JP3661063B2 - 車両用能動振動騒音制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車輌の走行等により発生する振動及びこれらの振動に起因して生ずる騒音、特にロードノイズを能動的に制御して低減させる車両用能動振動騒音制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、振動制御装置としては、振動源（一次振動源）から発生する振動を能動的に制御して振動および騒音の低減化を図る能動振動騒音制御装置と呼称されるものがある。
【０００３】
従来、この種の能動振動騒音制御装置のうちロードノイズを低減するものとして、図１０に示すように、一次振動源（例えば、サスペンション）からの振動に関連する信号を検出し、その検出信号に基づいて参照信号を生成する参照信号生成手段（例えば、加速度（Ｇ）センサ）１０１と、該生成された参照信号に基づいて、被制御空間における制御対象振動と逆位相の相殺信号を生成する適応制御回路１０２と、適応制御回路１０２により生成された相殺信号に応じて相殺振動を発生するスピーカ（相殺振動発生手段）１０３と、スピーカ１０３により発生された相殺振動と制御対象振動との相殺誤差を検出するマイクロホン（誤差検出手段）１０４とを主要部として構成されたものが知られている（例えば、特表平１−５０１３４４号公報）。
【０００４】
上記従来の能動振動騒音制御装置においては、参照信号生成手段１０１により生成された参照信号はＡ／Ｄコンバータ１０５によってサンプリングされ、デジタルデータの参照信号ｘ(ｎ)として適応制御回路１０２に入力される。該適応制御回路１０２からは上述のように生成された相殺信号が出力されてＤ／Ａコンバータ１０６でアナログ信号に変換され、アンプ１０７により増幅されてスピーカ１０３から相殺振動（二次振動）が発せられる。
【０００５】
一方、マイクロホン１０４はスピーカ１０３からの相殺振動と振動源からの振動との相殺誤差を検出し、該相殺誤差εはアンプ１０８により増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１０９によりサンプリングされ、デジタルデータの誤差信号ｅ(ｎ)として取り出され、適応制御回路１０２にフィードバックされる。即ち、誤差信号は、一次振動と二次振動との相殺誤差を示すものであり、上記能動振動騒音制御装置においては前記誤差信号が最小値となるように相殺信号の伝達特性を変更することにより振動の低減が図られている。
【０００６】
適応制御回路１０２は、ＦＩＲ型適応デジタルフィルタ（以下、「ＡＤＦ」という）１０２1と、スピーカ１０３からマイクロホン１０４までの、この伝達制御系特有の伝達特性が同定されて設定されたフィルタ１０２2と、フィルタ１０２2を介してフィルタリングされた参照信号ｒ(ｎ)および前記誤差信号ｅ(ｎ)に基づいて、例えば、ＬＭＳアルゴリズム（ＬＭＳ：Least Mean Square）によりＡＤＦ１０２1のフィルタ係数を変更するＬＭＳ処理部（フィルタ係数変更手段）１０２3とにより構成される。
【０００７】
ＬＭＳアルゴリズムは下記数式（１）で示されるアルゴリズムであり、このＬＭＳアルゴリズムを使用することにより、ＬＭＳ処理部１０２3は、前記フィルタ１０２2からの信号ｒ(ｎ)および前記誤差信号ｅ(ｎ)に基づいて、ＡＤＦ１０２1のフィルタ係数Ｗｎを変更する。
【０００８】
Ｗn+1 ＝ Ｗn ＋ μ・ｅ(ｎ)・ｒ(ｎ) ‥‥（１）
ここで、μはステップサイズパラメータ（毎回の繰り返しにおける補正量の大きさを制御するパラメータ）である。
【０００９】
ところで、制御対象であるロードノイズ等の振動騒音はランダム性を有し、また、ロードノイズの伝達経路はタイヤから乗員の耳までサスペンション等の構成部材を通して、複数の経路が考えられるので、通常、マルチチャンネルの能動振動騒音制御装置によって振動騒音制御を行っている。
【００１０】
図１１は、従来のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図であり、図１０のシングルチャンネルの能動振動騒音制御装置の適応制御回路を複数個（本例では、８個）用いて、複数の振動騒音源（例えば、４輪タイヤ）からの振動騒音に対する低減効果を図っている。
【００１１】
同図において、各々１対の適応制御回路から成る４個の適応制御回路ブロック１１５〜１１８が設けられている。各車輪のサスペンションに設置された加速度（Ｇ）センサ１１１〜１１４の出力は、それぞれ図示しないＡ／Ｄコンバータを介して適応制御回路ブロック１１５〜１１８に供給され、各適応制御回路ブロック１１５〜１１８からの２つの出力は、それぞれ加算器１１９，１２０に供給される。そして、加算器１１９，１２０の相殺信号出力は、それぞれ図示しないＤ／Ａコンバータを介して、相殺信号を相殺振動に変換するためのスピーカ１２１，１２２に供給され、被制御空間に相殺振動が発せられる。スピーカ１２１から発せられた相殺振動は、スピーカ１２１からマイクロホン１２３またはマイクロホン１２４までのこの伝達制御系特有のそれぞれの伝達特性Ｃ11または伝達特性Ｃ21により、その振幅および位相が変更される。同様に、スピーカ１２２から発せられた相殺振動も、スピーカ１２２からマイクロホン１２３またはマイクロホン１２４までのそれぞれの伝達特性Ｃ12または伝達特性Ｃ22により、その振幅および位相が変更される。
【００１２】
このようにして変更された相殺振動は、車輪からこの伝達制御系特有の伝達経路を通って被制御空間に発生しているロードノイズと干渉される。そして、その干渉結果は、マイクロホン１２３およびマイクロホン１２４を介して検出され、それぞれ図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタルの誤差信号として前記適応制御回路ブロック１１５〜１１８にフィードバックされる。
【００１３】
ここで、適応制御回路ブロック１１５は、前記図１０の適応制御回路１０２と同様の構成を成す適応制御回路１１５1，１１５2により構成され、例えば、適応制御回路１１５1は、ＡＤＦ１１５11と、前記伝達特性Ｃ11，Ｃ21をそれぞれ同定した伝達特性Ｃ＾11，Ｃ＾21をそれぞれ有するフィルタ１１５12，１１５13と、ＭＥＦＸ（Multiple Error Filtered-X）ＬＭＳアルゴリズムによりＡＤＦ１１５11のフィルタ係数Ｗ11を変更するＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部１１５14とにより構成されている。なお、ＭＥＦＸ−ＬＭＳアルゴリズムは、前記ＬＭＳアルゴリズムをマルチチャンネルのシステムに適用したものである。さらに、適応制御回路１１５2も適応制御回路１１５1と同様の構成を成し、適応制御回路ブロック１１６〜１１８も、適応制御回路ブロック１１５と同様の構成を成している。
【００１４】
図１２は、図１１のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【００１５】
同図において、まず、加速度（Ｇ）センサ１１１〜１１４から検出された各サスペンション加速度信号（参照信号のことであり、以下、「サス加速度信号」と略す）の入力処理、即ち、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を行い（ステップＳ１０１）、マイクロホン１２３，１２４から検出された残留騒音（誤差信号）の入力処理、即ち増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を行う（ステップＳ１０２）。
【００１６】
次に、各適応制御回路ブロック１１５〜１１８のフィルタＣ＾11〜Ｃ＾22により、それぞれ各サス加速度信号と前記同定された伝達特性Ｃ＾11〜Ｃ＾22との畳み込み演算を行い（ステップＳ１０３）、その演算結果および前記ステップＳ１０２で処理された誤差信号に基づいて各ＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部によりＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行い（ステップＳ１０４）、この演算結果に基づいて、適応制御回路ブロック１１５〜１１８を構成するＡＤＦの各フィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42を変更する更新処理を行う（ステップＳ１０５）。
【００１７】
