(57)【要約】【課題】２次騒音または２次振動に発散傾向がある場合に、その発散傾向を早期に検出可能とすること。【解決手段】第１基準信号と第２基準信号との位相差を９０度以外に変更可能とした。それゆえ、第１および第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数が発散する際には、２つのフィルタ係数を各軸とした２次元平面において、最適点の周囲を楕円形状の軌道を描くように、２つのフィルタ係数が逐次更新するようになる。その結果、フィルタ係数の発散傾向が増大し、第１制御信号、第２制御信号、合成制御信号、および誤差信号が増大する。したがって、それらの信号をもとに判定を行うことで、２次騒音または２次振動に発散傾向があることを早期に検出できる。【選択図】  図７
2010179842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源が発生した周期性を有する騒音または振動の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記周波数検出手段が検出した周波数に同期した第１基準信号を生成する第１基準信号生成手段と、
前記第１基準信号生成手段で生成した前記第１基準信号に基づいて第１制御信号を生成する第１の１タップ適応フィルタと、
前記周波数検出手段が検出した周波数に同期し且つ前記第１基準信号との間に９０度の位相差を有する第２基準信号を生成する第２基準信号生成手段と、
前記第２基準信号生成手段で生成した前記第２基準信号に基づいて第２制御信号を生成する第２の１タップ適応フィルタと、
前記第１の１タップ適応フィルタで生成した第１制御信号、および前記第２の１タップ適応フィルタで生成した第２制御信号を合成して合成制御信号を生成する合成制御信号生成手段と、
前記合成制御信号生成手段が生成した合成制御信号に基づいて、前記騒音に干渉する２次騒音または前記振動に干渉する２次振動を発生する２次騒音振動発生手段と、
前記騒音と前記２次騒音との干渉によって発生した残留騒音、または前記振動と前記２次振動との干渉によって発生した残留振動に基づいて誤差信号を検出する誤差信号検出手段と、
前記第１基準信号および前記第２基準信号に基づき、前記２次騒音振動発生手段から前記誤差信号検出手段までの間の伝達特性を模擬した伝達関数を用いて第１模擬基準信号と第２模擬基準信号を生成する模擬基準信号生成手段と、
前記模擬基準信号生成手段で生成した第１模擬基準信号および第２模擬基準信号、および前記誤差信号検出手段で検出した誤差信号に基づいて、当該誤差信号が最小となるように前記第１の１タップ適応フィルタのフィルタ係数および前記第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数を逐次設定するフィルタ係数設定手段と、
前記誤差信号検出手段が検出した誤差信号、前記合成制御信号制御手段が生成した合成制御信号、前記第１の１タップ適応フィルタの出力、および前記第２の１タップ適応フィルタの出力の少なくともいずれかに基づいて、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があるか否かを判定する発散傾向判定手段と、
前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更する位相差変更手段と、を備えることを特徴とする能動型騒音振動制御装置。
【請求項２】
前記位相差変更手段は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との位相差を変更する際に、当該位相差を段階的に変更することを特徴とする請求項１に記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項３】
前記位相差変更手段は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との位相差を変更する際に、当該位相差を連続的に変更することを特徴とする請求項１に記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項４】
前記発散傾向判定手段は、前記誤差信号検出手段が検出した誤差信号が第１設定値以上である場合に、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があると判定し、
前記位相差変更手段は、前記誤差信号検出手段が検出した誤差信号が前記第１設定値より小さい第２設定値以上である場合に、前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更することを特徴とする請求項１に記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項５】
前記発散傾向判定手段は、前記合成制御信号制御手段が生成した合成制御信号が第３設定値以上である場合に、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があると判定し、
前記位相差変更手段は、前記合成制御信号制御手段が生成した合成制御信号が前記第３設定値より小さい第４設定値以上である場合に、前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更することを特徴とする請求項１に記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項６】
前記第１の１タップ適応フィルタの出力および前記第２の１タップ適応フィルタの出力から前記合成制御信号を推定する制御信号レベル推定手段と、
前記発散傾向判定手段は、前記合制御信号レベル推定手段が出力した合成制御信号が第５設定値以上である場合に、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があると判定し、
前記位相差変更手段は、前記合制御信号レベル推定手段が出力した合成制御信号が前記第５設定値より小さい第６設定値以上である場合に、前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更することを特徴とする請求項１に記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項７】
車両搭載用に構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の能動型騒音振動制御装置と、
車両の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記発散傾向判定手段は、前記誤差信号検出手段が検出した誤差信号が第７設定値以上である場合に、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があると判定し、
前記位相差変更手段は、前記温度検出手段が検出した温度が第８設定値以上である場合に、前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更することを特徴とする車両用能動型騒音振動制御装置。
【請求項８】
前記温度検出手段は、車室内の温度を測定することを特徴とする請求項７に記載の車両用能動振動制御装置。
【請求項９】
前記温度検出手段は、前記誤差信号検出手段の近傍の温度を測定することを特徴とする請求項７に記載の車両用能動型騒音振動制御装置。
【請求項１０】
前記温度検出手段は、Ａ／Ｃコントローラの温度センサであることを特徴とする請求項７に記載の車両用能動型騒音振動制御装置。
【請求項１１】
車両搭載用に構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の能動型騒音振動制御装置と、
車室外の気温を検出する温度検出手段と、を備え、
前記発散傾向判定手段は、前記誤差信号検出手段が検出した誤差信号が第７設定値以上である場合に、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があると判定し、
前記位相差変更手段は、前記温度検出手段が検出した温度が第８設定値以上である場合に、前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更することを特徴とする車両用能動型騒音振動制御装置。
【請求項１２】
車両搭載用に構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の能動型騒音振動制御装置と、
車両の窓およびサンルーフの開放の有無を検出する開閉検出手段と、を備え、
前記発散傾向判定手段は、前記誤差信号検出手段が検出した誤差信号が第１設定値以上である場合に、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があると判定し、
前記位相差変更手段は、前記開閉検出手段が、車両の窓およびサンルーフの少なくとも一方の開放を検出した場合に、前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更することを特徴とする車両用能動型騒音振動制御装置。
【請求項１３】
振動源が発生した周期性を有する騒音または振動の周波数を検出する周波数検出ステップと、
前記周波数検出ステップで検出した周波数に同期した第１基準信号を生成する第１基準信号生成ステップと、
前記第１基準信号生成ステップで生成した前記第１基準信号に第１の１タップ適応フィルタのフィルタ係数を乗算して第１制御信号を生成する第１制御信号生成ステップと、
前記周波数検出ステップで検出した周波数に同期し且つ前記第１基準信号との間に９０度の位相差を有する第２基準信号を生成する第２基準信号生成ステップと、
