JP2016191841A - Active type vibration/noise suppression device - Google Patents

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光由 近藤
直哉 大上
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直哉 大上
征範 山本
Yukinori Yamamoto
征範 山本
岩本　寛
Hiroshi Iwamoto
寛 岩本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device which can suppress vibration or noise at an evaluation point without arranging a sensor for detecting a reference signal.SOLUTION: A control device (30, 230, 330) of a suppression device (100, 200, 300) comprises: a current signal calculation part (120) which calculates a current suppression objective estimation signal dhat an evaluation point (21) on the basis of an error signal eand a control signal u; a future signal calculation part (150) which calculates a future suppression objective estimation signal d2hat the evaluation point (21) on the basis of the current suppression objective estimation signal dh, a plurality of past suppression objective estimation signals d1h, and a prediction filter (H); and a control signal calculation part (110) which calculates the control signal uso that the error signal ebecomes small on the basis of the future suppression objective estimation signal d2h.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、振動または騒音を能動的に抑制する装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for actively suppressing vibration or noise.

振動又は騒音が発生する事象において、評価点における振動又は騒音を能動的に抑制する装置が知られている。例えば、自動車において、乗員が感じるロードノイズを低減する装置が、特許文献１−２に記載されている。   Devices that actively suppress vibration or noise at an evaluation point in an event where vibration or noise occurs are known. For example, Patent Document 1-2 describes a device that reduces road noise felt by an occupant in an automobile.

特許文献１には、サスペンションに取り付けた加速度センサにより参照信号としての加速度を検出し、マイクロフォンにより誤差信号としての車室内音圧を検出し、車室内に取り付けたスピーカにより制御音（二次音）を出力することで、ロードノイズを消音することが記載されている。特許文献２には、フロアパネルに加振器を設けて、フロアパネルを振動させることによって二次音源を発生することが記載されている。   In Patent Document 1, acceleration as a reference signal is detected by an acceleration sensor attached to a suspension, vehicle interior sound pressure as an error signal is detected by a microphone, and control sound (secondary sound) is detected by a speaker attached in the vehicle interior. Is output to mute road noise. Patent Document 2 describes that a secondary sound source is generated by providing a vibrator on a floor panel and vibrating the floor panel.

また、スピーカや加振器によって騒音や振動を抑制する装置とは異なるが、特許文献３には、主入力Ｓに雑音Ｎａが混入される観測信号Ｓ＋Ｎａを用いて、観測信号Ｓ＋Ｎａに含まれる雑音Ｎａをキャンセルする装置が記載されている。当該雑音キャンセル装置は、観測信号Ｓ＋Ｎａを取得して、観測信号Ｓ＋Ｎａを自己回帰モデルに入力して、自己回帰モデルの出力を減算器にて減算することで、減算器において雑音Ｎａをキャンセルする。ここで、自己回帰モデルが、過去に入力される観測信号Ｓ＋Ｎａから今回入力された雑音Ｎａの予測値を算出し、当該雑音Ｎａの予測値を減算器に出力し、減算器の出力が最小となるように自己回帰モデルの重み係数が最適値に制御される。   Further, although different from an apparatus that suppresses noise and vibration by a speaker or a vibrator, Patent Document 3 uses an observation signal S + Na in which noise Na is mixed in the main input S, and noise included in the observation signal S + Na. An apparatus for canceling Na is described. The noise canceling device acquires the observation signal S + Na, inputs the observation signal S + Na to the autoregressive model, and subtracts the output of the autoregressive model by the subtractor, thereby canceling the noise Na by the subtractor. Here, the autoregressive model calculates the predicted value of the noise Na input this time from the observation signal S + Na input in the past, outputs the predicted value of the noise Na to the subtracter, and the output of the subtractor is minimum. Thus, the weighting coefficient of the autoregressive model is controlled to the optimum value.

特開平３−２０３７９２号公報JP-A-3-203792 特開平７−１９９９６５号公報JP-A-7-199965 特開平７−１７７０４７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-177047

特許文献１−２においては、参照信号を検出するためのセンサが必要となる。制御信号は、参照信号に依存するため、適切な参照信号を取得しなければ、評価点におけるロードノイズの低減効果を得ることができない場合がある。そのため、参照信号を検出するセンサの適切な配置位置は、自動車の種類に応じて異なる。また、制御音又は制御振動を発生させる装置と参照信号を検出するセンサとは離れた位置に配置される。そのため、配線などの取り回しを考慮する配置とする必要があり、高コスト化を招来する。   In Patent Document 1-2, a sensor for detecting a reference signal is required. Since the control signal depends on the reference signal, the effect of reducing road noise at the evaluation point may not be obtained unless an appropriate reference signal is acquired. Therefore, the appropriate arrangement position of the sensor for detecting the reference signal differs depending on the type of automobile. In addition, the device that generates the control sound or the control vibration and the sensor that detects the reference signal are arranged at positions separated from each other. For this reason, it is necessary to arrange the wiring and the like so that the cost is increased.

ここで、特許文献３においては、主入力Ｓに雑音Ｎａが混入した観測信号Ｓ＋Ｎａを参照信号として取得することが必要となる。特許文献１−２のようなスピーカや加振器によって騒音や振動を抑制する装置においては、サスペンションに取り付けた加速度センサにより検出される加速度である参照信号が、上記観測信号に相当するものとなる。従って、参照信号を検出するセンサが必要となり、特許文献１−２と同様の課題が生じる。   Here, in Patent Document 3, it is necessary to acquire an observation signal S + Na in which noise Na is mixed in the main input S as a reference signal. In a device that suppresses noise and vibration by a speaker or a vibrator as in Patent Document 1-2, a reference signal that is an acceleration detected by an acceleration sensor attached to a suspension corresponds to the observation signal. . Therefore, a sensor for detecting the reference signal is required, and the same problem as in Patent Document 1-2 occurs.

本発明は、参照信号を検出するセンサを配置することなく、評価点における振動又は騒音を抑制できる装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the apparatus which can suppress the vibration or noise in an evaluation point, without arrange | positioning the sensor which detects a reference signal.

能動型振動騒音抑制装置は、制御信号ｕ（ｎ）に基づいて制御振動又は制御音を発生させる駆動装置と、評価点において、抑制対象ｄ（ｎ）である振動又は騒音に前記制御振動又は制御音を合成した誤差信号ｅ（ｎ）を検出する誤差信号検出器と、前記誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように前記制御信号ｕ（ｎ）を算出する制御装置と、を備える。 The active vibration noise suppression device includes a drive device that generates control vibration or control sound based on a control signal u (n) , and the vibration or noise that is the suppression target d (n) at the evaluation point. An error signal detector for detecting an error signal e (n) obtained by synthesizing a sound; and a control device for calculating the control signal u (n) so that the error signal e (n) is reduced.

前記制御装置は、前記誤差信号ｅ（ｎ）と前記制御信号ｕ（ｎ）とに基づいて、前記評価点における前記抑制対象ｄ（ｎ）の推定値である現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を算出する現在信号算出部と、前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）及び複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈを記憶する記憶部と、前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈと予測フィルタとに基づいて、前記評価点における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）（ｋは１以上の整数）を算出する将来信号算出部と、前記将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて、前記誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように前記制御信号ｕ（ｎ）を算出する制御信号算出部と、を備える。 The control device, based on the error signal e (n) and the control signal u (n) , present suppression target estimation signal dh (n ) that is an estimated value of the suppression target d (n) at the evaluation point. ) , A storage unit that stores the current suppression target estimation signal dh (n) and a plurality of past suppression target estimation signals d1h, and the current suppression target estimation signal dh (n) A future signal calculation unit that calculates a future suppression target estimation signal d2h (n + k) (k is an integer of 1 or more ) at the evaluation point, based on the plurality of past suppression target estimation signals d1h and a prediction filter; A control signal calculation unit that calculates the control signal u (n) so that the error signal e (n) becomes small based on a future suppression target estimation signal d2h (n + k) .

能動型振動騒音抑制装置によれば、参照信号を検出するセンサを用いることなく、誤差信号検出器によって検出される誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて算出される。従って、参照信号を検出するセンサが不要となり、参照信号を検出するセンサを必要とすることによる問題を解消できる。 According to the active vibration noise suppression device, calculation is performed based on the error signal e (n) detected by the error signal detector without using a sensor for detecting the reference signal. Therefore, a sensor for detecting the reference signal is not necessary, and the problem caused by the need for the sensor for detecting the reference signal can be solved.

しかし、誤差信号ｅ（ｎ）を小さくするように、誤差信号ｅ（ｎ）そのものを制御信号算出部に入力する単純なフィードバック制御を行うのでは、応答性が悪く、評価点において十分な抑制対象の低減を期待できない。そこで、誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて評価点における将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）を推定した信号に関連する信号である将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）が用いられる。 However, so as to reduce the error signal e (n), of performing a simple feedback control input error signal e (n) itself to the control signal calculation unit has poor responsiveness, sufficient suppression target in the evaluation point We cannot expect reduction of. Therefore, a future suppression target estimation signal d2h (n + k) that is a signal related to a signal obtained by estimating the future suppression target d (n + k) at the evaluation point based on the error signal e (n ) is used.

つまり、現在信号算出部が、誤差信号ｅ（ｎ）と制御信号ｕ（ｎ）とに基づいて、評価点における抑制対象ｄ（ｎ）の推定値である現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を算出する。そして、将来信号算出部が、現在及び過去の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ），ｄ１ｈ並びに予測フィルタを用いて、評価点における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。さらに、制御信号ｕ（ｎ）は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて算出される。このように、制御信号ｕ（ｎ）は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ）を小さくするような信号となる。従って、誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて推定した将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を用いることによって、評価点における振動又は騒音の抑制効果が効果的に得られる。 In other words, the current signal calculating section, based on the error signal e (n) the control signal u (n), and estimates a is the current suppression target estimate signals dh of suppression target d (n) at the evaluation point (n) Is calculated. Then, the future signal calculation unit calculates the future suppression target estimation signal d2h (n + k) at the evaluation point using the current and past suppression target estimation signals dh (n) and d1h and the prediction filter. Further, the control signal u (n) is calculated based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) . Thus, the control signal u (n) is a signal that reduces the error signal e (n) based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) . Therefore, by using the future suppression target estimation signal d2h (n + k) estimated based on the error signal e (n) , the vibration or noise suppression effect at the evaluation point can be effectively obtained.