さらに、更新されたフィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42に基づいて、各ＡＤＦにより各サス加速度信号をフィルタリング（フィルタ演算処理）し（ステップＳ１０６）、そのフィルタリング結果を相殺信号として前記加算器１１９，１２０に出力する（ステップＳ１０７）。
【００１８】
そして、この相殺信号が、スピーカ１２１，１２２から相殺振動として被制御空間に出力され、被制御空間内のロードノイズと干渉し合って騒音の低減化が図られる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置では、サス加速度信号や誤差信号等をサンプリングするサンプリングクロック毎に、図１２の制御アルゴリズムに応じた演算を行っているために、多数の入出力装置（加速度センサ、スピーカ、マイクロホン）により、より消音性能を向上させた制御を行おうとすると、前記フィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42を変更するための更新処理、即ち、前記すべてのフィルタＣ＾11〜Ｃ＾22による前記各サス加速度信号に対するフィルタ係数Ｃ＾11〜Ｃ＾22の畳み込み演算処理やＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部によるＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理の処理量が大幅に増加する。その結果、高性能の演算処理装置を用いて演算処理を行う必要が生じ、それに伴ってコストの増加を招くという問題が生じた。
【００２０】
なお、一般に、演算処理装置として、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）が用いられる。
【００２１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、演算処理量を低減するとともに性能の低い演算処理装置によっても十分な振動騒音低減効果を向上することができ、これによりコストの低減化を図り、車載用として十分現実的な能動振動騒音制御装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【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は、車室内に発生する振動騒音に関連する信号を検出し参照信号を生成する複数の参照信号生成手段と、該生成された参照信号に基づいて前記振動騒音を相殺する相殺信号を複数の適応フィルタを用いて生成する相殺信号生成手段と、該生成された相殺信号を相殺振動に変換する相殺振動発生手段と、該変換された相殺振動と前記車室内の振動騒音との相殺誤差を検出し誤差信号を発生する誤差検出手段と、該誤差信号と前記参照信号とに基づいて、それぞれ対応する前記適応フィルタのフィルタ係数値を変更する複数のフィルタ係数変更手段とを備えた車両用能動振動騒音制御装置において、前記複数のフィルタ係数変更手段の１つ以上をサンプリングクロック毎に所定の順序で順次選択し、該選択されたフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させる制御手段と、路面状態を検出する路面状態検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車体姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記路面状態、前記車速および前記車体姿勢に対して、追加選択すべきフィルタ係数変更手段を決定するためのマップを記憶する記憶手段と、前記検出手段によってそれぞれ検出された路面状態、車速および車体姿勢に基づいて、前記マップを検索することにより、現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択すべきフィルタ係数変更手段を決定する決定手段とを有し、前記制御手段は、前記決定手段によって決定されたフィルタ係数変更手段を前記サンプリングクロック毎に現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択し、その結果選択されたすべてのフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させることを特徴とする。
【００２６】
【作用】
本発明の構成に依れば、制御手段により複数のフィルタ係数変更手段の１つ以上がサンプリングクロック毎に所定の順序で順次選択される。そして、検出手段によってそれぞれ検出された路面状態、車速および車体姿勢に基づいてマップを検索することで決定されたフィルタ係数変更手段が、前記サンプリングクロック毎に現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択され、その結果選択されたすべてのフィルタ係数変更手段により、その対応する参照信号生成手段からの参照信号および誤差検出手段からの誤差信号に基づいて、その対応する適応フィルタのフィルタ係数が変更され、この変更後のフィルタ係数を有する適応フィルタおよびこれ以外の適応フィルタにより、それぞれ対応する参照信号がフィルタリングされて相殺信号が生成され、相殺振動発生手段により相殺振動に変換され車室内に出力される。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
なお、以下に説明する実施例は、本発明を、ロードノイズを能動的に制御して低減させるいわゆるロードノイズキャンセラーに適用したものであり、適応制御アルゴリズムとしては前記ＭＥＦＸ−ＬＭＳアルゴリズムを用いて、多入力多出力制御を行うものである。
【００３２】
図１は、本発明の第１実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３３】
同図において、本実施例の能動振動騒音制御装置は、加速度（Ｇ）センサ１〜４と、適応制御回路ブロック５〜８と、加算器９，１０と、スピーカ１１，１２と、マイクロホン１３，１４と、各加速度センサ１〜４からのサス加速度信号（参照信号）の各適応制御回路ブロック５〜８のフィルタ係数変更手段（ブロック５の場合は５12，５13，５14，５22，５23，５24、ブロック６以下はブロック５に準じる）への入力・遮断を行うスイッチ１５〜１８と、各スイッチ１５〜１８のオン／オフをサンプリングクロック毎にこの順序で順次切り換える判断処理部１９とにより構成されている。前記適応制御回路ブロック５〜８は、各１対の適応制御回路から成り、例えばブロック５は適応制御回路５1，５2から構成されている。なお、構成要素１〜１４は、それぞれ前述した図１１の構成要素１１１〜１２４と同一の構成及び作用を有するため、その説明を省略する。
【００３４】
加速度センサ１〜４からそれぞれ出力された参照信号ｒ1(ｎ)〜ｒ4(ｎ)，（ｎ＝１，２，‥‥）は、各々２つの信号に分岐され、一方は、そのまま適応制御回路ブロック５〜８を構成するＡＤＦ（例えば、適応制御回路ブロック５の場合にはＡＤＦ５11，５21）に供給され、他方は、スイッチ１５〜１８を介して、伝達特性Ｃ＾11〜Ｃ＾22をそれぞれ有するフィルタ（以下、「フィルタＣ＾11〜Ｃ＾22」と云う）（例えば、適応制御回路ブロック５の場合にはフィルタ５12，５13，５22，５23）に供給される。
【００３５】
各スイッチ１５〜１８の制御入力側には前記判断処理部１９の出力側が接続され、判断処理部１９は、各スイッチ１５〜１８をオン／オフして、参照信号ｒ1(ｎ)〜ｒ4(ｎ)のその対応する前記フィルタＣ＾11〜Ｃ＾22への供給／停止を制御する。
【００３６】
図２〜図５は、本実施例の能動振動騒音制御装置が行う制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、本実施例の能動振動騒音制御装置の演算処理部、例えば、適応制御回路５〜８、加算器９，１０、判断処理部１９等は、ＤＳＰにより構成され、図２〜図５の制御処理は、ＤＳＰに内蔵した中央処理装置（図示せず）により制御される。
【００３７】
図２は、判断処理部１９によりスイッチ１５がオンとなった時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００３８】
同図において、まず、サス加速度信号（参照信号）入力処理を行い（ステップＳ１）、次に、残留騒音（誤差信号）入力処理を行う（ステップＳ２）。そして加速度センサ１のサス加速度信号入力に対して前記伝達特性Ｃ＾11〜Ｃ＾22の畳み込み演算処理を行う（ステップＳ３）。
【００３９】
