JP7273047B2 - 可変アクチュエータおよびセンサを関与させたアクティブノイズ制御方法およびシステム - Google Patents
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Description
前記自走車両は路上走行車であってもよい。
前記路上走行車は自動車であってもよい。
前記自走車両は航空機であってもよい。
Claims (10)
- 車室内の2つ以上の制御位置において検出された1次ノイズ(dm(t))のパワーを能動的に制御することにより、前記車室内の少なくとも1つのモニタ位置(13)においてノイズを低減する方法であって、前記1次ノイズは、それぞれの前記制御位置へ、それぞれの1次経路(Pm)を介して、ノイズ(x(t))を伝達するノイズソース(5)から生じ、
前記車室に少なくとも1つのアクチュエータ(2)を配置し、
各制御位置にエラーセンサ(3)を配置し、
アクチュエータ(2)ごとに少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))を配置し、
前記少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))に、更新されたフィルタ係数を提供する適応アルゴリズムユニット(6)を配置し、
前記少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))および前記適応アルゴリズムユニット(6)に、前記ノイズソース(5)からのノイズ(x(t))とコヒーレントな基準信号x(n)を提供する少なくとも1つの基準センサ(4)を配置し、
それぞれのアクチュエータ(2)に駆動信号(yk(n))を提供し、送信するために、前記少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))を基準信号(x(n))に適用し、
前記駆動信号(yk(n))の応答として、それぞれの前記制御位置に、それぞれの2次アンチノイズ(y'm(t))として到達する、それぞれの2次ノイズ(yk(t))を提供し、送信するように、少なくとも1つのアクチュエータ(2)を配置し、前記2次ノイズ(yk(t))は、前記アクチュエータ(2)と、それぞれの前記制御位置と、の間のそれぞれの2次経路(Skm)を介して提供および送信され、
検知された1次ノイズおよび検知された2次アンチノイズの検知された残留ノイズ(em(t))を表す、それぞれのエラー信号(em(n))を適応アルゴリズムユニット(6)に提供および送信するためにエラーセンサ(3)を配置し、
ノイズソース(5)の動作状態を表す信号(c(n))を受信し、前記ノイズソース(5)の動作状態を表す前記信号(c(n))に基づいて、各アクチュエータ(2)およびエラーセンサ(3)のそれぞれに対する重み付け係数(mpm(n)、kpk(n))のセットを決定し、前記決定された重み付け係数のセットを前記適応アルゴリズムユニット(6)へ送信するために、アクチュエータおよびエラーセンサの重み付けデバイス(7)を配置し、
前記制御位置の少なくとも1つにおいて検知される残留ノイズ(em(t))のパワーを低減するために、前記受信した重み付け係数のセットに基づいて、少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))に更新されたフィルタ係数を提供する適応アルゴリズムユニット(6)を配置し、
前記適応アルゴリズムユニット(6)は、
フィルタ更新デバイス(8)と、
前記それぞれの2次経路(Skm)のそれぞれの2次経路デジタルモデル(cfS´km)により基準信号(x(n))を選別するように配置され、前記受信された重み付け係数のセットに基づいて、前記選別された基準信号を更新し、前記選別および重み付けされた基準信号(x'km(n))を前記フィルタ更新デバイス(8)に送信するように配置された選別および重み付けデバイス(9)と、
前記エラー信号(em(n))のそれぞれに、エラーセンサ重み付け係数(mpm(n))を適用することにより、それぞれの重み付けされたエラー信号(e'm(n))を決定し、前記フィルタ更新デバイス(8)に、前記重み付けされたエラー信号(e'm(n))を送信するように配置されたエラーセンサ重み付けデバイス(10)と、
をさらに含み、
前記フィルタ更新デバイス(8)は、以下の式を使用する反復プロセスにより、前記適
応フィルタの前記フィルタ係数を段階的に更新するように構成される、方法。
ここで、μは、ステップサイズであり、kは、k番目のアクチュエータを表し、mは、m番目のエラーセンサを表し、wk(n)は、フィルタ係数の現時点のセットを含むベクトルであり、wk(n+1)は、フィルタ係数の更新されたセットを含むベクトルであり、x'km(n)は、重み付けおよび選別された基準信号x(n)の時間履歴を含むベクトルであり、e'm(n)は、m番目のエラーセンサからの重み付けされたエラー信号であり、μγkは、漏れ係数である。 - 特定のノイズソースの動作状態に対する前記エラーセンサ(3)およびアクチュエータ(2)の重み付け係数は、ノイズソースの異なる動作状態を表す信号(c(n))と、対応する所定の重み付け係数と、の間の所定の関係のセットから決定される請求項1記載の方法。
- 特定のノイズソースの動作状態に対する前記エラーセンサ(3)およびアクチュエータ(2)の前記重み付け係数は、所定の重み付け係数、および、前記ノイズソースの動作状態の変化を表す変数の関数として決定される、請求項1または2に記載の方法。
- 特定のノイズソースの動作状態おける前記エラーセンサ(3)およびアクチュエータ(2)に対する前記所定の重み付け係数は、前記車室内の1次ノイズフィールドの所定の空間特性、および、前記モニタ位置の少なくとも1つにおける最小残留ノイズレベルに対応する、2次アンチノイズフィールドの所定の空間特性から決定される、請求項2または3に記載の方法。
- 前記所定の重み付け係数およびノイズソースの異なる動作状態を表す信号(c(n))は、ルックアップテーブルとして保存される、請求項2~4のいずれか1つに記載の方法。
