(57)【要約】【課題】騒音制御の対象となる制御空間を人体の位置に限定して、限られた波動印加手段で効率よく騒音制御を行えるようにするとともに、波動印加手段の一部が故障した場合などにおいても、人体の位置における騒音低減効果の低下を極力抑制できるようにする。【解決手段】コントロールユニット３０の制御指令値算出部３５が、乗員が着座している座席位置に応じて制御空間を初期設定するとともに、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号をもとに正常なアクチュエータの数を把握して、正常なアクチュエータの数と制御空間の数とを比較する。そして、正常なアクチュエータの数が制御空間の数よりも少なければ制御空間の変更が必要であると判断し、初期設定した制御空間のうちの少なくとも２つを制御対象から除外して、これらの空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を、制御対象から除外した制御空間に代わる新たな制御空間に設定する。【選択図】図２
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【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、前記構造物内部の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制御手段と、
前記構造物内部の人体の位置を検知する検知手段とを備え、
前記制御手段は、前記検知手段により検知された人体の位置に合わせて前記構造物内部の複数の位置に制御空間を初期設定するとともに、制御空間の変更の要否を判定して、制御空間の変更が必要と判定した場合に、初期設定した制御空間のうちの少なくとも２つを制御対象から除外して、これら制御対象から除外した制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を、制御対象から除外した制御空間に代わる新たな制御空間に設定することを特徴とする騒音制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、正常な波動印加手段の数が基準値以下に減少したと判断した場合に、制御空間の変更が必要と判定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、正常な波動印加手段の数と制御空間の数とを比較して、正常な波動印加手段の数が制御空間の数を下回っている場合に、制御空間の変更が必要と判定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、外部入力により制御空間の変更を指示するコマンドが入力された場合に、制御空間の変更が必要と判定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５】
前記構造物は車体であり、
前記検知手段は、車室内において乗員が着座している座席位置を検知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の騒音制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検知手段により検知された乗員が着座している座席位置ごとに、各座席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される位置と、左耳が存在すると推定される位置とに、それぞれ制御空間を初期設定することを特徴とする請求項５に記載の騒音制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、左右に隣り合う２つの座席位置に対して４つの制御空間を初期設定した状態で制御空間の変更が必要と判定した場合に、内側の２つの制御空間を制御対象から除外して、これら２つの制御空間の間に位置し、且つ、これら２つの制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を新たな制御空間として設定することを特徴とする請求項６に記載の騒音制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、１つの座席位置に対して初期設定した２つの制御空間を制御対象から除外して、これら２つの制御空間の間に位置し、且つ、これら２つの制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を新たな制御空間として設定することを特徴とする請求項６に記載の騒音制御装置。
【請求項９】
構造物の振動をセンサで検出し、当該センサの検出信号に応じて波動印加手段が前記構造物の内部に波動を印加することで、前記構造物内部の制御空間における騒音を低減させる騒音制御方法であって、
前記構造物内部の人体の位置を検知して、検知した人体の位置に合わせて前記構造物内部の複数の位置に制御空間を初期設定するとともに、制御空間の変更の要否を判定して、制御空間の変更が必要と判定した場合に、初期設定した制御空間のうちの少なくとも２つを制御対象から除外して、これら制御対象から除外した制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を、制御対象から除外した制御空間に代わる新たな制御空間に設定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、構造物内部の制御空間における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を発生して騒音を低減する騒音制御装置が知られている。また、この種の騒音制御装置においては、騒音を計測するためのマイクロフォンを用いず、加速度センサ等のセンサを用いて車体の振動を検出して、車体の振動を発生源とする車室内の騒音を推定する試みもなされている。例えば、特許文献１においては、車両走行時の車室内騒音と相関が高いドアヒンジ部に加速度センサを貼り付け、その加速度センサの検出する信号から車室内の騒音を推定し、推定した車室内の騒音に基づいて車体のフロアパネルに設置した振動印加用のアクチュエータなどを駆動して騒音制御を行う騒音制御装置が提案されている。
【０００３】
また、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２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】特開平８−２９２７７１号公報
【特許文献２】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】