次に、上記畳み込み演算結果および前記ステップＳ２で処理された誤差信号に基づいてＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行った（ステップＳ４）後に、この演算結果に基づいて、適応制御回路ブロック５を構成するＡＤＦ５11，５21の各フィルタ係数Ｗ11，Ｗ12を更新する（ステップＳ５）。
【００４０】
さらに、各加速度センサ１〜４からのサス加速度信号をぞれぞれ各適応制御回路５〜８のＡＤＦによりフィルタリング（フィルタ演算処理）し（ステップＳ６）、そのフィルタリング結果を前記加算器９，１０に出力して相殺信号（スピーカ駆動信号）を生成する（ステップＳ７）。
【００４１】
図３〜図５は、判断処理部１９によりスイッチ１６〜１８がそれぞれオンとなった時の適応制御回路ブロック５〜８が行う制御処理の手順を示すフローチャートであり、図２のフローチャートに対して、加速度センサ２〜４のサス加速度信号入力に対するＣ＾演算、ＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理およびフィルタ係数更新処理がそれぞれ行われるＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部およびＡＤＦが異なるのみであるので、図３〜図５のステップにおいて図２のステップと同一処理を行うステップには同一番号を付し、その説明を省略するとともに、異なるステップの説明も省略する。
【００４２】
前記図２〜図５のフローチャートの制御処理は、前記各サンプリングクロック毎に、スイッチ１５〜１８に連動して順次実行される。即ち、判断処理部１９は、サンプリングクロック毎にスイッチ１５〜１８をこの順序で順次オンしてゆき、これに連動してＤＳＰの中央処理装置が図２〜図５のプログラムを順次起動させて実行する。具体的には、最初は、スイッチ１５がオンされて、図２のフローチャートの制御処理が実行され、次に、次のサンプリングクロックが入力されて加速度センサ１〜４から新たなサス加速度信号がサンプリングされると、スイッチ１５がオフにされるとともにスイッチ１６がオンされ、図３のフローチャートの制御処理が実行されるというように、サンプリングクロック毎にシーケンシャルに制御処理を切り替えて行く。
【００４３】
このように、例えば、図２の制御処理の実行時には、適応制御回路ブロック５のＡＤＦのフィルタ係数Ｗ11，Ｗ12のみの更新が行われ、その他の適応制御回路６〜８のＡＤＦのフィルタ係数の更新変更は行われない。したがって、適応制御回路６〜８のＡＤＦによるサス加速度信号のフィルタリングは、以前に更新されたフィルタ係数によりなされる。
【００４４】
以上説明したように、本実施例では、１回の加速度センサ１〜４の入力に対して、適応制御回路ブロック５〜８の内、１つの適応制御回路ブロックにおいてのみＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理およびフィルタ係数変更処理を行うように構成したので、演算量および演算時間が低減され、高性能の演算処理装置を使用する必要なく十分な演算処理を行うことができ、コストの低減化を図ることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施例では、ＡＤＦのフィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42の更新を適応制御回路ブロック毎に行う、即ち、フィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を１組にして行うように構成したが、これに限らず、フィルタ係数毎、即ち、フィルタ係数Ｗnk（ｎ＝１，２，３，４；ｋ＝１，２）毎に行うようにしてもよい。
【００４６】
図６は、本発明の第２実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００４７】
本実施例は、前記第１実施例のシーケンシャル制御に加えて、路面状態、車速状態、車体状態等の走行状態情報を検出し、この検出結果に応じて更新すべきＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を選択する点が異なっているのみであるので、図６中、図１と対応する構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図６において、２１は、各加速度センサ１〜４の検出信号の振幅からサス加速度平均値を検出する振幅検出装置であり、該振幅検出装置２１の出力側は、詳細は後述するマップメモリ２２の入力側に接続され、マップメモリ２２の他の入力側には、車速状態を検出する車速検出装置２３および車体の姿勢を検出する車体姿勢検出装置２４の出力側が接続されている。そして、マップメモリ２２の出力側は、判断処理部１９の入力側に接続されている。
【００４９】
ここで、振幅検出装置２１は、路面状態を検出するためのものであり、路面状態の検出は振幅検出装置２１に限らず、路面センサ等路面状態を検出できるものであれば、どのようなものであってもよい。前記車速検出装置２３は、本実施例では車速パルスを検出して車速を算出する装置を想定しているが、これに限らず、車速を検出できるものであればどのようなものであってもよい。前記車体姿勢検出装置２４は、本実施例では車高センサを想定しているが、これに限らず、車体姿勢を検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【００５０】
また、前記マップメモリ２２は、入力された路面状態、車速状態、車体状態に応じて、更新すべきフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を決定するためのものであり、具体的には、前記判断処理部１９に対して、オン／オフすべきスイッチ１５〜１８の情報を提供するものである。
【００５１】
図７は、図６のマップメモリ２２に格納されるマップを視覚的に表現したものであり、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、それぞれ路面状態（路面変化）、車速状態（車速変化）、車体状態（車体姿勢変化）を示している。ここで、ｘ軸には路面状態の変化点（１点のみ）が目盛りされ、ｙ軸には加速および減速の各点が目盛りされ、ｚ軸には左旋回および右旋回の各点が目盛りされている。
【００５２】
また、図中、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬは、それぞれ加速度センサ１〜４の取り付け位置、即ち、前輪右側、前輪左側、後輪右側、後輪左側、具体的には、更新すべきフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）の情報を示している。
【００５３】
図７において、例えば、路面状態が変化した場合、即ち、粗目路面から良路面に変化した場合や、逆に良路面から粗目路面に変化した場合にはｘ軸の１点が選択され、ＲＲ，ＲＬに対応するＡＤＦのフィルタ係数が変更すべきフィルタ係数であるとされる。また、加速しながら右旋回している場合には点ａ、即ち、ＲＬが選択され、ＲＬに対応するＡＤＦのフィルタ係数が変更すべきフィルタ係数であるとされる。以下、同様にして、路面状態、車速状態および車体姿勢状態に応じて、変更すべきフィルタ係数が選択される。
【００５４】
なお、原点Ｏは、旋回もせず、加減速もしない点であるが、この点が選択されることがないように構成されている。即ち、この点が選択されたときには、前記第１実施例のようにシーケンシャル制御のみ行うようにすればよいが、この点が選択される直前の制御を続けるようにしても問題はないからであり、本実施例は、この制御方法を採用している。
【００５５】
図８および図９は、本実施例の能動振動騒音制御装置が行う制御処理の手順を示すフローチャートであり、この制御処理は、前記第１実施例で説明したＤＳＰにより行われる。なお、図８において、図２と同一処理を行うステップには同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図８は、メインルーチンの処理手順を示すフローチャートであり、サンプリングクロック毎に１回、本ルーチンが呼び出される。
【００５７】
同図において、前記ステップＳ２で処理された残留誤差およびステップＳ３で畳み込み演算された演算結果に応じて、ＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理、即ち、ＲＡＭ（図示せず）に確保されたソフトカウンタ領域ｎが指示するＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2の演算処理を行い（ステップＳ４１）、フィルタ係数更新処理、即ち、その演算されたフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2を当該ＡＤＦに更新設定する処理を行う（ステップＳ４２）。