さらに、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）は、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈと、予測フィルタとに基づいて、算出される。つまり、予測フィルタは、将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）と現在及び過去の抑制対象ｄ（ｎ），ｄ（ｎ−ｊ）とに相関があることを利用したフィルタとなる。相関の評価対象は、時刻を異にする抑制対象である。例えば、特許文献３に記載される過去の観測信号から今回の観測信号に含まれる雑音を予測している自己回帰モデルは、入力信号とは異なる信号を予測しているが、上記予測フィルタは、異種の信号を予測するのではなく、同種の信号を予測している。つまり、同種の信号を予測する予測フィルタは、比較的容易に且つ高精度に得られる。その結果、評価点における振動又は騒音の抑制効果が効果的に得られる。 Further, the future suppression target estimation signal d2h (n + k) is calculated based on the current suppression target estimation signal dh (n) , a plurality of past suppression target estimation signals d1h, and a prediction filter. That is, the prediction filter is a filter that uses the correlation between the future suppression target d (n + k) and the current and past suppression targets d (n) and d (n−j) . The correlation evaluation target is a suppression target at different times. For example, the autoregressive model that predicts the noise included in the current observation signal from the past observation signal described in Patent Document 3 predicts a signal that is different from the input signal. Rather than predicting different types of signals, the same type of signals are predicted. That is, a prediction filter that predicts the same type of signal can be obtained relatively easily and with high accuracy. As a result, the effect of suppressing vibration or noise at the evaluation point is effectively obtained.

本発明の第一実施形態における能動型振動騒音抑制装置の一例を自動車に適用した場合の配置図を示す。1 is a layout diagram when an example of an active vibration noise suppression device according to a first embodiment of the present invention is applied to an automobile. 第一実施形態における抑制装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the suppression device in the first embodiment. 路面からの振動に起因する評価点における騒音の自己相関を示すグラフである。It is a graph which shows the autocorrelation of the noise in the evaluation point resulting from the vibration from a road surface. 制御信号算出部による制御信号、駆動装置により出力される制御音、及び、評価点における制御音の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the control signal in the control signal by a control signal calculation part, the control sound output by a drive device, and an evaluation point. 第二実施形態における抑制装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control device in the second embodiment. 第三実施形態における抑制装置の他の例を自動車に適用した場合の配置図を示す。The layout at the time of applying the other example of the suppression apparatus in 3rd embodiment to a motor vehicle is shown.

＜第一実施形態＞
（１．抑制装置の概要及び配置）
第一実施形態の能動型振動騒音抑制装置（以下、「抑制装置」と称する）１００について、図１を参照して説明する。図１には、抑制装置１００が自動車における騒音抑制装置である場合に、抑制装置１００の自動車における配置を示す。抑制装置１００は、自動車の車室内において乗員が感じるロードノイズを抑制する装置を例に挙げる。 <First embodiment>
(1. Outline and arrangement of suppression device)
An active vibration noise suppressing device (hereinafter referred to as “suppressing device”) 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an arrangement of the suppression device 100 in the automobile when the suppression device 100 is a noise suppression device in the automobile. The suppression device 100 is an example of a device that suppresses road noise felt by a passenger in a passenger compartment of an automobile.

ロードノイズは、自動車の走行によって生じる路面からの振動が車輪１からサスペンション装置２、タイヤハウス５等を介してフロアパネル３に伝搬される結果、フロアパネル３が振動することによって車室内に発生する。そこで、抑制装置１００は、ロードノイズに相当する騒音のうち、乗員が感じる騒音を抑制する。抑制装置１００は、図１に示すように、駆動装置１０と、誤差信号検出器２０と、制御装置３０とを備える。ここで、抑制装置１００は、上記の他に、参照信号を検出するためのセンサなどを必要としない。   Road noise is generated in the vehicle interior by the vibration of the floor panel 3 as a result of the vibration from the road surface caused by the traveling of the automobile being propagated from the wheel 1 to the floor panel 3 via the suspension device 2, the tire house 5, and the like. . Therefore, the suppression device 100 suppresses noise felt by the occupant among noises corresponding to road noise. As shown in FIG. 1, the suppression device 100 includes a drive device 10, an error signal detector 20, and a control device 30. Here, in addition to the above, the suppression device 100 does not require a sensor or the like for detecting the reference signal.

駆動装置１０は、制御信号ｕ（ｎ）に基づいて制御音ｖ（ｎ）を発生させるスピーカである。駆動装置１０は、シート４に着座する乗員の耳元を向くように配置される。そして、駆動装置１０と、誤差信号検出器２０が配置される評価点２１との距離をできるだけ短くすることが望まれる。そこで、駆動装置１０は、例えば、シート４のヘッドレスト４ａ内に配置する。駆動装置１０は、シート４の他、抑制対象範囲の近傍であれば、天板などに配置することもできる。 The driving device 10 is a speaker that generates a control sound v (n) based on a control signal u (n) . The drive device 10 is disposed so as to face the ears of the passenger sitting on the seat 4. Then, it is desirable to make the distance between the driving device 10 and the evaluation point 21 where the error signal detector 20 is arranged as short as possible. Therefore, the driving device 10 is disposed in the headrest 4a of the seat 4, for example. In addition to the seat 4, the driving device 10 can be disposed on a top plate or the like as long as it is in the vicinity of the suppression target range.

誤差信号検出器２０は、評価点２１において、抑制対象ｄ（ｎ）である騒音に制御音を合成した誤差信号ｅ（ｎ）を検出する。抑制対象ｄ（ｎ）は、路面からの振動に起因して、自動車の構成部品が振動することによって発生する騒音（ロードノイズ）であって、評価点２１に伝達される騒音である。誤差信号検出器２０は、例えば、音を検出可能なマイクロフォンである。誤差信号検出器２０は、駆動装置１０と同様に、ヘッドレスト４ａ内に配置される。また、誤差信号検出器２０は、乗員が装着する器具（例えば眼鏡など）に配置してもよい。ここで、誤差信号検出器２０は、後述する伝達特性Ｇ２のむだ時間を考慮すると、駆動装置１０の近傍に配置するのが良い。 At the evaluation point 21, the error signal detector 20 detects an error signal e (n) obtained by synthesizing the control sound with the noise to be suppressed d (n) . The suppression target d (n) is noise (road noise) generated by vibrations of the components of the automobile due to vibration from the road surface, and is noise transmitted to the evaluation point 21. The error signal detector 20 is, for example, a microphone that can detect sound. The error signal detector 20 is arranged in the headrest 4a, like the driving device 10. Further, the error signal detector 20 may be disposed on an instrument (for example, glasses) worn by a passenger. Here, the error signal detector 20 is preferably arranged in the vicinity of the driving device 10 in consideration of a dead time of a transfer characteristic G2 described later.

制御装置３０は、誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように、駆動装置１０を駆動するための制御信号ｕ（ｎ）を算出する。制御装置３０は、誤差信号ｅ（ｎ）を用いて参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）を算出し、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）を用いて制御信号ｕ（ｎ）を算出する。ここで、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）は、評価点２１における将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）の推定信号（以下、「将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）」と称する。）に対応する。本実施形態においては、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）は、評価点２１における将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）に対して位相を反転させた信号に相当する信号として用いるが、将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）に対して位相を一致させた信号に相当する信号として用いることもできる。また、本実施形態においては、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）の符号を反転させた信号である。つまり、制御装置３０は、現在の誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出し、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて制御信号ｕ（ｎ）を算出する。なお、ｋは１以上の整数である。 The control device 30 calculates a control signal u (n) for driving the driving device 10 so that the error signal e (n) becomes small. Controller 30 uses the error signal e (n) to calculate the reference signal r (n + k), calculates a control signal u (n) by using the reference signal r (n + k). Here, the reference signal r (n + k) corresponds to an estimated signal of the future suppression target d (n + k) at the evaluation point 21 (hereinafter referred to as “future suppression target estimation signal d2h (n + k) ”). In the present embodiment, the future suppression target estimation signal d2h (n + k) is used as a signal corresponding to a signal whose phase is inverted with respect to the future suppression target d (n + k) at the evaluation point 21, but the future suppression is performed. It can also be used as a signal corresponding to a signal whose phase is matched with the target d (n + k) . In the present embodiment, the reference signal r (n + k) is a signal obtained by inverting the sign of the future suppression target estimation signal d2h (n + k) . That is, the control unit 30 calculates future suppression target estimate signals d2h the (n + k) based on a current error signal e (n), the control signal u (n based on the future suppression target estimated signal d2h (n + k) ) Is calculated. Note that k is an integer of 1 or more.

（２．抑制装置１００の詳細構成）
次に、抑制装置１００の詳細構成について、図２を参照して説明する。抑制装置１００は、上述したように、駆動装置１０と、誤差信号検出器２０と、制御装置３０とを備える。図２において、Ｗ，Ｇ，Ｇ１，Ｇ２は、伝達特性を示し、Ｃ，Ｈは、適応フィルタを示す。Ｗは、ロードノイズの発生源（例えば車輪１）から評価点２１に至るまでの一次経路における伝達特性である。Ｇは、制御装置３０によって制御信号ｕ（ｎ）が出力されてから、評価点２１に至るまでの二次経路における伝達特性である。Ｇ１は、制御信号ｕ（ｎ）が出力されてから、駆動装置１０が制御音ｖ（ｎ）を出力するまでの伝達特性である。Ｇ２は、駆動装置１０が制御音ｖ（ｎ）を出力してから、評価点２１に至るまでの伝達特性である。また、図２において、記号の上に付している「＾」は、ハットと称し、同定値又は推定値を意味する。ただし、記載の都合上、文章中においては、「＾」を「ｈ」として記載する。 (2. Detailed configuration of suppression device 100)
Next, a detailed configuration of the suppression device 100 will be described with reference to FIG. As described above, the suppression device 100 includes the drive device 10, the error signal detector 20, and the control device 30. In FIG. 2, W, G, G1, and G2 indicate transfer characteristics, and C and H indicate adaptive filters. W is a transfer characteristic in the primary path from the generation source (for example, wheel 1) of the road noise to the evaluation point 21. G is a transfer characteristic in the secondary path from when the control signal u (n) is output by the control device 30 to the evaluation point 21. G1 is a transfer characteristic from when the control signal u (n) is output until the drive device 10 outputs the control sound v (n) . G < b > 2 is a transfer characteristic from when the driving device 10 outputs the control sound v (n) to the evaluation point 21. In FIG. 2, “^” on the symbol is called a hat and means an identification value or an estimated value. However, for the convenience of description, “^” is described as “h” in the text.