【０００４】
ところで、限られた数のアクチュエータを用いて乗員が存在する位置で大きな騒音低減効果が得られるようにするには、騒音制御の対象となる制御空間を車室内の乗員位置に対応させて限定的に設定して、これらの制御空間における騒音を低減させるようにアクチュエータを駆動制御することが求められる。しかしながら、以上のように車室内の乗員位置に応じて制御空間を限定的に設定した場合であっても、例えば一部のアクチュエータが故障して正常に動作するアクチュエータの数が減少した場合など、設定した制御空間と正常に動作するアクチュエータとの関係が初期状態から変化した場合には、一部の制御空間における騒音低減効果が著しく低下するといった不都合が生じることも懸念される。
【０００５】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて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の位置に限定して、限られた波動印加手段で効率よく騒音制御を行えるようにするとともに、波動印加手段の一部が故障した場合などにおいても、人体の位置における騒音低減効果の低下を極力抑制でき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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、構造物内部の人体の位置を検知して、検知した人体の位置に合わせて構造物内部の複数の位置に制御空間を初期設定するとともに、制御空間の変更の要否を判定して、制御空間の変更が必要と判定した場合に、初期設定した制御空間のうちの少なくとも２つを制御対象から除外して、これら制御対象から除外した制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を、制御対象から除外した制御空間に代わる新たな制御空間に設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば波動印加手段の一部が故障して正常な波動印加手段の数が減少した場合などに、人体の位置に合わせて初期設定した制御空間のうちの少なくとも２つの制御空間に代えて、これらの制御空間と相関係数の高い１つの空間を新たな制御空間として設定するようにしているので、人体の位置に合わせた効率的な騒音制御を行うことができるとともに、波動印加手段の一部が故障した場合などにおいても、人体の位置における騒音低減効果の低下を極力抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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１０と、波動印加手段となるアクチュエータ２０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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、運転席および助手席の２つの前席と２つの後部座席との計４つの座席を有する車両に搭載される騒音制御装置の例であり、上述した加速度センサ１０として、前席側に設置された２つ、後部座席側に設置された２つの計４つの加速度センサ１０ａ〜１０ｄを備える。また、アクチュエータ２０としては、前席側に設置された４つ、後部座席側に設置された４つの計８つのアクチュエータ２０ａ〜２０ｈを備える。さらに、本実施形態の騒音制御装置は、これら４つの加速度センサ１０ａ〜１０ｄと８つのアクチュエータ２０ａ〜２０ｈのほか、各座席ごとの乗員の有無を検知する４つの乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄと、加速度センサ１０ａ〜１０ｄで得られた信号に基づいて制御空間１００における騒音を低減させるための制御指令値を算出してアクチュエータ２０ａ〜２０ｈの動作制御を行うコントロールユニット３０と、を備えている。
【００１７】
ここで、特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が、詳細を後述するように、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号に基づいて乗員が着座している座席を判断し、乗員が着座している座席ごとに各座席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される位置と左耳が存在すると推定される位置とに、それぞれ制御空間１００を初期設定する（つまり、４つの座席すべてに乗員が着座している場合は最大８つの制御空間１００ａ〜１００ｈを初期設定する）。そして、８つのアクチュエータ２０ａ〜２０ｈのいずれかに故障が発生して正常に動作するアクチュエータ２０の数が減少し、初期設定した全ての制御空間１００で適切な騒音制御を行うにはアクチュエータ２０の数が不足すると判断した場合に、初期設定した制御空間１００のうちの少なくとも２つを制御対象から除外し、代わりにこれらと相関の高い１つの空間を新たな制御空間に設定して騒音制御を行うことで、アクチュエータ２０の故障に起因する騒音低減効果の低下を極力抑制できるようにしている。
【００１８】
なお、図の煩雑さを避けるために、加速度センサ１０ａ〜１０ｄやアクチュエータ２０ａ〜２０ｈ、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄ、制御空間１００ａ〜１００ｈについては、それらの一部のみを図示している。また、加速度センサ１０やアクチュエータ２０の数は、以上の説明で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。
【００１９】
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】
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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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄ，３３ａ〜３３ｈ，３４ａ〜３４ｈ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３５とを備えている。
【００２３】