前記第２基準信号生成ステップで生成した前記第２基準信号に第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数を乗算して第２制御信号を生成する第２制御信号生成ステップと、
前記第１制御信号生成ステップで生成した第１制御信号、および前記第２制御信号生成ステップで生成した第２制御信号を合成して合成制御信号を生成する合成制御信号生成ステップと、
前記合成制御信号生成ステップで生成した合成制御信号に基づいて、前記騒音に干渉する２次騒音または前記振動に干渉する２次振動を２次騒音振動発生手段で発生する２次騒音振動発生ステップと、
前記騒音と前記２次騒音との干渉によって発生した残留騒音、または前記振動と前記２次振動との干渉によって発生した残留振動に基づき誤差信号検出手段で誤差信号を検出する誤差信号検出ステップと、
前記第１基準信号および前記第２基準信号に基づき、前記２次騒音振動発生手段から前記誤差信号検出手段までの間の伝達特性を模擬した伝達関数を用いて第１模擬基準信号と第２模擬基準信号を生成する模擬基準信号生成ステップと、
前記模擬基準信号生成ステップで生成した第１模擬基準信号および第２模擬基準信号、および前記誤差信号検出ステップで検出した誤差信号に基づいて、当該誤差信号が最小となるように前記第１の１タップ適応フィルタのフィルタ係数および前記第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数を逐次設定するフィルタ係数設定ステップと、
前記誤差信号検出ステップで検出した誤差信号、前記合成制御信号制御ステップで生成した合成制御信号、前記第１制御信号生成ステップで生成した第１制御信号、および前記第２制御信号生成ステップで生成した第２制御信号の少なくともいずれかに基づいて、前記２次騒音または前記２次振動に発散傾向があるか否かを判定する発散傾向判定ステップと、
前記第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更する位相差変更ステップと、を実行することを特徴とする能動型騒音振動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音に干渉する２次騒音または振動に干渉する２次振動を発生する能動型騒音振動制御装置、車両用能動型騒音振動制御装置、および能動型騒音振動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術がある。
この特許文献１に記載の技術では、まず、エンジンの回転に同期した正弦波信号および余弦波信号を生成する。次に、生成した正弦波信号を第１の１タップ適応フィルタのフィルタ係数に乗算し、余弦波信号を第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数に乗算し、それら乗算結果を合成して合成制御信号を生成する。次に、生成した合成制御信号に基づき、車室内のスピーカを駆動して２次騒音を発生する。ここで、２次騒音とは、エンジンの回転によって発生する騒音に干渉し、その騒音を打ち消すための音である。
【０００３】
また、この技術では、正弦波信号、余弦波信号および騒音との誤差信号に基づき、スピーカの位置からマイクロフォンの位置までの音場の伝達特性を模擬した伝達関数を用いて第１および第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数を逐次更新する。
誤差信号とは、２次騒音との干渉によって発生した残留騒音の検出結果を表す信号である。また、フィルタ係数の更新は、Filtered-X LMSアルゴリズムの一種である、ＳＡＮ（Single frequency Adaptive Notch filter）アルゴリズムを採用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４５３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載の技術では、伝達関数と、実際の伝達特性との間の誤差が増大した場合、第１および第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数の収束性が低下する。フィルタ係数が発散する際には、２つのフィルタ係数を各軸とした２次元平面において、回転半径が徐々に増大しながら最適点の周囲を回転するように、２つのフィルタ係数を逐次更新する。それゆえ、更新したフィルタ係数により、スピーカが発生する２次騒音が徐々に増大して発散し、残留騒音が増大する可能性があった。
なお、このような課題は、騒音に干渉する２次騒音を発生する技術に限らず、振動に干渉する２次振動を発生する技術においても同様に発生する。
本発明は、上記のような点に着目し、２次騒音または２次振動に発散傾向がある場合に、その発散傾向を早期に検出可能とすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、誤差信号、合成制御信号、第１制御信号、および第２制御信号の少なくともいずれかに基づいて、２次騒音または２次振動に発散傾向があるか否かを判定するようにした。また、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更可能とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１基準信号と第２基準信号との位相差を９０度以外に変更することができる。そのため、エラーサーフェスの等高線を楕円形状とすることができる。それゆえ、発散傾向の予兆がある場合に、位相差を９０以外に変更することで、フィルタ係数が発散する際には、２つのフィルタ係数を各軸とした２次元平面において、最適点の周囲を楕円形状の軌道を描くように、２つのフィルタ係数を逐次更新する。その結果、２つのフィルタ係数が、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側へ移動する際に、フィルタ係数と最適点との間の距離が増大し、フィルタ係数の発散傾向が増大し、第１制御信号、第２制御信号、合成制御信号、および誤差信号が増大する。したがって、それらの信号をもとに判定を行うことで、２次騒音または２次振動に発散傾向があることを早期に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の能動型騒音制御装置を備えた車両の装置構成の概念図である。
【図２】制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
【図３】制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
【図４】異常検出部１５が実行する演算処理を示すフローチャートである。
【図５】エラーサーフェスの軸を示す図である。
【図６】第１基準信号と第２基準信号との間の位相差が９０度である場合に、それら信号の間の位相差とエラーサーフェスの形状との関係を示す図である。
【図７】第１基準信号と第２基準信号との間の位相差が０度以上で且つ９０度未満である場合に、それら信号の間の位相差とエラーサーフェスの形状との関係を示す図である。
【図８】能動型騒音制御装置８の動作を示す図である。
【図９】比較例を説明するための図である。
【図１０】応用例の動作を示す図である。
【図１１】応用例の動作を示す図である。
【図１２】応用例の装置構成の概念図である。
【図１３】第２実施形態の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
【図１４】制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
【図１５】異常検出部１５が実行する演算処理を示すフローチャートである。
【図１６】応用例の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
【図１７】第３実施形態の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
【図１８】制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
【図１９】能動型騒音制御装置８の動作を示す図である。
【図２０】第４実施形態の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
【図２１】制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
【図２２】能動型騒音制御装置８の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の能動型騒音制御装置を備えた車両の装置構成の概念図である。
（構成）
図１に示すように、車両１は、エンジン２、回転周波数検出装置３、電力増幅器４、スピーカ５、マイクロフォン６、および制御装置７を備える。本実施形態では、エンジン２が騒音源を構成し、回転周波数検出装置３、電力増幅器４、スピーカ５、マイクロフォン６、および制御装置７が能動型騒音制御装置８を構成する。
【００１０】
エンジン２は、打ち消し対象とする騒音として、エンジンこもり音を発生する。エンジンこもり音とは、エンジン２の回転によって発生した加振力が車体に伝達されて発生する振動放射音である。例えば、４サイクル４気筒エンジンでは、エンジン出力軸の１/２回転毎に発生するガス燃焼によって、エンジン２を基点とした周期性を有する加振振動が発生し、この加振振動が原因で車室内に振動放射音が発生する。
【００１１】
回転周波数検出装置３は、エンジンパルス信号を検出する。エンジンパルス信号とは、エンジン２の回転に同期した信号である。そして、回転周波数検出装置３は、検出したエンジンパルス信号を制御装置７に出力する。例えば、上死点センサを利用できる。
