JP3142982B2 - 車両用振動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の振動つまり騒音
を、低減用振動を利用した干渉作用によって低減するよ
うにした車両用振動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両、特にエンジンによる騒音振動つま
り第１振動が問題になる自動車等においては、車室内に
スピ−カから低減用振動つまり第２振動を発生させて、
この第１振動と第２振動との干渉により車室内での振動
を低減することが提案されている。

【０００３】この種の振動低減装置にあっては、特表平
１−５０１３４４号公報に示すように、振動源からの振
動つまり第１振動に相当する信号をリファレンス信号と
して取り出すリファレンス信号発生器と、第１振動によ
る騒音が問題となる車室での振動をピックアップするマ
イクと、車室に向けて第２振動を発生させるスピ−カ
と、スピ−カから出力させる第２振動を生成するための
適応型デジタルフィルタと、上記フィルタのフィルタ係
数を逐次的に最適化するためのアルゴリズム演算装置
と、を有する。すなわち、リファレンス信号に応じて適
応型デジタルフィルタがリファレンス信号のゲインや位
相等を調整して第２振動を生成する一方、マイクで検出
される振動が小さくなるように、適応型デジタルフィル
タのフィルタ係数がアルゴリズム演算装置によって逐次
的に最適化される。そして、最適化のためのアルゴリズ
ムとしては、一般には最少２乗法が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した干渉を利用し
た振動低減を行なう際に、車室内への低減用振動の出力
と同時に、カセットデッキ等のオ−ディオソ−スからの
オ−ディオ音が車室へ出力されることが考えられる。こ
の場合、低減用振動が少なからずオ−ディオ音に悪影響
を与えてしまう可能性が考えられる。すなわち、運転者
はオ−ディオを楽しもうとしているときに、オ−ディオ
音と低減用振動との干渉により、オ−ディオ音が運転者
の意図しないものとなってしまうおそれが考えられる。

【０００５】したがって、本発明の目的は、低減用振動
がオ−ディオ音に対して悪影響を与えるのを防止あるい
は低減し得るようにした車両用振動制御装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような構成としてある。すな
わち、車室内へスピ−カから低減用振動を出力して車室
内の振動を低減するための振動低減装置を備えた車両に
おいて、前記低減用振動のオ−ディオ音に対する影響度
合を検出する影響度合検出手段と、前記影響度合検出手
段により前記低減用振動のオ−ディオ音に対する影響度
合が小さいことが検出されたことを前提として、前記振
動低減装置の制御を開始させる制御開始手段と、を備え
た構成としてある。前記振動低減装置としては、車室内
の振動を検出するマイクと、該マイクで検出される振動
が低減されるように前記低減用振動を最適化する最適化
手段を備えた構成とすることができる。

【０００７】影響度合検出手段による低減用振動のオ−
ディオ音に対する影響度合の検出は、例えば次のように
することができる。第１に、騒音レベルがオ−ディオ音
のレベルに応じて設定される所定の開始しきい値以上で
あるか否かを検出するように設定することができる。第
２に、騒音とオ−ディオ音とのレベル比を検出するよう
に設定することができる。第３に、オ−ディオ音と前記
マイクで検出されるマイク音とのレベル比を検出するよ
うに設定することができる。第４に、騒音と前記マイク
で検出されるマイク音とのレベル比を検出するように設
定することができる。第５に、オ−ディオ音と前記マイ
クで検出されるマイク音との相関関係を検出するように
設定することができる。第６に、騒音と前記マイクで検
出されるマイク音との相関関係を検出するように設定す
ることができる。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、低減用振動のオ−ディ
オ音に対する影響度合が小さいときにのみ低減用振動を
利用した振動低減を行なうので、低減用振動がオ−ディ
オ音に対して悪影響を与えてしまうというような事態を
防止あるいは低減することができる。そして、低減用振
動のオ−ディオ音に対する影響度合が大きいときは、通
常はオ−ディオ音のレベルが相対的に低い、つまり低レ
ベルでのオ−ディオ音でも十分なように車室内の振動つ
まり騒音が低いときなので、振動低減を積極的に行なわ
なくても特に問題はないものとなる。

