JP3281120B2 - 車両の振動低減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の振動つまり騒音
を、低減用振動を利用した干渉作用によって低減するよ
うにした車両の振動低減装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両、特にエンジンによる騒音振動つま
り第１振動が問題になる自動車等においては、スピ−カ
等から低減用振動つまり第２振動を発生させて、この第
１振動と第２振動との干渉により第１振動を低減するこ
とが提案されている。

【０００３】この種の振動低減装置にあっては、特表平
１−５０１３４４号公報に示すように、振動源からの振
動つまり第１振動に相当する信号をリファレンス信号と
して取り出すリファレンス信号発生器と、第１振動によ
る騒音が問題となる所定空間での振動をピックアップす
るマイクと、所定空間に向けて第２振動を発生させるス
ピ−カと、スピ−カから出力させる第２振動を生成する
ための適応型デジタルフィルタと、上記フィルタのフィ
ルタ係数を逐次的に最適化するためのアルゴリズム演算
装置と、を有する。すなわち、リファレンス信号に応じ
て適応型デジタルフィルタがリファレンス信号のゲイン
や位相等を調整して第２振動を生成する一方、マイクで
検出される振動が小さくなるように、適応型デジタルフ
ィルタのフィルタ係数がアルゴリズム演算装置によって
逐次的に最適化される。そして、最適化のためのアルゴ
リズムとしては、一般には最少２乗法が用いられてい
る。

【０００４】上述した振動低減装置にあっては、種々の
振動に対応して幅広く振動低減が行なえるという利点を
有する反面、計算量が極めて多くなるため、十分な応答
性を確保しようとすれば、高級な演算装置が必要にな
る。特に、スピ−カやマイクの数が多くなると、計算量
が級数倍的に多くなってしまう。

【０００５】上述のような観点から、本出願人は、車両
においてはエンジンの回転に起因して生じる振動のよう
に、打消すべき第１振動が周期的なものが一般的である
点を勘案して、低減用振動生成のための計算量を極めて
少なくすることができ、しかも高級な演算装置を必要と
しなくてもすむ車両用振動低減装置を開発した。

【０００６】すなわち、エンジンの回転に起因して発生
される第１振動の周期を検出する周期検出手段と、第１
振動の振動エネルギを低減させる第２振動（低減用振
動）を出力させる第２振動源（低減用振動発生源）例え
ばスピ−カと、車室等の振動低減すべく箇所の振動を検
出する振動検出手段例えばマイクと、第２振動源から出
力させる第２振動の振動エネルギを前記周期検出手段で
検出される１周期毎に設定する設定手段と、前記設定手
段の出力を前記振動検出手段および振動検出手段と第２
振動源との間の伝達特性に基づいて補正する補正手段
と、を備えた構成としてある。

【０００７】このような構成とすることにより、単発的
あるいは突発的な振動には対応できないものの、周期検
出手段で検出された周期に基づいて、第２振動の波形生
成処理やマイクでピックアップする振動処理について１
周期分まとめて行なうことができて、この第２振動の振
動波形の最適化のための計算が極めて簡単になり、この
結果、高級な演算装置を用いなくとも十分に周期性振動
を低減できることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た周期性振動の低減装置にあっては、一旦振動低減の制
御を中止してから再び振動低減の制御を開始する場合
に、第２振動つまり低減用振動をあらたに最初から最適
化していくので、この最適化が十分になされるまでの間
は振動低減を十分に行なうことがむずかしいものとな
る。

【０００９】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、低減すべき周期性振動の１周期分毎に低減
用振動を補正つまり最適化するものにおいて、制御開始
の早い時期から振動低減の効果を十分に得られるように
した車両の振動低減装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような構成としてある。すな
わち、第１振動源によって発生される周期的な振動を車
両の所定空間において低減させる車両の振動制御装置で
あって、前記第１振動の周期を検出する周期検出手段
と、前記第１振動の振動エネルギを低減させる第２振動
を出力するための第２振動源と、前記所定空間の振動を
検出する振動検出手段と、前記第２振動１周期分の波形
信号に対応する情報、すなわちｎ個の波形振幅値を構成
要素として有するｎ次元ベクトルであるところの出力デ
ータについて、該ｎを後述する時系列変換時のサンプリ
ング周期との乗算値が前記周期検出手段で検出される第
１振動の周期と同じになるように設定する設定手段と、
前回の制御周期において前記設定手段で設定された前記
出力データを、前記振動検出手段の出力および該振動検
出手段と前記第２振動源との間の伝達特性に基いて前記
１周期毎に補正する補正手段と、前記補正手段で補正さ
れた前記出力データの前記構成要素をサンプリング周期
毎に配列することにより第２振動の波形信号に時系列変
換し、当該変換によって得られた波形信号を前記第２振
動源から出力させる出力手段と、所定の制御開始条件が
成立したとき、前記補正手段と前記出力手段の動作を開
始させる制御手段と、前記制御手段における制御の開始
時において、前回行われていた振動低減制御の制御終了
時点における前記第２振動の出力データを、制御開始の
際の初期値として設定する初期値設定手段と、を備えた
構成としてある。