電力増幅器４は、制御装置７が出力した信号を増幅する。そして、増幅した信号をスピーカ５に出力する。
スピーカ５は、電力増幅器４が出力した信号に基づき、エンジンこもり音に干渉する２次騒音を発生する。
【００１２】
マイクロフォン６は、車室内のルームトリフに配置される。そして、スピーカ５が発生した２次騒音とのエンジンこもり音との干渉によって発生した残留騒音を検出する。またマイクロフォン６は、その検出結果を、誤差信号ｅとして制御装置７に出力する。
制御装置７は、マイクロプロセッサからなる。マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置、メモリ等から構成した集積回路を備える。そして、メモリに格納したプログラムに従って、回転周波数検出装置３およびマイクロフォン６が検出した信号に基づいて演算処理を行い、その結果を、スピーカ５に出力する。
【００１３】
次に、制御装置７が実行する演算処理の内容を、ブロック図を用いて説明する。
図２は、制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
図２に示すように、このブロック図は、第１基準信号生成部９、位相設定部１０、第２基準信号生成部１１、適応フィルタ１２、係数更新部１３、制御状態検出部１４、および異常検出部１５を備える。
第１基準信号生成部９は、回転周波数検出装置３が出力したエンジンパルス信号に基づいて第１基準信号を生成する。第１基準信号とは、エンジンパルス信号に同期した信号である。例えば、正弦波信号や余弦波信号を利用できる。そして、第１基準信号生成部９は、生成した第１基準信号を適応フィルタ１２および係数更新部１３に出力する。
【００１４】
位相設定部１０は、制御状態検出部１４からの信号に応じて、回転周波数検出装置３が位相設定部１０に出力したエンジンパルス信号の位相を９０度または設定値α分変更する。ここで、設定値αとは、０度以上で且つ９０度未満の位相値、つまり、９０度以外の位相値である。また、エンジンパルス信号の位相を変更させる方法としては、位相を遅らせる方法や、位相を進ませる方法を利用できる。そして、位相設定部１０は、位相を変更したエンジンパルス信号を第２基準信号生成部１１に出力する。
【００１５】
第２基準信号生成部１１は、位相設定部１０が出力した位相変更後のエンジンパルス信号に基づいて第２基準信号を生成する。第２基準信号とは、位相変更後のエンジンパルス信号に同期した信号である。例えば、正弦波信号や余弦波信号等、第１基準信号と同じ種類の信号を利用できる。そして、第２基準信号生成部１１は、生成した第２基準信号を適応フィルタ１２および係数更新部１３に出力する。
【００１６】
このように、第１基準信号生成部９によって、エンジンパルス信号に同期する第１基準信号を生成する。また、位相設定部１０によって、エンジンパルス信号の位相を９０度または設定値α分変更し、第２基準信号生成部１１によって、位相変更後のエンジンパルス信号に同期する第２基準信号を生成する。そのため、第１基準信号と第２基準信号との間には、位相設定部１０で変更した位相値分の位相差が発生する。
【００１７】
適応フィルタ１２は、第１の１タップ適応フィルタ１６、第２の１タップ適応フィルタ１７、および合成制御信号算出部１８を備える。
第１の１タップ適応フィルタ１６は、第１基準信号生成部９が出力した第１基準信号にフィルタ係数Ｗ０を乗算する。フィルタ係数Ｗ０とは、後述するように、係数更新部１３が設定する係数である。そして、第１の１タップ適応フィルタ１６は、その乗算結果を、第１制御信号として合成制御信号算出部１８に出力する。
【００１８】
第２の１タップ適応フィルタ１７は、第２基準信号生成部１１が出力した第２基準信号にフィルタ係数Ｗ１を乗算する。フィルタ係数Ｗ１とは、後述するように、係数更新部１３が設定する係数である。そして、第２の１タップ適応フィルタ１７は、その乗算結果を、第２制御信号として合成制御信号算出部１８に出力する。
合成制御信号算出部１８は、第１の１タップ適応フィルタ１６が出力した第１制御信号と、第２の１タップ適応フィルタ１７が出力した第２制御信号とを合成する。そして、その合成結果を、合成制御信号として電力増幅器４に出力する。
【００１９】
係数更新部１３は、第１伝達要素１９、第２伝達要素２０、第３伝達要素２１、第４伝達要素２２、第１合成信号生成部２３、第２合成信号生成部２４、第１適応制御アルゴリズム演算器２５、および第２適応制御アルゴリズム演算器２６を備える。
第１伝達要素１９は、第１基準信号生成部９が出力した第１基準信号を補正フィルタＣ０に入力する。補正フィルタＣ０とは、スピーカ５の位置からマイクロフォン６の位置までの音場の伝達特性を模擬した伝達関数Ｈの実数部の特性ＲｅＨ（ｆ）である。伝達関数Ｈは、車両の窓を閉めた状態で、走行時に想定される車室内の温度での伝達特性である。そして、第１伝達要素１９は、その第１基準信号の入力に対して、補正フィルタＣ０が出力した信号を第１合成信号生成部２３に出力する。
【００２０】
第２伝達要素２０は、第２基準信号生成部９が出力した第２基準信号を補正フィルタＣ１に入力する。補正フィルタＣ１は、スピーカ５の位置からマイクロフォン６の位置までの音場の伝達特性を模擬した伝達関数Ｈの虚数部の特性ＩｍＨ（ｆ）である。そして、その第２伝達要素２０は、その第２基準信号の入力に対して、補正フィルタＣ１が出力した信号を第１合成信号生成部２３に出力する。
【００２１】
第３伝達要素２１は、第２基準信号生成部９が出力した第２基準信号を補正フィルタＣ０に入力する。そして、その第２基準信号の入力に対して、補正フィルタＣ０が出力する信号を第２合成信号生成部２４に出力する。
第４伝達要素２２は、第１基準信号生成部９が出力した第１基準信号を補正フィルタ−Ｃ１に入力する。そして、その第１基準信号の入力に対して、補正フィルタ−Ｃ１が出力した信号を第２合成信号生成部２４に出力する。
【００２２】
第１合成信号生成部２３は、第１伝達要素１９が出力した信号と、伝達要素２０が出力した信号とを合成する。そして、その合成結果を、第１模擬基準信号ｒ０として第１適応制御アルゴリズム演算器２５に出力する。
第２合成信号生成部２４は、第３伝達要素２１が出力した信号と、伝達要素２２が出力した信号とを合成する。そして、その合成結果を、第２模擬基準信号ｒ１として第２適応制御アルゴリズム演算器２６に出力する。
【００２３】
第１適応制御アルゴリズム演算器２５は、マイクロフォン６が出力した誤差信号ｅ（ｎ）および第１合成信号生成部２３が出力した第１模擬基準信号ｒ０（ｎ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ＋１）が最小となるように第１の１タップ適応フィルタ１６のフィルタ係数Ｗ０（ｎ＋１）を逐次設定する。フィルタ係数Ｗ０の設定は、Filtered-X ＬＭＳアルゴリズムの一種である、ＳＡＮアルゴリズムに基づいて行う。例えば、フィルタ係数Ｗ０（ｎ＋１）は下記（１）に従って算出する。
W0(n+1)=W0(n)-μ・e(n)・r0(n)  ・・・（１）
ここで、μは、ステップサイズパラメータである。
【００２４】
第２適応制御アルゴリズム演算器２６は、マイクロフォン６が出力した誤差信号ｅ（ｎ）および第２合成信号生成部２４が出力した第２模擬基準信号ｒ１（ｎ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ＋１）が最小となるように第２の１タップ適応フィルタ１７のフィルタ係数Ｗ１（ｎ＋１）を逐次設定する。フィルタ係数Ｗ１の更新は、ＬＭＳアルゴリズムに基づいて行う。例えば、フィルタ係数Ｗ１（ｎ＋１）は下記（２）に従って算出する。
W1(n+1)=W1(n)-μ・e(n)・r1(n)  ・・・（２）
制御状態検出部１４は、マイクロフォン６が出力した誤差信号ｅに基づいて演算処理を行い、その結果に基づいて、位相設定部１０を制御する。
異常検出部１５は、マイクロフォン６からの出力信号に基づいて演算処理を行い、その結果に基づいて、能動型騒音制御装置８の動作停止または動作継続を制御する。
【００２５】
次に、制御状態検出部１４が実行する演算処理について図面を参照して説明する。
図３は、制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
なお、図３の演算処理は、一定の周期で繰り返し実行する。
図３に示すように、まず、そのステップＳ１０１では、マイクロフォン６が出力した誤差信号ｅが第１位相切替閾値以上であるか否かを判定する。第１位相切替閾値とは、能動型騒音制御装置８の動作停止または動作継続を判断するための第１発散停止閾値より小さく、また、能動型騒音制御装置８が動作を停止した場合にマイクロフォン６が出力する誤差信号より大きく設定した特定値である。そして、誤差信号ｅが第１位相切替閾値以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１０３に移行する。また、誤差信号ｅが第１位相切替閾値より小さいと判定した場合には（Ｎｏ）ステップＳ１０２に移行する。
【００２６】
図５は、エラーサーフェスの軸を示す図である。
なお、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差が９０度である場合には、図５に示すように、エラーサーフェスの軸はsinθ軸とcosθ軸とで表すことができる。