【０００９】請求項２に記載されたような構成とするこ
とにより、低減用振動をフィ−ドバック制御により最適
化して、振動低減を十分に行なう上で好ましいものとな
る。

【００１０】請求項３〜請求項８に記載したような構成
とすることにより、請求項１に対応した効果を実用上容
易に採択し得る手法により得て、実用化の上で好ましい
ものとなる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。全体の概要 図１において、自動車１は、車室２内に運転席３と助手
席４と左右の後席５、６とを有する４人乗りの乗用車と
されている。車体前部に構成されたエンジンル−ム７に
は、直列４気筒のガソリンエンジン８が塔載され、その
イグニッションコイルが符号９で示される。

【００１２】エンジン８が、エンジン回転数に応じた周
期的な振動を発生する騒音発生源つまり第１振動源とさ
れている。そして、車室２が、エンジン８の振動を低減
すべき所定空間とされている。このため、所定空間とし
ての車室２には、５個のスピ−カ１１と、８個のマイク
１２とが設置されている。スピ−カ１１が、車室へエン
ジン騒音を低減するための第２振動を発生する第２振動
源とされ、マイク１２が、車室の実際の振動を検出する
振動検出手段とされる。そして、インストルメントパネ
ルには、既知のように、例えばチュ−ナとカセットデッ
キとＣＤデッキとの組み合わせからなるオ−ディオソ−
ス３１が配設されている。

【００１３】自動車１には、マイクロコンピュ−タを利
用して構成された制御ユニットＵが塔載されている。制
御ユニットＵに対する入出力関係を図２に示してあり、
制御ユニットＵは、ＣＰＵからなる制御部２０を有す
る。制御部２０には、イグニッションコイル９の一次コ
イルからの信号つまりエンジン回転数に応じた点火パル
ス信号が、波形整形回路２１、周期計算回路２２を経て
入力されると共に、各マイク１２からの信号が、アンプ
２３、ロ−パスフィルタ２４、Ａ／Ｄ変換器２５を介し
て入力される。また、制御部２０からの出力信号は、Ｄ
／Ａ変換器２６、ロ−パスフィルタ２７、アンプ２８を
介してスピ−カ１１へ出力される。

【００１４】制御部２０は、マイク１２で検出される振
動が低減されるように、スピ−カ１１から出力すべき低
減用振動としての第２振動を最適化する。以下、制御部
２０による第２振動の生成について説明するが、先ず、
第２振動の生成の基本部分ついて説明し、その後オ−デ
ィオとの関連について説明する。

【００１５】なお、実施例では、第２振動は、エンジン
８の周期的な回転振動例えば回転２次成分を低減するも
ので、エンジン８の周期的な振動の１周期分まとめて生
成するようにして、第２振動最適化のための計算量の低
減ひいては制御系の負担が極力小さくなるようにしてあ
る。勿論、第２振動の生成は、既知の適宜の最適化手法
によりなし得るものであり、本発明は特定の最適化手法
に限定されるものではない。

【００１６】第２振動の生成（基本） 図３は、制御部２０をブロック図的に示すものであり、
説明の簡単化のためにスピ−カ１１およびマイク１２を
それぞれ１個とした場合を示している。

【００１７】制御部２０は、周期計測回路２２から入力
された結果によってスピ−カ１１に出力するスピ−カ入
力信号ｙのベクトルｙの周期を調整する（ステップ１、
以下ステップをＳと略す）と共に、内蔵しているプロセ
ッサで、マイク１２・スピ−カ２間の伝達特性であるイ
ンパルス応答ｈの行列ｈを、時系列ｈ変換する（Ｓ
２）。

【００１８】次に、制御部２０はプロセッサで、インパ
ルス応答ｈの時系列ｈとマイク１２から入力されるマイ
ク出力信号ｅとでベクトルｙを逐次的に最適化し（Ｓ
３）、その後、このベクトルｙを時系列ｙに変換してス
ピ−カ入力信号ｙとし（Ｓ４）、スピ−カ１１に出力す
る。

【００１９】スピ−カ１１は、このスピ−カ入力信号ｙ
をアンチ騒音Ｚとして再生する。一方、マイク１２は、
騒音ｄとアンチ騒音Ｚが打ち消し合って振動エネルギが
低減した騒音を検出して、この結果をディジタルのマイ
ク出力信号ｅとして制御部２０に内蔵されたプロセッサ
に出力する。以下、再びプロセッサは、上記ステップ３
およびステップ４を繰り返し行い、スピ−カ入力信号ｙ
のベクトルｙを逐次的に最適化して、最終的にマイク出
力信号ｅの値が０となるようにスピ−カ入力信号ｙのベ
クトルｙを設定する。