増幅部３１ａ〜３１ｄは、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号を増幅して制御指令値算出部３５に出力する。また、増幅部３２ａ〜３２ｄは、加速度センサ１０ａ〜１０ｄからの加速度信号を増幅して制御指令値算出部３５に出力する。また、増幅部３３ａ〜３３ｈは、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号を増幅して制御指令値算出部３５に出力する。ここで、アクチュエータの故障診断信号としては、例えばアクチュエータ近傍またはアクチュエータと一体に設置された加速度センサからの出力信号を用いればよい。また、増幅部３４ａ〜３４ｈは、制御指令値算出部３５で生成された制御指令信号を増幅してアクチュエータ２０ａ〜２０ｈに出力する。なお、増幅部３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄ，３３ａ〜３３ｈ，３４ａ〜３４ｈは、加速度センサ１０ａ〜１０ｄや乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄ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。
【００２４】
制御指令値算出部３５は、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換部３５１ａ〜３５１ｃと、切り替え指示部３５２と、フィルタ選択部３５３と、算出部３５４と、Ｄ／Ａ変換部３５５とで構成される。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換部３５１ａは、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄで検出されて増幅部３１ａ〜３１ｄで増幅された乗員検知信号ｎ１〜ｎ４をディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部３５１ｂは、加速度センサ１０ａ〜１０ｄで検出されて増幅部３２ａ〜３２ｄで増幅された加速度信号α１〜α４をディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部３５１ｃは、増幅部３３ａ〜３３ｈで増幅されたアクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号ｓ１〜ｓ８をディジタル信号に変換する。
【００２６】
Ｄ／Ａ変換部３５５は、算出部３５４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３４ａ〜３４ｈに出力する。
【００２７】
切り替え指示部３５２は、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号ｎ１〜ｎ４をもとに、騒音制御の対象とする制御空間を初期設定するとともに、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号ｓ１〜ｓ８をもとに、初期設定した制御空間を切り替えるかどうかを判断し、その判断結果に応じた指示信号を生成してフィルタ選択部３５３に出力する。
【００２８】
故障診断信号をもとにアクチュエータの故障を判断する方法は、例えば以下の方法を用いればよい。まず、予めアクチュエータ入力電圧から故障診断信号を計測するセンサ（本実施形態では加速度センサ）までの伝達関数モデルを計測・同定しておく。そして、アクチュエータ入力電圧に上記の伝達関数モデルを重畳し、その出力信号と故障診断信号とを比較する。その結果、両者の信号が大きく異なっていればアクチュエータの故障と判断し、両者の信号がほぼ一致していれば正常と判断する。この際、比較の尺度としては相関係数や相互相関関数などを用い、それらの値と予め指定しておいた閾値とを比較することで、信号の類似性を判断することができる。
【００２９】
フィルタ選択部３５３は、切り替え指示部３５２からの初期設定した制御空間の情報および制御空間の切り替え要否を示す指示信号をもとに、制御指令信号を生成するためのフィルタを選択し、算出部３５４に出力する。
【００３０】
算出部３５４は、加速度センサ１０ａ〜１０ｄが出力する加速度信号α１〜α４と、フィルタ選択部３５３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。
【００３１】
以上のような制御指令値算出部３５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。
【００３２】
図４は、制御指令値算出部３５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３５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〜２０ｈを駆動して騒音制御を行う。
【００３３】
先ず、ステップＳ１０１では、増幅部３２ａ〜３２ｄ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３５１ｂによりＡ／Ｄ変換して算出部３５４に入力する。
【００３４】
次に、ステップＳＳ１０２では、増幅部３１ａ〜３１ｄで増幅された乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号ｎ１〜ｎ４を、Ａ／Ｄ変換部３５１ａによりＡ／Ｄ変換して切り替え指示部３５２に入力する。
【００３５】
次に、ステップＳ１０３では、増幅部３３ａ〜３３ｈで増幅されたアクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号ｓ１〜ｓ８を、Ａ／Ｄ変換部３５１ｃによりＡ／Ｄ変換して切り替え指示部３５２に入力する。
【００３６】
次に、ステップＳ１０４では、切り替え指示部３５２により、乗員検知信号ｎ１〜ｎ４から求められる乗員が着座している座席の組み合わせと、故障診断信号ｓ１〜ｓ８から求められるアクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断の結果とに基づいて、騒音制御の対象となる制御空間の切り替えを行うかどうかを判断するサブルーチンを実行し、その結果を指示信号としてフィルタ選択部３５３に伝達する。
【００３７】
次に、ステップＳ１０５では、フィルタ選択部３５３により、乗員が着座している座席の組み合わせに応じて初期設定された制御空間の情報と、切り替え指示部３５２からの指示信号とに基づいて、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３５４に伝達する。
【００３８】
次に、ステップＳ１０６では、算出部３５４により、加速度信号α１〜α４と、フィルタ選択部３５３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３５５に出力する。
