JPH05232969A - 車両用振動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 振動を検出する周期検出センサ１と、騒音ｄ
の振動エネルギを低減させるアンチ騒音Ｚを発生させる
スピーカ２と、設置地点の騒音を検出するマイク３と、
アンチ騒音Ｚの振動エネルギを設定するコントローラ４
と、コントローラ４の出力をマイク３の出力信号および
このマイク３とスピーカ２の間の伝達特性に基づいて補
正するプロセッサとを備え、プロセッサの出力によりス
ピーカ２でアンチ騒音Ｚを発生させる。 【効果】 スピーカに出力するプロセッサの出力信号ベ
クトルを直接、逐次的に最適化するため、計算量が従来
のＬＭＳアルゴリズムの数分の一以下となり、通常のプ
ロセッサ等の演算処理能力で充分に対応でき、計算時間
が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に設置され、車両
のエンジンのような振動源によって発生される周期的な
振動を低減させる車両用振動制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、特表平１−５０１３４４号公報に
記載されているように、例えば自動車のエンジンの回転
（第一振動源）により発生する第一振動（以下、騒音と
称する）の振動エネルギを低減させる第二振動を発生さ
せる車両用振動制御装置は、図５に示すように、リファ
レンス信号発生器３１、適応型フィルタ３３およびＬＭ
Ｓ（Least Mean Square Method）アルゴリズム演算装置
３４を内蔵したコントローラ３２、スピーカ３５および
マイク３６で構成されている。そして、上記車両用振動
制御装置３０は、以下の方法により第二振動を発生させ
る。

【０００３】先ず、リファレンス信号発生器３１におい
て、図示しないエンジンの振動に相当するものとして、
イグニッションコイルで発生するイグニッションパルス
（以下、ＩＧパルスと称する）を検出し、このＩＧパル
スからリファレンス信号発生器３１はディジタル信号で
あるリファレンス信号ｘを発生させてコントローラ３２
に出力する。

【０００４】コントローラ３２では、リファレンス信号
ｘは、内蔵する適応型フィルタ３３に導入され、マイク
３６の設置位置で、エンジンの振動に起因する騒音ｄと
スピーカ３５で再生されたスピーカ音ｄ’（第二振動）
とが逆位相となって互いに打ち消し合うように、リファ
レンス信号ｘのゲインや位相等を調整して、スピーカ入
力信号ｙ’とし、スピーカ３５に入力する。

【０００５】一方、コントローラ３２において、リファ
レンス信号ｘは内蔵するＬＭＳアルゴリズム演算装置３
４にも入力され、また、同時にマイク３６から出力され
るマイク出力信号ｅ’を、ＬＭＳアルゴリズム演算装置
３４に導入し、マイク出力信号ｅ’のレベルが低くなる
ように、適応型フィルタ３３のディジタルのフィルタ係
数ｆを逐次的に変化させて最適化する。尚、フィルタ係
数ｆは、エンジンの回転数が変化しなければある一定の
値に収束するが、通常、エンジンの回転数は逐次変化す
るため、フィルタ係数ｆも逐次変化させなければならな
い。

【０００６】このＬＭＳアルゴリズム演算装置３４で行
われるＬＭＳアルゴリズムの演算は、コントローラ３２
に内蔵されている適応型フィルタ３３のフィルタ係数ｆ
のベクトルである、ヘ゛クトルｆ₁ ，ヘ゛クトルｆ₂ ，……，ヘ゛クト
ルｆ_L を逐次更新するために行われる。

【０００７】一般に、このフィルタ係数ｆのヘ゛クトルｆの
計算式は、 Ｌ ：スピーカの個数 Ｍ ：マイクの個数ヘ゛クトル ｆ_l ：第ｌスピーカ出力を決定するフィルタ係数
ベクトルヘ゛クトル ｈ_lm：第ｌスピーカ・第ｍマイク間の伝達特性を
与えるフィルタ係数ベクトル ｘ ：騒音と同一の周波数成分を含むリファレンス信
号 ｒ ：適応型フィルタを通過した後のリファレンス信
号 ｋ ：任意の時刻 ｅ_m ：第ｍマイク出力信号 μ ：収束係数 Ｉ ：ヘ゛クトルｆ_l のタップ長 Ｊ ：ヘ゛クトルｈ_lmのタップ長と定義すると、次式（２
１）で表される。