【００２０】次に、制御部２０で行われる上記ステップ
のアルゴリズムの演算について、以下に説明する。

【００２１】先ず、制御部２０によるマイク１２のマイ
ク出力信号ｅのサンプリング周期を△ｔとする。マイク
１２・スピ−カ１１間の伝達特性であるインパルス応答
ｈが有限時間Ｊ△ｔ以内で０に収束すると仮定し、イン
パルス入力が与えられてからｊ△ｔ時間経過後のインパ
ルス応答ｈの値をｈ_j とすると、エンジン８から発生し
た第１振動である騒音ｄ、スピ−カ入力信号ｙが与えら
れたときのスピ−カ１１から発生する第２振動であるア
ンチ騒音Ｚおよびそのときの時刻ｋにおけるマイク出力
信号ｅの第ｋサンプル値ｅ（k)の関係は、次式（１）で
表わすことができる。

【００２２】 ｅ(k) ＝ｄ（k)＋Ｚ(k) ＝ｄ（k)＋行列ｈ^T ・行列ｙ（k) ・・・・（１） 但し、 行列ｈ＝［ｈ₀ ｈ₁ ｈ₂ ・・・・・ｈ_J-1 ］^T 行列ｙ（k)＝［ｙ（k) ｙ（k-1) ｙ（k-2)・・・・ｙ（k-J+1)］^T ｄ(k):ｅ（k)に含まれている騒音ｄの成分 Ｚ(k):ｅ（k)に含まれているアンチ騒音Ｚの成分 ｙ(k):スピ−カ入力信号ｙの第ｋサンプル値 従って、式（１）中のＺ（k)は、次の式（２）で示され
る。

【００２３】

【数１】

【００２４】ところで、騒音ｄは、ある周期Ｎ△ｔを持
っている周期性騒音であるので、この騒音ｄの振動エネ
ルギを低減させるアンチ騒音Ｚおよびスピ−カ入力信号
ｙ、騒音ｄと同じ周期Ｎ△ｔを持っている周期性振動お
よび周期性信号でなければならない。

【００２５】従って、スピ−カ入力信号ｙに関して次式
（３）が成立する。 ｙ(k) ＝ｙ(K-qN)＝ｙ(k) ｙ (k-1)＝ｙ(k-qN-1)＝ｙ(k+N-1) ｙ(k-2) ＝ｙ(k-qN-2)＝ｙ(k+N-2) ・・・・（３） ・・・ ・・・ ・・・ ｙ(k-N+1) ＝ｙ(k-(q+1)N+1)＝ｙ(k+1) 但し、 ｑ＝０，１，２，・・・・ ゆえに、式（１）は、 ｅ(k) ＝ｄ(k)+ベクトルｈ^T ・時系列ｙ(k) ・・・・（４） 但し、 時系列ｙ(k) ＝［ｙ (K) ｙ(K+N-1) ｙ(K+N-2) ・・・・ｙ(K+1)]^T

【００２６】

【数２】

【００２７】尚、Ｑは、Ｊ≦(q+1)Nを満たす整数ｑの最
小値である。

【００２８】次に、時刻ｋからさらにｉだけ時間が経過
した時刻k+i のマイク出力信号ｅの第K+i サンプル値ｅ
（K+i)（但し、ｉ＝１，２，・・・・）は、次式（５）
で表わすことができる。

【００２９】 ｅ（k+i)＝ｄ(k+i) ＋ベクトルｈ^T ・時系列ｙ(k+i) ＝ｄ(k+i) ＋時系列ｈ(i)^T・時系列ｙ(k) ・・・・・（５） 但し、 時系列ｙ(k+i) ＝［ｙ(k+i)^'ｙ(k+i^'-1 ） ｙ(k+N-1) ｙ(k+N-2) ・・・・・ｙ(k+i^'+1)]^T 時系列ｈ(i) ＝［バ−ｈ_i ^'バ−ｈ_i+1 ^'・・・・・バ−ｈ_N+1 バ−ｈ₀ バ−ｈ₁ ・・・・バ−ｈ_i ^' _-1］^T 尚、ｉ’は、ｉをＮで割ったときの整数剰余である。

【００３０】ところで、式（５）において、ｋはマイク
入力信号ｅの任意の初期時点を表わしているに過ぎな
い。よって、ｋ＝０と置き、ｉを改めてｋに置き直す
と、次式（６）が得られる。