【００１１】上記構成を前提とした本発明の好ましい態
様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載の通
りである。

【００１２】

【発明の効果】

【００１３】請求項１に記載された本発明によれば、振
動低減の制御開始の際には、前回の振動低減の制御終了
時における出力デ−タを初期値として利用するので、ま
ったくあらたに低減用振動を最適化していく場合に比し
て、早い時期から振動低減の効果を得ることができる。

【００１４】請求項２に記載されたような構成とするこ
とにより、前回の振動低減制御終了時のエンジン回転数
と今回あらたに行なわれる振動低減制御の開始時とのエ
ンジン回転数との差が大きすぎるとき、つまり初期値と
しての適合性が小さくなるときは、初期値設定を禁止す
ることにより、初期値設定による悪影響を回避すること
ができる。

【００１５】請求項３に記載されたような構成とするこ
とにより、設定された初期値のうち振幅が０となるタイ
ミングから出力が開始されるので、いきなり振幅が大き
いタイミングから出力開始した場合に生じ易い異音発生
と感じさせてしまうような事態を防止する上で好ましい
ものとなる。

【００１６】請求項４に記載されたような構成とするこ
とにより、低減用振動の出力ゲインが徐々に大きくされ
るので、制御開始前と開始後との間での振動変化をスム
−ズに行なう上で、特にいきなり低減用振動の振幅が大
きいタイミングで出力開始されて異音発生と感じさせて
しまうような事態を防止する上で好ましいものとなる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。全体の概要 図１において、自動車１は、車室２内に運転席３と助手
席４と左右の後席５、６とを有する４人乗りの乗用車と
されている。車体前部に構成されたエンジンル−ム７に
は、直列４気筒のガソリンエンジン８が塔載され、その
イグニッションコイルが符号９で示される。

【００１８】エンジン８が、エンジン回転数に応じた周
期的な振動を発生する騒音発生源つまり第１振動源とさ
れている。そして、車室２が、エンジン８の振動を低減
すべき所定空間とされている。このため、所定空間とし
ての車室２には、５個のスピ−カ１１と、８個のマイク
１２とが設置されている。スピ−カ１１が、車室へエン
ジン騒音を低減するための第２振動を発生する第２振動
源つまり低減用振動発生源とされる。そして、マイク１
２が、車室の実際の振動を検出する振動検出手段とされ
る。なお、実施例ではスピ−カ１１は、カセットデッキ
やチュ−ナ等のオ−ディオソ−ス用と兼用とされている
が、振動低減用として専用に設けたものであってもよ
い。

【００１９】自動車１には、マイクロコンピュ−タを利
用して構成された制御ユニットＵが塔載されている。制
御ユニットＵに対する入出力関係を図２に示してあり、
制御ユニットＵは、ＣＰＵからなる制御部２０を有す
る。制御部２０には、イグニッションコイル９の一次コ
イルからの信号つまりエンジン回転数に応じた点火パル
ス信号が、波形整形回路２１、周期計算回路２２を経て
入力されると共に、各マイク１２からの信号が、アンプ
２３、ロ−パスフィルタ２４、Ａ／Ｄ変換器２５を介し
て入力される。また、制御部２０からの出力信号は、Ｄ
／Ａ変換器２６、ロ−パスフィルタ２７、アンプ２８を
介してスピ−カ１１へ出力される。

【００２０】制御部２０は、マイク１２で検出される振
動が低減されるように、スピ−カ１１から出力すべき第
２振動を最適化する。以下、制御部２０による第２振動
の生成について説明するが、先ず、基本的な第２振動の
生成の点について説明する。

【００２１】第２振動の生成（基本） 図３は、制御部２０をブロック図的に示すものであり、
説明の簡単化のためにスピ−カ１１およびマイク１２を
それぞれ１個とした場合を示している。

【００２２】制御部２０は、周期計測回路２２から入力
された結果によってスピ−カ１１に出力するスピ−カ入
力信号ｙのベクトル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１２・スピ−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変換する（Ｓ
２）。

【００２３】次に、制御部２０はプロセッサで、インパ
ルス応答ｈの時系列ｈとマイク１２から入力されるマイ
ク出力信号ｅとでベクトルｙを逐次的に最適化し（Ｓ
３）、その後、このベクトルｙを時系列ｙに変換してス
ピ−カ入力信号ｙとし（Ｓ４）、スピ−カ１１に出力す
る。

【００２４】スピ−カ１１は、このスピ−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１２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として制御部２０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−カ入力信号ｙ
のベクトル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−カ入力信号ｙのベ
クトルｙを設定する。

