JP5404363B2

JP5404363B2 - Active noise control device

Info

Publication number: JP5404363B2
Application number: JP2009283644A
Authority: JP
Inventors: 敏郎井上; 浩介坂本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-12-15
Also published as: JP2011126299A

Description

この発明は、振動騒音に対する打消音を発生させて当該振動騒音を低減する能動型騒音制御装置に関する。 The present invention relates to an active noise control device that generates noise cancellation for vibration noise to reduce the vibration noise.

車室内の振動騒音に関連して音響を制御する装置として、能動型騒音制御装置（Active Noise Control Apparatus）（以下「ＡＮＣ装置」と称する。）が知られている。ＡＮＣ装置では、振動騒音に対する逆位相の打消音を車室内のスピーカから出力することにより、前記振動騒音を低減する。また、振動騒音と打消音の誤差は、乗員の耳位置近傍に配置されたマイクロフォンにより残留騒音として検出され、その後の打消音の決定に用いられる。ＡＮＣ装置には、例えば、車両の走行中にタイヤと路面とが接触することに伴って車室内に生ずる振動騒音（ロードノイズ）を低減するものがある（特許文献１）。ロードノイズの発生メカニズムは非常に複雑であるが、例えば、図８のような経路でロードノイズが乗員の耳位置に届く。 2. Description of the Related Art An active noise control apparatus (hereinafter referred to as “ANC apparatus”) is known as an apparatus for controlling sound in relation to vibration noise in a passenger compartment. In the ANC device, the vibration noise is reduced by outputting a cancellation sound having a phase opposite to that of the vibration noise from a speaker in the vehicle interior. Further, the error between the vibration noise and the canceling sound is detected as a residual noise by a microphone disposed in the vicinity of the occupant's ear position, and is used for determining the subsequent canceling sound. Some ANC devices reduce, for example, vibration noise (road noise) generated in a passenger compartment when a tire and a road surface come into contact with each other during traveling of the vehicle (Patent Document 1). Although the generation mechanism of road noise is very complicated, for example, road noise reaches the occupant's ear position through a route as shown in FIG.

特許文献１では、いわゆる適応制御（適応フィルタ処理）を用いて打消音を生成する。すなわち、特許文献１では、エンジン、モータ、ファン、プレス機械等で発生する周期性騒音又は擬似周期性騒音の周期を検出し、この周期の検出に同期して発生されるインパルス列を用いて適応制御を行うことにより、良好な消音効果と演算量の削減の両立を図っている（特許文献１の要約、図２、段落［００２６］、［００２９］等参照）。なお、特許文献１の図２における騒音と周期パルスとの関係からわかるように、特許文献１における周期とは、例えば、エンジンの回転周期（エンジン１回転当たりにかかる時間）やモータの回転周期（モータ１回転当たりにかかる時間）を示す。 In Patent Document 1, a soothing sound is generated using so-called adaptive control (adaptive filter processing). That is, in Patent Document 1, the period of periodic noise or pseudo-periodic noise generated in an engine, a motor, a fan, a press machine, or the like is detected and applied using an impulse train generated in synchronization with the detection of this period. By performing the control, both a good silencing effect and a reduction in calculation amount are achieved (refer to the summary of Patent Document 1, FIG. 2, paragraphs [0026], [0029], etc.). As can be seen from the relationship between the noise and the periodic pulse in FIG. 2 of Patent Document 1, the period in Patent Document 1 is, for example, an engine rotation period (time required for one engine rotation) or a motor rotation period ( Time taken per motor rotation).

特開平０５−２４９９８５号公報JP 05-249985 A

上記のように、特許文献１では周期性騒音又は擬似周期性騒音の低減が目的の１つとされているが、ロードノイズの場合、タイヤは弾性を有し、また、路面には凹凸が存在するため、車両の走行中、タイヤの回転速度は、タイヤが１回転する間において微妙に変動する。換言すると、図９に示すように、路面入力によりタイヤの回転速度には変動成分が発生する。このため、ロードノイズには、タイヤの回転周期（タイヤ１回転当たりにかかる時間）又は単位時間当たりのタイヤ回転数に相関のある振動騒音のみならず、タイヤが１回転する間の回転速度（単位時間当たりにタイヤが回転する角度）又はタイヤが単位角度を回転するためにかかる時間の変動に相関のある振動騒音が含まれる。特許文献１のＡＮＣ装置では、このようなタイヤの回転速度の変動に相関のある振動騒音の低減は考慮されていない。 As described above, in Patent Document 1, reduction of periodic noise or pseudo-periodic noise is one of the purposes. However, in the case of road noise, the tire has elasticity and the road surface has irregularities. For this reason, during the traveling of the vehicle, the rotational speed of the tire slightly changes during one rotation of the tire. In other words, as shown in FIG. 9, a fluctuation component is generated in the rotational speed of the tire due to road surface input. For this reason, road noise includes not only vibration noise correlated with the tire rotation period (time taken per tire rotation) or the tire rotation speed per unit time, but also the rotation speed (unit). The angle of rotation of the tire per hour) or vibration noise correlated with the time variation it takes for the tire to rotate a unit angle. In the ANC device of Patent Document 1, such reduction of vibration noise correlated with fluctuations in tire rotation speed is not considered.

この発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、振動騒音に対する打消音の演算負荷を抑えつつ、当該振動騒音の打消し効果を高めることが可能な能動型騒音制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides an active noise control device capable of enhancing the effect of canceling vibration noise while suppressing the calculation load of the sound cancellation for vibration noise. The purpose is to do.