【００５８】
次に、追加更新処理をするべきフィルタ係数Ｗ′（このフィルタ係数の決定方法は後述する）の変更があるか否かを判別し（ステップＳ４３）、ないときには前回に追加更新処理を行ったフィルタ係数Ｗ′のＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行い（ステップＳ４４）、その演算処理結果を当該ＡＤＦに更新設定するフィルタ係数更新処理を行う（ステップＳ４５）。一方、ステップＳ４３の判別で、変更があるときには新しいフィルタ係数Ｗ′のＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行い（ステップＳ４６）、その演算処理結果を当該ＡＤＦに更新設定するフィルタ係数更新処理を行う（ステップＳ４７）。
【００５９】
次に、カウンタｎを１だけインクリメントし（ステップＳ４８）、カウンタｎが“５”であるか否かを判別し（ステップＳ４９）、“５”のときには値ｎを“１”に初期設定する（ステップＳ５０）。一方、カウンタｎが“５”でないときにはステップＳ５０をスキップしてステップＳ６に進む。
【００６０】
図９は、割り込み処理を構成するサブルーチン処理の手順を示すフローチャートであり、前記追加変更処理をするべきフィルタ係数Ｗ′の決定処理を行う。
【００６１】
同図において、まず、図６の車速検出装置２３から車速状態を読み込み（ステップＳ５１）、振幅検出装置２１からサス加速度信号平均値を読み込み（ステップＳ５２）、車体姿勢検出装置２４から車体姿勢情報を読み込む（ステップＳ５３）。
【００６２】
次に、前記ステップＳ５１で読み込まれた車速状態と前回の車速状態とを比較することにより車速の変化、即ち、加速中か減速中かまたは定速運行中かを判別し（ステップＳ５４）、前記ステップＳ５２で読み込まれたサス加速度信号平均値と前回のサス加速度信号平均値とを比較することにより路面の変化、即ち、粗目路面から良路面へ変化したかその逆の変化をしたか、または、変化をしなかったかを判別し（ステップＳ５５）、前記ステップＳ５３で読み込まれた車体姿勢情報に基づいて車体姿勢変化、即ち、左旋回中か、右旋回中か、または直進中かを判別する（ステップＳ５６）。
【００６３】
さらに、前記ステップＳ５４〜ステップＳ５６の判別結果と、前記図７で説明したマップにより追加変更処理するべきフィルタ係数Ｗ′を推定した（ステップＳ５７）後に、本サブルーチン処理を終了する。
【００６４】
なお、前記ステップＳ５７で推定されるフィルタ係数Ｗ′は、２つの適応制御回路にまたがる場合がある。例えば、前記図７で説明した路面状態が変化した場合には、ＲＲ，ＲＬに対応するフィルタ係数が推定され、選択される。この場合には、ステップＳ４６，Ｓ４７において、最初のサンプリングクロックでＲＲに対応するフィルタ係数の更新変更処理を行い、次のサンプリングクロックでＲＬに対応するフィルタ係数の更新変更処理を行うようにする。
【００６５】
以上説明したように、本実施例に依れば、前記第１実施例のシーケンシャル制御に加えて、変化が大きいと推定されるフィルタ係数Ｗ′の更新変更処理を、同一サンプリングクロック内で追加して行うように構成したので、車室内の振動騒音に対してより追従性のよい能動振動騒音制御を行うことが可能になる。また、追加すべきフィルタ係数の更新変更処理は、多くとも１つの適応制御回路ブロックに含まれるＡＤＦ（本実施例では、２個）のフィルタ係数のみであるため、本能動振動騒音制御装置を構成するＤＳＰに過大な負担を及ぼすこともなく、コストが増大することもない。
【００６６】
なお、本実施例では、第１実施例のシーケンシャル制御に加えて、走行状態に応じたＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を更新するように構成したが、シーケンシャル制御を行わず、走行状態に応じたＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）のみを更新するようにしてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明に依れば、車室内に発生する振動騒音に関連する信号を検出し参照信号を生成する複数の参照信号生成手段と、該生成された参照信号に基づいて前記振動騒音を相殺する相殺信号を複数の適応フィルタを用いて生成する相殺信号生成手段と、該生成された相殺信号を相殺振動に変換する相殺振動発生手段と、該変換された相殺振動と前記車室内の振動騒音との相殺誤差を検出し誤差信号を発生する誤差検出手段と、該誤差信号と前記参照信号とに基づいて、それぞれ対応する前記適応フィルタのフィルタ係数値を変更する複数のフィルタ係数変更手段とを備えた車両用能動振動騒音制御装置において、前記複数のフィルタ係数変更手段の１つ以上を所定の順序で順次選択し、該選択されたフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させる制御手段を有するので、Ｃ＾による演算量の増大を抑制するとともに性能の低い演算処理装置によっても十分な振動騒音低減効果を向上することができ、これによりコストの低減化を図ることが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のスイッチ１５がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のスイッチ１６がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図１のスイッチ１７がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１のスイッチ１８がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図６のマップメモリ２２に格納されるマップを視覚的に表現したものである。
【図８】第２実施例の制御処理を行うメインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】割り込み処理を構成するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】従来の能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜４ 加速度センサ（参照信号生成手段、フィルタ係数変更手段）
５〜８ 適応制御回路（相殺信号生成手段）
１１，１２ スピーカ（相殺振動発生手段）
１３，１４ マイクロフォン（誤差検出手段）
５14，５24 ＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部（フィルタ係数変更手段）
１５〜１８ スイッチ（制御手段）
１９ 判断処理部（制御手段）
【産業上の利用分野】
本発明は、車輌の走行等により発生する振動及びこれらの振動に起因して生ずる騒音、特にロードノイズを能動的に制御して低減させる車両用能動振動騒音制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、振動制御装置としては、振動源（一次振動源）から発生する振動を能動的に制御して振動および騒音の低減化を図る能動振動騒音制御装置と呼称されるものがある。
【０００３】
従来、この種の能動振動騒音制御装置のうちロードノイズを低減するものとして、図１０に示すように、一次振動源（例えば、サスペンション）からの振動に関連する信号を検出し、その検出信号に基づいて参照信号を生成する参照信号生成手段（例えば、加速度（Ｇ）センサ）１０１と、該生成された参照信号に基づいて、被制御空間における制御対象振動と逆位相の相殺信号を生成する適応制御回路１０２と、適応制御回路１０２により生成された相殺信号に応じて相殺振動を発生するスピーカ（相殺振動発生手段）１０３と、スピーカ１０３により発生された相殺振動と制御対象振動との相殺誤差を検出するマイクロホン（誤差検出手段）１０４とを主要部として構成されたものが知られている（例えば、特表平１−５０１３４４号公報）。
【０００４】
