JP4940792B2 - Noise control device and noise control method - Google Patents
Noise control device and noise control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4940792B2 JP4940792B2 JP2006186538A JP2006186538A JP4940792B2 JP 4940792 B2 JP4940792 B2 JP 4940792B2 JP 2006186538 A JP2006186538 A JP 2006186538A JP 2006186538 A JP2006186538 A JP 2006186538A JP 4940792 B2 JP4940792 B2 JP 4940792B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave
- noise
- unit
- frequency
- failure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
本発明は、騒音制御装置および騒音制御方法に関する。 The present invention relates to a noise control device and a noise control method.
一般に、例えば車室内等において車両の走行に伴い発生する騒音を計測し、その騒音を打ち消すような音波を発生して騒音を低減する騒音制御装置や騒音制御方法が提案されている。例えば、車両の車体の振動を検出するための振動検出手段を複数設け、検出した車体の振動に基づいて車両に設置したスピーカーや加振器等のアクチュエータを作動させ、車室内の騒音を低減する騒音制御装置が提案されている。 In general, there has been proposed a noise control device and a noise control method for measuring noise generated as a vehicle travels in a vehicle interior and the like, and generating sound waves that cancel the noise to reduce noise. For example, a plurality of vibration detection means for detecting the vibration of the vehicle body of the vehicle are provided, and an actuator such as a speaker or a vibrator installed in the vehicle is operated based on the detected vibration of the vehicle body to reduce the noise in the vehicle interior. Noise control devices have been proposed.
このような騒音制御装置では、振動検出手段に故障が生じると、効果的な騒音制御を実施することが難しくなる。このため、騒音の低減効果を計測する効果確認用のマイクロフォンを騒音制御を行う場所に設置し、振動検出手段の故障が発生して騒音の低減効果が十分でなくなった場合に、騒音制御の制御内容を変更して効果的な騒音制御を行う騒音制御装置が提案されている(特許文献1参照)。
このような騒音制御装置では、アクチュエータに故障が生じた場合、騒音を低減するための適切な波動を発生することができなくなり、騒音制御を効果的に行うことが難しくなってしまうばかりか、故障の状況によってはアクチュエータから不適切な波動が発生されてしまい、騒音が増えてしまう可能性がある。しかしながら、アクチュエータの故障を検出する手段を備えていないため、アクチュエータが故障した場合に騒音制御を停止する等の対応を行うことが難しい、と言う問題があった。 In such a noise control device, when a failure occurs in the actuator, it becomes impossible to generate an appropriate wave for reducing the noise and it becomes difficult to effectively perform the noise control. Depending on the situation, an inappropriate wave may be generated from the actuator, which may increase noise. However, since there is no means for detecting the failure of the actuator, there is a problem that it is difficult to take measures such as stopping noise control when the actuator fails.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両の車体に配置され、該車体の振動を検出する複数のセンサと、前記車体に、制御部によって制御された波動を加える波動印加部と、前記制御部が前記波動印加部に、前記波動印加部と前記車両の車室内の所定の空間との間の前記波動の伝達関数のゲインが所定値以下になるように、前記所定の空間毎に設定される所定の周波数の信号を出力した際の、前記センサの出力信号によって前記波動印加部の故障を検出する波動印加部故障検出部と、前記複数のセンサの各出力信号に基づき前記所定の空間で聞こえる車室内騒音の推定値を算出する騒音推定部を有し、前記制御部は、前記波動印加部故障検出部により前記波動印加部の故障が検出されない場合に、前記騒音推定部が算出した前記車室内騒音の推定値に基づいて前記波動印加部に前記波動を出力して前記車室内騒音を低減させる騒音制御を行うことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
本発明によれば、アクチュエータの故障が検出された場合は騒音制御効果が得られないものとして、アクチュエータの故障が検出されない場合にのみ騒音制御を行う騒音制御装置および騒音制御方法を提供する。 The present invention provides a noise control device and a noise control method that perform noise control only when an actuator failure is not detected, assuming that a noise control effect cannot be obtained when an actuator failure is detected.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
車外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から進入することに起因する騒音(以下、ロードノイズと呼ぶ)、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。 Typical causes of vehicle interior noise entering from outside the vehicle are engine noise caused by engine vibration, noise caused by road surface unevenness entering from tires during driving (hereinafter referred to as road noise). ), Wind noise generated by the airflow during driving.
本実施形態では、主にロードノイズの低減を扱う。 In this embodiment, reduction of road noise is mainly handled.
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の主な伝播経路を示す。 FIG. 1 shows main propagation paths of vehicle body vibration and road noise caused by road surface unevenness.
タイヤ200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120およびサスペンション130の取り付け部(図示省略)からメンバ140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140によって囲まれたフロアパネル110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110が振動する。さらに、フロアパネル110の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、車室内の所定空間100(以下、制御空間100と呼ぶ)においてロードノイズが聞こえる。フロアパネル110の他にルーフパネルや窓ガラス(いずれも図示省略)が振動することによっても騒音が発生するが、主にサスペンション130の取り付け部から進入するロードノイズの大部分は、フロアパネル110の振動に起因することがわかっている。このため、フロアパネル110の振動に起因するロードノイズを打ち消すように騒音制御を行えば、ロードノイズを低減することができる。
The vibration that becomes the main component of the road noise that has entered the vehicle body from the
本発明では、フロアパネル110にセンサ(後述)を配置して、そのセンサの出力信号を元に車室内騒音の推定を行い、コントローラにより制御指令値を生成し、この制御指令値に基づいてフロアパネル110に設けたアクチュエータ(波動印加部)により発生した制御音を車室内に入力するという手法をとる。 In the present invention, a sensor (described later) is arranged on the floor panel 110, vehicle interior noise is estimated based on the output signal of the sensor, a control command value is generated by the controller, and the floor is based on the control command value. A method is adopted in which control sound generated by an actuator (wave application unit) provided on panel 110 is input into the passenger compartment.
ここで、本発明ではセンサとしてマイクロフォンを使用せず、加速度センサ10の信号から制御空間100の騒音を推定するという方法を用いている。フロアパネル110に設置した加速度センサ10を用いるため、制御対象としてフロアパネル110に起因するロードノイズを扱う。ここで、加速度センサ10の設置場所としてフロアパネル110を選択したのは、車室内騒音との間のコヒーレンス(定義は後述)が高いからである。
Here, the present invention uses a method of estimating the noise of the
なお、フロアパネル110を発生源とする騒音が制御対象としてすべて含まれるため、エンジン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。 In addition, since all the noises generated from the floor panel 110 are included in the control target, it is possible to handle a part of the engine noise and the wind noise generated by the air flowing through the bottom of the vehicle body.
また、本発明の効果の範囲はフロアパネル110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グラス、さらにルーフパネル(いずれも図示省略)といった同じメカニズムで発生する車室内の騒音発生源に対しても、本発明を当該部位に対して用いるようにすれば、同様の効果を得ることが可能である。 Further, 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 110. For example, vehicle interior noise generated by the same mechanism such as a dash panel, a front glass, and a roof panel (both not shown). The same effect can be obtained for the generation source if the present invention is used for the site.
本実施形態による騒音制御装置の略図を図2に示す。 A schematic diagram of the noise control apparatus according to the present embodiment is shown in FIG.
