度センサ10やアクチュエータ20を設置するようにすれば、同様に、当該部位の振動によって発生する騒音を低減させることができる。
In addition, the scope of the effect of the present invention is not limited to the category of noise reduction due to vibration of the
図2は、本実施形態の騒音制御装置の概略構成を説明するブロック図である。本実施形態の騒音制御装置は、上述した加速度センサ10(10a〜10e)とアクチュエータ20(20a,20b)のほか、車室内の各座席ごとの乗員の有無を検知する乗員有無検知センサ40a,40b(以下、これらを総称する場合は乗員有無検知センサ40と表記する。)と、加速度センサ10で得られた信号に基づいて車室内騒音を低減する制御指令値を算出してアクチュエータ20の制御を行うコントロールユニット30と、を備えている。コントロールユニット30への入力信号は加速度センサ10の出力および乗員有無検知センサ40の出力であり、コントロールユニット30の出力信号はアクチュエータ20への制御指令信号である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the noise control device of the present embodiment. The noise control device according to the present embodiment includes, in addition to the acceleration sensor 10 (10a to 10e) and the actuator 20 (20a, 20b) described above, occupant presence /
なお、図1および図2においては、簡単のために、加速度センサ10の数を4つ、アクチュエータの数を2つとして図示しているが、加速度センサ10やアクチュエータ20の数は、これらの例示した数に限定されるものではなく、以下のような条件を満たす数であればよい。
In FIG. 1 and FIG. 2, for the sake of simplicity, the number of
一般に、加速度センサ10の数は、振動源の数より多いことが必要とされる。具体的な加速度センサ10の数および設置位置は、各加速度センサ10から制御空間100における騒音の音圧との間のコヒーレンスが十分高くなるように(例えば0.9以上)決定すればよい。ここで、コヒーレンスCxy(ω)は、下記の式(1)で定義され、信号xと信号yとの間の因果関係の度合いを表す。
この式(1)において、Pxyは信号xと信号yとの間のクロスパワースペクトルであり、Pxxは信号xのオートパワースペクトルであり、Pyyは信号yのオートパワースペクトルである。また、PHはPのエルミート転置行列を表している。 In the equation (1), P xy is a cross power spectrum between the signal x and the signal y, P xx is an auto power spectrum of the signal x, and P yy is an auto power spectrum of the signal y. P H represents a Hermitian transpose matrix of P.
また、アクチュエータ20は、制御空間100における騒音を低減するために十分な数を、車両のフロアパネル110の適切な位置に貼付すればよい。なお、アクチュエータ20としては、フロアパネル110に設置したものに限らず、例えばダッシュパネルやフロントガラス、ドアパネル、ルーフパネルといった部位に設置したものを用いることも可能である。さらに、車室内に設置したスピーカをアクチュエータ20として用いることも可能である。
Further, a sufficient number of
ここでは、アクチュエータ20として、電圧の印加により伸縮するピエゾアクチュエータ(Piezo-electric actuator)を用いるものとする。また、乗員有無検知センサ40としては、車室内の座席下あるいは座席背面に設置されて当該座席に着座する乗員の有無を検知する荷重センサを用いるものとする。また、制御空間100としては、運転席および助手席と2つの後部座席とに対応させて、4つの制御空間100a,100b,100c,100dの設定が可能であり、特に本実施形態の騒音制御装置では、詳細を後述するように、乗員が着座している座席の組み合わせに応じて制御対象とする制御空間の位置およびその範囲を可変とし、乗員がいない座席での騒音制御を行わない代わりに、乗員が着座している座席に対応する制御空間を拡大させるようにしている。
Here, a piezo-electric actuator that expands and contracts when a voltage is applied is used as the
コントロールユニット30は、図2に示すように、信号増幅用の増幅部31a〜31hと、アクチュエータ20への制御指令値を算出して制御指令信号として出力する制御指令値算出部32とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
増幅部31a,31bは、乗員有無検知センサ40からの乗員検知信号を増幅して制御指令値算出部32に出力する。また、増幅部31c〜31fは、加速度センサ10からの加速度信号を増幅して制御指令値算出部32に出力する。また、増幅部31g,31hは、制御指令値算出部32で生成された制御指令信号を増幅してアクチュエータ20に出力する。なお、これらの増幅部31a〜31hは、加速度センサ10や乗員有無検知センサ40がいわゆる電荷チャージタイプである場合には、電荷と電圧との間の変換の機能も担う。
The amplifying
制御指令値算出部32は、図3に示すように、A/D変換部33a,33bと、フィルタ選択部34と、算出部35と、D/A変換部36とで構成される。
As shown in FIG. 3, the control command
A/D変換部33aは、乗員有無検知センサ40で検出されて増幅部31a,31bで増幅された乗員検知信号n1,n2をディジタル信号に変換する。A/D変換部33bは、加速度センサ10で検出されて増幅部31c〜31fで増幅された加速度信号α1,α2,α3,α4をディジタル信号に変換する。D/A変換部36は、算出部35にて算出された制御指令信号をアナログ信号に変換し、増幅部31g,31hに出力する。
The A /
フィルタ選択部34は、乗員有無検知センサ40で検出された乗員が着座している座席の組み合わせの情報を元に、制御指令値を生成するためのフィルタを選択し、出力する。
The
算出部35は、加速度センサ10が出力する加速度信号α1〜α4と、フィルタ選択部34で選択されたフィルタを用いて、乗員の存在する空間の騒音を低減するように制御指令値を算出する。
The
以上のような制御指令値算出部32は、例えば、上述した各部の機能をマイクロコンピュータのCPU上に実装することで実現できる。
The control command
図4は、制御指令値算出部32における一連の処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態の騒音制御装置では、コントロールユニット30の制御指令値算出部32がこの図4のフローチャートで示す処理を所定周期で繰り返し実行することで、アクチュエータ20a,20bを駆動して騒音制御を行う。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a series of processes in the control command
先ず、ステップS101では、増幅部31c〜31fで増幅された加速度センサ10a〜10dからの加速度信号α1〜α4を、A/D変換部33bによりA/D変換して算出部32に入力する。
First, in step S101, acceleration signals α1 to α4 from the
次に、ステップSS102では、増幅部31a,31bで増幅された乗員有無検知センサ40a,40bからの乗員検知信号n1,n2を、A/D変換部33aによりA/D変換してフィルタ選択部34に入力する。
Next, in step SS102, the occupant detection signals n1, n2 from the occupant presence /
次に、ステップS103では、フィルタ選択部34により、乗員検知信号n1,n2から求められる乗員が着座している座席の組み合わせに基づいて、騒音制御に用いる制御指令値生成フィルタを選択するサブルーチンを実行し、得られた制御指令値生成フィルタのフィルタ係数を算出部35に伝達する。なお、1サンプル時間前の乗員の状態から変化がない場合にはフィルタは更新されないため、フィルタ係数の伝達は行われない場合もある。
Next, in step S103, the
次に、ステップS104では、算出部35により、加速度信号α1〜α4と、フィルタ選択部34により選択された制御指令値生成フィルタとを用いて、畳み込み演算により制御指令値を計算するサブルーチンを実行し、算出した制御指令値を制御指令信号としてD/A変換部36に出力する。
Next, in step S104, the
次に、ステップS105では、D/A変換部36により、算出部35からの制御指令信号をD/A変換し、増幅部31g,31hにて増幅してアクチュエータ20a,20bに出力する。
Next, in step S105, the control command signal from the
図5は、図4のフローチャートにおけるステップS103において、フィルタ選択部34により実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。フィルタ選択部34は、乗員有無検知センサ40a,40bからの乗員検知信号n1,n2が入力されると、この図4のサブルーチンを実行して、制御指令値生成フィルタの選択を行う。
FIG. 5 is a flowchart showing a subroutine executed by the
フィルタ選択部34は、先ず、ステップS201において、乗員有無検知センサ40a,40bからの乗員検知信号n1,n2を得ることで、現時点でどの座席に乗員が存在しているかの乗員位置情報を算出する。
First, in step S201, the
次に、ステップS202において、メモリに保持してある1サンプル時間前の乗員位置情報を読み込む。 Next, in step S202, occupant position information one sample time before held in the memory is read.