この発明に係る能動型騒音制御装置は、路面入力に基づく参照信号を生成する参照信号生成器と、前記参照信号を用いた適応フィルタ制御を行って、前記路面入力に基づく振動騒音の打消音を規定する制御信号を生成する制御信号生成器と、前記制御信号に基づいて前記打消音を生成する打消音生成器と、前記振動騒音と前記打消音との誤差を検出し、当該誤差を示す誤差信号を生成する誤差信号生成器とを備えるものであって、前記参照信号生成器は、タイヤが１回転する間の回転速度の変動を示す回転信号を生成する回転信号生成器と、前記回転信号を、インパルス列で構成されるインパルス列信号に変換するインパルス変換器とを備え、前記参照信号は前記インパルス列信号であることを特徴とする。 An active noise control device according to the present invention performs a reference signal generator that generates a reference signal based on road surface input, and adaptive filter control using the reference signal, thereby canceling vibration noise based on the road surface input. A control signal generator for generating a control signal to be defined; a canceling sound generator for generating the canceling sound based on the control signal; and an error indicating the error detected by detecting an error between the vibration noise and the canceling sound. An error signal generator for generating a signal, wherein the reference signal generator is a rotation signal generator that generates a rotation signal indicating a change in a rotation speed during one rotation of the tire, and the rotation signal. Is converted to an impulse train signal composed of an impulse train, and the reference signal is the impulse train signal.

この発明によれば、タイヤが１回転する間の回転速度の変動をインパルス列に変換し、当該インパルス列で構成されるインパルス列信号を参照信号として適応フィルタ処理を実行する。インパルス列信号を参照信号とすることにより、打消音の演算負荷を低減することができると共に、前記回転速度の変動に相関のある振動騒音を低減することが可能となる。加えて、前記回転速度の変動をタイヤ１回転毎に検出する場合、前記インパルス列は、タイヤの回転周期とも相関を有することとなり、タイヤの回転周期に相関のある振動騒音をも低減することが可能となる。 According to this invention, the fluctuation of the rotational speed during one rotation of the tire is converted into an impulse train, and the adaptive filter process is executed using the impulse train signal composed of the impulse train as a reference signal. By using the impulse train signal as a reference signal, it is possible to reduce the calculation load for canceling sound and to reduce vibration noise correlated with the fluctuations in the rotational speed. In addition, when the fluctuation of the rotation speed is detected for each rotation of the tire, the impulse train has a correlation with the rotation period of the tire, and vibration noise correlated with the rotation period of the tire can be reduced. It becomes possible.

前記能動型騒音制御装置は、さらに、前記タイヤの回転角度を検出し、前記タイヤの１回転当たり少なくとも１０個以上の回転パルスを出力する回転センサを備え、前記回転信号は前記回転パルスにより構成され、前記インパルス変換器は、前記回転パルスの立ち上がり及び立ち下がりに対応させてインパルスを生成してもよい。回転パルスの立ち上がり及び立ち下がりの両方に対応させてインパルスを生成することにより、回転センサが出力する回転パルスの２倍のインパルスを生成することができる。これにより、より短い周期の振動騒音をも低減することが可能となり、振動騒音の打消し性能をさらに高めることができる。 The active noise control device further includes a rotation sensor that detects a rotation angle of the tire and outputs at least 10 rotation pulses per rotation of the tire, and the rotation signal is constituted by the rotation pulse. The impulse converter may generate an impulse corresponding to the rising and falling edges of the rotation pulse. By generating an impulse corresponding to both the rising edge and falling edge of the rotation pulse, it is possible to generate an impulse twice as large as the rotation pulse output from the rotation sensor. As a result, it is possible to reduce vibration noise with a shorter period, and further improve the vibration noise canceling performance.

この発明の一実施形態に係る能動型騒音制御装置を搭載した車両の概略的な構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with an active noise control device according to an embodiment of the present invention. 前記車両に設けられた回転センサ及びその周辺の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the rotation sensor provided in the said vehicle, and its periphery. 前記能動型騒音制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the said active noise control apparatus. タイヤの回転速度が一定である場合の回転信号とインパルス列信号（参照信号）との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a rotation signal in case the rotation speed of a tire is constant, and an impulse train signal (reference signal). タイヤの回転速度が変動する場合の回転信号とインパルス列信号（参照信号）との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a rotation signal in case the rotation speed of a tire fluctuates, and an impulse train signal (reference signal). 前記実施形態において、打消音を生成するフローチャートである。4 is a flowchart for generating a cancellation sound in the embodiment. 本実施形態と比較例とで振動騒音の打消し効果を比較した図である。It is the figure which compared the cancellation effect of the vibration noise by this embodiment and the comparative example. ロードノイズの発生メカニズムを示す図である。It is a figure which shows the generation mechanism of road noise. 路面入力によりタイヤの回転速度に変動成分が発生する様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mode that a fluctuation | variation component generate | occur | produces in the rotational speed of a tire by road surface input.

［Ａ．一実施形態］
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 [A. One Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

１．全体及び各部の構成
（１）全体構成
図１は、この発明の一実施形態に係る能動型騒音制御装置１２（以下「ＡＮＣ装置１２」と称する。）を搭載した車両１０の概略的な構成を示す図である。車両１０は、ガソリン車や電気自動車、燃料電池車等の車両とすることができる。 1. Overall and Configuration of Each Part (1) Overall Configuration FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle 10 equipped with an active noise control device 12 (hereinafter referred to as “ANC device 12”) according to an embodiment of the present invention. FIG. The vehicle 10 can be a vehicle such as a gasoline vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle.

