(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面入力に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す参照信号を出力する参照信号出力部と、
前記参照信号が入力され、制御信号を出力する適応ＦＩＲフィルタと、
前記制御信号に基づいて振動騒音打消音を発生する振動騒音打消部と、
前記振動騒音と前記振動騒音打消音との差に基づく誤差信号を検出する誤差信号検出部と、
前記振動騒音打消部から前記誤差信号検出部までの伝達特性に基づいて前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する補正部と、
前記誤差信号と前記補正参照信号とに基づいて前記誤差信号が最小となるように前記適応ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部と、を備える能動型振動騒音制御装置において、
前記参照信号から所定周波数成分を抽出した抽出参照信号を生成する抽出参照信号生成部と、
前記誤差信号から前記所定周波数成分を抽出した抽出誤差信号を生成する抽出誤差信号生成部と、
前記抽出参照信号生成部及び前記抽出誤差信号生成部により各前記所定周波数成分を抽出する所定周波数を切り替える周波数切替部と、をさらに備え、
前記補正部は、前記抽出参照信号を補正して前記補正参照信号を出力し、前記フィルタ係数更新部は、前記抽出参照信号を補正した前記補正参照信号と、前記抽出誤差信号とに基づいて、前記抽出誤差信号が最小となるように前記適応ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を逐次更新する
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記周波数切替部は、
前記参照信号の周波数特性に基づいて前記所定周波数を切り替える
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記周波数切替部は、前記参照信号の周波数特性の振幅が小さい周波数への切り替えを重点的に行う
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記周波数切替部は、
前記誤差信号の周波数特性に基づいて前記所定周波数を切り替える
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記周波数切替部は、前記誤差信号の周波数特性の振幅が大きい周波数への切り替えを重点的に行う
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項６】
請求項２又は３記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記参照信号の周波数特性は、前記所定周波数の切り替えを周波数掃引することによって求める
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項７】
請求項４又は５記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記誤差信号の周波数特性は、前記所定周波数の切り替えを周波数掃引することによって求める
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記抽出参照信号生成部は、
前記所定周波数の基準信号を出力する基準信号生成部と、
前記基準信号が入力され、前記抽出参照信号を出力する第１適応ノッチフィルタと、
前記抽出参照信号を前記参照信号から減算して第１減算信号を生成する第１減算手段と、
前記基準信号と前記第１減算信号とに基づいて、前記第１減算信号が最小となるように前記第１適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第１ノッチフィルタ係数逐次更新部と、を備え、
前記抽出誤差信号生成部は、
前記基準信号が入力され、前記抽出誤差信号を出力する第２適応ノッチフィルタと、
前記抽出誤差信号を前記誤差信号から減算して第２減算信号を生成する第２減算手段と、
前記基準信号と前記第２減算信号とに基づいて、前記第２減算信号が最小となるように前記第２適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第２ノッチフィルタ係数逐次更新部と、
を備えることを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、路面入力に基づく振動騒音を振動騒音打消音により打ち消す能動型振動騒音制御装置に関し、特に、車両等に搭載して好適な能動型振動騒音制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行時に路面から受ける車輪の振動がサスペンションを介して車体に伝わり、車室内に振動騒音（ロードノイズ）が発生する。この振動騒音を、マイクロフォンが配置される評価点（受聴点）において前記振動騒音と逆位相の振動騒音打消音により打ち消す能動型振動騒音制御装置が提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