【００２５】次に、制御部２０で行われる上記ステップ
のアルゴリズムの演算について、以下に説明する。

【００２６】先ず、制御部２０によるマイク１２のマイ
ク出力信号ｅのサンプリング周期を△ｔとする。マイク
１２・スピ−カ１１間の伝達特性であるインパルス応答
ｈが有限時間Ｊ△ｔ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ｊ△ｔ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８から発生し
た第１振動である騒音ｄ、スピ−カ入力信号ｙが与えら
れたときのスピ−カ１１から発生する第２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
表わすことができる。

【００２７】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−カ入力信号ｙの第ｋサンプル値 従って、式（１）中のＺ（k)は、次の式（２）で示され
る。

【００２８】

【数１】

【００２９】ところで、騒音ｄは、ある周期Ｎ△ｔを持
っている周期性騒音であるので、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−カ入力信号
ｙ、騒音ｄと同じ周期Ｎ△ｔ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。

【００３０】従って、スピ−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)+ベクトル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

【００３１】

【数２】

【００３２】尚、Ｑは、Ｊ≦(q+1)Nを満たす整数ｑの最
小値である。

【００３３】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＝１，２，・・・・）は、次式（５）
で表わすことができる。

【００３４】 ｅ（k+i)＝ｄ(k+i) ＋ベクトル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+N-1) ｙ(k+N-2) ・・・・・ｙ(k+i^'+1)]^T 時系列ｈ(i) ＝［バ−ｈ_i ^'バ−ｈ_i+1 ^'・・・・・バ−ｈ
_N+1 バ−ｈ₀バ−ｈ₁ ・・・・バ−ｈ_i ^' _-1］^T 尚、ｉ’は、ｉをＮで割ったときの整数剰余である。

【００３５】ところで、式（５）において、ｋはマイク
入力信号ｅの任意の初期時点を表わしているに過ぎな
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。

【００３６】 ｅ(k) ＝ｄ(k) ＋時系列ｈ(k)^T・時系列ｙ(0) ＝ｄ(k) ＋時系列ｈ(k)^T・ベクトルｙ 但し、 ベクトル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・ベクトルｙ］ ＝Ｅ［ｄ(k)²］＋２ベクトルｙ^T ・Ｅ［ｄ(k) ・時系列ｈ(k) ］ ＋ベクトルｙ^T ・Ｅ［時系列ｈ(k) ・時系列ｈ(k)^T］ベクトルｙ ・・・・・・（７） 但し、Ｅ［ ］は、期待値を表わすものとする（Ｅは期
待演算子）。 式（７）より、この評価関数のベクトルｙに関する勾配
は、次式（８）で与えられる。 ∂Ｆ／∂ベクトルｙ＝２Ｅ［ｄ(k) ・時系列ｈ(k)] ＋２Ｅ［時系列ｈ(k) ・時系列ｈ(k)^T］ベクトルｙ ＝２Ｅ［時系列ｈ(k){d(k)＋時系列ｈ(k)^Tベクトル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Ｎ△ｔ（すなわち要素数Ｎ）を持つス
ピ−カ出力信号ベクトルであるベクトル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
にょり最適化することができる。

【００３７】 ベクトルｙ(K+1) ＝ベクトルｙ(k) −μ・ｅ(k) ・時系列ｈ(k) ・・・（９） 但し、μ／２は収束係数である。

【００３８】このようにして求めた漸化式（９）は、制
御部２０に内蔵されたデ−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。

【００３９】先ず、一対のスピ−カ１１およびマイク１
２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。

【００４０】動作１：スピ−カ入力信号ｙ_k ^' (k)をスピ
−カ１１に対して出力する。 動作２：マイク出力信号ｅ(K) をマイク１２から入力す
る。 動作３：周期計測回路２２から入力されたエンジン２２
の回転周期にＯrd／△ｔまたは１／（Ｏrd・△ｔ）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。

【００４１】次に、複数のスピ−カ１１・・・とマイク
１２・・・とを用いる場合には、例えば、最急降下法に
基づき、

【００４２】

【数３】

【００４３】の瞬時推定値として、

【００４４】

【数４】

【００４５】を用いると、評価関数

【００４６】

【数５】

【００４７】を最小化する第１スピ−カ出力信号ベクト
ルであるベクトルｙ₁ 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。