ＡＮＣ装置１２は、サスペンション１４に設けられた回転センサ１６と、スピーカ２０と、マイクロフォン２２とに接続されている。また、ＡＮＣ装置１２とスピーカ２０との間には増幅器２４が設けられている。 The ANC device 12 is connected to a rotation sensor 16 provided on the suspension 14, a speaker 20, and a microphone 22. An amplifier 24 is provided between the ANC device 12 and the speaker 20.

ＡＮＣ装置１２は、回転センサ１６からの回転信号Ｓｒｏと、マイクロフォン２２からのアナログ誤差信号ｅ＿ａとに基づいてアナログ制御信号Ｓｄａを生成する。アナログ制御信号Ｓｄａは、増幅器２４で増幅された後、スピーカ２０に出力される。スピーカ２０は、アナログ制御信号Ｓｄａに対応する打消音ＣＳを出力する。 The ANC device 12 generates an analog control signal Sda based on the rotation signal Sro from the rotation sensor 16 and the analog error signal e_a from the microphone 22. The analog control signal Sda is amplified by the amplifier 24 and then output to the speaker 20. The speaker 20 outputs a canceling sound CS corresponding to the analog control signal Sda.

車両１０の車室内に発生する振動騒音は、図示しないエンジンの振動に伴って生じる振動騒音（エンジンこもり音ＮＺｅ）と、車両１０の走行中にタイヤ２６と路面Ｒとが接触し、タイヤ２６が振動することに伴って生じる振動騒音（ロードノイズＮＺｒ）とを複合した振動騒音（複合騒音ＮＺｃ）である。本実施形態のＡＮＣ装置１２によれば、複合騒音ＮＺｃのうちロードノイズＮＺｒの成分を打消音ＣＳが打ち消し、消音効果を得ることができる。 The vibration noise generated in the passenger compartment of the vehicle 10 is vibration noise generated due to engine vibration (not shown) (engine muffled noise NZe), and the tire 26 and the road surface R are in contact with each other while the vehicle 10 is traveling. This is vibration noise (combined noise NZc) combined with vibration noise (road noise NZr) generated in association with vibration. According to the ANC device 12 of the present embodiment, the canceling sound CS cancels out the component of the road noise NZr in the composite noise NZc, and a silencing effect can be obtained.

なお、ＡＮＣ装置１２には、ロードノイズＮＺｒの消音機能に加え、エンジンこもり音ＮＺｅの消音機能を持たせることもできる。すなわち、ＡＮＣ装置１２に従前のエンジンこもり音用の構成（例えば、特開２００４−３６１７２１号公報）を併せ持たせることも可能である。 Note that the ANC device 12 can also have a silencing function for the engine noise NZe in addition to the silencing function for the road noise NZr. That is, it is possible to have a configuration for an engine booming sound (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-361721) according to the ANC device 12.

また、図１では図示していないが、回転センサ１６は４つ設けられており（図３参照）、各回転センサ１６は、４つのタイヤ２６（左前輪、右前輪、左後輪、右後輪）に対応して設けられている。さらに、図１及び図３では、スピーカ２０及びマイクロフォン２２をそれぞれ１つずつしか示していないが、発明の理解の容易化のためであり、ＡＮＣ装置１２の用途に応じて複数のスピーカ２０及びマイクロフォン２２を用いることもできる。その場合、その他の構成要素の数も適宜変更される。 Although not shown in FIG. 1, four rotation sensors 16 are provided (see FIG. 3), and each rotation sensor 16 includes four tires 26 (left front wheel, right front wheel, left rear wheel, right rear). Are provided corresponding to the wheel). Further, in FIG. 1 and FIG. 3, only one speaker 20 and one microphone 22 are shown, but this is for the purpose of facilitating understanding of the invention, and a plurality of speakers 20 and microphones are used depending on the application of the ANC device 12. 22 can also be used. In that case, the number of other components is also changed as appropriate.

（２）回転センサ１６及びその周辺
図２は、回転センサ１６とその周辺の概略構成図である。図２に示すように、各回転センサ１６は、サスペンション１４の中でも、タイヤ２６のホイール３２に連結されたナックル３０内にされている。より詳細には、回転センサ１６は、ナックル３０内に配置されたハブベアリング（図示せず）内に組み込まれている。 (2) Rotation sensor 16 and its periphery FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the rotation sensor 16 and its periphery. As shown in FIG. 2, each rotation sensor 16 is provided in a knuckle 30 connected to the wheel 32 of the tire 26 in the suspension 14. More specifically, the rotation sensor 16 is incorporated in a hub bearing (not shown) disposed in the knuckle 30.

回転センサ１６としては、例えば、特開２００８−２０３１１９号公報に記載したものを用いることができる。すなわち、回転センサ１６は、前記ハブベアリングのうちタイヤ２６と共に回転自在に設けられ複数のＳ極の磁石と複数のＮ極の磁石が等間隔で交互に配置された磁気エンコーダと、ナックル３０に固定された磁気検出部とを有する。当該磁気検出部は、磁石の極性の切り替わりを検出し、デジタル信号としての回転信号Ｓｒｏを出力する。或いは、その他の方式（例えば、光学式回転センサ等）を用いてもよい。 As the rotation sensor 16, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-203119 can be used. In other words, the rotation sensor 16 is fixed to the knuckle 30 and a magnetic encoder in which a plurality of S-pole magnets and a plurality of N-pole magnets are alternately arranged at equal intervals. A magnetic detection unit. The magnetic detection unit detects the switching of the polarity of the magnet and outputs a rotation signal Sro as a digital signal. Alternatively, other methods (for example, an optical rotation sensor) may be used.

