JPH07239690A

JPH07239690A - 車両用能動型騒音制御装置及び車両用能動型振動制御装置

Info

Publication number: JPH07239690A
Application number: JP6030441A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Aoki; 弘文青木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】適応アルゴリズムを用いた騒音低減制御，振動
低減制御における発散を検出できるようにする。【構成】周期的な騒音に同期したインパルス列でなる基
準信号ｘを適応ディジタルフィルタＷ_mでフィルタ処理
して駆動信号ｙ_mを生成する駆動信号生成部１３と、基
準信号ｘをフィルタ処理部１４でフィルタ処理した結果
と騒音の低減状態を表す残留騒音信号ｅ_lとに基づきＬ
ＭＳアルゴリズムに従って適応ディジタルフィルタＷ_m
のフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部１７
と、を設ける。そして、基準信号ｘの一周期内における
残留騒音信号ｅ_lの極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MIN
を検索し、それら極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MINの
出現間隔Δｔ_l及び差ΔＥ_lに基づいて制御の発散を判
定することとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジン等の騒音源
から車室内に伝達される周期的な騒音又は車体を伝搬す
る周期的な振動に、制御音又は制御振動を干渉させるこ
とにより騒音又は振動の低減を図る車両用能動型騒音制
御装置及び車両用能動型振動制御装置に関し、特に、騒
音又は振動の発生状態を表す基準信号を適応ディジタル
フィルタでフィルタ処理して制御音源又は制御振動源を
駆動する駆動信号を生成する一方で、適応アルゴリズム
に従って適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を逐次
更新するようにした装置において、制御の発散状態を確
実に検出して安定した騒音低減制御及び振動低減制御が
実行されるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の能動型騒音制御装置として、英国
特許第２１４９６１４号や特表平１−５０１３４４号に
記載のものがある。これら従来の装置は、航空機の客室
やこれに類する閉空間に適用される騒音低減装置であっ
て、閉空間の外部に位置するエンジン等の単一の騒音源
は、基本周波数ｆ₀及びその高調波ｆ₁〜ｆ_nを含む騒
音を発生するという条件の下において作動するものであ
る。

【０００３】具体的には、閉空間内の複数の位置に設置
され音圧を検出するマイクロフォンと、その閉空間に制
御音を発生する複数のラウドスピーカとを備え、騒音源
の周波数ｆ₀〜ｆ_n成分に基づき、それら周波数ｆ₀〜
ｆ_n成分と逆位相の信号でラウドスピーカを駆動させ、
もって閉空間に伝達される騒音と逆位相の制御音をラウ
ドスピーカから発生させて騒音を打ち消している。

【０００４】そして、ラウドスピーカから発せられる制
御音の生成方法として、PROCEEDINGS OF THE IEEE,VOL.
63 PAGE 1692,1975,“ADAPTIVE NOISE CANCELLATION ：
PRINCIPLES AND APPLICATIONS ”で述べられている‘WI
DROW LMS’アルゴリズムを多チャンネルに展開したアル
ゴリズムを適用している。その内容は、上記特許の発明
者による論文、“A MULTIPLE ERROR LMS ALGORITHM AND
ITS APPLICATION TOTHE ACTIVE CONTROL OF SOUND AND
VIBRATION ”,IEEE TRANS.ACOUST.,SPEECH,SIGNAL PRO
CESSING,VOL.ASSP −35,PP.1423−1434,1987 にも述べ
られている。

【０００５】即ち、ＬＭＳアルゴリズムは、適応ディジ
タルフィルタのフィルタ係数を更新するのに好適なアル
ゴリズムの一つであって、例えばいわゆるＦｉｌｔｅｒ
ｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムにあっては、ラウドスピ
ーカからマイクロフォンまでの伝達関数をモデル化した
伝達関数フィルタを全てのラウドスピーカとマイクロフ
ォンとの組み合わせについて設定し、騒音源の騒音発生
状態を表す基準信号をそのフィルタで処理した値と各マ
イクロフォンが検出した残留騒音とに基づいた所定の評
価関数の値が低減するように、各ラウドスピーカ毎に設
けられたフィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタの
フィルタ係数を更新している。

【０００６】さらに、その他の従来の能動型騒音制御装
置として、“日本音響学会講演論文集平成４年３月”
の５１５〜５１６頁に記載されたものがあり、この従来
の技術は、同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴ
リズムと呼ばれていて、騒音の発生状態を表す基準信号
として、騒音の基本周波数に同期したインパルス列を適
用した点に特徴がある。即ち、かかる従来の装置にあっ
ては、基準信号がインパルス列であるため、乗算が不要
となり、加算のみで畳み込み演算が行える、場合によっ
ては加算も不要となるから、演算量の大幅な低減が図ら
れ、処理が高速で行えるという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】確かに上述した同期式
Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムを適用した
能動型騒音制御装置によれば処理が高速で行えるという
優れた利点を有しているが、基準信号として用いる騒音
の基本周波数に同期したインパルス列自体が多くの周波
数成分を有しているのに、駆動信号を生成する過程にお
いて特定の周波数に制御対象を絞るという演算処理を実
行するものではなかったため、いわゆる高次発散を招き
易いという問題点を有していた。

【０００８】即ち、偶発的な外乱や制御対象系の非線形
性による高調波が制御系に入り込んでしまうと、基準信
号としてのインパルス列が多くの周波数成分を持ってい
るため、その高調波成分が適応ディジタルフィルタのフ
ィルタ係数の更新に影響を与えてしまい、適応ディジタ
ルフィルタにおける基準信号の高調波成分のレベルが増
大し、その高調波成分が駆動信号に表れてしまう。する
と、実際には発生していない或いは低レベルの高調波騒
音を低減するために、高調波の制御音も発生してしまう
のである。この結果、基本周波数における騒音低減効果
は得られるものの、その制御音内の高調波成分がほとん
どそのまま残留騒音信号に含まれた状態で適応処理手段
に取り込まれ、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数
がその高次の残留騒音を低減する方向に成長し、駆動信
号内の高次の周波数成分がさらに増大する、という悪循
環によって高調波成分で増音状態となるいわゆる高次発
散を招き、全体としては制御効果が低下してしまう場合
があったのである。

【０００９】そして、従来の能動型騒音制御装置，能動
型振動制御装置にあっては、上記のような高次発散を検
出する手段を有していなかったため、制御の発散を初期
の段階で検出して適切な処置を行うことができず、発散
状態がある程度持続してから例えば騒音低減制御を停止
する等の処置を行っていたので、例えば車両であれば乗
員等に不快感を与えてしまうという未解決の課題を有し
ていた。

【００１０】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、制御の
発散を確実に検出することができる車両用能動型騒音制
御装置，車両用能動型振動制御装置を提供することを目
的としている。また、本発明は、簡易な演算処理で発散
を検出することができる車両用能動型騒音制御装置，車
両用能動型振動制御装置を提供することも目的としてい
る。

【００１１】さらに、本発明は、制御の発散に対して適
切な処置を行える車両用能動型騒音制御装置，車両用能
動型振動制御装置を提供することも目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明である車両用能動型騒音制御装
置は、騒音源から発せられて車室内に伝達される周期的
な騒音と干渉する制御音を発生可能な制御音源と、前記
騒音源の騒音発生状態を検出し前記周期的な騒音と同じ
周期のインパルス列でなる基準信号を生成する基準信号
生成手段と、前記干渉後の騒音を検出して残留騒音信号
として出力する残留騒音検出手段と、フィルタ係数可変
の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応
ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御音源を
駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記
基準信号及び前記残留騒音信号に基づき前記車室内の騒
音が低減するように適応アルゴリズムに従って前記適応
ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理
手段と、前記残留騒音信号又は前記駆動信号から前記基
準信号の周波数を基本周波数とした場合の高調波成分を
抽出する高調波成分抽出手段と、前記高調波成分の大き
さに基づいて制御が発散しているか否かを判定する発散
判定手段と、を備えた。