【００４８】

【数６】

【００４９】但し、 ｙ_lk ^' ：時刻ｋにおける第１スピ−カ入力信号 ｅ _m ：第ｍマイク出力信号 ｈ_lmj ：第１スピ−カ・第ｍマイク間のインパルス応答
のｊ△ｔ時間後の値 Ｌ：スピ−カの個数 Ｍ：マイクの個数 Ｊ：全てのスピ−カ・マイク間のインパルス応答が有限
時間△ｔ以内で０に収束することを示す整数値 また、 ベクトルｙ_l ＝［ｙ_{l 0} ｙ_{l N-1} ｙ_{l N-2} ・・・ｙ
_{l 1} ］^T 時系列ｈ_lm(k) ＝［バ−ｈ_{lm k'} バ−ｈ_{lm k'+1} ・・・
バ−ｈ_{lm N+1}バ−ｈ_{lm 0} バ−ｈ_{lm 1}・・・バ−ｈ_lm
k'-1 ］^T さらに、 バ−ｈ_{lm 0}＝ｈ_{lm 0} ＋ｈ_{lm N} ＋・・・・ｈ_{lm QN} バ−ｈ_{lm 1}＝ｈ_{lm 1} ＋ｈ_{lm N+1}＋・・・ｈ_{lm QN+1} ・・・・ ・・・ ・・・・ ・・・・ バ−ｈ_{lm j-QN-1} ＝ｈ_{lm j-QN-1} ＋ｈ_{lm j-(Q-1)N-1} ＋・・・＋ｈ_{lm j-1} バ−ｈ_{lm j-QN} ＝ｈ_{lm j-QN} ＋ｈ_{lm j-(Q-1)N} ＋・・・＋０ ・・・・ ・・・・ ・・・・・ ・・・・・ バ−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。

【００５０】

【数７】

【００５１】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。

【００５２】動作１１：スピ−カ入力信号ｙ_1k ^' （k)，
ｙ_2k ^' （k)，・・・・，ｙ_lk ^'(k ）をそれぞれ第１スピ
−カ、第２スピ−カ、・・・、第Ｌスピ−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：周期計測回路２２から入力されたエンジン２
２の回転周期にＯrd／△ｔまたは１／（Ｏrd・ △ｔ）を
乗じた値に最も近い整数値をＮとする。 動作１４：１＝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−カ１１・・・とマイク１２・
・・とを用いる場合について、

【００５３】

【数８】

【００５４】の瞬時推定値として、α・時系列ｈ_1k ^'(k)
・ｅ_k ^' (k)を用いると、最急降下法に基づいて評価関数

【００５５】

【数９】

【００５６】を最小化する第１スピ−カ出力信号ベクト
ルであるベクトルｙ₁ 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。 ベクトルｙ₁ (k+ 1)＝ベクトルｙ₁ (k) −μ・α・時系列ｈ_1k ^"(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。

【００５７】従って、漸化式（９）は次式（１４）に置
き換えられる。 ｙ_1(k-J+QN) ^'(k+1) ＝ｙ_1(K-j+QN) ^'（k)−μ・α・ｅ_k(k)・ ｈ_1k ^" _j ・・・・・（１４） このときプロセッサは、時刻においては、例えば以下に
示す４つの動作手順を行っている。

【００５８】動作２１：スピ−カ入力信号ｙ_1k ^'(k), ｙ
_2k ^'(k), ・・・・、ｙ_Lk ^'(k ）をそれぞれ第１スピ−
カ、第２スピ−カ、・・・・・、第Ｌスピ−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：周期計測回路２２から入力されたエンジン２
２の回転周期にＯrd／△ｔまたは１／（Ｏrd・△ｔ）を
乗じた値に最も近い整数値をＮとする。 動作２４：１＝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−カ入力制御の計算時間
を短縮することが可能となる。

【００５９】振動低減制御開始時の制御 次に、図４以下を参照しつつ、前述した振動低減の制御
つまりＡＮＣ制御を開始する際の特有の制御の点につい
て説明する。 （1)全体の概要（図４〜図７） 先ず、図４において、ＡＮＣ制御部２０と周期（エンジ
ン回転数）計測部２２との関連において、各機能部分５
１〜５４、つまりＡＮＣ制御のＯＮ、ＯＦＦ判定部５１
と、メモリ５２と、初期デ−タ修正部５３と、出力開始
時のデ−タ調整部５４とが設けられている。

【００６０】判定部５１は、ＡＮＣ制御を実行するか否
かの判定を行なうもので、実施例では、ＩＧパルスが所
定時間継続して入力されなかったとき（エンジン停止の
判定の相当）、あるいはエンジン回転数の変動つまり回
転周期の変動が大きいときにそれぞれＡＮＣ制御を中止
つまりＯＦＦさせ、その他のときにＡＮＣ制御を実行つ
まりＯＮさせる判定を行なう。そして、このＡＮＣ制御
のＯＮとＯＦＦとの判定結果に基づいて、各部分２０、
５２〜５４の制御が後述のように行なわれる。また、メ
モリ５２は、ＡＮＣ制御終了時点での低減用振動の波形
デ−タつまり出力デ−タを記憶しておくものである。

【００６１】修正部５３は、メモリに記憶されている波
形デ−タつまり出力デ−タを、この記憶されている出力
デ−タが生成された時点でのエンジン回転数（前回のＡ
ＮＣ制御終了時点のエンジン回転数）と、今回あらたに
ＡＮＣ制御が開始されるときのエンジン回転数との差に
基づいて、調整するものである。より具体的には、上記
エンジン回転数の差に応じて、メモリ５２に記憶されて
いる出力デ−タのデ−タ長（デ−タ数）を、後述するよ
うにして調整する。このデ−タ長を調整する一例を図式
的に図５に示してあるが、図５において旧デ−タとある
のがメモリ５２に記憶されている出力デ−タであり、新
デ−タとして示すものが、今回あらたにＡＮＣ制御が開
始されるときのエンジン回転数に対応したものとなる。
そして、この図５に示すデ−タ長調整においては、旧デ
−タによる振動波形を極力くずすことなく全体的に伸縮
させて、新デ−タとするようにしてある。