次に、ステップS203において、ステップS201で算出した現時点での乗員位置情報と、ステップS202で読み込んだ1サンプル時間前の乗員位置情報とを比較して、乗員位置に変更があるかどうかを判定する。そして、乗員位置に変更があればステップS204へ移行し、変更が無ければステップS205へ移行する。 Next, in step S203, the current occupant position information calculated in step S201 is compared with the occupant position information one sample time before read in step S202 to determine whether the occupant position has changed. . If there is a change in the occupant position, the process proceeds to step S204, and if there is no change, the process proceeds to step S205.
ステップS204では、算出部35に対して現時点での乗員位置情報のみを出力して、図5のサブルーチンを終了する。
In step S204, only the current occupant position information is output to the
一方、ステップS205では、ステップS201で算出した現時点での乗員位置情報を元に、乗員のいる座席に対して制御空間を設定するサブルーチンを実行し、設定した制御空間の情報を出力する。 On the other hand, in step S205, based on the current occupant position information calculated in step S201, a subroutine for setting a control space for the seat where the occupant is present is executed, and information on the set control space is output.
次に、ステップS206において、ステップS205で設定された制御空間を制御するための制御指令値生成フィルタをメモリから読み出す。なお、ここでは、各フィルタは予め設計してメモリに格納しておくものとして説明するが、メモリ内にフィルタを保持しておくのではなく、各制御空間の候補までの伝達関数を保持しておき、S205で決定された制御空間を制御するためのフィルタを再計算するというアルゴリズムを採用するようにしてもよい。フィルタの設計方法については詳細を後述する。 Next, in step S206, a control command value generation filter for controlling the control space set in step S205 is read from the memory. Here, each filter is described as being designed in advance and stored in the memory. However, the filter is not held in the memory, but the transfer function up to each control space candidate is held. Alternatively, an algorithm of recalculating a filter for controlling the control space determined in S205 may be employed. Details of the filter design method will be described later.
次に、ステップS207において、ステップS206で得たフィルタの係数とステップS201で得た乗員位置情報とを算出部35に出力し、図5のサブルーチンを終了する。
Next, in step S207, the filter coefficient obtained in step S206 and the occupant position information obtained in step S201 are output to the
図6は、図4のフローチャートにおけるステップS104において、算出部35により実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。算出部35は、加速度センサ10a〜10dからの加速度信号α1〜α4が入力され、フィルタ選択部34から乗員位置情報が入力されると、この図5のサブルーチンを実行して、制御指令値の算出を行う。
FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine executed by the
算出部35は、先ず、ステップS301において、現時点の乗員位置情報が1サンプル時間前の乗員位置情報から変更されたかどうかを判定し、変更された場合はステップS302へ移行し、変更されていない場合にはステップS303へ移行する。
First, in step S301, the
ステップS302では、制御指令値生成フィルタのフィルタ係数を、フィルタ選択部34で得た値に更新する。
In step S302, the filter coefficient of the control command value generation filter is updated to the value obtained by the
次に、ステップS303において、入力された加速度信号α1〜α4に対して、制御指令値生成フィルタを乗算して、制御指令値を算出する。 Next, in step S303, the input acceleration signals α1 to α4 are multiplied by a control command value generation filter to calculate a control command value.
次に、ステップS304において、ステップS303で算出した制御指令値を制御指令信号としてD/A変換部36に出力し、図6のサブルーチンを終了する。
Next, in step S304, the control command value calculated in step S303 is output as a control command signal to the D /
図7は、制御指令値生成フィルタの設計方法を説明するブロック線図である。図中、「C」と表記のブロックが、設計する制御指令値生成フィルタを表し、「Gα」と表記のブロックが、車両走行時の加速度信号αから制御空間での音圧までの伝達関数を表している。ここで、制御空間は後述する手法により乗員位置情報から適宜設定する。また、図中、「Gp」と表記のブロックは、アクチュエータ20から制御空間での音圧までの伝達関数を表し、また、「Ga」と表記のブロックは、アクチュエータ20から加速度信号αまでの伝達関数を表している。なお、図7では信号線は1本の線で記載しているが、本実施形態のように加速度センサ10やアクチュエータ20、制御空間100が複数ある場合には、その数に応じた複数本の信号線を表すものとし、さらにその場合、各ブロックは多入出力のブロックとなる。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a method for designing a control command value generation filter. In the figure, a block denoted by “C” represents a control command value generation filter to be designed, and a block denoted by “G α ” represents a transfer function from the acceleration signal α when the vehicle travels to the sound pressure in the control space. Represents. Here, the control space is appropriately set from the occupant position information by a method described later. In the figure, a block denoted as “G p ” represents a transfer function from the
また、図中、「Wc3」と表記のブロックおよび「Wc4」と表記のブロックは、それぞれ設計パラメータ(重み関数)である。「Wc3」は車両走行時に入力される加速度の周波数特性を持たせる。その結果、音圧の大きな周波数でより大きく制御を行うことが可能になる。また、「Wc4」は制御指令信号の最大電圧を制限するために用いる。この値を増加させると、対応するアクチュエータ20のゲインが減少することになる。この値もまた、周波数特性を持つようにしてもよい。この場合は、ある周波数帯域においてのみアクチュエータ20のゲインを下げることができる。
Further, in the figure, a block denoted by “W c3 ” and a block denoted by “W c4 ” are design parameters (weight functions), respectively. "W c3" is to have a frequency characteristic of the acceleration to be input when the vehicle is traveling. As a result, it becomes possible to perform greater control at a frequency with a large sound pressure. “W c4 ” is used to limit the maximum voltage of the control command signal. Increasing this value will decrease the gain of the corresponding
以上の各ブロックの伝達関数は、微分方程式やラプラス変換で表現された数学モデルを使用する。このモデリングは次のように行えばよい。 The transfer function of each block described above uses a mathematical model expressed by a differential equation or Laplace transform. This modeling may be performed as follows.