本実施形態による騒音制御装置は、フロアパネル110の振動を測定するセンサである加速度センサ10(10a、10b、10c、10d)と、フロアパネル110に振動を与える波動印加部であるアクチュエータ20(20a、20b)と、加速度センサ10で得られた信号に基づいて車室内騒音を低減する制御指令値を算出し、アクチュエータ20の制御を行う制御装置本体30から成る。
The noise control device according to the present embodiment includes an acceleration sensor 10 (10a, 10b, 10c, 10d) that is a sensor that measures vibration of the floor panel 110, and an actuator 20 (20a) that is a wave application unit that applies vibration to the floor panel 110. 20b) and a
ここで、本実施形態におけるアクチュエータ20は、いわゆるピエゾアクチュエータ(Piezo-electric actuator)であるものとする。
Here, the
制御装置本体30の入力信号は加速度センサ10の出力であり、出力信号はアクチュエータ20への制御指令値である。
An input signal of the control device
制御装置本体30は、信号増幅用の増幅部31(31a〜31f)と、車室内騒音を低減する制御指令値を算出して出力する制御指令値算出部32とを備える。
The
増幅部31は、加速度センサ10がいわゆる電荷チャージタイプである場合には、電荷と電圧との間の変換の機能も担う。
When the
図3に制御指令値算出部32内部の構造を示すブロック図を示す。
FIG. 3 is a block diagram showing the internal structure of the control command
制御指令値算出部32は、A/D変換部33(33a〜33f)と、波動印加部故障検出部である駆動部故障検出部34と、加算部36とフィルタ50と伝達関数60とを備える騒音推定部35と、算出部38とD/A変換部39とテスト信号発生部40とを備える制御部37とで構成される。
The control command
A/D変換部33(33a〜33f)は、加速度センサ10が検出し増幅部31(31a〜31d)で増幅された加速度信号α1、α2、α3、α4と、制御部37が出力した制御指令値u1、u2をディジタル信号に変換する。
The A / D conversion unit 33 (33a to 33f) includes acceleration signals α 1 , α 2 , α 3 , and α 4 detected by the
D/A変換部39は、算出部38が算出した制御指令値およびテスト信号発生部40が発生したテスト信号をアナログ信号に変換する。
The D / A converter 39 converts the control command value calculated by the calculator 38 and the test signal generated by the
制御指令値算出部32では、加速度センサ10が出力する加速度信号と、アクチュエータ20への入力信号(制御指令値)とを用いて、制御空間100における騒音を低減するように制御指令値を算出する。
The control command
アクチュエータ20は、制御空間100での騒音を低減するために十分な数が車体のフロアパネル110の適切な位置に貼り付けられている。
A sufficient number of
加速度センサ10の数は一般に振動源の数より多いことが必要とされる。具体的な加速度センサ10の数および設置位置は、各加速度センサ10と制御空間100における騒音の音圧との間のコヒーレンシーCxy(ω)
Generally, the number of
が十分高くなるように(例えば0.9以上)決定される。本実施形態では、加速度センサ10は、加速度センサ10a(図3ではセンサ1と記載)、加速度センサ10b(図3ではセンサ2と記載)、加速度センサ10c(図3ではセンサ3と記載)、加速度センサ10d(図3ではセンサ4と記載)の4個とし、アクチュエータ20は、アクチュエータ20a(図3ではACTR1と記載)、アクチュエータ20b(図3ではACTR2と記載)の2個とした。
Is determined to be sufficiently high (for example, 0.9 or more). In this embodiment, the
ここで、Pxy(ω)は加速度と音圧との間のクロスパワースペクトラム、Pxx(ω)とPyy(ω)はそれぞれ加速度と音圧のオートパワースペクトラムを表している。また、PHはPのエルミート転置行列を表す。 Here, P xy (ω) represents a cross power spectrum between acceleration and sound pressure, and P xx (ω) and P yy (ω) represent auto power spectra of acceleration and sound pressure, respectively. P H represents a Hermitian transpose matrix of P.
騒音推定部35では、加速度信号α1〜α4と、1ステップ前の処理サイクルにおける制御指令値u1、u2を用いて、制御空間100における騒音の推定値SPL_estを算出する。
The noise estimation unit 35 calculates an estimated noise value SPL_est in the
制御部37の算出部38では、騒音の推定値SPL_estを用いて、制御空間100での騒音を低減するようにアクチュエータ20への制御指令値u1、u2を算出する。
The calculation unit 38 of the
本実施形態では、この制御指令値算出部32をいわゆるCPU上に実装する。
In this embodiment, this control command
制御装置本体30における処理のフローチャートを図4に示す。
A flowchart of processing in the control device
ステップS101では、A/D変換部33によりA/D変換された加速度信号α1〜α4が駆動部故障検出部34を通して騒音推定部35に入力される。この後に、フローはステップS102へ移行する。 In step S <b> 101, acceleration signals α 1 to α 4 A / D converted by the A / D conversion unit 33 are input to the noise estimation unit 35 through the drive unit failure detection unit 34. After this, the flow moves to step S102.
ステップS102では、A/D変換部33によりA/D変換された1ステップ前の制御指令値u1、u2が騒音推定部35に入力される。この後に、フローはステップS103へ移行する。 In step S < b > 102, control command values u 1 and u 2 one step before A / D conversion by the A / D conversion unit 33 are input to the noise estimation unit 35. After this, the flow moves to step S103.
ステップS103では、騒音推定部35により騒音推定処理を実行し、S101およびS102で得た信号から制御空間100での騒音の推定値SPL_estを算出する。この後に、フローはステップS104へ移行する。
In step S103, noise estimation processing is executed by the noise estimation unit 35, and an estimated value SPL_est of the noise in the
ステップS104では、S103で算出された騒音の推定値SPL_estを用いて、算出部38により制御空間100での騒音を低減する制御指令値u1、u2を算出する。この後に、フローはステップS105へ移行する。
In step S104, the control command values u 1 and u 2 for reducing noise in the
ステップS105では、S104で得た制御指令値u1、u2をD/A変換部39に出力し、アクチュエータ20への出力信号が出力される。
In step S105, the control command values u 1 and u 2 obtained in S104 are output to the D / A converter 39, and an output signal to the
図3の算出部38は、いかなるフィードバック制御を用いて設計してもよいが、例えばH∞制御として設計する場合は以下の手順に従えばよい。 The calculation unit 38 in FIG. 3 may be designed using any feedback control. For example, when designing as H∞ control, the following procedure may be followed.
システムのモデルは、アクチュエータ20の入力電圧から騒音までの伝達関数Gp(s)とする。ここで、sはラプラス変換の変数である。
The system model is a transfer function G p (s) from the input voltage of the
この伝達関数Gp(s)に対して、文献「D. McFarlane and K. Glover. “A Loop Shaping Design Procedure Using H∞ Synthesis”、 IEEE Transactions on Automatic Control. vol.37、 no.6、 June 1992、 pp.759-769」に記載の設計手法を用いることで、騒音を低減する制御部を設計することができる。 For this transfer function G p (s), the literature “D. McFarlane and K. Glover.“ A Loop Shaping Design Procedure Using H∞ Synthesis ”, IEEE Transactions on Automatic Control. Vol.37, no.6, June 1992 , Pp.759-769 ”, a control unit that reduces noise can be designed.
この手法では、評価式 In this method, the evaluation formula
を満足するようなコントローラC∞(s)を設計する。ここで、Gs(s)は重み関数W1(s)とW2(s)により重み付けされた伝達関数 Design a controller C ∞ (s) that satisfies Where G s (s) is the transfer function weighted by weight functions W 1 (s) and W 2 (s)
によって求められる。最終的に(数式2)の評価式を満足するコントローラC∞(s)を用いて、コントローラC(s)は Sought by. Finally, using controller C ∞ (s) that satisfies the evaluation formula of (Formula 2), controller C (s) is
として算出される。 Is calculated as
また、定数εはコントローラの安定余裕を決定するパラメータであり、通常0.2〜0.3が推奨される。CPUに実装する場合には、例えばコントローラC(s)に双一次変換を施すことでC(s)を離散化し、IIRフィルタとして実装すればよい。 The constant ε is a parameter for determining the stability margin of the controller, and 0.2 to 0.3 is usually recommended. When mounted on the CPU, for example, C (s) may be discretized by performing bilinear transformation on the controller C (s) and mounted as an IIR filter.