上記従来の能動振動騒音制御装置においては、参照信号生成手段１０１により生成された参照信号はＡ／Ｄコンバータ１０５によってサンプリングされ、デジタルデータの参照信号ｘ(ｎ)として適応制御回路１０２に入力される。該適応制御回路１０２からは上述のように生成された相殺信号が出力されてＤ／Ａコンバータ１０６でアナログ信号に変換され、アンプ１０７により増幅されてスピーカ１０３から相殺振動（二次振動）が発せられる。
【０００５】
一方、マイクロホン１０４はスピーカ１０３からの相殺振動と振動源からの振動との相殺誤差を検出し、該相殺誤差εはアンプ１０８により増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１０９によりサンプリングされ、デジタルデータの誤差信号ｅ(ｎ)として取り出され、適応制御回路１０２にフィードバックされる。即ち、誤差信号は、一次振動と二次振動との相殺誤差を示すものであり、上記能動振動騒音制御装置においては前記誤差信号が最小値となるように相殺信号の伝達特性を変更することにより振動の低減が図られている。
【０００６】
適応制御回路１０２は、ＦＩＲ型適応デジタルフィルタ（以下、「ＡＤＦ」という）１０２1と、スピーカ１０３からマイクロホン１０４までの、この伝達制御系特有の伝達特性が同定されて設定されたフィルタ１０２2と、フィルタ１０２2を介してフィルタリングされた参照信号ｒ(ｎ)および前記誤差信号ｅ(ｎ)に基づいて、例えば、ＬＭＳアルゴリズム（ＬＭＳ：Least Mean Square）によりＡＤＦ１０２1のフィルタ係数を変更するＬＭＳ処理部（フィルタ係数変更手段）１０２3とにより構成される。
【０００７】
ＬＭＳアルゴリズムは下記数式（１）で示されるアルゴリズムであり、このＬＭＳアルゴリズムを使用することにより、ＬＭＳ処理部１０２3は、前記フィルタ１０２2からの信号ｒ(ｎ)および前記誤差信号ｅ(ｎ)に基づいて、ＡＤＦ１０２1のフィルタ係数Ｗｎを変更する。
【０００８】
Ｗn+1 ＝ Ｗn ＋ μ・ｅ(ｎ)・ｒ(ｎ) ‥‥（１）
ここで、μはステップサイズパラメータ（毎回の繰り返しにおける補正量の大きさを制御するパラメータ）である。
【０００９】
ところで、制御対象であるロードノイズ等の振動騒音はランダム性を有し、また、ロードノイズの伝達経路はタイヤから乗員の耳までサスペンション等の構成部材を通して、複数の経路が考えられるので、通常、マルチチャンネルの能動振動騒音制御装置によって振動騒音制御を行っている。
【００１０】
図１１は、従来のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図であり、図１０のシングルチャンネルの能動振動騒音制御装置の適応制御回路を複数個（本例では、８個）用いて、複数の振動騒音源（例えば、４輪タイヤ）からの振動騒音に対する低減効果を図っている。
【００１１】
同図において、各々１対の適応制御回路から成る４個の適応制御回路ブロック１１５〜１１８が設けられている。各車輪のサスペンションに設置された加速度（Ｇ）センサ１１１〜１１４の出力は、それぞれ図示しないＡ／Ｄコンバータを介して適応制御回路ブロック１１５〜１１８に供給され、各適応制御回路ブロック１１５〜１１８からの２つの出力は、それぞれ加算器１１９，１２０に供給される。そして、加算器１１９，１２０の相殺信号出力は、それぞれ図示しないＤ／Ａコンバータを介して、相殺信号を相殺振動に変換するためのスピーカ１２１，１２２に供給され、被制御空間に相殺振動が発せられる。スピーカ１２１から発せられた相殺振動は、スピーカ１２１からマイクロホン１２３またはマイクロホン１２４までのこの伝達制御系特有のそれぞれの伝達特性Ｃ11または伝達特性Ｃ21により、その振幅および位相が変更される。同様に、スピーカ１２２から発せられた相殺振動も、スピーカ１２２からマイクロホン１２３またはマイクロホン１２４までのそれぞれの伝達特性Ｃ12または伝達特性Ｃ22により、その振幅および位相が変更される。
【００１２】
このようにして変更された相殺振動は、車輪からこの伝達制御系特有の伝達経路を通って被制御空間に発生しているロードノイズと干渉される。そして、その干渉結果は、マイクロホン１２３およびマイクロホン１２４を介して検出され、それぞれ図示しないＡ／Ｄコンバータを介してデジタルの誤差信号として前記適応制御回路ブロック１１５〜１１８にフィードバックされる。
【００１３】
ここで、適応制御回路ブロック１１５は、前記図１０の適応制御回路１０２と同様の構成を成す適応制御回路１１５1，１１５2により構成され、例えば、適応制御回路１１５1は、ＡＤＦ１１５11と、前記伝達特性Ｃ11，Ｃ21をそれぞれ同定した伝達特性Ｃ＾11，Ｃ＾21をそれぞれ有するフィルタ１１５12，１１５13と、ＭＥＦＸ（Multiple Error Filtered-X）ＬＭＳアルゴリズムによりＡＤＦ１１５11のフィルタ係数Ｗ11を変更するＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部１１５14とにより構成されている。なお、ＭＥＦＸ−ＬＭＳアルゴリズムは、前記ＬＭＳアルゴリズムをマルチチャンネルのシステムに適用したものである。さらに、適応制御回路１１５2も適応制御回路１１５1と同様の構成を成し、適応制御回路ブロック１１６〜１１８も、適応制御回路ブロック１１５と同様の構成を成している。
【００１４】
図１２は、図１１のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【００１５】
同図において、まず、加速度（Ｇ）センサ１１１〜１１４から検出された各サスペンション加速度信号（参照信号のことであり、以下、「サス加速度信号」と略す）の入力処理、即ち、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を行い（ステップＳ１０１）、マイクロホン１２３，１２４から検出された残留騒音（誤差信号）の入力処理、即ち増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を行う（ステップＳ１０２）。
【００１６】
次に、各適応制御回路ブロック１１５〜１１８のフィルタＣ＾11〜Ｃ＾22により、それぞれ各サス加速度信号と前記同定された伝達特性Ｃ＾11〜Ｃ＾22との畳み込み演算を行い（ステップＳ１０３）、その演算結果および前記ステップＳ１０２で処理された誤差信号に基づいて各ＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部によりＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行い（ステップＳ１０４）、この演算結果に基づいて、適応制御回路ブロック１１５〜１１８を構成するＡＤＦの各フィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42を変更する更新処理を行う（ステップＳ１０５）。
【００１７】
さらに、更新されたフィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42に基づいて、各ＡＤＦにより各サス加速度信号をフィルタリング（フィルタ演算処理）し（ステップＳ１０６）、そのフィルタリング結果を相殺信号として前記加算器１１９，１２０に出力する（ステップＳ１０７）。
【００１８】
そして、この相殺信号が、スピーカ１２１，１２２から相殺振動として被制御空間に出力され、被制御空間内のロードノイズと干渉し合って騒音の低減化が図られる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置では、サス加速度信号や誤差信号等をサンプリングするサンプリングクロック毎に、図１２の制御アルゴリズムに応じた演算を行っているために、多数の入出力装置（加速度センサ、スピーカ、マイクロホン）により、より消音性能を向上させた制御を行おうとすると、前記フィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42を変更するための更新処理、即ち、前記すべてのフィルタＣ＾11〜Ｃ＾22による前記各サス加速度信号に対するフィルタ係数Ｃ＾11〜Ｃ＾22の畳み込み演算処理やＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部によるＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理の処理量が大幅に増加する。その結果、高性能の演算処理装置を用いて演算処理を行う必要が生じ、それに伴ってコストの増加を招くという問題が生じた。
【００２０】
なお、一般に、演算処理装置として、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）が用いられる。