【０００８】

【数１】

【０００９】但し、 ヘ゛クトルｆ_l (k) ＝〔ｆ_l1(k) ｆ_l2(k) …… ｆ_lI(k) 〕^T ヘ゛クトルｒ_lm(k) ＝〔ｒ_lm1(k) ｒ_lm2(k) …… ｒ_lmI (k) 〕^T ｒ_lmi (k) ＝ヘ゛クトルｈ_lm ^T・ヘ゛クトルｘ(k-i+1) ヘ゛クトルｈ_lm＝〔ｈ_lm1 ｈ_lm2 …… ｈ_lmJ 〕^T ヘ゛クトルｘ(k) ＝〔ｘ(k) ｘ(k-1) …… ｘ(k-J+1) 〕^T ｌ＝１，２，……，Ｌ ｍ＝１，２，……，Ｍ そして、第ｌスピーカのスピーカ入力信号ｙ' _l (k)
は、次式（２２）で求められる。 ｙ' _l (k) ＝ヘ゛クトルｆ_l (k) ^T ・ヘ゛クトルｘ^' (k) ……（２２） 但し、 ヘ゛クトルｘ^' (k) ＝〔ｘ(k) ｘ(k-1) …… ｘ(k-I+1) 〕^T 上記式（２２）で求められるスピーカ入力信号ｙ’を、
対応するスピーカ３５に入力し第二振動であるスピーカ
音ｄ’として発すると、対応するマイク３６の設置位置
で第一振動である騒音ｄと、このスピーカ音ｄ’とが打
ち消し合って、自動車のキャビン内の騒音を低減する。

【００１０】このように、従来の車両用振動制御装置
は、いわゆるフィードフォワード制御を行っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のＬＭＳアルゴリズムは、式（２２）中に多数の計算項
が存在し、第ｌスピーカ出力を決定するフィルタ係数ベ
クトルであるヘ゛クトルｆ_lを逐次的に最適化するためには、
短時間に膨大な計算量をこなす必要がある。そして、こ
のＬＭＳアルゴリズムは、任意の１組のスピーカとマイ
クに対しての演算であるから、通常、スピーカおよびマ
イクを多数用いる車両用振動制御では、この計算量がさ
らに数倍となる。

【００１２】ところが、車両用振動制御装置に一般に搭
載されているプロセッサ等の演算処理能力では、上記Ｌ
ＭＳアルゴリズムの計算量を短時間にこなすことは不可
能である。そこで、上記従来のＬＭＳアルゴリズムを使
用した車両用振動制御装置は、プロセッサ等の演算処理
能力に合わせて、自動車のキャビン内に設置するスピー
カおよびマイクの数を制限しなければならない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用振動制御
装置は、上記課題を解決するために、第一振動源によっ
て発生される周期的な第一振動を低減させる車両用振動
制御装置であって、上記第一振動の周期を検出する周期
検出手段と、この第一振動の振動エネルギを低減させる
第二振動を発生させる第二振動源と、車両に設置され、
その設置地点の振動を検出する振動検出手段と、上記第
二振動の振動エネルギを設定する設定手段と、上記設定
手段の出力を上記振動検出手段の出力およびこの振動検
出手段と第二振動源の間の伝達特性に基づいて補正する
補正手段とを備え、上記補正手段の出力により第二振動
源で第二振動を発生させることを特徴としている。

【００１４】

【作用】上記構成においては、第一振動源によって発生
される周期的な第一振動の振動エネルギを低減させる第
二振動を発生させる第二振動源に出力される補正手段の
出力信号ベクトルを直接、逐次的に最適化するため、計
算量が従来のＬＭＳアルゴリズムの数分の一以下とな
り、通常のプロセッサ等の演算処理能力で充分に対応で
き、計算時間が短縮される。また、例えば、車両のキャ
ビン内に設置するスピーカおよびマイクの数に制限を設
ける必要がなくなるので、車両のキャビン内の多数の場
所で、第一振動を低減することが可能となる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例について図１および図２に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施例
では、車両用振動制御装置を４人乗りの自動車に設置す
る場合を例に挙げて説明する。