【００３９】
次に、ステップＳ１０７では、Ｄ／Ａ変換部３５５により、算出部３５４からの制御指令信号をＤ／Ａ変換し、増幅部３４ａ〜３４ｈにて増幅してアクチュエータ２０ａ〜２０ｈに出力する。
【００４０】
図５は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０４において、切り替え指示部３５２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。切り替え指示部３５２は、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号ｎ１〜ｎ４と、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号ｓ１〜ｓ８が入力されると、この図５のサブルーチンを実行して、制御空間の切り替えを行うかどうかを判断する。
【００４１】
切り替え指示部３５２は、先ず、ステップＳ２０１において、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号ｎ１〜ｎ４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。
【００４２】
次に、ステップＳ２０２において、ステップＳ２０１で算出した乗員位置情報をもとに、騒音制御の対象となる制御空間を初期設定する。例えば、運転席のみに乗員がいることが検知された場合には、運転席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される位置の制御空間１００ａと、運転席に着座した乗員の左耳が存在すると推定される位置の制御空間１００ｂとが、制御対象となる制御空間として初期設定される。この初期設定した制御空間の情報は、フィルタ選択部３５３に出力される。
【００４３】
次に、ステップＳ２０３において、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号を得ることで、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈのうちで正常に動作するアクチュエータの数を把握する。
【００４４】
次に、ステップＳ２０４において、ステップＳ２０３で把握した正常に動作するアクチュエータの数と、ステップＳ２０２で初期設定した制御空間の数とを比較する。そして、正常に動作するアクチュエータの数が初期設定した制御空間の数よりも少なければステップＳ２０５へ移行し、正常に動作するアクチュエータの数が初期設定した制御空間の数よりも多ければステップＳ２０６へ移行する。
【００４５】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０２で初期設定した制御空間の切り替えを行わない旨の指示信号をフィルタ選択部３５３に対して出力し、図５のサブルーチンを終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ２０６では、ステップＳ２０２で初期設定した制御空間の切り替えを行う旨の指示信号をフィルタ選択部３５３に対して出力し、図５のサブルーチンを終了する。
【００４７】
図６は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０５において、フィルタ選択部３５２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３５２は、切り替え指示部３５２からの初期設定した制御空間の情報および制御空間の切り替え要否を示す指示信号が入力されると、この図６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。
【００４８】
フィルタ選択部３５３は、先ず、ステップＳ３０１において、切り替え指示部３５２からの指示信号が、初期設定した制御空間の切り替えを行う旨の指示信号かどうかを判定する。そして、切り替え指示部３５２からの指示信号が制御空間の切り替えを指示するものである場合にはステップＳ３０２へ移行し、切り替え指示部３５２からの指示信号が制御空間の切り替えを行わない旨の指示信号であればステップＳ３０３へ移行する。
【００４９】
ステップＳ３０２では、切り替え指示部３５２において初期設定した制御空間のうちの少なくとも２つを制御対象から除外し、これら制御対象から除外した制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を、制御対象から除外した制御空間に代わる新たな制御空間として設定することにより、初期設定した制御空間の切り替えを行う。なお、この制御空間の切り替えの具体例については、詳細を後述する。
【００５０】
次に、ステップＳ３０３では、切り替え指示部３５２において初期設定した制御空間、或いはステップＳ３０２で切り替えを行っ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、初期設定した制御空間、またはＳ３０２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。
【００５１】
次に、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０３で得たフィルタの係数を算出部３５４に出力し、図６のサブルーチンを終了する。
【００５２】
図７は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０６において、算出部３５４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３５４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３５３から制御指令値生成フィルタのフィルタ係数が入力されると、この図７のサブルーチンを実行して、制御指令値の算出を行う。
【００５３】
算出部３５４は、先ず、ステップＳ４０１において、フィルタ選択部３５３から入力されたフィルタ係数が、現在の制御指令値生成フィルタのフィルタ係数から変化しているかどうかを判定し、フィルタ係数が変化している場合はステップＳ４０２へ移行し、変化していない場合はステップＳ４０３へ移行する。
【００５４】
ステップＳ４０２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３５３から入力された値で更新する。
【００５５】
次に、ステップＳ４０３では、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。