サスペンション１４は、ナックル３０に加え、連結部材３８ａ、３８ｂを介してナックル３０及びボディ３６に連結されたアッパーアーム３４と、連結部材４４ａ、４４ｂを介してナックル３０及びサブフレーム４２に連結されたロアアーム４０と、ダンパスプリング４８を介してボディ３６に連結され、連結部材５０を介してロアアーム４０に連結されたダンパ４６とを有する。ボディ３６とサブフレーム４２は連結部材５２を介して連結されている。また、ナックル３０の内部には、エンジンから延びるドライブシャフト５４が回転自在に挿入されている。 In addition to the knuckle 30, the suspension 14 includes an upper arm 34 coupled to the knuckle 30 and the body 36 via coupling members 38a and 38b, and a lower arm coupled to the knuckle 30 and the subframe 42 via coupling members 44a and 44b. 40 and a damper 46 connected to the body 36 via a damper spring 48 and connected to the lower arm 40 via a connecting member 50. The body 36 and the subframe 42 are connected via a connecting member 52. A drive shaft 54 extending from the engine is rotatably inserted into the knuckle 30.

（３）ＡＮＣ装置１２
（ａ）全体構成
ＡＮＣ装置１２は、スピーカ２０からの打消音ＣＳの出力を制御するものであり、マイクロコンピュータ５８、メモリ５９（図１）等を備える。マイクロコンピュータ５８は、打消音ＣＳを決定する機能（打消音決定機能）等の機能をソフトウェア処理により実行可能である。 (3) ANC device 12
(A) Overall Configuration The ANC device 12 controls the output of the canceling sound CS from the speaker 20, and includes a microcomputer 58, a memory 59 (FIG. 1), and the like. The microcomputer 58 can execute functions such as a function for determining the cancellation sound CS (a cancellation sound determination function) by software processing.

図３は、ＡＮＣ装置１２の概略構成図である。ＡＮＣ装置１２は、回転センサ１６毎に設けられたインパルス生成部６０及び制御信号生成部６２と、加算器６４と、デジタル／アナログ変換器６６（以下「Ｄ／Ａ変換器６６」という。）と、アナログ／デジタル変換器６８（以下「Ａ／Ｄ変換器６８」という。）とを有する。上記のうちインパルス生成部６０、制御信号生成部６２及び加算器６４は、マイクロコンピュータ５８及びメモリ５９により構成される。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the ANC device 12. The ANC device 12 includes an impulse generator 60 and a control signal generator 62 provided for each rotation sensor 16, an adder 64, and a digital / analog converter 66 (hereinafter referred to as “D / A converter 66”). And an analog / digital converter 68 (hereinafter referred to as “A / D converter 68”). Among the above, the impulse generator 60, the control signal generator 62, and the adder 64 are constituted by a microcomputer 58 and a memory 59.

また、説明の便宜のため、回転センサ１６毎のインパルス生成部６０及び制御信号生成部６２を制御信号生成ユニット７０と呼ぶ。図３では、一番上の制御信号生成ユニット７０のみ内部を示し、その他の制御信号生成ユニット７０は内部を省略して示している。 For convenience of explanation, the impulse generation unit 60 and the control signal generation unit 62 for each rotation sensor 16 are referred to as a control signal generation unit 70. In FIG. 3, only the uppermost control signal generation unit 70 is shown, and the other control signal generation units 70 are omitted.

（ｂ）インパルス生成部６０
インパルス生成部６０は、回転センサ１６からの回転信号Ｓｒｏに基づいてインパルス列信号Ｓｉｍを生成する。具体的には、インパルス生成部６０は、回転信号Ｓｒｏの値を監視し、回転信号Ｓｒｏの立ち上がり又は立ち上がりを検出すると、インパルス１００（図４及び図５）を出力する。 (B) Impulse generator 60
The impulse generator 60 generates an impulse train signal Sim based on the rotation signal Sro from the rotation sensor 16. Specifically, the impulse generator 60 monitors the value of the rotation signal Sro, and outputs the impulse 100 (FIGS. 4 and 5) when detecting the rising or rising edge of the rotation signal Sro.

図４は、タイヤ２６の回転速度Ｖｒｏ［ｒａｄ／ｓ］が一定である場合の回転信号Ｓｒｏとインパルス列信号Ｓｉｍとを示している。図５は、タイヤ２６の回転速度Ｖｒｏが変動している場合の回転信号Ｓｒｏとインパルス列信号Ｓｉｍとを示している。 FIG. 4 shows the rotation signal Sro and the impulse train signal Sim when the rotation speed Vro [rad / s] of the tire 26 is constant. FIG. 5 shows the rotation signal Sro and the impulse train signal Sim when the rotation speed Vro of the tire 26 varies.