【００３１】 ｅ(k) ＝ｄ(k) ＋時系列ｈ(k)^T・時系列ｙ(0) ＝ｄ(k) ＋時系列ｈ(k)^T・ベクトルｙ 但し、 ベクトルｙ＝［ｙ(0) ｙ(N-1) ｙ(N-2) ・・・ｙ(1) ］^T ＝［ｙ₀ ｙ_N-1 ｙ_N-2 ・・・・ｙ₁ ］^T ここで、次の評価関数を導入する。 Ｆ＝Ｅ［ｅ(k)²］ ＝Ｅ［ｄ(k) ＋時系列ｈ(k)^T・ベクトルｙ］ ＝Ｅ［ｄ(k)²］＋２ベクトルｙ^T ・Ｅ［ｄ(k) ・時系列ｈ(k) ］ ＋ベクトルｙ^T ・Ｅ［時系列ｈ(k) ・時系列ｈ(k)^T］ベクトルｙ ・・・・・・（７） 但し、Ｅ［ ］は、期待値を表わすものとする（Ｅは期
待演算子）。式（７）より、この評価関数のベクトルｙ
に関する勾配は、次式（８）で与えられる。 ∂Ｆ／∂ベクトルｙ＝２Ｅ［ｄ(k) ・時系列ｈ(k)] ＋２Ｅ［時系列ｈ(k) ・時系列ｈ(k)^T］ベクトルｙ ＝２Ｅ［時系列ｈ(k){d(k)＋時系列ｈ(k)^Tベクトルｙ｝］ ＝２Ｅ［時系列ｈ(k) ・ｅ(k) ］ ・・・・・（８） ここで、Ｅ［時系列ｈ(k) ・ｅ(K)]の瞬時推定値とし
て、時系列ｈ(k)・e (K)を用いることにすれば、Ｆの最
小値を与える周期Ｎ△ｔ（すなわち要素数Ｎ）を持つス
ピ−カ出力信号ベクトルであるベクトルｙの値は、最急
降下法に基づく次の漸化式（９）を反復計算することに
にょり最適化することができる。

【００３２】 ベクトルｙ(K+1) ＝ベクトルｙ(k) −μ・ｅ(k) ・時系列ｈ(k) ・・・（９） 但し、μ／２は収束係数である。

【００３３】このようにして求めた漸化式（９）は、制
御部２０に内蔵されたデ−タ処理装置であるプロセッサ
が騒音の振動エネルギを低減させるアンチ騒音の振動エ
ネルギの設定を補正する際には、以下に示すような、よ
り簡単なアルゴリズムに置き換えられる。

【００３４】先ず、一対のスピ−カ１１およびマイク１
２を用いる場合には、漸化式（９）は次式（１０）に置
き換えられる。 ｙ_(k-j+QN) ^'(k+1)＝ｙ_(k-j+QN) ^' ・(k) −μ・ｅ(k) ・ｈ_j ・・・（１０） このときプロセッサは、時刻ｋにおいては、例えば以下
に示す４つの動作手順を行っている。

【００３５】動作１：スピ−カ入力信号ｙ_k ^' (k)をスピ
−カ１１に対して出力する 動作２：マイク出力信号ｅ(K) をマイク１２から入力す
る 動作３：周期計測回路２２から入力されたエンジン２２
の回転周期にＯrd／△ｔまたは１／（Ｏrd・△ｔ）を乗
じた値に最も近い整数値をＮとする 動作４：ｊ＝０，１，２，・・・・，Ｊ−１について漸
化式（１０）の計算を行う 但し、ｋ’，（ｋ−ｊ＋ＱＮ）’は、それぞれｋ（ｋ−
ｊ＋ＱＮ）をＮで，割ったときの整数剰余であり、ま
た、Ｏrdは、低減させようとしている騒音のエンジン回
転数に対する最低次数を設定するための任意の一定の整
数である。