【００５６】
次に、ステップＳ４０４において、ステップＳ４０３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３５５に出力し、図７のサブルーチンを終了する。
【００５７】
図８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８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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
ここで、乗員位置に応じて初期設定した制御空間の切り替えについて、具体例を挙げながら説明する。
【００６４】
アクチュエータ２０ａ〜２０ｈのいずれかが故障して正常に動作するアクチュエータの数が減少し、乗員位置に応じて初期設定した制御空間の数よりも正常に動作するアクチュエータの数が少ない状態となった場合、制御の自由度が不足して、正常に動作するアクチュエータですべての制御空間に対して適切な騒音制御を行うことが困難となる場合がある。たとえば初期設定した複数の制御空間の間に高い相関性があり、１つのアクチュエータで複数の制御空間を十分に制御できる場合もあるが、一般には騒音低減効果が減少する、或いはある制御空間での騒音が逆に悪化するという問題が起こる可能性がある。そこで、本実施形態の騒音制御装置においては、乗員位置に応じて初期設定した制御空間の数よりも正常に動作するアクチュエータの数が少ない状態となった場合など、正常に動作するアクチュエータの数が基準値以下にまで減少した場合に制御空間の変更が必要であると判断し、複数の制御空間を１つに統合するように制御空間の切り替えを行うことで、制御の自由度を確保して効率よく騒音制御を行えるようにしている。
【００６５】
図９は、制御空間を切り替える手法の具体的な一例を示す図である。例えば、車両の運転席に乗員が着座していることが検知された場合、図９に示すように、運転席に着座している乗員の右耳が存在すると推定される位置に制御空間１００ａ、左耳が存在すると推定される位置に制御空間１００ｂが、それぞれ制御対象となる制御空間として初期設定される。このとき、正常なアクチュエータの数が減少して制御空間の変更が必要と判断した場合には、運転席に対して設定した２つの制御空間１００ａ，１００ｂを制御対象から除外するとともに、これら２つの制御空間１００ａ，１００ｂの間の空間を、制御空間１００ａ，１００ｂに代わる新たな制御空間１０１とすることで、制御空間の切り替えを行う。ここで、制御空間１００ａ，１００ｂに代わる新たな制御空間１０１は、元々の初期設定した制御空間１００ａ，１００ｂに対して相関が高い位置に設定する。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、新たな制御空間１０１を元々の制御空間１００ａ，１００ｂに対する相関係数が所定値以上となる位置に設定することにより、元々の制御空間１００ａ，１００ｂにおける騒音低減効果の減少を最小限に抑えつつ、制御空間の数を限定することができ、限られた数のアクチュエータを用いて適切な騒音制御を行うことが可能になる。なお、初期設定された２つの制御空間１００ａ，１００ｂに対して相関係数が所定値以上となる位置が比較的広い範囲で選択可能な場合には、これら２つの制御空間１００ａ，１００ｂの中間点から僅かに制御空間１００ａ側（右耳側）に偏移した位置に新たな制御空間１０１を設定すれば、最も効率的に騒音制御を行うことができる。
【００６６】
なお、図９においては、運転席に乗員が着座していることが検知された場合のみを図示しているが、その他の座席に乗員が着座していると検知された場合についても同様に、各座席ごとに初期設定した２つの制御空間に代えて、これらと相関の高い１つの空間を新たな制御空間に設定することで、制御空間の切り替えを行うことが可能である。この際、すべての座席に対して予め制御空間を切り替える優先順位を決めておき、制御空間の変更が必要な場合に、乗員が着座している座席のうちで優先順位の高い座席から順に、以上のような手法で制御空間の切り替えを行う。
【００６７】
図１０は、制御空間を切り替える手法の他の例を示す図である。例えば、車両の２つの後部座席にそれぞれ乗員が着座していることが検知された場合、図１０に示すように、右後部座席に着座している乗員の右耳が存在すると推定される位置に制御空間１００ｅ、左耳が存在すると推定される位置に制御空間１００ｆ、左後部座席に着座している乗員の右耳が存在すると推定される位置に制御空間１００ｇ、左耳が存在すると推定される位置に制御空間１００ｈが、それぞれ制御対象となる制御空間として初期設定される。このとき、正常なアクチュエータの数が減少して制御空間の変更が必要と判断した場合には、内側の２つの制御空間、すなわち、右後部座席に着座している乗員の左耳が存在すると推定される位置に初期設定された制御空間１００ｆと、左後部座席に着座している乗員の右耳が存在すると推定される位置に初期設定された制御空間１００ｇとを制御対象から除外するとともに、これら２つの制御空間１００ｆ，１００ｇの間の空間を、制御空間１００ｆ，１００ｇに代わる新たな制御空間１０２とすることで、制御空間の切り替えを行う。この場合も、制御空間１００ｆ，１００ｇに代わる新たな制御空間１０２は、元々の初期設定した制御空間１００ｆ，１００ｇに対して相関係数が所定値以上となる位置に設定する。また、図１０においては、車両の２つの後部座席にそれぞれ乗員が着座している場合の例であるが、車両前方の運転席と助手席の双方に乗員が着座している場合にも、同様の手法で制御空間の切り替えを行うことが可能である。また、正常に動作するアクチュエータの数が大幅に減少した場合などにおいては、図１０に例示した手法と、図９に例示した手法とを組み合わせて、制御空間の数を限定していくようにしてもよい。
【００６８】
図１１は、図１０に例示した手法と図９に例示した手法とを組み合わせて制御空間の切り替えを行う場合の処理手順の一例を示すフローチャートであり、図５に示したサブルーチンと図６に示したサブルーチンのステップＳ３０２までの処理に代えて実行されるものである。すなわち、図１０に例示した手法と図９に例示した手法とを組み合わせて制御空間の切り替えを行う場合、切り替え指示部３５２とフィルタ選択部３５３とが協働し、例えば図１１のフローで示す処理手順に従って、正常なアクチュエータの数と制御空間の数との比較とその結果に応じた制御空間の限定とを順次行うことで、制御空間の切り替えを行う。なお、この図１１に示す処理手順は、先ず、２つの後部座席に対して初期設定される制御空間を図１０に例示した手法で切り替え、その後、さらに正常なアクチュエータの数が不足する場合に、後部座席、助手席、運転席の順に、各座席に対応して初期設定された制御空間を図９に例示した手法で切り替えていくようにした例である。