図４に示すように、タイヤ２６の回転速度Ｖｒｏが一定である場合、インパルス列信号Ｓｉｍの間隔（周期Ｔ１）［ｓ］は一定である。一方、路面入力によりタイヤ２６の回転速度Ｖｒｏが変化している場合、インパルス列信号Ｓｉｍの間隔（周期Ｔ２）［ｓ］は変化する。 As shown in FIG. 4, when the rotational speed Vro of the tire 26 is constant, the interval (period T1) [s] of the impulse train signal Sim is constant. On the other hand, when the rotational speed Vro of the tire 26 changes due to road surface input, the interval (cycle T2) [s] of the impulse train signal Sim changes.

なお、図４及び図５において、インパルス１００の間隔（周期Ｔ１、Ｔ２）は、タイヤ２６が１回転する間隔を示すのではなく、タイヤ２６が所定の角度θ［ｒａｄ］回転する間隔を示すことに留意されたい。ここにいう所定の角度θは、タイヤ２６が１回転する毎に出力される回転パルス１０２の数（パルス数Ｎｐ）［個］に依存する。すなわち、２π［ｒａｄ］をパルス数Ｎｐで除算した数値が角度θである（θ＝２π／Ｎｐ）。本実施形態において、タイヤ２６の１回転毎に出力されるパルス数Ｎｐは、回転センサ１６の仕様に依存し、例えば、１０〜２００個のいずれかの整数であることが好ましい。 4 and 5, the interval of the impulse 100 (periods T1 and T2) does not indicate the interval at which the tire 26 makes one rotation, but indicates the interval at which the tire 26 rotates by a predetermined angle θ [rad]. Please note that. The predetermined angle θ here depends on the number of rotation pulses 102 (pulse number Np) [pieces] output each time the tire 26 makes one rotation. That is, a value obtained by dividing 2π [rad] by the number of pulses Np is the angle θ (θ = 2π / Np). In the present embodiment, the number of pulses Np output per rotation of the tire 26 depends on the specification of the rotation sensor 16 and is preferably, for example, an integer of 10 to 200.

パルス数Ｎｐが２０個である場合、回転パルス１０２が２０個でタイヤ２６が１回転したことを示す。また、パルス数Ｎｐが２０個である場合、インパルス１００の数が４０個でタイヤ２６が１回転したことを示す。 When the number of pulses Np is 20, it indicates that the rotation pulse 102 is 20 and the tire 26 is rotated once. Further, when the number of pulses Np is 20, it indicates that the number of impulses 100 is 40 and the tire 26 has made one revolution.

さらに、各インパルス１００の振幅Ａｐは、ＡＮＣ装置１２の仕様に応じて適宜設定可能であるが、例えば、ロードノイズＮＺｒの平均的な音圧（実測値又はシミュレーション値）に対応するものとすることができる。 Furthermore, the amplitude Ap of each impulse 100 can be set as appropriate according to the specifications of the ANC device 12, but corresponds to, for example, an average sound pressure (actual measurement value or simulation value) of the road noise NZr. Can do.

なお、インパルス生成部６０においてインパルス列信号Ｓｉｍを生成する処理は、例えば、特許文献１と同様のものを利用することもできる。 In addition, the process which produces | generates the impulse train signal Sim in the impulse production | generation part 60 can also utilize the thing similar to patent document 1, for example.

（ｃ）制御信号生成部６２
制御信号生成部６２は、インパルス生成部６０からのインパルス列信号Ｓｉｍを参照信号として適応制御（適応フィルタ処理）を行ってデジタル制御信号Ｓｃｒを生成するものであり、適応フィルタ８０と、参照信号補正部８２と、フィルタ係数更新部８４とを有する。 (C) Control signal generator 62
The control signal generation unit 62 performs adaptive control (adaptive filter processing) using the impulse train signal Sim from the impulse generation unit 60 as a reference signal to generate a digital control signal Scr. Unit 82 and a filter coefficient updating unit 84.

適応フィルタ８０は、ＦＩＲ（Finite impulse response：有限インパルス応答）型のフィルタであり、参照信号としてのインパルス列信号Ｓｉｍに対してフィルタ係数Ｗｒを用いた適応フィルタ処理を行って、ロードノイズＮＺｒを低減するための打消音ＣＳの波形を示すデジタル制御信号Ｓｃｒを出力する。なお、以下では、インパルス列信号Ｓｉｍを参照信号Ｓｉｍともいう。 The adaptive filter 80 is an FIR (Finite impulse response) type filter, and reduces the road noise NZr by performing an adaptive filter process using the filter coefficient Wr on the impulse train signal Sim as a reference signal. The digital control signal Scr indicating the waveform of the canceling sound CS to be output is output. Hereinafter, the impulse train signal Sim is also referred to as a reference signal Sim.

参照信号補正部８２は、インパルス生成部６０からの参照信号Ｓｉｍに対して伝達関数処理を行うことで補正参照信号Ｓｒを生成する。補正参照信号Ｓｒは、フィルタ係数更新部８４においてフィルタ係数Ｗｒを演算する際に用いられる。また、伝達関数処理は、スピーカ２０からマイクロフォン２２への打消音ＣＳの伝達関数Ｃ＾（フィルタ係数）に基づき参照信号Ｓｉｍを補正する処理である。この伝達関数処理で用いられる伝達関数Ｃ＾は、スピーカ２０からマイクロフォン２２への打消音ＣＳの実際の伝達関数Ｃの測定値又は予測値である。 The reference signal correction unit 82 generates a corrected reference signal Sr by performing transfer function processing on the reference signal Sim from the impulse generation unit 60. The corrected reference signal Sr is used when the filter coefficient updating unit 84 calculates the filter coefficient Wr. The transfer function process is a process of correcting the reference signal Sim based on the transfer function C ^ (filter coefficient) of the canceling sound CS from the speaker 20 to the microphone 22. The transfer function C ^ used in this transfer function process is a measured value or predicted value of the actual transfer function C of the canceling sound CS from the speaker 20 to the microphone 22.