また、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差が９０度以外である場合には、エラーサーフェスのsinθ軸はcos(θ-φ)軸に変換することができる。この場合、sinθ軸の変換後、直ちに当該sinθ軸の変換前までと同様の２次騒音を発生するためには、sinθ軸の座標変換にあわせて、２次騒音のもととなる合成制御信号（a、ｂ）を（c、d）へと補正する必要がある。そのため、sinθ軸をcos（θ-φ）に変換する頻度が高い場合には、信号補正も同様に頻繁に行う必要があり、演算負荷が増大する可能性がある。
【００２７】
そのため、第１位相切替閾値としては、このステップの前回の実行時に、誤差信号ｅが第１位相切替閾値以上であると判定した場合には比較的小さな第１設定値を利用し、誤差信号ｅが第１位相切替閾値より小さいと判定した場合には比較的大きな第２設定値を利用する。また、このステップを初めて実行する場合には、第２設定値を利用する。
一方、前記ステップＳ１０３では、位相設定部１０による位相の補正量を設定値α度とする信号を当該位相設定部１０に出力し、この演算処理を終了する。
【００２８】
次に、異常検出部１５が実行する演算処理について図面を参照して説明する。
図４は、異常検出部１５が実行する演算処理を示すフローチャートである。
なお、図４の演算処理は、一定の周期で繰り返し実行する。
図４に示すように、まず、そのステップ２０１で、マイクロフォン６が出力した誤差信号ｅが第１発散停止閾値以上であるか否かを判定する。そして、誤差信号ｅが第１発散停止閾値以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップ２０２に移行する。また、誤差信号ｅが第１発散停止閾値より小さいと判定した場合には（Ｎｏ）ステップ２０３に移行する。
前記ステップＳ２０２では、能動型騒音制御装置８に異常があると判定し、能動型騒音制御装置８の動作を停止させ、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ２０３では、能動型騒音制御装置８が正常に動作していると判定し、能動型騒音制御装置８の動作を継続させ、この演算処理を終了する。
【００２９】
次に、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差と、エラーサーフェスの形状との関係について説明する。エラーサーフェスとは、第１および第２の１タップ適応フィルタのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１と残留騒音との関係をプロットして得られる曲面である。
図６は、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差が９０度である場合に、それら信号の間の位相差とエラーサーフェスの形状との関係を示す図である。
図７は、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差が０度以上で且つ９０度未満である場合に、それら信号の間の位相差とエラーサーフェスの形状との関係を示す図である。
【００３０】
まず、合成制御信号算出部１８が出力する合成制御信号Ｙを記述する式を導入する。合成制御信号Ｙは、第１基準信号および第２基準信号がともに余弦波信号であり、第１基準信号および第２基準信号との間の位相差がβである状態では、下記（３）式のように表記することができる。
Y=W0cosθ+W1cos(θ-β)  ………（３）
【００３１】
ここで、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とする２次元平面について座標変換を行うために、下記（４）を導入する。
W0'=W0+W1
W1'=W1-W0  ………（４）
また、上記（４）式は、下記（５）式のようにまとめることができる。
W0'=（W0+W1）/２
W1'=W1-W0  ………（５）
【００３２】
そして、上記（３）式に上記（５）式を代入すると、下記（６）式を導出できる。
Y=(W0'-W1')cosθ+(W0'+W1')cos(θ-β)  ………（６）
また、上記（６）式は、下記（７）式のようにまとめることができる。
Y=W0'cos(β/2)cosθ'+W1'sin(β/2)sinθ'  ………（７）
θ'=θ-β/2
この上記（７）式より、合成制御信号Ｙは、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差βが９０度である場合には、下記（８）式のように表記することができる。
Y=W0'cosθ'+W1'sinθ'  ………（８）
【００３３】
そのため、フィルタ係数Ｗ０'、Ｗ１'を各軸とする２次元平面において、一定の合成制御信号Ｙを取り得るフィルタ係数Ｗ０'、Ｗ１'の組み合わせをプロットした場合、真円が描かれる。これより、図６に示すように、エラーサーフェスの等高線は真円となる。
また、合成制御信号Ｙは、位相差βが０度より大きく９０度より小さい場合には、フィルタ係数Ｗ０'、Ｗ１'を各軸とする２次元平面において、一定の合成制御信号Ｙを取り得るフィルタ係数Ｗ０'、Ｗ１'の組み合わせをプロットしても真円とはならいない。つまり、図７に示すように、エラーサーフェスの等高線は歪んだ円である楕円形状となる。
【００３４】
（動作）
次に、本実施形態の能動型騒音制御装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、能動型騒音制御装置８では、図２に示すように、回転周波数検出装置３が、エンジンパルス信号を検出し、その検出結果を第１基準信号生成部９および位相設定部１０に出力する。続いて、第１基準信号生成部９が、そのエンジンパルス信号に同期した第１基準信号を生成し、その生成結果を第１の１タップ適応フィルタ１６に出力する。続いて、第１の１タップ適応フィルタ１６が、その第１基準信号にフィルタ係数Ｗ０を乗算し、その乗算結果を、第１制御信号として合成制御信号算出部１８に出力する。
【００３５】
また、位相設定部１０が、回転周波数検出装置３が出力したエンジンパルス信号の位相を９０度または設定値α分変更し、その変更結果を第２基準信号生成部１１に出力する。続いて、第２基準信号生成部１１が、その位相変更後のエンジンパルス信号に同期した第２基準信号を生成し、その生成結果を第２の１タップ適応フィルタ１７に出力する。続いて、第２の１タップ適応フィルタ１７が、その第２基準信号にフィルタ係数Ｗ１を乗算し、その乗算結果を第２制御信号として合成制御信号算出部１８に出力する。
【００３６】
そして、合成制御信号算出部１８が、第１の１タップ適応フィルタ１６が出力した第１制御信号と、第２の１タップ適応フィルタ１７が出力した第２制御信号とを合成し、その合成結果を、合成制御信号として電力増幅器４に出力する。続いて、電力増幅器４が、その合成制御信号を増幅し、その増幅結果をスピーカ５に出力する。続いて、スピーカ５が、電力増幅器４の出力信号に基づいて２次騒音を発生する。
【００３７】
また、同時に、能動型騒音制御装置８では、係数更新部１３が、第１基準信号、第２基準信号および誤差信号ｅに基づき、伝達関数Ｃ０、Ｃ１を用いて第１および第２の１タップ適応フィルタ１６、１７のフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を更新する。
以上のことが逐次繰り返される。
これによって、各時刻における２次騒音を算出・制御することができる。この結果、２次騒音をエンジンこもり音に干渉させ、エンジンこもり音を打ち消すことができる。
【００３８】
また、このように２次騒音をスピーカ５から発生する動作と平行して、能動型騒音制御装置８では、制御状態検出部１４が図３の演算処理を実行する。ここで、誤差信号ｅが第１位相切替閾値より小さい状態にあるとする。すると、図３の演算処理により、制御状態検出部１４が、誤差信号ｅが第１位相切替閾値未満であると判定する（ステップＳ１０１「Ｎｏ」）。続いて、制御状態検出部１４が、位相設定部１０による位相の変更量を９０度とする信号を当該位相設定部１０に出力する（ステップＳ１０２）。そして、位相設定部１０が、その信号に応じて、エンジンパルス信号の位相の変更量を９０度とする。
これによって、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を９０度とすることができる。それゆえ、図６に示すように、エラーサーフェスの等高線が真円となる。そのため、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とした２次元平面において、最適点に徐々に近づいて収束するように、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新することができる。
【００３９】
図８は、能動型騒音制御装置８の動作を示す図である。
ここで、伝達関数Ｃ０、Ｃ１と実際の伝達特性との間の誤差が増大し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の収束性が低下した状態にあるとする。すると、図６に示すように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とする２次元平面において、最適点の周囲を回転しつつ、エラーサーフェスを徐々に上るように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新する。その結果、２次騒音が徐々に増大する。これによって、２次騒音に発散傾向が生じ、図８（ａ）の時刻ｔ１に示すように、誤差信号ｅが徐々に増大するようになる。
【００４０】
また、誤差信号ｅが徐々に増大することにより、図８（ａ）の時刻ｔ２に示すように、誤差信号ｅが第１位相切替閾値より大きくなったとする。すると、図３の演算処理により、制御状態検出部１４が、誤差信号ｅが第１位相切替閾値以上であると判定する（ステップＳ１０１「Ｙｅｓ」）。続いて、制御状態検出部１４が、位相設定部１０による位相の補正量を設定値α度、つまり、９０度以外とする信号を当該位相設定部１０に出力する（ステップＳ１０３）。そして、位相設定部１０が、図８（ｂ）の時刻ｔ２に示すように、その信号に応じて、エンジンパルス信号の位相の変更量を９０度以外とする。
