JP2022111608A - 能動騒音制御装置及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音を良好に低減し得る能動騒音制御装置及び車両を提供する。【解決手段】能動騒音制御装置１０は、騒音に応じた参照信号ｒに対してフィルタリング処理を行うことにより制御信号ｕを生成する第１適応フィルタ３６を含む制御信号生成部３４と、アクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数ｆ０を同定する同定部２４と、アクチュエータ１６の初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇを記憶するピーク周波数記憶部７０と、今回同定されたピーク周波数ｆ０と初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇとの相違が閾値ＴＨ以上であるか否かを判定する第１判定部２６と、相違が閾値以上であることが第１判定部によって判定された場合に、制御信号生成部において生成される制御信号の特性を変更する制御部２８と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、能動騒音制御装置及び車両に関する。

特許文献１には、能動消音装置が開示されている。特許文献１に開示された能動消音装置には、被消音空間内に配設した音発生装置と、被消音空間内に配設した音検出センサと、被消音空間に伝搬する複数の振動の各加振源にそれぞれ設けた振動センサとが備えられている。特許文献１の能動消音装置には、複数の振動センサの出力信号に基づいて、音検出センサで検出された音とは逆位相の振動信号を生成する振動信号生成手段と、振動信号に基づいて音発生装置を駆動する駆動手段とが更に備えられている。

特開平６－５９６８８号公報

しかしながら、特許文献１では、音発生装置の特性に変化が生じた場合には、騒音を必ずしも良好に低減し得ない。

本発明の目的は、騒音を良好に低減し得る能動騒音制御装置及び車両を提供することにある。

本発明の一態様による能動騒音制御装置は、車両の車室内の騒音を低減させるために、制御信号に基づいた相殺音をアクチュエータから出力させる能動騒音制御装置であって、前記騒音に応じた参照信号に対してフィルタリング処理を行うことにより前記制御信号を生成する第１適応フィルタを含む制御信号生成部と、前記アクチュエータのインピーダンスの周波数特性であるインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数を同定する同定部と、初期の前記インピーダンス周波数特性における前記ピーク周波数である初期ピーク周波数を記憶するピーク周波数記憶部と、前記同定部によって今回同定された前記ピーク周波数と、前記ピーク周波数記憶部に記憶された前記初期ピーク周波数との相違が閾値以上であるか否かを判定する第１判定部と、前記相違が前記閾値以上であることが前記第１判定部によって判定された場合に、前記制御信号生成部において生成される前記制御信号の特性を変更する制御部と、を備える。

本発明の他の態様による車両は、上記のような能動騒音制御装置を備える。

本発明によれば、騒音を良好に低減し得る能動騒音制御装置及び車両を提供することができる。

能動騒音制御の概要を示す図である。 一実施形態による能動騒音制御装置が備えられた車両の一部を示すブロック図である。 制御信号生成部の例を示すブロック図である。 同定部の例を示すブロック図である。 アクチュエータのインピーダンス周波数特性の例を示すグラフである。 同定部の他の例を示すブロック図である。 インピーダンス特性同定部の例を示すブロック図である。 テーブルの例を示す図である。 一実施形態による能動騒音制御装置の動作の例を示すフローチャートである。 一実施形態による能動騒音制御装置の動作の例を示すフローチャートである。

本発明による能動騒音制御装置及び車両について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

［一実施形態］
一実施形態による能動騒音制御装置及び車両について図１～図１０を用いて説明する。図１は、能動騒音制御の概要を示す図である。

能動騒音制御装置１０は、車両１２の車室１４内の騒音、即ち、振動騒音を低減させるための相殺音をアクチュエータ１６から出力させるものである。

車室１４内の騒音には、例えば、ロードノイズ等が含まれ得る。ロードノイズは、路面から受ける力によって車輪が振動し、車輪の振動がサスペンションを介して車体に伝わることで、車室１４内の乗員に伝わる騒音である。

車両１２には、車両１２の振動を検出する振動センサ、即ち、加速度センサ１８が備えられている。加速度センサ１８によって検出される信号ｒ、即ち、振動を示す信号は、参照信号ｒとして、能動騒音制御装置１０に供給される。加速度センサ１８によって検出される信号が参照信号ｒとして用いられる場合が図１には示されているが、これに限定されるものではない。車両１２の振動に相関のある信号、即ち、騒音に応じた信号が、参照信号ｒとして適宜用いられ得る。