【００１３】一方、上記目的を達成するために、請求項
２に係る発明である車両用能動型騒音制御装置は、騒音
源から発せられて車室内に伝達される周期的な騒音と干
渉する制御音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒
音発生状態を検出し前記周期的な騒音と同じ周期のイン
パルス列でなる基準信号を生成する基準信号生成手段
と、前記干渉後の騒音を検出して残留騒音信号として出
力する残留騒音検出手段と、フィルタ係数可変の適応デ
ィジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタ
ルフィルタでフィルタ処理して前記制御音源を駆動する
駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記基準信号
及び前記残留騒音信号に基づき前記車室内の騒音が低減
するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタ
ルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、
前記基準信号の一周期内における前記残留騒音信号又は
前記駆動信号の極大値及び極小値を検出する極値検出手
段と、前記極大値及び前記極小値の出現間隔を求める出
現間隔検出手段と、前記極大値及び前記極小値の差を演
算する極値差演算手段と、前記出現間隔及び前記差に基
づいて制御が発散しているか否かを判定する発散判定手
段と、を備えた。

【００１４】また、請求項３に係る発明は、上記請求項
２に係る発明において、前記発散判定手段は、前記出現
間隔が所定間隔よりも狭く且つ前記差が所定値よりも大
きいときに制御が発散していると判定することとした。
そして、請求項４に係る発明は、上記請求項２又は請求
項３に係る発明において、前記駆動信号生成手段を、前
記基準信号の最新のインパルスが生成された時点から所
定のサンプリング・クロックの間隔で前記適応ディジタ
ルフィルタのフィルタ係数を順番に前記駆動信号として
出力する手段で構成し、前記出現間隔検出手段は、前記
極大値及び前記極小値のそれぞれに対応する前記適応デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数の順位に基づいて前記
出現間隔を求めるものとした。

【００１５】さらに、請求項５に係る発明は、上記請求
項１乃至請求項４に係る発明において、前記発散判定手
段によって制御が発散していると判定された場合に制御
の発散を抑制又は解消する処理を実行する発散抑制解消
手段を設けた。上記目的を達成するために、請求項６に
係る発明である車両用能動型振動制御装置は、振動源か
ら発せられて車体を伝搬する周期的な振動と干渉する制
御振動を発生可能な制御振動源と、前記振動源の振動発
生状態を検出し前記周期的な振動と同じ周期のインパル
ス列でなる基準信号を生成する基準信号生成手段と、前
記干渉後の振動を検出して残留振動信号として出力する
残留振動検出手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタ
ルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィ
ルタでフィルタ処理して前記制御振動源を駆動する駆動
信号を生成する駆動信号生成手段と、前記基準信号及び
前記残留振動信号に基づき前記干渉後の振動が低減する
ように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフ
ィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、前記
残留振動信号又は前記駆動信号から前記基準信号の周波
数を基本周波数とした場合の高調波成分を抽出する高調
波成分抽出手段と、前記高調波成分の大きさに基づいて
制御が発散しているか否かを判定する発散判定手段と、
を備えた。

【００１６】一方、上記目的を達成するために、請求項
７に係る発明である車両用能動型振動制御装置は、振動
源から発せられて車体を伝搬する周期的な振動と干渉す
る制御振動を発生可能な制御振動源と、前記振動源の振
動発生状態を検出し前記周期的な振動と同じ周期のイン
パルス列でなる基準信号を生成する基準信号生成手段
と、前記干渉後の振動を検出して残留振動信号として出
力する残留振動検出手段と、フィルタ係数可変の適応デ
ィジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタ
ルフィルタでフィルタ処理して前記制御振動源を駆動す
る駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記基準信
号及び前記残留振動信号に基づき前記干渉後の振動が低
減するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジ
タルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段
と、前記基準信号の一周期内における前記残留振動信号
又は前記駆動信号の極大値及び極小値を検出する極値検
出手段と、前記極大値及び前記極小値の出現間隔を求め
る出現間隔検出手段と、前記極大値及び前記極小値の差
を演算する極値差演算手段と、前記出現間隔及び前記差
に基づいて制御が発散しているか否かを判定する発散判
定手段と、を備えた。

【００１７】また、請求項８に係る発明は、上記請求項
７に係る発明において、前記発散判定手段は、前記出現
間隔が所定間隔よりも狭く且つ前記差が所定値よりも大
きいときに制御が発散していると判定することとした。
そして、請求項９に係る発明は、上記請求項７又は請求
項８に係る発明において、前記駆動信号生成手段を、前
記基準信号の最新のインパルスが生成された時点から所
定のサンプリング・クロックの間隔で前記適応ディジタ
ルフィルタのフィルタ係数を順番に前記駆動信号として
出力する手段で構成し、前記出現間隔検出手段は、前記
極大値及び前記極小値のそれぞれに対応する前記適応デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数の順位に基づいて前記
出現間隔を求めるものとした。

【００１８】さらに、請求項１０に係る発明は、上記請
求項６乃至請求項９に係る発明において、前記発散判定
手段によって制御が発散していると判定された場合に制
御の発散を抑制又は解消する処理を実行する発散抑制解
消手段を設けた。

【００１９】

【作用】請求項１に係る発明にあっては、基準信号生成
手段によって周期的な振動と同じ周期のインパルス列で
なる基準信号が生成され、駆動信号生成手段によってそ
の基準信号を適応ディジタルフィルタでフィルタ処理す
ることにより駆動信号が生成され、その駆動信号によっ
て制御音源が駆動されるから、車室内には、騒音の発生
状態に応じた制御音が発することになる。

【００２０】しかし、制御開始直後は、適応ディジタル
フィルタのフィルタ係数が最適値に収束しているとは限
らないので、騒音源から発せられ車室内に伝達された騒
音が制御音によって打ち消されるとは必ずしも言えない
が、適応処理手段によって、適応ディジタルフィルタの
フィルタ係数が、騒音の発生状態を表す基準信号及び騒
音の低減状態を表す残留騒音信号に基づいて適応アルゴ
リズムに従って逐次更新されるため、制御が進み適応デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数がある程度収束した後
には、制御音源から発せられる制御音によって騒音が打
ち消され、車室内の騒音レベルが低減する。

【００２１】そして、高調波成分抽出手段によって、残
留騒音信号又は駆動信号から基準信号の周波数を基本周
波数とした場合の高調波成分が抽出されるが、上述した
ような高次発散が生じている場合には、残留騒音信号や
駆動信号の上記高調波成分のレベルが過大になっている
はずであるから、逆に、その高調波成分を監視すれば制
御の発散が検出されることになる。そこで、発散判定手
段において、高調波成分抽出手段によって抽出された高
調波成分の大きさに基づくことにより、制御が発散して
いるか否かが判定される。

【００２２】次に、請求項２に係る発明にあっては、基
本的な作用は上記請求項１に係る発明と同様であり、制
御が進み適応ディジタルフィルタのフィルタ係数がある
程度収束した後には、制御音源から発せられる制御音に
よって騒音が打ち消され、車室内の騒音レベルが低減す
る。そして、この請求項２に係る発明にあっては、極値
検出手段によって、基準信号の一周期内における（つま
り、インパルス列のうちの二つのインパルス間におけ
る）残留騒音信号又は駆動信号の極大値及び極小値が検
出されると、それら極大値及び極小値の出現間隔が、出
現間隔検出手段によって検出され、それら極大値及び極
小値の差が、極値差演算手段によって演算される。