【００１６】図２に示すように、本実施例にかかる車両
用振動制御装置１０は、例えば車両である自動車２１に
搭載されている周期的な第一振動を発生させる第一振動
源として、直列４気筒のエンジン２２を対象に設けられ
ている。この周期的な振動は、周期的な騒音（以下、騒
音と称する）を発生するが、この騒音は、エンジン２２
の振動が自動車２１のボディー等を伝わり、例えばキャ
ビン２５内の装備品の振動により、空気を振動させて発
生する。

【００１７】上記車両用振動制御装置１０は、振動の周
期を検出する周期検出センサ１（周期検出手段）と、こ
の振動の振動エネルギを低減させる第二振動（以下、ア
ンチ騒音と称する）を発生させる５個のスピーカ２…
（第二振動源）と、自動車２１のキャビン２５内に設置
され、その設置地点の騒音を検出する８個のマイク３…
（振動検出手段）と、上記アンチ騒音の振動エネルギを
設定するコントローラ４（設定手段）と、コントローラ
４に内蔵され、上記コントローラ４の出力を上記マイク
３…の出力およびこのマイク３…とスピーカ２…の間の
伝達特性に基づいて補正する図示しないプロセッサ（pr
ocessor 、補正手段）とから構成されている。

【００１８】上記周期検出センサ１は、自動車２１のエ
ンジンルーム２３に設置されているイグニッションコイ
ル２４の一次コイル側２４ａに配置されており、エンジ
ン２２に送られるイグニッションパルス（以下、ＩＧパ
ルスと称する）を検出して、エンジン２２の回転周期を
計測し、この結果をディジタル信号としてコントローラ
４に出力する。尚、周期検出センサ１は、イグニッショ
ンコイル２４の一次コイル側２４ａに配置することによ
り、二次コイル側２４ｂに配置する場合よりも、低電圧
で精度良くＩＧパルスを検出することができる。

【００１９】上記スピーカ２…は、自動車２１のキャビ
ン２５内に５個設置されており、このうち４個は座席２
６…に着席している乗員の耳の近傍に、残りの１個はフ
ロントガラス近傍の上方にそれぞれ配置されている。そ
して、これら５個のスピーカ２…は、後述するように、
コントローラ４から入力されるディジタルのスピーカ入
力信号をアンチ騒音として再生し、自動車２１のキャビ
ン２５内に流す。

【００２０】また、マイク３…は、自動車２１のキャビ
ン２５内に８個設置されており、座席２６…に着席して
いる乗員の耳の近傍に、例えば座席２６に埋め込むよう
にしてそれぞれ配置されている。そして、これら８個の
マイク３…は、その設置地点の騒音を検出して、この結
果をディジタル信号としてコントローラ４に内蔵された
図示しないプロセッサに入力する。尚、上記設置地点の
騒音とは、この場合、アンチ騒音の振動エネルギによっ
て打ち消されて振動エネルギが減少した騒音を示してい
る。

【００２１】上記コントローラ４は、フロントガラス近
傍の下方に設置されており、騒音の振動エネルギを減少
させるアンチ騒音の振動エネルギを設定して、スピーカ
２…に入力する。また、コントローラ４は、ＬＳＩ(Lar
ge Scale Integrated Circuit)等で構成されたデータ処
理装置であるプロセッサを内蔵している。

【００２２】このプロセッサは、上記マイク３…から入
力されるディジタル信号およびこのマイク３…とスピー
カ２…の間の伝達特性に基づいてコントローラ４からス
ピーカ２…に出力される上記騒音の振動エネルギを低減
させるアンチ騒音の振動エネルギの設定を補正する。

【００２３】尚、車両用振動制御装置１０のスピーカ２
…およびコントローラ４は、ステレオ等の図示しないオ
ーディオ装置と共用することが可能であり、その切り換
えや車両用振動制御装置１０のオン・オフは、自動車２
１のキャビン２５内に設置されている操作スイッチ５に
より行われる。

【００２４】上記構成の車両用振動制御装置１０の制御
方法について、図１に基づいて、以下に説明する。尚、
説明を簡略化するために、それぞれ複数個設置されてい
るマイク３…およびスピーカ２…のうち、任意の一対の
マイク３およびスピーカ２を選び、これについて説明す
る。