車室１４内には、マイクロフォン２０が更に備えられている。マイクロフォン２０は、アクチュエータ１６から出力される相殺音と騒音との干渉による残留騒音（相殺誤差騒音）を検出する。マイクロフォン２０によって検出される残留騒音、即ち、誤差信号ｅは、能動騒音制御装置１０に供給される。

能動騒音制御装置１０は、マイクロフォン２０によって検出される誤差信号ｅと、参照信号ｒとに基づいて、アクチュエータ１６から相殺音を出力させるための制御信号ｕを生成する。より具体的には、能動騒音制御装置１０は、マイクロフォン２０によって検出される誤差信号ｅが最小となるような制御信号ｕを生成する。マイクロフォン２０によって検出される誤差信号ｅが最小となるような制御信号ｕに基づいてアクチュエータ１６が相殺音を出力するため、車室１４内の騒音が当該相殺音によって良好に相殺され得る。こうして、能動騒音制御装置１０は、車室１４内の乗員に伝わる騒音を低減することができる。

ところで、経年変化等によってアクチュエータ１６の特性に変化が生じた場合には、車室１４内の騒音を必ずしも良好に相殺し得ない。本願発明者は鋭意検討した結果、以下のような能動騒音制御装置１０を想到した。

図２は、本実施形態による能動騒音制御装置が備えられた車両の一部を示すブロック図である。

図２に示すように、能動騒音制御装置１０には、演算部２２と、記憶部３０と、出力部３２とが備えられている。

演算部２２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサによって構成され得るが、これに限定されるものではない。ダイレクト・デジタル・シンセサイザ（ＤＤＳ、Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）、デジタル制御発振器（ＤＣＯ：Ｄｉｇｉｔａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）等が演算部２２に含まれ得る。また、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等が演算部２２に含まれ得る。

記憶部３０は、不図示の揮発性メモリと、不図示の不揮発性メモリとによって構成され得る。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられ得る。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられ得る。データ等が、例えば揮発性メモリに記憶され得る。プログラム、テーブル、マップ等が、例えば不揮発性メモリに記憶され得る。記憶部３０には、ピーク周波数記憶部７０と、異常情報記憶部７２と、テーブル７４とが備えられ得る。

出力部３２は、出力インターフェース回路等によって構成され得る。

演算部２２には、制御信号生成部３４と、同定部２４と、第１判定部２６と、第２判定部２７と、制御部２８とが備えられている。制御信号生成部３４と、同定部２４と、第１判定部２６と、第２判定部２７と、制御部２８とは、記憶部３０に記憶されているプログラムが演算部２２によって実行されることによって実現され得る。

能動騒音制御装置１０には、参照信号ｒが供給され得る。参照信号ｒは、例えば、加速度センサ１８（図１参照）から供給され得るが、これに限定されるものではない。上述したように、車両１２の振動に相関のある信号、即ち、騒音に応じた信号が、参照信号ｒとして適宜用いられ得る。

上述したように、車室１４（図１参照）内には、騒音と相殺音との干渉による残留騒音、即ち、誤差信号ｅを検出するマイクロフォン２０が備えられている。

また、上述したように、車室１４（図１参照）には、制御信号ｕに基づいた相殺音を出力するアクチュエータ１６が備えられている。アクチュエータ１６としては、例えばスピーカが挙げられ得る。

図３は、制御信号生成部の例を示すブロック図である。

制御信号生成部３４、即ち、フィルタ部には、適応フィルタ３６と、音響特性フィルタ３８と、フィルタ係数更新部４０とが備えられている。

適応フィルタ（第１適応フィルタ）３６は、参照信号ｒに対してフィルタリング処理を行うことによって制御信号ｕを生成する。適応フィルタ３６としては、例えばＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ等が用いられ得るが、これに限定されるものではない。適応フィルタ３６のフィルタ係数Ｗは、後述するようにフィルタ係数更新部４０によって更新される。ＦＩＲフィルタは、参照信号ｒに対して畳み込み演算を行うことによって制御信号ｕを生成する。