【００６２】出力開始時のデ−タ調整部５４は、初期デ
−タ修正部５３で修正された初期値をＡＮＣ制御部２０
から出力する際、いきなり振幅が大きいタイミングで出
力されるのを防止するためのものである。このため、デ
−タ調整部５４は、図６に示すようにＡＮＣ制御部２０
からの出力のうち振幅が０あるいはほぼ０となったタイ
ミングを待って出力を開始するか、あるいは図７に示す
ように出力ゲインを当初は０として徐々に出力ゲインを
大きくする。

【００６３】（2)判定部５１の詳細（図８） 図８は、判定部５１の制御内容を示すフロ−チャ−であ
り、先ずＺ（ステップ−以下同じ）１において、前述し
たように、ＩＧパルスの入力状態とエンジン回転数の変
動の大きさをみることによって、ＡＮＣ制御を実行する
か否かが判定される。Ｚ２においては、Ｚ１での判定結
果がＯＮであるか否かが判別される。このＺ２の判別で
ＮＯのときは、Ｚ３において、ＡＮＣ制御がＯＦＦ中で
あるか否かが判別される。このＺ３の判別でＮＯのと
き、つま現在ＡＮＣ制御がＯＮされているときは、その
ときの出力デ−タ（図５の旧デ−タとして示すものに相
当）をメモリ５２に記憶させた後、Ｚ５においてＡＮＣ
制御をＯＦＦさせる指令を出力する。

【００６４】Ｚ２の判別でＹＥＳのときのときは、Ｚ６
において、現在ＡＮＣ制御がＯＮ中であるか否かが判別
される。このＺ６の判別でＮＯのとき、つまり今回あら
たにＡＮＣ制御を開始させる場合のときは、Ｚ７におい
て初期デ−タ修正部５３によって初期デ−タを修正させ
た後、Ｚ８において、ＡＮＣ制御をＯＮさせる指令を出
力する。Ｚ３の判別でＹＥＳのとき、あるいはＺ６の判
別でＹＥＳのときは、それぞれそのままリタ−ンされ
る。

【００６５】（3)初期デ−タ修正部５３の詳細（図５、
図９〜図１４） 初期デ−タ修正部５３の制御内容を示す図９のフロ−チ
ャ−トに示してある。この図９のＱ（ステップ−以下同
じ）１において、メモリ５２に記憶されている出力デ−
タのデ−タ数ｎ₀ が読込まれる。次いで、Ｑ２におい
て、現在のエンジン回転数ｒが読込まれる。この後、Ｑ
３において、ここに示す式にしたがって、現在のエンジ
ン回転数ｒに対応したデ−タ数ｎ₁ が算出される。な
お、この式中「ｓｆ」はサンプリング周波数（Ｈｚ）で
あり、「ｉｎｔ」は計算結果を四捨五入した整数とする
意味である。

【００６６】Ｑ４においては、デ−タ数ｎ₀ とｎ₁ とが
一致するか否かが判別される。このＱ４の判別でＮＯの
ときは、Ｑ５において、後述するようにしてデ−タ長補
正がなされた後、Ｑ６に移行する。Ｑ４の判別でＹＥＳ
のときは、Ｑ５を経ることなくＱ６へ移行する。Ｑ６で
は、Ｑ５で補正されたあるいは補正されなかった波形デ
−タが、初期値としてＡＮＣ制御部２０へ転送される。

【００６７】前記Ｑ５におけるデ−タ長補正の一例につ
いて、図５、図１０〜図１２に基づいて説明する。先
ず、Ｑ５において行なわるれるデ−タ長補正の内容を図
式的に図５に示してある。図５（1)に前回の振動波形を
示してあり、そのデ−タ値の数は６個である。図５（3)
に波形伸縮して得るべき今回の振動波形を示しており、
そのデ−タ値が８個の場合を示している。この図５にお
いて、先ず、図５（2)に示すように、仮の振動波形を形
成する。この仮の振動波形は、前回の振動波形のデ−タ
長と同じ長さのデ−タ長となるように設定されて、この
仮のデ−タ長上において、新デ−タ値数である８個のデ
−タ値に応じたサンプリング周期が設定される。実施例
の場合は、仮のデ−タ長（仮の振動波形）における仮の
サンプリング周期は、基本つまり前回のデ−タ長におけ
るサンプリング周期の６／８となる。