【００２５】先ず、エンジン２２に送られるＩＧパルス
を検出して、周期検出センサ１でエンジン２２の回転周
期を計測し、この結果をディジタル信号としてコントロ
ーラ４に出力する。

【００２６】コントローラ４は、周期検出センサ１から
入力された結果によってスピーカ２に出力するスピーカ
入力信号ｙのヘ゛クトルｙの周期を調整する（ステップ１、
以下ステップをＳと略す）と共に、内蔵しているプロセ
ッサで、マイク３・スピーカ２間の伝達特性であるイン
パルス応答ｈの行列ｈを、時系列ｈに変換する（Ｓ
２）。

【００２７】次に、コントローラ４はプロセッサで、イ
ンパルス応答ｈの時系列ｈとマイク３から入力されるマ
イク出力信号ｅとでヘ゛クトルｙを逐次的に最適化し（Ｓ
３）、その後、このヘ゛クトルｙを時系列ｙに変換してスピ
ーカ入力信号ｙとし（Ｓ４）、スピーカ２に出力する。

【００２８】スピーカ２は、このスピーカ入力信号ｙを
アンチ騒音Ｚとして再生する。一方、マイク３は、騒音
ｄとアンチ騒音Ｚが打ち消し合って振動エネルギが低減
した騒音を検出して、この結果をディジタルのマイク出
力信号ｅとしてコントローラ４に内蔵されたプロセッサ
に出力する。以下、再びプロセッサは、上記ステップ３
およびステップ４を繰り返し行い、スピーカ入力信号ｙ
のヘ゛クトルｙを逐次的に最適化して、最終的にマイク出力
信号ｅの値が０となるようにスピーカ入力信号ｙのヘ゛クト
ルｙを設定する。

【００２９】次に、コントローラ４で行われる上記各ス
テップのアルゴリズムの演算について、以下に説明す
る。

【００３０】先ず、コントローラ４によるマイク３のマ
イク出力信号ｅのサンプリング周期をΔｔとする。マイ
ク３・スピーカ２間の伝達特性であるインパルス応答ｈ
が有限時間ＪΔｔ以内で０に収束すると仮定し、インパ
ルス入力が与えられてからｊΔｔ時間経過後のインパル
ス応答ｈの値をｈ_j とすると、エンジン２２から発生し
た第一振動である騒音ｄ、スピーカ入力信号ｙが与えら
れたときのスピーカ２から発生する第二振動であるアン
チ騒音Ｚおよびそのときの時刻ｋにおけるマイク出力信
号ｅの第ｋサンプル値ｅ(k) の関係は、次式（１）で表
すことができる。

【００３１】 ｅ(k) ＝ｄ(k) ＋Ｚ(k) ＝ｄ(k) ＋行列ｈ^T ・行列ｙ(k) ……（１） 但し、 行列ｈ＝〔ｈ₀ ｈ₁ ｈ₂ …… ｈ_J-1 〕^T 行列ｙ(k) ＝〔ｙ(k) ｙ(k-1) ｙ(k-2) …… ｙ(k-J+1) 〕^T ｄ(k) ： ｅ(k) に含まれている騒音ｄの成分 Ｚ(k) ： ｅ(k) に含まれているアンチ騒音Ｚの成分 ｙ(k) ： スピーカ入力信号ｙの第ｋサンプル値 従って、式（１）中のＺ(k) は、

【００３２】

【数２】

【００３３】ところで、騒音ｄは、ある周期ＮΔｔを持
っている周期性振動であるので、この騒音ｄの振動エネ
ルギを低減させるアンチ騒音Ｚおよびスピーカ入力信号
ｙも、騒音ｄと同じ周期ＮΔｔを持っている周期性振動
および周期性信号でなければならない。

【００３４】従って、スピーカ入力信号ｙに関して次式
（３）が成立する。 ｙ(k) ＝ ｙ(k-qN) ＝ｙ(k) ｙ(k-1) ＝ ｙ(k-qN-1) ＝ｙ(k+N-1) ｙ(k-2) ＝ ｙ(k-qN-2) ＝ｙ(k+N-2) ……（３） … … … ｙ(k-N+1) ＝ｙ(k-(q+1)N+1)＝ｙ(k+1) 但し、 ｑ＝０，１，２，… ゆえに、式（１）は、 ｅ(k) ＝ｄ(k) ＋ヘ゛クトルｈ^T ・時系列ｙ(k) ……（４） 但し、 時系列ｙ(k) ＝〔ｙ(k) ｙ(k+N-1) ｙ(k+N-2) …… ｙ(k+1) 〕^T