【００３６】次に、複数のスピ−カ１１・・・とマイク
１２・・・とを用いる場合には、例えば、最急降下法に
基づき、

【００３７】

【数３】

【００３８】の瞬時推定値として、

【００３９】

【数４】

【００４０】を用いると、評価関数

【００４１】

【数５】

【００４２】を最小化する第１スピ−カ出力信号ベクト
ルであるベクトルｙ₁ の最適値は、次の漸化式（１１）
を反復計算することにより求められる。

【００４３】

【数６】

【００４４】但し、 ｙ_lk ^' ：時刻ｋにおける第１スピ−カ入力信号 ｅ _m ：第ｍマイク出力信号 ｈ_lmj ：第１スピ−カ・第ｍマイク間のインパルス応答
のｊ△ｔ時間後の値 Ｌ：スピ−カの個数 Ｍ：マイクの個数 Ｊ：全てのスピ−カ・マイク間のインパルス応答が有限
時間△ｔ以内で０に収束することを示す整数値 また、 ベクトルｙ_l ＝［ｙ_{l 0} ｙ_{l N-1} ｙ_{l N-2} ・・・ｙ_{l 1} ］^T 時系列ｈ_lm(k) ＝［バ−ｈ_{lm k'} バ−ｈ_{lm k'+1} ・・・バ−ｈ_{lm N+1} バ−ｈ_{lm 0} バ−ｈ_{lm 1}・・・バ−ｈ_{lm k'-1} ］^T さらに、 バ−ｈ_{lm 0}＝ｈ_{lm 0} ＋ｈ_{lm N} ＋・・・・ｈ_{lm QN} バ−ｈ_{lm 1}＝ｈ_{lm 1} ＋ｈ_{lm N+1}＋・・・ｈ_{lm QN+1} ・・・・ ・・・ ・・・・ ・・・・ バ−ｈ_{lm j-QN-1} ＝ｈ_{lm j-QN-1} ＋ｈ_{lm j-(Q-1)N-1} ＋・・・＋ｈ_{lm j-1} バ−ｈ_{lm j-QN} ＝ｈ_{lm j-QN} ＋ｈ_{lm j-(Q-1)N} ＋・・・＋０ ・・・・ ・・・・ ・・・・・ ・・・・・ バ−ｈ_{lm N-1} ＝ｈ_{lm N-1} ＋ｈ_{lm 2N-1} ＋・・・＋０ ｌ＝１，２，・・・・，Ｌ ｍ＝１，２，・・・・，Ｍ 従って、漸化式（９）は次式（１２）に置き換えられ
る。

【００４５】

【数７】

【００４６】このときプロセッサは、時刻ｋにおいて
は、例えば以下に示す４つの動作手順を行っている。

【００４７】動作１１：スピ−カ入力信号ｙ_1k ^' （k)，
ｙ_2k ^' （k)，・・・・，ｙ_lk ^'(k ）をそれぞれ第１スピ
−カ、第２スピ−カ、・・・、第Ｌスピ−カに対して出
力する 動作１２：マイク出力信号ｅ₁(k), ｅ₂(k),・・・, ｅ_M(k)
をそれぞれ第１マイク、第２マイク、・・・・、第Ｍマ
イクから入力する 動作１３：周期計測回路２２から入力されたエンジン２
２の回転周期にＯrd／△ｔまたは１／（Ｏrd・ △ｔ）を
乗じた値に最も近い整数値をＮとする。 動作１４：１＝１、２、・・・・・Ｌおよびｊ＝０，
１，２，・・・・Ｊ−１について漸化式（１２）の計算
を行う また、上記の複数のスピ−カ１１・・・とマイク１２・
・・とを用いる場合について、

【００４８】

【数８】

【００４９】の瞬時推定値として、α・時系列ｈ_1k ^'(k)
・ｅ_k ^' (k)を用いると、最急降下法に基づいて評価関数

【００５０】

【数９】

【００５１】を最小化する第１スピ−カ出力信号ベクト
ルであるベクトルｙ₁ の最適値は、次の漸化式（１３）
を反復計算することにより求められる。 ベクトルｙ₁ (k+ 1)＝ベクトルｙ₁ (k) −μ・α・時系列ｈ_1k ^"(k)・ｅ_k ^"(k) ・・・・（１３） 但し、ｋ”は、ｋをＭで割ったときの整数剰余に１を加
えた値であり、また、αは任意の定数である。この漸化
式（１３）は、漸化式（１１）よりも短時間で演算でき
る。

【００５２】従って、漸化式（９）は次式（１４）に置
き換えられる。 ｙ_1(k-J+QN) ^'(k+1) ＝ｙ_1(K-j+QN) ^'（k)−μ・α・ｅ_k(k)・ ｈ_1k ^" _j ・・・・・（１４） このときプロセッサは、時刻においては、例えば以下に
示す４つの動作手順を行っている。