フィルタ係数更新部８４は、フィルタ係数Ｗｒを逐次演算・更新する。フィルタ係数更新部８４は、適応アルゴリズム演算｛例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）アルゴリズム演算｝を用いてフィルタ係数Ｗｒを演算する。すなわち、参照信号補正部８２からの補正参照信号ＳｒとＡ／Ｄ変換器６８からのデジタル誤差信号ｅ＿ｄに基づいて、デジタル誤差信号ｅ＿ｄの二乗ｅ＿ｄ²をゼロとするようにフィルタ係数Ｗｒを演算する。 The filter coefficient update unit 84 sequentially calculates and updates the filter coefficient Wr. The filter coefficient update unit 84 calculates the filter coefficient Wr using an adaptive algorithm calculation {for example, a least square method (LMS) algorithm calculation}. That is, based on the digital error signal E_d from the correction reference signal Sr and the A / D converter 68 from the reference signal correction unit 82 calculates the filter coefficient Wr to the square E_d ² digital error signal E_d zero .

なお、制御信号生成部６２においてデジタル制御信号Ｓｃｒを生成する処理は、例えば、特許文献１と同様のものを利用することもできる。 In addition, the process similar to patent document 1 can also be utilized for the process which produces | generates the digital control signal Scr in the control signal generation part 62, for example.

（ｄ）加算器６４
加算器６４は、各制御信号生成部６２から出力されたデジタル制御信号Ｓｃｒを合成し、合成制御信号Ｓｃｃを生成する。 (D) Adder 64
The adder 64 combines the digital control signals Scr output from the control signal generators 62 to generate a combined control signal Scc.

（ｅ）Ｄ／Ａ変換器６６
Ｄ／Ａ変換器６６は、加算器６４からの合成制御信号Ｓｃｃをデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換してアナログ制御信号Ｓｄａを出力する。 (E) D / A converter 66
The D / A converter 66 performs digital / analog (D / A) conversion on the combined control signal Scc from the adder 64 and outputs an analog control signal Sda.

（ｆ）Ａ／Ｄ変換器６８
Ａ／Ｄ変換器６８は、マイクロフォン２２からのアナログ誤差信号ｅ＿ａをＡ／Ｄ変換して、デジタル誤差信号ｅ＿ｄを出力する。 (F) A / D converter 68
The A / D converter 68 A / D converts the analog error signal e_a from the microphone 22 and outputs a digital error signal e_d.

（４）増幅器２４
増幅器２４は、Ｄ／Ａ変換器６６から出力されたアナログ制御信号Ｓｄａの振幅をユーザのマニュアル操作で変更するためのパワーアンプである。 (4) Amplifier 24
The amplifier 24 is a power amplifier for changing the amplitude of the analog control signal Sda output from the D / A converter 66 by a user's manual operation.

（５）スピーカ２０
スピーカ２０は、ＡＮＣ装置１２（マイクロコンピュータ５８）からのアナログ制御信号Ｓｄａに対応する打消音ＣＳを出力する。これにより、ロードノイズＮＺｒの消音効果が得られる。 (5) Speaker 20
The speaker 20 outputs a canceling sound CS corresponding to the analog control signal Sda from the ANC device 12 (microcomputer 58). Thereby, the silencing effect of the road noise NZr is obtained.

（６）マイクロフォン２２
マイクロフォン２２は、ロードノイズＮＺｒと打消音ＣＳとの誤差を残留騒音として検出し、この残留騒音を示すアナログ誤差信号ｅ＿ａをＡＮＣ装置１２（マイクロコンピュータ５８）に出力する。 (6) Microphone 22
The microphone 22 detects an error between the road noise NZr and the canceling sound CS as residual noise, and outputs an analog error signal e_a indicating the residual noise to the ANC device 12 (microcomputer 58).

２．打消音ＣＳの生成
次に、本実施形態における打消音ＣＳの生成の流れについて説明する。図６には、打消音ＣＳを生成するフローチャートが示されている。 2. Generation of Cancellation Sound CS Next, the flow of generation of the cancellation sound CS in the present embodiment will be described. FIG. 6 shows a flowchart for generating the canceling sound CS.

ステップＳ１において、各回転センサ１６は、前記磁気検出部及び前記磁気エンコーダとの位置関係に応じた回転パルス１０２を含む回転信号Ｓｒｏを生成する。 In step S1, each rotation sensor 16 generates a rotation signal Sro including a rotation pulse 102 corresponding to a positional relationship between the magnetic detection unit and the magnetic encoder.

ステップＳ２において、インパルス生成部６０は、回転信号Ｓｒｏに基づいてインパルス列信号（参照信号）Ｓｉｍを生成する。 In step S2, the impulse generator 60 generates an impulse train signal (reference signal) Sim based on the rotation signal Sro.

ステップＳ３において、制御信号生成部６２は、インパルス生成部６０からの参照信号Ｓｉｍと、Ａ／Ｄ変換器６８からのデジタル誤差信号ｅ＿ｄとに基づき、参照信号Ｓｉｍに適応フィルタ処理を実施することによりデジタル制御信号Ｓｃｒを生成する。 In step S3, the control signal generation unit 62 performs adaptive filter processing on the reference signal Sim based on the reference signal Sim from the impulse generation unit 60 and the digital error signal e_d from the A / D converter 68. A digital control signal Scr is generated.