騒音推定部35に入力されたディジタル信号としての加速度信号α1、α2、α3、α4は、それぞれフィルタ50の50a、50b、50c、50dに入力される。また、制御指令値u1、u2は、それぞれ伝達関数60の60a、60bに入力される。
Acceleration signals α 1 , α 2 , α 3 and α 4 as digital signals input to the noise estimation unit 35 are input to 50a, 50b, 50c and 50d of the
ここで、フィルタ50a〜50dは車外から制御空間100に侵入する騒音をある信号の和として表現するために加速度信号α1〜α4を整形するブロックである。このフィルタ50は、処理後の信号の和が車外から侵入する騒音の推定値になるように設計されている。
Here, the filters 50 a to 50 d are blocks that shape the acceleration signals α 1 to α 4 in order to express noise entering the
また、伝達関数60aと60bは、それぞれアクチュエータ20aと20bへの入力電圧から制御空間100での音圧までの伝達関数を示す。伝達関数60aと60bはそれぞれアクチュエータ20にホワイトノイズもしくはインパルス信号を入力し、そのとき得られた制御空間100での音圧信号と入力信号を用いてシステム同定を行うことにより得ることができる。その方法は、例えば、制御系設計ツールMATLABのツールボックスである「Structural Dynamical Toolbox」や、文献「足立、「制御のためのシステム同定」、東京電機大学出版局、1996」に記載の部分空間同定法を用いればよい。
アクチュエータ20a、20bの入力電圧に、それぞれ伝達関数60a、60bを乗算し、それらを足し合わせることにより、アクチュエータ20が発生した振動(音)が制御空間100に作る騒音の推定値が算出される。
By multiplying the input voltages of the
フィルタ50で整形された各加速度信号α1〜α4と伝達関数60により演算が行われた制御指令値u1、u2を加算部36にて加算する。この処理により、車外から侵入する振動とアクチュエータ20が生成する振動とが作る制御空間100での騒音の推定値SPL_estが算出される。
The acceleration signals α 1 to α 4 shaped by the
図5に騒音推定部35で行う処理のフローチャートを示す。 FIG. 5 shows a flowchart of processing performed by the noise estimation unit 35.
ステップS201では、加速度センサ10a〜10dの加速度信号α1〜α4がA/D変換部33a〜33dでA/D変換され、騒音推定部35に入力される。この後に、フローはステップS202へ移行する。 In step S <b> 201, the acceleration signals α 1 to α 4 of the acceleration sensors 10 a to 10 d are A / D converted by the A / D conversion units 33 a to 33 d and input to the noise estimation unit 35. After this, the flow moves to step S202.
ステップS202では、1ステップ前の制御指令値u1、u2がA/D変換部33e、33fでA/D変換され、騒音推定部35に入力される。この後に、フローはステップS203へ移行する。 In step S202, the control command values u 1 and u 2 of the previous step are A / D converted by the A / D conversion units 33e and 33f and input to the noise estimation unit 35. After this, the flow moves to step S203.
ステップS203では、S201で入力された加速度信号α1に予め記憶しておいたフィルタ50であるW1が乗算される。同様に、加速度信号α2にフィルタ50であるW2が、加速度信号α3にフィルタ50であるW3が、加速度信号α4にフィルタ50であるW4が乗算される。この後に、フローはステップS204へ移行する。
In step S203, W 1 is multiplied by a
ステップS204では、S202で入力された制御指令値u1に、予め記憶しておいたアクチュエータ20aへの入力電圧から制御空間100での音圧までの伝達関数を示すフィルタ60aであるGp1が乗算される。同様に、制御指令値u2に、アクチュエータ20bへの入力電圧から制御空間100での音圧までの伝達関数を示すフィルタ60bであるGp2が乗算される。
In step S204, the control command value u 1 input in S202, G p1 is multiplied is a filter 60a showing a transfer function from the input voltage to the actuator 20a which is stored in advance to the sound pressure in the
ここで、フィルタ60aとフィルタ60bは、アクチュエータ20の入力電圧から騒音までの伝達関数を離散時間システムとして同定した上で、逆Z変換をすることでIIRフィルタとして予め設定しておく。この後に、フローはステップS205へ移行する。
Here, the filter 60a and the
ステップS205では、S203とS204で得た信号全てが加算部36で加算され、得られた信号を騒音の推定値SPL_estとして出力する。 In step S205, all the signals obtained in S203 and S204 are added by the adder 36, and the obtained signal is output as an estimated noise value SPL_est.
次に、フィルタ50の決定方法について述べる。
Next, a method for determining the
図6は車体への入力振動(振動源)と加速度、車室内騒音との関係を示している。車体への入力振動fは、伝達関数H(s)を通して加速度センサ10a、10b、10c、10dに伝わる。一方で、入力振動fは車室内の空気を伝播して制御空間100での騒音となる。このときの空気伝播の伝達関数をR(s)とおく。また、加速度センサ10a、10b、10c、10dで検出される加速度をそれぞれα1、α2、α3、α4とおく。さらに、制御空間100で測定されるロードノイズをSPLとおく。このとき、入力振動fのラプラス変換をfL(s)、信号SPLのラプラス変換をSPLL(s)、加速度信号α1、α2、α3、α4のラプラス変換をそれぞれαL1(s)、αL2(s)、αL3(s)、αL4(s)とおくと、各信号間の関係は以下の式で表される。
FIG. 6 shows the relationship between input vibration (vibration source) to the vehicle body, acceleration, and vehicle interior noise. The input vibration f to the vehicle body is transmitted to the
ここで、Hは各要素が伝達関数である4行1列の行列である。この関係式を用いて、加速度センサ10の加速度信号から騒音の推定値SPL_estを推定するためには、(数式7)を逆にfについて解き、(数式6)に代入すればよい。したがって、
Here, H is a 4 × 1 matrix in which each element is a transfer function. In order to estimate the estimated noise value SPL_est from the acceleration signal of the
で表される。ここで、H+は伝達関数行列H(s)の逆行列を表す。ここで、Hは正方行列ではなく、長方行列であるので、逆行列を計算することはできない。そこで、擬似逆行列 It is represented by Here, H + represents an inverse matrix of the transfer function matrix H (s). Here, since H is not a square matrix but a square matrix, an inverse matrix cannot be calculated. Therefore, the pseudo inverse matrix
を用いて演算を行う。ただし、mHをHの行の数、nHをHの列の数としたときに、 Calculate using. However, when m H is the number of rows of H and n H is the number of columns of H,
であることが、H+を計算できるための必要条件である。 It is a necessary condition to be able to calculate H + .
RH+は1行4列行列であるので、その要素を、 Since RH + is a 1-by-4 matrix, its elements are
とおくと、(数式8)は (Formula 8) is
と変形することができる。ここで現れるW1、W2、W3、W4を図3に記載のフィルタ50a、50b、50c、50dとして設定する。したがって、加速度信号α1〜α4に対するフィルタ50(W)は
And can be transformed. W 1 , W 2 , W 3 and W 4 appearing here are set as
の列ベクトルにより決定される。 Determined by the column vector.
図7に上記処理のフローチャートを示す。 FIG. 7 shows a flowchart of the above process.
ステップS301では、伝達関数Rと伝達関数Hが算出される。これらはあらかじめ算出しデータとして記憶しておいても良い。この後に、フローはステップS302へ移行する。 In step S301, a transfer function R and a transfer function H are calculated. These may be calculated in advance and stored as data. After this, the flow moves to step S302.
ステップS302では、伝達関数Hに基づいて、関数H+=(HT・H)-1・HTが算出される。この後に、フローはステップS303へ移行する。 In step S302, based on the transfer function H, the function H + = (H T · H) −1 · H T is calculated. After this, the flow moves to step S303.