【００３５】

【数３】

【００３６】尚、Ｑは、Ｊ≦(q+1)Nを満たす整数ｑの最
小値である。

【００３７】次に、時刻ｋからさらにｉだけ時間が経過
した時刻k+i のマイク出力信号ｅの第k+i サンプル値ｅ
(k+i) （但し、ｉ＝０，１，２，……）は、次式（５）
で表すことができる。

【００３８】 ｅ(k+i) ＝ｄ(k+i) ＋ヘ゛クトルｈ^T ・時系列ｙ(k+i) ＝ｄ(k+i) ＋時系列ｈ(i) ^T ・時系列ｙ(k) ……（５） 但し、 時系列ｙ(k+i) ＝〔ｙ(k+i') ｙ(k+i'-1) …… ｙ(k) ｙ(k+N-1) ｙ(k+N-2) …… ｙ(k+i'+1)〕^T 時系列ｈ(i) ＝〔ハ゛ーｈ_i' ハ゛ーｈ_i'+1 …… ハ゛ーｈ_N+1 ハ゛ーｈ₀ ハ゛ーｈ₁ …… ハ゛ーｈ_i'-1〕^T 尚、ｉ’は、ｉをＮで割ったときの整数剰余である。

【００３９】ところで、式（５）において、ｋはマイク
出力信号ｅの任意の初期時点を表しているに過ぎない。
よって、ｋ＝０と置き、ｉを改めてｋに置き直すと、次
式（６）が得られる。

【００４０】 ｅ(k) ＝ｄ(k) ＋時系列ｈ(k) ^T ・時系列ｙ(0) ＝ｄ(k) ＋時系列ｈ(k) ^T ・ヘ゛クトルｙ ……（６） 但し、 ヘ゛クトルｙ＝〔ｙ(0) ｙ(N-1) ｙ(N-2) …… ｙ(1) 〕^T ＝〔ｙ₀ ｙ_N-1 ｙ_N-2 …… ｙ₁ 〕^T ここで、次の評価関数を導入する。 Ｆ＝Ｅ〔ｅ(k)²〕 ＝Ｅ〔ｄ(k) ＋時系列ｈ(k) ^T ・ヘ゛クトルｙ〕 ＝Ｅ〔ｄ(k)²〕＋２ヘ゛クトルｙ^T ・Ｅ〔ｄ(k) ・時系列ｈ(k) 〕 ＋ヘ゛クトルｙ^T ・Ｅ〔時系列ｈ(k) ・時系列ｈ(k) ^T 〕ヘ゛クトルｙ ……（７） 但し、Ｅ〔 〕は、期待値を表すものとする（Ｅは期待
演算子）。式（７）より、この評価関数のヘ゛クトルｙに関
する勾配は、次式（８）で与えられる。 ∂Ｆ／∂ヘ゛クトルｙ＝２Ｅ〔ｄ(k) ・時系列ｈ(k) 〕 ＋２Ｅ〔時系列ｈ(k) ・時系列ｈ(k) ^T 〕ヘ゛クトルｙ ＝２Ｅ〔時系列ｈ(k) ｛ｄ(k) ＋時系列ｈ(k) ^T ヘ゛クトルｙ｝〕 ＝２Ｅ〔時系列ｈ(k) ・ｅ(k) 〕 ……（８） ここで、Ｅ〔時系列ｈ(k) ・ｅ(k) 〕の瞬時推定値とし
て、時系列ｈ(k) ・ｅ(k) を用いることにすれば、Ｆの
最小値を与える周期ＮΔｔ（すなわち要素数Ｎ）を持つ
スピーカ出力信号ベクトルであるヘ゛クトルｙの値は、最急
降下法に基づく次の漸化式（９）を反復計算することに
より最適化することができる。