【００５３】動作２１：スピ−カ入力信号ｙ_1k ^'(k), ｙ
_2k ^'(k), ・・・・、ｙ_Lk ^'(k ）をそれぞれ第１スピ−
カ、第２スピ−カ、・・・・・、第Ｌスピ−カに対して
出力する。 動作２２：マイク出力信号ｅ_k ^"(k) を第ｋ”マイクから
入力する 動作２３：周期計測回路２２から入力されたエンジン２
２の回転周期にＯrd／△ｔまたは１／（Ｏrd・△ｔ）を
乗じた値に最も近い整数値をＮとする。 動作２４：１＝１、２、・・・・、Ｌおよびｊ＝０、
１、２・・・・、Ｊ−１について漸化式（１４）の計算
を行う。従って、上記アルゴリズムの演算は、漸化式
（９）、（１１）および（１３）、あるいはこれら漸化
式を単純化した漸化式（１０）、（１２）および（１
４）を反復計算するだけで良いので、スピ−カ入力制御
の計算時間を短縮することが可能となる。

【００５４】振動低減制御の実行条件（図４〜図８） 次に、図４以下を参照しつつ、前述の低減用振動を利用
した振動低減の制御（以下ＡＮＣ制御と称す）を実行す
るか否かの判定について説明するが、この判定は、低減
用振動のオ−ディオ音に対する影響度合に応じて行なわ
れる。以下に、この影響度合をみるための種々の手法に
ついて順次説明する。

【００５５】先ず、図４は、オ−ディオ音レベルに応じ
て開始しきい値を設定して、騒音レベルがこの開始しき
い値以上となったときにＡＮＣ制御を実行させるように
したものである。すなわち、回路７１において、オ−デ
ィオ音レベルに応じて、図５に示すようにして開始しき
い値が設定される（オ−ディオ音レベルが大きいほど開
始しきい値が大とされる）。そして、減算器７２によっ
て、開始しきい値と騒音レベルとの偏差が算出されて、
回路７３において、この偏差が正であるか負であるかに
よって、ＡＮＣ制御を実行するか否かの判定が行なわれ
る。オ−ディオ音レベルが大きいということは、相対的
に車室内での騒音が大きいときである一方、この騒音が
大きいときにＡＮＣ制御を実行してもオ−ディオ音に対
する悪影響はないものである。なお、騒音の検出につい
ては、後に詳述する。

【００５６】図６は、騒音レベルとオ−ディオ音レベル
との比に応じて、ＡＮＣ制御を実行するか否かを判定す
るようにしたものである。すなわち、騒音レベルとオ−
ディオ音レベルとが除算器７４によって所定の比として
設定された後、回路７５によって比の平均化がなされた
後、回路７６において、平均化された後の比が所定のし
きい値以上であるか否かを比較して、ＡＮＣ制御を実行
するか否かの判定が行なわれる。勿論、騒音レベルの比
が大きいときにＡＮＣ制御が実行される。

【００５７】図７は、騒音とマイク１２で検出されるマ
イク音とのレベル比に応じて、ＡＮＣ制御を実行するか
否かの判定を行なうようにしたものであり、図６に示す
構成要素と同一の機能をなす構成要素には同一符号を付
してその説明は省略する。なお、図中７７は、マイク音
のレベルを算定する回路である。本実施例では、騒音レ
ベルの比が大きいときにＡＮＣ制御が実行される。同様
に、オ−ディオ音とマイク音とのレベル比に応じてＡＮ
Ｃ制御を実行するか否かの判定を行なうようにしてもよ
い。この場合は、オ−ディオ音のレベル比が小さいとき
にＡＮＣ制御が実行される。

【００５８】図８は、マイク音とオ−ディオ音との相関
関係に応じて、ＡＮＣ制御を実行するか否かの判定を行
なうようにしたものである。すなわち、マイク音とオ−
ディオ音との相関が小さいときは、マイク音中における
騒音が占める比重が大きいときであるので、このときに
ＡＮＣ制御が実行される。具体的には、回路８１によっ
てマイク信号とオ−ディオ信号との相関が所定の相関関
数として設定された後、回路８２によって相関関数の平
均化がなされる。この後、回路８７によって相関値のピ
−ク値が検出され、回路８４によって、ピ−ク値が所定
のしきい値以上であるか以下かを判定することによっ
て、ＡＮＣ制御を実行するか否かが判定される。なお、
相関関数の設定等については後に詳述する。

【００５９】同様に、マイク音と騒音との相関に基づい
てＡＮＣ制御を実行するか否かを判定するようにしても
よい。この場合は、相関が大きいときにＡＮＣ制御が実
行される。

【００６０】騒音レベルの検出（図９〜図１１） 次に、図４等で用いられる騒音レベルの検出について説
明する。先ず、図９において、騒音レベル検出回路４１
が、入力されたＩＧパルスｒ、マイク信号ｅ、低減用振
動ｙに基づいて騒音レベルを検出して、この検出結果が
制御ユニットＵに出力されて、制御ユニットＵがＡＮＣ
制御を実行するか否かを最終判定する。