【００４１】
これによって、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を９０度以外とすることができる。それゆえ、図７に示すように、エラーサーフェスの等高線が楕円形状となる。そのため、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とした２次元平面において、最適点の周囲を楕円形状の軌道を描くように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新することができる。その結果、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側へ移動する際に、最適点とフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１との間の距離が増大し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の発散傾向が増大する。これによって、２次騒音の発散傾向が増大し、図８（ａ）の時刻ｔ２に示すように、誤差信号ｅの増大傾向、つまり、誤差信号ｅの増大速度がより大きくなる。
【００４２】
また、楕円形状の軌道の長辺側から短辺側へ移動する際には、最適点とフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１との間の距離が減少し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の発散傾向が減少する。これによって、２次騒音の発散傾向が減少し、誤差信号ｅが減少する。
そして、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１が、楕円形状の軌道を周回し、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側への移動と長辺側から短辺側への移動とを交互に行うことで、２次騒音の出力の増大および減少が交互に現れ、２次騒音にうなりが発生する。
【００４３】
また、誤差信号ｅの増大傾向が大きくなることにより、図８（ａ）の時刻ｔ３に示すように、誤差信号ｅが第１発散停止閾値より大きくなったとする。すると、図４の演算処理により、異常検出部１５が、誤差信号ｅが第１発散停止閾値以上であると判定する（ステップＳ２０１「Ｙｅｓ」）。続いて、異常検出部１５が、能動型騒音制御装置８の動作を停止する（ステップＳ２０２）。そして、スピーカ５が、２次騒音の発生を停止する。
【００４４】
これによって、２次騒音に発散傾向が生じた場合に、２次騒音の発生を早期に停止できる。この結果、発散傾向にある２次騒音が発生している時間を短くすることができ、２次騒音が乗員に不快感を与えることを抑制できる。
また、２次騒音に発散傾向が生じた場合には、うなりを伴う２次騒音を発生できる。そのため、能動型騒音制御装置８に異常があることを乗員に伝えることができる。
【００４５】
図９は、比較例を説明するための図である。
ちなみに、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を９０度以外に変更しない方法では、フィルタ係数が発散する際には、図６に示すように、回転半径が徐々に増大しながら最適点の周囲を回転するように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新する。すなわち、最適点とフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１との間の距離が徐々に増大し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１が徐々に発散する。これによって、２次騒音が徐々に増大し、図９に示すように、誤差信号ｅが徐々に増大する。そのため、誤差信号ｅが第１発散停止閾値より大きくなり、２次騒音が停止するまでに時間がかかる。その結果、発散傾向にある２次騒音の発生時間が長くなってしまい、２次騒音が乗員に不快感を与える可能性がある。
【００４６】
本実施形態では、図１および図２の回転周波数検出装置３が周波数検出手段を構成する。同様に、図２の第１基準信号生成部９が第１基準信号生成手段を構成する。また、図２の第１の１タップ適応フィルタ１６が第１の１タップ適応フィルタを構成する。さらに、図２の第２基準信号生成部１１が第２基準信号生成手段を構成する。また、図２の第２の１タップ適応フィルタ１７が第２の１タップ適応フィルタを構成する。さらに、図２の合成制御信号算出部１８が合成制御信号生成手段を構成する。また、図１および図２のスピーカ５が２次騒音発生手段を構成する。さらに、図１および図２のマイクロフォン６が誤差信号検出手段を構成する。また、第１合成信号生成部２３、第２合成信号生成部２４が模擬基準信号生成手段を構成する。さらに、図２の第１適応制御アルゴリズム演算器２５、第２適応制御アルゴリズム演算器２６がフィルタ係数設定手段を構成する。さらに、図２の異常検出部１５が発散傾向判定手段を構成する。また、図２の位相設定部１０、制御状態検出部１４が位相差変更手段を構成する。
【００４７】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、発散傾向判定手段が、誤差信号、合成制御信号、第１制御信号、および第２制御信号の少なくともいずれかに基づいて、２次騒音または２次振動に発散傾向があるか否かを判定する。また、位相差変更手段が、第１基準信号と前記第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値に変更可能とした。
このような構成によれば、第１基準信号と第２基準信号との位相差を９０度以外に変更することができる。そのため、エラーサーフェスの等高線を楕円形状とすることができる。それゆえ、発散傾向の予兆がある場合に、位相差を９０以外に変更することで、フィルタ係数が発散する際には、２つのフィルタ係数を各軸とした２次元平面において、最適点の周囲を楕円形状の軌道を描くように、２つのフィルタ係数を逐次更新する。その結果、２つのフィルタ係数が、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側へ移動する際に、フィルタ係数と最適点との間の距離が増大し、フィルタ係数の発散傾向が増大し、第１制御信号、第２制御信号、合成制御信号、および誤差信号が増大する。したがって、それらの信号をもとに判定を行うことで、２次騒音または２次振動に発散傾向があることを早期に検出できる。
【００４８】
（２）また、発散傾向判定手段が、誤差信号が第１設定値以上である場合に、２次騒音または２次振動に発散傾向があると判定する。また、位相差変更手段が、誤差信号が第１設定値より小さい第２設定値以上である場合に、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値とする。
このような構成によれば、誤差信号が小さい場合、つまり、２次騒音または２次振動が発散する予兆さえもない場合には、第１基準信号と第２基準信号の位相差を９０度にすることができる。そのため、エラーサーフェスの等高線を真円とすることができ、フィルタ係数の収束性を向上することができる。また、誤差信号が大きい場合、つまり、２次騒音または２次振動が発散する予兆がある場合には、第１基準信号と第２基準信号の位相差を９０度以外にすることができる。そのため、エラーサーフェスの等高線を楕円形状とすることができ、誤差信号を増大することができる。その結果、２次騒音または２次振動に発散傾向があることを早期に検出できる。
【００４９】
（応用例）
次に、本実施形態の能動型騒音制御装置８の応用例について図面を参照して説明する。
（１）図１０は、応用例の動作を示す図である。図１０（ａ）は、誤差信号ｅの時間変化を示す図であり、図１０（ｂ）は、位相変更量の時間変化を示す図である。
本実施形態では、誤差信号ｅが第１位相切替閾値以上になると、直ぐに、位相設定部１０による位相の変更量を設定値α度に設定する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図１０に示すように、第１基準信号と第２基準信号との位相差を変更する際に、当該位相差を段階的に変更する構成を利用できる。
【００５０】
具体的には、位相設定部１０は、制御状態検出部１４が位相の変更量を９０度から設定値α度に変更する信号を出力すると、まず、エンジンパルス信号の位相の変更量を（９０度―（９０度―設定値α）/３）とする。そして、位相を変更したエンジンパルス信号を第２基準信号生成部１１に出力する。次に、位相の変更量を変更する信号の出力後、設定時間が経過するとエンジンパルス信号の位相の変更量を（９０度―（９０度―設定値α）×２/３）とする。次に、位相の変更量を変更する信号の出力後、設定時間の２倍の時間が経過するとエンジンパルス信号の位相の変更量を設定値αとする。
【００５１】
このように、本応用例では、位相差変更手段が、第１基準信号と第２基準信号との位相差を変更する際に、当該位相差を段階的に変更するようにした。
このような構成によれば、エラーサーフェスの等高線を真円から楕円形状に徐々に変更することができる。それゆえ、２次騒音または２次振動のうなりを徐々に増大させることができる。その結果、制御を安定的に行うことができる。
【００５２】
（２）図１１は、応用例の動作を示す図である。図１１（ａ）は、誤差信号ｅの時間変化を示す図であり、図１１（ｂ）は、位相変更量の時間変化を示す図である。