音響特性フィルタ３８は、アクチュエータ１６からマイクロフォン２０までの音響特性（伝達特性）に応じたフィルタリング処理を参照信号ｒに対して行うことによって参照信号ｒを補正する。アクチュエータ１６からマイクロフォン２０までの音響特性、即ち、伝達特性Ｃ＾は、予め取得されている。

フィルタ係数更新部４０は、残留騒音をマイクロフォン２０によって検出することによって得られる誤差信号ｅと、音響特性フィルタ３８によって補正された参照信号ｒとに基づいて、適応フィルタ３６におけるフィルタ係数Ｗを更新する。より具体的には、フィルタ係数更新部４０は、残留騒音をマイクロフォン２０によって検出することによって得られる誤差信号ｅが最小となるように、適応フィルタ３６におけるフィルタ係数Ｗを更新する。フィルタ係数Ｗの更新においては、例えば、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－Ｘ ＬＭＳアルゴリズムが用いられ得るが、これに限定されるものではない。

こうして、騒音に応じた参照信号ｒに対して適応フィルタ３６によるフィルタリング処理が行われることによって制御信号ｕが生成される。制御信号生成部３４によって生成される制御信号ｕは、図２に示すように、パワーアンプ１５を介してアクチュエータ１６に供給される。

同定部２４は、アクチュエータ１６のインピーダンスの周波数特性であるインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数ｆ０、即ち、共振周波数を同定する。

図４は、同定部の例を示すブロック図である。

図４に示す同定部２４には、電圧検出部４６と、電流検出部４８と、インピーダンス周波数特性算出部５０と、ピーク周波数同定部５２とが備えられている。

電圧検出部４６は、アクチュエータ１６に印加される電圧の時間波形信号である電圧信号Ｖｓｐｋを検出する。図２に示すように、パワーアンプ１５からアクチュエータ１６に供給される電圧の時間波形信号、即ち、電圧信号Ｖｓｐｋが、能動騒音制御装置１０にも供給されるようになっている。電圧検出部４６は、こうして供給される電圧信号Ｖｓｐｋを検出する。

電流検出部４８は、アクチュエータ１６において消費される電流の時間波形信号である電流信号Ｉｓｐｋを検出する。図２に示すように、アクチュエータ１６には、当該アクチュエータ１６において消費される電流を検出する電流検出器１７が接続されている。電流検出器１７は、アクチュエータ１６において消費される電流を検出し、当該電流の時間波形信号である電流信号Ｉｓｐｋを能動騒音制御装置１０に供給する。電流検出部４８は、電流検出器１７から供給される電流信号Ｉｓｐｋを検出する。

インピーダンス周波数特性算出部５０は、電圧信号Ｖｓｐｋと電流信号Ｉｓｐｋとに基づいてアクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性を算出する。より具体的には、インピーダンス周波数特性算出部５０は、フーリエ変換を行うことによって、アクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性を算出する。

図５は、アクチュエータのインピーダンス周波数特性の例を示すグラフである。図５における横軸は周波数であり、図５における縦軸はアクチュエータ１６のインピーダンスである。図５における実線は、初期におけるアクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性の例を示しており、図５における点線は、経年変化が生じた後におけるアクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性の例を示している。

ピーク周波数同定部５２は、インピーダンス周波数特性算出部５０によって算出されたインピーダンス周波数特性を周波数解析することによってピーク周波数ｆ０を同定する。即ち、ピーク周波数同定部５２は、インピーダンス周波数特性算出部５０によって算出されたインピーダンス周波数特性に対して走査を行い、アクチュエータ１６のインピーダンスが最も大きくなる周波数を、ピーク周波数ｆ０と同定する。こうして、アクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数ｆ０が同定される。