【００２１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、演算処理量を低減するとともに性能の低い演算処理装置によっても十分な振動騒音低減効果を向上することができ、これによりコストの低減化を図り、車載用として十分現実的な能動振動騒音制御装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【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は、車室内に発生する振動騒音に関連する信号を検出し参照信号を生成する複数の参照信号生成手段と、該生成された参照信号に基づいて前記振動騒音を相殺する相殺信号を複数の適応フィルタを用いて生成する相殺信号生成手段と、該生成された相殺信号を相殺振動に変換する相殺振動発生手段と、該変換された相殺振動と前記車室内の振動騒音との相殺誤差を検出し誤差信号を発生する誤差検出手段と、該誤差信号と前記参照信号とに基づいて、それぞれ対応する前記適応フィルタのフィルタ係数値を変更する複数のフィルタ係数変更手段とを備えた車両用能動振動騒音制御装置において、前記複数のフィルタ係数変更手段の１つ以上をサンプリングクロック毎に所定の順序で順次選択し、該選択されたフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させる制御手段と、路面状態を検出する路面状態検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車体姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、前記路面状態、前記車速および前記車体姿勢に対して、追加選択すべきフィルタ係数変更手段を決定するためのマップを記憶する記憶手段と、前記検出手段によってそれぞれ検出された路面状態、車速および車体姿勢に基づいて、前記マップを検索することにより、現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択すべきフィルタ係数変更手段を決定する決定手段とを有し、前記制御手段は、前記決定手段によって決定されたフィルタ係数変更手段を前記サンプリングクロック毎に現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択し、その結果選択されたすべてのフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させることを特徴とする。
【００２６】
【作用】
本発明の構成に依れば、制御手段により複数のフィルタ係数変更手段の１つ以上がサンプリングクロック毎に所定の順序で順次選択される。そして、検出手段によってそれぞれ検出された路面状態、車速および車体姿勢に基づいてマップを検索することで決定されたフィルタ係数変更手段が、前記サンプリングクロック毎に現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択され、その結果選択されたすべてのフィルタ係数変更手段により、その対応する参照信号生成手段からの参照信号および誤差検出手段からの誤差信号に基づいて、その対応する適応フィルタのフィルタ係数が変更され、この変更後のフィルタ係数を有する適応フィルタおよびこれ以外の適応フィルタにより、それぞれ対応する参照信号がフィルタリングされて相殺信号が生成され、相殺振動発生手段により相殺振動に変換され車室内に出力される。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
なお、以下に説明する実施例は、本発明を、ロードノイズを能動的に制御して低減させるいわゆるロードノイズキャンセラーに適用したものであり、適応制御アルゴリズムとしては前記ＭＥＦＸ−ＬＭＳアルゴリズムを用いて、多入力多出力制御を行うものである。
【００３２】
図１は、本発明の第１実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３３】
同図において、本実施例の能動振動騒音制御装置は、加速度（Ｇ）センサ１〜４と、適応制御回路ブロック５〜８と、加算器９，１０と、スピーカ１１，１２と、マイクロホン１３，１４と、各加速度センサ１〜４からのサス加速度信号（参照信号）の各適応制御回路ブロック５〜８のフィルタ係数変更手段（ブロック５の場合は５12，５13，５14，５22，５23，５24、ブロック６以下はブロック５に準じる）への入力・遮断を行うスイッチ１５〜１８と、各スイッチ１５〜１８のオン／オフをサンプリングクロック毎にこの順序で順次切り換える判断処理部１９とにより構成されている。前記適応制御回路ブロック５〜８は、各１対の適応制御回路から成り、例えばブロック５は適応制御回路５1，５2から構成されている。なお、構成要素１〜１４は、それぞれ前述した図１１の構成要素１１１〜１２４と同一の構成及び作用を有するため、その説明を省略する。
【００３４】
加速度センサ１〜４からそれぞれ出力された参照信号ｒ1(ｎ)〜ｒ4(ｎ)，（ｎ＝１，２，‥‥）は、各々２つの信号に分岐され、一方は、そのまま適応制御回路ブロック５〜８を構成するＡＤＦ（例えば、適応制御回路ブロック５の場合にはＡＤＦ５11，５21）に供給され、他方は、スイッチ１５〜１８を介して、伝達特性Ｃ＾11〜Ｃ＾22をそれぞれ有するフィルタ（以下、「フィルタＣ＾11〜Ｃ＾22」と云う）（例えば、適応制御回路ブロック５の場合にはフィルタ５12，５13，５22，５23）に供給される。
【００３５】
各スイッチ１５〜１８の制御入力側には前記判断処理部１９の出力側が接続され、判断処理部１９は、各スイッチ１５〜１８をオン／オフして、参照信号ｒ1(ｎ)〜ｒ4(ｎ)のその対応する前記フィルタＣ＾11〜Ｃ＾22への供給／停止を制御する。
【００３６】
図２〜図５は、本実施例の能動振動騒音制御装置が行う制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、本実施例の能動振動騒音制御装置の演算処理部、例えば、適応制御回路５〜８、加算器９，１０、判断処理部１９等は、ＤＳＰにより構成され、図２〜図５の制御処理は、ＤＳＰに内蔵した中央処理装置（図示せず）により制御される。
【００３７】
図２は、判断処理部１９によりスイッチ１５がオンとなった時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００３８】
同図において、まず、サス加速度信号（参照信号）入力処理を行い（ステップＳ１）、次に、残留騒音（誤差信号）入力処理を行う（ステップＳ２）。そして加速度センサ１のサス加速度信号入力に対して前記伝達特性Ｃ＾11〜Ｃ＾22の畳み込み演算処理を行う（ステップＳ３）。
【００３９】
次に、上記畳み込み演算結果および前記ステップＳ２で処理された誤差信号に基づいてＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行った（ステップＳ４）後に、この演算結果に基づいて、適応制御回路ブロック５を構成するＡＤＦ５11，５21の各フィルタ係数Ｗ11，Ｗ12を更新する（ステップＳ５）。
【００４０】
さらに、各加速度センサ１〜４からのサス加速度信号をぞれぞれ各適応制御回路５〜８のＡＤＦによりフィルタリング（フィルタ演算処理）し（ステップＳ６）、そのフィルタリング結果を前記加算器９，１０に出力して相殺信号（スピーカ駆動信号）を生成する（ステップＳ７）。
【００４１】
図３〜図５は、判断処理部１９によりスイッチ１６〜１８がそれぞれオンとなった時の適応制御回路ブロック５〜８が行う制御処理の手順を示すフローチャートであり、図２のフローチャートに対して、加速度センサ２〜４のサス加速度信号入力に対するＣ＾演算、ＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理およびフィルタ係数更新処理がそれぞれ行われるＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部およびＡＤＦが異なるのみであるので、図３〜図５のステップにおいて図２のステップと同一処理を行うステップには同一番号を付し、その説明を省略するとともに、異なるステップの説明も省略する。
【００４２】