【００６８】そして、仮のデ−タ長上において、仮のサ
ンプリングタイミング毎に、前回の振動波形におけるデ
−タ値をプロットする。このようにして得られた仮の振
動波形を、元の基本のサンプリング周期に戻す（仮の振
動波形を、基本のサンプリング周期毎に出力する）こと
により、図５（3)に示すような波形伸長された振動波形
が得られる。なお、波形縮長のときも同様にして行なわ
れるが、この場合は、仮のサンプリング周期が基本サン
プリング周期よりも大きいものとなる。

【００６９】以上のことを前提として、前記Ｑ５の内容
が、図１０に示される。先ず、Ｑ１１において、ｉが１
にセットされた後、Ｑ１２において、ｊがここに示す式
にしたがって設定される。次いで、Ｑ１３において、ｋ
がここに示す式にしたがって決定されるが、式中「ｉｎ
ｔ」の示す意味は、四捨五入された整数とすべきことを
意味する。例えば、図４に示すように、ｎ₀ が６、ｎ₁
が８、であるとすると、「ｉｎｔ」でくくられたカッコ
内の値は当初は０．７５であるので、ｋは８とされる。

【００７０】Ｑ１３の後、Ｑ１４において、ｊ＝ｋであ
るか否かが判別される。このＱ１４の判別でＹＥＳのと
きは、Ｑ１５において、ｙ（ｊ）がｙ’（ｉ）として設
定Ｓれた後、Ｑ１８に移行する。また、Ｑ１４の判別で
ＮＯのときのときは、ｊ−ｋがｊとして設定された後、
Ｑ１７において、後述するｙ’（ｉ）の計算がされた
後、Ｑ１８に移行する。Ｑ１５の処理は、ｊの位相位置
において丁度前回デ−タ値が存在する場合であり、Ｑ１
６の処理はこのｊの位相位置において前回デ−タ値が存
在しない場合である。

【００７１】Ｑ１８では、ｉをｉ＋１とした後、Ｑ１９
において、ｉが今回デ−タ数に相当するｎ₁ と等しいか
否かが判別される。当初はＱ１９の判別でＮＯとなるの
で、Ｑ１２へ戻って、前述した処理が繰返されて、補間
が続行される。

【００７２】Ｑ１９の判別でＹＥＳのときのときは、Ｑ
２０において、ｉを０設定した後、Ｑ２１において、
ｙ’（ｉ）をｙ（ｉ）とした後、Ｑ２２においてｉ＋１
がｉとして設定される、そして、Ｑ２３において、ｉが
ｎ₁ より大きいか否かが判別され、当初はこの判別でＮ
ＯとされてＱ２１以降の処理が繰返される。そして、Ｑ
２３の判別でＹＥＳのときとなった時点で補間終了とい
うことで、リタ−ンされる。

【００７３】前述したＱ１２〜Ｑ１９の処理は、図５
（2)に示す仮デ−タを作成する処理であり、Ｑ２０以降
の処理が、この仮デ−タを図５（3)に示す新デ−タに変
更する処理となる。

【００７４】前記Ｑ１７の内容が、図１１に示される。
すなわち、図１１のＱ２５において、ｋ＋１がｎ₀ より
も大きいか否かが判別されて、このＱ２５の判別でＮＯ
ときは、Ｑ２６において、１次補間を行なうため、ｉの
位相位置を挟んだ前後の値の相加平均値がｙ’（ｉ）と
して設定される。また、Ｑ２５の判別でＹＥＳのときの
ときは、ｋの位相位置が最後のものとなって、その後の
位相位置が存在しないこととなるが、その後の位相位置
は最初の位相位置のものと等しいので、直前の位相位置
の値と最初の位相位置の値との相加平均値がｙ’（ｉ）
として設定される。Ｑ２６あるいはＱ２７で示す相加平
均の意味、つまり１次補間の内容を、図１２に図式的に
示してある。

【００７５】図１３は、アナログ処理によって、振動波
形の全体的な伸縮を行なう場合を示している。つまり、
前回デ−タが、スピ−カ１１用のＤ／Ａ変換器２６とロ
−パスフィルタ２７を通過する点を考慮して、このロ−
パスフィルタ２７を通過した後の信号を、Ａ／Ｄ変換器
４１を経て再び制御部２０へ戻すように設定する。そし
て、Ａ／Ｄ変換器４１のサンプリング周期を、分周回路
４２によって設定する一方、分周回路４２のサンプリン
グ周期を、制御部２０からの指令信号を受けるサンプリ
ング調整器４２によって、前回デ−タ数と今回デ−タ数
との比に応じた値となるように設定する。本実施例の場
合は、Ｄ／Ａ変換およびＡ／Ｄ変換という極めて一般的
な手法によって振動波形の全体的な伸縮が行なうことが
でき、しかもＤ／Ａ変換器としてスピ−カ１１用を利用
することによって、振動波形伸縮用のＤ／Ａ変換器を別
途専用に設ける場合に比して、構造が簡単となってコス
ト上も有利となる。