【００２３】ここで、極大値及び極小値は、残留騒音信
号波形又は駆動信号波形の山又は谷に対応するから、上
述したような高次発散が生じていなければ、極大値及び
極小値の出現間隔は、発生している騒音の周期（＝基準
信号の周期（インパルスの間隔））の１／２に一致する
はずであるが、高次発散が生じている状況では、極大値
及び極小値の出現間隔は、発生している騒音の周期の１
／４，１／８，…，となるはずである。また、高次発散
が悪化すればするほど、それら極大値及び極小値の差は
大きくなるはずである。つまり、これら極大値及び極小
値は、基準信号の周波数を基本周波数とした場合におけ
る、残留騒音信号又は駆動信号の高調波成分を表すこと
になる。

【００２４】よって、発散判定手段において、上記出現
間隔及び差に基づくことにより、制御が発散しているか
否かが判定される。特に、請求項３に係る発明にあって
は、発散判定手段において、上記出現間隔が所定間隔よ
りも狭く且つ上記差が所定値よりも大きいときに制御が
発散していると判定されるから、それら所定間隔及び所
定値を予め設定しておけば、或いは実際の基準信号の周
期に基づいて所定間隔を設定し、制御開始前の車室内の
騒音レベルに基づいて所定値を設定すれば、制御の発散
が容易に検出される。

【００２５】そして、これら請求項２又は請求項３に係
る発明であれば、基準信号の周波数を基本周波数とした
場合における残留騒音信号又は駆動信号の高調波成分を
例えばフィルタ処理等により直接求めるのではなく、基
準信号の一周期内の極大値及び極小値を求めて高調波成
分のうち必要な情報のみを抽出するようにしているた
め、フィルタ処理のような比較的面倒な演算処理が不要
となり、演算処理が非常に簡易となる。

【００２６】ここで、駆動信号生成手段は、基準信号を
適応ディジタルフィルタでフィルタ処理することにより
駆動信号を生成するのであり、ディジタル領域ではフィ
ルタ処理は畳み込み演算となるため、駆動信号は、基準
信号と適応ディジタルフィルタの各フィルタ係数とを畳
み込むことにより求められる。しかし、基準信号が振動
波形の所定点（例えば、周期の始点）においてのみ値
“１”を有するインパルス列であるから、畳み込み演算
の際の乗算は不要であるし、適応ディジタルフィルタの
フィルタ係数は可変であって適応アルゴリズムに従って
逐次更新されるから、畳み込み演算の際の加算を省略し
てもそれを補うようにフィルタ係数が更新される。従っ
て、その適応ディジタルフィルタのフィルタ係数をその
まま駆動信号として出力しても、実質的には、基準信号
と適応ディジタルフィルタのフィルタ係数とを畳み込ん
で生成された駆動信号を出力することと同じ結果にな
る。

【００２７】つまり、請求項４に係る発明のように、駆
動信号生成手段が、基準信号の最新のインパルスが生成
された時点から所定のサンプリング・クロックの間隔で
適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を順番に駆動信
号として出力しても、上記請求項２，請求項３に係る発
明と同様の作用が得られる。そして、極値検出手段が、
残留騒音信号の極大値及び極小値を求めるようになって
いれば、その残留騒音信号に基づいて適応処理手段が適
応ディジタルフィルタの各フィルタ係数を更新すること
から、ディジタル領域にあっては、適応ディジタルフィ
ルタの一のフィルタ係数に対応して一の残留騒音信号が
存在する。また、極値検出手段が、駆動信号の極大値及
び極小値を求めるようになっていれば、駆動信号は適応
ディジタルフィルタのフィルタ係数であることから、デ
ィジタル領域では、適応ディジタルフィルタの一のフィ
ルタ係数と一の駆動信号とが対応する。

【００２８】いずれにしても、極大値としての残留騒音
信号又は駆動信号と、適応ディジタルフィルタの各フィ
ルタ係数の内の一つが対応し、極小値としての残留騒音
信号又は駆動信号と、適応ディジタルフィルタの各フィ
ルタ係数の内の他の一つが対応することになり、しか
も、適応ディジタルフィルタの各フィルタ係数は順番に
駆動信号として出力されるから、例えば、極大値，極小
値に対応する二つのフィルタ係数の順位の差にサンプリ
ング・クロックの間隔を乗じれば、実時間における極大
値及び極小値の出現間隔が求められるし、サンプリング
・クロックの間隔を単位時間と考えれば、その二つのフ
ィルタ係数の順位の差がそのまま極大値及び極小値の出
現間隔となる。

【００２９】以上から、この請求項４に係る発明のよう
に、出現間隔検出手段において、そのような二つのフィ
ルタ係数の順位に基づくことにより、極大値及び極小値
の出現間隔が求められる。しかも、フィルタ係数の順位
はフィルタ係数に付されている番号そのものであるか
ら、極大値及び極小値の出現間隔は、非常に簡易に求め
られる。

【００３０】さらに、請求項５に係る発明にあっては、
発散抑制解消手段が、発散判定手段が制御が発散してい
ると判定した場合に制御の発散を抑制又は解消する処理
を実行するから、制御が発散傾向になったとしても、そ
れが悪化する前に抑制又は解消される。かかる発散抑制
解消手段における具体的な処理の内容としては、種々の
ものが考えられるが、制御内容の複雑化を回避しつつ確
実な効果を得るためには、適応ディジタルフィルタのフ
ィルタ係数を初期値（例えば、全て“０”）にリセット
することが最も得策である。

【００３１】ここで、上記請求項１乃至請求項５に係る
発明はいずれも騒音を対象としているのに対し請求項６
乃至請求項１０に係る発明は振動を対象としている。従
って、それら請求項６乃至請求項１０に係る発明の作用
は、音と振動との違いはあるが、実質的に上記請求項１
乃至請求項５に係る発明と同様であり、上記作用の説明
において音（騒音）という表現を振動に置き換えて考え
ればよい。

【００３２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例の全体構成を示す図
であり、この実施例は、騒音源としてのエンジン４から
車室６内に伝達される周期的な騒音としてのこもり音の
低減を図る車両用能動型騒音制御装置１に本発明を適用
したものである。

【００３３】先ず、構成を説明すると、車体３は、前輪
２ａ，２ｂ，後輪２ｃ，２ｄ及び各車輪２ａ〜２ｄと車
体３との間に介在するサスペンションによって支持され
ている。なお、図１に示す車両は、前輪２ａ及び２ｂが
車体３前部に配置されたエンジン４によって回転駆動さ
れるいわゆる前置きエンジン前輪駆動車である。エンジ
ン４には、クランク角センサ５が取り付けられていて、
このクランク角センサ５は、エンジン４のクランク角の
回転に同期したクランク角信号Ｘをコントローラ１０に
供給するようになっている。

【００３４】また、車体３の車室６内には、制御音源と
してのラウドスピーカ７ａ，７ｂ，７ｃ及び７ｄが、前
部座席Ｓ₁，Ｓ₂及び後部座席Ｓ₃，Ｓ₄のそれぞれに
対向するドア部に配置されている。さらに、各座席Ｓ₁
〜Ｓ₄のヘッドレスト位置には、残留騒音検出手段とし
てのマイクロフォン８ａ〜８ｈが、それぞれ二つずつ配
設されていて、これらマイクロフォン８ａ〜８ｈが音圧
として測定した残留騒音信号ｅ₁〜ｅ₈が、コントロー
ラ１０に供給されるようになっている。

【００３５】そして、コントローラ１０は、実際にはマ
イクロコンピュータや必要なインタフェース回路等を含
んで構成されていて、クランク角センサ５から供給され
るクランク角信号Ｘと、マイクロフォン８ａ〜８ｈから
供給される残留騒音信号ｅ_l（ｅ₁〜ｅ₈）とに基づい
て、後述する演算処理を実行し、車室６内に伝達される
こもり音を打ち消すような制御音がラウドスピーカ７ａ
〜７ｄから発せられるように、それらラウドスピーカ７
ａ〜７ｄに駆動信号ｙ_m（ｙ₁〜ｙ₄）を出力するよう
になってる。

【００３６】具体的には、コントローラ１０において
は、上述した同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアル
ゴリズムが実行されるようになっていて、実際にはプロ
グラムとして実現されるコントローラ１０の各機能構成
を示すブロック図である図２に示すように、このコント
ローラ１０は、クランク角信号Ｘに基づき、こもり音の
原因となるエンジン４で発生する振動と同じ周期のイン
パルス列（例えば、レシプロ４気筒の場合は、１／２回
転する度に一つの、６気筒の場合には２／３回転する度
に一つのインパルス）でなる基準信号ｘを生成し出力す
る基準信号生成部１１と、フィルタ係数可変であって、
ラウドスピーカ７ａ〜７ｄに対応した個数（Ｍ個：本実
施例では、Ｍ＝４）の適応ディジタルフィルタＷ_m（ｍ
＝１〜Ｍ）と、基準信号ｘと適応ディジタルフィルタＷ
_mの各フィルタ係数Ｗ_mi（ｉ＝０，１，２，…，Ｉ：Ｉ
は適応ディジタルフィルタＷ_mを構成するフィルタ係数
の個数（タップ数））とを畳み込んで駆動信号ｙ_mを生
成し出力する駆動信号生成部１３と、基準信号ｘと後述
する補正伝達関数フィルタΣＣ＾_lmの各フィルタ係数Σ
Ｃ＾_lmjとを畳み込んで基準処理信号ｒ_lmを生成し出力
する基準処理信号生成部１４と、基準処理信号ｒ_lm及び
残留騒音信号ｅ₁〜ｅ₈に基づいて車室６内のこもり音
が低減するように駆動信号生成部１３内の適応ディジタ
ルフィルタＷ_mの各フィルタ係数Ｗ_miを更新するフィル
タ係数更新部１７と、を有している。

【００３７】なお、駆動信号生成部１３において生成さ
れる駆動信号ｙ_mの演算式は、理論的には、となるが、基準信号ｘ（ｎ）は「ｎ＝１」においてのみ
値“１”を有するから、畳み込み演算の際の乗算は不要
であり、適応ディジタルフィルタＷ_mの各フィルタ係数
Ｗ_miは可変であってＬＭＳアルゴリズムに従って逐次更
新されるようになっているから、加算を省略してもそれ
を補うように適応ディジタルフィルタＷ_mのフィルタ係
数Ｗ_miは更新される。そこで、本実施例では、駆動信号
生成部１３は、適応ディジタルフィルタＷ_mの各フィル
タ係数Ｗ_miを、基準信号ｘの最新のインパルスが生成さ
れた時点から、後述するクロックパルスＣ_Pに同期して
順番に駆動信号ｙ_mとして出力することとし、上記
（１）式で表される畳み込み演算を省略することとして
いる。なお、基準信号ｘ等において（ｎ）が付されてい
る項は、サンプリング時刻ｎにおける値であることを表
している。

【００３８】また、基準処理信号生成部１４において演
算される基準処理信号ｒ_lmも、理論的には、基準信号ｘ
と伝達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数Ｃ＾_lmjと
を畳み込むことにより求められるが、本実施例では、同
期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムを適用し
た結果、基準信号ｘがインパルス列であるため、伝達関
数フィルタＣ＾_lmのインパルス応答を基準信号ｘの入力
タイミングに同期して次々と生成した場合のそれらイン
パルス応答波形のサンプリング時刻ｎにおける和に一致
する。

【００３９】一方、フィルタ係数更新部１７は、適応デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数を更新するのに好適な
アルゴリズムの一つであるＬＭＳアルゴリズムに従っ
て、適応ディジタルフィルタＷ_mの各フィルタ係数Ｗ_mi
を逐次更新するようになっている。また、コントローラ
１０は、基準信号ｘの最新のインパルスが生成された時
点から一定時間間隔でクロックパルスＣ_Pを生成し出力
するクロックパルス生成部１９を有しており、コントロ
ーラ１０内の各処理は、基本的にはそのクロックパルス
Ｃ_Pに同期して実行されることになる。このクロックパ
ルスＣ_Pが、本発明の所定のサンプリング・クロックに
対応する。

【００４０】さらに、コントローラ１０は、基準信号ｘ
の一周期内（一つ前のインパルスが生成されてから、最
新のインパルスが生成されるまでの間）における残留騒
音信号ｅ_lの極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MINを検索
する極値検索部２０と、極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ
_l.MINの出現間隔Δｔ_lを求める出現間隔検出部２１
と、極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MINの差ΔＥ_l（＝
｜ｅ_l.MAX−ｅ_l.MIN｜）を演算する極値差演算部２２
と、出現間隔Δｔ_l及び差ΔＥ_lに基づいて制御が発散
しているか否かを判定する発散判定部２３と、この発散
判定部２３によって制御が発散していると判定された場
合に適応ディジタルフィルタＷ_mのフィルタ係数Ｗ_miを
初期値“０”にリセットするフィルタ係数リセット部２
４と、を備えている。

【００４１】これらの内、極値検索部２０は、時刻ｎに
おける残留騒音信号ｅ_l（ｎ）と、１サンプリング前の
残留騒音信号ｅ_l（ｎ−１）との差Δｅ_l（＝ｅ
_l（ｎ）−ｅ_l（ｎ−１））を演算するとともに、差Δ
ｅ_lが正から負へ転じた場合の残留騒音信号ｅ_l（ｎ）
を極大値ｅ_l.MAXとし、逆に負から正へ転じた場合の残
留騒音信号ｅ_l（ｎ）を極小値ｅ_l.MINとするようにな
っている。

【００４２】また、出現間隔検出部２１は、それら極大
値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MINの出現した時間差を求め
るのであるから、単純に考えれば、極大値ｅ_l.MAXとし
ての残留騒音信号ｅ_l（ｎ）が入力された時刻（若しく
は、極小値ｅ_l.MINとしての残留騒音信号ｅ_l（ｎ）が
入力された時刻）から、極小値ｅ_l.MINとしての残留騒
音信号ｅ_l（ｎ）が入力された時刻（若しくは、極大値
ｅ_l.MAXとしての残留騒音信号ｅ_l（ｎ）が入力された
時刻）までの経過時間を計測すればよい。

【００４３】しかし、残留騒音信号ｅ_l（ｎ）は適応デ
ィジタルフィルタＷ_mのフィルタ係数Ｗ_miの更新処理の
際に読み込まれるのであり、そのフィルタ係数Ｗ_miはク
ロックパルスＣ_Pに同期して駆動信号ｙ_mとして出力さ
れるのであるからその出力間隔は既知であるから、極大
値ｅ_l.MAXとしての残留騒音信号ｅ_l（ｎ）に対応する
フィルタ係数Ｗ_miの順位ｉと、極小値ｅ_l.MINとしての
残留騒音信号ｅ_l（ｎ）に対応するフィルタ係数Ｗ_miの
順位ｉとの差をそのまま出現間隔Δｔとすることができ
るから、本実施例では、それら順位ｉに基づいて出現間
隔Δｔ_lを求めることとしている。