【００４１】 ヘ゛クトルｙ(k+1) ＝ヘ゛クトルｙ(k) −μ・ｅ(k) ・時系列ｈ(k) ……（９） 但し、μ／２は収束係数である。

【００４２】このようにして求めた漸化式（９）は、実
際にコントローラ４に内蔵されたデータ処理装置である
プロセッサが騒音の振動エネルギを低減させるアンチ騒
音の振動エネルギの設定を補正する際には、以下に示す
ような、より簡単なアルゴリズムに置き換えられる。

【００４３】先ず、一対のスピーカ２およびマイク３を
用いる場合には、漸化式（９）は次式（１０）に置き換
えられる。 ｙ_(k-j+QN)' (k+1) ＝ｙ_(k-j+QN)' (k) −μ・ｅ(k) ・ｈ_j ……（１０） このときプロセッサは、時刻ｋにおいては、例えば以下
に示す４つの動作手順を行っている。

【００４４】動作１ ：スピーカ入力信号ｙ_k'(k) をス
ピーカ２に対して出力する 動作２ ：マイク出力信号ｅ(k) をマイク３から入力す
る 動作３ ：周期検出センサ１から入力されたエンジン２
２の回転周期にＯrd／Δｔまたは１／（Ｏrd・Δｔ）を
乗じた値に最も近い整数値をＮとする 動作４ ：ｊ＝０，１，２，……，Ｊ−１について漸化
式（１０）の計算を行う 但し、ｋ’，（ｋ−ｊ＋ＱＮ）’は、それぞれｋ，（ｋ
−ｊ＋ＱＮ）をＮで割ったときの整数剰余であり、ま
た、Ｏrdは、低減させようとしている騒音のエンジン回
転数に対する最低次数を設定するための任意の一定の整
数である。

【００４５】次に、複数のスピーカ２…とマイク３…と
を用いる場合には、例えば、最急降下法に基づき、

【００４６】

【数４】

【００４７】の瞬時推定値として、

【００４８】

【数５】

【００４９】を用いると、評価関数

【００５０】

【数６】

【００５１】を最小化する第ｌスピーカ出力信号ベクト
ルであるヘ゛クトルｙ_l の最適値は、次の漸化式（１１）を
反復計算することにより求められる。

【００５２】

【数７】

【００５３】但し、 ｙ_lk' ：時刻ｋにおける第ｌスピーカ入力信号 ｅ_m ：第ｍマイク出力信号 ｈ_{lm j} ：第ｌスピーカ・第ｍマイク間のインパルス応
答のｊΔｔ時間後の値 Ｌ ：スピーカの個数 Ｍ ：マイクの個数 Ｊ ：全てのスピーカ・マイク間のインパルス応答が
有限時間ｊΔｔ以内で０に収束することを示す整数値 また、 ヘ゛クトルｙ_l ＝〔ｙ_{l 0} ｙ_{l N-1} ｙ_{l N-2} …… ｙ_{l 1} 〕^T 時系列ｈ_lm(k) ＝〔ハ゛ーｈ_{lm k'} ハ゛ーｈ_{lm k'+1} …… ハ゛ーｈ_{lm N+1} ハ゛ーｈ_{lm 0} ハ゛ーｈ_{lm 1} …… ハ゛ーｈ_{lm k'-1} 〕^T さらに、 ハ゛ーｈ_{lm 0} ＝ｈ_{lm 0} ＋ｈ_{lm N} ＋……＋ｈ_{lm QN} ハ゛ーｈ_{lm 1} ＝ｈ_{lm 1} ＋ｈ_{lm N+1} ＋……＋ｈ_{lm QN+1} …… …… …… …… ハ゛ーｈ_{lm J-QN-1} ＝ｈ_{lm J-QN-1} ＋ｈ_{lm J-(Q-1)N-1} ＋……＋ｈ_{lm J-1} ハ゛ーｈ_{lm J-QN} ＝ｈ_{lm J-QN} ＋ｈ_{lm J-(Q-1)N} ＋……＋ ０ …… …… …… …… ハ゛ーｈ_{lm N-1} ＝ｈ_{lm N-1} ＋ｈ_{lm 2N-1} ＋……＋ ０ ｌ＝１，２，……，Ｌ ｍ＝１，２，……，Ｍ 従って、漸化式（９）は次式（１２）に置き換えられ
る。