前記図２〜図５のフローチャートの制御処理は、前記各サンプリングクロック毎に、スイッチ１５〜１８に連動して順次実行される。即ち、判断処理部１９は、サンプリングクロック毎にスイッチ１５〜１８をこの順序で順次オンしてゆき、これに連動してＤＳＰの中央処理装置が図２〜図５のプログラムを順次起動させて実行する。具体的には、最初は、スイッチ１５がオンされて、図２のフローチャートの制御処理が実行され、次に、次のサンプリングクロックが入力されて加速度センサ１〜４から新たなサス加速度信号がサンプリングされると、スイッチ１５がオフにされるとともにスイッチ１６がオンされ、図３のフローチャートの制御処理が実行されるというように、サンプリングクロック毎にシーケンシャルに制御処理を切り替えて行く。
【００４３】
このように、例えば、図２の制御処理の実行時には、適応制御回路ブロック５のＡＤＦのフィルタ係数Ｗ11，Ｗ12のみの更新が行われ、その他の適応制御回路６〜８のＡＤＦのフィルタ係数の更新変更は行われない。したがって、適応制御回路６〜８のＡＤＦによるサス加速度信号のフィルタリングは、以前に更新されたフィルタ係数によりなされる。
【００４４】
以上説明したように、本実施例では、１回の加速度センサ１〜４の入力に対して、適応制御回路ブロック５〜８の内、１つの適応制御回路ブロックにおいてのみＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理およびフィルタ係数変更処理を行うように構成したので、演算量および演算時間が低減され、高性能の演算処理装置を使用する必要なく十分な演算処理を行うことができ、コストの低減化を図ることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施例では、ＡＤＦのフィルタ係数Ｗ11〜Ｗ42の更新を適応制御回路ブロック毎に行う、即ち、フィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を１組にして行うように構成したが、これに限らず、フィルタ係数毎、即ち、フィルタ係数Ｗnk（ｎ＝１，２，３，４；ｋ＝１，２）毎に行うようにしてもよい。
【００４６】
図６は、本発明の第２実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００４７】
本実施例は、前記第１実施例のシーケンシャル制御に加えて、路面状態、車速状態、車体状態等の走行状態情報を検出し、この検出結果に応じて更新すべきＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を選択する点が異なっているのみであるので、図６中、図１と対応する構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図６において、２１は、各加速度センサ１〜４の検出信号の振幅からサス加速度平均値を検出する振幅検出装置であり、該振幅検出装置２１の出力側は、詳細は後述するマップメモリ２２の入力側に接続され、マップメモリ２２の他の入力側には、車速状態を検出する車速検出装置２３および車体の姿勢を検出する車体姿勢検出装置２４の出力側が接続されている。そして、マップメモリ２２の出力側は、判断処理部１９の入力側に接続されている。
【００４９】
ここで、振幅検出装置２１は、路面状態を検出するためのものであり、路面状態の検出は振幅検出装置２１に限らず、路面センサ等路面状態を検出できるものであれば、どのようなものであってもよい。前記車速検出装置２３は、本実施例では車速パルスを検出して車速を算出する装置を想定しているが、これに限らず、車速を検出できるものであればどのようなものであってもよい。前記車体姿勢検出装置２４は、本実施例では車高センサを想定しているが、これに限らず、車体姿勢を検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【００５０】
また、前記マップメモリ２２は、入力された路面状態、車速状態、車体状態に応じて、更新すべきフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を決定するためのものであり、具体的には、前記判断処理部１９に対して、オン／オフすべきスイッチ１５〜１８の情報を提供するものである。
【００５１】
図７は、図６のマップメモリ２２に格納されるマップを視覚的に表現したものであり、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、それぞれ路面状態（路面変化）、車速状態（車速変化）、車体状態（車体姿勢変化）を示している。ここで、ｘ軸には路面状態の変化点（１点のみ）が目盛りされ、ｙ軸には加速および減速の各点が目盛りされ、ｚ軸には左旋回および右旋回の各点が目盛りされている。
【００５２】
また、図中、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬは、それぞれ加速度センサ１〜４の取り付け位置、即ち、前輪右側、前輪左側、後輪右側、後輪左側、具体的には、更新すべきフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）の情報を示している。
【００５３】
図７において、例えば、路面状態が変化した場合、即ち、粗目路面から良路面に変化した場合や、逆に良路面から粗目路面に変化した場合にはｘ軸の１点が選択され、ＲＲ，ＲＬに対応するＡＤＦのフィルタ係数が変更すべきフィルタ係数であるとされる。また、加速しながら右旋回している場合には点ａ、即ち、ＲＬが選択され、ＲＬに対応するＡＤＦのフィルタ係数が変更すべきフィルタ係数であるとされる。以下、同様にして、路面状態、車速状態および車体姿勢状態に応じて、変更すべきフィルタ係数が選択される。
【００５４】
なお、原点Ｏは、旋回もせず、加減速もしない点であるが、この点が選択されることがないように構成されている。即ち、この点が選択されたときには、前記第１実施例のようにシーケンシャル制御のみ行うようにすればよいが、この点が選択される直前の制御を続けるようにしても問題はないからであり、本実施例は、この制御方法を採用している。
【００５５】
図８および図９は、本実施例の能動振動騒音制御装置が行う制御処理の手順を示すフローチャートであり、この制御処理は、前記第１実施例で説明したＤＳＰにより行われる。なお、図８において、図２と同一処理を行うステップには同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図８は、メインルーチンの処理手順を示すフローチャートであり、サンプリングクロック毎に１回、本ルーチンが呼び出される。
【００５７】
同図において、前記ステップＳ２で処理された残留誤差およびステップＳ３で畳み込み演算された演算結果に応じて、ＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理、即ち、ＲＡＭ（図示せず）に確保されたソフトカウンタ領域ｎが指示するＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2の演算処理を行い（ステップＳ４１）、フィルタ係数更新処理、即ち、その演算されたフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2を当該ＡＤＦに更新設定する処理を行う（ステップＳ４２）。
【００５８】
次に、追加更新処理をするべきフィルタ係数Ｗ′（このフィルタ係数の決定方法は後述する）の変更があるか否かを判別し（ステップＳ４３）、ないときには前回に追加更新処理を行ったフィルタ係数Ｗ′のＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行い（ステップＳ４４）、その演算処理結果を当該ＡＤＦに更新設定するフィルタ係数更新処理を行う（ステップＳ４５）。一方、ステップＳ４３の判別で、変更があるときには新しいフィルタ係数Ｗ′のＭＥＦＸ−ＬＭＳ演算処理を行い（ステップＳ４６）、その演算処理結果を当該ＡＤＦに更新設定するフィルタ係数更新処理を行う（ステップＳ４７）。
【００５９】
次に、カウンタｎを１だけインクリメントし（ステップＳ４８）、カウンタｎが“５”であるか否かを判別し（ステップＳ４９）、“５”のときには値ｎを“１”に初期設定する（ステップＳ５０）。一方、カウンタｎが“５”でないときにはステップＳ５０をスキップしてステップＳ６に進む。
【００６０】
図９は、割り込み処理を構成するサブルーチン処理の手順を示すフローチャートであり、前記追加変更処理をするべきフィルタ係数Ｗ′の決定処理を行う。
【００６１】
同図において、まず、図６の車速検出装置２３から車速状態を読み込み（ステップＳ５１）、振幅検出装置２１からサス加速度信号平均値を読み込み（ステップＳ５２）、車体姿勢検出装置２４から車体姿勢情報を読み込む（ステップＳ５３）。