ＡＮＣ装置１２は、上記ステップＳ１〜Ｓ３を、４つのタイヤ２６（回転センサ１６）それぞれに対応して行う。 The ANC device 12 performs the above steps S1 to S3 corresponding to each of the four tires 26 (rotation sensors 16).

ステップＳ４において、各制御信号生成部６２から出力されたデジタル制御信号Ｓｃｒを合成して、合成制御信号Ｓｃｃを生成する。 In step S4, the digital control signals Scr output from the control signal generators 62 are combined to generate a combined control signal Scc.

ステップＳ５において、Ｄ／Ａ変換器６６は、合成制御信号ＳｃｃをＤ／Ａ変換し、アナログ制御信号Ｓｄａを出力する。 In step S5, the D / A converter 66 D / A converts the combined control signal Scc and outputs an analog control signal Sda.

ステップＳ６において、増幅器２４は、アナログ制御信号Ｓｄａを所定の増幅率で増幅する。ステップＳ７において、スピーカ２０は、増幅後のアナログ制御信号Ｓｄａに基づく打消音ＣＳを出力する。 In step S6, the amplifier 24 amplifies the analog control signal Sda with a predetermined amplification factor. In step S7, the speaker 20 outputs a canceling sound CS based on the amplified analog control signal Sda.

ステップＳ８において、マイクロフォン２２は、ロードノイズＮＺｒを含む複合騒音ＮＺｃと打消音ＣＳとの差を残留騒音として検出し、この残留騒音に対応するアナログ誤差信号ｅ＿ａを出力する。このアナログ誤差信号ｅ＿ａは、ＡＮＣ装置１２のその後の適応フィルタ処理で用いられる。 In step S8, the microphone 22 detects the difference between the composite noise NZc including the road noise NZr and the canceling sound CS as residual noise, and outputs an analog error signal e_a corresponding to the residual noise. This analog error signal e_a is used in the subsequent adaptive filter processing of the ANC device 12.

ＡＮＣ装置１２では、以上のステップＳ１〜Ｓ８を繰り返す。 In the ANC device 12, the above steps S1 to S8 are repeated.

３．本実施形態における効果
以上のように、本実施形態によれば、タイヤ２６が１回転する間の回転速度Ｖｒｏの変動を複数のインパルス１００から構成されるインパルス列に変換し、当該インパルス列により構成されるインパルス列信号Ｓｉｍを参照信号として適応フィルタ処理を実行する。インパルス列信号Ｓｉｍを参照信号とすることにより、打消音ＣＳの演算負荷を低減することができると共に、回転速度Ｖｒｏの変動に相関のあるロードノイズＮＺｒを低減することが可能となる。加えて、回転速度Ｖｒｏの変動をタイヤ２６の１回転毎に検出する場合、インパルス列は、タイヤ２６の回転周期とも相関を有することとなり、タイヤ２６の回転周期に相関のあるロードノイズＮＺｒをも低減することができる。 3. As described above, according to this embodiment, the fluctuation of the rotational speed Vro during one rotation of the tire 26 is converted into an impulse train composed of a plurality of impulses 100, and the impulse train is configured. The adaptive filter process is executed using the impulse train signal Sim as a reference signal. By using the impulse train signal Sim as a reference signal, it is possible to reduce the calculation load of the canceling sound CS and to reduce the road noise NZr correlated with the fluctuation of the rotational speed Vro. In addition, when the fluctuation of the rotation speed Vro is detected for each rotation of the tire 26, the impulse train has a correlation with the rotation cycle of the tire 26, and the road noise NZr correlated with the rotation cycle of the tire 26 is also included. Can be reduced.

図７は、ＡＮＣ装置１２を作動させた際にマイクロフォン２２が検出した音圧の波形の一例としての波形２００と、ＡＮＣ装置１２を作動させない際にマイクロフォン２２が検出した音圧の波形の一例としての波形３００とを示す。図７からわかるように、ロードノイズＮＺｒの周波数帯域である４０〜１８０Ｈｚの帯域では、波形２００の方が波形３００よりも音圧が低く、ロードノイズＮＺｒの打消し効果が得られていることがわかる。 FIG. 7 shows a waveform 200 as an example of a sound pressure waveform detected by the microphone 22 when the ANC device 12 is operated, and an example of a sound pressure waveform detected by the microphone 22 when the ANC device 12 is not operated. The waveform 300 is shown. As can be seen from FIG. 7, in the band of 40 to 180 Hz, which is the frequency band of the road noise NZr, the sound pressure of the waveform 200 is lower than that of the waveform 300, and the effect of canceling the road noise NZr is obtained. Recognize.

本実施形態では、インパルス生成部６０は、回転パルス１０２の立ち上がり及び立ち下がりに対応させてインパルス１００を生成する。回転パルス１０２の立ち上がり及び立ち下がりの両方に対応させてインパルス１００を生成することにより、回転センサ１６が出力する回転パルス１０２の２倍のインパルス１００を生成することができる。これにより、より短い周期のロードノイズＮＺｒを低減することが可能となる。従って、ロードノイズＮＺｒの打消し性能をさらに高めることができる。 In the present embodiment, the impulse generator 60 generates the impulse 100 corresponding to the rising and falling edges of the rotation pulse 102. By generating the impulse 100 corresponding to both the rising edge and the falling edge of the rotation pulse 102, it is possible to generate the impulse 100 twice the rotation pulse 102 output from the rotation sensor 16. Thereby, road noise NZr having a shorter cycle can be reduced. Therefore, it is possible to further improve the performance of canceling the road noise NZr.