図６は、同定部の他の例を示すブロック図である。

図６に示す同定部２４には、インピーダンス特性同定部５４と、フーリエ変換部５６と、ピーク周波数同定部５２とが備えられている。

インピーダンス特性同定部５４は、アクチュエータ１６におけるインピーダンス特性を同定する。

図７は、インピーダンス特性同定部の例を示すブロック図である。

インピーダンス特性同定部５４には、適応フィルタ６０と、フィルタ係数更新部６２と、演算器６４とが備えられている。

適応フィルタ（第２適応フィルタ）６０は、アクチュエータ１６において消費される電流の時間波形信号である電流信号Ｉｓｐｋに対してフィルタリング処理を行うことにより模擬電圧信号Ｖｓｐｋ′を出力する。適応フィルタ６０におけるフィルタ係数Ｗｓｐｋと、上述した適応フィルタ３６におけるフィルタ係数Ｗとは異なることとなる。このため、適応フィルタ６０において行われるフィルタリング処理と、上述した適応フィルタ３６において行われるフィルタリング処理とは異なることとなる。

演算器６４は、アクチュエータ１６に印加される電圧の時間波形信号である電圧信号Ｖｓｐｋと、模擬電圧信号Ｖｓｐｋ′との差分を算出する。演算器６４による演算結果は、フィルタ係数更新部６２に供給される。

フィルタ係数更新部６２は、アクチュエータ１６に印加される電圧の時間波形信号である電圧信号Ｖｓｐｋと、模擬電圧信号Ｖｓｐｋ′との差分が最小になるように適応フィルタ６０におけるフィルタ係数Ｗｓｐｋを更新する。

こうして、適応フィルタ６０におけるフィルタ係数Ｗｓｐｋは、アクチュエータ１６におけるインピーダンス特性に応じた値となる。即ち、アクチュエータ１６におけるインピーダンス特性がインピーダンス特性同定部５４によって同定される。

フーリエ変換部５６は、適応フィルタ６０に対してフーリエ変換を行うことにより、アクチュエータ１６におけるインピーダンス周波数特性を取得する。即ち、フーリエ変換部５６は、アクチュエータ１６におけるインピーダンス特性に応じたフィルタ係数Ｗｓｐｋを有する適応フィルタ６０に対してフーリエ変換を行うことにより、アクチュエータ１６におけるインピーダンス周波数特性を取得する。

ピーク周波数同定部５２は、フーリエ変換部５６によって取得されたインピーダンス周波数特性を周波数解析することによってピーク周波数ｆ０を同定する。即ち、ピーク周波数同定部５２は、フーリエ変換部５６によって算出されたインピーダンス周波数特性に対して走査を行い、アクチュエータ１６のインピーダンスが最も大きくなる周波数を、ピーク周波数ｆ０と同定する。こうして、アクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数ｆ０が同定される。このように、適応フィルタ６０を用いて、インピーダンス周波数特性におけるピーク周波数ｆ０を求めるようにしてもよい。

ピーク周波数記憶部７０には、初期のインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数である初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇが予め記憶されている。初期とは、経年変化がアクチュエータ１６に生じる前の時期であり、具体的には、例えば、能動騒音制御装置１０が車両１２に取り付けられた時期等が該当し得るが、これに限定されるものではない。初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇは、能動騒音制御装置１０が車両１２に取り付けられた時期等において測定され得るが、これに限定されるものではない。

第１判定部２６は、同定部２４によって今回同定されたピーク周波数ｆ０と、ピーク周波数記憶部７０に記憶された初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇとの相違が閾値ＴＨ以上であるか否かを判定する。

制御部２８は、同定部２４によって今回同定されたピーク周波数ｆ０と、ピーク周波数記憶部７０に記憶された初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇとの相違が閾値ＴＨ以上であることが第１判定部２６によって判定された場合に、以下のような制御を行う。即ち、このような場合、制御信号生成部３４において生成される制御信号ｕの特性を変更する。

制御信号ｕの特性は、音響特性フィルタ３８において適用される音響特性Ｃ＾を切り替えることによって行われ得るが、これに限定されるものではない。

図８は、テーブルの例を示す図である。図８に示すように、テーブル７４には、各々のピーク周波数ｆ０に応じた複数の音響特性Ｃ＾が格納されている。Ｃ＾０は、ピーク周波数がｆ００である際の音響特性である。Ｃ＾１は、ピーク周波数がｆ０１である際の音響特性である。Ｃ＾ｎは、ピーク周波数がｆ０ｎである際の音響特性である。ピーク周波数一般について説明する際には、符号ｆ０を用い、個々のピーク周波数について説明する際には、符号ｆ００～ｆ０ｎを用いる。音響特性一般について説明する際には、符号Ｃ＾を用い、個々の音響特性について説明する際には、符号Ｃ＾０～Ｃ＾ｎを用いる。