【００６９】
先ず、ステップＳ５０１では、切り替え指示部３５２が、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号ｎ１〜ｎ４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。
【００７０】
次に、切り替え指示部３５２は、ステップＳ５０２において、ステップＳ５０１で算出した乗員位置情報をもとに、乗員の着座している座席ごとにそれぞれ乗員の左右の耳が存在すると推定される空間を、騒音制御の対象となる制御空間として初期設定する。
【００７１】
次に、切り替え指示部３５２は、ステップＳ５０３において、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号を得ることで、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈのうちで正常に動作するアクチュエータの数を把握する。
【００７２】
次に、切り替え指示部３５２は、ステップＳ５０４において、ステップＳ５０３で把握した正常に動作するアクチュエータの数と、ステップＳ５０２で初期設定した制御空間の数とを比較する。そして、正常に動作するアクチュエータの数が初期設定した制御空間の数よりも少なければ、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを指示する指示信号を出力するとともに、ステップＳ５０１で算出した乗員位置情報を伝達して、ステップＳ５０５へ移行する。
【００７３】
一方、正常に動作するアクチュエータの数が初期設定した制御空間の数よりも多い場合には、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを行わない旨の指示信号を出力して、図１１のフローで示す処理を終了する。その結果、フィルタ選択部３５３において、初期設定した制御空間が制御対象として確定され、対応する制御指令値算出フィルタが選択される。
【００７４】
ステップＳ５０５では、フィルタ選択部３５３が、切り替え指示部３５２からの乗員位置情報に基づいて、車両の２つの後部座席の双方に乗員が着座しているかどうかを判定する。そして、２つの後部座席の双方に乗員が着座している場合には、ステップＳ５０６において、２つの後部座席に対して初期設定された４つの制御空間のうちの内側２つを制御対象から除外するとともに、これら制御対象から除外した２つの制御空間の間に位置する１つの空間を、２つの制御空間に代わる新たな制御空間として設定する。そして、再設定した制御空間の情報を切り替え指示部３５２に伝達して、ステップＳ５０８へ移行する。
【００７５】
一方、２つの後部座席の双方には乗員が着座していない場合は、ステップＳ５０７において、２つの後部座席のいずれかに乗員が着座しているかどうかを判定する。そして、２つの後部座席のいずれかに乗員が着座している場合はステップＳ５０９へ移行し、２つの後部座席の双方に乗員が着座していない場合はステップＳ５１１へ移行する。
【００７６】
ステップＳ５０８では、切り替え指示部３５２が、ステップＳ５０３で把握した正常に動作するアクチュエータの数と、ステップＳ５０６でフィルタ選択部３５３により再設定された制御空間の数とを比較する。そして、正常に動作するアクチュエータの数が再設定された制御空間の数よりも少なければ、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを指示する指示信号を出力して、ステップＳ５０９へ移行する。
【００７７】
一方、正常に動作するアクチュエータの数がステップＳ５０６で再設定された制御空間の数よりも多い場合には、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを行わない旨の指示信号を出力して、図１１のフローで示す処理を終了する。その結果、フィルタ選択部３５３において、ステップＳ５０６で再設定した制御空間が制御対象として確定され、対応する制御指令値算出フィルタが選択される。
【００７８】
ステップＳ５０９では、フィルタ選択部３５３が、後部座席（２つの後部座席の双方に乗員が着座している場合には各々の後部座席）に対して初期設定された２つの制御空間を制御対象から除外するとともに、これら制御対象から除外した後部座席に対応する２つの制御空間の間に位置する１つの空間を、これら２つの制御空間に代わる新たな制御空間として設定する。そして、再設定した制御空間の情報を切り替え指示部３５２に伝達して、ステップＳ５１０へ移行する。
【００７９】
ステップＳ５１０では、切り替え指示部３５２が、ステップＳ５０３で把握した正常に動作するアクチュエータの数と、ステップＳ５０９でフィルタ選択部３５３により再設定された制御空間の数とを比較する。そして、正常に動作するアクチュエータの数が再設定された制御空間の数よりも少なければ、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを指示する指示信号を出力して、ステップＳ５１１へ移行する。
【００８０】
一方、正常に動作するアクチュエータの数がステップＳ５０９で再設定された制御空間の数よりも多い場合には、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを行わない旨の指示信号を出力して、図１１のフローで示す処理を終了する。その結果、フィルタ選択部３５３において、ステップＳ５０９で再設定した制御空間が制御対象として確定され、対応する制御指令値算出フィルタが選択される。
【００８１】
ステップＳ５１１では、フィルタ選択部３５３が、切り替え指示部３５２からの乗員位置情報に基づいて、車両の助手席に乗員が着座しているかどうかを判定する。そして、助手席に乗員が着座している場合には、ステップＳ５１２において、助手席に対して初期設定された２つの制御空間を制御対象から除外するとともに、これら制御対象から除外した助手席に対応する２つの制御空間の間に位置する１つの空間を、２つの制御空間に代わる新たな制御空間として設定する。そして、再設定した制御空間の情報を切り替え指示部３５２に伝達して、ステップＳ５１３へ移行する。一方、助手席に乗員が着座していなければ、ステップＳ５１４へ移行する。
【００８２】
ステップＳ５１３では、切り替え指示部３５２が、ステップＳ５０３で把握した正常に動作するアクチュエータの数と、ステップＳ５１２でフィルタ選択部３５３により再設定された制御空間の数とを比較する。そして、正常に動作するアクチュエータの数が再設定された制御空間の数よりも少なければ、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを指示する指示信号を出力して、ステップＳ５１４へ移行する。