［Ｂ．この発明の応用］
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。 [B. Application of the present invention]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the description in this specification. For example, the following configuration can be adopted.

上記実施形態では、４つのタイヤ２６それぞれについて回転センサ１６を設けたが、そのうちのいずれかのタイヤ２６にのみ回転センサ１６を設ける構成も可能である。 In the above embodiment, the rotation sensor 16 is provided for each of the four tires 26. However, a configuration in which the rotation sensor 16 is provided only for one of the tires 26 is also possible.

上記実施形態では、回転センサ１６は電磁式であったが、タイヤ２６の回転角度θに応じて回転パルス１０２を生成するものであれば、これに限らず、光学式、ホール素子式、誘導式等、その他の方式を用いるものであってもよい。 In the above embodiment, the rotation sensor 16 is electromagnetic. However, the rotation sensor 16 is not limited to this as long as it can generate the rotation pulse 102 in accordance with the rotation angle θ of the tire 26. For example, other methods may be used.

上記実施形態では、各回転センサ１６をナックル３０内部に設けたが、ドライブシャフト５４等のその他の部位に設けることも可能である。 In the above embodiment, each rotation sensor 16 is provided inside the knuckle 30, but it can also be provided in other parts such as the drive shaft 54.

上記実施形態では、回転センサ１６が出力する回転信号Ｓｒｏはデジタル信号としたが、アナログ信号であってもよい。この場合、回転センサ１６とインパルス生成部６０との間にアナログ／デジタル変換器を設ければよい。 In the above embodiment, the rotation signal Sro output from the rotation sensor 16 is a digital signal, but may be an analog signal. In this case, an analog / digital converter may be provided between the rotation sensor 16 and the impulse generator 60.

１０…車両１２…能動型騒音制御装置
１６…回転センサ（回転信号生成器）２０…スピーカ（打消音生成器）
２２…マイクロフォン（誤差信号生成器）
２６…タイヤ
６０…インパルス生成部（インパルス変換器）
６２…制御信号生成部１００…インパルス
１０２…回転パルスＣＳ…打消音
ｅ＿ａ…アナログ誤差信号ｅ＿ｄ…デジタル誤差信号
Ｓｃｒ…デジタル制御信号Ｓｄａ…アナログ制御信号
Ｓｉｍ…インパルス列信号（参照信号）Ｓｒｏ…回転信号
Ｖｒｏ…タイヤの回転速度 θ…タイヤの回転角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle 12 ... Active-type noise control apparatus 16 ... Rotation sensor (rotation signal generator) 20 ... Speaker (Blanking sound generator)
22 ... Microphone (error signal generator)
26 ... Tire 60 ... Impulse generator (impulse converter)
62 ... Control signal generation unit 100 ... Impulse 102 ... Rotation pulse CS ... Canceling sound e_a ... Analog error signal e_d ... Digital error signal Scr ... Digital control signal Sda ... Analog control signal Sim ... Impulse train signal (reference signal) Sro ... Rotation signal Vro: Tire rotation speed θ: Tire rotation angle

Claims

路面入力に基づく参照信号を生成する参照信号生成器と、
前記参照信号を用いた適応フィルタ制御を行って、前記路面入力に基づく振動騒音の打消音を規定する制御信号を生成する制御信号生成器と、
前記制御信号に基づいて前記打消音を生成する打消音生成器と、
前記振動騒音と前記打消音との誤差を検出し、当該誤差を示す誤差信号を生成する誤差信号生成器と
を備える能動型騒音制御装置であって、
前記参照信号生成器は、
タイヤが１回転する間の回転速度の変動を示す回転信号を生成する回転信号生成器と、
前記回転信号を、インパルス列で構成されるインパルス列信号に変換するインパルス変換器と
を備え、
前記参照信号は前記インパルス列信号であり、
さらに、前記能動型騒音制御装置は、前記タイヤの回転角度を検出し、前記タイヤの１回転当たり少なくとも１０個以上の回転パルスを出力する回転センサを備え、
前記回転信号は前記回転パルスにより構成され、
前記インパルス変換器は、前記回転パルスの立ち上がり及び立ち下がりに対応させてインパルスを生成する
ことを特徴とする能動型騒音制御装置。 A reference signal generator for generating a reference signal based on a road surface input;
A control signal generator that performs adaptive filter control using the reference signal to generate a control signal that defines vibration noise cancellation based on the road surface input; and
A canceling sound generator for generating the canceling sound based on the control signal;
An active noise control device comprising: an error signal generator that detects an error between the vibration noise and the canceling sound and generates an error signal indicating the error,
The reference signal generator is
A rotation signal generator for generating a rotation signal indicating a change in rotation speed during one rotation of the tire;
An impulse converter that converts the rotation signal into an impulse train signal composed of an impulse train, and
The reference signal Ri said impulse train signal der,
Further, the active noise control device includes a rotation sensor that detects a rotation angle of the tire and outputs at least 10 rotation pulses per rotation of the tire,
The rotation signal is constituted by the rotation pulse,
The active noise control device , wherein the impulse converter generates an impulse corresponding to a rising edge and a falling edge of the rotation pulse .