制御部２８は、音響特性フィルタ３８において適用される音響特性Ｃ＾をピーク周波数ｆ０に応じて適宜切り替えることによって、制御信号生成部３４において生成される制御信号ｕの特性を変更し得る。即ち、制御部２８は、現在のピーク周波数ｆ０に応じた音響特性Ｃ＾をテーブル７４から読み出し、テーブル７４から読み出した音響特性Ｃ＾を音響特性フィルタ３８に適用させる。こうして、制御信号生成部３４において生成される制御信号ｕの特性が変更されることとなる。

第２判定部２７は、ピーク周波数ｆ０が予め決められた周波数範囲内であるか否かを判定し得る。

ピーク周波数ｆ０が予め決められた周波数範囲内でないことが第２判定部２７によって判定された場合、即ち、ピーク周波数ｆ０が著しく変化した場合には、制御部２８は、制御信号生成部３４による制御信号ｕの生成を中止させる。

ピーク周波数ｆ０が予め決められた周波数範囲内でないことが第２判定部２７によって判定された場合、制御部２８は、アクチュエータ１６の特性に異常が生じていることを示す情報を異常情報記憶部７２に記憶する。

ピーク周波数ｆ０が予め決められた周波数範囲内でないことが第２判定部２７によって判定された場合、制御部２８は、アクチュエータ１６の特性に異常が生じていることを示す情報を、車両１２に備えられた情報表示器６８に表示させる。

出力部３２は、アクチュエータ１６の特性に異常が生じていることを示す情報を故障診断機６６に通知するためのものである。故障診断機６６が車両１２に接続された際、制御部２８は、アクチュエータ１６の特性に異常が生じていることを示す情報を、出力部３２を介して故障診断機６６に通知する。

図９は、本実施形態による能動騒音制御装置の動作の例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、同定部２４は、アクチュエータ１６のインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数ｆ０を同定する。この後、ステップＳ２に遷移する。

ステップＳ２において、第１判定部２６は、同定部２４によって今回同定されたピーク周波数ｆ０と、ピーク周波数記憶部７０に記憶された初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇとの相違が閾値ＴＨ以上であるか否かを判定する。かかる相違が閾値ＴＨ以上である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ステップＳ３に遷移する。かかる相違が閾値ＴＨ未満である場合（ステップＳ２においてＮＯ）、図９に示す処理が完了する。

ステップＳ３において、制御部２８は、制御信号ｕの特性を変更する。制御信号ｕの特性の変更は、上述したように、音響特性フィルタ３８において適用される音響特性Ｃ＾が切り替えられることによって行われ得るが、これに限定されるものではない。こうして、図９に示す処理が完了する。

図１０は、本実施形態による能動騒音制御装置の動作の例を示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、第２判定部２７は、ピーク周波数ｆ０が予め決められた周波数範囲内であるか否かを判定する。ピーク周波数ｆ０が予め決められた周波数範囲内である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１２に遷移する。ピーク周波数ｆ０が予め決められた周波数範囲内でない場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、図１０に示す処理が完了する。

ステップＳ１２において、制御部２８は、制御信号生成部３４による制御信号ｕの生成を中止させる。この後、ステップＳ１３に遷移する。

ステップＳ１３において、制御部２８は、アクチュエータ１６の特性に異常が生じていることを示す情報を異常情報記憶部７２に記憶する。この後、ステップＳ１４に遷移する。

ステップＳ１４において、制御部２８は、アクチュエータ１６の特性に異常が生じていることを示す情報を、車両１２に備えられた情報表示器６８に表示させる。こうして、図１０に示す処理が完了する。