【００４４】なお、基準信号ｘの一周期内に極値が４つ
以上存在することがあり、その場合には、出現間隔演算
部２１は、隣合った極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MIN
の出現間隔Δｔ_lを演算するようになっている。そし
て、発散判定部２３は、出現間隔検出部２１で求められ
た出現間隔Δｔ_lが所定間隔Δｔ₀以下であるか否かを
判定し、所定間隔Δｔ₀以下である場合には残留騒音信
号ｅ_lに高次発散の兆候が表れたと判断するようになっ
ている。

【００４５】ここで、所定間隔Δｔ₀は、残留騒音信号
ｅ_lに、基準信号ｘの周波数を基本周波数と考えた場合
の高調波成分が表れているか否かを判断できる値とする
必要がある。つまり、基準信号ｘの周波数の２倍，３
倍，４倍，…，の周波数の成分が高調波成分であり、例
えばレシプロ４気筒エンジンの場合にはこもり音の周期
はクランク軸の１／２回転に同期することから、所定間
隔Δｔ₀は、クランク軸が１／４回転するために必要な
時間となる。従って、基準信号ｘの周期の１／２が所定
間隔Δｔ₀となるから、本実施例では、基準信号ｘの入
力間隔に基づいて所定間隔Δｔ₀を演算して発散判定部
２３に供給する所定間隔演算部２５を設けている。

【００４６】さらに、発散判定部２３は、出現間隔Δｔ
_l及び所定間隔Δｔ₀を比較することにより高次発散の
兆候が表れたと判断した場合には、差ΔＥ_lが所定値Δ
Ｅ₀よりも大きいか否かを判定するようになっていて、
大きいと判定された場合に発散が発生していると判断す
るようになっている。なお、ここでは、乗員に不快感を
与える発散を検出できればよいのであるから、所定値Δ
Ｅ₀は、例えば車室６内において不快感が生じない程度
の許容値を基準に定めればよい。

【００４７】図３は、コントローラ１０内で実行される
処理の概要を示したフローチャートであり、以下、本実
施例の動作を説明する。即ち、図３は、基準信号ｘ及び
クロックパルスＣ_Pに同期して実行される騒音低減制御
の概要を示していて、インパルス列でなる基準信号ｘに
同期して１サイクルの処理が実行されるとともに、その
基準信号ｘが生成された時点を起点として発信が開始さ
れる一定時間間隔のクロックパルスＣ_Pに同期して１サ
ンプリングの処理が実行されるようになっている。

【００４８】先ず、そのステップ１０１において制御に
必要な各パラメータの初期値の設定をするとともに、ス
テップ１０２において所定の記憶領域に格納されている
伝達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数Ｃ＾_lmjを読
み込む。次いで、ステップ１０３に移行して、フィルタ
のタップカウンタ変数ｉを零クリアする。このステップ
１０３以降の処理が１サイクルの処理である。

【００４９】そして、ステップ１０４に移行し、各マイ
クロフォン８ａ〜８ｈから供給される残留騒音信号ｅ_l
を読み込む。次いで、ステップ１０５に移行し、現時点
まで応答波形が届いている伝達関数フィルタＣ＾_lmのイ
ンパルス応答を足し合わせて基準処理信号ｒ_lmを演算す
る。ここで、基準信号ｘ，駆動信号ｙ_m，伝達関数フィ
ルタＣ＾_lm及び基準処理信号ｒ_lmの各波形の関係を図４
に示しているが、説明を判り易くするために、伝達関数
フィルタＣ＾_lmの過去のインパルス応答は、一周期前の
応答だけが現時点まで継続しているとしている。

【００５０】即ち、このステップ１０５においては、伝
達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数Ｃ＾_lmjを適宜
足し合わせて基準処理信号ｒ_lmを演算することになる
が、これは、基準信号ｘがインパルス列であり個々のイ
ンパルスによる伝達関数フィルタＣ＾_lmの応答はその伝
達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数Ｃ＾_lmjに等し
い（つまり、畳み込み演算の際の乗算が不要であるこ
と）から、基準信号ｘを乗じることなくフィルタ係数を
加算してもなんら不都合はないからである。

【００５１】そして、ステップ１０６に移行し、駆動信
号ｙ_mを生成する。本来ならば、基準信号ｘと適応ディ
ジタルフィルタＷ_mの各フィルタ係数Ｗ_miとを畳み込む
ことにより駆動信号ｙ_mを演算するのであるが、上述し
たように、本実施例では、適応ディジタルフィルタＷ_m
のフィルタ係数Ｗ_miをそのまま駆動信号ｙ_mとして用い
ることとしているため、タップカウンタ変数ｉに対応す
るフィルタ係数Ｗ_miがそのまま駆動信号ｙ_mとなり、ス
テップ１０７において、その駆動信号ｙ_mが対応する各
ラウドスピーカ７ａ〜７ｄに出力される。

【００５２】次いで、ステップ１０８に移行し、タップ
カウンタ変数ｊを零クリアしたのちに、ステップ１０９
に移行し、ＬＭＳアルゴリズムに基づいた下記の（２）
式で表される更新式に従って、適応ディジタルフィルタ
Ｗ_mの各フィルタ係数Ｗ_mjを更新する。なお、αは収束
係数である。タップカウンタ変数ｊに対応するフィルタ係数Ｗ_mjの更
新を終えたら、取り合えずステップ１１０に移行し、基
準信号ｘの新たなインパルスが生成されているか否かを
判定し、ここで未だ生成されていないと判定された場合
には、ステップ１１１に移行する。ステップ１１１で
は、タップカウンタ変数ｊが適応ディジタルフィルタＷ
_mのタップ数Ｉ（正確には、タップカウンタ変数ｊが０
からカウントされるため、タップ数Ｉから１を引いた
数）に達したか否かを判定し、達していない場合にはス
テップ１１２に移行してタップカウンタ変数ｊをインク
リメントした後に、ステップ１０９に戻って上述した処
理を繰り返し実行する。

【００５３】一方、ステップ１１１の判定が「ＹＥＳ」
となった場合には、ステップ１１３に移行して、現時刻
ｎの残留騒音信号ｅ_l（ｎ）から、１サンプリング前の
残留騒音信号ｅ_l（ｎ−１）を差し引いて差Δｅ_lを演
算する。そして、前回の処理で求めた差Δｅ_lと今回の
処理で求めた差Δｅ_lとの極性を比較し、極性が同じで
あればそのまま次の処理に移行するが、極性が正から負
に変化している場合には、その時の残留騒音信号ｅ
_l（ｎ）を極大値ｅ_l.MAXとして記憶し、且つ、その時
のタップカウンタ変数ｉを極大値出現順位ｉ_MAXとして
記憶する一方、極性が負から正に変化している場合に
は、その時の残留騒音信号ｅ_l（ｎ）を極小値ｅ_l.MIN
として記憶し、且つ、その時のタップカウンタ変数ｉを
極小値出現順位ｉ_MINとして記憶する。

【００５４】次いで、ステップ１１４に移行し、次のク
ロックパルスＣ_Pが入力されるまで待機した後に、ステ
ップ１１５に移行し、タップカウンタ変数ｉをインクリ
メントしてからステップ１０４に戻り、上述した処理を
繰り返し実行する。そして、基準信号ｘの新たなインパ
ルスが生成されると、１サイクルの処理が終了すると同
時に、新たなサイクルの処理が開始される。

【００５５】具体的には、ステップ１１０の判定が「Ｙ
ＥＳ」となるから、ステップ１１６に移行し、タップカ
ウンタ変数ｉの値（正確には、タップカウンタ変数ｉが
０からカウントされるため、それに１を加えた数）を、
適応ディジタルフィルタＷ_mのタップ数Ｉとして記憶す
る。次いで、ステップ１１７に移行して、極大値出現順
位ｉ_MAXと極小値出現時刻ｉ_MINとの差である出現間隔
Δｔ_lを演算し、次いでステップ１１８に移行して、ス
テップ１１３の処理で求められた極大値ｅ_l.MAX及び極
小値ｅ_l.MINの差ΔＥ_lを演算する。

【００５６】次いで、ステップ１１９に移行し、基準信
号ｘの一つ前のインパルスが生成されてから最新のイン
パルスが生成されるまでの間隔に基づいて、所定間隔Δ
ｔ₀を演算する。そして、その時点の適応ディジタルフ
ィルタＷ_mのタップ数Ｉが最新の基準信号ｘの周期を表
しているから、タップ数Ｉに基づいて所定間隔Δｔ₀を
設定すれば、時間計測等も不要になるから非常に簡易な
演算で最適な所定間隔Δｔ₀を設定することができる。
具体的には、基準信号ｘの周期の最も低次の高調波成分
の周期を基準とすれば高次発散の発生は検出できること
から、所定間隔Δｔ₀は、タップ数Ｉの１／４となる。

【００５７】そして、所定間隔Δｔ₀が演算されたら、
ステップ１２０に移行し、出現間隔Δｔ_lが所定間隔Δ
ｔ₀以下であるか否かを判定し、この判定が「ＹＥＳ」
の場合には、ステップ１２１に移行して、差ΔＥ_lが所
定値ΔＥ₀よりも大きいか否かを判定し、そして、その
ステップ１２１の判定が「ＹＥＳ」の場合には、乗員に
不快感を与えるおそれのある発散状態に陥っていると判
断して、ステップ１２２に移行して、適応ディジタルフ
ィルタＷ_mの各フィルタ係数Ｗ_miを値“０”にリセット
してから、ステップ１２３に移行する。なお、ステップ
１２０又はステップ１２１の判定が「ＮＯ」の場合に
は、ステップ１２２に移行することなく、ステップ１２
３に移行する。

【００５８】ステップ１２３では、クロックパルスＣ_P
をリセットして再び最初からクロックパルスＣ_Pの発信
を行い、その後にステップ１０３に戻って上述した処理
を繰り返し実行する。即ち、図３に示す処理を繰り返し
実行すると、１サンプリング処理毎にステップ１０７で
駆動信号ｙ_mが対応する各ラウドスピーカ７ａ〜７ｄに
出力されるため、それらラウドスピーカ７ａ〜７ｄから
駆動信号ｙ_mに応じた制御音が車室６内に発せられる
が、制御開始直後は、適応ディジタルフィルタＷ_mの各
フィルタ係数Ｗ_miが最適値に収束しているとは限らない
ので、必ずしも車室６内に伝達されるこもり音が低減さ
れるとはいえない。

【００５９】しかし、駆動信号ｙ_mの出力と並行して、
ステップ１０８〜１１２の処理によって適応ディジタル
フィルタＷ_mの各フィルタ係数Ｗ_mjが上記（２）式に従
って適宜更新されるため、ある程度の回数、制御が繰り
返し実行されれば、適応ディジタルフィルタＷ_mの各フ
ィルタ係数Ｗ_miは最適値に収束することになる。この結
果、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄから発せられる制御音と
車室６内に伝達されるこもり音とが干渉するようにな
り、車室６内の騒音が低減される。

【００６０】今、特に制御が不安定な状態でなく、高次
発散の兆候が見られない場合であるとする。かかる場合
にも、適応ディジタルフィルタＷの全てのフィルタ係数
Ｗ_miの更新が完了しステップ１１１の判定が「ＹＥＳ」
となると、ステップ１１３の処理を経てからステップ１
１４に以降の処理が実行されるため、極大値ｅ_l.MAX及
び極小値ｅ_l.MINが検索されることになる。

【００６１】そして、基準信号ｘの新たなインパルスが
入力されると、ステップ１１０の判定が「ＹＥＳ」とな
り、ステップ１１６に次いでステップ１１７，１１８，
１１９の処理が実行され、出現間隔Δｔ_l，差ΔＥ_l及
び所定間隔Δｔ₀が演算される。しかし、今は高次発散
の兆候が見られない状況であるから、残留騒音信号ｅ_l
の主成分はこもり音であり、その周期は基準信号ｘの周
期に一致する。つまり、極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ
_l.MINの出現間隔Δｔ_lは、基準信号ｘの周期（タップ
数Ｉ）の１／２に一致又は略一致する。

【００６２】すると、所定間隔Δｔ₀はステップ１１９
においてタップ数Ｉの１／４に設定されているから、ス
テップ１２０の判定は「ＮＯ」となり、適応ディジタル
フィルタＷ_mのフィルタ係数Ｗ_miをリセットする処理を
実行することなく、直接ステップ１２３に移行し、その
後にステップ１０３に移行して次のサイクルの処理が開
始する。

【００６３】次に、やや不安定な状態にある時に何らか
の外乱が加わったとき（例えば、マイクロフォン８ａ〜
８ｈがこもり音以外の騒音を高いレベルで測定した場
合）等に、基準信号ｘがインパルス列であることから多
くの周波数成分を含んでいるため、適応ディジタルフィ
ルタＷ_mのフィルタ係数Ｗ_miが基準信号ｘの高調波成分
を重畳した形に成長し、駆動信号ｙにその高調波が表
れ、その高調波成分のほとんどが残留騒音信号ｅ_lに取
り込まれて適応ディジタルフィルタＷ_mのフィルタ係数
Ｗ_miの更新処理に用いられ、さらに適応ディジタルフィ
ルタＷ_mのフィルタ係数Ｗ_miが基準信号ｘの高調波成分
を重畳した形に成長する、という悪循環を経て発散に至
る過程にある場合を考える。ここで、発散状態に陥った
場合の基準信号ｘ，駆動信号ｙ_m及び残留騒音信号ｅ_l
の各波形の一例を図５に示す。

【００６４】このように発散に至る過程にあっては、極
大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MINの出現間隔Δｔ_lが安
定状態にある場合に比べて狭くなる。より具体的には、
クランク軸の４次回転成分以上の高次成分が残留騒音信
号ｅ_lに表れるため、出現間隔Δｔ_lは、タップ数Ｉの
１／４以下になる。すると、ステップ１２０の判定が
「ＹＥＳ」となるため、ステップ１２１に移行するが、
発散の初期段階では、残留騒音信号ｅ_lに含まれる高調
波成分のレベルは乗員に不快感を与えない程度に低いの
でステップ１２１の判定は「ＮＯ」となり、やはりステ
ップ１２２の処理は実行せずにステップ１２３に移行す
る。

【００６５】そして、この時点で発散現象が進まなけれ
ばステップ１２１の判定は「ＮＯ」のままであるし、発
散現象が弱まればステップ１２０の判定も再び「ＮＯ」
となるから、上記安定状態の場合と同様に処理が流れる
ようになる。しかし、発散現象がさらに強まると、残留
騒音信号ｅ_lの高調波成分がさらに成長していくため、
ある時点でステップ１２１の判定が「ＹＥＳ」となり、
ステップ１２２に移行し、ここで適応ディジタルフィル
タＷ_mの各フィルタ係数Ｗ_miを値“０”にリセットして
から、ステップ１２３を経て次のサイクルの処理が開始
される。