【００８３】
一方、正常に動作するアクチュエータの数がステップＳ５１２で再設定された制御空間の数よりも多い場合には、フィルタ選択部３５３に対して制御空間の切り替えを行わない旨の指示信号を出力して、図１１のフローで示す処理を終了する。その結果、フィルタ選択部３５３において、ステップＳ５１２で再設定した制御空間が制御対象として確定され、対応する制御指令値算出フィルタが選択される。
【００８４】
ステップＳ５１３では、フィルタ選択部３５３が、車両の運転席に対して初期設定された２つの制御空間を制御対象から除外するとともに、これら制御対象から除外した運転席に対応する２つの制御空間の間に位置する１つの空間を、２つの制御空間に代わる新たな制御空間として設定して、図１１のフローで示す処理を終了する。その結果、ステップＳ５１３で再設定した制御空間が制御対象として確定され、対応する制御指令値算出フィルタが選択される。
【００８５】
なお、以上説明した処理では、車両の後部座席に対応する制御空間の切り替えを行った後に、助手席、運転席の順に、各座席に対応する制御空間の切り替えを行うようにしているが、制御空間の切り替えを行う順番は特に限定されるものではなく、上述したように、予め定めておいた優先順位に従って各座席に対応する制御空間の切り替えを行うようにすればよい。また、以上説明した処理では、車両の２つの後部座席の双方に乗員が着座している場合のみ、図１０に例示した手法で制御空間の切り替えを行うようにしているが、車両の運転席と助手席の双方に乗員が着座している場合にも、図１０に例示した手法で制御空間の切り替えを行うようにしてもよい。また、以上説明した処理では、車両の運転席に対して初期設定された制御空間を図９に例示した手法で切り替えた後は、切り替えを行った制御空間を最終的な制御対象として確定して、正常なアクチュエータの数が不足していても確定した制御空間に対する騒音制御を継続するようにしているが、運転席に対応する制御空間の切り替えを行ってもなお正常なアクチュエータの数が不足する場合には、制御を停止させるようにしてもよい。
【００８６】
図１２は、本実施形態の騒音制御装置の効果を説明する図である。この図１２において、横軸は制御空間の位置を示しており、「１」は運転席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される空間、「２」は運転席に着座した乗員の左耳が存在すると推定される空間、「３」は助手席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される空間、「４」は助手席に着座した乗員の左耳が存在すると推定される空間、「５」は右後部座席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される空間、「６」は右後部座席に着座した乗員の左耳が存在すると推定される空間、「８」は左後部座席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される空間、「９」は左後部座席に着座した乗員の左耳が存在すると推定される空間、「７」は「６」と「８」との間に位置する空間をそれぞれ示している。また、図１２の縦軸は、各制御空間における騒音低減効果の度合いを示している。また、この図１２において、実線のグラフは全てのアクチュエータが正常に動作している場合の各位置における騒音低減効果を表し、一点鎖線のグラフは、一部のアクチュエータの故障により正常に動作するアクチュエータの数が減少したが、制御空間の切り替えは行わなかった場合（比較例）の各位置における騒音低減効果を表し、破線のグラフは、一部のアクチュエータの故障により正常に動作するアクチュエータの数が減少したため、「６」の位置の制御空間および「８」の位置の制御空間を制御対象から除外し、その代わりに「７」の位置に新たな制御空間を設定した場合（実施例）の各位置における騒音低減効果を表している。
【００８７】
図１２に示すように、一部のアクチュエータ（ここでは特に「４」の位置の制御空間に対して特に高い伝達特性を有するアクチュエータ）の故障により正常に動作するアクチュエータの数が減少した場合には、全てのアクチュエータが正常に動作する場合に比べて各位置における騒音低減効果が低下する。この場合、実施例のように、初期設定された２つの制御空間を１つに統合するように制御空間の切り替えを行うことによって、比較例のように制御空間の切り替えを行わない場合に比べて、特に切り替えを行った制御空間の近傍位置において、騒音低減効果の低下を緩和することが可能となる。
【００８８】
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３５が、乗員検知センサ４０ａ〜４０ｄからの乗員検知信号ｎ１〜ｎ４をもとに車両の乗員が着座している座席位置を特定し、乗員が着座している座席位置に応じて制御空間を初期設定するとともに、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号ｓ１〜ｓ８をもとに正常に動作するアクチュエータの数を把握して、正常に動作するアクチュエータの数と初期設定した制御空間の数とを比較するようにしている。そして、正常に動作するアクチュエータの数が初期設定した制御空間の数よりも少なければ、制御空間の変更が必要であると判断し、初期設定した制御空間のうちの少なくとも２つを制御対象から除外して、これら制御対象から除外した制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を、制御対象から除外した制御空間に代わる新たな制御空間に設定するようにしている。したがって、この騒音制御装置によれば、車室内の乗員の位置に合わせた効率的な騒音制御を行うことができるとともに、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの一部が故障した場合などにおいても、乗員の位置における騒音低減効果の低下を極力抑制することができる。
【００８９】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、コントロールユニット３０の制御指令値算出部３５が、アクチュエータ２０ａ〜２０ｈの故障診断信号ｓ１〜ｓ８をもとに正常に動作するアクチュエータの数を把握し、制御空間の変更の要否を判定するようにしているので、制御空間の変更の要否判定を簡便且つ正確に行うことができる。