このように、本実施形態では、同定部２４によって今回同定されたピーク周波数ｆ０と、ピーク周波数記憶部７０に記憶された初期ピーク周波数ｆ０ｏｒｇとの相違が閾値ＴＨ以上であるか否かが判定される。そして、かかる相違がＴＨ閾値以上であると判定された場合には、制御信号生成部３４において生成される制御信号ｕの特性が変更される。このため、本実施形態によれば、経年変化等によってアクチュエータ１６の特性に変化が生じた場合であっても、車室１４内の騒音を良好に相殺することができ、ひいては、騒音を良好に低減し得る能動騒音制御装置１０を提供することができる。

本発明についての好適な実施形態を上述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

上記実施形態をまとめると以下のようになる。

能動騒音制御装置（１０）は、車両（１２）の車室（１４）内の騒音を低減させるために、制御信号（ｕ）に基づいた相殺音をアクチュエータ（１６）から出力させる能動騒音制御装置であって、前記騒音に応じた参照信号（ｒ）に対してフィルタリング処理を行うことにより前記制御信号を生成する第１適応フィルタ（３６）を含む制御信号生成部（３４）と、前記アクチュエータのインピーダンスの周波数特性であるインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数（ｆ０）を同定する同定部（２４）と、初期の前記インピーダンス周波数特性における前記ピーク周波数である初期ピーク周波数（ｆ０ｏｒｇ）を記憶するピーク周波数記憶部（７０）と、前記同定部によって今回同定された前記ピーク周波数と、前記ピーク周波数記憶部に記憶された前記初期ピーク周波数との相違が閾値（ＴＨ）以上であるか否かを判定する第１判定部（２６）と、前記相違が前記閾値以上であることが前記第１判定部によって判定された場合に、前記制御信号生成部において生成される前記制御信号の特性を変更する制御部（２８）と、を備える。このような構成によれば、かかる相違が経年変化等によって閾値以上になった場合に、制御信号生成部において生成される制御信号の特性が変更される。このため、このような構成によれば、経年変化等によってアクチュエータの特性に変化が生じた場合であっても、車室内の騒音を良好に相殺することができ、ひいては、騒音を良好に低減し得る能動騒音制御装置を提供することができる。

前記同定部は、前記アクチュエータに印加される電圧の時間波形信号である電圧信号（Ｖｓｐｋ）を検出する電圧検出部（４６）と、前記アクチュエータにおいて消費される電流の時間波形信号である電流信号（Ｉｓｐｋ）を検出する電流検出部（４８）と、前記電圧信号と前記電流信号とに基づいて前記インピーダンス周波数特性を算出するインピーダンス周波数特性算出部（５０）と、前記インピーダンス周波数特性を周波数解析することにより前記ピーク周波数を同定するピーク周波数同定部（５２）と、を備えるようにしてもよい。このような構成によれば、インピーダンス周波数特性に基づいてピーク周波数を同定し得る。

前記同定部は、前記アクチュエータのインピーダンス特性を算出するインピーダンス特性同定部（５４）を備え、前記インピーダンス特性同定部は、前記第１適応フィルタによって行われる前記フィルタリング処理とは異なるフィルタリング処理を、前記アクチュエータにおいて消費される電流の時間波形信号である電流信号に対して行うことにより模擬電圧信号（Ｖｓｐｋ′）を出力する第２適応フィルタ（６０）と、前記アクチュエータに印加される電圧の時間波形信号である電圧信号と前記模擬電圧信号との差分が最小になるように前記第２適応フィルタにおけるフィルタ係数（Ｗｓｐｋ）を更新する第２フィルタ係数更新部（６２）とを備え、前記同定部は、前記第２適応フィルタに対してフーリエ変換を行うことにより前記インピーダンス周波数特性を取得するフーリエ変換部（５６）と、前記フーリエ変換部により得られた前記インピーダンス周波数特性を周波数解析することにより前記ピーク周波数を同定するピーク周波数同定部とを更に備えるようにしてもよい。

前記ピーク周波数が予め決められた周波数範囲内であるか否かを判定する第２判定部（２７）を更に備え、前記ピーク周波数が前記周波数範囲内でないことが前記第２判定部によって判定された場合、前記制御部は、前記制御信号生成部による前記制御信号の生成を中止させるようにしてもよい。このような構成によれば、アクチュエータのインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数が著しく変化した場合に制御信号の生成が中止されるため、アクチュエータの故障、異常等に起因する騒音の増大等を防止することができる。