伝達関数「Gp」は、アクチュエータ20にホワイトノイズもしくはインパルス信号を入力し、そのとき得られた乗員位置に応じて定められた制御空間での音圧信号と入力信号を用いてシステム同定を行うことにより得ることができる。また、伝達関数「Ga」は、アクチュエータ20にホワイトノイズもしくはインパルス信号を入力し、そのとき得られた加速度信号αを用いてシステム同定を行うことにより得ることができる。システム同定の方法は、例えば、制御系設計ツールMATLAB(The MathWorks社製;登録商標)のツールボックスである「Structural Dynamical Toolbox」や、文献「足立,「制御のためのシステム同定」,東京電機大学出版局,1996」に記載の部分空間同定法を用いればよい。また、伝達関数「Gα」は、車両走行時の加速度信号αと音圧レベルを計測し、上記の方法を用いることで得ることができる。
For the transfer function “G p ”, white noise or an impulse signal is input to the
このとき、フィルタ「C」と伝達関数「Ga」が作る閉ループの安定性を保証しつつ、αからSPLまでの伝達関数とαからuまでの伝達関数のノルムを最小化するようなフィルタ「C」を設計する。設計方法は様々な方法が考えられるが、例えば、文献「細江,荒木,「制御系設計―H∞制御とその応用」,朝倉書店,1994」に記載のH∞制御法やH2制御法を用いれば設計することができる。 At this time, the filter “that minimizes the norm of the transfer function from α to SPL and the transfer function from α to u while ensuring the stability of the closed loop created by the filter“ C ”and the transfer function“ G a ”. C "is designed. Various design methods can be considered. For example, the H∞ control method and the H2 control method described in the literature “Hosoe, Araki,“ Control system design—H∞ control and its application ”, Asakura Shoten, 1994” are used. Can be designed.
なお、本実施形態では、設計パラメータ(重み関数)として「Wc3」と「Wc4」の2つの設計パラメータを用いて制御指令値生成フィルタの設計を行うようにしているが、前記参考文献記載のほかの設計パラメータ(重み関数)を用いて設計するようにしてもよい。また、伝達関数「Gα」、「Gp」、「Ga」を連続時間システムとしてモデリングした場合には、得られたフィルタをタスティン変換等を用いて離散化する、または、伝達関数「Gα」、「Gp」、「Ga」を離散時間システムとしてモデリングし、離散時間システムに対する設計法を用いてディジタルコントローラを設計してもよい。 In this embodiment, the control command value generation filter is designed using two design parameters “W c3 ” and “W c4 ” as design parameters (weight functions). It is also possible to design using other design parameters (weight function). Further, when the transfer functions “G α ”, “G p ”, and “G a ” are modeled as a continuous time system, the obtained filter is discretized using a Tustin transform or the like, or the transfer function “G The digital controller may be designed by modeling α ′, “G p ”, and “G a ” as a discrete time system and using a design method for the discrete time system.
次に、乗員位置に応じた制御空間の設定方法、つまり、現時点で乗員が着座している座席に対して広い制御空間を設定する方法について、具体例を挙げて説明する。本実施形態の騒音制御装置は、乗員が着座していない座席がある場合に、その座席に対応した制御空間での騒音制御を行わない代わりに、乗員が着座している座席に対応する制御空間を拡大させて広い範囲で騒音低減効果が得られるようにしている。 Next, a method for setting the control space according to the occupant position, that is, a method for setting a wide control space for the seat on which the occupant is currently seated will be described with a specific example. The noise control apparatus according to the present embodiment, when there is a seat where no occupant is seated, does not perform noise control in the control space corresponding to the seat, but instead of the control space corresponding to the seat where the occupant is seated. The noise reduction effect can be obtained in a wide range by expanding.
図8および図9は、乗員が着座している座席に対して追加する制御空間の候補位置を説明する模式図である。 FIG. 8 and FIG. 9 are schematic diagrams for explaining candidate positions of the control space to be added to the seat on which the passenger is seated.