【００６１】前記騒音レベル検出回路４１は、例えば図
１０に示すように構成される。回路５１は、マイク信号
ｅに基づいて車室内の残留騒音を検出するものである。
また、回路５２は、低減用振動を示す信号ｙに基づい
て、ＡＮＣ制御によって低減されている騒音を推定する
ものである。両回路５１と５２とで検出された騒音の合
計が、実際に車室内で発生している騒音とみることがで
きる。このため、加算器５３によって両回路５１と５２
との出力が加算された後、回路５４によって整流、平滑
化処理されて、騒音レベルｌ_ave が得られる。

【００６２】回路５１は、所定周波数ｆc 付近の周波数
のみを通過させるトラッキングフィルタ５５を有し、こ
の所定周波数ｆc が、エンジン回転数に応じた周波数と
なるように回路５６によって調整される。図１１は、回
路５６によって設定される所定周波数ｆc を示し、実施
例では、エンジンの回転２次成分に対応したものとして
ある。

【００６３】回路５２は、マイク１２とスピ−カ１１と
の間の伝達特性モデル５７を有して、スピ−カ１１への
出力信号ベクトルｙを、低減されていると推定される振
動ベクトルｙ’に変換して、回路５８により符号変換さ
れる。すなわち、スピ−カ１１へ現在出力されているベ
クトルｙが、 ｙ＝｛ｙ_(n) ，ｙ_(n-1) ，ｙ_(n-2) ・・・ｙ_(n-k) ｝ で示され、伝達特性ｈが、 ｈ＝｛ｈ₀ ，ｈ₁ ，ｈ₂ ・・・ｈ_k ｝ で示され、このとき推定される低減された振動のベクト
ルｙ’は、次式（15) で示される。

【００６４】

【数１０】

【００６５】相関の有無検出（図１２〜図１６） 次に、図１２以下を参照しつつ、図８で説明したマイク
音とオ−ディオ音との相関関係を求める点について説明
する（マイク音とオ−ディオ音との相関関係も同様にし
て求められる）。先ず、図１２において、相関算出回路
４２が設けられて、これには、マイク信号ｅと、オ−デ
ィオ信号ａとが入力されて、相関算出回路４２によって
両信号ａとｅとの相関が求められて、得られた相関結果
が制御ユニットＵに出力される。オ−ディオ信号ａは、
オ−ディオソ−ス３１からの信号が、アンプ６１、ロ−
パスフィルタ６２、Ａ／Ｄ変換器６３を経たものとされ
る。

【００６６】相関算出回路４２の制御内容を、図１３以
下のフロ−チャ−トを参照しつつ説明するが、以下の説
明でＱはステップを示す。先ず、メインフロ−チャ−ト
となる図１３において、相関関数Ｒ_(n) 計算された後、
Ｑ２においてその最大値Ｒ_max が計算され、この後Ｑ３
において、Ｒ_maxを所定しきい値と比較することにより
相関の有無が判定される。

【００６７】図１３のＱ１の内容が、図１４に示され
る。この図１４の内容は、つまるところ、次式（16) で
示される相関関数を求めることなので、その各ステップ
の詳細な説明は省略する。

【００６８】

【数１１】

【００６９】ただし、時刻ｎにおける各信号等のベクト
ルは次のとおりである。マイク信号ｅは、 ｅ_(n) ＝｛ｅ_(n) ，ｅ_(n-1) ，ｅ_(n-2) ・・・ｅ_(n-N) ｝ で示される。オ−ディオ信号ａは、 ａ_(n) ＝｛ａ_(n) ，ａ_(n-1) ，ａ_(n-2) ・・・ａ_(n-N) ｝ で示される。相間係数ベクトルＲは、 Ｒ_(n) ＝｛Ｒ_(n) ，Ｒ_(n-1) ，Ｒ_(n-2) ・・・Ｒ_(n-N) ｝ で示される。Ｒ_max は、｜Ｒ_(n-k) ｜（ｋ＝０、１、２
・・・・・Ｎ）の最大値である（Ｎは整数）。