この種の能動型振動騒音制御装置では、適応フィルタにより振動騒音打消音を生成するための制御信号を生成するが、この制御信号は、マイクロフォンから得られる振動騒音と振動騒音打消音との干渉信号である誤差信号が最小となるように、振動騒音の参照信号を利用して前記適応フィルタのフィルタ係数を逐次更新するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６５４７１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９５００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、適応フィルタとして多タップ数を有する適応ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを採用しているので、広帯域の振動騒音に対応できるが遅延が大きいため演算負荷が大きくなり、高コストのＣＰＵが必要になるという課題がある。
【０００６】
特許文献２では、多タップ数を有する適応ＦＩＲフィルタを使用しないで、振動騒音の参照信号を入力して制御信号を出力する適応ノッチフィルタを使用している。そして、特許文献２には、前記参照信号から振幅の大きい周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分の信号を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）により前記参照信号をフィルタ（濾波）するとともに、前記ＢＰＦと同一構成の他のＢＰＦにより前記誤差信号をフィルタ（濾波）し、濾波参照信号と濾波誤差信号を利用し、濾波誤差信号が最小となるように、前記適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新するようにして消音性能を向上させる技術が提案されている。
【０００７】
しかし、この特許文献２に係る技術では、ＢＰＦの通過周波数を決定する際に、参照信号特性検出器（７４）により参照信号をフーリエ変換して決定するようにしているので、演算負荷が大きく、且つ通過周波数を切り替える際に、意図しない振動打消音が発生しないようにフィルタ係数の逐次更新を一時的に停止するように制御しているので、制御の不連続性が発生し制御の収束性が低下する可能性がある（特許文献２の［００４８］、［０１０１］〜［０１０３］）。
【０００８】
この発明は前記の課題及び前記の技術を考慮してなされたものであり、制御信号を生成する際に適応ＦＩＲフィルタの演算負荷を少なくし、且つ収束性を向上させることを可能とする能動型振動騒音制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る能動型振動騒音制御装置は、路面入力に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す参照信号を出力する参照信号出力部と、前記参照信号が入力され、制御信号を出力する適応ＦＩＲフィルタと、前記制御信号に基づいて振動騒音打消音を発生する振動騒音打消部と、前記振動騒音と前記振動騒音打消音との差に基づく誤差信号を検出する誤差信号検出部と、前記振動騒音打消部から前記誤差信号検出部までの伝達特性に基づいて前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する補正部と、前記誤差信号と前記補正参照信号とに基づいて前記誤差信号が最小となるように前記適応ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部と、を備える能動型振動騒音制御装置において、以下の特徴（１）〜（８）を備える。
【００１０】
（１）前記参照信号から所定周波数成分（制御対象周波数成分）を抽出した抽出参照信号を生成する抽出参照信号生成部と、前記誤差信号から前記所定周波数成分を抽出した抽出誤差信号を生成する抽出誤差信号生成部と、前記抽出参照信号生成部及び前記抽出誤差信号生成部により各前記所定周波数成分を抽出する所定周波数を切り替える周波数切替部と、をさらに備え、前記補正部は、前記抽出参照信号を補正して前記補正参照信号を出力し、前記フィルタ係数更新部は、前記抽出参照信号を補正した前記補正参照信号と、前記抽出誤差信号とに基づいて、前記抽出誤差信号が最小となるように前記適応ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を逐次更新することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、所定周波数の振動騒音打消音を生成ための制御信号を出力する適応ＦＩＲフィルタについて、所定周波数成分に関するフィルタ係数が重点的に更新されることになるので、少ない演算負荷で、所定周波数の振動騒音の収束性が向上した能動型振動騒音制御装置を構成できる。