制御装置３０は、制御信号算出部１１０、現在信号算出部１２０、記憶部１３０、予測フィルタ算出部１４０、将来信号算出部１５０及び参照信号算出部１６０を備える。制御信号算出部１１０は、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように制御信号ｕ（ｎ）を算出する。ここで、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）は、上述したように、評価点２１における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に対応する。そして、制御信号算出部１１０は、例えば、適応制御により制御信号ｕ（ｎ）を算出する。すなわち、制御信号算出部１１０は、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）及び現在の誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて適応制御によりフィルタ係数を更新し、且つ、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）及びフィルタ係数に基づいて制御信号ｕ（ｎ）を算出する。なお、制御信号算出部１１０は、適応制御に限らず、予め決定されたフィルタ係数に基づいて制御信号ｕ（ｎ）を算出してもよい。 The control device 30 includes a control signal calculation unit 110, a current signal calculation unit 120, a storage unit 130, a prediction filter calculation unit 140, a future signal calculation unit 150, and a reference signal calculation unit 160. The control signal calculation unit 110 calculates the control signal u (n) based on the reference signal r (n + k) so that the error signal e (n) becomes small. Here, the reference signal r (n + k) corresponds to the future suppression target estimation signal d2h (n + k) at the evaluation point 21, as described above. Then, the control signal calculation unit 110 calculates the control signal u (n) by adaptive control, for example. That is, the control signal calculation unit 110 updates the filter coefficient by adaptive control based on the reference signal r (n + k) and the current error signal e (n), and based on the reference signal r (n + k) and the filter coefficient. A control signal u (n) is calculated. Note that the control signal calculation unit 110 may calculate the control signal u (n) based on a predetermined filter coefficient without being limited to adaptive control.

現在信号算出部１２０は、誤差信号ｅ（ｎ）と制御信号ｕ（ｎ）とに基づいて、評価点２１における抑制対象ｄ（ｎ）の推定値である現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を算出する。現在信号算出部１２０の詳細な処理は、以下の通りである。現在信号算出部１２０は、予め算出された二次経路の伝達特性Ｇの同定値Ｇｈを記憶しておく。二次経路の伝達特性の同定値Ｇｈは、例えば、ロードノイズが発生しない状態において、所定の制御信号ｕ（ｎ）を駆動装置１０に出力した場合に検出される誤差信号ｅ（ｎ）と、当該所定の制御信号ｕ（ｎ）とに基づいて、得られる。 Based on the error signal e (n) and the control signal u (n) , the current signal calculation unit 120 is a current suppression target estimation signal dh (n) that is an estimated value of the suppression target d (n) at the evaluation point 21. Is calculated. The detailed processing of the current signal calculation unit 120 is as follows. The current signal calculation unit 120 stores the identification value Gh of the transfer characteristic G of the secondary path calculated in advance. The identification value Gh of the transfer characteristic of the secondary path is, for example, an error signal e (n) detected when a predetermined control signal u (n) is output to the driving device 10 in a state where no road noise occurs. Based on the predetermined control signal u (n) .

そして、現在信号算出部１２０の制御音算出部１２１が、制御信号ｕ（ｎ）を二次経路の伝達特性の同定値Ｇｈの入力信号とした場合に、出力信号ｙｈ（ｎ）を得る。この出力信号ｙｈ（ｎ）は、評価点２１に伝達された制御音ｙ（ｎ）の推定値である。そして、現在信号算出部１２０の減算器１２２が、誤差信号ｅ（ｎ）から出力信号ｙｈ（ｎ）を減算することで、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を算出する。 When the control sound calculation unit 121 of the current signal calculation unit 120 uses the control signal u (n) as the input signal of the transfer characteristic identification value Gh of the secondary path, the output signal yh (n) is obtained. This output signal yh (n) is an estimated value of the control sound y (n) transmitted to the evaluation point 21. Then, the subtractor 122 of the current signal calculation unit 120 calculates the current suppression target estimation signal dh (n) by subtracting the output signal yh (n) from the error signal e (n) .

記憶部１３０は、現在信号算出部１２０によって算出された現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を逐次記憶する。つまり、記憶部１３０は、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）のみならず、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈを記憶する。ここでは、記憶部１３０には、現在のサンプリングカウント値ｎから（ｋ−ｊ）個前のサンプリングカウント値（ｎ−ｋ−ｊ）に至る複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−１）〜ｄ１ｈ（ｎ−ｋ−ｊ）を記憶する。なお、ｊは整数である。また、サンプリングカウント値を特定せずに単に過去の抑制対象推定信号は、ｄ１ｈと標記し、サンプリングカウント値を特定した過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈは、添え字を付記する。また、特定の範囲内のサンプリングカウント値における複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈは、添え字に、当該範囲の端部のサンプリングカウント値を標記する。 The storage unit 130 sequentially stores the current suppression target estimation signal dh (n) calculated by the current signal calculation unit 120. That is, the storage unit 130 stores not only the current suppression target estimation signal dh (n) but also a plurality of past suppression target estimation signals d1h. Here, the storage unit 130 stores a plurality of past suppression target estimation signals d1h (n−1) from the current sampling count value n to (k−j) previous sampling count values (n−k−j ). ˜d1h (n−k−j) is stored. J is an integer. Further, the past suppression target estimation signal without specifying the sampling count value is simply denoted as d1h, and the past suppression target estimation signal d1h with the sampling count value specified is appended with a subscript. Further, the plurality of past suppression target estimation signals d1h in the sampling count value within a specific range are marked with the sampling count value at the end of the range as a subscript.

予測フィルタ算出部１４０は、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈに基づいて、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する予測フィルタＨを算出する。予測フィルタ算出部１４０の詳細な処理は、以下の通りである。予測フィルタ算出部１４０は、ｋ値過去信号取得部１４１、ｊ個連続過去信号取得部１４２、予測フィルタ決定部１４３及び加算器１４４を備える。 The prediction filter calculation unit 140 calculates a prediction filter H that predicts the current suppression target estimation signal dh (n) based on a plurality of past suppression target estimation signals d1h. Detailed processing of the prediction filter calculation unit 140 is as follows. The prediction filter calculation unit 140 includes a k-value past signal acquisition unit 141, j consecutive past signal acquisition units 142, a prediction filter determination unit 143, and an adder 144.

ｋ値過去信号取得部１４１は、ｋ個前の信号を取得する遅延タップである。ｋ値過去信号取得部１４１は、記憶部１３０に記憶される情報の中から、現在のサンプリングカウント値ｎよりｋ個前のサンプリングカウント値（ｎ−ｋ）における過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ）を取得する。 The k-value past signal acquisition unit 141 is a delay tap that acquires the k-th previous signal. The k-value past signal acquisition unit 141 stores, in the information stored in the storage unit 130, the past suppression target estimation signal d1h (n ) at the sampling count value (n−k) before the current sampling count value n. -K) .

ｊ個連続過去信号取得部１４２は、ｋ値過去信号取得部１４１の過去時点よりさらに１個ずつ前の信号をそれぞれ取得する複数の遅延タップにより構成される。ｊ個連続過去信号取得部１４２は、記憶部１３０に記憶される情報の中から、サンプリングカウント値（ｎ−ｋ）よりさらにｊ個前までの複数のサンプリングカウント値（ｎ−ｋ−１）〜（ｎ−ｋ−ｊ）における複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ−１）〜ｄ１ｈ（ｎ−ｋ−ｊ）を取得する。なお、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ−１）〜ｄ１ｈ（ｎ−ｋ−ｊ）は、ｄ１ｈ（ｎ−ｋ−１｜ｎ−ｋ−ｊ）と同様の意味である。 The j consecutive past signal acquisition unit 142 includes a plurality of delay taps that respectively acquire signals one by one before the past time point of the k-value past signal acquisition unit 141. The j consecutive past signal acquisition unit 142 includes a plurality of sampling count values (n−k−1) to j times before the sampling count value (n−k) from the information stored in the storage unit 130. A plurality of past suppression target estimation signals d1h (n−k−1) to d1h (n−k−j) in (n−k−j) are acquired. The plurality of past suppression target estimation signals d1h (n−k−1) to d1h (n−k−j) have the same meaning as d1h (n−k−1 | n−k−j) .

予測フィルタ決定部１４３は、予測フィルタＨを決定する。予測フィルタ決定部１４３は、ｋ値過去信号取得部１４１及びｊ個連続過去信号取得部１４２により得られる（ｊ＋１）個の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）を現時点の予測フィルタＨへの入力とする場合に、予測フィルタＨの出力信号ｄ２ｈ（ｎ）を算出する。ここで、予測フィルタ決定部１４３は、（Ｊ＋１）個の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて、現在の抑制対象ｄ（ｎ）を出力できるような予測フィルタＨが設定されている。つまり、予測フィルタ決定部１４３の出力信号ｄ２ｈ（ｎ）は、現在の抑制対象ｄ（ｎ）の推定値に相当する。なお、出力信号ｄ２ｈ（ｎ）は、入力される過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に対して位相が反転される。 The prediction filter determination unit 143 determines the prediction filter H. The prediction filter determination unit 143 obtains (j + 1) past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j) obtained by the k-value past signal acquisition unit 141 and the j consecutive past signal acquisition units 142. When the input to the current prediction filter H is used, the output signal d2h (n) of the prediction filter H is calculated. Here, the prediction filter determination unit 143 can output the current suppression target d (n) based on (J + 1) past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j). A prediction filter H is set. That is, the output signal d2h (n) of the prediction filter determination unit 143 corresponds to the estimated value of the current suppression target d (n) . The phase of the output signal d2h (n) is inverted with respect to the past suppression target estimation signal d1h (n−k | n−k−j) that is input.