【００７０】図１３のＱ２の内容が、図１５に示される
が、この図１５では、各Ｒ_(m) の絶対値の最大値を選択
するものである。図１３のＱ３の内容が、図１６に示さ
れる。この図１６では、最大値Ｒ_max と所定のしきい値
Ｒ_ref とが比較されて、相関の有無が判定される。そし
て、図１６での相関有無の判定結果が制御ユニットＵに
出力されて、この判定結果に基づいてＡＮＣ制御が実行
されるか否かが切換えらえる。

【００７１】以上実施例について説明したが、低減すべ
き振動としては、エンジン振動に限らず、車室内で問題
となる適宜の信号とすることができる。また、低減用振
動の最適化のための手法は、既知の適宜のものを採択し
得る。さらに、オ−ディオ用のスピ−カは、既知のよう
にして別途専用に設けてもよいが、低減用振動出力用の
スピ−カ１１と兼用として構成することもできる。さら
に又、低減用振動のオ−ディオ音に対する影響度合を検
出する前述の種々の手法のうち、その任意の２つ以上の
組み合わせによって当該影響度合の最終判定を行なうよ
うにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車両を上方から見た図。

【図２】低減用振動生成のための全体制御系統図。

【図３】図２のうち低減用振動の最適化部分の構成をブ
ロック図的に示す図。

【図４】オ−ディオ音レベルに応じた騒音レベルに応じ
て振動低減制御を実行するか否かを判定するための回路
例を示す図。

【図５】オ−ディオ音レベルに応じた開始しきい値の設
定例を示す図。

【図６】騒音とオ−ディオ音とのレベル比に応じて振動
低減制御を実行するか否かを判定するための回路例を示
す図。

【図７】騒音（オ−ディオ音）とマイク音とのレベル比
に応じて振動低減制御を実行するか否かを判定するため
の回路例を示す図。

【図８】マイク音とオ−ディオ音（騒音）との相関関係
に基づいて振動低減制御を実行するか否かを判定するた
めの回路例を示す図。

【図９】騒音レベル検出回路の振動低減用制御回路に対
する関係を示す図。

【図１０】騒音レベル検出回路の具体例を示す図。

【図１１】図１０に示す回路５６で調整される周波数の
一例を示す図。

【図１２】相関算出回路の振動低減用回路に対する関係
を示す図。

【図１３】相関算出のための制御例を示すフロ−チャ−
ト。

【図１４】相関算出のための制御例を示すフロ−チャ−
ト。

【図１５】相関算出のための制御例を示すフロ−チャ−
ト。

【図１６】相関算出のための制御例を示すフロ−チャ−
ト。

【符号の説明】

１：自動車 ２：車室 ８：エンジン（振動源） １１：スピ−カ １２：マイク ２３：マイク用アンプ ２８：スピ−カ用アンプ ３１：オ−ディオソ−ス ４１：騒音レベル検出回路 ４２：相関算出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−11772（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−135793（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10K 11/178 B60R 11/02 F16F 15/02 H04R 3/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内へスピ−カから低減用振動を出力し
   て車室内の振動を低減するための振動低減装置を備えた
   車両において、 前記低減用振動のオ−ディオ音に対する影響度合を検出
   する影響度合検出手段と、 前記影響度合検出手段により前記低減用振動のオ−ディ
   オ音に対する影響度合が小さいことが検出されたことを
   前提として、前記振動低減装置の制御を開始させる制御
   開始手段と、を備えていることを特徴とする車両用振動
   制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記振動低減装置が、車室内の振動を検出するマイク
   と、該マイクで検出される振動が低減されるように前記
   低減用振動を最適化する最適化手段を備えているもの。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記影響度合検出手段が、騒音レベルがオ−ディオ音の
   レベルに応じて設定される所定の開始しきい値以上であ
   るか否かを検出するように設定されているもの。
4. 【請求項４】請求項２において、 前記影響度合検出手段が、騒音とオ−ディオ音とのレベ
   ル比を検出するように設定されているもの。
5. 【請求項５】請求項２において、 前記影響度合検出手段が、オ−ディオ音と前記マイクで
   検出されるマイク音とのレベル比を検出するように設定
   されているもの。
6. 【請求項６】請求項２において、 前記影響度合検出手段が、騒音と前記マイクで検出され
   るマイク音とのレベル比を検出するように設定されてい
   るもの。
7. 【請求項７】請求項２において、 前記影響度合検出手段が、オ−ディオ音と前記マイクで
   検出されるマイク音との相関関係を検出するように設定
   されているもの。
8. 【請求項８】請求項２において、 前記影響度合検出手段が、騒音と前記マイクで検出され
   るマイク音との相関関係を検出するように設定されてい
   るもの。