【００７６】（4)初期値設定の禁止 前回のＡＮＣ制御終了時点のエンジン回転数と、今回あ
らたにＡＮＣ制御を開始するときのエンジン回転数が大
きく相違するときには、前述したメモリ５２に記憶され
ている出力デ−タを利用した初期値設定を禁止するのが
好ましく、このための制御例を図１４に示してある。こ
の図１４に示すフロ−チャ−トは、その要部のみを示し
てあり、図９の一部を変形したものである。

【００７７】すなわち、図９のＱ３の後、図１４におけ
るＱ３１において、デ−タ数ｎ₀ とｎ₁ との差の絶対値
が偏差ｄとして算出される。そして、Ｑ３２において、
偏差ｄが所定値以上であるか否かが判別される。このＱ
３２の判別でＮＯのときは、メモリ５２に記憶されてい
る出力デ−タを利用しても問題ないときであるとして、
図９のＱ４以下の処理が行なわれる（初期値設定有
り）。

【００７８】Ｑ３２の判別でＮＯのときは、Ｑ３３にお
いて、メモリ５２に記憶されている出力デ−タのデ−タ
値が全て０となるように修正された後、図９のＱ６へ移
行する。このＱ３３の処理は、メモリ５２に記憶されて
いる出力デ−タの各位相における振幅を全て０に補正す
ることに相当して、実質的に初期値設定なしの状態と同
じである。なお、図１４では、デ−タ数ｎ₀ とｎ₁ との
差によりエンジン回転数の差をみるようにしてあるが、
直接エンジン回転数の差をみるようにしてもよい（ＡＮ
Ｃ制御終了時のエンジン回転数を記憶しておく）。

【００７９】（5)出力デ−タ調整の詳細（図１５、図１
６） 図１５は、出力デ−タ調整部５４の制御内容の一例を示
すもので、図６に示すように、振幅が０になったタイミ
ングを待って出力開始させる制御内容を示す。この図１
５において、先ず、Ｑ４１において、判定部５１の判定
結果がＯＮであるか否かが判別される。このＱ４１の判
別でＮＯのときは、出力調整の不用なときであり、この
ときは、Ｑ４９において、フラグを０にリセットした後
リタ−ンされる。

【００８０】Ｑ４１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４２に
おいて、ＡＮＣ制御部２０からの信号がｙ’として入力
される（ｙ’は、１周期分の複数のデ−タ数のうち１つ
づつのデ−タつまり振幅を示す）。この後Ｑ４３におい
て、フラグが０であるか否かが判別される。このＱ４３
の判別でＹＥＳのときのときは、ＡＮＣ制御がＯＦＦ状
態からＯＮになって、あらたにＡＮＣ制御が開始される
ときである。このときは、Ｑ４４において、入力ｙ’が
ほぼ０であるか否かが判別される。このＱ４４の判別で
ＮＯのときは、Ｑ４５においてｙ’が０にされた後、Ｑ
４７において、ｙ’がｙ”として設定された後、この
ｙ”が調整部５４からスピ−カ１１へ出力される。

【００８１】Ｑ４４の判別でＹＥＳのときのときは、Ｑ
４６においてフラグを１にセットした後、Ｑ４７に移行
する。このＱ４６を経るときは、ｙ’を０に補正する処
理がなされないで、入力ｙ’がそのまま調整部５４の出
力ｙ”とされる。そして、Ｑ４６を経た後は、Ｑ４３の
判別がＮＯとなって、このときは、ＡＮＣ制御部２０か
らの入力ｙ’が常にそのまま調整部５４の出力ｙ”とさ
れる（調整部５４の役割終了）。

【００８２】このように、ｙ’がほぼ０でない限り、Ｑ
４５の処理によって、低減用振動の振幅は０となって、
事実上低減用振動が発生されていないのと同じ状態とさ
れる。そして、ｙ’がほぼ０となるタイミングとなった
時点で、スピ−カ１１から低減用振動が出力され始める
ことになる。勿論、Ｑ４４の判別がＹＥＳとなった時点
が、図６における出力開始時点に相当する。

【００８３】図１６は、出力デ−タ調整部５４の制御内
容を示す他の例であり、図７に示すように出力ゲインを
徐々に大きくしていく制御内容に相当する。この図１６
において、先ず、Ｑ５１において、判定部５１の判定結
果がＯＮであるか否かが判別される。このＱ５１の判別
でＮＯのときは、Ｑ５８において、出力ゲインβが０に
セットされる。

【００８４】Ｑ５１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ５２に
おいて、ｙ’が入力された後、Ｑ５３において、ｙ’に
出力ゲインβ（当初は、Ｑ５８での設定からして０であ
る）のを乗算して、出力ｙ”が設定される。そして、Ｑ
５４において、ｙ”がスピ−カ１１へ出力された後、Ｑ
５５において、出力ゲインβに所定の増大分ｄβ（１．
０よりも十分小さい値）が加算されて、あらたな出力ゲ
インβとされる。この後、Ｑ５６において、βが１．０
以上になったか否かが判別される。このＱ５６の判別で
ＮＯのときは、そのままリタ−ンされて、Ｑ５２〜Ｑ５
５の処理が繰返されて、徐々に出力ゲインβが大きくさ
れる。出力ゲインβが１．０になった時点で、Ｑ５６の
判別がＹＥＳとなって、このときは、Ｑ５７において、
βが１．０にセットされる。このＱ５７を経た後は、入
力ｙ’と出力ｙ”とが常に同じ値とされる（デ−タ調整
部５４の役割終了）。