- 特定の動作状態におけるエラーセンサ(3)とアクチュエータ(2)に対する前記重み付け係数は、保存されている重み付け係数の補間により決定される、請求項2~5のいずれか1つに記載の方法。
- ノイズソースの動作状態を表す信号(c(n))は、車両のコンピュータバス/ネットワーク、1以上のエラーセンサ(3)、タコメータ信号、1以上の振動センサ、または、前記方法で使用される基準センサ(4)から導出される請求項1~6のいずれか1つに記載の方法。
- 前記適応アルゴリズムユニット(6)は、前記重み付け係数を、filtered-reference-LMS、leaky-filtered-reference-LMS、filtered-error-LMS、leaky-filtered-error-LMS、normalized-filtered-reference-LMSおよびnormalized-leaky-filtered-reference-LMSを含むグループから選択されたLMSアルゴリズムに適用する、請求項1~7のいずれか1つに記載の方法。
- 前記適応アルゴリズムユニット(6)は、前記重み付け係数を、filtered-reference-RLS、leaky-filtered-reference-RLS、normalized-filtered-reference-RLSおよびnormalized-leaky-filtered-reference- RLSからなるグループから選択されたRLSアルゴリズムに適用する、請求項1~7のいずれか1つに記載の方法。
- 車室内の2以上の制御位置で検知される1次ノイズ(dm(t))のパワーのアクティブ制御により、前記車室内の少なくとも1つのモニタ位置(13)におけるノイズを低減するアクティブノイズ制御システム(1)であって、前記1次ノイズは、それぞれの1次経路(Pm)を介して、それぞれの前記制御位置へノイズ(x(t))を伝達するノイズソース(5)から発生し、
前記車室内に配置された少なくとも1つのアクチュエータ(2)と、
各制御位置に配置されたエラーセンサ(3)と、
アクチュエータ(2)ごとに配置された少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))と、
前記少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))に、更新されたフィルタ係数を提供するように配置された適応アルゴリズムユニット(6)と、
前記少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))および前記適応アルゴリズムユニット(6)に、前記ノイズソース(5)からの前記ノイズ(x(t))とコヒーレントな基準信号x(n)を提供するように配置された少なくとも1つの基準センサ(4)と、
を備え、
前記少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))は、それぞれのアクチュエータ(2)に駆動信号(yk(n))を提供および送信するために、基準信号(x(n))に適用されるように構成され、
前記少なくとも1つのアクチュエータ(2)は、前記駆動信号(yk(n))の応答として、前記アクチュエータ(2)と前記それぞれの制御位置との間のそれぞれの2次経路(Skm)を介して、前記それぞれの制御位置にそれぞれの2次アンチノイズ(y'm(
t))として到達する、それぞれの2次ノイズ(yk(t))を提供および送信するように構成され、
前記エラーセンサ(3)は、検知された1次ノイズと検知された2次アンチノイズの検知された残留ノイズ(em(t))を表す、それぞれのエラー信号(e(n))を、適応アルゴリズムユニット(6)に提供し、送信するように配置され、
ノイズソース(5)の動作状態を表す信号(c(n))を受信し、前記ノイズソース(5)の動作状態を表す前記信号(c(n))に基づいて、各アクチュエータ(2)およびエラーセンサ(3)のそれぞれに対する重み付け係数(mpm(n)、kpk(n))のセットを決定し、前記決定された重み付け係数のセットを適応アルゴリズムユニット(6)へ送信する、アクチュエータおよびエラーセンサの重み付けデバイス(7)をさらに備え、
前記適応アルゴリズムユニット(6)は、前記制御位置の少なくとも1つにおいて検知される残留ノイズ(em(t))のパワーを低減するために、前記受信した重み付け係数のセットに基づいて、前記少なくとも1つの適応フィルタ(wk(n))に、更新されたフィルタ係数を提供するように配置され、
前記適応アルゴリズムユニット(6)は、
フィルタ更新デバイス(8)と、
前記2次経路(Skm)のそれぞれの2次経路デジタルモデル(cfS´km)を用いて基準信号(x(n))を選別し、前記受信した重み付け係数のセットに基づいて、前記選別された基準信号を更新し、前記選別および重み付けされた基準信号(x'km(n))を、前記フィルタ更新デバイス(8)に送信するように配置された選別および重み付けデバイス(9)と、
前記エラー信号(em(n))のそれぞれに、エラーセンサ重み付け係数(mpm(n))を適用することにより、それぞれの重み付けされたエラー信号(e'm(n))を決定し、前記重み付けされたエラー信号(e'm(n))を、前記フィルタ更新デバイス(8)に送信するように配置されたエラーセンサ重み付けデバイス(10)と、
を含み、
前記フィルタ更新デバイス(8)は、次式を使用した反復プロセスにより、前記適応フィルタの前記フィルタ係数を段階的に更新するように構成されるアクティブノイズ制御システム。
ここで、μは、ステップサイズであり、kは、k番目のアクチュエータを表し、mは、m番目のエラーセンサを表し、wk(n)は、フィルタ係数の現時点のセットを含むベクトルであり、wk(n+1)は、フィルタ係数の更新されたセットを含むベクトルである。x'km(n)は、重み付けおよび選別された基準信号x(n)の時間履歴を含むベクトルであり、e'm(n)は、m番目のエラーセンサからの重み付けされたエラー信号であり、μγkは、漏れ係数である。
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