ステップS303では、フィルタ50がW=RH+として算出される。
In step S303, the
以上の方法で得られたフィルタ50の周波数応答例を図8に示す。図8の8A〜8Dのグラフはそれぞれ加速度センサ10a〜10dについてのグラフ示している。図中の点線は各加速度センサ10の加速度信号から制御空間100での騒音までの伝達関数を示し、実線はその伝達関数に(数式13)で計算されたフィルタ50を乗算した関数の特性を示している。ここで、ある周波数帯域で点線と実線が近い特性の時は、その加速度センサ10が検出したその周波数帯域の加速度信号に対しフィルタ50が大きな重み付けを行ったことを表している。例えば図8のグラフ8A〜8Dにおいて300Hz付近に注目すると、グラフ8Cでは実線と点線が近い値を示し、他のグラフ8A、8B、8Dでは実線と点線が離れている。この場合、300Hz付近では加速度センサ10cの加速度信号に大きな重みが付けられ、他の加速度センサ10の加速度信号には小さな重みが付けられていることを示している。
An example of the frequency response of the
図9に、騒音の実測値と、上記のフィルタ50を用いて算出された騒音の推定値SPL_estを示す。点線が騒音の実測値で、実線が騒音推定部35で算出された騒音の推定値SPL_estを示す。図9より、本実施形態を用いることにより、騒音の推定値SPL_estが精度良く算出されていることがわかる。このように、本実施形態では、車室内の騒音を精度高く推定し、車室内騒音を効果的に低減することができる。
FIG. 9 shows the measured noise value and the estimated noise value SPL_est calculated using the
以上に示した処理によって、車室内における騒音を精度高く推定し、車室内の騒音を低減する騒音制御を効果的に行うことができる。しかしながら、アクチュエータ20が故障した場合には、車室内の騒音を低減するための適切な波動を発生することができなくなり、騒音制御を効果的に行うことが難しくなってしまうばかりか、故障の状態によってはアクチュエータ20から不適切な波動が発生されてしまい、騒音が増えてしまう可能性がある。
With the processing described above, noise in the vehicle interior can be estimated with high accuracy and noise control for reducing the noise in the vehicle interior can be effectively performed. However, when the
本実施形態は、アクチュエータの故障が検出された場合は騒音制御効果が得られないものとして、アクチュエータの故障が検出されない場合にのみ騒音制御を行うものである。 In the present embodiment, the noise control is performed only when the failure of the actuator is not detected, assuming that the noise control effect cannot be obtained when the failure of the actuator is detected.
本実施形態における騒音推定部35の構造を前述した図3に示す。 The structure of the noise estimation unit 35 in this embodiment is shown in FIG.
本実施形態では、車両が停止している際に、テスト信号発生部40がアクチュエータ20にテスト信号を出力する。その際に加速度センサ10で検出した加速度信号に基づいて、アクチュエータ20の故障を判定し、アクチュエータ20の故障が検出されない場合にのみ、騒音制御を行う。なお、テスト信号発生中は、騒音制御は行われない。
In the present embodiment, the
以下、アクチュエータ20の故障の判定処理を、図10のフローチャートと図11の伝達関数の説明図を用いて説明する。
Hereinafter, the failure determination process of the
ステップS401では、故障判定を行うアクチュエータ20のアクチュエータi(i=1、2)に対し、テスト信号Siの周波数fiが設定される。ここで、アクチュエータ20a、20bをアクチュエータ1、2とする。この後に、フローはステップS402へ移行する。
In step S401, with respect to the actuator i of the
ステップS402では、テスト信号発生部40が周波数fiのテスト信号Siをアクチュエータiに出力し、アクチュエータiが振幅Viの振動を行う。すなわち、i=1の場合は、テスト信号発生部40が周波数f1のテスト信号S1をアクチュエータ1に出力し、アクチュエータ1は振動V1の振動を行う。i=2の場合は、テスト信号発生部40が周波数f2のテスト信号S2をアクチュエータ2に出力し、アクチュエータ2は振動V2の振動を行う。この後に、フローはステップS403へ移行する。
In step S402, the test
ステップS403では、加速度センサjの検出信号が、アクチュエータiの振幅Viにアクチュエータiと加速度センサjとの間の伝達関数GAi,jを乗算した値と等しいか否かが判定される。この条件が成立する場合は、フローはステップS404へ移行する。一方、条件が成立しない場合は、フローはステップS406へ移行する。 In step S403, it is determined whether or not the detection signal of the acceleration sensor j is equal to the value obtained by multiplying the amplitude V i of the actuator i by the transfer function GA i, j between the actuator i and the acceleration sensor j. If this condition is met, the flow moves to step S404. On the other hand, if the condition is not satisfied, the flow moves to step S406.
ステップS404では、すべての加速度センサjについて、ステップS403の判定が行われたか否かが判定される。すべての加速度センサjについて、ステップS403の判定が行われた場合は、フローはステップS405へ移行する。一方、すべての加速度センサjについて、ステップS403の判定が行われていない場合は、フローはステップS403へ戻り、次の加速度センサjについてS403の判定が行われる。 In step S404, it is determined whether or not the determination in step S403 has been made for all acceleration sensors j. If the determination in step S403 is made for all the acceleration sensors j, the flow proceeds to step S405. On the other hand, if the determination in step S403 has not been performed for all acceleration sensors j, the flow returns to step S403, and the determination in S403 is performed for the next acceleration sensor j.
ステップS405では、アクチュエータiがテスト信号Siに応じた振幅Viの振動を行っていることになり、アクチュエータiは正常であると判定される。この後に、フローはステップS408へ移行する。 In step S405, the actuator i is oscillating with the amplitude V i corresponding to the test signal S i , and it is determined that the actuator i is normal. After this, the flow moves to step S408.
ステップS406では、アクチュエータiがテスト信号Siに応じた振幅Viの振動を行っていないことになり、アクチュエータiは故障であると判定される。この後に、フローはステップS407へ移行する。 In step S406, the actuator i does not vibrate with the amplitude V i corresponding to the test signal S i , and it is determined that the actuator i is in failure. After this, the flow moves to step S407.
ステップS407では、アクチュエータiの故障が検出されたため、騒音制御は実施されず、停止とする。この後に、フローはステップS410へ移行する。 In step S407, since the failure of the actuator i is detected, the noise control is not performed and the operation is stopped. After this, the flow moves to step S410.
ステップS408では、すべてのアクチュエータiについて、ステップS403、S404による故障判定が行われたか否かが判定される。すべてのアクチュエータiについて、故障判定が行われた場合は、フローはステップS409へ移行する。一方、すべてのアクチュエータiについて、故障判定が行われていない場合は、フローはステップS401へ戻り、残りのアクチュエータiの故障判定が継続される。 In step S408, it is determined whether or not the failure determination in steps S403 and S404 has been performed for all actuators i. If failure determination has been performed for all actuators i, the flow proceeds to step S409. On the other hand, if failure determination has not been performed for all actuators i, the flow returns to step S401, and failure determination for the remaining actuators i is continued.
ステップS409では、アクチュエータiの故障が検出されなかったため、前述した騒音制御を実施する。この後に、フローはステップS410へ移行する。 In step S409, since the failure of the actuator i is not detected, the noise control described above is performed. After this, the flow moves to step S410.
ステップS410で、処理が終了する。 In step S410, the process ends.
ここで、テスト信号発生部40で発生したテスト信号Siをアクチュエータiに出力すると、アクチュエータiが振動して車室内に騒音が発生する。このため、テスト信号の周波数fiは、乗員の可聴周波数帯域においてできるだけ騒音が小さくなる周波数を選ぶものとする。具体的には、図12に示すように、アクチュエータiと制御空間kとの間の伝達関数GSi,k のゲインが最小となる周波数fを、テスト信号Siの周波数fiとする。図12においては、伝達関数GSi,k のゲインが所定値GS0以下となる周波数f1を、テスト信号Siの周波数fiとする。この条件を数式で表すと、
Here, when the test signal S i generated by the
となる。 It becomes.
なお、fmin、fmaxはそれぞれテスト信号の周波数の下限、上限を表す。 Note that f min and f max represent the lower limit and the upper limit of the frequency of the test signal, respectively.
制御空間100が複数ある場合、アクチュエータiと制御空間kとの間の伝達関数GSi,kは、制御空間毎に異なるため、ある制御空間100においてテスト信号Siによる騒音が最小となっても、他の制御空間100ではテスト信号Siによる騒音が最小となるとは限らない。したがって、すべての制御空間100においてテスト信号Siによる騒音ができるだけ小さくなるように、テスト信号Siの周波数fiを設定するのが本実施例である。
If the
具体的には、各アクチュエータiの各テスト信号Si毎に、各制御空間kにおけるテスト信号Siによる騒音ができるだけ小さくなる周波数fiを複数選択しておき、複数の制御空間100におけるテスト信号Siの共通の周波数fiを選択する。例えば、制御空間100が2箇所(制御空間1、2とする)、アクチュエータ20が1個(アクチュエータ1)あるものとする。この場合、図13に示すように、制御空間1におけるテスト信号S1の周波数の候補をf1、f2とし、制御空間2におけるテスト信号S2の周波数の候補をf3、f4とする。このうち、f1とf3が等しければ、この周波数をテスト信号S1とS2の周波数として設定する。
Specifically, each test signal S i of each actuator i, the frequency f i of the noise due to the test signals S i in each control space k is as small as possible leave multiple selection, test signals in the plurality of
なお、周波数fiの候補を、周波数帯域として選択しておくことで、共通の周波数fiの設定が容易になる。 Incidentally, the candidate frequencies f i, in that you selected as a frequency band, it is easy to set the common frequency f i.