加算器１４４は、現在信号算出部１２０により算出される現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と出力信号ｄ２ｈ（ｎ）との差を算出する。そして、加算器１４４にて得られるフィルタ誤差ｅ１（ｎ）は、予測フィルタ決定部１４３に出力され、予測フィルタ決定部１４３における適用制御に用いられる。 The adder 144 calculates a difference between the current suppression target estimation signal dh (n) calculated by the current signal calculation unit 120 and the output signal d2h (n) . The filter error e1 (n) obtained by the adder 144 is output to the prediction filter determination unit 143 and used for application control in the prediction filter determination unit 143.

つまり、予測フィルタ決定部１４３は、（Ｊ＋１）個の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて、フィルタ誤差ｅ１（ｎ）が小さくなるように、適応制御により予測フィルタＨを算出する。すなわち、予測フィルタ決定部１４３は、（Ｊ＋１）個の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）及びフィルタ誤差ｅ１（ｎ）に基づいて適応制御により予測フィルタ係数を更新することで、予測フィルタＨを得る。 That is, the prediction filter determination unit 143 performs adaptive control so that the filter error e1 (n) is reduced based on the (J + 1) past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j). To calculate the prediction filter H. That is, the prediction filter determination unit 143 updates the prediction filter coefficient by adaptive control based on the (J + 1) past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j) and the filter error e1 (n). By doing so, the prediction filter H is obtained.

将来信号算出部１５０は、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）とｊ個の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−１｜ｎ−ｊ）と予測フィルタＨとに基づいて、評価点２１における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。将来信号算出部１５０は、ｊ個連続過去信号取得部１５１と、予測フィルタ処理部１５２とを備える。 The future signal calculation unit 150 determines the evaluation point 21 based on the current suppression target estimation signal dh (n) , j past suppression target estimation signals d1h (n−1 | n−j), and the prediction filter H. A future suppression target estimation signal d2h (n + k) is calculated. The future signal calculation unit 150 includes a j consecutive past signal acquisition unit 151 and a prediction filter processing unit 152.

ｊ個連続過去信号取得部１５１は、現在時点より１個ずつ前の信号をそれぞれ取得する複数の遅延タップにより構成される。ｊ個連続過去信号取得部１５１は、記憶部１３０に記憶される情報の中から、サンプリングカウント値ｎよりｊ個前までの複数のサンプリングカウント値（ｎ−１）〜（ｎ−ｊ）における複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−１｜ｎ−ｊ）を取得する。 The j consecutive past signal acquisition unit 151 includes a plurality of delay taps that respectively acquire signals one by one before the current time point. The j consecutive past signal acquisition units 151 include a plurality of sampling count values (n−1) to (n−j) from the information stored in the storage unit 130 up to j times before the sampling count value n. The past suppression target estimation signal d1h (n−1 | n−j) is acquired.

予測フィルタ処理部１５２は、予測フィルタ決定部１４３により決定された予測フィルタＨを用いて、現在のサンプリングカウント値ｎよりｋ個先のサンプリングカウント値（ｎ＋ｋ）における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。ここで、予測フィルタ決定部１４３における予測フィルタＨは、現在時刻ｎよりｋ個前及びそれ以上前における複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて、現在の抑制対象ｄ（ｎ）に相当する出力信号ｄ２ｈ（ｎ）を出力する。つまり、予測フィルタ処理部１５２は、入力される複数の信号の最新時点より、サンプリングカウント値ｋだけ先の時点における信号を算出することになる。 The prediction filter processing unit 152 uses the prediction filter H determined by the prediction filter determination unit 143, and uses the prediction filter H to determine the future suppression target estimation signal d2h (n + k ) at the sampling count value (n + k) ahead of the current sampling count value n. ) Is calculated. Here, the prediction filter H in the prediction filter determination unit 143 is based on a plurality of past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j) k times before and beyond the current time n. and it outputs an output signal corresponding to the current suppression target d (n) d2h (n) . That is, the prediction filter processing unit 152 calculates a signal at a time point ahead of the sampling count value k from the latest time point of the plurality of input signals.

予測フィルタ処理部１５２は、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）及びｊ個の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−１｜ｎ−ｊ）を入力するため、現在時点よりサンプリングカウント値ｋだけ先の時点のサンプリングカウント値（ｎ＋ｋ）における出力信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。なお、上述したように、本実施形態においては、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）は、評価点２１における将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）に対して位相を反転させた信号に相当する。 Since the prediction filter processing unit 152 receives the current suppression target estimation signal dh (n) and j past suppression target estimation signals d1h (n−1 | n−j) , only the sampling count value k from the current time point is input. The output signal d2h (n + k) at the sampling count value (n + k) at the previous time is calculated. As described above, in this embodiment, the future suppression target estimation signal d2h (n + k) corresponds to a signal whose phase is inverted with respect to the future suppression target d (n + k) at the evaluation point 21.

参照信号算出部１６０は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）を算出する。参照信号算出部１６０は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）の符号を反転させることで、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）を算出する。この参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）は、上述したように、制御信号算出部１１０に入力される。なお、本実施形態においては、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）は、評価点２１における将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）に対して位相を一致させた信号に相当する。 The reference signal calculation unit 160 calculates the reference signal r (n + k) based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) . The reference signal calculation unit 160 calculates the reference signal r (n + k) by inverting the sign of the future suppression target estimation signal d2h (n + k) . The reference signal r (n + k) is input to the control signal calculation unit 110 as described above. In the present embodiment, the reference signal r (n + k) corresponds to a signal whose phase is matched with the future suppression target d (n + k) at the evaluation point 21.

なお、参照信号算出部１６０は必須の構成ではない。例えば、予測フィルタ決定部１４３において、符号の反転も加味した予測フィルタＨを算出することで、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）をそのまま参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）として使用することができる。なお、この場合は、加算器１４４は減算器に置き換えられる。つまり、この場合の将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）が、評価点２１における将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）に対して位相を一致させた信号に相当する。 The reference signal calculation unit 160 is not an essential configuration. For example, the prediction filter determination unit 143 calculates the prediction filter H that also takes into account the sign inversion, so that the future suppression target estimation signal d2h (n + k) can be used as it is as the reference signal r (n + k) . In this case, the adder 144 is replaced with a subtracter. That is, the future suppression target estimation signal d2h (n + k) in this case corresponds to a signal whose phase is matched with the future suppression target d (n + k) at the evaluation point 21.

（３．抑制対象の相関）
予測フィルタ決定部１４３において、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を得ることができる予測フィルタＨを決定している。この処理が可能となる前提として、評価点２１における現在の抑制対象ｄ（ｎ）と過去の所定時点における抑制対象ｄ（ｎ−ｊ）とに、相関があることが必要となる。そこで、ロードノイズを対象とした場合の相関について検討する。 (3. Correlation between suppression targets)
The prediction filter determination unit 143 determines a prediction filter H that can obtain the current suppression target estimation signal dh (n) based on a plurality of past suppression target estimation signals d1h (nk−n−k−j). doing. As a premise that this processing is possible, it is necessary that there is a correlation between the current suppression target d (n) at the evaluation point 21 and the suppression target d (n−j) at a past predetermined time point. Therefore, the correlation when road noise is targeted is examined.

ここで、自己相関Ｒ（τ）は、式（１）にて表される。式（１）において、Ｘｍは、サンプリングカウント値ｍにおける抑制対象ｄ（ｍ）である。Ｘｍ＋τは、サンプリングカウント値（ｍ＋τ）における抑制対象ｄ（ｍ＋τ）である。Ｎは、自己相関を計算するために用いるサンプリング数である。 Here, the autocorrelation R (τ) is expressed by Equation (1). In Expression (1), X m is the suppression target d (m) in the sampling count value m. X m + τ is the suppression target d (m + τ) in the sampling count value (m + τ). N is the number of samplings used to calculate the autocorrelation.

Figure 2016191841
Figure 2016191841

路面からの振動に起因する騒音である抑制対象ｄ（ｎ）の自己相関Ｒ（τ）は、図３に示すような関係となる。τ＝０のときに、自己相関Ｒ（０）が最大となり、さらにτ＝０の前後において、自己相関Ｒ（τ）がある程度大きな値となり、閾値Ｔｈを超えている。ここで、例えば相関のないホワイトノイズの場合には、τ＝０の場合において自己相関Ｒ（０）は大きな値を示し、他の場合には自己相関Ｒ（τ）は０となる。つまり、路面からの振動に起因する騒音である抑制対象ｄ（ｎ）は、僅かな時間ではあるが、相関があることは分かる。そこで、上記のように、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を得ることができる予測フィルタＨが得られる。 The autocorrelation R (τ) of the suppression target d (n) , which is noise caused by vibration from the road surface, has a relationship as shown in FIG. When τ = 0, the autocorrelation R (0) becomes maximum, and before and after τ = 0, the autocorrelation R (τ) becomes a large value to some extent and exceeds the threshold Th. Here, for example, in the case of uncorrelated white noise, the autocorrelation R (0) shows a large value when τ = 0, and the autocorrelation R (τ) becomes 0 in other cases. That is, it can be seen that the suppression target d (n) , which is noise caused by vibration from the road surface, is correlated for a short time. Therefore, as described above, the prediction filter H that can obtain the current suppression target estimation signal dh (n) based on a plurality of past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j) is obtained. It is done.

ただし、予測フィルタＨによって予測可能な将来は、相関のある範囲内である。そのため、図３に示すように、自己相関Ｒ（τ）が閾値Ｔｈ以上となる範囲内、すなわち、現在のサンプリングカウント値ｎよりも、τａに相当するサンプリングカウント値だけ前までの範囲内が、対象とされる。   However, the future that can be predicted by the prediction filter H is within a correlated range. Therefore, as shown in FIG. 3, the range in which the autocorrelation R (τ) is equal to or greater than the threshold Th, that is, the range up to the sampling count value corresponding to τa before the current sampling count value n, Be targeted.