また、例えば、図１１に示すように、第１基準信号と第２基準信号との位相差を変更する際に、当該位相差を連続的に変更する構成も利用できる。
具体的には、位相設定部１０は、制御状態検出部１４が位相の変更量を９０度から設定値α度に変更する信号を出力すると、エンジンパルス信号の位相の変更量を９０度から設定値αまで一定の変化速度で連続的に変更する。そして、位相を変更したエンジンパルス信号を第２基準信号生成部１１に出力する。
【００５３】
このように、本応用例では、位相差変更手段が、第１基準信号と第２基準信号との位相差を変更する際に、当該位相差を連続的に変更するようにした。
このような構成によれば、エラーサーフェスの等高線を真円から楕円形状に徐々に変更することができる。それゆえ、２次騒音または２次振動のうなりを徐々に増大させることができる。その結果、制御を安定的に行うことができる。
【００５４】
（３）図１２は、応用例の装置構成の概念図である。
また、本実施形態では、本発明を、エンジンこもり音に干渉する２次騒音を発生する装置に適用する例を示したが、他の装置に適用することもできる。例えば、図１２に示すように、エンジン振動に干渉する２次振動を発生する装置にも適用できる。このような２次振動を発生する装置としては、例えば、アクティブエンジンマウントがある。
図１２では、アクティブエンジンマウントをエンジン２の左右それぞれに備える。
アクティブエンジンマウントは、図１２に示すように、スピーカ５およびマイクロフォン６に代えて、エンジンマウント３０およびエラーセンサ３１を備える。
エンジンマウント３０は、エンジンフットクロスメンバ３２とエンジン２との間に配置する。そして、エンジンマウント３０は、電力増幅器４が出力した信号に基づき、エンジン振動に干渉する２次振動を発生する。
【００５５】
エラーセンサ３１は、エンジンマウント支持部に配置する。そして、エンジンマウント３０が発生した２次振動とのエンジン振動との干渉によって発生した残留振動を検出する。またエラーセンサ３１は、その検出結果を誤差信号ｅとして制御装置７に出力する。
このような構成によれば、各時刻における２次振動を算出・制御することができる。この結果、２次振動をエンジン振動に干渉させ、エンジン振動を打ち消すことができる。
なお、このような、エンジン振動に干渉する２次振動を発生する装置は、第１実施形態に記載の技術に限らず、後述する、第２〜第４実施形態およびその応用例に記載の技術においても同様に適用することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について図面を参照して説明する。
なお、前記第１実施形態と同様な構成等については、同一の符号を付して説明する。
図１３は、第２実施形態の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
（構成）
本実施形態の車両の基本構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、図１３に示すように、合成制御信号算出部１８は、合成制御信号を電力増幅器４および異常検出部１５に出力する。また、異常検出部１５は、マイクロフォン６が出力した誤差信号ｅに代えて、合成制御信号算出部１８が出力した合成制御信号に基づいて演算処理を行い、その結果に基づいて、位相設定部１０を制御する。
【００５７】
（動作）
次に、制御状態検出部１４が実行する演算処理について図面を参照して説明する。
図１４は、制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
なお、図１４の演算処理は、一定の周期で繰り返し実行する。
図１４に示すように、まず、そのステップＳ３０１では、合成制御信号算出部１８が出力した合成制御信号が第２位相切替閾値以上であるか否かを判定する。第２位相切替閾値とは、能動型騒音制御装置８の動作停止または動作継続を判断するための第２発散停止閾値以下に設定した特定値である。そして、合成信号が第２位相切替閾値以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ３０３に移行する。また、合成信号が第２位相切替閾値より小さいと判定した場合には（Ｎｏ）ステップＳ３０２に移行する。
前記ステップＳ３０２では、位相設定部１０による位相の変更量を９０度とする信号を当該位相設定部１０に出力し、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ３０３では、位相設定部１０による位相の補正量を設定値α度とする信号を当該位相設定部１０に出力し、この演算処理を終了する。
【００５８】
次に、異常検出部１５が実行する演算処理について図面を参照して説明する。
図１５は、異常検出部１５が実行する演算処理を示すフローチャートである。
なお、図１５の演算処理は、一定の周期で繰り返し実行する。
図１５に示すように、まず、そのステップ４０１で、合成制御信号算出部１８が出力した合成制御信号が第２発散停止閾値以上であるか否かを判定する。そして、合成制御信号が第２発散停止閾値以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップ４０２に移行する。また、合成制御信号が第２発散停止閾値より小さいと判定した場合には（Ｎｏ）ステップ４０３に移行する。
【００５９】
前記ステップＳ４０２では、能動型騒音制御装置８に異常があると判定し、能動型騒音制御装置８の動作を停止させ、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ４０３では、能動型騒音制御装置８が正常に動作していると判定し、能動型騒音制御装置８の動作を継続させ、この演算処理を終了する。
本実施形態では、図１３の異常検出部１５が発散傾向判定手段を構成する。また、図１３の位相設定部１０、制御状態検出部１４が位相差変更手段を構成する。
【００６０】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、発散傾向判定手段が、合成制御信号が第３設定値以上である場合に、２次騒音または２次振動に発散傾向があると判定するようにした。
この構成によれば、合成制御信号をもとに、２次騒音または２次振動に発散傾向があるか否かを判定することができる。それゆえ、誤差信号をもとに判定を行う場合に比べ、２次騒音または２次振動に発散傾向があることをより早期に検出できる。
【００６１】
（応用例）
次に、本実施形態の能動型騒音制御装置８の応用例について図面を参照して説明する。
（１）図１６は応用例の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
本実施形態では、制御状態検出部１４および異常検出部１５が、合成制御信号算出部１８が出力した合成制御信号に基づいて演算処理を行う例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図１６に示すように、第１制御信号と第２制御信号とに基づいて合成制御信号を推定する信号レベル推定部２７を備え、制御状態検出部１４および異常検出部１５が、その推定結果に基づいて演算処理を行う構成を利用できる。
【００６２】
具体的には、信号レベル推定部２７は、第１の１タップ適応フィルタ１６が出力した第１制御信号と、第２の１タップ適応フィルタ１７が出力した第２制御信号とを合成する。そして、その合成結果を、合成制御信号として制御状態検出部１４および異常検出部１５に出力する。
本応用例では、図１６の信号レベル推定部２７が合成制御信号レベル推定手段を構成する。同様に、図１６の異常検出部１５が発散傾向判定手段を構成する。また、図１６の位相設定部１０、制御状態検出部１４が位相差変更手段を構成する。
【００６３】
このように、本応用例では、発散傾向判定手段が、合制御信号レベル推定手段が推定した合成制御信号が第５設定値以上である場合に、２次騒音または２次振動に発散傾向があると判定するようにした。また、位相差変更手段が、合制御信号レベル推定手段が推定した合成制御信号が第５設定値より小さい第６設定値以上である場合に、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値とするようにした。
【００６４】
このように、本応用例では、制御信号レベル推定手段が、第１の１タップ適応フィルタの出力および第２の１タップ適応フィルタの出力から合成制御信号を推定するようにした。発散傾向判定手段が、推定した合成制御信号が第６設定値以上である場合に、２次騒音または２次振動に発散傾向があると判定するようにした。
この構成によれば、推定した合成制御信号をもとに、２次騒音または２次振動に発散傾向があるか否かを判定することができる。それゆえ、誤差信号をもとに判定を行う場合に比べ、２次騒音または２次振動に発散傾向があることをより早期に検出できる。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について図面を参照して説明する。
なお、前記第１実施形態と同様な構成等については、同一の符号を付して説明する。
図１７は、第３実施形態の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
（構成）
本実施形態の車両の基本構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、図１７に示すように、温度センサ２８を備える。そして、制御状態検出部１４は、温度センサ２８の測定結果に基づいて位相設定部１０を制御する。
【００６６】