この条件を数式で表すと、
k個の制御空間100において、周波数fのテスト信号による騒音SPLk(f)ができるだけ小さくなるには、
If this condition is expressed by a formula,
In order to reduce the noise SPL k (f) due to the test signal having the frequency f in the
が最小となれば良い。
ここで、|Vi(f) |2を定数(例えば=1)と考えれば、
Should be minimized.
Here, assuming that | V i (f) | 2 is a constant (for example, = 1),
すなわち、 That is,
となる。 It becomes.
本実施例では、前述した実施形態に対し、テスト信号Siの選択基準が異なるもので、構成や処理フローは同一である。このため、テスト信号Siの選択についてのみ説明を行う。 In this embodiment, with respect to the embodiment described above, in which the selection of the test signal S i different, structure and process flow are the same. Therefore, only the selection of the test signal S i will be described.
前述した実施形態では、テスト信号Siは乗員の可聴周波数帯域においてできるだけ騒音が小さくなる周波数を選択したが、本実施例では、乗員の可聴周波数帯域においてできるだけ騒音が小さくなる周波数で、かつ加速度センサ10が検出する加速度信号ができるだけ大きくなる周波数を、テスト信号Siの周波数fiとして選択するものである。 In the above-described embodiment, the test signal Si is selected so that the noise becomes as small as possible in the audible frequency band of the occupant. However, in the present embodiment, the acceleration sensor has a frequency where the noise becomes as small as possible in the audible frequency band of the occupant. The frequency at which the acceleration signal detected by 10 is as large as possible is selected as the frequency f i of the test signal S i .
図14に、乗員の可聴周波数帯域における、アクチュエータiと制御空間kとの間の伝達関数GSi,kのゲイン特性と、アクチュエータiと加速度センサjとの間の伝達関数GAi,jのゲイン特性を示す。図14上図において、テスト信号Siの周波数fiは、アクチュエータiと制御空間kとの間の伝達関数GSi,k のゲインが所定値GS1以下となる周波数f5、f6が候補となる。ここで、図14下図において、アクチュエータiと加速度センサjとの間の伝達関数GAi,j のゲインが所定値GA1以下となる周波数f6は、加速度センサ10が検出する加速度信号の値が小さく対象外となり、テスト信号Siの周波数fiはf5が選択される。
14, the occupant of the audible frequency band, the gain of the transfer function GA i, j between the transfer function GS i between actuator i and the control space k, the gain characteristic of k, the actuator i and the acceleration sensor j Show properties. In the upper diagram of FIG. 14, the frequency f i of the test signal S i is selected from the frequencies f 5 and f 6 at which the gain of the transfer function GS i, k between the actuator i and the control space k is equal to or less than a predetermined value GS1. Become. Here, in the lower diagram of FIG. 14, the value of the acceleration signal detected by the
図14の条件を数式で表すと、 When the condition of FIG.
ここで、αi,j(f)は、加速度センサjが検出したアクチュエータiの加速度信号を表す。 Here, α i, j (f) represents the acceleration signal of the actuator i detected by the acceleration sensor j.
複数の制御空間において、乗員の可聴周波数帯域においてできるだけ騒音が小さくなる条件は、 In a plurality of control spaces, the conditions for reducing the noise as much as possible in the audible frequency band of the passenger are as follows:
ができるだけ小さい値となればよい。 Should be as small as possible.
一方、加速度センサ10が検出する加速度信号ができるだけ大きくなる条件は、
On the other hand, the condition that the acceleration signal detected by the
となる。ここで、αε(f)は、GAi,j(f)= GAi,opt(f)のときのαi,j(f)である。また、GAi,opt(f)は、伝達関数GAi,j のゲインが所定値以上となる周波数におけるGAi,jを表す。 It becomes. Here, α ε (f) is a GA i, j (f) = GA i, when the opt (f) α i, j (f). GA i, opt (f) represents GA i, j at a frequency at which the gain of the transfer function GA i, j is equal to or greater than a predetermined value.
この式は、例えば対数を用いて下記のように変形することで、より特徴がわかりやすく表現される。 This formula is expressed in a more easy-to-understand manner by modifying it as follows using, for example, a logarithm.
アクチュエータ20が複数ある場合は、各アクチュエータ20の故障判定を行う必要がある。このときの処理フローを図15に示す。
When there are a plurality of
ステップS501では、アクチュエータ20のうち、故障判定を行うアクチュエータiがi=1として選択される。この後に、フローはステップS502へ移行する。
In step S501, among the
ステップS502では、アクチュエータiのテスト信号Siの周波数fiが設定される。周波数fiは、乗員の可聴周波数帯域においてできるだけ騒音が小さくなる周波数で、かつ加速度センサ10が検出する加速度信号ができるだけ大きくなる周波数が選択される。この後に、フローはステップS503へ移行する。
In step S502, the frequency f i of the test signal S i for the actuator i is set. The frequency f i is selected so that the noise becomes as small as possible in the audible frequency band of the occupant and the acceleration signal detected by the
ステップS503では、アクチュエータiの故障判定が行われる。故障判定の方法は、前述した実施形態と同等である。この後に、フローはステップS504へ移行する。 In step S503, failure determination of the actuator i is performed. The failure determination method is the same as in the above-described embodiment. After this, the flow moves to step S504.
ステップS504では、全てのアクチュエータiの故障判定が行われたか否かが判定される。全てのアクチュエータiの故障判定が行われた場合は、フローはステップS506へ移行し、処理が終了する。一方、全てのアクチュエータiの故障判定が行われていない場合は、フローはステップS505へ移行する。 In step S504, it is determined whether failure determination has been performed for all actuators i. When failure determination of all actuators i has been performed, the flow moves to step S506, and the process ends. On the other hand, if failure determination of all actuators i has not been performed, the flow moves to step S505.
ステップS505では、i=i+1として、次に故障判定を行うアクチュエータiが選択される。この後に、フローはステップS502へ移行し、アクチュエータiの故障判定が継続される。 In step S505, i = i + 1 is set, and the actuator i that performs the next failure determination is selected. After this, the flow moves to step S502, and the failure determination of the actuator i is continued.
本実施例では、複数の加速度センサ10が検出するテスト信号Siができるだけ大きくなる一つの周波数fiを選択して故障判定を行う。
In the present embodiment, the failure determination is performed by selecting one frequency f i at which the test signal S i detected by the plurality of
テスト信号Siの周波数fiとして、複数の加速度センサ10の各加速度センサjが検出する加速度信号ができるだけ大きくなるような周波数fiを一つ選ぶには、各アクチュエータiと各加速度センサjとの間の伝達関数GAi,jの交点における周波数を求めればよい。
In order to select one frequency f i that maximizes the acceleration signal detected by each acceleration sensor j of the plurality of
図16に、加速度センサ10が2個(加速度センサ1、2とする)、アクチュエータ2
0が1個の場合の、テスト信号S1の周波数f1の設定例を示す。図16中、粗い点線で示した曲線が加速度センサ1とアクチュエータ1との間の伝達関数GA1,1のゲイン特性を示し、細かい点線で示した曲線が加速度センサ2とアクチュエータ1との間の伝達関数GA1,2のゲイン特性を示している。加速度センサ1および加速度センサ2双方が検出するテスト信号S1ができるだけ大きくなる周波数は、この2つの曲線の交点における周波数foptとなる。
FIG. 16 shows two acceleration sensors 10 (
An example of setting the frequency f1 of the test signal S1 when 0 is one is shown. In FIG. 16, a curve indicated by a rough dotted line indicates the gain characteristic of the transfer function GA 1 , 1 between the
本実施例の処理フローを図17に示す。 The processing flow of this embodiment is shown in FIG.