【００９０】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、コントロールユニット３０の制御指令値算出部３５が、正常に動作するアクチュエータの数と制御空間の数とを比較して、正常に動作するアクチュエータの数が制御空間の数よりも少ない場合に制御空間の変更が必要と判定するようにしているので、制御空間の変更の要否判定を簡便且つ正確に行うことができる。
【００９１】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、コントロールユニット３０の制御指令値算出部３５が、乗員が着座している座席ごとに、各座席に着座した乗員の右耳が存在すると推定される位置と、左耳が存在すると推定される位置とに、それぞれ制御空間を初期設定するようにしているので、乗員の位置に対して効率よく騒音制御を行って、乗員の不快感を効果的に抑制することができる。
【００９２】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、コントロールユニット３０の制御指令値算出部３５が、左右に隣り合う２つの座席位置に対して４つの制御空間を初期設定した状態で制御空間の変更が必要と判断した場合に、これら４つの制御空間のうちの内側２つの制御空間を制御対象から除外して、これら２つの制御空間の間に位置し、且つ、これら２つの制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を新たな制御空間として設定するようにしているので、制御空間の数を効率よく限定して、乗員の位置における騒音低減効果の低下を有効に抑制することができる。
【００９３】
また、本実施形態の騒音制御装置によれば、コントロールユニット３０の制御指令値算出部３５が、制御空間の変更が必要と判断した場合に、乗員が着座している座席位置に対して初期設定した２つの制御空間を制御対象から除外して、これら２つの制御空間の間に位置し、且つ、これら２つの制御空間に対する相関係数が所定値以上となる１つの空間を新たな制御空間として設定するようにしているので、制御空間の数を効率よく限定して、乗員の位置における騒音低減効果の低下を有効に抑制することができる。
【００９４】
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。
【００９５】
例えば、上記の実施形態として説明した騒音制御装置においては、制御空間の変更の要否を判定する際に、正常に動作するアクチュエータの数が制御空間の数よりも少なくなっているかどうかを判定の基準としている（つまり、制御空間の変更要否の基準値を制御空間の数としている）が、このように正常なアクチュエータの数と制御空間の数とを比較するのではなく、正常なアクチュエータの数に対して閾値を設けておいて、正常なアクチュエータの数が閾値以下にまで減少したと判断した場合に、制御空間の変更が必要であると判定するようにしてもよい。
【００９６】
また、上記の実施形態として説明した騒音制御装置においては、制御空間の変更が必要であると判定した場合に、初期設定した２つの制御空間に対して相関が高い１つの空間を求めて、その空間を初期設定した制御空間に代わる新たな制御空間として設定するようにしているが、例えば事前のシミュレーション等により乗員位置の組み合わせに対して有効な制御空間の組み合わせを予め求めておいて、制御空間の変更が必要であると判定した場合に、事前に求めた制御空間の組み合わせの情報を用いて制御空間の切り替えを行うようにしてもよい。
【００９７】
また、上記の実施形態として説明した騒音制御装置においては、正常なアクチュエータの数と制御空間の数との比較により制御空間の変更の要否を判定するようにしているが、例えば、車両に設けられた操作入力デバイスを利用した車両乗員による操作入力など、外部入力によって制御空間の変更を指示するコマンドが入力された場合に、制御空間の変更が必要であると判定するようにしてもよい。この場合、例えば、制御空間の候補となる位置を車両乗員に提示してその中から特に騒音制御を重点的に行う位置を車両乗員に選択させ、その位置を制御空間として設定するといった手法も有効である。
【００９８】
また、上記の実施形態として説明した騒音制御装置は、車両の車室内における騒音を低減して車両乗員の快適性を向上させる車両用の騒音制御装置であるが、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】
【００９９】
【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６】図４のステップＳ１０５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】図４のステップＳ１０６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８】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９】制御空間を切り替える手法の具体的な一例を示す模式図である。
【図１０】制御空間を切り替える手法の他の例を示す模式図である。
【図１１】図１０に例示した手法と図９に例示した手法とを組み合わせて制御空間の切り替えを行う場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明を適用した騒音制御装置により初期設定した制御空間の切り替えを行った場合の効果を説明する図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０（１０ａ〜１０ｄ）  加速度センサ
２０（２０ａ〜２０ｈ）  アクチュエータ
３０  コントロールユニット
３５  制御指令値算出部
３５２  切り替え指示部
３５３  フィルタ選択部
３５４  算出部
４０（４０ａ〜４０ｄ）  乗員検知センサ
１００（１００ａ〜１００ｈ），１０１，１０２  制御空間
【図１】
2010100234.tif 000004
【図２】
2010100234.tif 000005
【図３】
2010100234.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010100234.tif 000009
【図７】
2010100234.tif 000010
【図８】
2010100234.tif 000011
【図９】
2010100234.tif 000012
【図１０】
2010100234.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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