温度センサ２８は、車室内に配置される。そして、車室内の温度を測定する。また、温度センサ２８は、その検出結果を、温度信号として制御状態検出部１４に出力する。温度センサ２８としては、例えば、冷房や暖房を行い車室内の温度を制御するＡ／Ｃ(Air Conditioner)コントローラの温度センサを利用できる。
制御状態検出部１４は、温度センサ２８が出力した温度信号に基づいて演算処理を行い、その結果に基づいて、位相設定部１０の動作を制御する。
【００６７】
図１８は、制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
図１８に示すように、まず、そのステップＳ５０１では、温度センサ２８が出力した温度信号が第３位相切替閾値以上であるか否かを判定する。第３位相切替閾値とは、伝達関数Ｈを作成したときの車室内の温度、つまり、伝達関数Ｈがスピーカ５の位置からマイクロフォン６の位置を含む音場の伝達特性を模擬できる温度の上限値である。そして、温度センサ２８が出力した温度信号が第３位相切替閾値以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ５０３に移行する。また、温度信号が第３位相切替閾値より小さいと判定した場合には（Ｎｏ）ステップＳ５０２に移行する。
前記ステップＳ５０２では、位相設定部１０による位相の変更量を９０度とする信号を当該位相設定部１０に出力し、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ５０３では、位相設定部１０による位相の補正量を設定値α度とする信号を当該位相設定部１０に出力し、この演算処理を終了する。
【００６８】
（動作）
まず、能動型騒音制御装置８では、制御状態検出部１４が図８の演算処理を実行する。ここで、室内の温度が第３位相切替閾値より低い状態にあるとする。すると、図８の演算処理により、制御状態検出部１４が、室内の温度が第３位相切替閾値未満であると判定する（ステップＳ５０１「Ｎｏ」）。続いて、制御状態検出部１４が、位相設定部１０による位相の変更量を９０度とする信号を当該位相設定部１０に出力する（ステップＳ５０２）。そして、位相設定部１０が、その信号に応じて位相の変更量を９０度とする。
【００６９】
図１９は、能動型騒音制御装置８の動作を示す図である。
ここで、車室内の温度が上昇し、この温度の上昇により、伝達関数Ｃ０、Ｃ１と実際の伝達特性との間の誤差が増大し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の収束性が低下した状態にあるとする。すると、図６に示すように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とする２次元平面において、最適点の周囲を回転しつつ、エラーサーフェスを徐々に上るように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新する。その結果、スピーカ５が発生する２次騒音が徐々に増大する。これによって、２次騒音に発散傾向が生じ、図１９（ａ）の時刻ｔ１に示すように、誤差信号ｅが徐々に増大するようになる。
【００７０】
また、車室内の温度が上昇することにより、図１９（ｂ）の時刻ｔ２に示すように、温度信号が第３位相切替閾値より大きくなったとする。すると、図１８の演算処理により、制御状態検出部１４が、温度信号が第３位相切替閾値以上であると判定する（ステップＳ５０１「Ｙｅｓ」）。続いて、制御状態検出部１４が、位相設定部１０による位相の補正量を設定値α度、つまり、９０度以外とする信号を当該位相設定部１０に出力する（ステップＳ５０３）。そして、位相設定部１０が、図１９（ｃ）の時刻ｔ２に示すように、その信号に応じて、エンジンパルス信号の位相の変更量を９０度以外とする。
【００７１】
これによって、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を９０度以外とすることができる。それゆえ、図７に示すように、エラーサーフェスの等高線が楕円形状となる。そのため、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とした２次元平面において、最適点の周囲を楕円形状の軌道を描くように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新することができる。その結果、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側へ移動する際に、最適点とフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１との間の距離が増大し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の発散傾向が増大する。これによって、２次騒音の発散傾向が増大し、図１９（ａ）の時刻ｔ２に示すように、誤差信号ｅの増大傾向、つまり、誤差信号ｅの増大速度がより大きくなる。
【００７２】
また、楕円形状の軌道の長辺側から短辺側へ移動する際には、最適点とフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１との間の距離が減少し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の発散傾向が減少する。これによって、２次騒音の発散傾向が減少し、誤差信号ｅが減少する。
そして、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１が、楕円形状の軌道を周回し、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側への移動と長辺側から短辺側への移動とを交互に行うことで、２次騒音の出力の増大および減少が交互に現れ、２次騒音にうなりが発生する。
【００７３】
また、誤差信号ｅの増大傾向が大きくなることにより、図１９（ａ）の時刻ｔ３に示すように、誤差信号ｅが第１発散停止閾値より大きくなったとする。すると、図４の演算処理により、異常検出部１５が、誤差信号ｅが第１発散停止閾値以上であると判定する（ステップＳ２０１「Ｙｅｓ」）。続いて、異常検出部１５が、能動型騒音制御装置８の動作を停止する（ステップＳ２０２）。そして、スピーカ５が、２次騒音の発生を停止する。
【００７４】
これによって、２次騒音に発散傾向が生じた場合に、２次騒音の発生を早期に停止できる。この結果、発散傾向にある２次騒音が発生している時間を短くすることができ、２次騒音が乗員に不快感を与えることを抑制できる。
また、２次騒音に発散傾向が生じた場合には、うなりを伴う２次騒音を発生できる。そのため、能動型騒音制御装置８に異常があることを乗員に伝えることができる。
本実施形態では、図１７の温度センサ２８が温度検出手段を構成する。同様に、図１７の位相設定部１０、制御状態検出部１４が位相差変更手段を構成する。
【００７５】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、位相差変更手段が、温度検出手段が検出した温度が第７設定値より小さい場合に、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値とするようにした。
このような構成によれば、車両の温度をもとに、１次基準信号と２次基準信号との間の位相差を設定できる。それゆえ、伝達関数を生成したときに想定した温度から変化し、伝達関数と実際の伝達特性との間の誤差が増大することが予想される場合に、１次基準信号と２次基準信号との間の位相差を９０度以外とすることができる。その結果、車両の温度変化に起因して伝達関数が変化し、２次騒音または２次振動に発散傾向が生じた場合に、その発散傾向を早期に検出することができる。
【００７６】
（２）また、温度検出手段は、車室内の温度を測定するようにした。
このような構成によれば、車室内の温度をもとに、１次基準信号と２次基準信号との間の位相差を設定できる。それゆえ、伝達関数を生成したときに想定した温度から変化し、伝達関数と実際の伝達特性との間の誤差が増大することが予想される場合に、１次基準信号と２次基準信号との間の位相差を９０度以外とすることができる。その結果、車室内の温度変化に起因して伝達関数が変化し、２次騒音または２次振動に発散傾向が生じた場合に、その発散傾向を早期に検出することができる。
（３）さらに、温度検出手段として、Ａ／Ｃコントローラの温度センサを用いた。
このような構成によれば、温度検出手段として、通常車両に搭載されているＡ／Ｃコントローラを流用できる。それゆえ、製造コストを低減することができる。
【００７７】
（応用例）
次に、本実施形態の能動型騒音制御装置８の応用例について図面を参照して説明する。
（１）本実施形態では、温度センサとして、車室内の温度を計測するＡ／Ｃコントローラの温度センサを用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、温度センサ２８として、マイクロフォン６の近傍の温度を測定するものを利用してもよい。
マイクロフォン６はルームトリフに配置する。ルーフトリムは、日射の影響を受け易いため、車室内の他の場所よりも温度上昇度が高い。それゆえ、車室内の他の場所の温度とマイクロフォン６の近傍の温度との間で相関がとれない場合がある。そのため、マイクロフォン６の近傍の温度を検出することで、他の場所の温度を検出する場合に比べ、マイクロフォン６の近傍の温度変化に起因して伝達関数が変化し、２次騒音または２次振動に発散傾向が生じた場合に、その発散傾向を早期に検出できる。
【００７８】
（２）また、例えば、温度センサとして、外気温を測定するものも利用できる。
本応用例では、温度検出手段が、車室外の気温を検出するようにした。
この構成によれば、温度検出手段として、通常車両に搭載されている外気温度を測定するための温度センサを流用できる。それゆえ、製造コストを低減することができる。