ステップS601では、アクチュエータ20のうち、故障判定を行うアクチュエータiがi=1として選択される。この後に、フローはステップS602へ移行する。
In step S601, among the
ステップS602では、アクチュエータiと複数の加速度センサjとの間のそれぞれの伝達関数GAi,jのゲイン特性の交点を算出する。 In step S602, the intersection of the gain characteristics of the transfer functions GA i, j between the actuator i and the plurality of acceleration sensors j is calculated.
ステップS603では、ステップS602で算出した交点における周波数を、アクチュエータiのテスト信号Siの周波数fiとして設定する。この周波数fiが、複数の加速度センサiが検出する加速度信号ができるだけ大きくなる周波数となる。この後に、フローはステップS604へ移行する。 In step S603, the frequency at the intersection calculated in step S602 is set as the frequency f i of the test signal S i of the actuator i. This frequency f i is a frequency at which the acceleration signals detected by the plurality of acceleration sensors i become as large as possible. After this, the flow moves to step S604.
ステップS604では、アクチュエータiの故障判定が行われる。故障判定の方法は、前述した実施形態と同等である。この後に、フローはステップS605へ移行する。 In step S604, failure determination of the actuator i is performed. The failure determination method is the same as in the above-described embodiment. After this, the flow moves to step S605.
ステップS605では、全てのアクチュエータiの故障判定が行われたか否かが判定される。全てのアクチュエータiの故障判定が行われた場合は、フローはステップS607へ移行し、処理が終了する。一方、全てのアクチュエータiの故障判定が行わていない場合は、フローはステップS606へ移行する。 In step S605, it is determined whether failure determination has been performed for all actuators i. If failure determination of all actuators i has been performed, the flow moves to step S607 and the process ends. On the other hand, if failure determination of all actuators i has not been performed, the flow moves to step S606.
ステップS606では、i=i+1として、次に故障判定を行うアクチュエータiが選択される。この後に、フローはステップS602へ移行し、アクチュエータiの故障判定が継続される。 In step S606, i = i + 1 is set, and the actuator i that performs the next failure determination is selected. After this, the flow moves to step S602, and the failure determination of the actuator i is continued.
なお、設定された周波数fiが、乗員の可聴周波数帯域においてできるだけ騒音が小さくなる周波数帯域に含まれていれば、周波数fiは、複数の加速度センサ10が検出するテスト信号Siができるだけ大きくなるとともに、乗員の可聴周波数帯域においてできるだけ騒音が小さくなる周波数となる。
Incidentally, the set frequency f i is, if contained in a frequency band as possible noise is reduced in the passenger audible frequency band, the frequency f i, the test signal S i in which a plurality of the
以上説明した本発明の実施の形態の騒音制御装置によれば、以下のような作用効果を得ることができる。 According to the noise control device of the embodiment of the present invention described above, the following operational effects can be obtained.
請求項1の発明は、車両の車体に配置され、該車体の振動を検出する複数のセンサと、
前記車体に、制御部によって制御された波動を加える波動印加部と、前記制御部が前記波動印加部に、前記波動印加部と前記車両の車室内の所定の空間との間の前記波動の伝達関数のゲインが所定値以下になるように、前記所定の空間毎に設定される所定の周波数の信号を出力した際の、前記センサの出力信号によって前記波動印加部の故障を検出する波動印加部故障検出部および、前記複数のセンサの各出力信号に基づき前記車両の車室内の所定の空間で聞こえる車室内騒音の推定値を算出する騒音推定部とを有し、前記制御部は、前記波動印加部故障検出部により前記波動印加部の故障が検出されない場合に、前記騒音推定部が算出した前記車室内騒音の推定値に基づいて前記波動印加部に前記波動を出力して前記車室内騒音を低減させる騒音制御を行うことを特徴としている。
The invention of
A wave applying unit that applies a wave controlled by a control unit to the vehicle body; and the control unit transmits the wave to the wave applying unit between the wave applying unit and a predetermined space in a vehicle interior of the vehicle. A wave applying unit that detects a failure of the wave applying unit based on an output signal of the sensor when a signal having a predetermined frequency set for each of the predetermined spaces is output so that the gain of the function is a predetermined value or less. A failure detection unit; and a noise estimation unit that calculates an estimated value of vehicle interior noise that can be heard in a predetermined space in the vehicle interior of the vehicle based on output signals of the plurality of sensors, and the control unit When the failure of the wave application unit is not detected by the application unit failure detection unit, the vehicle interior noise is output by outputting the wave to the wave application unit based on the estimated value of the vehicle interior noise calculated by the noise estimation unit. Reduce It is characterized by performing the noise control.
この装置によれば、アクチュエータの故障が検出された場合は騒音制御効果が得られないものとして、アクチュエータの故障が検出されない場合にのみ騒音制御を行い、騒音制
御を効果的に行うことができるとともに、波動印加部の故障検出を行う際に所定の空間に発生する騒音をできるだけ小さくすることが可能であり、波動印加部の故障検出の際に騒音により乗員の快適性を大きく損なうことがない。
According to this apparatus, it is assumed that the noise control effect cannot be obtained when an actuator failure is detected, and the noise control can be effectively performed only when the actuator failure is not detected. In addition, it is possible to reduce the noise generated in a predetermined space as much as possible when detecting the failure of the wave application unit, and the comfort of the passenger is not greatly impaired by the noise when detecting the failure of the wave application unit .
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の騒音制御装置において、前記信号の所定の周波数は、前記波動印加部と複数の前記所定の空間との間の前記波動の複数の伝達関数のゲインが、複数の前記所定の空間で、ともに所定値以下になるように、一の周波数が設定されることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the noise control device according to the first aspect, the predetermined frequency of the signal is a plurality of transfer functions of the wave between the wave applying unit and the plurality of predetermined spaces. The one frequency is set so that the gain of each of the plurality of predetermined spaces is not more than a predetermined value in the plurality of predetermined spaces.
この装置によれば、波動印加部の故障検出を行う際に複数の所定の空間に発生する騒音をできるだけ小さくすることが可能であり、波動印加部の故障検出の際に騒音により乗員の快適性を大きく損なうことがない。 According to this apparatus, it is possible to reduce the noise generated in a plurality of predetermined spaces as much as possible when detecting the failure of the wave application unit, and the comfort of the occupant due to the noise when detecting the failure of the wave application unit Is not greatly impaired.
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載の騒音制御装置において、前記信号の所定の周波数は、前記波動印加部と前記センサとの間の前記波動の伝達関数のゲインが所定値以上となるように前記センサ毎に設定され、前記波動印加部故障検出部は前記センサ毎に設定された前記周波数を順次切り替えて前記波動印加部の故障を検出することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the noise control device according to the first or second aspect , the predetermined frequency of the signal is a predetermined gain of a transfer function of the wave between the wave applying unit and the sensor. It is set for each sensor so as to be equal to or greater than the value, and the wave application unit failure detection unit detects the failure of the wave application unit by sequentially switching the frequency set for each sensor.
この装置によれば、波動印加部の故障検出を行う際にセンサで検出する信号ができるだけ大きくなるようにすることが可能であり、波動印加部の故障検出を確実に行うことができる。 According to this apparatus, it is possible to make the signal detected by the sensor as large as possible when detecting the failure of the wave application unit, and it is possible to reliably detect the failure of the wave application unit.
また、請求項4の発明は、請求項1または2に記載の騒音制御装置において、前記信号の所定の周波数は、前記波動印加部と複数の前記センサとの間の前記波動の複数の伝達関数のゲインの交点における周波数として、一の周波数が設定されることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the noise control device according to the first or second aspect , the predetermined frequency of the signal is a plurality of transfer functions of the wave between the wave applying unit and the plurality of sensors. One frequency is set as the frequency at the intersection of the gains.