（４．予測する将来時刻についての検討）
予測する将来時刻（サンプリングカウント値（ｎ＋ｋ）に相当する時刻）は、相関を有する範囲内、すなわち自己相関Ｒ（τ）が閾値Ｔｈ以上となる範囲内であることは上述した通りでる。しかし、予測する将来時刻が現在時刻に近すぎる場合には、制御信号ｕ（ｎ）が算出されてから、評価点２１に至るまでの二次経路の伝達特性Ｇによっては、適切に評価点２１において騒音の抑制効果が得られないことがある。そこで、二次経路の伝達特性Ｇに基づいて、現在時刻より所定時間間隔Ｔだけ先となる将来時刻を決定する。 (4. Examination of the predicted future time)
As described above, the predicted future time (the time corresponding to the sampling count value (n + k)) is within a correlated range, that is, within the range where the autocorrelation R (τ) is equal to or greater than the threshold Th. However, if the predicted future time is too close to the current time, depending on the transfer characteristic G of the secondary path from the calculation of the control signal u (n) to the evaluation point 21, the evaluation point 21 can be appropriately set. In some cases, noise suppression effect may not be obtained. Therefore, based on the transfer characteristic G of the secondary path, a future time ahead of the current time by a predetermined time interval T is determined.

詳細には、二次経路の伝達特性Ｇに基づいて所定時間間隔Ｔを決定しておく。そして、予測フィルタ算出部１４０は、現在時刻より所定時間間隔Ｔ以上前の時刻における複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈに基づいて、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する予測フィルタＨを算出する。そして、将来信号算出部１５０は、現在時刻より所定時間間隔Ｔだけ先の時刻に対応する将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。 Specifically, the predetermined time interval T is determined based on the transfer characteristic G of the secondary path. Then, the prediction filter calculation unit 140 predicts the current suppression target estimation signal dh (n) based on a plurality of past suppression target estimation signals d1h at a time that is a predetermined time interval T or more before the current time. Is calculated. Then, the future signal calculation unit 150 calculates a future suppression target estimation signal d2h (n + k) corresponding to a time that is a predetermined time interval T ahead of the current time.

予測する将来時刻をどの程度にすべきかについて、さらに検討する。ここで、制御信号ｕ（ｎ）、駆動装置１０が出力する制御音ｖ（ｎ）及び評価点２１における制御音ｙ（ｎ）は、図４に示す通りである。つまり、制御信号ｕ（ｎ）を基準とした場合に、駆動装置１０が出力する制御音ｖ（ｎ）は、むだ時間Ｔ１を有する。また、制御信号ｕ（ｎ）を基準とした場合に、評価点２１における制御音ｙ（ｎ）は、むだ時間Ｔ２を有する。 Further consider how much future time should be predicted. Here, the control signal u (n) , the control sound v (n) output from the driving device 10 and the control sound y (n) at the evaluation point 21 are as shown in FIG. That is, when the control signal u (n) is used as a reference, the control sound v (n) output from the driving device 10 has a dead time T1. Further, when the control signal u (n) is used as a reference, the control sound y (n) at the evaluation point 21 has a dead time T2.

そこで、予測フィルタ算出部１４０は、現在時刻よりも二次経路の伝達特性Ｇのむだ時間Ｔ２以上前の時刻における複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈに基づいて、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する予測フィルタＨを算出するようにするとよい。このとき、将来信号算出部１５０は、現在時刻より二次経路の伝達特性Ｇのむだ時間Ｔ２以上先の時刻に対応する将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出することになる。 Therefore, the prediction filter calculation unit 140 determines the current suppression target estimation signal dh ( based on a plurality of past suppression target estimation signals d1h at the time before the dead time T2 of the transfer characteristic G of the secondary path from the current time. It is preferable to calculate a prediction filter H that predicts n) . At this time, the future signal calculation unit 150 calculates a future suppression target estimation signal d2h (n + k) corresponding to a time that is longer than the dead time T2 of the transfer characteristic G of the secondary path from the current time.

ただし、相関のある範囲内とする必要があることから、予測する将来時刻を現在時刻よりあまりに先の時刻とすることができない場合がある。この場合、少なくとも、駆動装置１０が出力する制御音ｖ（ｎ）から評価点２１に至る伝達特性Ｇ２のむだ時間（Ｔ２−Ｔ１）より先にするとよい。伝達特性Ｇ１と伝達特性Ｇ２とを比較すると、伝達特性Ｇ２の方が変化が大きい。そこで、少なくとも伝達特性Ｇ２を考慮して予測する将来時刻を決定することで、ある程度、騒音の抑制効果を得ることができる。 However, there is a case where the predicted future time cannot be set too far ahead of the current time because it needs to be within a correlated range. In this case, it is preferable to set at least the dead time (T2-T1) of the transfer characteristic G2 from the control sound v (n) output from the driving device 10 to the evaluation point 21. When the transfer characteristic G1 is compared with the transfer characteristic G2, the transfer characteristic G2 has a larger change. Therefore, by determining the future time to be predicted in consideration of at least the transfer characteristic G2, a noise suppression effect can be obtained to some extent.

なお、上記実施形態の抑制装置１００は、ロードノイズである騒音を抑制する装置として説明したが、ロードノイズに限らず、異なる時刻において相関を有するのであれば、他の騒音を抑制対象とすることもできる。   In addition, although the suppression apparatus 100 of the said embodiment was demonstrated as an apparatus which suppresses the noise which is road noise, if it has a correlation not only in road noise but at different time, other noise shall be made into suppression object. You can also.

＜第二実施形態＞
上記実施形態においては、将来信号算出部１５０は、予測する将来時刻（サンプリングカウント値（ｎ＋ｋ）に相当する時刻）として予め決定されたものを用いた。本実施形態においては、将来信号算出部１５０は、予測する将来時刻を可変とする。 <Second embodiment>
In the above embodiment, the future signal calculation unit 150 uses a predetermined future time (time corresponding to the sampling count value (n + k)) to be predicted. In the present embodiment, the future signal calculation unit 150 makes the future time to be predicted variable.

本実施形態における抑制装置２００について、図５を参照して説明する。抑制装置２００は、駆動装置１０と、誤差信号検出器２０と、制御装置２３０とを備える。制御装置２３０は、上記実施形態の制御装置３０と同様に、制御信号算出部１１０、現在信号算出部１２０、記憶部１３０、予測フィルタ算出部１４０、将来信号算出部１５０及び参照信号算出部１６０を備える。さらに、制御装置２３０は、相関評価部２３１及び将来時刻決定部２３２を備える。   The suppression apparatus 200 in this embodiment is demonstrated with reference to FIG. The suppression device 200 includes the drive device 10, the error signal detector 20, and a control device 230. The control device 230 includes a control signal calculation unit 110, a current signal calculation unit 120, a storage unit 130, a prediction filter calculation unit 140, a future signal calculation unit 150, and a reference signal calculation unit 160, as in the control device 30 of the above embodiment. Prepare. Furthermore, the control device 230 includes a correlation evaluation unit 231 and a future time determination unit 232.

相関評価部２３１は、記憶部１３０に記憶されるＮ個の抑制対象推定信号ｄ１ｈの自己相関Ｒ（τ）を算出する。相関評価部２３１による自己相関Ｒ（τ）の算出は、例えば、自動車の走行中において予め決定された所定の間隔毎に行っても良いし、走行開始した直後に毎時行っても良いし、ほぼ定速走行に到達したタイミングで行っても良い。自己相関Ｒ（τ）は、上述した式（１）により得られる。   The correlation evaluation unit 231 calculates the autocorrelation R (τ) of the N suppression target estimation signals d1h stored in the storage unit 130. The calculation of the autocorrelation R (τ) by the correlation evaluation unit 231 may be performed, for example, at predetermined intervals determined while the vehicle is traveling, or may be performed every hour immediately after the start of traveling, You may perform at the timing which reached | attained constant speed driving | running | working. The autocorrelation R (τ) is obtained by the above-described equation (1).

将来時刻決定部２３２は、複数の所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・を記憶する。所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・は、予測フィルタＨに入力される信号の時刻から、予測フィルタＨから出力される信号の時刻までの間隔に相当する。つまり、所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・は、将来信号算出部１５０が算出する将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に対応する将来時刻と、現在時刻との時間間隔となる。 The future time determination unit 232 stores a plurality of predetermined time intervals T11, T12, T13,. The predetermined time intervals T11, T12, T13,... Correspond to intervals from the time of the signal input to the prediction filter H to the time of the signal output from the prediction filter H. That is, the predetermined time intervals T11, T12, T13,... Are time intervals between the future time corresponding to the future suppression target estimation signal d2h (n + k) calculated by the future signal calculation unit 150 and the current time.

将来時刻決定部２３２は、複数の所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・のそれぞれに対応するサンプリングカウント値ｋ１１，ｋ１２，ｋ１３，・・・を得る。将来時刻決定部２３２は、サンプリングカウント値ｋ１１，ｋ１２，ｋ１３，・・・のそれぞれを、予測フィルタ算出部１４０に出力する。そうすると、予測フィルタ算出部１４０は、将来時刻決定部２３２から出力されたサンプリングカウント値ｋ１１，ｋ１２，ｋ１３，・・・のそれぞれを使用して、予測フィルタＨを決定する。   The future time determination unit 232 obtains sampling count values k11, k12, k13,... Corresponding to a plurality of predetermined time intervals T11, T12, T13,. The future time determination unit 232 outputs the sampling count values k11, k12, k13,... To the prediction filter calculation unit 140. Then, the prediction filter calculation unit 140 determines the prediction filter H using each of the sampling count values k11, k12, k13,... Output from the future time determination unit 232.

ここで、将来時刻決定部２３２は、相関評価部２３１により算出された自己相関Ｒ（τ）に基づいて、複数の所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・の中から一つを決定する。つまり、将来時刻決定部２３２は、所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・のそれぞれに対応するサンプリングカウント値ｋ１１，ｋ１２，ｋ１３，・・・における自己相関Ｒ（ｋ１１），Ｒ（ｋ１２），Ｒ（ｋ１３），・・・の中で、閾値Ｔｈ以上であるものを決定する。そして、将来時刻決定部２３２は、該当するサンプリングカウント値ｋを決定する。   Here, the future time determination unit 232 determines one of a plurality of predetermined time intervals T11, T12, T13,... Based on the autocorrelation R (τ) calculated by the correlation evaluation unit 231. . That is, the future time determination unit 232 has autocorrelations R (k11) and R (k12) at the sampling count values k11, k12, k13,... Corresponding to the predetermined time intervals T11, T12, T13,. , R (k13),... Are determined to be equal to or greater than the threshold value Th. Then, the future time determination unit 232 determines the corresponding sampling count value k.