本実施形態では、図8に示すように、各座席ごとに元々設定されている制御空間100に対して、当該制御空間100を座席の背面に垂直な前後方向の前方側に移動した位置の空間110aと、制御空間100を座席の背面に平行な面内の下方側(あるいは上方側)に移動した位置の空間110bとを、追加する制御空間の候補としている。また、図9に示すように、各座席ごとに元々設定されている制御空間100に対して、当該制御空間100を座席の背面に平行な面内の左右方向における右側(あるいは左側)に移動した位置の空間110cを、追加する制御空間の候補としている。なお、図8および図9においては、運転席に対応する制御空間100のみを図示しているが、その他の座席に対応する位置にも同様に、元々設定されている制御空間100に対して座席の背面を基準として前後方向、上下方向、左右方向にそれぞれ追加する制御空間の候補が設定されている。この際、すべての座席に対して予め優先順位を決めておき、乗員の着座していない座席がある場合に、その他の座席のうちで優先順位の高い座席から優先的に制御空間を広げていく。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, with respect to the
また、追加する制御空間の候補110a〜110cは、元々の制御空間100との相関が小さい位置に設定するようにしてもよい。例えば、マイクロフォンアレイを乗員頭部位置近傍に設置し、車両走行時の騒音をこのマイクロフォンアレイで計測して、各マイクロフォン間の相関係数を計算することにより、相関の大小を計算することができる。この方法で、追加する制御空間の候補110a〜110cを元々の制御空間100に対する相関係数が所定値以下となる位置に設定することにより、より広い空間での騒音制御を行うことが可能になる。また、図8および図9に示した例では、追加する制御空間の候補110a〜110cは、各方向に関して特定の箇所1点に限定しているが、各方向2点以上で追加する制御空間の候補を設定することもできる。
The
図10は、上記の方法で設定した新たな制御空間の候補から制御空間の追加分を決定するサブルーチン(図5のフローチャートのステップS205においてフィルタ選択部34により実行されるサブルーチン)を示すフローチャートである。フィルタ選択部34は、現時点での乗員位置情報が1サンプル時間前の乗員位置情報から変更されている場合に、この図10のサブルーチンを実行して、乗員が着座している座席に対して広い範囲で制御空間を設定する。
FIG. 10 is a flowchart showing a subroutine (subroutine executed by the
フィルタ選択部34は、先ず、ステップS401において、図5のフローチャートにおけるステップS201で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
First, in step S401, the
次に、ステップS402において、現時点で使用しているアクチュエータ20のうち、正常に動作しているものを特定する。このとき、正常に動作しているアクチュエータ20の特定はどのような方法で行ってもよい。例えば、アクチュエータ20の近傍に加速度センサを設置しておけば、アクチュエータ20にテスト信号を入力したときの加速度センサからの出力信号が所定の値以上であるかどうかを判別することで、アクチュエータ20の正常異常を判別することができる。
Next, in step S402, the
次に、ステップS403において、正常なアクチュエータ20の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ20の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップS404へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図10のサブルーチンを終了する。
Next, in step S403, it is determined whether or not the number of
ステップS404では、乗員が着座している座席において上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間(図8に示した空間110b)を新たな制御空間として追加する。
In step S404, the vertical space (the
次に、ステップS405において、ステップS404で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS406へ移行し、少ない場合はステップS404で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図10のサブルーチンを終了する。
Next, in step S405, the total number of control spaces after adding a new control space in step S404 is compared with the number of
ステップS406では、乗員が着座している座席において上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に垂直な前後方向の空間(図8に示した空間110a)を新たな制御空間として追加する。
In step S406, the front-rear direction space (the
次に、ステップS407において、ステップS406で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS408へ移行し、少ない場合はステップS404およびステップS406で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図10のサブルーチンを終了する。
Next, in step S407, the total number of control spaces after adding a new control space in step S406 is compared with the number of
ステップS408では、乗員が着座している座席において上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間(図9に示した空間110c)を新たな制御空間として追加する。そして、これまで追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図10のサブルーチンを終了する。
In step S408, the left-right space in the plane parallel to the back of the seat (the
本実施形態の騒音制御装置では、フィルタ選択部34が以上のサブルーチンを実行して乗員が着座している座席に対して制御空間を設定することにより、以下のような効果が得られる。
In the noise control device according to the present embodiment, the
すなわち、ステップS403において、騒音制御を行う座席数と正常なアクチュエータ20の数とを比較して、正常なアクチュエータ20の数が騒音制御を行う座席数よりも多い場合に、騒音制御を行う座席に対応する制御空間を拡大させるようにしているので、効率よく制御空間の変更を行うことができる。
That is, in step S403, the number of seats that perform noise control is compared with the number of
また、ステップS404において、座席の背面に平行な面内の上下方向に制御空間を拡大させることにより、例えば、大人と子供といったように当該座席に着座している乗員の座高の高さに違いがある場合でも、乗員の頭部空間における騒音を確実に低減させることができる。 Further, in step S404, by increasing the control space in the vertical direction in the plane parallel to the back of the seat, for example, there is a difference in the seat height of the occupant sitting on the seat such as an adult and a child. Even in some cases, noise in the passenger's head space can be reliably reduced.
また、ステップS406において、座席の背面に垂直な前後方向に制御空間を拡大させることにより、例えば、当該座席に着座している乗員が横を向くべく頭部を回転させることで耳位置が前後にずれた場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。 In step S406, the control space is expanded in the front-rear direction perpendicular to the back surface of the seat, for example, the ear position is moved back and forth by rotating the head so that the occupant seated in the seat faces sideways. Even in the case of deviation, the noise reduction effect can be maintained.
また、ステップS408において、座席の背面に平行な面内の左右方向に制御空間を拡大させることにより、当該座席に着座している乗員が頭部を左右に平行移動した場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。 In step S408, the control space is expanded in the left-right direction in the plane parallel to the back of the seat, so that even if the occupant seated in the seat translates the head from side to side, the noise is increased. The reduction effect can be maintained.
さらに、ステップS404、ステップS406、ステップS408において、制御空間を拡大させる方向の基準をフロアパネルではなく座席の背面としているので、乗員が座席背面をリクライニングさせている場合にも、乗員の頭部位置の動き得る範囲に正確に新たな制御空間を追加することができる。 Further, in step S404, step S406, and step S408, since the reference of the direction in which the control space is expanded is not the floor panel but the back of the seat, the head position of the occupant can be obtained even when the occupant is reclining the back of the seat. A new control space can be accurately added to the range in which the robot can move.
なお、本実施形態においては、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多いことを条件として制御空間の追加を行うようにしているが、実際には、制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数が正常なアクチュエータ20の数を上回った場合であっても、各制御空間における騒音を低減させることは可能である。したがって、正常なアクチュエータ20の数と制御空間の数との比較により新たな制御空間を追加するか否かを判断するステップは省略することも可能であり、この場合には、例えば、車両の乗員による操作入力を受け付ける入力デバイスを設け、この入力デバイスを利用した乗員による操作入力に応じて、新たな制御空間を追加する処理(ステップS404、ステップS406、ステップS408の処理)を行うようにすればよい。また、本実施形態においては、制御空間の数が正常なアクチュエータ20の数以上となったときに制御空間を追加する処理を終了して制御対象とする全ての制御空間の位置を決定し、決定した制御空間で騒音制御を行うためのフィルタに切り替えて騒音制御を実施するようにしているが、このフィルタの切り替えや騒音制御を実施するタイミングを、入力デバイスを利用した乗員による操作入力に応じて指定するようにしてもよい。
In this embodiment, the control space is added on condition that the number of
図11は、新たな制御空間の候補から制御空間の追加分を決定するサブルーチン(図5のフローチャートのステップS205においてフィルタ選択部34により実行されるサブルーチン)の他の例を示すフローチャートである。フィルタ選択部34は、図10のサブルーチンの代わりにこの図11のサブルーチンを実行することで、乗員が着座している座席に対して制御空間を設定するようにしてもよい。この図11に示すサブルーチンは、車両の運転者は大人であり、かつ他の座席に比べてあまり頭部を動かすことがないとの前提のもと、運転席以外の座席の制御空間を優先的に拡大するようにしたものである。
FIG. 11 is a flowchart showing another example of a subroutine (a subroutine executed by the
フィルタ選択部34は、先ず、ステップS501において、図5のフローチャートにおけるステップS201で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
First, in step S501, the
次に、ステップS502において、現時点で使用しているアクチュエータ20のうち、正常に動作しているものを特定する。
Next, in step S502, the
次に、ステップS503において、正常なアクチュエータ20の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ20の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップS504へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図11のサブルーチンを終了する。
Next, in step S503, it is determined whether or not the number of
ステップS504では、乗員が着座している座席が運転席のみかどうかを判定する。そして、乗員が着座している座席が運転席のみでなければステップS505へ移行し、乗員が着座している座席が運転席のみであればステップS511へ移行する。 In step S504, it is determined whether the occupant is seated only on the driver's seat. If the seat on which the occupant is seated is not only the driver's seat, the process proceeds to step S505. If the seat on which the occupant is seated is only the driver's seat, the process proceeds to step S511.
ステップS505では、運転席以外の乗員が着座している座席において、上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間(図8に示した空間110b)を新たな制御空間として追加する。
In step S505, in the seats where passengers other than the driver's seat are seated, a vertical space (
次に、ステップS506において、ステップS505で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS507へ移行し、少ない場合はステップS505で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図11のサブルーチンを終了する。
Next, in step S506, the total number of control spaces after adding a new control space in step S505 is compared with the number of
ステップS507では、運転席以外の乗員が着座している座席において、上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に垂直な前後方向の空間(図8に示した空間110a)を新たな制御空間として追加する。
In step S507, in the seats where passengers other than the driver's seat are seated, a space in the front-rear direction perpendicular to the back of the seat (the
次に、ステップS508において、ステップS507で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS509へ移行し、少ない場合はステップS505およびステップS507で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図11のサブルーチンを終了する。
Next, in step S508, the total number of control spaces after adding a new control space in step S507 is compared with the number of
ステップS509では、運転席以外の乗員が着座している座席において、上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間(図9に示した空間110c)を新たな制御空間として追加する。
In step S509, among the seats where passengers other than the driver's seat are seated, a left-right space (
次に、ステップS510において、ステップS509で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS511に移行し、少ない場合はステップS505、ステップS507、ステップS509で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図11のサブルーチンを終了する。
Next, in step S510, the total number of control spaces after adding a new control space in step S509 is compared with the number of
ステップS511では、運転席において、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間(図8に示した空間110b)を新たな制御空間として追加する。
In step S511, in the driver's seat, a vertical space (
次に、ステップS512において、ステップS511で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS513へ移行し、少ない場合はステップS505、ステップS507、ステップS509、ステップS511で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図11のサブルーチンを終了する。
Next, in step S512, the total number of control spaces after adding a new control space in step S511 is compared with the number of
ステップS513では、運転席において、座席の背面に垂直な前後方向の空間(図8に示した空間110a)を新たな制御空間として追加する。
In step S513, in the driver's seat, a space in the front-rear direction perpendicular to the back of the seat (the
次に、ステップS514において、ステップS513で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS515へ移行し、少ない場合はステップS505、ステップS507、ステップS509、ステップS511、ステップS513で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図11のサブルーチンを終了する。
Next, in step S514, the total number of control spaces after adding a new control space in step S513 is compared with the number of
ステップS515では、運転席において、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間(図9に示した空間110c)を新たな制御空間として追加する。そして、これまで追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図11のサブルーチンを終了する。
In step S515, in the driver's seat, a left-right space (
ところで、以上説明した例では、乗員が着座している座席に対して新たに追加する制御空間の候補として、座席の背面に垂直な前後方向の空間110aと、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間110bと、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間110cとを挙げているが、例えば図12に示すように、車体における乗員の頭上位置に超音波タイプの測距センサ120等を設置して、この測距センサ120等を用いて乗員の頭部の高さ位置を検出できるようにしておけば、上下方向における制御空間の位置は確定することができるので、不確定な方向である前後方向や左右方向に対してのみ制御空間を拡大させるようにすればよく、制御空間の拡大をより効率的に行うことが可能となる。
By the way, in the example demonstrated above, as a candidate of the control space newly added with respect to the seat where the passenger | crew is seating, the
図13は、乗員の頭部の高さ位置が検出可能とされている場合の制御空間を決定するサブルーチン(図5のフローチャートのステップS205においてフィルタ選択部34により実行されるサブルーチン)を示すフローチャートである。乗員の頭部の高さ位置が検出可能な場合には、フィルタ選択部34は、図10あるいは図11のサブルーチンの代わりにこの図13のサブルーチンを実行することで、乗員が着座している座席に対して制御空間を設定する。
FIG. 13 is a flowchart showing a subroutine (a subroutine executed by the
フィルタ選択部34は、先ず、ステップS601において、図5のフローチャートにおけるステップS201で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
First, in step S601, the
次に、ステップS602において、現時点で使用しているアクチュエータ20のうち、正常に動作しているものを特定する。
Next, in step S602, the
次に、ステップS603において、正常なアクチュエータ20の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ20の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップS604へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図13のサブルーチンを終了する。
Next, in step S603, it is determined whether or not the number of
ステップS604では、乗員の頭上に設置された測距センサ120により乗員頭部の高さ位置を検出し、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置をこの乗員頭部の高さ位置に固定する。
In step S604, the height position of the occupant head is detected by the
次に、ステップS605において、乗員が着座している座席において、座席の背面に垂直な前後方向の空間(図8に示した空間110a)を新たな制御空間として追加する。
Next, in step S605, in the seat where the occupant is seated, a space in the front-rear direction perpendicular to the back of the seat (the
次に、ステップS606において、ステップS605で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ20の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ20の数が制御空間の数よりも多ければステップS607へ移行し、少ない場合はステップS605で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図13のサブルーチンを終了する。
Next, in step S606, the total number of control spaces after adding a new control space in step S605 is compared with the number of
ステップS607では、乗員が着座している座席において、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間(図9に示した空間110c)を新たな制御空間として追加する。そして、これまで追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図13のサブルーチンを終了する。
In step S607, in the seat on which the occupant is seated, a left-right space (
以上のように、フィルタ選択部34が図13のサブルーチンを実行することで乗員が着座している座席に対して制御空間を設定するようにした場合には、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置を固定して、不確定な方向である前後方向や左右方向に制御空間を拡大することができるので、制御空間の拡大を効率よく行うことができる。
As described above, when the control space is set for the seat on which the occupant is seated by executing the subroutine of FIG. 13 by the
なお、以上の例では、乗員の頭上に設置した測距センサ120を用いて乗員の頭部の高さ位置のみを検出するようにしているが、例えば図14に示すように、乗員頭部の前方側にも同様の測距センサ130等を設置して、この測距センサ130等を用いて乗員の頭部の前後位置(車両前後方向における位置)も検出できるようにしておけば、上下方向および前後方向における制御空間の位置は確定することができるので、不確定な方向である左右方向に対してのみ制御空間を拡大させるようにすればよく、制御空間の拡大をさらに効率的に行うことが可能となる。
In the above example, only the height position of the occupant's head is detected by using the
図15は、乗員の頭部の高さ位置および前後位置が検出可能とされている場合の制御空間を決定するサブルーチン(図5のフローチャートのステップS205においてフィルタ選択部34により実行されるサブルーチン)を示すフローチャートである。乗員の頭部の高さ位置および前後位置が検出可能な場合には、フィルタ選択部34は、図10あるいは図11あるいは図13のサブルーチンの代わりにこの図15のサブルーチンを実行することで、乗員が着座している座席に対して制御空間を設定する。
FIG. 15 shows a subroutine (a subroutine executed by the
フィルタ選択部34は、先ず、ステップS701において、図5のフローチャートにおけるステップS201で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
First, in step S701, the
次に、ステップS702において、現時点で使用しているアクチュエータ20のうち、正常に動作しているものを特定する。
Next, in step S702, the
次に、ステップS703において、正常なアクチュエータ20の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ20の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップS704へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図15のサブルーチンを終了する。
Next, in step S703, it is determined whether or not the number of
ステップS704では、乗員の頭上に設置された測距センサ120により乗員頭部の高さ位置を検出し、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置をこの乗員頭部の高さ位置に固定する。
In step S704, the height position of the occupant head is detected by the
次に、ステップS705では、乗員頭部の前方に設置された測距センサ130により乗員頭部の前後位置を検出し、乗員が着座している座席における制御空間の前後方向の位置をこの乗員頭部の前後位置に固定する。
Next, in step S705, the front-rear position of the occupant head is detected by the
次に、ステップS706において、乗員が着座している座席において、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間(図9に示した空間110c)を新たな制御空間として追加する。そして、追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図15のサブルーチンを終了する。
Next, in step S706, in the seat on which the occupant is seated, a left-right space (
以上のように、フィルタ選択部34が図15のサブルーチンを実行することで乗員が着座している座席に対して制御空間を設定するようにした場合には、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向および前後方向の位置を固定して、不確定な方向である左右方向のみに制御空間を拡大することができるので、制御空間の拡大をさらに効率よく行うことができる。
As described above, when the control space is set for the seat on which the occupant is seated by executing the subroutine of FIG. 15 by the
図16は、本実施形態の騒音制御装置により乗員が着座している座席における制御空間を拡大して騒音制御を行った場合(実施例)の騒音低減効果の一例を、制御空間が固定されている場合(比較例)と対比して示した図である。なお、図16における横軸は、ある座席近傍の乗員頭部を含む空間を車両前方側から見たときの横方向の位置を示しており、図16における縦軸は、騒音低減効果の度合いを示している。また、図中の実線のグラフが実施例における騒音低減効果を表し、図中の破線のグラフが比較例における騒音低減効果を表している。 FIG. 16 shows an example of the noise reduction effect when the noise control is performed by enlarging the control space in the seat where the occupant is seated by the noise control device of the present embodiment (Example), where the control space is fixed. It is the figure shown in contrast with the case (comparative example). Note that the horizontal axis in FIG. 16 indicates the position in the horizontal direction when a space including an occupant head near a certain seat is viewed from the front side of the vehicle, and the vertical axis in FIG. 16 indicates the degree of noise reduction effect. Show. Moreover, the solid line graph in the figure represents the noise reduction effect in the example, and the broken line graph in the figure represents the noise reduction effect in the comparative example.
図16に示すように、比較例では、図中の「b」の位置を中心として制御空間が固定で設定されているため、「b」を中心に「a」から「c」までの範囲では騒音低減効果が得られているが、「c」から「e」までの範囲では騒音低減効果が得られない。これに対して、実施例では、図中の「b」の位置を中心とした制御空間に対して図中の「d」の位置を中心とした制御空間を追加して、広い範囲の制御空間を設定するようにしているので、「a」から「e」の広い範囲において騒音低減効果を得ることができる。 As shown in FIG. 16, in the comparative example, the control space is fixedly set around the position of “b” in the figure, and therefore, in the range from “a” to “c” around “b”. Although the noise reduction effect is obtained, the noise reduction effect cannot be obtained in the range from “c” to “e”. On the other hand, in the embodiment, a control space centered on the position “d” in the figure is added to the control space centered on the position “b” in the figure, so that a wide range of control space can be obtained. Therefore, the noise reduction effect can be obtained in a wide range from “a” to “e”.
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の騒音制御装置では、コントロールユニット30の制御指令値算出部32が、乗員有無検知センサ40からの乗員検知信号を元に乗員が着座している座席の組を特定する。そして、乗員が着座していない座席位置に対応する制御空間を制御対象から除外して、その代わりに、乗員が着座している座席位置に対応する制御空間を拡大し、拡大した制御空間における騒音を低減させる制御指令値生成フィルタを選択して、この制御指令値生成フィルタと加速度センサ10からの加速度信号とに基づいて制御指令値を生成する。そして、この制御指令値をアクチュエータ20に出力して、アクチュエータ20よる波動印加を制御するようにしている。したがって、本実施形態の騒音制御装置によれば、限られたアクチュエータ20を有効に利用して効率的な騒音制御を行うことができるとともに、乗員の姿勢変化などにより乗員の頭部位置が変化した場合であっても、乗員の頭部位置で確実に騒音低減効果を得ることができる。
As described above in detail with specific examples, in the noise control device according to the present embodiment, the control command
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席があるときに、乗員が着座している座席に対応した制御空間を当該座席の上下方向に拡大することにより、例えば、大人と子供といったように当該座席に着座している乗員の座高の高さに違いがある場合でも、乗員の頭部空間における騒音を確実に低減させることができる。 Further, according to the noise control device of the present embodiment, when there is a seat on which the occupant is not seated, by expanding the control space corresponding to the seat on which the occupant is seated in the vertical direction of the seat, for example, Even when there is a difference in the height of the occupant seated in the seat, such as an adult and a child, noise in the occupant's head space can be reliably reduced.
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席があるときに、乗員が着座している座席に対応した制御空間を当該座席の前後方向に拡大することにより、例えば、当該座席に着座している乗員が横を向くべく頭部を回転させることで耳位置が前後にずれた場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。 Further, according to the noise control device of the present embodiment, when there is a seat on which the occupant is not seated, by expanding the control space corresponding to the seat on which the occupant is seated in the front-rear direction of the seat, for example, The noise reduction effect can be maintained even when the ear position is shifted back and forth by rotating the head so that the occupant seated in the seat faces sideways.
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席があるときに、乗員が着座している座席に対応した制御空間を当該座席の左右方向に拡大することにより、当該座席に着座している乗員が頭部を左右に平行移動した場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。 Further, according to the noise control device of the present embodiment, when there is a seat on which the occupant is not seated, the control space corresponding to the seat on which the occupant is seated is expanded in the left-right direction of the seat. Even when the occupant seated in the seat translates the head from side to side, the noise reduction effect can be maintained.
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員の頭部の高さ位置を検出する測距センサ120を設け、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応した制御空間を、測距センサ120により検出された高さ位置で且つ当該座席の前後方向又は当該座席の左右方向に拡大することにより、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置を固定して、不確定な方向である前後方向や左右方向に制御空間を拡大することができ、制御空間の拡大を効率よく行うことができる。
In addition, according to the noise control device of the present embodiment, the
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員の頭部の高さ位置を検出する測距センサ120と、乗員の頭部の前後位置を検出する測距センサ130とを設け、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応した制御空間を、測距センサ120により検出された高さ位置および測距センサ130により検出された前後位置で且つ当該座席の左右方向に拡大することにより、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向および前後方向の位置を固定して、不確定な方向である左右方向のみに制御空間を拡大することができ、制御空間の拡大をさらに効率よく行うことができる。
In addition, according to the noise control device of the present embodiment, the
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、車両の乗員による操作入力を受け付ける入力デバイスを設け、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応した制御空間を、入力デバイスを利用した乗員による操作入力に応じて拡大することにより、乗員の意向を反映させた騒音制御を行うことができる。 Further, according to the noise control apparatus of the present embodiment, when there is an input device that receives an operation input by a vehicle occupant and there is a seat in which the occupant is not seated, a control space corresponding to the seat in which the occupant is seated Is expanded according to the operation input by the occupant using the input device, so that the noise control reflecting the occupant's intention can be performed.
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも1つを、元々の制御空間に対する相関係数が所定値以下の位置にまで拡大することにより、元々騒音低減効果が得られなかった空間を制御空間に含めることができ、より広い空間での騒音制御を行うことが可能になる。 In addition, according to the noise control device of the present embodiment, when there is a seat where no occupant is seated, at least one of the control spaces corresponding to the seat where the occupant is seated is correlated with the original control space. By expanding the number to a position equal to or less than a predetermined value, it is possible to include in the control space a space where the noise reduction effect was not originally obtained, and it is possible to perform noise control in a wider space.
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、正常なアクチュエータ20の数と乗員が着座している座席数とを比較して、正常なアクチュエータ20の数が多い場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも1つを拡大することにより、各制御空間における騒音低減効果を大幅に減少させることなく乗員の頭部位置に制御空間を拡大することができ、効率的な騒音制御を実現することができる。
Further, according to the noise control device of the present embodiment, the number of
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも1つを、当該座席の背面を基準とする方向に拡大することにより、例えば、乗員が座席背面をリクライニングさせている場合であっても、乗員の頭部位置の動き得る範囲に制御空間を拡大することができ、乗員の頭部空間における騒音を確実に低減させることができる。 Further, according to the noise control device of the present embodiment, when there is a seat on which the occupant is not seated, at least one of the control spaces corresponding to the seat on which the occupant is seated is based on the back surface of the seat. For example, even when the occupant is reclining the back of the seat, the control space can be expanded to a range in which the occupant's head position can move. Noise can be reliably reduced.
なお、以上説明した実施形態は、本発明の一適用例を例示的に示したものであり、本発明の技術的範囲が以上の実施形態で説明した内容に限定されることを意図するものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、以上の実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。 The embodiment described above is merely an example of application of the present invention, and the technical scope of the present invention is not intended to be limited to the contents described in the above embodiment. Absent. That is, the technical scope of the present invention is not limited to the specific technical matters disclosed in the above embodiments, but includes various modifications, changes, alternative techniques, and the like that can be easily derived from this disclosure.
例えば、以上説明した実施形態は、車両の車室内における騒音を低減して乗員の快適性を向上させる車両用の騒音制御装置に対して本発明を適用した例であるが、本発明は、車両用の騒音制御装置に限らず、構造物内部の閉空間における騒音を低減する騒音制御装置に対して広く適用可能である。 For example, the embodiment described above is an example in which the present invention is applied to a vehicle noise control device that reduces noise in a vehicle cabin and improves passenger comfort. The present invention can be widely applied not only to a conventional noise control device but also to a noise control device that reduces noise in a closed space inside a structure.
10(10a〜10d) 加速度センサ
20(20a,20b) アクチュエータ
30 コントロールユニット
32 制御指令値算出部
34 フィルタ選択部
35 算出部
40(40a,40b) 乗員有無検知センサ
100(100a〜100d) 制御空間
120,130 測距センサ
10 (10a to 10d) Acceleration sensor 20 (20a, 20b)
Claims (12)
前記構造物の内部における騒音を低減させる波動を印加する波動印加手段と、
前記センサの検出信号に基づいて、前記波動印加手段の動作を制御する制御手段と、
前記構造物の内部に存在する人体を検知する検知手段とを備え、
前記制御手段は、前記構造物の内部の人体が存在する可能性のある複数の位置に対して予め騒音制御の対象となる制御空間を設定しておくとともに、前記検知手段による検知結果に基づいて前記構造物の内部の実際に人体が存在する位置を特定し、予め制御空間を設定した複数の位置のいずれかに人体が存在しない場合に、当該位置に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、人体が存在する位置に対応する他の制御空間の少なくとも1つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように前記波動印加手段の動作を制御することを特徴とする騒音制御装置。 A sensor for detecting the vibration of the structure;
Wave applying means for applying a wave for reducing noise in the structure;
Control means for controlling the operation of the wave applying means based on the detection signal of the sensor;
Detecting means for detecting a human body existing inside the structure,
The control means sets a control space to be subjected to noise control in advance for a plurality of positions where a human body inside the structure may exist, and based on a detection result by the detection means. When the position where the human body actually exists inside the structure is specified and the human body does not exist at any of a plurality of positions where the control space is set in advance, the control space corresponding to the position is determined from the target of noise control. And at least one of the other control spaces corresponding to the position where the human body exists is enlarged to control the operation of the wave applying means so as to reduce noise in the enlarged control space. Noise control device.
前記制御手段は、車室内の各座席に着座する乗員の頭部位置に対して予め前記制御空間を設定しておくとともに、前記検知手段による検知結果に基づいて実際に乗員が着座している座席を特定し、乗員が着座していない座席がある場合に、当該座席に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、乗員が着座している座席に対応する他の制御空間の少なくとも1つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように前記波動印加手段の動作を制御することすることを特徴とする請求項1に記載の騒音制御装置。 The structure is a vehicle body;
The control means sets the control space in advance with respect to the position of the head of the occupant seated in each seat in the passenger compartment, and the seat on which the occupant is actually seated based on the detection result of the detection means If there is a seat where no occupant is seated, the control space corresponding to the seat is excluded from the target of noise control, and at least one of the other control spaces corresponding to the seat where the occupant is seated The noise control apparatus according to claim 1, wherein the operation of the wave applying unit is controlled so as to reduce noise in the expanded control space.
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも1つを、前記頭部高さ位置検出手段により検出された高さ位置で且つ当該座席の前後方向又は当該座席の左右方向に拡大することを特徴とする請求項2に記載の騒音制御装置。 Further comprising a head height position detecting means for detecting the height position of the head of the occupant,
In the case where there is a seat on which the occupant is not seated, the control means has at least one of the control spaces corresponding to the seat on which the occupant is seated, the height position detected by the head height position detection means. The noise control device according to claim 2, wherein the noise control device expands in the front-rear direction of the seat or in the left-right direction of the seat.
乗員頭部の車両前後方向における位置を検出する頭部前後位置検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも1つを、前記頭部高さ位置検出手段により検出された高さ位置および前記頭部前後位置検出手段により検出された前後位置で且つ当該座席の左右方向に拡大することを特徴とする請求項2に記載の騒音制御装置。 A head height position detecting means for detecting the height position of the occupant head;
A head front and rear position detecting means for detecting the position of the passenger head in the vehicle front and rear direction;
In the case where there is a seat on which the occupant is not seated, the control means has at least one of the control spaces corresponding to the seat on which the occupant is seated, the height position detected by the head height position detection means. The noise control apparatus according to claim 2, wherein the noise control apparatus expands in the left-right direction of the seat at the front-rear position detected by the head front-rear position detecting means.
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも1つを、前記入力手段を用いた乗員による操作入力に応じて拡大することを特徴とする請求項2に記載の騒音制御装置。 It further comprises an input means for receiving an operation input by a passenger,
The control means expands at least one of the control spaces corresponding to the seat on which the occupant is seated according to an operation input by the occupant using the input means when there is a seat on which the occupant is not seated. The noise control apparatus according to claim 2.
前記構造物の内部の人体が存在する可能性のある複数の位置に対して予め騒音制御の対象となる制御空間を設定しておくとともに、前記構造物の内部に存在する人体を検知して実際に人体が存在する位置を特定し、予め制御空間を設定した複数の位置のいずれかに人体が存在しない場合に、当該位置に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、人体が存在する位置に対応する他の制御空間の少なくとも1つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように前記波動印加手段の動作を制御することを特徴とする騒音制御方法。 A noise control method for detecting noise in a structure by a vibration sensor and reducing noise in the structure by applying a wave according to a detection signal of the sensor,
A control space to be subjected to noise control is set in advance for a plurality of positions where a human body inside the structure may exist, and a human body existing inside the structure is detected and actually detected. If a human body does not exist at any of a plurality of positions for which a control space is set in advance, the control space corresponding to the position is excluded from noise control targets and the human body exists. A noise control method, comprising: enlarging at least one of the other control spaces corresponding to the position to be controlled and controlling the operation of the wave applying means so as to reduce noise in the enlarged control space.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008221697A JP2010054962A (en) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Noise control device and noise control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008221697A JP2010054962A (en) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Noise control device and noise control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010054962A true JP2010054962A (en) | 2010-03-11 |
Family
ID=42070933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008221697A Pending JP2010054962A (en) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Noise control device and noise control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010054962A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107850482A (en) * | 2015-08-10 | 2018-03-27 | 哈曼贝克自动系统股份有限公司 | Noise and vibration-sensing |
WO2019201028A1 (en) * | 2018-04-21 | 2019-10-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Active noise control system in high speed train |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002366161A (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Denso Corp | Noise controller |
JP2007296886A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Nissan Motor Co Ltd | Noise reducing device and method |
JP2007296887A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Nissan Motor Co Ltd | Noise reducing device and method |
-
2008
- 2008-08-29 JP JP2008221697A patent/JP2010054962A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002366161A (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Denso Corp | Noise controller |
JP2007296886A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Nissan Motor Co Ltd | Noise reducing device and method |
JP2007296887A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Nissan Motor Co Ltd | Noise reducing device and method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107850482A (en) * | 2015-08-10 | 2018-03-27 | 哈曼贝克自动系统股份有限公司 | Noise and vibration-sensing |
WO2019201028A1 (en) * | 2018-04-21 | 2019-10-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Active noise control system in high speed train |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4857897B2 (en) | Noise control method and noise control device | |
US10013967B2 (en) | Method and system for selecting sensor locations on a vehicle for active road noise control | |
US8526627B2 (en) | Noise reduction device | |
CN108140375B (en) | Noise and vibration sensing | |
JP4735319B2 (en) | Active vibration noise control device | |
JP4857907B2 (en) | Noise control device and noise control method | |
JP5040163B2 (en) | Noise reduction apparatus and method | |
JP2010184586A (en) | Device and method for reducing noise | |
JP4857928B2 (en) | Noise control device and noise control method | |
JP2010054962A (en) | Noise control device and noise control method | |
JP4940792B2 (en) | Noise control device and noise control method | |
KR20220078212A (en) | Active noise control apparatus and method of controlling the same | |
JP4765410B2 (en) | Active vibration noise control device | |
JP2010202073A (en) | Apparatus and method for controlling noise | |
JP2007296886A (en) | Noise reducing device and method | |
JP2009073417A (en) | Apparatus and method for controlling noise | |
JP2010188871A (en) | Active vibration noise control device and transfer characteristic measuring method | |
JP2010100234A (en) | Noise controller and noise control method | |
JP2010202162A (en) | Active vibration and noise control device | |
JP2010202136A (en) | Active vibration and noise control device | |
JP2009107475A (en) | Noise reduction device and its method | |
JPH07311578A (en) | Vehicular noise reducing device and method for setting control signal | |
US11741926B2 (en) | Echo cancelation | |
JP2009220731A (en) | Noise controller for vehicle | |
JP2010078852A (en) | Noise control device and noise control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110725 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121213 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130903 |