この装置によれば、波動印加部の故障検出を行う際にセンサで検出する信号ができるだけ大きくなるようにすることが可能であり、波動印加部の故障検出を確実に行うことができる。また、複数のセンサで検出する信号ができるだけ大きくなるような信号の周波数を一つ設定するため、波動印加部の故障検出を効率良く行うことができる。 According to this apparatus, it is possible to make the signal detected by the sensor as large as possible when detecting the failure of the wave application unit, and it is possible to reliably detect the failure of the wave application unit. In addition, since one signal frequency is set such that signals detected by a plurality of sensors are as large as possible, failure detection of the wave application unit can be performed efficiently.
また、請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の騒音制御装置において、前記波動印加部故障検出部による前記波動印加部の故障の検出は、前記車両停止中に行われることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the noise control device according to any one of the first to fourth aspects, the detection of the failure of the wave application unit by the wave application unit failure detection unit is performed while the vehicle is stopped. It is characterized by being performed.
この装置によれば、車両停止中に波動印加部の故障検出を行うため、ロードノイズの影響を受けることなく、波動印加部の故障検出を確実に行うことができる。 According to this apparatus, since the failure detection of the wave application unit is performed while the vehicle is stopped, the failure detection of the wave application unit can be reliably performed without being affected by road noise.
さらに、請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の騒音制御装置におい
て、前記波動は、前記車体に印加する車体振動または前記車体の前記車室内に生成する音
であることを特徴としている。
Furthermore, the invention of claim 6 is the noise control device according to any one of
この装置によれば、車体に振動または音を印加することで、簡単に車室内騒音を低減することができる。 According to this device, vehicle interior noise can be easily reduced by applying vibration or sound to the vehicle body.
また、以上説明した本発明の実施の形態の騒音制御方法によれば、以下のような作用効果を得ることができる。 Further, according to the noise control method of the embodiment of the present invention described above, the following operational effects can be obtained.
請求項7の発明は、車両の車体の振動を複数の検出箇所において検出するステップと、
前記振動に基づき前記車両の車室内の所定の空間で聴こえる車室内騒音の推定値を算出す
るステップと、前記車体に設置された波動印加箇所により前記車体に制御された波動を加
えるステップと、前記波動印加箇所に、前記波動印加箇所と前記所定の空間との間の前記波動の伝達関数のゲインが所定値以下になるように、前記所定の空間毎に設定される所定の周波数の信号を出力した際に、前記検出箇所が検出する前記振動によって前記波動印加箇所の故障を検出するステップと、前記波動印加箇所の故障が検出されない場合に、前記車室内騒音の推定値に基づいて前記波動印加箇所に前記波動を印加し前記車室内騒音を低減させる騒音制御を行うステップとを備えることを特徴としている。
The invention of claim 7 detects the vibration of the vehicle body of the vehicle at a plurality of detection points;
Calculating an estimated value of vehicle interior noise heard in a predetermined space in the vehicle interior of the vehicle based on the vibration, applying a controlled wave to the vehicle body by a wave application location installed on the vehicle body, A signal having a predetermined frequency set for each predetermined space is output to a wave application location so that the gain of the transfer function of the wave between the wave application location and the predetermined space is a predetermined value or less. And detecting the failure of the wave application location by the vibration detected by the detection location, and applying the wave based on the estimated value of the vehicle interior noise when no failure is detected in the wave application location. And applying noise control to a location to reduce noise in the vehicle interior.
この方法によれば、波動印加箇所の故障が検出された場合は騒音制御効果が得られないものとして、波動印加箇所の故障が検出されない場合にのみ騒音制御を行い、騒音制御を
効果的に行うことができるとともに、波動印加箇所の故障検出を行う際に所定の空間に発生する騒音をできるだけ小さくすることが可能であり、波動印加箇所の故障検出の際に騒音により乗員の快適性を大きく損なうことがない。
According to this method, it is assumed that the noise control effect cannot be obtained when a failure at the wave application location is detected, and the noise control is performed effectively only when the failure at the wave application location is not detected. In addition, it is possible to reduce the noise generated in a predetermined space as much as possible when detecting a failure at a wave application location, and greatly reduce the passenger comfort due to the noise when detecting a failure at a wave application location. There is nothing .
また、請求項8の発明は、請求項7に記載の騒音制御方法において、前記信号の所定の周波数は、前記波動印加箇所と複数の前記所定の空間との間の前記波動の複数の伝達関数のゲインが、複数の前記所定の空間で、ともに所定値以下になるように、一の周波数が設定されることを特徴としている。
The invention according to
この方法によれば、波動印加箇所の故障検出を行う際に複数の所定の空間に発生する騒音をできるだけ小さくすることが可能であり、波動印加箇所の故障検出の際に騒音により乗員の快適性を大きく損なうことがない。 According to this method, it is possible to reduce the noise generated in a plurality of predetermined spaces as much as possible when detecting a failure at a wave application location. Is not greatly impaired.
また、請求項9の発明は、請求項7または8に記載の騒音制御方法において、前記信号の所定の周波数は、前記波動印加箇所と前記検出箇所との間の前記波動の伝達関数のゲインが所定値以上となるように前記検出箇所毎に設定され、前記検出箇所毎に設定された前記周波数を順次切り替えて前記波動印加箇所の故障を検出することを特徴としている。
The invention according to
この方法によれば、波動印加箇所の故障検出を行う際に検出箇所で検出する振動ができるだけ大きくなるようにすることが可能であり、波動印加箇所の故障検出を確実に行うことができる。 According to this method, it is possible to make the vibration detected at the detection location as large as possible when performing the failure detection at the wave application location, and the failure detection at the wave application location can be reliably performed.
また、請求項10の発明は、請求項7または8に記載の騒音制御方法において、前記信号の所定の周波数は、前記波動印加箇所と複数の前記検出箇所との間の前記波動の複数の伝達関数のゲインの交点における周波数として、一の周波数が設定されることを特徴としている。
The invention of
この方法によれば、波動印加箇所の故障検出を行う際に検出箇所で検出する振動ができるだけ大きくなるようにすることが可能であり、波動印加箇所の故障検出を確実に行うことができる。また、複数の検出箇所で検出する振動ができるだけ大きくなるような信号の周波数を一つ設定するため、波動印加箇所の故障検出を効率良く行うことができる。 According to this method, it is possible to make the vibration detected at the detection location as large as possible when performing the failure detection at the wave application location, and the failure detection at the wave application location can be reliably performed. In addition, since one frequency of a signal is set so that vibration detected at a plurality of detection locations is as large as possible, failure detection at the wave application location can be performed efficiently.
また、請求項11の発明は、請求項7〜10のいずれか1項に記載の騒音制御方法において、前記波動印加箇所の故障の検出は、前記車両停止中に行われることを特徴としている。 The invention according to claim 11 is the noise control method according to any one of claims 7 to 10 , wherein the detection of the failure at the wave application location is performed while the vehicle is stopped.
この方法によれば、車両停止中に波動印加箇所の故障検出を行うため、ロードノイズの影響を受けることなく、波動印加箇所の故障検出を確実に行うことができる。 According to this method, since the failure detection of the wave application location is performed while the vehicle is stopped, the failure detection of the wave application location can be reliably performed without being affected by road noise.
また、請求項12の発明は、請求項7〜11のいずれか1項に記載の騒音制御方法において、前記波動は、前記車体に印加する車体振動または前記車体の前記車室内に生成する音であることを特徴としている。 The invention according to claim 12 is the noise control method according to any one of claims 7 to 11 , wherein the wave is a vehicle body vibration applied to the vehicle body or a sound generated in the vehicle interior of the vehicle body. It is characterized by being.
この方法によれば、車体に振動または音を印加することで、簡単に車室内騒音を低減することができる。 According to this method, vehicle interior noise can be easily reduced by applying vibration or sound to the vehicle body.
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail with drawing, an Example is only an illustration of this invention and this invention is not limited only to the structure of an Example. Accordingly, it is a matter of course that the present invention includes any design change within a range not departing from the gist of the present invention.
例えば、加速度センサ10の数は4個に限定されるものではなく、必要な数を設定することができる。
For example, the number of
また、ピエゾアクチュエータ20の数は2個に限定されるものではなく、加速度センサ10の数より少ない任意の数を設定することができる。
The number of
また、算出部38が行うフィードバック制御はH∞制御に限定されるものではなく、いかなるフィードバック制御を用いても良い。 Further, the feedback control performed by the calculation unit 38 is not limited to the H∞ control, and any feedback control may be used.