【００６２】
次に、前記ステップＳ５１で読み込まれた車速状態と前回の車速状態とを比較することにより車速の変化、即ち、加速中か減速中かまたは定速運行中かを判別し（ステップＳ５４）、前記ステップＳ５２で読み込まれたサス加速度信号平均値と前回のサス加速度信号平均値とを比較することにより路面の変化、即ち、粗目路面から良路面へ変化したかその逆の変化をしたか、または、変化をしなかったかを判別し（ステップＳ５５）、前記ステップＳ５３で読み込まれた車体姿勢情報に基づいて車体姿勢変化、即ち、左旋回中か、右旋回中か、または直進中かを判別する（ステップＳ５６）。
【００６３】
さらに、前記ステップＳ５４〜ステップＳ５６の判別結果と、前記図７で説明したマップにより追加変更処理するべきフィルタ係数Ｗ′を推定した（ステップＳ５７）後に、本サブルーチン処理を終了する。
【００６４】
なお、前記ステップＳ５７で推定されるフィルタ係数Ｗ′は、２つの適応制御回路にまたがる場合がある。例えば、前記図７で説明した路面状態が変化した場合には、ＲＲ，ＲＬに対応するフィルタ係数が推定され、選択される。この場合には、ステップＳ４６，Ｓ４７において、最初のサンプリングクロックでＲＲに対応するフィルタ係数の更新変更処理を行い、次のサンプリングクロックでＲＬに対応するフィルタ係数の更新変更処理を行うようにする。
【００６５】
以上説明したように、本実施例に依れば、前記第１実施例のシーケンシャル制御に加えて、変化が大きいと推定されるフィルタ係数Ｗ′の更新変更処理を、同一サンプリングクロック内で追加して行うように構成したので、車室内の振動騒音に対してより追従性のよい能動振動騒音制御を行うことが可能になる。また、追加すべきフィルタ係数の更新変更処理は、多くとも１つの適応制御回路ブロックに含まれるＡＤＦ（本実施例では、２個）のフィルタ係数のみであるため、本能動振動騒音制御装置を構成するＤＳＰに過大な負担を及ぼすこともなく、コストが増大することもない。
【００６６】
なお、本実施例では、第１実施例のシーケンシャル制御に加えて、走行状態に応じたＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）を更新するように構成したが、シーケンシャル制御を行わず、走行状態に応じたＡＤＦのフィルタ係数Ｗn1，Ｗn2（ｎ＝１，２，３，４）のみを更新するようにしてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明に依れば、車室内に発生する振動騒音に関連する信号を検出し参照信号を生成する複数の参照信号生成手段と、該生成された参照信号に基づいて前記振動騒音を相殺する相殺信号を複数の適応フィルタを用いて生成する相殺信号生成手段と、該生成された相殺信号を相殺振動に変換する相殺振動発生手段と、該変換された相殺振動と前記車室内の振動騒音との相殺誤差を検出し誤差信号を発生する誤差検出手段と、該誤差信号と前記参照信号とに基づいて、それぞれ対応する前記適応フィルタのフィルタ係数値を変更する複数のフィルタ係数変更手段とを備えた車両用能動振動騒音制御装置において、前記複数のフィルタ係数変更手段の１つ以上を所定の順序で順次選択し、該選択されたフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させる制御手段を有するので、Ｃ＾による演算量の増大を抑制するとともに性能の低い演算処理装置によっても十分な振動騒音低減効果を向上することができ、これによりコストの低減化を図ることが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のスイッチ１５がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のスイッチ１６がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図１のスイッチ１７がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１のスイッチ１８がオンの時の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例に係る能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図６のマップメモリ２２に格納されるマップを視覚的に表現したものである。
【図８】第２実施例の制御処理を行うメインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】割り込み処理を構成するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】従来の能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１のマルチチャンネルの能動振動騒音制御装置の制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜４ 加速度センサ（参照信号生成手段、フィルタ係数変更手段）
５〜８ 適応制御回路（相殺信号生成手段）
１１，１２ スピーカ（相殺振動発生手段）
１３，１４ マイクロフォン（誤差検出手段）
５14，５24 ＭＥＦＸ−ＬＭＳ処理部（フィルタ係数変更手段）
１５〜１８ スイッチ（制御手段）
１９ 判断処理部（制御手段）
Claims (1)
- 車室内に発生する振動騒音に関連する信号を検出し参照信号を生成する複数の参照信号生成手段と、該生成された参照信号に基づいて前記振動騒音を相殺する相殺信号を複数の適応フィルタを用いて生成する相殺信号生成手段と、該生成された相殺信号を相殺振動に変換する相殺振動発生手段と、該変換された相殺振動と前記車室内の振動騒音との相殺誤差を検出し誤差信号を発生する誤差検出手段と、該誤差信号と前記参照信号とに基づいて、それぞれ対応する前記適応フィルタのフィルタ係数値を変更する複数のフィルタ係数変更手段とを備えた車両用能動振動騒音制御装置において、
前記複数のフィルタ係数変更手段の１つ以上をサンプリングクロック毎に所定の順序で順次選択し、該選択されたフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させる制御手段と、
路面状態を検出する路面状態検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
車体姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、
前記路面状態、前記車速および前記車体姿勢に対して、追加選択すべきフィルタ係数変更手段を決定するためのマップを記憶する記憶手段と、
前記検出手段によってそれぞれ検出された路面状態、車速および車体姿勢に基づいて、前記マップを検索することにより、現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択すべきフィルタ係数変更手段を決定する決定手段と
を有し、
前記制御手段は、前記決定手段によって決定されたフィルタ係数変更手段を前記サンプリングクロック毎に現在選択中のフィルタ係数変更手段に追加選択し、その結果選択されたすべてのフィルタ係数変更手段にその対応する適応フィルタのフィルタ係数を変更させることを特徴とする車両用能動振動騒音制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP07143594A JP3661063B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 車両用能動振動騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP07143594A JP3661063B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 車両用能動振動騒音制御装置 |
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| JPH07261775A JPH07261775A (ja) | 1995-10-13 |
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ID=13460464
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-
1994
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