【００１２】
（２）上記の特徴（１）を有する発明において、前記周波数切替部は、前記参照信号の周波数特性に基づいて前記所定周波数を切り替えるようにすることで、例えば、現在走行中の路面入力の周波数特性に応じた振動騒音打消音を生成することができる。
【００１３】
（３）上記の特徴（２）を有する発明において、前記周波数切替部は、前記参照信号の周波数特性の振幅が小さい周波数への切り替えを重点的に行うようにすることで、振幅が変化したとき、振幅が小さくなる周波数での更新量が増加し、相対的に振幅が大きくなる周波数での更新量が抑制されるので、参照信号の全対象周波数で概ね均一な振動騒音制御を行うことができる。
【００１４】
（４）上記の特徴（１）を有する発明において、前記周波数切替部は、前記誤差信号の周波数特性に基づいて前記所定周波数を切り替えることにより、抽出参照信号の周波数に対応した抽出誤差信号を得ることができ、その結果、フィルタ係数演算の収束性を向上させることができる。
【００１５】
（５）上記の特徴（４）を有する発明において、前記周波数切替部は、前記誤差信号の周波数特性の振幅が大きい周波数への切り替えを重点的に行うようにすることで、前記誤差信号の振幅が変化したとき、振幅が大きい周波数での更新量が増加するので、誤差信号の振幅が即応して小さくされ、且つ振幅が小さい周波数での更新量が抑制されるので、参照信号の周波数に対応する誤差信号の全対象周波数で概ね均一な振動騒音制御を行うことができる。
【００１６】
（６）上記の特徴（２）又は（３）を有する発明において、前記参照信号の周波数特性は、前記所定周波数の切り替えを周波数掃引することによって求めることで、参照信号の周波数特性を速やかに得ることができる。
【００１７】
（７）上記の特徴（４）又は（５）を有する発明において、前記誤差信号の周波数特性は、前記所定周波数の切り替えを周波数掃引することによって求めることで、誤差信号の周波数特性を速やかに得ることができる。
【００１８】
（８）上記の特徴（１）〜（７）のいずれかの発明において、前記抽出参照信号生成部は、前記所定周波数の基準信号を出力する基準信号生成部と、前記基準信号が入力され、前記抽出参照信号を出力する第１適応ノッチフィルタと、前記抽出参照信号を前記参照信号から減算して第１減算信号を生成する第１減算手段と、前記基準信号と前記第１減算信号とに基づいて、前記第１減算信号が最小となるように前記第１適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第１ノッチフィルタ係数逐次更新部と、を備え、前記抽出誤差信号生成部は、前記基準信号が入力され、前記抽出誤差信号を出力する第２適応ノッチフィルタと、前記抽出誤差信号を前記誤差信号から減算して第２減算信号を生成する第２減算手段と、前記基準信号と前記第２減算信号とに基づいて、前記第２減算信号が最小となるように前記第２適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第２ノッチフィルタ係数逐次更新部と、を備えるように構成することで、所定周波数のＢＰＦを演算負荷の少ない構成にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、所定周波数の振動騒音打消音を生成ための制御信号を出力する適応ＦＩＲフィルタについて、所定周波数成分に関するフィルタ係数が重点的に更新されるので、少ない演算負荷で、所定周波数の振動騒音の収束性が向上した能動型振動騒音制御装置を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態に係る、車両に搭載された能動型振動騒音制御装置の基本的且つ概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す能動型振動騒音制御装置の第１実施例に係る能動型振動騒音制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す能動型振動騒音制御装置の第２実施例に係る能動型振動騒音制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】図４Ａは、サスペンション加速度信号の周波数特性図、図４Ｂは、更新サンプリング回数の特性図である。
【図５】図５Ａは、図４Ａと同じサスペンション加速度信号の周波数特性図、図５Ｂは、従来技術に係る適応ＦＩＲフィルタのフィルタ特性図である。
【図６】図１に示す能動型振動騒音制御装置の第３実施例に係る能動型振動騒音制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】図７Ａは、マイクロフォン誤差信号の周波数特性図、図７Ｂは、更新サンプリング回数の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、この発明の一実施形態に係る、車両１２に搭載された能動型振動騒音制御装置１０の基本的且つ概略的な構成を示すブロック図である。