また、以上の説明ではロードノイズ低減の場合への適用例を述べたが、本発明は他の騒音に対しても適用可能である。例えばエンジン騒音に対して用いる場合には、加速度センサ10をフロアパネルおよびダッシュパネル(図示省略)に設置することで、エンジン騒音の騒音制御を行うことができる。また、風切り音に対して用いる場合には、加速度センサ10をフロントピラー(図示省略)とルーフ(図示省略)に設置することで、風切り音の騒音制御を行うことができる。
In the above description, the application example to the case of road noise reduction has been described. However, the present invention can also be applied to other noises. For example, when used for engine noise, noise control of engine noise can be performed by installing the
10、10a〜10d 加速度センサ(センサ)
20、20a、20b アクチュエータ(波動印加部)
30 制御装置本体
31、31a〜31f 増幅部
32 制御指令値算出部
33、33a〜33f A/D変換部
34 駆動部故障検出部(波動印加部故障検出部)
35 騒音推定部
36 加算部
37 制御部
38 算出部
39 D/A変換部
40 テスト信号発生部
50、50a〜50d フィルタ
60 60a、60b 伝達関数
100 制御空間(所定の空間)
110 フロアパネル
120 車軸
130 サスペンション
140 メンバ
200 タイヤ
10, 10a-10d Acceleration sensor (sensor)
20, 20a, 20b Actuator (wave application unit)
30
35 noise estimation unit 36
110
Claims (12)
前記車体に、制御部によって制御された波動を加える波動印加部と、
前記制御部が前記波動印加部に、前記波動印加部と前記車両の車室内の所定の空間との間の前記波動の伝達関数のゲインが所定値以下になるように、前記所定の空間毎に設定される所定の周波数の信号を出力した際の、前記センサの出力信号によって前記波動印加部の故障を検出する波動印加部故障検出部と、
前記複数のセンサの各出力信号に基づき前記所定の空間で聞こえる車室内騒音の推定値を算出する騒音推定部と、
を有し、前記制御部は、前記波動印加部故障検出部により前記波動印加部の故障が検出されない場合に、前記騒音推定部が算出した前記車室内騒音の推定値に基づいて前記波動印加部に前記波動を出力して前記車室内騒音を低減させる騒音制御を行うことを特徴とする騒音制御装置。 A plurality of sensors disposed on the vehicle body for detecting vibrations of the vehicle body;
A wave applying unit for applying a wave controlled by the control unit to the vehicle body;
For each predetermined space, the control unit causes the wave applying unit to have a gain of a transfer function of the wave between the wave applying unit and a predetermined space in the vehicle interior of the vehicle not more than a predetermined value. A wave application unit failure detection unit that detects a failure of the wave application unit based on an output signal of the sensor when a signal having a predetermined frequency to be set is output;
A noise estimation unit that calculates an estimated value of vehicle interior noise heard in the predetermined space based on the output signals of the plurality of sensors;
And the controller applies the wave applying unit based on the estimated value of the vehicle interior noise calculated by the noise estimating unit when the failure of the wave applying unit is not detected by the wave applying unit failure detecting unit. A noise control apparatus for performing noise control for outputting the wave to the vehicle to reduce the vehicle interior noise.
前記振動に基づき前記車両の車室内の所定の空間で聴こえる車室内騒音の推定値を算出するステップと、
前記車体に設置された波動印加箇所により前記車体に制御された波動を加えるステップと、
前記波動印加箇所に、前記波動印加箇所と前記所定の空間との間の前記波動の伝達関数のゲインが所定値以下になるように、前記所定の空間毎に設定される所定の周波数の信号を出力した際に、前記検出箇所が検出する前記振動によって前記波動印加箇所の故障を検出するステップと、
前記波動印加箇所の故障が検出されない場合に、前記車室内騒音の推定値に基づいて前記波動印加箇所に前記波動を印加し前記車室内騒音を低減させる騒音制御を行うステップとを備えることを特徴とする騒音制御方法。 Detecting vibrations of a vehicle body at a plurality of detection points;
Calculating an estimated value of vehicle interior noise heard in a predetermined space in the vehicle interior of the vehicle based on the vibration;
Applying a controlled wave to the vehicle body by a wave application point installed on the vehicle body;
A signal having a predetermined frequency that is set for each predetermined space is applied to the wave application location so that a gain of a transfer function of the wave between the wave application location and the predetermined space is a predetermined value or less. A step of detecting a failure of the wave application location by the vibration detected by the detection location when output;
And performing noise control for reducing the vehicle interior noise by applying the wave to the wave application location based on the estimated value of the vehicle interior noise when a failure of the wave application location is not detected. Noise control method.
7〜10のいずれか1項に記載の騒音制御方法。 The failure detection of the wave application location is performed while the vehicle is stopped.
The noise control method according to any one of 7 to 10 .
あることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の騒音制御方法。 The noise control method according to any one of claims 7 to 11 , wherein the wave is a vehicle body vibration applied to the vehicle body or a sound generated in the vehicle interior of the vehicle body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006186538A JP4940792B2 (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Noise control device and noise control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006186538A JP4940792B2 (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Noise control device and noise control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008013053A JP2008013053A (en) | 2008-01-24 |
| JP4940792B2 true JP4940792B2 (en) | 2012-05-30 |
Family
ID=39070518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006186538A Expired - Fee Related JP4940792B2 (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Noise control device and noise control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4940792B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5042967B2 (en) * | 2008-11-07 | 2012-10-03 | ダイハツ工業株式会社 | Control device |
| JP5245791B2 (en) * | 2008-12-12 | 2013-07-24 | 日産自動車株式会社 | Noise vibration control device with self-diagnosis function |
| JP5753824B2 (en) * | 2012-08-31 | 2015-07-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | In-vehicle electronic control unit |
| KR101798521B1 (en) | 2016-04-28 | 2017-11-16 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method of trouble shooting for big-signal sensor in vehcile |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH094530A (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Unisia Jecs Corp | Active noise control system for automobile |
| JP2005225348A (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle interior noise reduction device |
| JP2006118694A (en) * | 2004-09-21 | 2006-05-11 | Nissan Motor Co Ltd | Optimal arrangement of vibration suppression device |
-
2006
- 2006-07-06 JP JP2006186538A patent/JP4940792B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008013053A (en) | 2008-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7904212B2 (en) | Noise estimating device and noise estimating method | |
| US10013967B2 (en) | Method and system for selecting sensor locations on a vehicle for active road noise control | |
| JPH03203496A (en) | Active type noise controller | |
| JP2010184586A (en) | Device and method for reducing noise | |
| JP4857907B2 (en) | Noise control device and noise control method | |
| JP4940792B2 (en) | Noise control device and noise control method | |
| JP4857928B2 (en) | Noise control device and noise control method | |
| JP4735319B2 (en) | Active vibration noise control device | |
| JP2007296886A (en) | Noise reduction apparatus and method | |
| JP2010202081A (en) | Active vibration and noise control device | |
| JP2010188871A (en) | Active vibration noise control device and transfer characteristic measuring method | |
| JP2009107475A (en) | Noise reduction apparatus and method | |
| JP2010202073A (en) | Apparatus and method for controlling noise | |
| JP2010054962A (en) | Noise control device and noise control method | |
| JP5040163B2 (en) | Noise reduction apparatus and method | |
| JP4765410B2 (en) | Active vibration noise control device | |
| JP2010202162A (en) | Active vibration and noise control device | |
| JP2010202136A (en) | Active vibration and noise control device | |
| JP2006213297A (en) | Active noise vibration control apparatus and active noise vibration control method | |
| JP2009220731A (en) | Noise controller for vehicle | |
| JP2010208456A (en) | Noise control device and noise control method | |
| US20220406284A1 (en) | Echo cancelation | |
| JP2010078852A (en) | Noise control device and noise control method | |
| JP2009061912A (en) | Noise reduction apparatus and method | |
| JP2010184585A (en) | Device and method for reducing noise |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090326 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110520 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110607 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111004 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111025 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120131 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120213 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |