(57)【要約】【課題】騒音制御の対象となる制御空間を人体が存在する位置に限定して効率よく騒音制御を行えるようにするとともに、人体の頭部位置で確実に騒音低減効果が得られるようにする。【解決手段】コントロールユニット３０の制御指令値算出部３２が、乗員有無検知センサ４０からの乗員検知信号を元に乗員が着座している座席の組を特定し、乗員が着座していない座席位置に対応する制御空間を制御対象から除外するとともに、乗員が着座している座席位置に対応する制御空間を拡大し、拡大した制御空間における騒音を低減させる制御指令値生成フィルタを選択して、この制御指令値生成フィルタと加速度センサ１０からの加速度信号とに基づいて制御指令値を生成する。そして、この制御指令値をアクチュエータ２０に出力して、アクチュエータ２０よる波動印加を制御する。【選択図】図２
2010054962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の振動を検出するセンサと、
前記構造物の内部における騒音を低減させる波動を印加する波動印加手段と、
前記センサの検出信号に基づいて、前記波動印加手段の動作を制御する制御手段と、
前記構造物の内部に存在する人体を検知する検知手段とを備え、
前記制御手段は、前記構造物の内部の人体が存在する可能性のある複数の位置に対して予め騒音制御の対象となる制御空間を設定しておくとともに、前記検知手段による検知結果に基づいて前記構造物の内部の実際に人体が存在する位置を特定し、予め制御空間を設定した複数の位置のいずれかに人体が存在しない場合に、当該位置に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、人体が存在する位置に対応する他の制御空間の少なくとも１つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように前記波動印加手段の動作を制御することを特徴とする騒音制御装置。
【請求項２】
前記構造物は車体であり、
前記制御手段は、車室内の各座席に着座する乗員の頭部位置に対して予め前記制御空間を設定しておくとともに、前記検知手段による検知結果に基づいて実際に乗員が着座している座席を特定し、乗員が着座していない座席がある場合に、当該座席に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、乗員が着座している座席に対応する他の制御空間の少なくとも１つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように前記波動印加手段の動作を制御することすることを特徴とする請求項１に記載の騒音制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、当該座席の上下方向に拡大することを特徴とする請求項２に記載の騒音制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、当該座席の前後方向に拡大することを特徴とする請求項２に記載の騒音制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、当該座席の左右方向に拡大することを特徴とする請求項２に記載の騒音制御装置。
【請求項６】
乗員の頭部の高さ位置を検出する頭部高さ位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、前記頭部高さ位置検出手段により検出された高さ位置で且つ当該座席の前後方向又は当該座席の左右方向に拡大することを特徴とする請求項２に記載の騒音制御装置。
【請求項７】
乗員頭部の高さ位置を検出する頭部高さ位置検出手段と、
乗員頭部の車両前後方向における位置を検出する頭部前後位置検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、前記頭部高さ位置検出手段により検出された高さ位置および前記頭部前後位置検出手段により検出された前後位置で且つ当該座席の左右方向に拡大することを特徴とする請求項２に記載の騒音制御装置。
【請求項８】
乗員による操作入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、前記入力手段を用いた乗員による操作入力に応じて拡大することを特徴とする請求項２に記載の騒音制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、予め設定されている当該制御空間に対する相関係数が所定値以下の位置に拡大することを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載の騒音制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、正常に動作する波動印加手段の数が、乗員が着座している座席数よりも多い場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを拡大させることを特徴とする請求項２乃至９のいずれか一項に記載の騒音制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、当該座席の背面を基準とする方向に拡大することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の騒音制御装置。
【請求項１２】
構造物の振動センサで検出し、当該センサの検出信号に応じて波動印加手段が波動を印加することで前記構造物の内部における騒音を低減させる騒音制御方法であって、
前記構造物の内部の人体が存在する可能性のある複数の位置に対して予め騒音制御の対象となる制御空間を設定しておくとともに、前記構造物の内部に存在する人体を検知して実際に人体が存在する位置を特定し、予め制御空間を設定した複数の位置のいずれかに人体が存在しない場合に、当該位置に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、人体が存在する位置に対応する他の制御空間の少なくとも１つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように前記波動印加手段の動作を制御することを特徴とする騒音制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の振動を検出してその構造物内部の騒音を打ち消す波動を印加することで、構造物内部の騒音を低減させる騒音制御装置および騒音制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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や振動を発生して騒音を低減させる騒音制御装置が知られている。この種の騒音制御装置では、車室内全体の騒音を一律に低減させる構成であると、乗員が存在する位置での騒音の低減に一定の限界が生じるため、乗員が存在する位置に限定して騒音の低減を図る試みもなされている。例えば、特許文献１においては、乗員の着座位置等の乗車状態を検出する検出手段を設け、乗員が着座していない座席位置での騒音低減効果は小さく、乗員が着座している座席位置での騒音低減効果が大きくなるように制御することで、効率的に騒音制御を行えるようにした騒音制御装置が提案されている。
【特許文献１】特許第２７８９８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の騒音制御装置では、騒音制御の対象となる制御空間を乗員の着座位置に限定しているため、その制御空間における騒音低減効果を高めることはできるものの、乗員の着座位置における制御空間の大きさが変化することはないので、例えば、乗員の姿勢の変化などによって乗員の頭部位置が制御空間から外れると、頭部位置での騒音低減効果が保障されなくなるという問題点があった。
【０００４】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであって、騒音制御の対象となる制御空間を人体が存在する位置に限定して効率よく騒音制御を行えるようにするとともに、人体の頭部位置で確実に騒音低減効果が得られるようにした騒音制御装置および騒音制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、構造物の内部の人体が存在する可能性のある複数の位置に対して予め騒音制御の対象となる制御空間を設定しておくとともに、構造物の内部に存在する人体を検知して実際に人体が存在する位置を特定し、予め制御空間を設定した複数の位置のいずれかに人体が存在しない場合に、当該位置に対応する制御空間を騒音制御の対象から除外するとともに、人体が存在する位置に対応する他の制御空間の少なくとも１つを拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように波動印加手段の動作を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、人体が存在しない位置に対応する制御空間で騒音制御を行う代わりに、人体が存在する位置に対応する制御空間を拡大して、拡大した制御空間における騒音を低減させるように制御するようにしているので、効率的な騒音制御を行うことができるとともに、人体の頭部位置で確実に騒音低減効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
本発明は、例えば、車両の車室内における騒音を低減して乗員の快適性を向上させる車両用の騒音制御装置に有効に適用可能である。以下では、このような車両用の騒音制御装置に本発明を適用した例について具体的に説明する。
【０００９】
通常、車両外部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ロードノイズ、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。以下の実施形態では、主に、ロードノイズを低減させる例を具体的に説明する。
【００１０】
図１に、路面の凹凸の影響による車体の振動及びロードノイズの主な伝播経路を示す。
【００１１】
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及びサスペンション１３０の取り付け部からメンバ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。そして、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（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ことになる。なお、フロアパネル１１０の他に、図示しないルーフパネルや窓ガラス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の振動と因果関係が高いことがわかっている。このため、フロアパネル１１０の振動に基づいてロードノイズを打ち消すように騒音制御を行えば、制御空間１００におけるロードノイズを低減することができる。また、フロアパネル１１０を発生源とする騒音には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空気が流れることで発生する風切音についても、ロードノイズと同様に扱うことができる。
【００１２】
本実施形態の騒音制御装置では、図１に示すように、フロアパネル１１０に振動検出用の加速度センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（以下、これらを総称する場合は加速度センサ１０と表記する。）と、波動印加部となるアクチュエータ２０ａ，２０ｂ（以下、これらを総称する場合はアクチュエータ２０と表記する。）とを設置する。そして、加速度センサ１０の出力信号に基づいて車室内騒音の推定を行い、推定した車室内騒音を打ち消す制御指令値を生成し、この制御指令値に基づいてアクチュエータ２０を駆動してフロアパネル１１０に振動を印加し、騒音を打ち消す制御音を車室内に入力することで車室内騒音を低減させるようにしている。
【００１３】
ここで、本実施形態ではマイクロフォンを使用した騒音の検出は行わず、加速度センサ１０の出力信号から制御空間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。
【００１４】
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とどまるものではなく、例えばダッシュパネルやフロントガラス、ドアパネル、ルーフパネル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、当該部位に加速度センサ１０やアクチュエータ２０を設置するようにすれば、同様に、当該部位の振動によって発生する騒音を低減させることができる。
【００１５】
図２は、本実施形態の騒音制御装置の概略構成を説明するブロック図である。本実施形態の騒音制御装置は、上述した加速度センサ１０（１０ａ〜１０ｅ）とアクチュエータ２０（２０ａ，２０ｂ）のほか、車室内の各座席ごとの乗員の有無を検知する乗員有無検知センサ４０ａ，４０ｂ（以下、これらを総称する場合は乗員有無検知センサ４０と表記する。）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てアクチュエータ２０の制御を行うコントロールユニット３０と、を備えている。コントロールユニット３０への入力信号は加速度センサ１０の出力および乗員有無検知センサ４０の出力であり、コントロールユニット３０の出力信号はアクチュエータ２０への制御指令信号である。
【００１６】
なお、図１および図２においては、簡単のために、加速度センサ１０の数を４つ、アクチュエータの数を２つとして図示しているが、加速度センサ１０やアクチュエータ２０の数は、これらの例示した数に限定されるものではなく、以下のような条件を満たす数であればよい。
【００１７】
一般に、加速度センサ１０の数は、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から制御空間１００における騒音の音圧との間のコヒーレンスが十分高くなるように（例えば０．９以上）決定すればよい。ここで、コヒーレンスＣｘｙ(ω)は、下記の式（１）で定義され、信号ｘと信号ｙとの間の因果関係の度合いを表す。  
【数１】
2010054962.tif 000003
【００１８】
この式（１）において、Ｐｘｙは信号ｘと信号ｙとの間のクロスパワースペクトルであり、Ｐｘｘは信号ｘのオートパワースペクトルであり、Ｐｙｙは信号ｙのオートパワースペクトルである。また、ＰＨはＰのエルミート転置行列を表している。
【００１９】
また、アクチュエータ２０は、制御空間１００における騒音を低減するために十分な数を、車両のフロアパネル１１０の適切な位置に貼付すればよい。なお、アクチュエータ２０としては、フロアパネル１１０に設置したものに限らず、例えばダッシュパネルやフロントガラス、ドアパネル、ルーフパネルといった部位に設置したものを用いることも可能である。さらに、車室内に設置したスピーカをアクチュエータ２０として用いることも可能である。
【００２０】
ここでは、アクチュエータ２０として、電圧の印加により伸縮するピエゾアクチュエータ（Piezo-electric actuator）を用いるものとする。また、乗員有無検知センサ４０としては、車室内の座席下あるいは座席背面に設置されて当該座席に着座する乗員の有無を検知する荷重センサを用いるものとする。また、制御空間１００としては、運転席および助手席と２つの後部座席とに対応させて、４つの制御空間１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの設定が可能であり、特に本実施形態の騒音制御装置では、詳細を後述するように、乗員が着座している座席の組み合わせに応じて制御対象とする制御空間の位置およびその範囲を可変とし、乗員がいない座席での騒音制御を行わない代わりに、乗員が着座している座席に対応する制御空間を拡大させるようにしている。
【００２１】
コントロールユニット３０は、図２に示すように、信号増幅用の増幅部３１ａ〜３１ｈと、アクチュエータ２０への制御指令値を算出して制御指令信号として出力する制御指令値算出部３２とを備えている。
【００２２】
増幅部３１ａ，３１ｂは、乗員有無検知センサ４０からの乗員検知信号を増幅して制御指令値算出部３２に出力する。また、増幅部３１ｃ〜３１ｆは、加速度センサ１０からの加速度信号を増幅して制御指令値算出部３２に出力する。また、増幅部３１ｇ，３１ｈは、制御指令値算出部３２で生成された制御指令信号を増幅してアクチュエータ２０に出力する。なお、これらの増幅部３１ａ〜３１ｈは、加速度センサ１０や乗員有無検知センサ４０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。
【００２３】
制御指令値算出部３２は、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換部３３ａ，３３ｂと、フィルタ選択部３４と、算出部３５と、Ｄ／Ａ変換部３６とで構成される。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部３３ａは、乗員有無検知センサ４０で検出されて増幅部３１ａ，３１ｂで増幅された乗員検知信号ｎ１，ｎ２をディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部３３ｂは、加速度センサ１０で検出されて増幅部３１ｃ〜３１ｆで増幅された加速度信号α１，α２，α３，α４をディジタル信号に変換する。Ｄ／Ａ変換部３６は、算出部３５にて算出された制御指令信号をアナログ信号に変換し、増幅部３１ｇ，３１ｈに出力する。
【００２５】
フィルタ選択部３４は、乗員有無検知センサ４０で検出された乗員が着座している座席の組み合わせの情報を元に、制御指令値を生成するためのフィルタを選択し、出力する。
【００２６】
算出部３５は、加速度センサ１０が出力する加速度信号α１〜α４と、フィルタ選択部３４で選択されたフィルタを用いて、乗員の存在する空間の騒音を低減するように制御指令値を算出する。
【００２７】
以上のような制御指令値算出部３２は、例えば、上述した各部の機能をマイクロコンピュータのＣＰＵ上に実装することで実現できる。
【００２８】
図４は、制御指令値算出部３２における一連の処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態の騒音制御装置では、コントロールユニット３０の制御指令値算出部３２がこの図４のフローチャートで示す処理を所定周期で繰り返し実行することで、アクチュエータ２０ａ，２０ｂを駆動して騒音制御を行う。
【００２９】
先ず、ステップＳ１０１では、増幅部３１ｃ〜３１ｆで増幅された加速度センサ１０ａ〜１０ｄからの加速度信号α１〜α４を、Ａ／Ｄ変換部３３ｂによりＡ／Ｄ変換して算出部３２に入力する。
【００３０】
次に、ステップＳＳ１０２では、増幅部３１ａ，３１ｂで増幅された乗員有無検知センサ４０ａ，４０ｂからの乗員検知信号ｎ１，ｎ２を、Ａ／Ｄ変換部３３ａによりＡ／Ｄ変換してフィルタ選択部３４に入力する。
【００３１】
次に、ステップＳ１０３では、フィルタ選択部３４により、乗員検知信号ｎ１，ｎ２から求められる乗員が着座している座席の組み合わせに基づいて、騒音制御に用いる制御指令値生成フィルタを選択するサブルーチンを実行し、得られた制御指令値生成フィルタのフィルタ係数を算出部３５に伝達する。なお、１サンプル時間前の乗員の状態から変化がない場合にはフィルタは更新されないため、フィルタ係数の伝達は行われない場合もある。
【００３２】
次に、ステップＳ１０４では、算出部３５により、加速度信号α１〜α４と、フィルタ選択部３４により選択された制御指令値生成フィルタとを用いて、畳み込み演算により制御指令値を計算するサブルーチンを実行し、算出した制御指令値を制御指令信号としてＤ／Ａ変換部３６に出力する。
【００３３】
次に、ステップＳ１０５では、Ｄ／Ａ変換部３６により、算出部３５からの制御指令信号をＤ／Ａ変換し、増幅部３１ｇ，３１ｈにて増幅してアクチュエータ２０ａ，２０ｂに出力する。
【００３４】
図５は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０３において、フィルタ選択部３４により実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。フィルタ選択部３４は、乗員有無検知センサ４０ａ，４０ｂからの乗員検知信号ｎ１，ｎ２が入力されると、この図４のサブルーチンを実行して、制御指令値生成フィルタの選択を行う。
【００３５】
フィルタ選択部３４は、先ず、ステップＳ２０１において、乗員有無検知センサ４０ａ，４０ｂからの乗員検知信号ｎ１，ｎ２を得ることで、現時点でどの座席に乗員が存在しているかの乗員位置情報を算出する。
【００３６】
次に、ステップＳ２０２において、メモリに保持してある１サンプル時間前の乗員位置情報を読み込む。
【００３７】
次に、ステップＳ２０３において、ステップＳ２０１で算出した現時点での乗員位置情報と、ステップＳ２０２で読み込んだ１サンプル時間前の乗員位置情報とを比較して、乗員位置に変更があるかどうかを判定する。そして、乗員位置に変更があればステップＳ２０４へ移行し、変更が無ければステップＳ２０５へ移行する。
【００３８】
ステップＳ２０４では、算出部３５に対して現時点での乗員位置情報のみを出力して、図５のサブルーチンを終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ２０５では、ステップＳ２０１で算出した現時点での乗員位置情報を元に、乗員のいる座席に対して制御空間を設定するサブルーチンを実行し、設定した制御空間の情報を出力する。
【００４０】
次に、ステップＳ２０６において、ステップＳ２０５で設定された制御空間を制御するための制御指令値生成フィルタをメモリから読み出す。なお、ここでは、各フィルタは予め設計してメモリに格納しておくものとして説明するが、メモリ内にフィルタを保持しておくのではなく、各制御空間の候補までの伝達関数を保持しておき、Ｓ２０５で決定された制御空間を制御するためのフィルタを再計算するというアルゴリズムを採用するようにしてもよい。フィルタの設計方法については詳細を後述する。
【００４１】
次に、ステップＳ２０７において、ステップＳ２０６で得たフィルタの係数とステップＳ２０１で得た乗員位置情報とを算出部３５に出力し、図５のサブルーチンを終了する。
【００４２】
図６は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０４において、算出部３５により実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。算出部３５は、加速度センサ１０ａ〜１０ｄからの加速度信号α１〜α４が入力され、フィルタ選択部３４から乗員位置情報が入力されると、この図５のサブルーチンを実行して、制御指令値の算出を行う。
【００４３】
算出部３５は、先ず、ステップＳ３０１において、現時点の乗員位置情報が１サンプル時間前の乗員位置情報から変更されたかどうかを判定し、変更された場合はステップＳ３０２へ移行し、変更されていない場合にはステップＳ３０３へ移行する。
【００４４】
ステップＳ３０２では、制御指令値生成フィルタのフィルタ係数を、フィルタ選択部３４で得た値に更新する。
【００４５】
次に、ステップＳ３０３において、入力された加速度信号α１〜α４に対して、制御指令値生成フィルタを乗算して、制御指令値を算出する。
【００４６】
次に、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０３で算出した制御指令値を制御指令信号としてＤ／Ａ変換部３６に出力し、図６のサブルーチンを終了する。
【００４７】
図７は、制御指令値生成フィルタの設計方法を説明するブロック線図である。図中、「Ｃ」と表記のブロックが、設計する制御指令値生成フィルタを表し、「Ｇα」と表記のブロックが、車両走行時の加速度信号αから制御空間での音圧までの伝達関数を表している。ここで、制御空間は後述する手法により乗員位置情報から適宜設定する。また、図中、「Ｇｐ」と表記のブロックは、アクチュエータ２０から制御空間での音圧までの伝達関数を表し、また、「Ｇａ」と表記のブロックは、アクチュエータ２０から加速度信号αまでの伝達関数を表している。なお、図７では信号線は１本の線で記載しているが、本実施形態のように加速度センサ１０やアクチュエータ２０、制御空間１００が複数ある場合には、その数に応じた複数本の信号線を表すものとし、さらにその場合、各ブロックは多入出力のブロックとなる。
【００４８】
また、図中、「Ｗｃ３」と表記のブロックおよび「Ｗｃ４」と表記のブロックは、それぞれ設計パラメータ（重み関数）である。「Ｗｃ３」は車両走行時に入力される加速度の周波数特性を持たせる。その結果、音圧の大きな周波数でより大きく制御を行うことが可能になる。また、「Ｗｃ４」は制御指令信号の最大電圧を制限するために用いる。この値を増加させると、対応するアクチュエータ２０のゲインが減少することになる。この値もまた、周波数特性を持つようにしてもよい。この場合は、ある周波数帯域においてのみアクチュエータ２０のゲインを下げることができる。
【００４９】
以上の各ブロックの伝達関数は、微分方程式やラプラス変換で表現された数学モデルを使用する。このモデリングは次のように行えばよい。
【００５０】
伝達関数「Ｇｐ」は、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、そのとき得られた乗員位置に応じて定められた制御空間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。また、伝達関数「Ｇａ」は、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、そのとき得られた加速度信号α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。システム同定の方法は、例えば、制御系設計ツールＭＡＴＬＡＢ（The MathWorks社製；登録商標）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。また、伝達関数「Ｇα」は、車両走行時の加速度信号αと音圧レベルを計測し、上記の方法を用いることで得ることができる。
【００５１】
このとき、フィルタ「Ｃ」と伝達関数「Ｇａ」が作る閉ループの安定性を保証しつつ、αからＳＰＬまでの伝達関数とαからｕまでの伝達関数のノルムを最小化するようなフィルタ「Ｃ」を設計する。設計方法は様々な方法が考えられるが、例えば、文献「細江，荒木，「制御系設計―Ｈ∞制御とその応用」，朝倉書店，１９９４」に記載のＨ∞制御法やＨ２制御法を用いれば設計することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、設計パラメータ（重み関数）として「Ｗｃ３」と「Ｗｃ４」の２つの設計パラメータを用いて制御指令値生成フィルタの設計を行うようにしているが、前記参考文献記載のほかの設計パラメータ（重み関数）を用いて設計するようにしてもよい。また、伝達関数「Ｇα」、「Ｇｐ」、「Ｇａ」を連続時間システムとしてモデリングした場合には、得られたフィルタをタスティン変換等を用いて離散化する、または、伝達関数「Ｇα」、「Ｇｐ」、「Ｇａ」を離散時間システムとしてモデリングし、離散時間システムに対する設計法を用いてディジタルコントローラを設計してもよい。
【００５３】
次に、乗員位置に応じた制御空間の設定方法、つまり、現時点で乗員が着座している座席に対して広い制御空間を設定する方法について、具体例を挙げて説明する。本実施形態の騒音制御装置は、乗員が着座していない座席がある場合に、その座席に対応した制御空間での騒音制御を行わない代わりに、乗員が着座している座席に対応する制御空間を拡大させて広い範囲で騒音低減効果が得られるようにしている。
【００５４】
図８および図９は、乗員が着座している座席に対して追加する制御空間の候補位置を説明する模式図である。
【００５５】
本実施形態では、図８に示すように、各座席ごとに元々設定されている制御空間１００に対して、当該制御空間１００を座席の背面に垂直な前後方向の前方側に移動した位置の空間１１０ａと、制御空間１００を座席の背面に平行な面内の下方側（あるいは上方側）に移動した位置の空間１１０ｂとを、追加する制御空間の候補としている。また、図９に示すように、各座席ごとに元々設定されている制御空間１００に対して、当該制御空間１００を座席の背面に平行な面内の左右方向における右側（あるいは左側）に移動した位置の空間１１０ｃを、追加する制御空間の候補としている。なお、図８および図９においては、運転席に対応する制御空間１００のみを図示しているが、その他の座席に対応する位置にも同様に、元々設定されている制御空間１００に対して座席の背面を基準として前後方向、上下方向、左右方向にそれぞれ追加する制御空間の候補が設定されている。この際、すべての座席に対して予め優先順位を決めておき、乗員の着座していない座席がある場合に、その他の座席のうちで優先順位の高い座席から優先的に制御空間を広げていく。
【００５６】
また、追加する制御空間の候補１１０ａ〜１１０ｃは、元々の制御空間１００との相関が小さい位置に設定するようにしてもよい。例えば、マイクロフォンアレイを乗員頭部位置近傍に設置し、車両走行時の騒音をこのマイクロフォンアレイで計測して、各マイクロフォン間の相関係数を計算することにより、相関の大小を計算することができる。この方法で、追加する制御空間の候補１１０ａ〜１１０ｃを元々の制御空間１００に対する相関係数が所定値以下となる位置に設定することにより、より広い空間での騒音制御を行うことが可能になる。また、図８および図９に示した例では、追加する制御空間の候補１１０ａ〜１１０ｃは、各方向に関して特定の箇所１点に限定しているが、各方向２点以上で追加する制御空間の候補を設定することもできる。
【００５７】
図１０は、上記の方法で設定した新たな制御空間の候補から制御空間の追加分を決定するサブルーチン（図５のフローチャートのステップＳ２０５においてフィルタ選択部３４により実行されるサブルーチン）を示すフローチャートである。フィルタ選択部３４は、現時点での乗員位置情報が１サンプル時間前の乗員位置情報から変更されている場合に、この図１０のサブルーチンを実行して、乗員が着座している座席に対して広い範囲で制御空間を設定する。
【００５８】
フィルタ選択部３４は、先ず、ステップＳ４０１において、図５のフローチャートにおけるステップＳ２０１で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
【００５９】
次に、ステップＳ４０２において、現時点で使用しているアクチュエータ２０のうち、正常に動作しているものを特定する。このとき、正常に動作しているアクチュエータ２０の特定はどのような方法で行ってもよい。例えば、アクチュエータ２０の近傍に加速度センサを設置しておけば、アクチュエータ２０にテスト信号を入力したときの加速度センサからの出力信号が所定の値以上であるかどうかを判別することで、アクチュエータ２０の正常異常を判別することができる。
【００６０】
次に、ステップＳ４０３において、正常なアクチュエータ２０の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップＳ４０４へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図１０のサブルーチンを終了する。
【００６１】
ステップＳ４０４では、乗員が着座している座席において上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間（図８に示した空間１１０ｂ）を新たな制御空間として追加する。
【００６２】
次に、ステップＳ４０５において、ステップＳ４０４で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ４０６へ移行し、少ない場合はステップＳ４０４で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１０のサブルーチンを終了する。
【００６３】
ステップＳ４０６では、乗員が着座している座席において上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に垂直な前後方向の空間（図８に示した空間１１０ａ）を新たな制御空間として追加する。
【００６４】
次に、ステップＳ４０７において、ステップＳ４０６で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ４０８へ移行し、少ない場合はステップＳ４０４およびステップＳ４０６で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１０のサブルーチンを終了する。
【００６５】
ステップＳ４０８では、乗員が着座している座席において上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間（図９に示した空間１１０ｃ）を新たな制御空間として追加する。そして、これまで追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１０のサブルーチンを終了する。
【００６６】
本実施形態の騒音制御装置では、フィルタ選択部３４が以上のサブルーチンを実行して乗員が着座している座席に対して制御空間を設定することにより、以下のような効果が得られる。
【００６７】
すなわち、ステップＳ４０３において、騒音制御を行う座席数と正常なアクチュエータ２０の数とを比較して、正常なアクチュエータ２０の数が騒音制御を行う座席数よりも多い場合に、騒音制御を行う座席に対応する制御空間を拡大させるようにしているので、効率よく制御空間の変更を行うことができる。
【００６８】
また、ステップＳ４０４において、座席の背面に平行な面内の上下方向に制御空間を拡大させることにより、例えば、大人と子供といったように当該座席に着座している乗員の座高の高さに違いがある場合でも、乗員の頭部空間における騒音を確実に低減させることができる。
【００６９】
また、ステップＳ４０６において、座席の背面に垂直な前後方向に制御空間を拡大させることにより、例えば、当該座席に着座している乗員が横を向くべく頭部を回転させることで耳位置が前後にずれた場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。
【００７０】
また、ステップＳ４０８において、座席の背面に平行な面内の左右方向に制御空間を拡大させることにより、当該座席に着座している乗員が頭部を左右に平行移動した場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。
【００７１】
さらに、ステップＳ４０４、ステップＳ４０６、ステップＳ４０８において、制御空間を拡大させる方向の基準をフロアパネルではなく座席の背面としているので、乗員が座席背面をリクライニングさせている場合にも、乗員の頭部位置の動き得る範囲に正確に新たな制御空間を追加することができる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多いことを条件として制御空間の追加を行うようにしているが、実際には、制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数が正常なアクチュエータ２０の数を上回った場合であっても、各制御空間における騒音を低減させることは可能である。したがって、正常なアクチュエータ２０の数と制御空間の数との比較により新たな制御空間を追加するか否かを判断するステップは省略することも可能であり、この場合には、例えば、車両の乗員による操作入力を受け付ける入力デバイスを設け、この入力デバイスを利用した乗員による操作入力に応じて、新たな制御空間を追加する処理（ステップＳ４０４、ステップＳ４０６、ステップＳ４０８の処理）を行うようにすればよい。また、本実施形態においては、制御空間の数が正常なアクチュエータ２０の数以上となったときに制御空間を追加する処理を終了して制御対象とする全ての制御空間の位置を決定し、決定した制御空間で騒音制御を行うためのフィルタに切り替えて騒音制御を実施するようにしているが、このフィルタの切り替えや騒音制御を実施するタイミングを、入力デバイスを利用した乗員による操作入力に応じて指定するようにしてもよい。
【００７３】
図１１は、新たな制御空間の候補から制御空間の追加分を決定するサブルーチン（図５のフローチャートのステップＳ２０５においてフィルタ選択部３４により実行されるサブルーチン）の他の例を示すフローチャートである。フィルタ選択部３４は、図１０のサブルーチンの代わりにこの図１１のサブルーチンを実行することで、乗員が着座している座席に対して制御空間を設定するようにしてもよい。この図１１に示すサブルーチンは、車両の運転者は大人であり、かつ他の座席に比べてあまり頭部を動かすことがないとの前提のもと、運転席以外の座席の制御空間を優先的に拡大するようにしたものである。
【００７４】
フィルタ選択部３４は、先ず、ステップＳ５０１において、図５のフローチャートにおけるステップＳ２０１で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
【００７５】
次に、ステップＳ５０２において、現時点で使用しているアクチュエータ２０のうち、正常に動作しているものを特定する。
【００７６】
次に、ステップＳ５０３において、正常なアクチュエータ２０の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップＳ５０４へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図１１のサブルーチンを終了する。
【００７７】
ステップＳ５０４では、乗員が着座している座席が運転席のみかどうかを判定する。そして、乗員が着座している座席が運転席のみでなければステップＳ５０５へ移行し、乗員が着座している座席が運転席のみであればステップＳ５１１へ移行する。
【００７８】
ステップＳ５０５では、運転席以外の乗員が着座している座席において、上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間（図８に示した空間１１０ｂ）を新たな制御空間として追加する。
【００７９】
次に、ステップＳ５０６において、ステップＳ５０５で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ５０７へ移行し、少ない場合はステップＳ５０５で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１１のサブルーチンを終了する。
【００８０】
ステップＳ５０７では、運転席以外の乗員が着座している座席において、上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に垂直な前後方向の空間（図８に示した空間１１０ａ）を新たな制御空間として追加する。
【００８１】
次に、ステップＳ５０８において、ステップＳ５０７で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ５０９へ移行し、少ない場合はステップＳ５０５およびステップＳ５０７で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１１のサブルーチンを終了する。
【００８２】
ステップＳ５０９では、運転席以外の乗員が着座している座席において、上述した優先順位の高い座席から、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間（図９に示した空間１１０ｃ）を新たな制御空間として追加する。
【００８３】
次に、ステップＳ５１０において、ステップＳ５０９で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ５１１に移行し、少ない場合はステップＳ５０５、ステップＳ５０７、ステップＳ５０９で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１１のサブルーチンを終了する。
【００８４】
ステップＳ５１１では、運転席において、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間（図８に示した空間１１０ｂ）を新たな制御空間として追加する。
【００８５】
次に、ステップＳ５１２において、ステップＳ５１１で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ５１３へ移行し、少ない場合はステップＳ５０５、ステップＳ５０７、ステップＳ５０９、ステップＳ５１１で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１１のサブルーチンを終了する。
【００８６】
ステップＳ５１３では、運転席において、座席の背面に垂直な前後方向の空間（図８に示した空間１１０ａ）を新たな制御空間として追加する。
【００８７】
次に、ステップＳ５１４において、ステップＳ５１３で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ５１５へ移行し、少ない場合はステップＳ５０５、ステップＳ５０７、ステップＳ５０９、ステップＳ５１１、ステップＳ５１３で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１１のサブルーチンを終了する。
【００８８】
ステップＳ５１５では、運転席において、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間（図９に示した空間１１０ｃ）を新たな制御空間として追加する。そして、これまで追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１１のサブルーチンを終了する。
【００８９】
ところで、以上説明した例では、乗員が着座している座席に対して新たに追加する制御空間の候補として、座席の背面に垂直な前後方向の空間１１０ａと、座席の背面に平行な面内の上下方向の空間１１０ｂと、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間１１０ｃとを挙げているが、例えば図１２に示すように、車体における乗員の頭上位置に超音波タイプの測距センサ１２０等を設置して、この測距センサ１２０等を用いて乗員の頭部の高さ位置を検出できるようにしておけば、上下方向における制御空間の位置は確定することができるので、不確定な方向である前後方向や左右方向に対してのみ制御空間を拡大させるようにすればよく、制御空間の拡大をより効率的に行うことが可能となる。
【００９０】
図１３は、乗員の頭部の高さ位置が検出可能とされている場合の制御空間を決定するサブルーチン（図５のフローチャートのステップＳ２０５においてフィルタ選択部３４により実行されるサブルーチン）を示すフローチャートである。乗員の頭部の高さ位置が検出可能な場合には、フィルタ選択部３４は、図１０あるいは図１１のサブルーチンの代わりにこの図１３のサブルーチンを実行することで、乗員が着座している座席に対して制御空間を設定する。
【００９１】
フィルタ選択部３４は、先ず、ステップＳ６０１において、図５のフローチャートにおけるステップＳ２０１で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
【００９２】
次に、ステップＳ６０２において、現時点で使用しているアクチュエータ２０のうち、正常に動作しているものを特定する。
【００９３】
次に、ステップＳ６０３において、正常なアクチュエータ２０の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップＳ６０４へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図１３のサブルーチンを終了する。
【００９４】
ステップＳ６０４では、乗員の頭上に設置された測距センサ１２０により乗員頭部の高さ位置を検出し、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置をこの乗員頭部の高さ位置に固定する。
【００９５】
次に、ステップＳ６０５において、乗員が着座している座席において、座席の背面に垂直な前後方向の空間（図８に示した空間１１０ａ）を新たな制御空間として追加する。
【００９６】
次に、ステップＳ６０６において、ステップＳ６０５で新たな制御空間を追加したあとの合計の制御空間の数と、正常に動作しているアクチュエータ２０の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が制御空間の数よりも多ければステップＳ６０７へ移行し、少ない場合はステップＳ６０５で追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１３のサブルーチンを終了する。
【００９７】
ステップＳ６０７では、乗員が着座している座席において、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間（図９に示した空間１１０ｃ）を新たな制御空間として追加する。そして、これまで追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１３のサブルーチンを終了する。
【００９８】
以上のように、フィルタ選択部３４が図１３のサブルーチンを実行することで乗員が着座している座席に対して制御空間を設定するようにした場合には、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置を固定して、不確定な方向である前後方向や左右方向に制御空間を拡大することができるので、制御空間の拡大を効率よく行うことができる。
【００９９】
なお、以上の例では、乗員の頭上に設置した測距センサ１２０を用いて乗員の頭部の高さ位置のみを検出するようにしているが、例えば図１４に示すように、乗員頭部の前方側にも同様の測距センサ１３０等を設置して、この測距センサ１３０等を用いて乗員の頭部の前後位置（車両前後方向における位置）も検出できるようにしておけば、上下方向および前後方向における制御空間の位置は確定することができるので、不確定な方向である左右方向に対してのみ制御空間を拡大させるようにすればよく、制御空間の拡大をさらに効率的に行うことが可能となる。
【０１００】
図１５は、乗員の頭部の高さ位置および前後位置が検出可能とされている場合の制御空間を決定するサブルーチン（図５のフローチャートのステップＳ２０５においてフィルタ選択部３４により実行されるサブルーチン）を示すフローチャートである。乗員の頭部の高さ位置および前後位置が検出可能な場合には、フィルタ選択部３４は、図１０あるいは図１１あるいは図１３のサブルーチンの代わりにこの図１５のサブルーチンを実行することで、乗員が着座している座席に対して制御空間を設定する。
【０１０１】
フィルタ選択部３４は、先ず、ステップＳ７０１において、図５のフローチャートにおけるステップＳ２０１で求めた現時点での乗員位置情報を元に、乗員が着座している座席の組を特定する。
【０１０２】
次に、ステップＳ７０２において、現時点で使用しているアクチュエータ２０のうち、正常に動作しているものを特定する。
【０１０３】
次に、ステップＳ７０３において、正常なアクチュエータ２０の数が、乗員が着座している座席の座席数、つまり騒音制御を行う座席数よりも多いかどうかを判定する。そして、正常なアクチュエータ２０の数が騒音制御を行う座席数よりも多ければステップＳ７０４へ移行し、少ない場合は乗員が着座している全座席に対して予め設定されている制御空間の位置を出力して、図１５のサブルーチンを終了する。
【０１０４】
ステップＳ７０４では、乗員の頭上に設置された測距センサ１２０により乗員頭部の高さ位置を検出し、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置をこの乗員頭部の高さ位置に固定する。
【０１０５】
次に、ステップＳ７０５では、乗員頭部の前方に設置された測距センサ１３０により乗員頭部の前後位置を検出し、乗員が着座している座席における制御空間の前後方向の位置をこの乗員頭部の前後位置に固定する。
【０１０６】
次に、ステップＳ７０６において、乗員が着座している座席において、座席の背面に平行な面内の左右方向の空間（図９に示した空間１１０ｃ）を新たな制御空間として追加する。そして、追加した制御空間を含めた全ての制御空間の位置を出力して、図１５のサブルーチンを終了する。
【０１０７】
以上のように、フィルタ選択部３４が図１５のサブルーチンを実行することで乗員が着座している座席に対して制御空間を設定するようにした場合には、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向および前後方向の位置を固定して、不確定な方向である左右方向のみに制御空間を拡大することができるので、制御空間の拡大をさらに効率よく行うことができる。
【０１０８】
図１６は、本実施形態の騒音制御装置により乗員が着座している座席における制御空間を拡大して騒音制御を行った場合（実施例）の騒音低減効果の一例を、制御空間が固定されている場合（比較例）と対比して示した図である。なお、図１６における横軸は、ある座席近傍の乗員頭部を含む空間を車両前方側から見たときの横方向の位置を示しており、図１６における縦軸は、騒音低減効果の度合いを示している。また、図中の実線のグラフが実施例における騒音低減効果を表し、図中の破線のグラフが比較例における騒音低減効果を表している。
【０１０９】
図１６に示すように、比較例では、図中の「ｂ」の位置を中心として制御空間が固定で設定されているため、「ｂ」を中心に「ａ」から「ｃ」までの範囲では騒音低減効果が得られているが、「ｃ」から「ｅ」までの範囲では騒音低減効果が得られない。これに対して、実施例では、図中の「ｂ」の位置を中心とした制御空間に対して図中の「ｄ」の位置を中心とした制御空間を追加して、広い範囲の制御空間を設定するようにしているので、「ａ」から「ｅ」の広い範囲において騒音低減効果を得ることができる。
【０１１０】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の騒音制御装置では、コントロールユニット３０の制御指令値算出部３２が、乗員有無検知センサ４０からの乗員検知信号を元に乗員が着座している座席の組を特定する。そして、乗員が着座していない座席位置に対応する制御空間を制御対象から除外して、その代わりに、乗員が着座している座席位置に対応する制御空間を拡大し、拡大した制御空間における騒音を低減させる制御指令値生成フィルタを選択して、この制御指令値生成フィルタと加速度センサ１０からの加速度信号とに基づいて制御指令値を生成する。そして、この制御指令値をアクチュエータ２０に出力して、アクチュエータ２０よる波動印加を制御するようにしている。したがって、本実施形態の騒音制御装置によれば、限られたアクチュエータ２０を有効に利用して効率的な騒音制御を行うことができるとともに、乗員の姿勢変化などにより乗員の頭部位置が変化した場合であっても、乗員の頭部位置で確実に騒音低減効果を得ることができる。
【０１１１】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席があるときに、乗員が着座している座席に対応した制御空間を当該座席の上下方向に拡大することにより、例えば、大人と子供といったように当該座席に着座している乗員の座高の高さに違いがある場合でも、乗員の頭部空間における騒音を確実に低減させることができる。
【０１１２】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席があるときに、乗員が着座している座席に対応した制御空間を当該座席の前後方向に拡大することにより、例えば、当該座席に着座している乗員が横を向くべく頭部を回転させることで耳位置が前後にずれた場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。
【０１１３】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席があるときに、乗員が着座している座席に対応した制御空間を当該座席の左右方向に拡大することにより、当該座席に着座している乗員が頭部を左右に平行移動した場合であっても、騒音低減効果を維持することができる。