前記ピーク周波数が予め決められた周波数範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、前記ピーク周波数が前記周波数範囲内でないことが前記第２判定部によって判定された場合に、前記アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報を記憶する異常情報記憶部（７２）と、を更に備えるようにしてもよい。このような構成によれば、アクチュエータに異常が生じていることを示す情報が、故障診断等の際に用いられ得る。

前記ピーク周波数が前記周波数範囲内でないことが前記第２判定部によって判定された場合、前記制御部（２８）は、前記アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報を、前記車両に備えられた情報表示器（６８）に表示させるようにしてもよい。このような構成によれば、アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報が情報表示器において表示され得るため、ユーザは、アクチュエータの特性に異常が生じていることを情報表示器の表示に基づいて把握し得る。

前記アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報を故障診断機（６６）に通知するための出力部（３２）を更に備えるようにしてもよい。このような構成によれば、アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報が故障診断機に供給され得るため、的確な故障診断が故障診断機によって行われ得る。

各々の前記ピーク周波数に応じた複数の音響特性（Ｃ＾）を含むテーブル（７４）と、前記テーブルに含まれた複数の前記音響特性のうちのいずれかに応じたフィルタリング処理を前記参照信号に対して行うことによって前記参照信号を補正する音響特性フィルタ（３８）と、前記騒音と前記相殺音との干渉による残留騒音をマイクロフォン（２０）によって検出することによって得られる誤差信号（ｅ）と、前記音響特性フィルタによって補正された前記参照信号とに基づいて、前記第１適応フィルタにおけるフィルタ係数（Ｗ）を更新する第１フィルタ係数更新部（４０）と、を更に備え、前記制御部は、前記音響特性フィルタにおいて適用される前記音響特性を前記ピーク周波数に応じて切り替えることによって、前記制御信号生成部において生成される前記制御信号の特性を変更するようにしてもよい。このような構成によれば、ピーク周波数に応じて音響特性フィルタにおける音響特性が切り替えられるため、複雑な信号処理を要することなく、制御信号の特性を的確に変更し得る。即ち、このような構成によれば、騒音の振動の制御が不安定になるのを防止することができ、騒音を良好に低減することができる。

前記アクチュエータは、スピーカであるようにしてもよい。

車両は、上記のような能動騒音制御装置を備える。

１０：能動騒音制御装置 １２：車両
１４：車室 １５：パワーアンプ
１６：アクチュエータ １７：電流検出器
１８：加速度センサ ２０：マイクロフォン
２２：演算部 ２４：同定部
２６：第１判定部 ２７：第２判定部
２８：制御部 ３０：記憶部
３２：出力部 ３４：制御信号生成部
３６、６０：適応フィルタ ３８：音響特性フィルタ
４０、６２：フィルタ係数更新部 ４６：電圧検出部
４８：電流検出部 ５０：インピーダンス周波数特性算出部
５２：ピーク周波数同定部 ５４：インピーダンス特性同定部
５６：フーリエ変換部 ６４：演算器
６６：故障診断機 ６８：情報表示器
７０：ピーク周波数記憶部 ７２：異常情報記憶部
７４：テーブル Ｃ＾：伝達特性、音響特性
Ｉｓｐｋ：電流信号 Ｖｓｐｋ：電圧信号
Ｖｓｐｋ′：模擬電圧信号 Ｗ、Ｗｓｐｋ：フィルタ係数
ｅ：誤差信号 ｆ０：ピーク周波数
ｆ０ｏｒｇ：初期ピーク周波数 ｒ：参照信号
ｕ：制御信号

Claims (10)