【００２３】
［第１実施例］
図２は、図１に示す能動型振動騒音制御装置１０の第１実施例に係る能動型振動騒音制御装置１０Ａの詳細な構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１及び図２において、車両１２は、能動型騒音制御装置｛ＡＮＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｎｏｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）装置という。｝１４（１４Ａ）の他、サスペンションに設けられた加速度センサ１６と、キックパネル等に設けられたスピーカ１８と、乗員の受聴点の近傍に設けられたマイクロフォン２０とを備える。
【００２５】
加速度センサ１６は、走行中の車両１２が車輪２２を通じて道路２４から受ける、模式的に描いた路面入力２６に基づく振動騒音を検出し、検出した振動騒音を示す参照信号ＳｒをＡＮＣ装置１４（１４Ａ）に出力する。加速度センサ１６は、ダンパーのストロークを検出するストロークセンサとしてもよい。
【００２６】
ＡＮＣ装置１４（１４Ａ）は、ＦＩＲ型の適応フィルタ（適応ＦＩＲフィルタ）３０を有し、適応ＦＩＲフィルタ３０は、参照信号Ｓｒに基づき制御信号Ｓｃを適応的に生成する。
【００２７】
マイクロフォン２０は、制御信号Ｓｃに基づいてスピーカ１８により発生された振動騒音打消音ＣＳと、路面入力２６を原因として車室２８内を伝達された振動騒音ＮＳとの差に基づく誤差信号ｅを検出する。
【００２８】
ＡＮＣ装置１４（１４Ａ）は、マイクロコンピュータ及びＤＳＰ等により構成され、ＣＰＵが各種入力に基づきＲＯＭ等のメモリに記憶されているプログラムを実行することで各種の機能を実現する機能実現部（機能実現手段）としても動作する。
【００２９】
この実施形態において、ＡＮＣ装置１４は、適応ＦＩＲフィルタ３０を有する制御出力適応演算部３２と、前記参照信号Ｓｒから所定周波数ｆの成分（所定周波数成分という。）を抽出した抽出参照信号Ｓｒｒを生成する抽出参照信号生成部３４と、前記誤差信号ｅから前記所定周波数成分を抽出した抽出誤差信号ｅｒを生成する抽出誤差信号生成部３６と、を備える。
【００３０】
制御出力適応演算部３２は、適応ＦＩＲフィルタ３０の他、スピーカ１８からマイクロフォン２０までの伝達経路（誤差伝達経路）を表す伝達特性Ｃを模擬した伝達特性Ｃ＾（Ｃハット）を有し、抽出参照信号Ｓｒｒを補正して補正参照信号Ｓｃｒを出力するＦＩＲ型の補正部（フィルタ）３８と、補正参照信号Ｓｃｒと抽出誤差信号ｅｒとに基づいて、抽出誤差信号ｅｒが最小となるように適応アルゴリズム演算、例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）を用いて適応ＦＩＲフィルタ３０のフィルタ係数Ｗ３を逐次更新する、乗算部３９とステップサイズパラメータμを付与するステップサイズパラメータ付与部４１とからなるフィルタ係数更新部４０と、を備える。
【００３１】
抽出参照信号生成部３４は、所定周波数ｆの基準信号Ｘ（Ｒｘ、Ｉｘ）（Ｒｘ：実部基準信号ｃｏｓ２πｆｔ、Ｉｘ：虚部基準信号ｓｉｎ２πｆｔ）を出力する基準信号生成部４６と、基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と参照信号Ｓｒとが入力され、抽出参照信号Ｓｒｒを出力するＳＡＮ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｎｏｔｃｈ）型適応フィルタである第１適応ノッチフィルタ５１と、抽出参照信号Ｓｒｒを参照信号Ｓｒから減算して第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）を生成する第１減算部６１と、前記基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と前記第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）とに基づいて第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）が最小となるように適応アルゴリズム演算、例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）を用いて前記第１適応ノッチフィルタ５１のフィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）を逐次更新する第１フィルタ係数更新部７１と、を備える。
【００３２】
なお、基準信号生成部４６は、前記基準信号Ｘを構成する、所定周波数（制御対象周波数）ｆの実部基準信号Ｒｘを出力する実部基準信号生成部４２と所定周波数ｆの虚部基準信号Ｉｘを出力する虚部基準信号生成部４４とからなる。
【００３３】