【００５４】

【数８】

【００５５】このときプロセッサは、時刻ｋにおいて
は、例えば以下に示す４つの動作手順を行っている。

【００５６】動作１１：スピーカ入力信号ｙ_1k' (k) ，
ｙ_2k' (k) ，……，ｙ_Lk' (k) をそれぞれ第１スピー
カ，第２スピーカ，……，第Ｌスピーカに対して出力す
る 動作１２：マイク出力信号ｅ₁(k)，ｅ₂(k)，……，ｅ_M
(k) をそれぞれ第１マイク，第２マイク，……，第Ｍマ
イクから入力する 動作１３：周期検出センサ１から入力されたエンジン２
２の回転周期にＯrd／Δｔまたは１／（Ｏrd・Δｔ）を
乗じた値に最も近い整数値をＮとする 動作１４：ｌ＝１，２，……，Ｌおよびｊ＝０，１，
２，……，Ｊ−１について漸化式（１２）の計算を行う また、上記の複数のスピーカ２…とマイク３…とを用い
る場合について、

【００５７】

【数９】

【００５８】の瞬時推定値として、α・時系列ｈ
_lk" (k) ・ｅ_k"(k) を用いると、最急降下法に基づいて
評価関数

【００５９】

【数１０】

【００６０】を最小化する第ｌスピーカ出力信号ベクト
ルであるヘ゛クトルｙ_l の最適値は、次の漸化式（１３）を
反復計算することにより求められる。 ヘ゛クトルｙ_l (k+1) ＝ヘ゛クトルｙ_l (k) −μ・α・時系列ｈ_lk" (k) ・ｅ_k"(k) ……（１３） 但し、ｋ”は、ｋをＭで割ったときの整数剰余に１を加
えた値であり、また、αは任意の定数である。この漸化
式（１３）は、漸化式（１１）よりも短時間で演算でき
る。

【００６１】従って、漸化式（９）は次式（１４）に置
き換えられる。 ｙ_l(k-j+QN)' (k+1)＝ｙ_l(k-j+QN)' (k)−μ・α・ｅ_k"(k) ・ｈ_lk"j ……（１４） このときプロセッサは、時刻ｋにおいては、例えば以下
に示す４つの動作手順を行っている。

【００６２】動作２１：スピーカ入力信号ｙ_1k' (k) ，
ｙ_2k' (k) ，……，ｙ_Lk' (k) をそれぞれ第１スピー
カ，第２スピーカ，……，第Ｌスピーカに対して出力す
る 動作２２：マイク出力信号ｅ_k"(k) を第ｋ”マイクから
入力する 動作２３：周期検出センサ１から入力されたエンジン２
２の回転周期にＯrd／Δｔまたは１／（Ｏrd・Δｔ）を
乗じた値に最も近い整数値をＮとする 動作２４：ｌ＝１，２，……，Ｌおよびｊ＝０，１，
２，……，Ｊ−１について漸化式（１４）の計算を行う 従って、上記アルゴリズムの演算は、漸化式（９）、
（１１）および（１３）、あるいはこれら漸化式を単純
化した漸化式（１０）、（１２）および（１４）を反復
計算するだけで良いので、スピーカ入力信号制御の計算
時間を短縮することが可能となる。

【００６３】次に、本発明の他の実施例として、上記構
成の車両用振動制御装置１０のスピーカ２…の代わり
に、図３に示すように、エンジン２２を自動車２１のエ
ンジン設置部２１ａに設置する際に用いられるエンジン
マウント２８に、図示しないアクチュエータを設けた構
成の車両用振動制御装置であっても良い。

【００６４】このアクチュエータは、例えばシリンダー
とピストンで構成され、ピストンに設置されたエンジン
２２をシリンダー内に満たしたオイルの油圧で支える構
造になっている。そして、エンジン２２の振動により、
例えばピストンに押す力が加わったときにシリンダー内
のオイルをシリンダー外部に出し、ピストンに引く力が
加わったときにオイルをシリンダー内部に入れるよう
に、コントローラ４の信号で上記シリンダー内のオイル
の出し入れを制御して、エンジン２２の振動エネルギを
吸収し、エンジン２２の振動を自動車２１のエンジン設
置部２１ａに伝えないようになっている。尚、上記のア
クチュエータや加速度センサは、自動車２１内に複数個
設置しても良い。