また、制御装置２３０が制御実行中において、将来時刻決定部２３２は、サンプリングカウント値ｋを変更することもできる。この場合、将来時刻決定部２３２は、予測フィルタ算出部１４０にて使用しているサンプリングカウント値ｋにおける自己相関Ｒ（ｋ）が、閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。現在の自己相関Ｒ（ｋ）が閾値Ｔｈ以上であれば、将来時刻決定部２３２は、現在のサンプリングカウント値ｋをそのまま使用し続ける。   Further, while the control device 230 is executing control, the future time determination unit 232 can also change the sampling count value k. In this case, the future time determination unit 232 determines whether or not the autocorrelation R (k) in the sampling count value k used in the prediction filter calculation unit 140 is greater than or equal to the threshold Th. If the current autocorrelation R (k) is equal to or greater than the threshold Th, the future time determination unit 232 continues to use the current sampling count value k as it is.

一方、現在の自己相関Ｒ（ｋ）が閾値Ｔｈ未満であれば、将来時刻決定部２３２は、現在のサンプリングカウント値ｋを、自己相関Ｒ（ｋ）が閾値Ｔｈ以上となる他の所定時間間隔Ｔに対応するサンプリングカウント値ｋに変更する。現在の自己相関Ｒ（ｋ）が閾値Ｔｈ未満ということは、評価点２１においては、相関の小さな制御音ｙ（ｎ）が抑制対象ｄ（ｎ）に合成されることになる。つまり、十分な騒音抑制効果が得られず、誤差信号ｅ（ｎ）が大きな値となる。そこで、自己相関Ｒ（ｋ）が閾値Ｔｈ以上となる所定時間間隔Ｔに相当するサンプリングカウント値ｋに変更することで、騒音抑制効果が高くなり、誤差信号ｅ（ｎ）を小さくすることができる。 On the other hand, if the current autocorrelation R (k) is less than the threshold Th, the future time determination unit 232 sets the current sampling count value k to another predetermined time interval at which the autocorrelation R (k) is equal to or greater than the threshold Th. The sampling count value k corresponding to T is changed. The fact that the current autocorrelation R (k) is less than the threshold Th means that at the evaluation point 21, the control sound y (n) having a small correlation is synthesized with the suppression target d (n) . That is, a sufficient noise suppression effect cannot be obtained, and the error signal e (n) takes a large value. Therefore, by changing to a sampling count value k corresponding to a predetermined time interval T at which the autocorrelation R (k) is equal to or greater than the threshold Th, the noise suppression effect is enhanced and the error signal e (n) can be reduced. .

さらに、自己相関Ｒ（τ）が閾値Ｔｈ以上となる範囲が、非常に小さく、現在時刻と将来時刻との差が小さくなる場合がある。例えば、走行路の状態が、急に変化したような場合である。このような場合には、ロードノイズの態様が変化するため、現在の抑制対象ｄ（ｎ）と将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）との相関がほとんどないことがある。このような場合には、将来時刻決定部２３２は、記憶部１３０に記憶される信号を削除して、制御装置３３０は、新たに取得される誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて制御を開始することもできる。 Furthermore, the range in which the autocorrelation R (τ) is equal to or greater than the threshold Th is very small, and the difference between the current time and the future time may be small. For example, this is a case where the state of the travel path suddenly changes. In such a case, since the aspect of the road noise changes, there may be little correlation between the current suppression target d (n) and the future suppression target d (n + k) . In such a case, the future time determination unit 232 deletes the signal stored in the storage unit 130, and the control device 330 starts control based on the newly acquired error signal e (n). You can also

＜第三実施形態＞
上記実施形態の抑制装置１００，２００は、騒音抑制装置とした。本実施形態の抑制装置３００は、振動抑制装置とした場合を対象とする。ここで、ロードノイズは、上述したように、自動車の走行によって生じる路面からの振動が車輪１からサスペンション装置２を介してフロアパネル３に伝搬される結果、フロアパネル３が振動することによって車室内に発生する。そこで、抑制装置３００は、振動がフロアパネル３に伝搬される前に抑制することによって、フロアパネル３自体の振動を抑制することとし、結果としてロードノイズを抑制する。 <Third embodiment>
The suppression devices 100 and 200 of the above embodiment are noise suppression devices. The suppression device 300 of the present embodiment is intended for a case where a vibration suppression device is used. Here, as described above, road noise is generated when the floor panel 3 vibrates as a result of the vibration from the road surface caused by the traveling of the automobile being propagated from the wheel 1 to the floor panel 3 via the suspension device 2. Occurs. Therefore, the suppression device 300 suppresses the vibration of the floor panel 3 itself by suppressing the vibration before being propagated to the floor panel 3, and as a result, suppresses road noise.

抑制装置３００は、図６に示すように、駆動装置３１０と、誤差信号検出器３２０と、制御装置３３０とを備える。本実施形態においても、抑制装置３００は、上記の他に、参照信号を検出するためのセンサなどを必要としない。   As shown in FIG. 6, the suppression device 300 includes a driving device 310, an error signal detector 320, and a control device 330. Also in the present embodiment, the suppression device 300 does not require a sensor or the like for detecting a reference signal in addition to the above.

駆動装置３１０は、制御信号ｕ（ｎ）に基づいて制御振動ｖ（ｎ）を発生させる加振器である。駆動装置３１０は、例えばタイヤハウス５に配置される。駆動装置３１０は、例えば、ソレノイドやボイルコイルなどの電磁アクチュエータを備えており、電流が供給されることで能動的に加振力を発生する。つまり、駆動装置３１０により発生される加振力は、駆動装置３１０が設置されているタイヤハウス５を振動する。この加振力は、主として車両上下方向の力としている。 The drive device 310 is a vibrator that generates a control vibration v (n) based on the control signal u (n) . The drive device 310 is disposed in the tire house 5, for example. The drive device 310 includes, for example, an electromagnetic actuator such as a solenoid or a boil coil, and actively generates an excitation force when supplied with a current. That is, the excitation force generated by the drive device 310 vibrates the tire house 5 in which the drive device 310 is installed. This excitation force is mainly a force in the vehicle vertical direction.

誤差信号検出器３２０は、評価点２１において、抑制対象ｄ（ｎ）である騒音に制御振動を合成した誤差信号ｅ（ｎ）を検出する。誤差信号検出器３２０は、駆動装置３１０と同様に、例えばタイヤハウス５に配置される。つまり、抑制対象ｄ（ｎ）は、誤差信号検出器３２０が配置される部位の振動であって、評価点２１に伝達される振動である。誤差信号検出器３２０は、例えば、振動を検出可能な加速度センサである。 The error signal detector 320 detects an error signal e (n) obtained by synthesizing the control vibration with the noise that is the suppression target d (n) at the evaluation point 21. The error signal detector 320 is arranged in the tire house 5, for example, similarly to the drive device 310. That is, the suppression target d (n) is a vibration of a part where the error signal detector 320 is arranged, and is a vibration transmitted to the evaluation point 21. The error signal detector 320 is, for example, an acceleration sensor that can detect vibration.

制御装置３３０は、上記実施形態の制御装置３０と実質的に同様である。ただし、制御装置３３０は、振動である誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように、加振器である駆動装置３１０を駆動するための制御信号ｕ（ｎ）を算出する点は、上記とは異なる。 The control device 330 is substantially the same as the control device 30 of the above embodiment. However, the point that the control device 330 calculates the control signal u (n) for driving the driving device 310 that is a vibrator so that the error signal e (n) that is vibration is small is the above. Different.

つまり、本実施形態における抑制装置３００は、誤差信号検出器３２０が配置されるタイヤハウス５において、路面からの振動に起因する振動を抑制することができる。その結果、フロアパネル３の振動が抑制され、乗員が感じるロードノイズが抑制される。   That is, the suppression device 300 according to the present embodiment can suppress vibration due to vibration from the road surface in the tire house 5 in which the error signal detector 320 is disposed. As a result, the vibration of the floor panel 3 is suppressed, and the road noise felt by the passenger is suppressed.

なお、本実施形態において、駆動装置３１０及び誤差信号検出器３２０は、タイヤハウス５に配置したが、路面からの振動に起因する振動が伝達される部位であれば良く、例えば、サスペンションメンバに配置することも可能である。また、抑制装置３００は、最終的にロードノイズを抑制することを目的として説明したが、振動そのものを抑制することを目的とすることもできる。ただし、抑制装置３００により抑制可能な振動は、相関を有することが必要である。   In the present embodiment, the drive device 310 and the error signal detector 320 are disposed in the tire house 5, but may be any part where vibrations caused by vibrations from the road surface can be transmitted. It is also possible to do. Moreover, although the suppression apparatus 300 was demonstrated for the purpose of finally suppressing road noise, it can also aim at suppressing vibration itself. However, the vibration that can be suppressed by the suppression device 300 needs to have a correlation.

＜実施形態の効果＞
第一実施形態−第三実施形態の抑制装置１００，２００，３００は、制御信号ｕ（ｎ）に基づいて制御振動又は制御音ｖ（ｎ）を発生させる駆動装置１０，３１０と、評価点２１において、抑制対象ｄ（ｎ）である振動又は騒音に制御振動又は制御音ｙ（ｎ）を合成した誤差信号ｅ（ｎ）を検出する誤差信号検出器２０，３２０と、誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように制御信号ｕ（ｎ）を算出する制御装置３０，２３０，３３０とを備える。 <Effect of embodiment>
First Embodiment—Suppression devices 100, 200, and 300 according to a third embodiment include drive devices 10 and 310 that generate control vibrations or control sounds v (n) based on a control signal u (n) , and evaluation points 21. , Error signal detectors 20 and 320 for detecting an error signal e (n) obtained by synthesizing a control vibration or control sound y (n) with a vibration or noise to be suppressed d (n) , and an error signal e (n) Are provided with control devices 30, 230, and 330 for calculating the control signal u (n) so that.