【００７９】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態について図面を参照して説明する。
なお、前記第１実施形態と同様な構成等については、同一の符号を付して説明する。
図２０は、第４実施形態の制御装置７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
（構成）
本実施形態の車両の基本構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、図２０に示すように、窓開閉検知センサ２９を備える。そして、制御状態検出部１４は、窓開放センサ２９の測定結果に基づいて位相設定部１０を制御する。
窓開閉検知センサ２９は、車両の窓およびサンルーフの開放の有無を検出する。そして、その検出結果を、開放信号として制御状態検出部１４に出力する。
制御状態検出部１４は、窓開閉検知センサ２９が出力した開放信号に基づいて演算処理を行い、その結果に基づいて、位相設定部１０の動作を制御する。
【００８０】
図２１は、制御状態検出部１４が実行する演算処理を示すフローチャートである。
図２１に示すように、まず、そのステップＳ６０１では、窓開閉検知センサ２９が出力した開放信号に基づいて、車両の窓およびサンルーフの少なくとも一方が開いているか否かを判定する。そして、車両の窓およびサンルーフの少なくとも一方が開いていると判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ６０３に移行する。また、車両の窓およびサンルーフのいずれも閉まっていると判定した場合には（Ｎｏ）ステップＳ６０２に移行する。
【００８１】
前記ステップＳ６０２では、位相設定部１０による位相の変更量を９０度とする信号を当該位相設定部１０に出力し、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ６０３では、位相設定部１０による位相の補正量を設定値α度とする信号を当該位相設定部１０に出力し、この演算処理を終了する。
本実施形態では、図２０の窓開閉検知センサ２９が温度検出手段を構成する。同様に、図２０の位相設定部１０、制御状態検出部１４が位相差変更手段を構成する。
【００８２】
（動作）
まず、能動型騒音制御装置８では、制御状態検出部１４が図２１の演算処理を実行する。ここで、車両の窓およびサンルーフのいずれも閉まっている状態にあるとする。すると、図２１の演算処理により、制御状態検出部１４が、車両の窓およびサンルーフのいずれも閉まっていると判定する（ステップＳ６０１「Ｎｏ」）。続いて、制御状態検出部１４が、位相設定部１０による位相の変更量を９０度とする信号を当該位相設定部１０に出力する（ステップＳ６０２）。そして、位相設定部１０が、その信号に応じて位相の変更量を９０度とする。
【００８３】
図２２は、能動型騒音制御装置８の動作を示す図である。
ここで、伝達関数Ｃ０、Ｃ１と実際の伝達特性との間の誤差が増大し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の収束性が低下した状態にあるとする。すると、図６に示すように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とする２次元平面において、最適点の周囲を回転しつつ、エラーサーフェスを徐々に上るように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新する。その結果、２次騒音が徐々に増大する。これによって、２次騒音に発散傾向が生じ、図２２（ａ）の時刻ｔ１に示すように、誤差信号ｅが徐々に増大するようになる。
【００８４】
また、図２２（ｂ）の時刻ｔ２に示すように、乗員が車両の窓を開放したとする。すると、図２１の演算処理により、制御状態検出部１４が、車両の窓が開いていると判定する（ステップＳ６０１「Ｙｅｓ」）。続いて、制御状態検出部１４が、位相設定部１０による位相の補正量を設定値α度、つまり、９０度以外とする信号を当該位相設定部１０に出力する（ステップＳ６０３）。そして、位相設定部１０が、図２２（ｃ）の時刻ｔ２に示すように、その信号に応じて、エンジンパルス信号の位相の変更量を９０度以外とする。
【００８５】
これによって、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を９０度以外とすることができる。それゆえ、図７に示すように、エラーサーフェスの等高線が楕円形状となる。そのため、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を各軸とした２次元平面において、最適点の周囲を楕円形状の軌道を描くように、２つのフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１を逐次更新することができる。その結果、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側へ移動する際に、最適点とフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１との間の距離が増大し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の発散傾向が増大する。これによって、２次騒音の発散傾向が増大し、図２２（ａ）の時刻ｔ２に示すように、誤差信号ｅの増大傾向、つまり、誤差信号ｅの増大速度がより大きくなる。
【００８６】
また、楕円形状の軌道の長辺側から短辺側へ移動する際には、最適点とフィルタ係数Ｗ０、Ｗ１との間の距離が減少し、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１の発散傾向が減少する。これによって、２次騒音の発散傾向が減少し、誤差信号ｅが減少する。
そして、フィルタ係数Ｗ０、Ｗ１が、楕円形状の軌道を周回し、楕円形状の軌道の短辺側から長辺側への移動と長辺側から短辺側への移動とを交互に行うことで、２次騒音の出力の増大および減少が交互に現れ、２次騒音にうなりが発生する。
【００８７】
また、誤差信号ｅの増大傾向が大きくなることにより、図２２（ａ）の時刻ｔ３に示すように、誤差信号ｅが第１発散停止閾値より大きくなったとする。すると、図４の演算処理により、異常検出部１５が、誤差信号ｅが第１発散停止閾値以上であると判定する（ステップＳ２０１「Ｙｅｓ」）。続いて、異常検出部１５が、能動型騒音制御装置８の動作を停止する（ステップＳ２０２）。そして、スピーカ５が、２次騒音の発生を停止する。
【００８８】
これによって、２次騒音に発散傾向が生じた場合に、２次騒音の発生を早期に停止できる。この結果、発散傾向にある２次騒音が発生している時間を短くすることができ、２次騒音が乗員に不快感を与えることを抑制できる。
また、２次騒音に発散傾向が生じた場合には、うなりを伴う２次騒音を発生できる。そのため、能動型騒音制御装置８に異常があることを乗員に伝えることができる。
【００８９】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、位相差変更手段が、開閉検出手段が車両の窓およびサンルーフの少なくとも一方の開放を検出した場合に、第１基準信号と第２基準信号との間の位相差を０度より大きく９０度より小さい値とする。
このような構成によれば、車両の窓およびサンルーフの少なくとも一方の開閉状態をもとに、１次基準信号と２次基準信号との間の位相差を設定できる。それゆえ、伝達関数を生成したときに想定した窓およびサンルーフの開放状態と異なり、伝達関数と実際の伝達特性との間の誤差が増大することが予想される場合に、１次基準信号と２次基準信号との間の位相差を９０度以外とすることができる。その結果、窓およびサンルーフの開放状態の変化に起因して伝達関数が変化し、２次騒音または２次振動に発散傾向が生じた場合に、その発散傾向を早期に検出することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１は車両、２はエンジン（振動源）、３は回転周波数検出装置（周波数検出手段）、５はスピーカ（２次騒音振動発生手段）、６はマイクロフォン（誤差信号検出手段）、９は第１基準信号生成部（第１基準信号生成手段）、１０は位相設定部（位相設定手段）、１１は第２基準信号生成部（第２基準信号生成手段）、１４は制御状態検出部（位相設定手段）、１５は異常検出部（発散傾向判定手段）、１６は第１の１タップ適応フィルタ（第１の１タップ適応フィルタ）、１７は第２の１タップ適応フィルタ（第２の１タップ適応フィルタ）、１８は合成制御信号算出部（合成制御信号生成手段）、１９は第１伝達要素（伝達関数）、２０は第２伝達要素（伝達関数）、２１は第３伝達要素（伝達関数）、２２は第４伝達要素（伝達関数）、２３は第１合成信号生成部（模擬基準信号生成手段）、２４は第２合成信号生成部（模擬基準信号生成手段）、２５は第１適応制御アルゴリズム演算器（フィルタ係数設定手段）、２６は第２適応制御アルゴリズム演算器（フィルタ係数設定手段）、２７は信号レベル推定部（制御信号レベル推定手段）、２８は温度センサ（温度検出手段）、２９は窓開閉検知センサ（開閉検出手段）、第１発散停止閾値（第１設定値）、第１位相切替閾値（第２設定値）、第２位相切替閾値（第３設定値、第５設定値）、第２発散停止閾値（第４設定値、第６設定値）、第３位相切替閾値（第７設定値）、第３発散停止閾値（第８設定値）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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