【００６６】即ち、ステップ１２２の処理が実行される
と、その直後は適応ディジタルフィルタＷ_mの各フィル
タ係数Ｗ_miが値“０”であるため、駆動信号ｙ_mの大き
さも“０”となり、その駆動信号ｙ_mがラウドスピーカ
７ａ〜７ｄに供給されても制御音は発生しない。する
と、各マイクロフォン８ａ〜８ｈは制御音によって打ち
消されていない純粋なこもり音を測定することになるか
ら、残留騒音信号ｅ_lはこもり音の成分を主成分とした
周期的な信号となり、この時点で、高次発散を招いてい
た悪循環が断ち切られることになる。その後は、コント
ローラ１０に電源が投入された直後と同様に適応ディジ
タルフィルタＷ_mの各フィルタ係数Ｗ_miが徐々に成長し
ていくから、ある程度収束するまではこもり音の低減効
果は得られないが、ある程度収束した後は制御音によっ
てこもり音が打ち消され、車室６内の騒音レベルが低減
する。

【００６７】このように、本実施例であれば、乗員に不
快感を与える程度に制御が発散していることを検出する
ことができるから、制御が本格的な発散に至る前に的確
なタイミングで適応ディジタルフィルタＷ_mのフィルタ
係数Ｗ_miをリセットして発散現象を解消することがで
き、それ以上発散現象の悪化を抑制することができるの
である。

【００６８】そして、本実施例にあっては、残留騒音信
号ｅ_lの高調波成分をフィルタ処理等によって直接抽出
するのではなく、発散を判定するために必要な情報とし
て極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MINの出現間隔Δｔ_l
及び差ΔＥ_lを求め、それら出現間隔Δｔ_l及び差ΔＥ
_lに基づいて発散を判定する構成であるため、演算処理
の内容が非常に簡易で済み、大幅な演算負荷の増大等を
招くことがないという利点がある。

【００６９】また、それら出現間隔Δｔ_l及び差ΔＥ_l
に基づいた発散の判定も、所定間隔Δｔ₀，ΔＥ₀との
単なる比較で済むから、非常に簡易な演算処理で済むと
いう利点がある。さらに、出現間隔Δｔ_lを適応ディジ
タルフィルタＷ_mのフィルタ係数Ｗ_miの順位ｉに基づい
て求めているため、出現間隔Δｔ_lを求めるために例え
ばタイマ等を設けたり或いは計測処理を行ったりする必
要がないから、この点からも演算処理が簡易で済む。

【００７０】そして、本実施例では、出現間隔Δｔ_lが
高次成分の出現間隔であるか否かを判断するための所定
間隔Δｔ₀を、適応ディジタルフィルタＷ_mのタップ数
Ｉに基づいて設定し、その設定された所定間隔Δｔ₀を
ステップ１２０の判定に用いることとしているため、残
留騒音信号ｅ_lの極大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ
_l.MINが、基準信号ｘの周波数を基本周波数とした場合
の高調波成分の大きさを判断するのに間違いのない情報
であるか否かを正確に峻別することができるという利点
がある。

【００７１】またさらに、本実施例では、適応ディジタ
ルフィルタＷ_mのフィルタ係数Ｗ_miの発散を抑制又は解
消する処理として、そのフィルタ係数Ｗ_miを初期値にリ
セットする処理を採用しているため、特に面倒な演算等
を行うことなくフィルタ係数Ｗ_miの発散を確実に抑制又
は解消することができるという利点がある。ここで、本
実施例にあっては、クランク角センサ５及び基準信号生
成部１１によって基準信号生成手段が構成され、駆動信
号生成部１３及びステップ１０６，１０７の処理によっ
て駆動信号生成手段が構成され、基準処理信号生成部１
４，フィルタ係数更新部１７及びステップ１０８〜１１
２の処理によって適応処理手段が構成され、極値検索部
２０及びステップ１１３の処理によって極値検出手段が
構成され、出現間隔検出部２１及びステップ１１７の処
理によって出現間隔検出手段が構成され、極値差演算部
２２及びステップ１１８の処理によって極値差演算手段
が構成され、発散判定部２３及びステップ１２０，１２
１の処理によって発散判定手段が構成され、フィルタ係
数リセット部２４及びステップ１２２の処理によって発
散抑制解消手段が構成され、極値検索部２０，出現間隔
検出部２１，極値差演算部２２及びステップ１１３，１
１７，１１８の処理によって高調波成分抽出手段が構成
される。

【００７２】なお、上記実施例では、本発明に係る車両
用能動型騒音制御装置を、エンジン４から車室６内に伝
達されるこもり音の低減を図る車両用能動型騒音制御装
置１に適用した場合について説明したが、本発明の適用
対象はこれに限定されるものではなく、周期的な騒音で
あればこもり音以外の騒音を低減する装置であってもよ
い。また、低減の対象は騒音に限定されるものではな
く、例えば、エンジン４及びメンバ間に能動的な制御力
を発生するエンジンマウント（制御振動源）を介在させ
るとともに、そのメンバ側に残留振動を検出する加速度
センサ（残留振動検出手段）を配設し、そして、かかる
エンジンマウントを上記実施例と同様の基準信号ｘ及び
加速度センサの出力信号（残留振動信号）に基づいて制
御すれば、エンジン４からメンバ側に伝達される周期的
な振動を低減し得る車両用能動型振動制御装置となる。

【００７３】そして、上記実施例では残留騒音信号ｅ_l
の極大値ｅ_l.MAX，極小値ｅ_l.MINを検索し、それら極
大値ｅ_l.MAX及び極小値ｅ_l.MINに基づいて制御の発散
を検出する構成としているが、高次発散時には図５にも
示したように駆動信号ｙ_mにも基準信号ｘの周波数を基
本周波数とした場合の高調波成分が表れることから、残
留騒音信号ｅ_lに代えて駆動信号ｙ_mの極大値及び極小
値を検索し、それら極大値及び極小値に基づいて上記実
施例と同様の処理によって発散を判断するようにしても
よい。なお、駆動信号ｙ_mを用いた場合には、適応ディ
ジタルフィルタＷ_mと駆動信号ｙ_mとが対応することか
ら、適応ディジタルフィルタＷ_m毎に個別に発散を判断
することができ、その場合には、ステップ１２２では、
発散と判定された適応ディジタルフィルタＷ_mのみをリ
セットするようにしてもよく、そうすれば、各適応ディ
ジタルフィルタＷ_m毎に適切なタイミングで発散の抑制
又は解消処理が実行されるという利点がある。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項６に係る発明によれば、残留騒音信号（残留振動信
号）又は駆動信号から基準信号の周波数を基本周波数と
した場合の高調波成分を抽出し、その高調波成分の大き
さに基づいて制御が発散しているか否かを判定するよう
にしたため、制御が本格的な発散に至る前にそれを検出
できるという効果がある。

【００７５】また、請求項２又は請求項７に係る発明に
よれば、残留騒音信号（残留振動信号）又は駆動信号
の、基準信号の一周期内における極大値及び極小値を検
出し、それら極大値と極小値との出現間隔及び差に基づ
いて制御が発散しているか否かを判定するようにしたた
め、上記請求項１又は請求項６に係る発明の効果を、大
幅な演算負荷の増大等を招くことなく得られるという効
果がある。