制御装置３０，２３０，３３０は、誤差信号ｅ（ｎ）と制御信号ｕ（ｎ）とに基づいて、評価点２１における抑制対象ｄ（ｎ）の推定値である現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を算出する現在信号算出部１２０と、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）及び複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈを記憶する記憶部１３０と、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈと予測フィルタＨとに基づいて、評価点２１における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）（ｋは１以上の整数）を算出する将来信号算出部１５０と、前記将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように制御信号ｕ（ｎ）を算出する制御信号算出部１１０とを備える。 Based on the error signal e (n) and the control signal u (n) , the control devices 30, 230, and 330 control the current suppression target estimation signal dh ( ) that is the estimated value of the suppression target d (n) at the evaluation point 21. n) , a storage unit 130 that stores the current suppression target estimation signal dh (n) and a plurality of past suppression target estimation signals d1h, and a current suppression target estimation signal dh (n). A future signal calculation unit 150 that calculates a future suppression target estimation signal d2h (n + k) (k is an integer equal to or greater than 1 ) at the evaluation point 21 based on the past suppression target estimation signal d1h and the prediction filter H; And a control signal calculation unit 110 that calculates the control signal u (n) so that the error signal e (n) becomes small based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) .

能動型振動騒音抑制装置１００，２００，３００によれば、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）を検出するセンサを用いることなく、誤差信号検出器２０によって検出される誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて算出される。従って、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）を検出するセンサが不要となり、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）を検出するセンサを必要とすることによる問題を解消できる。 According to the active vibration noise suppression devices 100, 200, and 300, calculation is performed based on the error signal e (n) detected by the error signal detector 20 without using a sensor that detects the reference signal r (n + k). The Therefore, a sensor for detecting the reference signal r (n + k) is not necessary, and the problem caused by the need for a sensor for detecting the reference signal r (n + k) can be solved.

ただし、誤差信号ｅ（ｎ）を小さくするように、誤差信号ｅ（ｎ）そのものを制御信号算出部１１０に入力する単純なフィードバック制御を行うのでは、応答性が悪く、評価点２１において十分な抑制対象の低減を期待できない。そこで、参照信号ｒ（ｎ＋ｋ）は、誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて評価点２１における将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）を推定した信号に関連する信号である将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）が用いられる。 However, so as to reduce the error signal e (n), of performing a simple feedback control for inputting the error signal e (n) itself to the control signal calculator 110 has poor responsiveness sufficient in the evaluation point 21 We cannot expect a reduction in the number of restraints. Therefore, the reference signal r (n + k) is a signal related to a signal obtained by estimating the future suppression target d (n + k) at the evaluation point 21 based on the error signal e (n) , and the future suppression target estimation signal d2h (n + k). ) Is used.

つまり、現在信号算出部１２０が、誤差信号ｅ（ｎ）と制御信号ｕ（ｎ）とに基づいて、評価点２１における抑制対象ｄ（ｎ）の推定値である現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を算出する。そして、将来信号算出部１５０が、現在及び過去の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ），ｄ１ｈ並びに予測フィルタＨを用いて、評価点２１における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。さらに、制御信号ｕ（ｎ）は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて算出される。このように、制御信号ｕ（ｎ）は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ）を小さくするような信号となる。従って、誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて推定した将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を用いることによって、評価点２１における振動又は騒音の抑制効果が効果的に得られる。 That is, the current signal calculation unit 120 determines the current suppression target estimation signal dh ( ) that is the estimated value of the suppression target d (n) at the evaluation point 21 based on the error signal e (n) and the control signal u (n). n) is calculated. Then, the future signal calculation unit 150 calculates the future suppression target estimation signal d2h (n + k) at the evaluation point 21 by using the current and past suppression target estimation signals dh (n) and d1h and the prediction filter H. Further, the control signal u (n) is calculated based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) . Thus, the control signal u (n) is a signal that reduces the error signal e (n) based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) . Therefore, by using the future suppression target estimation signal d2h (n + k) estimated based on the error signal e (n) , the vibration or noise suppression effect at the evaluation point 21 can be effectively obtained.

さらに、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）は、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈと、予測フィルタＨとに基づいて、算出される。つまり、予測フィルタＨは、将来の抑制対象ｄ（ｎ＋ｋ）と現在及び過去の抑制対象ｄ（ｎ），ｄ（ｎ−ｊ）とに相関があることを利用したフィルタとなる。相関の評価対象は、時刻を異にする抑制対象である。つまり、予測フィルタＨは、異種の信号を予測するのではなく、同種の信号を予測している。このように、同種の信号を予測する予測フィルタＨは、比較的容易に且つ高精度に得られる。その結果、評価点２１における振動又は騒音の抑制効果が効果的に得られる。 Further, the future suppression target estimation signal d2h (n + k) is calculated based on the current suppression target estimation signal dh (n) , a plurality of past suppression target estimation signals d1h, and the prediction filter H. That is, the prediction filter H is a filter that uses the correlation between the future suppression target d (n + k) and the current and past suppression targets d (n) and d (n−j) . The correlation evaluation target is a suppression target at different times. In other words, the prediction filter H predicts the same type of signal, not a different type of signal. Thus, the prediction filter H that predicts the same type of signal can be obtained relatively easily and with high accuracy. As a result, the effect of suppressing vibration or noise at the evaluation point 21 is effectively obtained.

また、制御装置３０，２３０，３３０は、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈに基づいて、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する予測フィルタＨを算出する予測フィルタ算出部１４０を備える。つまり、予測フィルタ算出部１４０における入力信号と出力信号との時間差（ｋに相当する時間）は、複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈの最新時点と現在時点との差となる。従って、将来信号算出部１５０は、入力信号のうち最新信号である現在時点から上記の時間差分だけ先となる将来時点における抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を確実に得ることができる。 Moreover, the control devices 30, 230, and 330 include a prediction filter calculation unit 140 that calculates a prediction filter H that predicts the current suppression target estimation signal dh (n) based on a plurality of past suppression target estimation signals d1h. . That is, the time difference (time corresponding to k) between the input signal and the output signal in the prediction filter calculation unit 140 is the difference between the latest time point and the current time point of the plurality of past suppression target estimation signals d1h. Therefore, the future signal calculation unit 150 can reliably obtain the suppression target estimation signal d2h (n + k) at the future time point that is ahead of the current time point that is the latest signal among the input signals by the time difference.

また、予測フィルタ算出部１４０は、所定の（ｊ＋１）個（ｊは整数）の複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する予測フィルタＨを算出する。そして、将来信号算出部１５０は、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と所定のｊ個の複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−１｜ｎ−ｊ）と予測フィルタＨとに基づいて、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。当該構成により、将来信号算出部１５０は、入力信号のうち最新信号である現在時点から予測フィルタＨによる時間差分だけ先となる将来時点における抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を確実に得ることができる。 The prediction filter calculation unit 140 also performs the current suppression target estimation based on a predetermined number (j + 1) (j is an integer) of past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j). A prediction filter H that predicts the signal dh (n) is calculated. Then, the future signal calculation unit 150 is based on the current suppression target estimation signal dh (n) , a predetermined number j of past suppression target estimation signals d1h (n−1 | n−j), and the prediction filter H. Then, a future suppression target estimation signal d2h (n + k) is calculated. With this configuration, the future signal calculation unit 150 can reliably obtain the suppression target estimation signal d2h (n + k) at a future time point that is ahead by the time difference of the prediction filter H from the current time point that is the latest signal among the input signals. .

また、予測フィルタ算出部１４０は、所定の（ｊ＋１）個の複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）を予測フィルタＨへの入力とする場合に、予測フィルタＨの出力信号ｄ２ｈ（ｎ）を算出し、出力信号ｄ２ｈ（ｎ）と現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）との差、及び、所定の（ｊ＋１）個の複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて適応制御により、予測フィルタを算出する。適応制御により予測フィルタＨが算出されるため、状況変動に応じて予測フィルタＨが変更される。従って、確実に、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を予測することができる。 Further, the prediction filter calculation unit 140 uses a predetermined (j + 1) number of past suppression target estimation signals d1h (nk−n−k−j) as input to the prediction filter H. The output signal d2h (n) of H is calculated, the difference between the output signal d2h (n) and the current suppression target estimation signal dh (n) , and a predetermined (j + 1) number of past suppression target estimation signals A prediction filter is calculated by adaptive control based on d1h (n−k | n−k−j) . Since the prediction filter H is calculated by the adaptive control, the prediction filter H is changed according to the situation change. Therefore, the future suppression target estimation signal d2h (n + k) can be reliably predicted.

また、制御信号算出部１１０から評価点２１までの伝達特性Ｇに基づいて所定時間間隔Ｔが決定されており、予測フィルタ算出部１４０は、現在時刻より所定時間間隔Ｔ以上前の時刻における複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈに基づいて、現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する予測フィルタＨを算出し、将来信号算出部１５０は、現在時刻より所定時間間隔Ｔだけ先の時刻に対応する将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する。例えば、伝達特性Ｇのむだ時間Ｔ２、伝達特性Ｇ１のむだ時間Ｔ１又は伝達特性Ｇ２のむだ時間（Ｔ２−Ｔ１）を考慮して、所定時間間隔Ｔが決定される。これにより、評価点２１における振動又は騒音の抑制効果が効果的に得られる。 Further, the predetermined time interval T is determined based on the transfer characteristic G from the control signal calculation unit 110 to the evaluation point 21, and the prediction filter calculation unit 140 has a plurality of times at a time before the predetermined time interval T from the current time. Based on the past suppression target estimation signal d1h, the prediction filter H that predicts the current suppression target estimation signal dh (n) is calculated, and the future signal calculation unit 150 is a predetermined time interval T ahead of the current time. A corresponding future suppression target estimation signal d2h (n + k) is calculated. For example, the predetermined time interval T is determined in consideration of the dead time T2 of the transfer characteristic G, the dead time T1 of the transfer characteristic G1, or the dead time (T2-T1) of the transfer characteristic G2. Thereby, the suppression effect of the vibration or noise in the evaluation point 21 is acquired effectively.

また、所定時間間隔Ｔは、現在時刻から伝達特性Ｇのむだ時間Ｔ１以上先の時刻までの時間間隔とすると良い。このようにすることで、いわゆるフィードフォワードに相当する制御が可能となる。従って、評価点２１における振動又は騒音の抑制効果がより効果的に得られる。   Further, the predetermined time interval T is preferably a time interval from the current time to a time that is longer than the dead time T1 of the transfer characteristic G. By doing in this way, control equivalent to what is called feedforward becomes possible. Therefore, the vibration or noise suppression effect at the evaluation point 21 can be obtained more effectively.