【００８５】以上実施例について説明したが、低減用振
動発生源としては、スピ−カに限らず、エンジンと車体
との間に介在される容量可変式のアクチュエ−タとする
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車両を上方から見た図。

【図２】低減用振動生成のための全体制御系統図。

【図３】図２のうち低減用振動の最適化部分の構成をブ
ロック図的に示す図。

【図４】初期値設定のための制御系統を示す図。

【図５】デ−タ長の修正を図式的に示す図。

【図６】低減用振動を振幅０のタイミングから出力する
のを図式的に示す図。

【図７】低減用振動の出力ゲインを徐々に大きくする様
子を図式的に示す図。

【図８】ＡＮＣ制御のＯＮ／ＯＦＦ判定部の制御内容を
示すフロ−チャ−ト。

【図９】初期デ−タ修正部の制御内容を示すフロ−チャ
−ト。

【図１０】デ−タ長補正の制御内容を示すフロ−チャ−
ト。

【図１１】デ−タ長補正の制御内容を示すフロ−チャ−
ト。

【図１２】デ−タ長補正の際に行なわれる補間の内容を
図式的に示す図。

【図１３】デ−タ長補正をアナログ回路を利用して行な
う場合の回路例を示す図。

【図１４】初期値設定を禁止する場合の制御内容を示す
要部フロ−チャ−ト。

【図１５】図６に示す制御内容を行なうためのフロ−チ
ャ−ト。

【図１６】図７に示す制御内容を行なうためのフロ−チ
ャ−ト。

【符号の説明】

１：自動車 ２：車室 ８：エンジン（振動源） １１：スピ−カ（低減用振動発生源） １２：マイク（振動検出手段） ２０：低減用振動生成回路 ５１：振動低減制御のＯＮ／ＯＦＦ判定部 ５２：メモリ ５３：初期デ−タ修正部 ５４：出力デ−タ調整部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−352197（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−303898（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−127684（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−274184（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−282284（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337686（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−266376（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−109124（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−347559（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−39710（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80777（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−203406（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−287733（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−191198（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−257798（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−505221（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−503622（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10K 11/178 B60R 11/02 F16F 15/02 G10K 11/16 F01K 1/00 F01K 1/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１振動源によって発生される周期的な振
   動を車両の所定空間において低減させる車両の振動制御
   装置であって、前記第１振動の 周期を検出する周期検出手段と、前記第１振動の振動エネルギを 低減させる第２振動を出
   力するための第２振動源と、 前記所定空間の振動を検出する振動検出手段と、前記第２振動１周期分の波形信号に対応する情報、すな
   わちｎ個の波形振幅値を構成要素として有するｎ次元ベ
   クトルであるところの出力データについて、該ｎを後述
   する時系列変換時のサンプリング周期との乗算値が 前記
   周期検出手段で検出される第１振動の周期と同じになる
   ように設定する設定手段と、前回の制御周期において前記設定手段で設定された前記
   出力データ を、前記振動検出手段の出力および該振動検
   出手段と前記第２振動源との間の伝達特性に基いて前記
   １周期毎に補正する補正手段と、前記補正手段で補正された前記出力データの前記構成要
   素をサンプリング周期毎に配列することにより第２振動
   の波形信号に時系列変換し、当該変換によって得られた
   波形信号を前記第２振動源から出力させる出力手段と、 所定の制御開始条件が成立したとき、前記補正手段と前
   記出力手段の動作を開始させる制御手段と、 前記制御手段における制御の開始時において、前回行わ
   れていた振動低減制御の制御終了時点における前記第２
   振動の出力データを 、制御開始の際の初期値として設定
   する初期値設定手段と、 を備えていることを特徴とする車両の振動低減装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記第１振動源がエンジンとされ、 前回の振動低減制御の終了時におけるエンジン回転数と
   今回あらたに行われる振動低減制御の開示時におけるエ
   ンジン回転数との差が所定値以上のとき、前記初期値設
   定手段による初期値の設定を禁止する禁止手段をさらに
   備えている、 ことを特徴とする車両の振動制御装置 。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記初期値設定手段により設定された初期値の出力を、
   振幅が０あるいはほぼ０となるタイミングから行なわせ
   る出力タイミング設定手段をさらに備えている、ことを
   特徴とする車両の振動制御装置。
4. 【請求項４】請求項１において、 振動低減の制御を開始する当初は、出力ゲインが徐々に
   大きくされて、最終的に所定の出力ゲインとされる、こ
   とを特徴とする車両の振動制御装置。