【００６５】さらに、本発明の他の実施例として、上記
構成の車両用振動制御装置１０のスピーカ２…の代わり
に、図４に示すように、上述した図示しないアクチュエ
ータを設け、マイク３…の代わりに、自動車２１のエン
ジン設置部２１ａに加速度センサ２９を設けた構成の車
両用振動制御装置であっても良い。

【００６６】この加速度センサ２９は、自動車２１の加
速度を測定することにより、エンジン２２の振動を検知
するようになっている。

【００６７】そして、加速度センサ２９で検知した振動
をコントローラ４で解析し、この結果に基づいて、コン
トローラ４はアクチュエータのシリンダー内のオイルの
出し入れを制御して、エンジン２２の振動エネルギを吸
収し、エンジン２２の振動を自動車２１のエンジン設置
部２１ａに伝えないようになっている。尚、上記のアク
チュエータや加速度センサは、自動車２１内に複数個設
置しても良い。

【００６８】このように、上記構成の車両用振動制御装
置を用いることで、例えばエンジンによって発生される
周期的な第一振動の振動エネルギを低減させる第二振動
を発生させるスピーカあるいはアクチュエータに出力さ
れるプロセッサ等の出力信号ベクトルを直接、逐次的に
最適化するため、計算量が従来のＬＭＳアルゴリズムの
数分の一以下となり、通常のプロセッサ等の演算処理能
力で充分に対応でき、計算時間が短縮される。また、例
えば、車両のキャビン内に設置するスピーカおよびマイ
クの数に制限を設ける必要がなくなるので、車両のキャ
ビン内の多数の場所で、騒音を低減することが可能とな
る。

【００６９】

【発明の効果】本発明の車両用振動制御装置は、以上の
ように、第一振動源によって発生される周期的な第一振
動を低減させる車両用振動制御装置であって、上記第一
振動の周期を検出する周期検出手段と、この第一振動の
振動エネルギを低減させる第二振動を発生させる第二振
動源と、車両に設置され、その設置地点の振動を検出す
る振動検出手段と、上記第二振動の振動エネルギを設定
する設定手段と、上記設定手段の出力を上記振動検出手
段の出力およびこの振動検出手段と第二振動源の間の伝
達特性に基づいて補正する補正手段とを備え、上記補正
手段の出力により第二振動源で第二振動を発生させる構
成である。

【００７０】それゆえ、第一振動源によって発生される
周期的な第一振動の振動エネルギを低減させる第二振動
を発生させる第二振動源に出力される補正手段の出力信
号ベクトルを直接、逐次的に最適化するため、計算量が
従来のＬＭＳアルゴリズムの数分の一以下となり、通常
のプロセッサ等の演算処理能力で充分に対応でき、計算
時間が短縮される。また、例えば、車両のキャビン内に
設置するスピーカおよびマイクの数に制限を設ける必要
がなくなるので、車両のキャビン内の多数の場所で、騒
音を低減することが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における車両用振動制御装置
の制御方法を示すブロック図である。

【図２】上記車両用振動制御装置を自動車に搭載した状
態を示す平面図である。

【図３】本発明の他の実施例における車両用振動制御装
置を自動車に搭載した状態を示す側面図である。

【図４】本発明の他の実施例における車両用振動制御装
置を自動車に搭載した状態を示す側面図である。

【図５】従来の車両用振動制御装置の制御方法を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 周期検出センサ ２ スピーカ ３ マイク ４ コントローラ ５ 操作スイッチ １０ 車両用振動制御装置 ２２ エンジン ２４ イグニッションコイル ２５ キャビン ２８ エンジンマウント ２９ 加速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一振動源によって発生される周期的な第
   一振動を低減させる車両用振動制御装置であって、 上記第一振動の周期を検出する周期検出手段と、この第
   一振動の振動エネルギを低減させる第二振動を発生させ
   る第二振動源と、車両に設置され、その設置地点の振動
   を検出する振動検出手段と、上記第二振動の振動エネル
   ギを設定する設定手段と、上記設定手段の出力を上記振
   動検出手段の出力およびこの振動検出手段と第二振動源
   の間の伝達特性に基づいて補正する補正手段とを備え、
   上記補正手段の出力により第二振動源で第二振動を発生
   させることを特徴とする車両用振動制御装置。