1. 車両の車室内の騒音を低減させるために、制御信号に基づいた相殺音をアクチュエータから出力させる能動騒音制御装置であって、
   前記騒音に応じた参照信号に対してフィルタリング処理を行うことにより前記制御信号を生成する第１適応フィルタを含む制御信号生成部と、
   前記アクチュエータのインピーダンスの周波数特性であるインピーダンス周波数特性におけるピーク周波数を同定する同定部と、
   初期の前記インピーダンス周波数特性における前記ピーク周波数である初期ピーク周波数を記憶するピーク周波数記憶部と、
   前記同定部によって今回同定された前記ピーク周波数と、前記ピーク周波数記憶部に記憶された前記初期ピーク周波数との相違が閾値以上であるか否かを判定する第１判定部と、
   前記相違が前記閾値以上であることが前記第１判定部によって判定された場合に、前記制御信号生成部において生成される前記制御信号の特性を変更する制御部と、
   を備える、能動騒音制御装置。
2. 請求項１に記載の能動騒音制御装置において、
   前記同定部は、前記アクチュエータに印加される電圧の時間波形信号である電圧信号を検出する電圧検出部と、前記アクチュエータにおいて消費される電流の時間波形信号である電流信号を検出する電流検出部と、前記電圧信号と前記電流信号とに基づいて前記インピーダンス周波数特性を算出するインピーダンス周波数特性算出部と、前記インピーダンス周波数特性を周波数解析することにより前記ピーク周波数を同定するピーク周波数同定部と、を備える、能動騒音制御装置。
3. 請求項１に記載の能動騒音制御装置において、
   前記同定部は、前記アクチュエータのインピーダンス特性を算出するインピーダンス特性同定部を備え、
   前記インピーダンス特性同定部は、前記第１適応フィルタによって行われる前記フィルタリング処理とは異なるフィルタリング処理を、前記アクチュエータにおいて消費される電流の時間波形信号である電流信号に対して行うことにより模擬電圧信号を出力する第２適応フィルタと、前記アクチュエータに印加される電圧の時間波形信号である電圧信号と前記模擬電圧信号との差分が最小になるように前記第２適応フィルタにおけるフィルタ係数を更新する第２フィルタ係数更新部とを備え、
   前記同定部は、前記第２適応フィルタに対してフーリエ変換を行うことにより前記インピーダンス周波数特性を取得するフーリエ変換部と、前記フーリエ変換部により得られた前記インピーダンス周波数特性を周波数解析することにより前記ピーク周波数を同定するピーク周波数同定部とを更に備える、能動騒音制御装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の能動騒音制御装置において、
   前記ピーク周波数が予め決められた周波数範囲内であるか否かを判定する第２判定部を更に備え、
   前記ピーク周波数が前記周波数範囲内でないことが前記第２判定部によって判定された場合、前記制御部は、前記制御信号生成部による前記制御信号の生成を中止させる、能動騒音制御装置。
5. 請求項１～３のいずれか１項に記載の能動騒音制御装置において、
   前記ピーク周波数が予め決められた周波数範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、
   前記ピーク周波数が前記周波数範囲内でないことが前記第２判定部によって判定された場合に、前記アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報を記憶する異常情報記憶部と、
   を更に備える、能動騒音制御装置。
6. 請求項５に記載の能動騒音制御装置において、
   前記ピーク周波数が前記周波数範囲内でないことが前記第２判定部によって判定された場合、前記制御部は、前記アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報を、前記車両に備えられた情報表示器に表示させる、能動騒音制御装置。
7. 請求項５又は６に記載の能動騒音制御装置において、
   前記アクチュエータの特性に異常が生じていることを示す情報を故障診断機に通知するための出力部を更に備える、能動騒音制御装置。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の能動騒音制御装置において、
   各々の前記ピーク周波数に応じた複数の音響特性を含むテーブルと、
   前記テーブルに含まれた複数の前記音響特性のうちのいずれかに応じたフィルタリング処理を前記参照信号に対して行うことによって前記参照信号を補正する音響特性フィルタと、
   前記騒音と前記相殺音との干渉による残留騒音をマイクロフォンによって検出することによって得られる誤差信号と、前記音響特性フィルタによって補正された前記参照信号とに基づいて、前記第１適応フィルタにおけるフィルタ係数を更新する第１フィルタ係数更新部と、を更に備え、
   前記制御部は、前記音響特性フィルタにおいて適用される前記音響特性を前記ピーク周波数に応じて切り替えることによって、前記制御信号生成部において生成される前記制御信号の特性を変更する、能動騒音制御装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の能動騒音制御装置において、
   前記アクチュエータは、スピーカである、能動騒音制御装置。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の能動騒音制御装置を備える車両。

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