また、第二実施形態の抑制装置２００において、制御装置３３０は、複数の所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・を記憶し、複数の所定時間間隔Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，・・・の中から誤差信号ｅ（ｎ）を小さくするような１つを選択する将来時刻決定部２３２を備える。発生する振動又は騒音の状況の変化に追従でき、駆動装置３１０が適切な制御振動又は制御音ｖ（ｎ）を発生することができる。その結果、評価点２１における振動又は騒音の抑制効果がより効果的に得られる。 Moreover, in the suppression apparatus 200 of 2nd embodiment, the control apparatus 330 memorize | stores several predetermined time intervals T11, T12, T13, ..., and of several predetermined time intervals T11, T12, T13, ... A future time determination unit 232 is provided for selecting one that reduces the error signal e (n) . The change of the situation of the generated vibration or noise can be followed, and the drive device 310 can generate an appropriate control vibration or control sound v (n) . As a result, the vibration or noise suppression effect at the evaluation point 21 can be obtained more effectively.

また、第一実施形態−第三実施形態の抑制装置１００，２００，３００において、制御信号算出部１１０は、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）及び現在の誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて適応制御によりフィルタ係数を更新し、且つ、将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）及びフィルタ係数に基づいて制御信号ｕ（ｎ）を算出する。つまり、将来信号算出部１５０における予測フィルタと、制御信号算出部１１０における適応フィルタとは、それぞれ独立したフィルタとなる。従って、それぞれのフィルタによって得られる出力信号が、より所望の信号となる。その結果、評価点２１における振動又は騒音の抑制効果がより効果的に得られる。特に、予測フィルタＨの算出と制御信号ｕ（ｎ）の算出とが、それぞれ独立した適応制御を採用することにより、それぞれ得られる適応フィルタがより適切に得ることができる。その結果、評価点２１における振動又は騒音の抑制効果がより効果的に得られる。 Further, in the suppression devices 100, 200, and 300 of the first embodiment-third embodiment, the control signal calculation unit 110 is based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) and the current error signal e (n). The filter coefficient is updated by adaptive control, and the control signal u (n) is calculated based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) and the filter coefficient. That is, the prediction filter in the future signal calculation unit 150 and the adaptive filter in the control signal calculation unit 110 are independent filters. Therefore, the output signal obtained by each filter becomes a more desired signal. As a result, the vibration or noise suppression effect at the evaluation point 21 can be obtained more effectively. In particular, the adaptive filters obtained respectively can be more appropriately obtained by employing independent adaptive control for the calculation of the prediction filter H and the calculation of the control signal u (n) . As a result, the vibration or noise suppression effect at the evaluation point 21 can be obtained more effectively.

１００，２００，３００：能動型振動騒音抑制装置、 １０，３１０：駆動装置、 ２０，３２０：誤差信号検出器、 ２１：評価点、 ３０，２３０，３３０：制御装置、 １１０：制御信号算出部、 １２０：現在信号算出部、 １３０：記憶部、 １４０：予測フィルタ算出部、 １５０：将来信号算出部、 １６０：参照信号算出部、 ２３１：相関評価部、 ２３２：将来時刻決定部 100, 200, 300: Active vibration noise suppression device, 10, 310: Drive device, 20, 320: Error signal detector, 21: Evaluation point, 30, 230, 330: Control device, 110: Control signal calculation unit, 120: Current signal calculation unit, 130: Storage unit, 140: Prediction filter calculation unit, 150: Future signal calculation unit, 160: Reference signal calculation unit, 231: Correlation evaluation unit, 232: Future time determination unit

Claims (8)

制御信号ｕ（ｎ）に基づいて制御振動又は制御音を発生させる駆動装置と、
評価点において、抑制対象ｄ（ｎ）である振動又は騒音に前記制御振動又は制御音を合成した誤差信号ｅ（ｎ）を検出する誤差信号検出器と、
前記誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように前記制御信号ｕ（ｎ）を算出する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記誤差信号ｅ（ｎ）と前記制御信号ｕ（ｎ）とに基づいて、前記評価点における前記抑制対象ｄ（ｎ）の推定値である現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を算出する現在信号算出部と、
前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）及び複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈを記憶する記憶部と、
前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈと予測フィルタとに基づいて、前記評価点における将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）（ｋは１以上の整数）を算出する将来信号算出部と、
前記将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）に基づいて、前記誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように前記制御信号ｕ（ｎ）を算出する制御信号算出部と、
を備える、能動型振動騒音抑制装置。 A driving device for generating control vibration or control sound based on the control signal u (n) ;
An error signal detector for detecting an error signal e (n) obtained by synthesizing the control vibration or control sound with the vibration or noise that is the suppression target d (n) at the evaluation point;
A control device for calculating the control signal u (n) so that the error signal e (n) is small;
With
The controller is
Based on the error signal e (n) and the control signal u (n) , a current suppression target estimation signal dh (n) that is an estimated value of the suppression target d (n) at the evaluation point is calculated A signal calculator;
A storage unit for storing the current suppression target estimation signal dh (n) and a plurality of past suppression target estimation signals d1h;
Based on the current suppression target estimation signal dh (n) , the plurality of past suppression target estimation signals d1h, and a prediction filter, a future suppression target estimation signal d2h (n + k) (k is 1 or more at the evaluation point ) A future signal calculation unit for calculating an integer),
A control signal calculation unit that calculates the control signal u (n) so that the error signal e (n) is reduced based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) ;
An active vibration noise suppression device comprising: 前記制御装置は、前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈに基づいて、前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する前記予測フィルタを算出する予測フィルタ算出部を備える、請求項１に記載の能動型振動騒音抑制装置。 The said control apparatus is provided with the prediction filter calculation part which calculates the said prediction filter which estimates the said present suppression target estimation signal dh (n) based on these past suppression target estimation signal d1h. The active vibration noise suppression apparatus as described. 前記予測フィルタ算出部は、所定の（ｊ＋１）個（ｊは整数）の前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて、前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する前記予測フィルタを算出し、
前記将来信号算出部は、前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）と所定のｊ個の前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−１｜ｎ−ｊ）と前記予測フィルタとに基づいて、前記将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する、請求項２に記載の能動型振動騒音抑制装置。 The prediction filter calculation unit is configured to perform the current suppression target estimation based on a predetermined number (j + 1) (j is an integer) of the plurality of past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j). Calculating the prediction filter for predicting the signal dh (n) ;
The future signal calculation unit is based on the current suppression target estimation signal dh (n) , a predetermined number j of the past suppression target estimation signals d1h (n−1 | n−j), and the prediction filter. The active vibration noise suppression device according to claim 2, wherein the future suppression target estimation signal d2h (n + k) is calculated. 前記予測フィルタ算出部は、
前記所定の（ｊ＋１）個の前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）を前記予測フィルタへの入力とする場合に、前記予測フィルタの出力信号ｄ２ｈ（ｎ）を算出し、
前記出力信号ｄ２ｈ（ｎ）と前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）との差、及び、前記所定の（ｊ＋１）個の前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈ（ｎ−ｋ｜ｎ−ｋ−ｊ）に基づいて適応制御により、前記予測フィルタを算出する、請求項２又は３に記載の能動型振動騒音抑制装置。 The prediction filter calculation unit
When the predetermined (j + 1) pieces of the plurality of past suppression target estimation signals d1h (n−k | n−k−j) are input to the prediction filter, the output signal d2h (n of the prediction filter) )
The difference between the output signal d2h (n) and the current suppression target estimation signal dh (n) , and the predetermined (j + 1) number of the past suppression target estimation signals d1h (n−k | n− The active vibration noise suppression device according to claim 2, wherein the prediction filter is calculated by adaptive control based on k−j) . 前記制御信号算出部から前記評価点までの伝達特性に基づいて所定時間間隔が決定されており、
前記予測フィルタ算出部は、現在時刻より前記所定時間間隔以上前の時刻における前記複数の過去の抑制対象推定信号ｄ１ｈに基づいて、前記現在の抑制対象推定信号ｄｈ（ｎ）を予測する予測フィルタを算出し、
前記将来信号算出部は、現在時刻より前記所定時間間隔だけ先の時刻に対応する前記将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）を算出する、請求項２−４の何れか一項に記載の能動型振動騒音抑制装置。 A predetermined time interval is determined based on a transfer characteristic from the control signal calculation unit to the evaluation point;
The prediction filter calculation unit is a prediction filter that predicts the current suppression target estimation signal dh (n) based on the plurality of past suppression target estimation signals d1h at a time before the predetermined time interval from the current time. Calculate
The active signal according to any one of claims 2 to 4, wherein the future signal calculation unit calculates the future suppression target estimation signal d2h (n + k) corresponding to a time earlier than the current time by the predetermined time interval. Type vibration noise suppression device. 前記所定時間間隔は、現在時刻から前記伝達特性のむだ時間以上先の時刻までの時間間隔である、請求項５に記載の能動型振動騒音抑制装置。   The active vibration noise suppression device according to claim 5, wherein the predetermined time interval is a time interval from a current time to a time ahead of the dead time of the transfer characteristic. 前記制御装置は、複数の前記所定時間間隔を記憶し、複数の前記所定時間間隔の中から前記誤差信号ｅ（ｎ）を小さくするような１つを選択する将来時刻決定部を備える、請求項５又は６に記載の能動型振動騒音抑制装置。 The said control apparatus is provided with the future time determination part which memorize | stores the said several predetermined time interval and selects one which makes the said error signal e (n) small from the said several predetermined time intervals. The active vibration noise suppression device according to 5 or 6. 前記制御信号算出部は、前記将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）及び前記現在の誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて適応制御によりフィルタ係数を更新し、且つ、前記将来の抑制対象推定信号ｄ２ｈ（ｎ＋ｋ）及び前記フィルタ係数に基づいて前記制御信号ｕ（ｎ）を算出する、請求項１−７の何れか一項に記載の能動型振動騒音抑制装置。 The control signal calculation unit updates a filter coefficient by adaptive control based on the future suppression target estimation signal d2h (n + k) and the current error signal e (n) , and the future suppression target estimation signal d2h The active vibration noise suppression device according to any one of claims 1 to 7, wherein the control signal u (n) is calculated based on (n + k) and the filter coefficient.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111767000A (en) * 2020-06-24 2020-10-13 瑞声科技(新加坡)有限公司 Method, device, equipment and storage medium for inhibiting vibration of electronic equipment shell
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