【００７６】そして、請求項３又は請求項８に係る発明
によれば、極大値及び極小値の出現間隔が所定間隔より
狭く且つ極大値及び極小値の差が所定値よりも大きい場
合に制御が発散していると判定することとしたため、上
記請求項２又は請求項７に係る発明の効果をさらに簡易
な演算処理によって実現できるという効果がある。さら
に、請求項４又は請求項９に係る発明によれば、適応デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数の順位に基づいて極大
値及び極小値の出現間隔を求めるようにしたため、出現
間隔を求めるために例えばタイマ等を設ける必要がない
から、演算負荷の大幅な増大を招かないという効果があ
る。

【００７７】そして、請求項５又は請求項１０に係る発
明によれば、的確なタイミングで制御の発散を抑制又は
解消する処理が実行されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す図である。

【図２】コントローラの機能構成を示すブロック図であ
る。

【図３】コントローラ内で実行される処理の概要を示す
フローチャートである。

【図４】基準信号ｘ，駆動信号ｙ_m，伝達関数フィルタ
Ｃ＾_lm及び基準処理信号ｒ_lmの波形図である。

【図５】高次発散が発生した場合の基準信号ｘ，駆動信
号ｙ_m及び残留騒音信号ｅ_lの波形図である。

【符号の説明】

１車両用能動型騒音制御装置４エンジン（騒音源）５クランク角センサ６車室７ａ〜７ｄラウドスピーカ（制御音源）８ａ〜８ｈマイクロフォン（残留騒音検出手段）１０コントローラ１１基準信号生成部１３駆動信号生成部１４基準処理信号生成部１７フィルタ係数更新部１９クロックパルス生成部２０極値検索部２１出現間隔検出部２２極値差演算部２３発散判定部２４フィルタ係数リセット部２５所定間隔演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｓ 7531−3ＨＧ０５Ｄ 19/02 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】騒音源から発せられて車室内に伝達され
る周期的な騒音と干渉する制御音を発生可能な制御音源
と、前記騒音源の騒音発生状態を検出し前記周期的な騒
音と同じ周期のインパルス列でなる基準信号を生成する
基準信号生成手段と、前記干渉後の騒音を検出して残留
騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィルタ
係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を
前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制
御音源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段
と、前記基準信号及び前記残留騒音信号に基づき前記車
室内の騒音が低減するように適応アルゴリズムに従って
前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する
適応処理手段と、前記残留騒音信号又は前記駆動信号か
ら前記基準信号の周波数を基本周波数とした場合の高調
波成分を抽出する高調波成分抽出手段と、前記高調波成
分の大きさに基づいて制御が発散しているか否かを判定
する発散判定手段と、を備えたことを特徴とする車両用
能動型騒音制御装置。
【請求項２】騒音源から発せられて車室内に伝達され
る周期的な騒音と干渉する制御音を発生可能な制御音源
と、前記騒音源の騒音発生状態を検出し前記周期的な騒
音と同じ周期のインパルス列でなる基準信号を生成する
基準信号生成手段と、前記干渉後の騒音を検出して残留
騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィルタ
係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を
前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制
御音源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段
と、前記基準信号及び前記残留騒音信号に基づき前記車
室内の騒音が低減するように適応アルゴリズムに従って
前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する
適応処理手段と、前記基準信号の一周期内における前記
残留騒音信号又は前記駆動信号の極大値及び極小値を検
出する極値検出手段と、前記極大値及び前記極小値の出
現間隔を求める出現間隔検出手段と、前記極大値及び前
記極小値の差を演算する極値差演算手段と、前記出現間
隔及び前記差に基づいて制御が発散しているか否かを判
定する発散判定手段と、を備えたことを特徴とする車両
用能動型騒音制御装置。
【請求項３】前記発散判定手段は、前記出現間隔が所
定間隔よりも狭く且つ前記差が所定値よりも大きいとき
に制御が発散していると判定する請求項２記載の車両用
能動型騒音制御装置。
【請求項４】前記駆動信号生成手段を、前記基準信号
の最新のインパルスが生成された時点から所定のサンプ
リング・クロックの間隔で前記適応ディジタルフィルタ
のフィルタ係数を順番に前記駆動信号として出力する手
段で構成し、前記出現間隔検出手段は、前記極大値及び
前記極小値のそれぞれに対応する前記適応ディジタルフ
ィルタのフィルタ係数の順位に基づいて前記出現間隔を
求める請求項２又は請求項３記載の車両用能動型騒音制
御装置。
【請求項５】前記発散判定手段によって制御が発散し
ていると判定された場合に制御の発散を抑制又は解消す
る処理を実行する発散抑制解消手段を設けた請求項１乃
至請求項４のいずれかに記載の車両用能動型騒音制御装
置。
【請求項６】振動源から発せられて車体を伝搬する周
期的な振動と干渉する制御振動を発生可能な制御振動源
と、前記振動源の振動発生状態を検出し前記周期的な振
動と同じ周期のインパルス列でなる基準信号を生成する
基準信号生成手段と、前記干渉後の振動を検出して残留
振動信号として出力する残留振動検出手段と、フィルタ
係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を
前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制
御振動源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手
段と、前記基準信号及び前記残留振動信号に基づき前記
干渉後の振動が低減するように適応アルゴリズムに従っ
て前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新す
る適応処理手段と、前記残留振動信号又は前記駆動信号
から前記基準信号の周波数を基本周波数とした場合の高
調波成分を抽出する高調波成分抽出手段と、前記高調波
成分の大きさに基づいて制御が発散しているか否かを判
定する発散判定手段と、を備えたことを特徴とする車両
用能動型振動制御装置。
【請求項７】振動源から発せられて車体を伝搬する周
期的な振動と干渉する制御振動を発生可能な制御振動源
と、前記振動源の振動発生状態を検出し前記周期的な振
動と同じ周期のインパルス列でなる基準信号を生成する
基準信号生成手段と、前記干渉後の振動を検出して残留
振動信号として出力する残留振動検出手段と、フィルタ
係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を
前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制
御振動源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手
段と、前記基準信号及び前記残留振動信号に基づき前記
干渉後の振動が低減するように適応アルゴリズムに従っ
て前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新す
る適応処理手段と、前記基準信号の一周期内における前
記残留振動信号又は前記駆動信号の極大値及び極小値を
検出する極値検出手段と、前記極大値及び前記極小値の
出現間隔を求める出現間隔検出手段と、前記極大値及び
前記極小値の差を演算する極値差演算手段と、前記出現
間隔及び前記差に基づいて制御が発散しているか否かを
判定する発散判定手段と、を備えたことを特徴とする車
両用能動型振動制御装置。
【請求項８】前記発散判定手段は、前記出現間隔が所
定間隔よりも狭く且つ前記差が所定値よりも大きいとき
に制御が発散していると判定する請求項７記載の車両用
能動型振動制御装置。
【請求項９】前記駆動信号生成手段を、前記基準信号
の最新のインパルスが生成された時点から所定のサンプ
リング・クロックの間隔で前記適応ディジタルフィルタ
のフィルタ係数を順番に前記駆動信号として出力する手
段で構成し、前記出現間隔検出手段は、前記極大値及び
前記極小値のそれぞれに対応する前記適応ディジタルフ
ィルタのフィルタ係数の順位に基づいて前記出現間隔を
求める請求項７又は請求項８記載の車両用能動型振動制
御装置。
【請求項１０】前記発散判定手段によって制御が発散
していると判定された場合に制御の発散を抑制又は解消
する処理を実行する発散抑制解消手段を設けた請求項６
乃至請求項９のいずれかに記載の車両用能動型振動制御
装置。