JP5040163B2 - Noise reduction apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、車室内における騒音を振動又は音響を発生させることによって低減する騒音低減装置及び方法に関する。   The present invention relates to a noise reduction apparatus and method for reducing noise in a vehicle interior by generating vibration or sound.

従来より、車室内騒音を低減することを目的としてフィードバック制御を行う技術として、下記の特許文献1などが知られている。この特許文献1には、マイクを使って実際の騒音を検出して、当該騒音のうち100Hz以下の低周波帯域のロードノイズを低減する動作をしている。この技術は、低周波帯域のロードノイズが、車室内音場の音響モードを原因として発生していると仮定をした上で、当該音響モードの腹にマイクロフォンを設置してフィードバック制御によって当該音響モードを打ち消す方式である。   Conventionally, as a technique for performing feedback control for the purpose of reducing vehicle interior noise, the following Patent Document 1 is known. In this Patent Document 1, an actual noise is detected using a microphone, and an operation of reducing road noise in a low frequency band of 100 Hz or less among the noise is performed. This technology assumes that road noise in the low frequency band is generated due to the acoustic mode of the vehicle interior sound field, and then installs a microphone on the belly of the acoustic mode to perform the acoustic mode by feedback control. Is a method of canceling out.

また、下記の特許文献2に記載されているように、マイクロフォンを車室内に設置し、マイクロフォンから得た騒音信号を、フィードバックコントローラを用いて打ち消す技術も知られている。   In addition, as described in Patent Document 2 below, a technique is also known in which a microphone is installed in a vehicle interior and a noise signal obtained from the microphone is canceled using a feedback controller.

更に、下記の特許文献3に記載されているように、車室内騒音を低減することを目的としてフィードフォワード制御を行う技術が知られており、当該特許文献3には、座席ヘッドレスト部に備えたマイクを使ってエラー信号を検出し、ドアヒンジ部の加速度センサから参照信号を検出することで、適応フィルタにより、車室内騒音の低減を図っている。
特開2000−322066号公報 特開2000−32206号公報(図10等) 特開平8−292771号公報
Furthermore, as described in Patent Document 3 below, a technique for performing feedforward control for the purpose of reducing vehicle interior noise is known, and Patent Document 3 includes a seat headrest portion. An error signal is detected using a microphone, and a reference signal is detected from an acceleration sensor at the door hinge, thereby reducing vehicle interior noise using an adaptive filter.
JP 2000-322066 A JP 2000-32206 A (FIG. 10 etc.) Japanese Patent Laid-Open No. 8-2922771

しかしながら、上記した技術では、音響モードを検出し、その音響モードに対して制御をしているため、全空間において制御効果が得られることが望ましいが、音響モードが正確に特定できる低周波帯域の騒音に対してしか低減できず、実際には、上記従来例では40Hzおよび80Hzのいわゆるドラミングノイズをのみ制御対象として扱っているという問題がある。   However, in the above-described technique, since the acoustic mode is detected and controlled with respect to the acoustic mode, it is desirable to obtain a control effect in the entire space. However, in the low frequency band where the acoustic mode can be accurately identified. It can be reduced only with respect to noise. In practice, the conventional example has a problem that only so-called drumming noise of 40 Hz and 80 Hz is handled as a control target.

また、マイクロフォンから得た騒音信号をフィードバックする上述の特許文献1,2の技術や、特許文献3の技術では、マイクロフォンの設置位置に応じて騒音を低減させる効果を実現しようとしており、乗員の乗車していない空間においても騒音を低減させていたので、特に乗員位置において騒音を効果的に低減させることができていなかった。   In addition, the above-described technologies of Patent Documents 1 and 2 that feed back a noise signal obtained from a microphone and the technology of Patent Document 3 try to realize an effect of reducing noise according to the installation position of the microphone. Since the noise was reduced even in a space that was not provided, the noise could not be effectively reduced particularly at the occupant position.

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、乗員の有無に応じて、当該乗員が居る空間における騒音を効果的に低減できる騒音低減装置及び方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a noise reduction device and method that can effectively reduce noise in a space where a passenger is present depending on the presence or absence of the passenger. And

本発明に係る騒音低減装置は、車体の振動を検出する振動検出手段と、車両の各座席に設けられ、車室内の騒音を低減させる振動又は音響を発生する騒音低減手段と、振動検出手段によって検出された振動に応じて、騒音低減手段で発生させる振動又は音響を制御する制御指令値を演算する制御指令値演算手段と、車室内における乗員の有無を検出する乗員検出手段とを備え、上述の課題を解決するために、制御指令値演算手段は、乗員検出手段によって検出された乗員が存在する空間において静音化制御効果が得られるように、制御指令値を調節して、騒音低減手段より発生させる振動又は音響を制御すると共に、乗員検出手段にて、乗員が居ないと判定された座席が存在する場合に、この座席に対応する騒音低減手段を用いて、乗員が居ると判定されている空間において、静音化制御効果が得られる領域を拡大させるように、制御指令値を調節するA noise reduction device according to the present invention includes a vibration detection unit that detects vibrations of a vehicle body, a noise reduction unit that is provided in each seat of the vehicle and that generates vibrations or sounds to reduce noise in the vehicle interior, and a vibration detection unit. Control command value calculating means for calculating a control command value for controlling vibration or sound generated by the noise reduction means in accordance with the detected vibration, and occupant detection means for detecting the presence or absence of an occupant in the passenger compartment, and In order to solve the above problem, the control command value calculation means adjusts the control command value so that the noise reduction control effect is obtained in the space where the occupant detected by the occupant detection means is present , and the noise reduction means In addition to controlling the vibration or sound to be generated, and when there is a seat determined by the occupant detection means that there is no occupant, the noise reduction means corresponding to this seat is used to In the space that is determined, so as to enlarge the area noise reduction control effect is obtained, adjusting the control command value.

本発明に係る騒音低減方法は、上述の課題を解決するため、車室内における騒音を振動又は音を発生させて低減させるに際して、車体の振動を検出すると共に、車室内における乗員の有無を検出するステップと、検出された乗員が存在する空間において静音化制御効果が得られるように、車両の各座席に設けられて振動又は音響を発生させる騒音低減手段に供給する制御指令値を調整するステップと、調整された制御指令値を騒音低減手段に供給するステップと、を有し、制御指令値を調整するステップでは、乗員が居ないと判定された座席が存在する場合に、この座席に対応する騒音低減手段を用いて、乗員が居ると判定されている空間において、静音化制御効果が得られる領域を拡大させるように、制御指令値を調整する。 In order to solve the above-described problem, the noise reduction method according to the present invention detects the vibration of the vehicle body and detects the presence or absence of an occupant in the vehicle cabin when reducing the noise in the vehicle cabin by generating vibration or sound. Adjusting a control command value supplied to a noise reduction means that is provided in each seat of the vehicle and generates vibration or sound so that a noise reduction control effect can be obtained in a space where a detected occupant exists; and Supplying the adjusted control command value to the noise reduction means, and the step of adjusting the control command value corresponds to the seat when it is determined that there is no occupant. Using the noise reduction means, the control command value is adjusted so as to expand the area where the noise reduction control effect can be obtained in the space where it is determined that there are passengers.

本発明によれば、乗員が存在する空間において静音化制御効果が得られるように制御指令値を調節し、騒音低減手段によって発生させる振動又は音響を制御するので、乗員の有無に応じて、当該乗員が居る空間における騒音を効果的に低減できる。   According to the present invention, the control command value is adjusted so that the noise reduction control effect is obtained in the space where the occupant is present, and the vibration or sound generated by the noise reduction means is controlled. Noise in a space where passengers are present can be effectively reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
本発明は、例えば図1及び図2に示すように、車室内の制御空間PA,PB,PC,PDで乗員の有無を検知し、当該乗員の有無に応じて騒音を低減する騒音低減装置に適用される。
[First Embodiment]
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the present invention provides a noise reduction device that detects the presence or absence of an occupant in a control space PA, PB, PC, or PD in a vehicle interior and reduces noise according to the presence or absence of the occupant. Applied.

第1実施形態に係る騒音低減装置は、例えば図2に示すように、定員4名であって運転席6B、助手席6A、後部座席6C,6D(以下、総称する場合には「座席6A,6B,6C,6D」と呼ぶ。)が設けられ、当該座席6A,6B,6C,6Dに乗員が乗車したときの制御空間PA,PB,PC,PDにおける騒音を低減するものについて説明するが、乗員検出センサを全席に配置し、それぞれの空間を定義することで、定員の異なる車両に対しても同様に静音化制御効果を実現できる。   For example, as shown in FIG. 2, the noise reduction device according to the first embodiment has a capacity of four people, and a driver's seat 6B, a passenger seat 6A, and rear seats 6C and 6D (hereinafter collectively referred to as “seat 6A, 6B, 6C, 6D ") is provided and the noise in the control spaces PA, PB, PC, PD when the occupants get on the seats 6A, 6B, 6C, 6D will be described. By arranging the occupant detection sensors in all the seats and defining the respective spaces, it is possible to achieve the same noise reduction control effect for vehicles with different capacity.

この騒音低減装置は、車体の振動を検出する振動検出手段である加速度センサ4と、車室内の騒音を低減させる振動を発生する騒音低減手段であるピエゾアクチュエータ(Piezo-electric actuator)5A,5B,5C,5D(以下、総称する場合には単に「ピエゾアクチュエータ5」とも呼ぶ。)と、加速度センサ4によって検出された振動に応じて、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dで発生させる振動を制御する制御指令値を演算する制御指令値演算手段であるコントローラユニット8と、車室内における各席における乗員の有無を検出する乗員検出手段であって車両の各座席6A,6B,6C,6Dに設けられた乗員検出センサ7A,7B,7C,7Dとを備える。このような騒音低減装置は、乗員検出センサ7A,7B,7C,7Dによって検出された乗員の有無に応じて、乗員が居る空間において静音化制御効果が得られるようにコントローラユニット8によって制御指令値を調節し、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dによって発生させる振動を制御することを特徴とする。なお、この実施の形態では、騒音低減手段として、振動を発生させるものを説明するが、直接的に音響を発生させることによって騒音を低減させるようにしても良い。   This noise reduction apparatus includes an acceleration sensor 4 that is a vibration detection unit that detects vibrations of a vehicle body, and piezoelectric actuators 5A, 5B that are noise reduction units that generate vibrations that reduce noise in the passenger compartment. Control vibrations generated by the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, and 5D in accordance with the vibrations detected by the acceleration sensor 4 and 5C and 5D (hereinafter simply referred to as “piezoactuator 5” when collectively referred to). A controller unit 8 which is a control command value calculation means for calculating a control command value to be detected, and an occupant detection means for detecting the presence or absence of an occupant in each seat in the vehicle interior, provided in each seat 6A, 6B, 6C, 6D of the vehicle. Occupant detection sensors 7A, 7B, 7C, and 7D. Such a noise reduction device is controlled by the controller unit 8 so that the noise reduction control effect is obtained in the space where the occupant is present according to the presence or absence of the occupant detected by the occupant detection sensors 7A, 7B, 7C and 7D. And the vibration generated by the piezo actuators 5A, 5B, 5C, 5D is controlled. In this embodiment, the noise reduction means is described as generating vibration, but noise may be reduced by directly generating sound.

通常、車室外部から侵入する車室内騒音の原因は、代表的なものとして、エンジン3の振動に起因するエンジン騒音、走行時に路面の凹凸の影響がタイヤ2からフロアパネル1に進入することに起因するロードノイズ騒音、走行時に空気の気流によって発生する風切音などがある。   In general, the cause of vehicle interior noise entering from the outside of the vehicle interior is that the engine noise caused by the vibration of the engine 3 and the influence of road surface unevenness entering the floor panel 1 from the tire 2 when traveling are typical. There are road noise noise caused by it, wind noise generated by air flow during driving, and so on.

本発明では主にロードノイズの低減を目的とする。図1に路面の凹凸の影響による車体の振動およびロードノイズ騒音の主な伝播経路を示す。タイヤ2から車体に進入したロードノイズの主成分となる振動は、まず車軸およびサスペンション取り付け点からメンバと呼ばれる剛性の高い梁状の部材に進入する。その後、メンバによって囲まれたフロアパネル1と呼ばれる比較的剛性の低い板状の部材に振動が伝播し、このフロアパネル1が振動する。さらに、フロアパネル1の膜振動により車室内の空気振動が引き起こされ、車室内に共振現象を起こすために、乗員が着座している状態における頭部付近の制御空間PA,PB,PC,PDにおいてロードノイズ騒音が聞こえてしまう。フロアパネル1の他にルーフパネルや窓ガラスが振動することにより騒音が発生するが、サスペンション取り付け部から主に進入するロードノイズの大部分は、フロアパネル1の振動が原因となっていることがわかっている。   The present invention mainly aims to reduce road noise. FIG. 1 shows main propagation paths of vehicle body vibration and road noise caused by road surface unevenness. The vibration that is the main component of road noise that enters the vehicle body from the tire 2 first enters a highly rigid beam-like member called a member from the axle and suspension attachment points. Thereafter, vibration propagates to a plate-like member called floor panel 1 surrounded by the members and having relatively low rigidity, and this floor panel 1 vibrates. Further, in the control spaces PA, PB, PC, PD in the vicinity of the head in a state where an occupant is seated in order to cause an air vibration in the passenger compartment due to the membrane vibration of the floor panel 1 and cause a resonance phenomenon in the passenger compartment. Road noise can be heard. Although noise is generated when the roof panel and the window glass vibrate in addition to the floor panel 1, most of the road noise that mainly enters from the suspension mounting portion is caused by the vibration of the floor panel 1. know.

そのために、騒音低減装置は、フロアパネル1に加速度センサ4を配置して、乗員頭部位置での制御空間PA,PB,PC,PDにおける騒音の推定を行い、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dに対する制御指令信号を生成し、当該ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dの振動による制御音を車室内に入力する。そのため、制御対象としてフロアパネル1が起因となるロードノイズを中心に扱う。なお、フロアパネル1を発生源となる騒音には制御対象としてすべて含まれるため、エンジン3の騒音の一部や車体底部を流れる空気が発生する風切音についても同様に扱うことができる。また、本発明の効果の範囲はフロアパネル1の振動による騒音低減の範疇にはとどまらず、例えばダッシュパネルやフロントガラス、さらにルーフパネルといった同じメカニズムで発生する車室内騒音発生源に対しても、当該部位に加速度センサ4及びピエゾアクチュエータ5を設ければ、同様に、当該部位の振動によって発生する騒音を低減させることができる。   For this purpose, the noise reduction apparatus arranges the acceleration sensor 4 on the floor panel 1 to estimate noise in the control spaces PA, PB, PC, PD at the position of the occupant head, and to detect the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, A control command signal for 5D is generated, and a control sound due to vibrations of the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, 5D is input into the passenger compartment. Therefore, the road noise caused by the floor panel 1 is mainly handled as a control target. In addition, since all the noises generated from the floor panel 1 are included as control targets, a part of the noise of the engine 3 and wind noise generated by the air flowing through the bottom of the vehicle body can be handled in the same manner. In addition, the scope of the effect of the present invention is not limited to the category of noise reduction due to vibration of the floor panel 1, but also for vehicle interior noise generation sources generated by the same mechanism such as a dash panel, a windshield, and a roof panel. If the acceleration sensor 4 and the piezo actuator 5 are provided in the part, similarly, noise generated by vibration of the part can be reduced.

図2に示すように、コントローラユニット8は、フロアパネル1の振動を加速度信号として加速度センサ4から入力すると共に、乗員の座席6A,6B,6C,6Dにおける有無を表す乗員検出信号を乗員検出センサ7A,7B,7C,7Dから入力し、後述する演算処理を行うことによって制御空間PA,PB,PC,PDにおける騒音を低減させる制御指令値を求めて、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dを駆動させてフロアパネル1に振動を与える。   As shown in FIG. 2, the controller unit 8 inputs the vibration of the floor panel 1 from the acceleration sensor 4 as an acceleration signal, and transmits an occupant detection signal indicating the presence or absence of the occupant's seats 6A, 6B, 6C, 6D. 7A, 7B, 7C, and 7D are input, and a control command value for reducing noise in the control spaces PA, PB, PC, and PD is obtained by performing arithmetic processing described later, and the piezo actuators 5A, 5B, 5C, and 5D are obtained. Drive to give vibration to the floor panel 1.

乗員検出センサ7A,7B,7C,7Dは、例えば座席底面に配置された加速度センサや圧力センサからなり、検出値を乗員検出信号としてコントローラユニット8に供給する。この乗員検出信号は、コントローラユニット8におけるアンプ12,14で信号増幅された後に、CPU(Central Processing Unit)等の制御指令値を演算する演算回路であるコントローラ11に供給される。また、加速度センサ4で検出された加速度信号は、コントローラユニット8におけるアンプ13で信号増幅された後に、コントローラ11に供給される。   The occupant detection sensors 7A, 7B, 7C, and 7D include, for example, an acceleration sensor and a pressure sensor arranged on the seat bottom surface, and supply the detected value to the controller unit 8 as an occupant detection signal. The occupant detection signal is amplified by the amplifiers 12 and 14 in the controller unit 8 and then supplied to the controller 11 which is an arithmetic circuit for calculating a control command value of a CPU (Central Processing Unit) or the like. The acceleration signal detected by the acceleration sensor 4 is amplified by the amplifier 13 in the controller unit 8 and then supplied to the controller 11.

コントローラ11は、加速度センサ4からの加速度信号と、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dへの制御指令信号、乗員検出センサ7A,7B,7C,7Dからの乗員検出信号を用いて、座席6A,6B,6C,6D上の制御空間PA,PB,PC,PDでの騒音が小さくなるように制御指令信号を計算する。コントローラ11は、乗員検出センサ7A,7B,7C,7Dからの乗員検出信号から、座席6A,6B,6C,6Dにおける乗員の有無を検出して、当該乗員頭部位置の制御空間PA,PB,PC,PDにおける騒音を加速度センサ4で検出された加速度信号から推定し、当該乗員が居る制御空間PA,PB,PC,PDにおける騒音を低減するような制御指令値を演算する。この制御指令値は、アンプ15を介して乗員が居る座席6A,6B,6C,6Dのピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dに供給される。   The controller 11 uses the acceleration signal from the acceleration sensor 4, the control command signal to the piezo actuators 5A, 5B, 5C, and 5D, and the occupant detection signals from the occupant detection sensors 7A, 7B, 7C, and 7D. A control command signal is calculated so that noise in the control spaces PA, PB, PC, and PD on 6B, 6C, and 6D is reduced. The controller 11 detects the presence or absence of an occupant in the seats 6A, 6B, 6C, and 6D from the occupant detection signals from the occupant detection sensors 7A, 7B, 7C, and 7D, and controls the control spaces PA, PB, The noise in the PC and PD is estimated from the acceleration signal detected by the acceleration sensor 4, and a control command value that reduces the noise in the control spaces PA, PB, PC, and PD where the passenger is present is calculated. This control command value is supplied to the piezo actuators 5A, 5B, 5C, and 5D of the seats 6A, 6B, 6C, and 6D where the passenger is present via the amplifier 15.

このコントローラ11は、図3に示すように、騒音推定装置21、入力スイッチ22、演算器23A,・・・,23H(以下、総称する場合には単に「演算器23」と呼ぶ。)、出力スイッチ24、切り替えトリガ生成器25から構成される。このコントローラ11は、制御空間PA,PB,PC,PDと演算器23A,・・・,23Hで制御指令値を演算するパラメータとの対応関係を設定しておき、乗員が居る座席6A,6B,6C,6Dのパターンによって入力スイッチ22及び出力スイッチ24のスイッチング状態を切り替え、当該パターンに適合した演算器23を選択する。各演算器23は、制御指令信号を演算する演算パラメータが異なり、乗員が居る制御空間PA,PB,PC,PDにおいて静音化制御効果が高くなるような演算パラメータによって制御指令信号を演算する。   As shown in FIG. 3, the controller 11 includes a noise estimation device 21, an input switch 22, calculators 23 </ b> A,... A switch 24 and a switching trigger generator 25 are included. The controller 11 sets the correspondence between the control spaces PA, PB, PC, PD and the parameters for calculating the control command values in the calculators 23A,..., 23H, and seats 6A, 6B, The switching state of the input switch 22 and the output switch 24 is switched according to the patterns 6C and 6D, and the computing unit 23 that matches the pattern is selected. Each calculator 23 has different calculation parameters for calculating the control command signal, and calculates the control command signal with a calculation parameter that enhances the silencing control effect in the control spaces PA, PB, PC, and PD where the occupants are present.

この乗員が居る座席6A,6B,6C,6Dのパターンとは、車室内の乗員人数及び配置であり、例えば運転席6Bのみに乗員が居る状態や、運転席6Bと助手席6Aと後部座席6Cに乗員が居る状態などが挙げられる。切り替えトリガ生成器25は、例えば定員4名の車両の場合、運転席6B以外の各座席6A,6C,6Dに対応した変数s,s,sを用意しておき、乗員が居ると判断された座席の変数を1とし、乗員が居ないと判断された座席の変数を0とすることにより、乗員配置を決定する。なお、運転席6Bは常に乗車しているので変数を設定する必要はない。そして、変数s,s,sを入力スイッチ22及び出力スイッチ24に供給することにより、制御指令信号を演算する演算器23を切り替える。 The pattern of the seats 6A, 6B, 6C, 6D in which the passengers are present is the number and arrangement of passengers in the passenger compartment, for example, the state in which the passengers are present only in the driver seat 6B, the driver seat 6B, the passenger seat 6A, and the rear seat 6C. State where there are passengers. For example, in the case of a vehicle with four seats, the switching trigger generator 25 prepares variables s 1 , s 2 , s 3 corresponding to the respective seats 6A, 6C, 6D other than the driver's seat 6B, and there are passengers. The occupant arrangement is determined by setting the determined seat variable to 1 and setting the seat variable determined to have no occupant to 0. Since driver's seat 6B is always on board, there is no need to set a variable. Then, by supplying the variables s 1 , s 2 , and s 3 to the input switch 22 and the output switch 24, the calculator 23 that calculates the control command signal is switched.

演算器23は、騒音推定装置21で推定された騒音を低減させるような制御指令信号を演算する。この演算器23は、乗員数、乗員配置に応じて異なる演算パラメータが設定されている。   The calculator 23 calculates a control command signal that reduces the noise estimated by the noise estimation device 21. In this calculator 23, different calculation parameters are set according to the number of passengers and the passenger arrangement.

例えば、定員4名における切り替えパターンは、2=8通りとなり、当該8通りに対応するように演算器23は8個となり、当該各パターンに対応して各演算器23の演算パラメータが設計されている。例えば、演算器23Aは、運転席6Bにおける制御空間PBのみにおいて静音化制御効果が得られる制御指令信号を演算するものとして設計されており、演算器23Bは、座席6A,6Bの制御空間PA,PBにおいて静音化制御効果が得られる制御指令信号を演算するものとして設計されている。 For example, there are 2 3 = 8 switching patterns for 4 persons, and there are 8 computing units 23 corresponding to the 8 patterns, and the computing parameters of each computing unit 23 are designed corresponding to each pattern. ing. For example, the calculator 23A is designed to calculate a control command signal that can achieve a silencing control effect only in the control space PB in the driver's seat 6B, and the calculator 23B includes the control spaces PA, The PB is designed to calculate a control command signal that provides a silencing control effect.

騒音推定装置21は、加速度信号と制御指令値とを用いて、制御空間PA,PB,PC,PDにおける騒音(音圧)を推定する。この制御空間PA,PB,PC,PDは、乗員が座席6A,6B,6C,6Dに着座状態における乗員頭部位置付近であり、騒音推定装置21は、乗員頭部位置における騒音を推定する。騒音推定装置21は、図4に示すように、制御指令信号から加速度センサ4の位置での振動の伝達関数の演算を行う制御指令→振動演算部31、加算器32、加速度センサ4の位置での振動から制御空間PA,PB,PC,PDでの騒音の伝達関数の演算を行う振動→音圧演算部33、制御指令信号から制御空間PA,PB,PC,PDでの騒音の伝達関数の演算を行う制御指令→音圧演算部34、加算器35を備える。   The noise estimation device 21 estimates noise (sound pressure) in the control spaces PA, PB, PC, PD using the acceleration signal and the control command value. The control spaces PA, PB, PC, and PD are in the vicinity of the occupant head position when the occupant is seated on the seats 6A, 6B, 6C, and 6D, and the noise estimation device 21 estimates noise at the occupant head position. As shown in FIG. 4, the noise estimation device 21 performs a control command for calculating a vibration transfer function at the position of the acceleration sensor 4 from the control command signal → the position of the vibration calculation unit 31, the adder 32, and the acceleration sensor 4. The vibration for calculating the noise transfer function in the control spaces PA, PB, PC, PD from the vibration of the sound → the sound pressure calculation unit 33, the transfer function of the noise in the control spaces PA, PB, PC, PD from the control command signal A control command for performing calculation → a sound pressure calculation unit 34 and an adder 35 are provided.

この騒音推定装置21は、入力信号として、加速度信号と制御指令信号とを入力する。必要な数の加速度センサ4を適切な位置に配置し、車室内の騒音と加速度信号の間のコヒーレンスが1に近ければ加速度信号から騒音を推定することができると判断できる。具体的には、コヒーレンスCxy は、下記の式1に示すように、

Figure 0005040163
The noise estimation device 21 inputs an acceleration signal and a control command signal as input signals. If the necessary number of acceleration sensors 4 are arranged at appropriate positions and the coherence between the noise in the vehicle interior and the acceleration signal is close to 1, it can be determined that the noise can be estimated from the acceleration signal. Specifically, the coherence C xy 2 is as shown in Equation 1 below:
Figure 0005040163

のような関数で記述される。ここで、xは加速度センサ4の出力ベクトル、yは制御空間PA,PB,PC,PDでの音圧、Sxyはxとyとの間のクロススペクトル密度、Sxxはxのクロススペクトル密度、Syyはパワースペクトル密度を表す。この式1より、コヒーレンスCxy が所定の基準値(例えば0.9)以上になるように加速度センサ4を配置している。以上により、騒音推定装置21は、加速度信号と制御指令信号から制御空間PA,PB,PC,PDでの推定された騒音を得ることができる。 It is described by a function like Here, x is an output vector of the acceleration sensor 4, y is a sound pressure in the control space PA, PB, PC, PD, Sxy is a cross spectral density between x and y, and Sxx is a cross spectral density of x. , S yy represents the power spectral density. From Equation 1, the acceleration sensor 4 is arranged so that the coherence C xy 2 is a predetermined reference value (for example, 0.9) or more. As described above, the noise estimation device 21 can obtain the estimated noise in the control spaces PA, PB, PC, PD from the acceleration signal and the control command signal.

例えば、制御指令→音圧演算部34で用いる制御指令信号から制御空間PA,PB,PC,PDでの音圧までの伝達関数は、まず、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dをフロアパネル1に設置すると共にマイクロフォン(図示せず)を制御空間PA,PB,PC,PDに設置し、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dに、サンプルとしての振動を発生させる所定のM系列信号を入力し、当該M系列信号とマイクロフォンの検出信号とを計測する。そして、得られたM系列信号及びマイクロフォンの検出信号に対し、例えば制御系設計CAD「MATLAB」上で動作する「System Identification Toolbox」を用いることで、例えば下記の式2,式3の離散時間状態空間モデルである

Figure 0005040163
For example, the transfer function from the control command signal used in the control command → sound pressure calculation unit 34 to the sound pressure in the control spaces PA, PB, PC, PD is first set to the floor panel 1 with the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, 5D. And a microphone (not shown) are installed in the control spaces PA, PB, PC, and PD, and predetermined M-sequence signals that generate vibrations as samples are input to the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, and 5D. The M-sequence signal and the microphone detection signal are measured. Then, for example, by using “System Identification Toolbox” operating on the control system design CAD “MATLAB” for the obtained M-sequence signal and microphone detection signal, for example, the discrete time states of the following equations 2 and 3 It is a spatial model
Figure 0005040163

の形式でモデル化がなされる。ここで、式2のx(t)はモデルの状態変数、u(t)はピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5DへのM系列信号、式3のy(t)は制御空間PA,PB,PC,PDでの音圧を表し、マトリクスA,B,C,Dはそれぞれモデルのパラメータマトリクス、nはサンプル時刻を表す。 Is modeled in the form Here, x (t) in Equation 2 is a state variable of the model, u (t) is an M-sequence signal to the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, and 5D, and y (t) in Equation 3 is control space PA, PB, The sound pressures at the PC and PD are represented, the matrices A, B, C, and D are model parameter matrices, respectively, and n is the sample time.

あるいは、制御系設計CAD「MATLAB」上で動作するSDTOOLS社製「Structural Dynamical Toolbox」を用いてモード解析によるシステム同定を行っても良い。この場合は、入出力信号をフーリエ変換することで得られる周波数領域でのノンパラメトリックな伝達関数を予め計算しておき、上記のMATLABToolboxを用いることで制御指令→音圧演算部34で用いる伝達関数を得ることができる。実際に上記の方法で得た伝達関数の周波数特性は、図5のようになる。   Alternatively, system identification by mode analysis may be performed using “Structural Dynamic Toolbox” manufactured by SDTOOLS, which operates on the control system design CAD “MATLAB”. In this case, a non-parametric transfer function in the frequency domain obtained by performing Fourier transform on the input / output signal is calculated in advance, and the transfer function used in the control command → sound pressure calculation unit 34 by using the above-described MATLAB toolbox. Can be obtained. The frequency characteristic of the transfer function actually obtained by the above method is as shown in FIG.

振動→音圧演算部33で用いる伝達関数は、まず、予めフロアパネル1上に加速度センサ4を設置すると共に制御空間PA,PB,PC,PDにマイクロフォンを設置し、ロードノイズが発生しやすい路面を一定速で走行させ、得られた加速度信号とマイクロフォン信号に対し、上記の制御系設計CAD「MATLAB」上で動作する「System Identification Toolbox」を用いることで、離散時間状態空間モデルとして得られる。   The transfer function used in the vibration → sound pressure calculation unit 33 is a road surface on which an acceleration sensor 4 is first installed on the floor panel 1 and a microphone is installed in the control spaces PA, PB, PC, PD, and road noise is likely to occur. Can be obtained as a discrete-time state space model by using “System Identification Toolbox” operating on the control system design CAD “MATLAB” for the obtained acceleration signal and microphone signal.

次に、図6に示すブロック線図を用いて演算器23における演算パラメータの設計方法として、正規化規約分解法を用いる処理を説明する。ここで、設計対象となる演算器41には信号Bが入力され、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dへの制御指令信号を出力する。制御指令信号は伝達関数モデル42に入力される。伝達関数モデル42は、上述の手順でモデル化した「ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dの制御指令信号から制御空間PA,PB,PC,PDでの騒音までの伝達特性」を示すモデルである。伝達関数モデル42から出力される信号と信号A(外乱)とが重ねあわされて信号B(車室内騒音)となる。この信号Aから信号Bまでの伝達特性は「感度関数」と呼ばれる関数であり、当該信号Aから信号Bまでの伝達特性が所望の周波数帯域において小さくなるように演算器41を設計することによって、適切な演算パラメータを設定できる。このような設計方法としては、例えば、PID制御、H2制御、H∞制御などが挙げられる。また、
細江、荒木、「制御系設計、H∞制御とその応用」、朝倉書店、1994
須田、「PID制御」、朝倉書店、1992
に記載されている設計方法を用いることで、下記の式4の形式のI次動的コントローラKi,i=1,・・・,Iを設計することが出来る。

Figure 0005040163
Next, a process using the normalized convention decomposition method as a calculation parameter design method in the calculator 23 will be described using the block diagram shown in FIG. Here, the signal B is input to the computing unit 41 to be designed, and control command signals to the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, 5D are output. The control command signal is input to the transfer function model 42. The transfer function model 42 is a model indicating “transfer characteristics from the control command signal of the piezo actuators 5A, 5B, 5C, and 5D to the noise in the control spaces PA, PB, PC, and PD” modeled by the above-described procedure. . The signal output from the transfer function model 42 and the signal A (disturbance) are overlapped to form a signal B (vehicle interior noise). The transfer characteristic from the signal A to the signal B is a function called “sensitivity function”. By designing the computing unit 41 so that the transfer characteristic from the signal A to the signal B becomes small in a desired frequency band, Appropriate calculation parameters can be set. Examples of such a design method include PID control, H2 control, H∞ control, and the like. Also,
Hosoe, Araki, “Control System Design, H∞ Control and its Applications”, Asakura Shoten, 1994
Suda, “PID Control”, Asakura Shoten, 1992
By using the design method described in the above, it is possible to design an I-order dynamic controller Ki, i = 1,.
Figure 0005040163

この式4において、u(n)は時刻nでの制御指令値、y(i)は推定した騒音を表す信号Aを表す。 In Equation 4, u (n) represents a control command value at time n, and y (i) represents a signal A representing estimated noise.

また、上述の正規化規約分解法において、演算器23の演算パラメータである重み関数を指定することで、静音化制御効果の得られる騒音の周波数帯域と、静音化制御効果の程度を示す騒音低減幅とを変更することができる。例えば、図7に示すように、ある周波数帯域に大きなゲインを持ち、他の周波数ではゲインが小さいという特徴をもった重み関数の周波数特性とすることができる。この重み関数を用いて演算器23を設計することにより、大きなゲインをかけた周波数帯域の騒音に対して静音化制御効果を高めることができ、低ゲインである周波数帯域の騒音に対して静音化制御効果を小さくする演算器23を設計できる。   Further, in the normalization protocol decomposition method described above, by specifying a weighting function that is a calculation parameter of the calculator 23, a noise frequency band that provides a noise reduction control effect and a noise reduction that indicates the degree of the noise reduction control effect. The width can be changed. For example, as shown in FIG. 7, a frequency characteristic of a weighting function having a characteristic that a certain frequency band has a large gain and the other frequencies have a small gain can be obtained. By designing the computing unit 23 using this weight function, it is possible to enhance the noise reduction control effect with respect to the noise in the frequency band to which a large gain is applied, and to reduce the noise with respect to the noise in the frequency band with a low gain. The computing unit 23 that reduces the control effect can be designed.

また、図8に示すような重み関数のように、高ゲインである周波数帯域を広く取り、その代わりゲインを図7の場合に比べて小さくしても良い。このような重み関数となるように演算器23を設計することにより、図7の場合と比較して広い周波数帯域の騒音を低減させる制御指令信号を演算する演算器23を設計できる。   Further, like a weight function as shown in FIG. 8, a frequency band having a high gain may be widened, and instead, the gain may be made smaller than in the case of FIG. By designing the computing unit 23 so as to have such a weight function, it is possible to design the computing unit 23 that computes a control command signal that reduces noise in a wide frequency band compared to the case of FIG.

このように重み関数の設計により、演算器23の演算パラメータを設定して騒音低減装置の制御効果を変えることができるので、例えば後部座席6C,6Dの制御空間PC,PDに乗員が居ない場合に、助手席6A及び運転席6Bの制御空間PA,PBにおける重み関数を図7のように高ゲインにすることで、制御空間PA,PBでの騒音低減効果を大きくできる。また、図8のように周波数帯域幅を広くする重み関数とすれば、制御空間PA,PBにおいて広周波数帯域に亘る騒音を低減が実現できる。さらに、制御空間PA,PBを少なくした分、後部座席6C,6Dのピエゾアクチュエータ5C,5Dを用いて、助手席6A及び運転席6Bにおける騒音低減ができるので、より広周波帯域の騒音を低減し、より騒音を低減できる高ゲインの演算器23を選ぶことが可能になる。   By designing the weight function in this way, the calculation parameters of the calculator 23 can be set to change the control effect of the noise reduction device. For example, when there are no passengers in the control spaces PC and PD of the rear seats 6C and 6D Furthermore, the noise reduction effect in the control spaces PA and PB can be increased by increasing the weighting function in the control spaces PA and PB of the passenger seat 6A and the driver seat 6B as shown in FIG. Further, if the weight function is used to widen the frequency bandwidth as shown in FIG. 8, it is possible to reduce noise over a wide frequency band in the control spaces PA and PB. Furthermore, noise in the front passenger seat 6A and the driver seat 6B can be reduced by using the piezoelectric actuators 5C and 5D of the rear seats 6C and 6D by reducing the control spaces PA and PB, thereby reducing noise in a wider frequency band. Therefore, it is possible to select the high gain computing unit 23 that can further reduce noise.

上記の重み関数の調整法を用いて、乗員の有無による演算器23の調整は、以下のように行えう。まず、各座席6A,6B,6C,6Dのピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dを、それぞれの座席6A,6B,6C,6Dの所定箇所に取り付ける。そして、乗員が居ない座席がある場合、その座席に対応したピエゾアクチュエータを他の座席の静音化に用いる。このとき、演算器23内の重み関数を上記の方法で適切に調整することで、乗員が居ない席での静音化制御効果を下げて、乗員が居る席での静音化制御効果を向上させることができる。   Using the above weight function adjustment method, the calculator 23 can be adjusted according to the presence or absence of an occupant as follows. First, the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, and 5D of the seats 6A, 6B, 6C, and 6D are attached to predetermined positions of the seats 6A, 6B, 6C, and 6D, respectively. When there is a seat where no occupant is present, a piezo actuator corresponding to the seat is used to silence other seats. At this time, by appropriately adjusting the weighting function in the computing unit 23 by the above method, the silencing control effect at the seat where there is no occupant is lowered and the silencing control effect at the seat where the occupant is present is improved. be able to.

つぎに、上述した騒音低減装置の動作手順について図9のフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation procedure of the above-described noise reduction apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG.

騒音低減装置のコントローラ11は、図9に示すように、先ずステップS1乃至ステップS3において、加速度信号の入力(ステップS1)、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dへの制御指令信号の入力(ステップS2)、乗員検出センサ7A,7B,7C,7Dからの乗員検出信号の入力(ステップS3)を行う。   As shown in FIG. 9, the controller 11 of the noise reduction apparatus first inputs an acceleration signal (step S1) and inputs control command signals to the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, and 5D (step S1 to step S3). S2), an occupant detection signal is input from the occupant detection sensors 7A, 7B, 7C, 7D (step S3).

次にコントローラ11は、ステップ4において、騒音推定装置21によって車室内における騒音を推定する。このとき、騒音推定装置21は、ステップ1で入力した加速度信号とステップ2で入力した制御指令信号とに基づいて、制御空間PA,PB,PC,PDでの騒音を推定する。このとき、騒音推定装置21は、制御空間PA,PB,PC,PDそれぞれについての騒音を推定する。   Next, in step 4, the controller 11 estimates noise in the passenger compartment by the noise estimation device 21. At this time, the noise estimation device 21 estimates noise in the control spaces PA, PB, PC, PD based on the acceleration signal input in step 1 and the control command signal input in step 2. At this time, the noise estimation device 21 estimates noise for each of the control spaces PA, PB, PC, and PD.

次にコントローラ11は、ステップS5において、切り替えトリガ生成器25により、ステップS3で取得した乗員検出信号から、現在において乗員が居る座席を判定して、静音化制御効果を狙う制御空間PA,PB,PC,PDを判定して、制御すべき制御空間PA,PB,PC,PDを選択する。そして切り替えトリガ生成器25は、入力スイッチ22及び出力スイッチ24を切り替え制御することによって制御指令信号を演算する演算器23を設定する。例えば、乗員検出信号に対して所定のしきい値を設定しておき、当該しきい値よりも乗員検出信号が高い場合に乗員が居ることを判断し、乗員検出信号がしきい値よりも低い場合には乗員が居ないことを判断する。   Next, in step S5, the controller 11 determines the seat where the occupant is present from the occupant detection signal acquired in step S3 by the switching trigger generator 25, and controls the control spaces PA, PB, PC and PD are determined, and control spaces PA, PB, PC and PD to be controlled are selected. The switching trigger generator 25 sets the computing unit 23 that calculates the control command signal by switching the input switch 22 and the output switch 24. For example, a predetermined threshold is set for the occupant detection signal, and it is determined that the occupant is present when the occupant detection signal is higher than the threshold, and the occupant detection signal is lower than the threshold. In that case, it is determined that there are no passengers.

次にコントローラ11は、ステップS6において、演算器23によって騒音を低減させるようなピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dの制御指令値を演算し、ステップS7において、当該制御指令値をピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dに出力して、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dでフロアパネル1を振動させる。   Next, in step S6, the controller 11 calculates the control command values of the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, and 5D for reducing noise by the calculator 23, and in step S7, the controller 11 calculates the control command values for the piezoelectric actuators 5A, 5A, 5D. The signals are output to 5B, 5C, and 5D, and the floor panel 1 is vibrated by the piezoelectric actuators 5A, 5B, 5C, and 5D.

これによって、騒音低減装置は、乗員数及び配置からなるパターンに応じて、各ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dによって騒音を低減させる制御空間PA,PB,PC,PDを変更可能であると共に、ピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dにおいて低減させる騒音の周波数帯域及び騒音低減幅を制御して、乗員が居る制御空間PA,PB,PC,PDにおいて最適な静音化制御効果を得ることができる。   As a result, the noise reduction device can change the control spaces PA, PB, PC, PD for reducing noise by the piezo actuators 5A, 5B, 5C, 5D according to the pattern consisting of the number of passengers and the arrangement, The noise frequency band and noise reduction width to be reduced in the piezo actuators 5A, 5B, 5C, and 5D can be controlled to obtain the optimum noise reduction control effect in the control spaces PA, PB, PC, and PD where the occupants are present.

このような騒音低減装置の効果について、図10乃至図13を参照して説明する。   The effect of such a noise reduction device will be described with reference to FIGS.

図10に、運転席6Bの制御空間PBにおける右耳元位置の1点に対して、1個のピエゾアクチュエータを用いて騒音低減制御を行った場合の当該耳元位置における周波数−音圧特性を示す。なお、この周波数−音圧特性の測定は、簡単のために耳元位置における純音を検出している。この周波数−音圧特性によれば、1個のピエゾアクチュエータを駆動させていない図中点線で示す特性に対して、1個のピエゾアクチュエータを駆動させた場合には、図中実線で示すように、広い周波数帯域で静音化制御効果が得られている。   FIG. 10 shows the frequency-sound pressure characteristics at the ear position when noise reduction control is performed using one piezoelectric actuator for one point of the right ear position in the control space PB of the driver's seat 6B. Note that the measurement of the frequency-sound pressure characteristic detects a pure tone at the ear position for simplicity. According to this frequency-sound pressure characteristic, when one piezo actuator is driven, the characteristic indicated by the dotted line in the figure when one piezo actuator is not driven, as shown by the solid line in the figure. The noise reduction control effect is obtained in a wide frequency band.

これに対し、図11に、運転席6Bの制御空間PBにおける右耳元位置の1点に対して、2個のピエゾアクチュエータを用いて騒音低減制御を行った場合の当該耳元位置における周波数−音圧特性を示す。なお、2個のピエゾアクチュエータとは、例えば、運転席6B用のピエゾアクチュエータ5Bと助手席6A用のピエゾアクチュエータ5Aである。この周波数−音圧特性によれば、2個のピエゾアクチュエータを駆動させると、1個のピエゾアクチュエータのみを駆動させた図10の実線で示す特性と比較して、静音化制御効果が向上していることが分かる。これは、ピエゾアクチュエータを2個駆動させることによって、重み関数のゲインを上げることが可能になり、騒音低減幅が拡大したことを示している。したがって、重み関数を変更することにより、乗員が居ない空間での静音化制御効果を下げて、かわりに乗員が居る空間での静音化制御効果を高めることができる。   On the other hand, FIG. 11 shows the frequency-sound pressure at the ear position when noise reduction control is performed using two piezoelectric actuators for one point of the right ear position in the control space PB of the driver's seat 6B. Show properties. The two piezoelectric actuators are, for example, a piezoelectric actuator 5B for the driver's seat 6B and a piezoelectric actuator 5A for the passenger seat 6A. According to this frequency-sound pressure characteristic, when two piezo actuators are driven, the noise reduction control effect is improved as compared with the characteristic indicated by the solid line in FIG. 10 in which only one piezo actuator is driven. I understand that. This indicates that by driving two piezo actuators, the gain of the weight function can be increased, and the noise reduction range is expanded. Therefore, by changing the weight function, it is possible to reduce the noise reduction control effect in a space where there is no occupant and to increase the noise reduction control effect in a space where a passenger is present instead.

また、図12に、運転席6Bの制御空間PBにおける右耳元位置の1点に対して、1個のピエゾアクチュエータを用いて騒音低減制御を行う場合において、低減する騒音の周波数帯域を広くする重み関数が設定された演算器23を用いた時の当該耳元位置における周波数−音圧特性を示す。図12において、周波数帯A、周波数帯Bとで異なる周波数帯域を区分して示している。図12によれば、1個のピエゾアクチュエータを駆動させていない図中点線で示す特性に対して、1個のピエゾアクチュエータを駆動させた場合には、一方の周波数帯Aでは高い静音化制御効果が得られているものの、他方の周波数帯Bでは高い静音化制御効果を得られていないことが分かる。   FIG. 12 shows weights for widening the frequency band of noise to be reduced when noise reduction control is performed using one piezoelectric actuator for one point of the right ear position in the control space PB of the driver's seat 6B. The frequency-sound pressure characteristic at the ear position when using the calculator 23 in which a function is set is shown. In FIG. 12, frequency bands different for frequency band A and frequency band B are shown separately. According to FIG. 12, when one piezo actuator is driven in contrast to the characteristic indicated by the dotted line in the figure in which one piezo actuator is not driven, a high noise reduction control effect is achieved in one frequency band A. However, in the other frequency band B, it can be seen that a high noise reduction control effect is not obtained.

これに対し、図13に、運転席6Bの制御空間PBにおける右耳元位置の1点に対して、2個のピエゾアクチュエータを用い、低減する騒音の周波数帯域を広くする重み関数が設定された演算器23を用いた時の当該耳元位置における周波数−音圧特性を示す。この周波数−音圧特性によれば、2個のピエゾアクチュエータを駆動させると、周波数帯Bにおいても、高い静音化制御効果が得られていることが分かる。これによって、車両の乗員が定員未満である場合に、単一の制御空間に対してより多くのピエゾアクチュエータを駆動させることによって、低減させることができる騒音の周波数帯域を拡大させることができる。   On the other hand, FIG. 13 shows a calculation in which a weight function is set to widen the frequency band of noise to be reduced, using two piezo actuators for one point of the right ear position in the control space PB of the driver's seat 6B. The frequency-sound pressure characteristics at the ear position when using the device 23 are shown. According to this frequency-sound pressure characteristic, it can be seen that a high noise reduction control effect is obtained even in the frequency band B when two piezoelectric actuators are driven. As a result, when the number of passengers in the vehicle is less than the capacity, the frequency band of noise that can be reduced can be expanded by driving more piezoelectric actuators in a single control space.

また、この騒音低減装置は、演算器23の重み関数を設定して騒音低減幅及び周波数帯域を制御する場合について説明したが、乗員が居ない座席がある場合に、乗員が居る制御空間PA,PB,PC,PDを拡大させても良い。例えば図14に示すように、運転席6Bには乗員が居るが、後部座席6Dには乗員が居ない場合、ピエゾアクチュエータ5Aのみならず、ピエゾアクチュエータ5Dも駆動させる。これによって、制御空間PBを拡大させた制御空間PBと制御空間PB’とからなる空間に対して静音化制御効果が得られるようにする。この場合、コントローラ11は、騒音推定装置21によって空間PBとPB’とを含む空間の騒音を推定し、演算器23によって空間PBとPB’との双方で静音化制御効果が得られるように設計するようにする。   Moreover, this noise reduction apparatus demonstrated the case where the weighting function of the calculator 23 was set and the noise reduction width and the frequency band were controlled, but when there is a seat where no passenger is present, the control space PA where the passenger is present, PB, PC, and PD may be enlarged. For example, as shown in FIG. 14, when there is an occupant in the driver's seat 6B but no occupant in the rear seat 6D, not only the piezo actuator 5A but also the piezo actuator 5D is driven. As a result, the noise reduction control effect can be obtained for the space composed of the control space PB and the control space PB ′ obtained by enlarging the control space PB. In this case, the controller 11 estimates the noise in the space including the spaces PB and PB ′ by the noise estimation device 21 and is designed so that the noise reduction control effect can be obtained in both the spaces PB and PB ′ by the calculator 23. To do.

以上詳細に説明したように、本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置によれば、乗員の有無を検出して、乗員が居る空間に対して静音化制御効果が得られるようにピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dを駆動させるので、より高周波のロードノイズに対して静音化制御効果を得ることができる。また、乗員の有無によって静音化制御効果を得る制御空間PA,PB,PC,PDを切り替えるために、定員未満の乗車時には乗員が居る制御空間PA,PB,PC,PDで更に高い静音化制御効果が得られるような制御を実現できる。   As described above in detail, according to the noise reduction device according to the first embodiment to which the present invention is applied, the presence / absence of an occupant is detected, and a noise reduction control effect can be obtained for a space where the occupant is present. Since the piezo actuators 5A, 5B, 5C, and 5D are driven, it is possible to obtain a noise reduction control effect for higher-frequency road noise. In addition, since the control spaces PA, PB, PC, and PD that obtain the noise reduction control effect depending on the presence or absence of a passenger are switched, a higher noise reduction control effect is obtained in the control spaces PA, PB, PC, and PD where the passengers are present when boarding less than the capacity. Can be achieved.

また、この騒音低減装置によれば、騒音推定装置21によって乗員頭部位置における騒音を推定し、演算器23によって乗員の居る座席における乗員頭部位置の制御空間PA,PB,PC,PDに対して静音化制御効果が得られるようにピエゾアクチュエータ5A,5B,5C,5Dを駆動させるので、制御空間PA,PB,PC,PDを限定して、乗員頭部位置で高い静音化制御効果を得ることができる。   Further, according to this noise reduction device, noise at the occupant head position is estimated by the noise estimation device 21, and the control space PA, PB, PC, PD of the occupant head position in the seat where the occupant is present is calculated by the calculator 23. Since the piezo actuators 5A, 5B, 5C, and 5D are driven so as to obtain the noise reduction control effect, the control spaces PA, PB, PC, and PD are limited to obtain a high noise reduction control effect at the occupant head position. be able to.

更に、この騒音低減装置によれば、乗員が居ない座席がある場合に、当該座席に対応したピエゾアクチュエータを、他の乗員の居る座席の制御空間で静音化制御効果が得られるように駆動するので、乗員が居る制御空間における騒音低減幅をより増大させることができる。   Further, according to this noise reduction device, when there is a seat where no occupant is present, the piezo actuator corresponding to the seat is driven so that a noise reduction control effect can be obtained in the control space of the seat where another occupant is present. Therefore, the noise reduction width in the control space where the occupant is present can be further increased.

更にまた、この騒音低減装置によれば、乗員が居ない座席がある場合に、当該座席に対応したピエゾアクチュエータを駆動させて、乗員が居る座席における制御空間を拡大させることができるので、当該制御空間における静音化制御効果をより拡大させることができる。   Furthermore, according to this noise reduction device, when there is a seat where no occupant is present, the piezo actuator corresponding to the seat can be driven to expand the control space in the seat where the occupant is present. The noise reduction control effect in the space can be further expanded.

更にまた、この騒音低減装置によれば、乗員が居ない座席がある場合に、当該座席に対応したピエゾアクチュエータを駆動させて、乗員が居る座席において低減させる騒音の周波数帯域を拡大させることができるので、低周波数帯域のロードノイズからより高周波数帯域までの騒音を確実に低減させることができる。   Furthermore, according to this noise reduction device, when there is a seat where no occupant is present, the piezo actuator corresponding to the seat can be driven to expand the frequency band of noise to be reduced in the seat where the occupant is present. Therefore, it is possible to reliably reduce the noise from the low frequency band road noise to the higher frequency band.

[第2実施形態]
つぎに、第2実施形態に係る騒音低減装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a noise reduction device according to the second embodiment will be described. Note that parts similar to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この第2実施形態に係る騒音低減装置は、フィードフォワード型の制御によって、制御空間PA,PB,PC,PDにおける騒音を低減するものである。第2実施形態に係る騒音低減装置は、図15に示すように、制御空間PA,PB,PC,PDにおける実際の騒音を測定するためのセンサとしてマイクロフォン51を備える。このマイクロフォン51で検出した制御空間Pにおける騒音は、コントローラユニット8で検知される。   The noise reduction device according to the second embodiment reduces noise in the control spaces PA, PB, PC, PD by feedforward control. As shown in FIG. 15, the noise reduction apparatus according to the second embodiment includes a microphone 51 as a sensor for measuring actual noise in the control spaces PA, PB, PC, and PD. The noise in the control space P detected by the microphone 51 is detected by the controller unit 8.

コントローラユニット8は、マイクロフォン51からの音響信号をアンプ61で受信すると共に、ピエゾアクチュエータ5への制御指令信号をアンプ62から送信し、加速度センサ4で検知した路面の凹凸に応じた加速度信号をアンプ63で受信する。このコントローラユニット8は、アンプ61を介してマイクロフォン51からの音響信号を適応則演算部64で受信して、当該音響信号に応じて適応フィルタ65におけるフィルタ係数を変更させる。   The controller unit 8 receives an acoustic signal from the microphone 51 by the amplifier 61 and transmits a control command signal to the piezo actuator 5 from the amplifier 62 to amplify an acceleration signal corresponding to the road surface unevenness detected by the acceleration sensor 4. Receive at 63. The controller unit 8 receives the acoustic signal from the microphone 51 via the amplifier 61 by the adaptive law calculation unit 64 and changes the filter coefficient in the adaptive filter 65 according to the acoustic signal.

このコントローラユニット8は、図16に示すように、適応則演算部64及び適応フィルタ65が単一の演算回路で構成され、伝達関数演算部71,伝達関数演算部72と接続されている。伝達関数演算部71は、加速度センサ4からの加速度信号から制御空間Pで発生している騒音までの伝達関数の演算を行い、伝達関数演算部72は、ピエゾアクチュエータ5への制御指令信号から制御空間Pで発生している騒音までの伝達関数の演算を行う。このような構成において、騒音低減装置は、加速度センサ4で得られた加速度信号をx(n)、路面から車体に入力される外乱によって制御空間Pで発生する騒音をy(n)、マイクロフォン51で得られた音響信号、すなわち低減されていなくマイクロフォン51で検知された音響信号を誤差信号e(n)とする。ここで、nはサンプル時刻を表す。また、適応フィルタ65の伝達モデルW(z)、伝達関数演算部71伝達モデルG(z)、伝達関数演算部72の伝達モデルC(z)をそれぞれ、下記の式5,式6,式7に示すようにする。

Figure 0005040163
As shown in FIG. 16, the controller unit 8 includes an adaptive law calculation unit 64 and an adaptive filter 65 configured by a single calculation circuit, and is connected to a transfer function calculation unit 71 and a transfer function calculation unit 72. The transfer function calculation unit 71 calculates a transfer function from the acceleration signal from the acceleration sensor 4 to the noise generated in the control space P, and the transfer function calculation unit 72 controls from the control command signal to the piezo actuator 5. The transfer function up to the noise generated in the space P is calculated. In such a configuration, the noise reduction device uses the acceleration signal obtained by the acceleration sensor 4 as x (n), the noise generated in the control space P due to the disturbance input from the road surface to the vehicle body as y (n), and the microphone 51. The acoustic signal obtained in (1), that is, the acoustic signal that has not been reduced and is detected by the microphone 51 is defined as an error signal e (n). Here, n represents the sample time. Further, the transfer model W (z) of the adaptive filter 65, the transfer function calculating unit 71, the transfer model G (z), and the transfer model C (z) of the transfer function calculating unit 72 are expressed by the following equations 5, 6, and 7, respectively. As shown in.
Figure 0005040163

ここで、式5,式6,式7におけるz−iはZ変換のオペレータを表す。なお、式5のフィルタ係数wがサンプル時刻nに依存しているのは、適応フィルタ65が可変係数フィルタであることによる。このとき、制御空間Pにおける騒音信号y(n)とピエゾアクチュエータ5への制御指令信号u(n)は、下記の式8,式9に示すように計算される。

Figure 0005040163
Here, z −i in Equation 5, Equation 6, and Equation 7 represents an operator of Z conversion. Note that the filter coefficient w i in Expression 5 depends on the sampling time n because the adaptive filter 65 is a variable coefficient filter. At this time, the noise signal y (n) in the control space P and the control command signal u (n) to the piezo actuator 5 are calculated as shown in the following equations (8) and (9).
Figure 0005040163

この式8,式9に基づいて計算されたu(n)が制御指令信号としてピエゾアクチュエータ5に入力される。 U (n) calculated based on Equations 8 and 9 is input to the piezo actuator 5 as a control command signal.

一方、適応則演算部64は、適応フィルタ65のフィルタ係数w(n)の更新を行う。この適応則演算部64は、先ず、下記の式10のように評価関数Jを定義する。

Figure 0005040163
On the other hand, the adaptive law calculation unit 64 updates the filter coefficient w i (n) of the adaptive filter 65. The adaptive law calculation unit 64 first defines an evaluation function J as shown in the following Expression 10.
Figure 0005040163

ここで、一般的に知られたLMS(Least Mean Square)アルゴリズムでは、この評価関数Jがフィルタ係数w(n)に対して最小になるように適応フィルタ65を更新していく。の更新則は、下記の式11で与えられる。

Figure 0005040163
Here, in a generally known LMS (Least Mean Square) algorithm, the adaptive filter 65 is updated so that the evaluation function J is minimized with respect to the filter coefficient w i (n). The update rule is given by Equation 11 below.
Figure 0005040163

この式11におけるK,Kは設計パラメータであり、式11におけるr(n−1)は、下記の式12のように定義される。

Figure 0005040163
K e and K y in Equation 11 are design parameters, and r (n−1) in Equation 11 is defined as Equation 12 below.
Figure 0005040163

このような演算を適応則演算部64で行うことにより、適応フィルタ65におけるフィルタ係数w(n)を更新できる。 By performing such calculation in the adaptive law calculation unit 64, the filter coefficient w i (n) in the adaptive filter 65 can be updated.

このような騒音低減装置の処理は、図17に示すように、先ずステップS11において、所定のサンプル時刻nとなったことに応じて、加速度センサ4からの加速度信号x(n)及びマイクロフォン51からの音響(誤差)信号e(n)を取得する。加速度信号x(n)は、アンプ63を介して適応フィルタ65に入力され、音響信号e(n)は、アンプ61を介して適応則演算部64に入力される。   As shown in FIG. 17, the processing of such a noise reduction device starts with the acceleration signal x (n) from the acceleration sensor 4 and the microphone 51 in response to the predetermined sample time n in step S11. The acoustic (error) signal e (n) is obtained. The acceleration signal x (n) is input to the adaptive filter 65 via the amplifier 63, and the acoustic signal e (n) is input to the adaptive law calculation unit 64 via the amplifier 61.

次のステップS12において、適応則演算部64により、加速度センサ4からの加速度信号x(n)にフィルタ係数w(n)を乗算し、ステップS13において、マイクロフォン51からの音響信号e(n)を用いて適応則演算部64でフィルタ係数w(n)の演算を行う。このとき、適応則演算部64は、上述の式11及び式12の演算を行うことで更新したフィルタ係数w(n)を得る。 In the next step S12, the adaptive law calculation unit 64 multiplies the acceleration signal x (n) from the acceleration sensor 4 by the filter coefficient w i (n), and in step S13, the acoustic signal e (n) from the microphone 51. Is used to calculate the filter coefficient w i (n). At this time, the adaptive law calculation unit 64 obtains the updated filter coefficient w i (n) by performing the calculation of the above-described Expression 11 and Expression 12.

次のステップS14において、ステップS13で演算したフィルタ係数w(n)を適応則演算部64から適応フィルタ65に送り、適応フィルタ65におけるフィルタ係数w(n)を更新し、当該フィルタ係数w(n)を用いて上記式9の演算を行うことにより、制御指令信号u(n)を演算する。これによって、制御指令信号u(n)は、アンプ62を介してピエゾアクチュエータ5に供給される。 In the next step S14, the filter coefficient w i (n) calculated in step S13 is sent from the adaptive law calculation unit 64 to the adaptive filter 65, the filter coefficient w i (n) in the adaptive filter 65 is updated, and the filter coefficient w The control command signal u (n) is calculated by performing the calculation of Equation 9 using i (n). As a result, the control command signal u (n) is supplied to the piezo actuator 5 via the amplifier 62.

このような第2実施形態に係る騒音低減装置のように、フィードフォワード型の演算によって制御指令信号u(n)を生成してピエゾアクチュエータ5を制御する場合であっても、上述した場合と同様に乗員頭部位置における騒音を効果的に低減できる。   As in the noise reduction device according to the second embodiment, even when the control command signal u (n) is generated by the feedforward type calculation and the piezo actuator 5 is controlled, the same as described above. In addition, noise at the occupant head position can be effectively reduced.

[第3実施形態]
つぎに、本発明を適用した第3実施形態に係る騒音低減装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a noise reduction device according to a third embodiment to which the present invention is applied will be described. Note that parts similar to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第3実施形態に係る騒音低減装置は、フィードフォワード型の演算を行って制御指令信号を生成する騒音低減装置であって、図18に示すように、マイクロフォン51に代えて2個の加速度センサ4A,4Bをフロアパネル1に設け、上述の図15に示したコントローラユニット8に騒音推定装置86を追加している。   The noise reduction device according to the third embodiment is a noise reduction device that performs a feedforward type operation to generate a control command signal. As shown in FIG. 18, two acceleration sensors 4A are used instead of the microphone 51. , 4B are provided on the floor panel 1, and a noise estimation device 86 is added to the controller unit 8 shown in FIG.

騒音推定装置86は、アンプ82を介して加速度センサ4Bと接続されていると共に、アンプ81,83を介して乗員検出センサ7A,7Bと接続され、適応フィルタ65で演算した制御指令信号を入力する。騒音推定装置86は、加速度センサ4Bからの加速度信号と乗員検出センサ7A,7Bからの乗員検出信号と制御指令信号とを用いて、制御空間Pにおける騒音を推定する。この騒音推定装置86は、例えば図16に示した構成と同様となっており、推定した騒音を適応則演算部64に送る。   The noise estimation device 86 is connected to the acceleration sensor 4B via the amplifier 82 and is connected to the occupant detection sensors 7A and 7B via the amplifiers 81 and 83, and inputs the control command signal calculated by the adaptive filter 65. . The noise estimation device 86 estimates noise in the control space P using the acceleration signal from the acceleration sensor 4B, the occupant detection signals from the occupant detection sensors 7A and 7B, and the control command signal. The noise estimation device 86 has the same configuration as that shown in FIG. 16, for example, and sends the estimated noise to the adaptive law calculation unit 64.

適応フィルタ65は、上述した適応則演算部64によってフィルタ係数が変更される。適応フィルタ65は、加速度センサ4Aからの加速度信号をアンプ85を介して入力する。適応フィルタ65は、加速度センサ4Aからの加速度信号をフロアパネル1における外乱を表す信号として入力し、当該外乱信号に基づいて制御空間Pにおける騒音を低減する制御指令信号を演算する。   The filter coefficient of the adaptive filter 65 is changed by the adaptive law calculation unit 64 described above. The adaptive filter 65 inputs the acceleration signal from the acceleration sensor 4 </ b> A via the amplifier 85. The adaptive filter 65 receives the acceleration signal from the acceleration sensor 4A as a signal representing disturbance in the floor panel 1, and calculates a control command signal for reducing noise in the control space P based on the disturbance signal.

このような騒音低減装置は、図19に示すように、先ずステップS21においてコントローラユニット8によって加速度センサ4A,4Bからの加速度信号を入力し、ステップS22において、適応則演算部64により、加速度センサ4Bからの加速度信号x(n)にフィルタ係数w(n)を乗算し、ステップS23において、騒音推定装置86によって、加速度センサ4Aからの加速度信号と適応フィルタ65から出力された制御指令信号を用いて騒音を推定する。 As shown in FIG. 19, in such a noise reduction apparatus, first, acceleration signals from the acceleration sensors 4A and 4B are inputted by the controller unit 8 in step S21, and in step S22, the acceleration sensor 4B is inputted by the adaptive law calculation unit 64. Is multiplied by a filter coefficient w i (n), and the noise estimation device 86 uses the acceleration signal from the acceleration sensor 4A and the control command signal output from the adaptive filter 65 in step S23. To estimate noise.

次のステップS24において、適応則演算部64は、ステップS23において推定された騒音e(n)を用いて、下記の式13に示す評価関数を最小にするように、式11及び式12に示す演算を行って新たなフィルタ係数w(n)の演算を行う。

Figure 0005040163
In the next step S24, the adaptive law calculation unit 64 uses the noise e (n) estimated in step S23 and uses Equation 11 and Equation 12 to minimize the evaluation function shown in Equation 13 below. An operation is performed to calculate a new filter coefficient w i (n).
Figure 0005040163

ここで、式13におけるsは、乗員検出信号に応じて各座席における乗員の有無を示す変数であり、乗員が居る場合には「1」となり、居ない場合には「0」となる。このような評価関数を用いることで、乗員の居る座席における制御空間Pでより大幅な静音化制御効果を得る。 Here, s i in Expression 13 is a variable indicating the presence or absence of an occupant in each seat according to the occupant detection signal, and is “1” when there is an occupant, and “0” when there is no occupant. By using such an evaluation function, a greater silent control effect can be obtained in the control space P in the seat where the passenger is present.

そして、次のステップS25において、ステップS24で得たフィルタ係数w(n)によって適応フィルタ65のフィルタ係数w(n)を更新する。 In the next step S25, the filter coefficient w i (n) of the adaptive filter 65 is updated with the filter coefficient w i (n) obtained in step S24.

次のステップS26において、適応フィルタ65は、更新されたフィルタ係数w(n)を用いて上記式9の演算を行うことにより制御指令信号u(n)を演算し、アンプ84を介してピエゾアクチュエータ5に供給する。 In the next step S 26, the adaptive filter 65 calculates the control command signal u (n) by performing the calculation of the above equation 9 using the updated filter coefficient w i (n), and the piezoelectric filter via the amplifier 84. The actuator 5 is supplied.

このようにフィードフォワード型の演算によって制御指令信号u(n)を生成してピエゾアクチュエータ5を制御する場合であっても、上述した場合と同様に乗員頭部位置における騒音を効果的に低減できる。   Thus, even when the control command signal u (n) is generated by the feedforward type operation to control the piezo actuator 5, noise at the occupant head position can be effectively reduced as in the case described above. .

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。   The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.

本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置によって制御空間における騒音を低減する原理を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the principle which reduces the noise in control space with the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置におけるコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller in the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置における騒音推定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the noise estimation apparatus in the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 制御指令→音圧演算部で用いる伝達関数の周波数特性である。This is the frequency characteristic of the transfer function used in the control command → sound pressure calculation unit. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置において演算器の設計方法を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the design method of a calculator in the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置において演算器の演算パラメータを変更することによって得られる周波数と位相及び低減させることできる騒音の音圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency obtained by changing the calculation parameter of a calculator, a phase, and the sound pressure of the noise which can be reduced in the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置において演算器の演算パラメータを変更することによって得られる周波数と位相及び低減させることできる騒音の音圧との関係を示す他の図である。It is another figure which shows the relationship between the frequency obtained by changing the calculation parameter of a calculator, a phase, and the sound pressure of the noise which can be reduced in the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置の効果に対する比較例であって、1個のピエゾアクチュエータを駆動した時の周波数−音圧特性を示す図である。It is a comparative example with respect to the effect of the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied, Comprising: It is a figure which shows the frequency-sound pressure characteristic when one piezoelectric actuator is driven. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置の効果を示す図であり、2個のピエゾアクチュエータを駆動した時の周波数−音圧特性を示す図である。It is a figure which shows the effect of the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied, and is a figure which shows the frequency-sound pressure characteristic when two piezo actuators are driven. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置の効果に対する比較例であって、1個のピエゾアクチュエータを駆動した時の異なる周波数帯における周波数−音圧特性を示す図である。It is a comparative example with respect to the effect of the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied, Comprising: It is a figure which shows the frequency-sound pressure characteristic in a different frequency band when one piezoelectric actuator is driven. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置の効果を示す図であり、2個のピエゾアクチュエータを駆動した時の異なる周波数帯における周波数−音圧特性を示す図である。It is a figure which shows the effect of the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied, and is a figure which shows the frequency-sound pressure characteristic in a different frequency band when two piezo actuators are driven. 本発明を適用した第1実施形態に係る騒音低減装置において、制御空間を拡大させる動作を説明する側面図である。It is a side view explaining the operation | movement which expands control space in the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第2実施形態に係る騒音低減装置におけるコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller in the noise reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第2実施形態に係る騒音低減装置におけるコントローラユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller unit in the noise reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第2実施形態に係る騒音低減装置における処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in the noise reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第2実施形態に係る騒音低減装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the noise reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第3実施形態に係る騒音低減装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the noise reduction apparatus which concerns on 3rd Embodiment to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 フロアパネル
2 タイヤ
3 エンジン
4 加速度センサ
5A,5B,5C,5D ピエゾアクチュエータ
6A,6B,6C,6D 座席
7A,7B,7C,7D 乗員検出センサ
8 コントローラユニット
11 コントローラ
21 騒音推定装置
22 入力スイッチ
23 演算器
24 出力スイッチ
25 トリガ生成器
31 制御指令→振動演算部
32,35 加算器
33 振動→音圧演算部
34 制御指令→音圧演算部
41 演算器
42 伝達関数モデル
51 マイクロフォン
64 適応則演算部
65 適応フィルタ
71,72 伝達関数演算部
86 騒音推定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Floor panel 2 Tire 3 Engine 4 Acceleration sensor 5A, 5B, 5C, 5D Piezo actuator 6A, 6B, 6C, 6D Seat 7A, 7B, 7C, 7D Crew detection sensor 8 Controller unit 11 Controller 21 Noise estimation device 22 Input switch 23 Arithmetic unit 24 Output switch 25 Trigger generator 31 Control command → Vibration calculation unit 32, 35 Adder 33 Vibration → Sound pressure calculation unit 34 Control command → Sound pressure calculation unit 41 Calculator 42 Transfer function model 51 Microphone 64 Adaptive law calculation unit 65 Adaptive Filter 71, 72 Transfer Function Calculation Unit 86 Noise Estimation Device

Claims (8)

車体の振動を検出する振動検出手段と、
車両の各座席に設けられ、車室内の騒音を低減させる振動又は音響を発生する騒音低減手段と、
前記振動検出手段によって検出された振動に応じて、前記騒音低減手段で発生させる振動又は音響を制御する制御指令値を演算する制御指令値演算手段と、
前記各座席における乗員の有無を検出する乗員検出手段とを備え、
前記制御指令値演算手段は、
前記乗員検出手段によって検出された乗員が存在する空間において静音化制御効果が得られるように、前記制御指令値を調節して、前記騒音低減手段より発生させる振動又は音響を制御すると共に、
前記乗員検出手段にて、乗員が居ないと判定された座席が存在する場合に、この座席に対応する騒音低減手段を用いて、乗員が居ると判定されている空間において、静音化制御効果が得られる領域を拡大させるように、前記制御指令値を調節することを特徴とする騒音低減装置。
Vibration detecting means for detecting vibration of the vehicle body;
Noise reduction means for generating vibration or sound provided in each seat of the vehicle to reduce noise in the passenger compartment;
Control command value calculating means for calculating a control command value for controlling vibration or sound generated by the noise reducing means according to the vibration detected by the vibration detecting means;
Occupant detection means for detecting the presence or absence of an occupant in each seat,
The control command value calculation means is
While adjusting the control command value so as to obtain a silencing control effect in a space where an occupant detected by the occupant detection means is present, the vibration or sound generated by the noise reduction means is controlled ,
When there is a seat determined by the occupant detection means that there is no occupant, using the noise reduction means corresponding to this seat, in the space where it is determined that there is an occupant, the noise reduction control effect is achieved. A noise reduction device , wherein the control command value is adjusted so as to enlarge an obtained region .
車体の振動を検出する振動検出手段と、
車両の各座席に設けられ、車室内の騒音を低減させる振動又は音響を発生する騒音低減手段と、
前記振動検出手段によって検出された振動に応じて、前記騒音低減手段で発生させる振動又は音響を制御する制御指令値を演算する制御指令値演算手段と、
前記各座席における乗員の有無を検出する乗員検出手段とを備え、
前記制御指令値演算手段は、
前記乗員検出手段によって検出された乗員が存在する空間において静音化制御効果が得られるように、前記制御指令値を調節して、前記騒音低減手段より発生させる振動又は音響を制御すると共に、
前記乗員検出手段にて、乗員が居ないと判定された座席が存在する場合に、この座席に対応する騒音低減手段を用いて、乗員が居ると判定されている座席近傍の空間において低減させる騒音の周波数帯域を拡大させるように、前記制御指令値を調節することを特徴とする騒音低減装置。
Vibration detecting means for detecting vibration of the vehicle body;
Noise reduction means for generating vibration or sound provided in each seat of the vehicle to reduce noise in the passenger compartment;
Control command value calculating means for calculating a control command value for controlling vibration or sound generated by the noise reducing means according to the vibration detected by the vibration detecting means;
Occupant detection means for detecting the presence or absence of an occupant in each seat,
The control command value calculation means is
While adjusting the control command value so as to obtain a silencing control effect in a space where an occupant detected by the occupant detection means is present, the vibration or sound generated by the noise reduction means is controlled,
When there is a seat determined by the occupant detection means that there is no occupant, the noise to be reduced in the space near the seat where the occupant is determined using the noise reduction means corresponding to the seat The noise reduction device is characterized in that the control command value is adjusted so as to expand the frequency band .
前記乗員検出手段は乗員頭部位置を検出する乗員頭部検出手段であり、
前記制御指令値演算手段は、前記乗員頭部検出手段によって検出された乗員頭部位置が存在する空間において静音化制御効果が得られるように制御指令値を調節すること
を特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の騒音低減装置。
The occupant detection means is an occupant head detection means for detecting an occupant head position,
2. The control command value calculating means adjusts the control command value so that a silencing control effect can be obtained in a space where an occupant head position detected by the occupant head detecting means exists. Or the noise reduction apparatus in any one of Claim 2 .
前記制御指令値演算手段は、前記乗員検出手段によって検出された乗員の存在する空間における騒音低減量を増大させるように制御指令値を調節することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の騒音低減装置。 4. The control command value calculating means adjusts the control command value so as to increase a noise reduction amount in a space where an occupant exists detected by the occupant detection means. or noise reduction device according to item 1. 車室内における騒音を振動又は音を発生させて低減させるに際して、When reducing noise in the passenger compartment by generating vibration or sound,
車体の振動を検出すると共に、前記車室内における乗員の有無を検出するステップと、Detecting vibrations of the vehicle body and detecting the presence or absence of an occupant in the passenger compartment;
前記検出された乗員が存在する空間において静音化制御効果が得られるように、車両の各座席に設けられて振動又は音響を発生させる騒音低減手段に供給する制御指令値を調整するステップと、  Adjusting a control command value supplied to noise reduction means provided in each seat of the vehicle to generate vibration or sound so that a noise reduction control effect is obtained in a space where the detected occupant exists;
前記調整された制御指令値を前記騒音低減手段に供給するステップと、を有し、Supplying the adjusted control command value to the noise reduction means,
前記制御指令値を調整するステップでは、In the step of adjusting the control command value,
乗員が居ないと判定された座席が存在する場合に、この座席に対応する前記騒音低減手段を用いて、乗員が居ると判定されている空間において、静音化制御効果が得られる領域を拡大させるように、前記制御指令値を調整することを特徴とする騒音低減方法。When there is a seat determined to have no occupant, the noise reduction means corresponding to this seat is used to expand the area where the noise reduction control effect can be obtained in the space determined to have an occupant. Thus, the noise reduction method characterized by adjusting the control command value.
車室内における騒音を振動又は音を発生させて低減させるに際して、
車体の振動を検出すると共に、前記車室内における乗員の有無を検出するステップと、
前記検出された乗員が存在する空間において静音化制御効果が得られるように、車両の各座席に設けられて振動又は音響を発生させる騒音低減手段に供給する制御指令値を調整するステップと、
前記調整された制御指令値を前記騒音低減手段に供給するステップと、を有し、
前記制御指令値を調整するステップでは、
乗員が居ないと判定された座席が存在する場合に、この座席に対応する騒音低減手段を用いて、乗員が居ると判定されている座席近傍の空間において低減させる騒音の周波数帯域を拡大させるように、前記制御指令値を調節することを特徴とする騒音低減方法。
When reducing noise in the passenger compartment by generating vibration or sound,
Detecting vibrations of the vehicle body and detecting the presence or absence of an occupant in the passenger compartment;
Adjusting a control command value supplied to noise reduction means provided in each seat of the vehicle to generate vibration or sound so that a noise reduction control effect is obtained in a space where the detected occupant exists;
Supplying the adjusted control command value to the noise reduction means ,
In the step of adjusting the control command value,
When there is a seat determined to have no occupant, the noise reduction means corresponding to this seat is used to expand the frequency band of noise to be reduced in the space near the seat that is determined to have an occupant. And adjusting the control command value .
前記乗員位置情報を取得するステップでは、乗員頭部位置を検出し、
前記制御指令値を調整するステップでは、前記検出された乗員頭部位置が存在する空間において静音化制御効果が得られるように制御指令値を調節すること
を特徴とする請求項5または請求項6のいずれかに記載の騒音低減方法。
In the step of acquiring the occupant position information, the occupant head position is detected,
In the step of adjusting the control command value, according to claim 5 or claim, characterized in that adjusting the control command value as noise reduction control effect is obtained in the space where the detected occupant head position exists 6 The noise reduction method according to any one of the above.
前記制御指令値を調整するステップでは、前記検出された乗員の存在する空間における騒音低減量を増大させるように制御指令値を調節することを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の騒音低減方法。 In the step of adjusting the control command value, any one of the claims 5 to 7, wherein adjusting the control command value so as to increase the noise reduction amount in the detected existing space of the passenger The noise reduction method according to item .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010054962A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Nissan Motor Co Ltd Noise control device and noise control method
JP6620520B2 (en) * 2015-11-04 2019-12-18 トヨタ自動車株式会社 Charger
JP6827561B2 (en) 2017-11-29 2021-02-10 三菱電機株式会社 Acoustic signal control devices and methods, as well as programs and recording media
CN107978309A (en) * 2017-12-04 2018-05-01 成都星达微科技有限公司 A kind of campus dormitory active noise reduction system based on demographics
JP7124694B2 (en) * 2018-12-27 2022-08-24 トヨタ自動車株式会社 charging device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0546183A (en) * 1991-08-12 1993-02-26 Fujitsu Ten Ltd Noise controller
JP2789876B2 (en) * 1991-08-30 1998-08-27 日産自動車株式会社 Active noise control device
JPH06130965A (en) * 1992-10-20 1994-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Noise controller
JPH07131883A (en) * 1993-10-29 1995-05-19 Kenwood Corp Intra-cab acoustic field correcting device

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