【０１１４】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員の頭部の高さ位置を検出する測距センサ１２０を設け、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応した制御空間を、測距センサ１２０により検出された高さ位置で且つ当該座席の前後方向又は当該座席の左右方向に拡大することにより、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向の位置を固定して、不確定な方向である前後方向や左右方向に制御空間を拡大することができ、制御空間の拡大を効率よく行うことができる。
【０１１５】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員の頭部の高さ位置を検出する測距センサ１２０と、乗員の頭部の前後位置を検出する測距センサ１３０とを設け、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応した制御空間を、測距センサ１２０により検出された高さ位置および測距センサ１３０により検出された前後位置で且つ当該座席の左右方向に拡大することにより、乗員が着座している座席における制御空間の上下方向および前後方向の位置を固定して、不確定な方向である左右方向のみに制御空間を拡大することができ、制御空間の拡大をさらに効率よく行うことができる。
【０１１６】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、車両の乗員による操作入力を受け付ける入力デバイスを設け、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応した制御空間を、入力デバイスを利用した乗員による操作入力に応じて拡大することにより、乗員の意向を反映させた騒音制御を行うことができる。
【０１１７】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、元々の制御空間に対する相関係数が所定値以下の位置にまで拡大することにより、元々騒音低減効果が得られなかった空間を制御空間に含めることができ、より広い空間での騒音制御を行うことが可能になる。
【０１１８】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、正常なアクチュエータ２０の数と乗員が着座している座席数とを比較して、正常なアクチュエータ２０の数が多い場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを拡大することにより、各制御空間における騒音低減効果を大幅に減少させることなく乗員の頭部位置に制御空間を拡大することができ、効率的な騒音制御を実現することができる。
【０１１９】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、乗員が着座していない座席がある場合に、乗員が着座している座席に対応する制御空間の少なくとも１つを、当該座席の背面を基準とする方向に拡大することにより、例えば、乗員が座席背面をリクライニングさせている場合であっても、乗員の頭部位置の動き得る範囲に制御空間を拡大することができ、乗員の頭部空間における騒音を確実に低減させることができる。
【０１２０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の一適用例を例示的に示したものであり、本発明の技術的範囲が以上の実施形態で説明した内容に限定されることを意図するものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、以上の実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
【０１２１】
例えば、以上説明した実施形態は、車両の車室内における騒音を低減して乗員の快適性を向上させる車両用の騒音制御装置に対して本発明を適用した例であるが、本発明は、車両用の騒音制御装置に限らず、構造物内部の閉空間における騒音を低減する騒音制御装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】路面の凹凸の影響による車体の振動及びロードノイズの主な伝播経路を示す図であり、（ａ）は車両のフロアパネルを斜め上方から見た模式図、（ｂ）は車両のタイヤ近傍を水平方向に見た模式図である。
【図２】本発明を適用した騒音制御装置の概略構成を説明するブロック図である。
【図３】制御指令値算出部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】制御指令値算出部における一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ１０３で実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図４のステップＳ１０４で実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】制御指令値生成フィルタの設計方法を説明するブロック線図である。
【図８】乗員が着座している座席に対して追加する制御空間の候補位置を説明する模式図である。
【図９】乗員が着座している座席に対して追加する制御空間の候補位置を説明する模式図である。
【図１０】図５のステップＳ２０５で実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】図５のステップＳ２０５で実行されるサブルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【図１２】車体における乗員の頭上位置に測距センサを設置した様子を示す模式図である。
【図１３】図５のステップＳ２０５で実行されるサブルーチンのさらに他の例を示すフローチャートである。
【図１４】車体における乗員の頭上位置および前方側に測距センサを設置した様子を示す模式図である。
【図１５】図５のステップＳ２０５で実行されるサブルーチンのさらに他の例を示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態の騒音制御装置により乗員が着座している座席における制御空間を拡大して騒音制御を行った場合の騒音低減効果の一例を、制御空間が固定されている場合と対比して示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０（１０ａ〜１０ｄ）  加速度センサ
２０（２０ａ，２０ｂ）  アクチュエータ
３０  コントロールユニット
３２  制御指令値算出部
３４  フィルタ選択部
３５  算出部
４０（４０ａ，４０ｂ）  乗員有無検知センサ
１００（１００ａ〜１００ｄ）  制御空間
１２０，１３０  測距センサ
【図１】
2010054962.tif 000004
【図２】
2010054962.tif 000005
【図３】
2010054962.tif 000006
【図４】
2010054962.tif 000007
【図５】
2010054962.tif 000008
【図６】
2010054962.tif 000009
【図７】
2010054962.tif 000010
【図８】
2010054962.tif 000011
【図９】
2010054962.tif 000012
【図１０】
2010054962.tif 000013
【図１１】
2010054962.tif 000014
【図１２】
2010054962.tif 000015
【図１３】
2010054962.tif 000016
【図１４】
2010054962.tif 000017
【図１５】
2010054962.tif 000018
【図１６】
2010054962.tif 000019