抽出誤差信号生成部３６は、基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と誤差信号ｅとが入力され、抽出誤差信号ｅｒを出力する第２適応ノッチフィルタ５２と、抽出誤差信号ｅｒを誤差信号ｅから減算して第２減算信号（ｅ−ｅｒ）を生成する第２減算部６２と、基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と第２減算信号（ｅ−ｅｒ）とに基づいて、第２減算信号（ｅ−ｅｒ）が最小となるように適応アルゴリズム演算、例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）を用いて第２適応ノッチフィルタ５２のフィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）を逐次更新する第２フィルタ係数更新部７２と、を備える。
【００３４】
ＡＮＣ装置１４（１４Ａ）は、さらに、前記基準信号生成部４６における基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）の所定周波数ｆを設定する周波数設定部９４と、前記抽出参照信号生成部３４及び前記抽出誤差信号生成部３６により所定周波数成分の抽出参照信号Ｓｒｒと抽出誤差信号ｅｒを抽出するための所定周波数ｆを切り替える指令を周波数設定部９４に付与する周波数切替部９２と、を備える。
【００３５】
前記第１適応ノッチフィルタ５１は、実部フィルタ係数Ｒｗ１と虚部フィルタ係数Ｉｗ１がそれぞれ設定される適応ノッチフィルタ５４、５５と、減算部（合成部）５６とから構成される。また、第１フィルタ係数更新部７１は、実部フィルタ係数Ｒｗ１を逐次更新する、乗算部１０２とステップサイズパラメータμを付与するステップサイズパラメータ付与部１０４とからなる実部フィルタ係数更新部７１ｒと、虚部フィルタ係数Ｉｗ１を逐次更新する、乗算部１０６とステップサイズパラメータ「−μ」を付与するステップサイズパラメータ付与部１０８とからなる虚部フィルタ係数更新部７１ｉとから構成される。
【００３６】
さらに、前記第２適応ノッチフィルタ５２は、実部フィルタ係数Ｒｗ２と虚部フィルタ係数Ｉｗ２がそれぞれ設定される適応ノッチフィルタ５７、５８と、減算部（合成部）５９とから構成される。また、第２フィルタ係数更新部７２は、実部フィルタ係数Ｒｗ２を逐次更新する、乗算部１１２とステップサイズパラメータμを付与するステップサイズパラメータ付与部１１４とからなる実部フィルタ係数更新部７２ｒと、虚部フィルタ係数Ｉｗ２を逐次更新する乗算部１１６とステップサイズパラメータ「−μ」を付与するステップサイズパラメータ付与部１１８とからなる虚部フィルタ係数更新部７２ｉと、から構成される。
【００３７】
基本的には以上のように構成される能動型振動騒音制御装置１０（１０Ａ）の動作を、次に説明する。
【００３８】
加速度センサ１６（参照信号出力部）は、道路２４を走行する車両１２に対する道路２４から車輪２２を通じての路面入力２６に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す参照信号Ｓｒを出力する。
【００３９】
周波数切替部９２は、ロードノイズに対応する所定周波数である制御対象周波数の範囲、例えば５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］の間で１［Ｈｚ］ずつ周波数を切り替えるよう周波数設定部９４に指令を送る。
【００４０】
周波数設定部９４は、指令に応じて切り替えられた各所定周波数ｆで、抽出参照信号生成部３４を構成する基準信号生成部４６を駆動する。基準信号生成部４６は、実部基準信号生成部４２を通じて実部基準信号Ｒｘ（ｃｏｓ２πｆｔ）を生成して出力するとともに、虚部基準信号生成部４４を通じて虚部基準信号Ｉｘ（ｓｉｎ２πｆｔ）を生成して出力する。
【００４１】
抽出参照信号生成部３４は、次の（１）、（２）式に示す公知の適応更新演算式により実部フィルタ係数Ｒｗ１と虚部フィルタ係数Ｉｗ１とを、サンプリング時間ｔｓ毎に参照信号Ｓｒに係る第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）が最小となるように、すなわちＳｒｒ＝Ｓｒとなるように、更新する。
Ｒｗ１ｎ＋１←Ｒｗ１ｎ＋μ・Ｒｘ・（Ｓｒ−Ｓｒｒ）              …（１）
Ｉｗ１ｎ＋１←Ｉｗ１ｎ−μ・Ｉｘ・（Ｓｒ−Ｓｒｒ）              …（２）
ただし、Ｓｒｒ＝Ｒｘ・Ｒｗ１−Ｉｘ・Ｉｗ１…（３）である。
【００４２】
ここで、加速度センサ１６から出力される参照信号Ｓｒは、ノイズを含んだ実部成分であるが、所定周波数ｆのＢＰＦとして機能する抽出参照信号生成部３４から出力される抽出参照信号Ｓｒｒは、所定周波数ｆ成分のみの実部成分の参照信号となることに留意する。
【００４３】
一方、抽出誤差信号生成部３６は、次の（４）、（５）式に示す公知の適応更新演算式により実部フィルタ係数Ｒｗ２と虚部フィルタ係数Ｉｗ２とを、サンプリング時間ｔｓ毎に誤差信号ｅに係る第２減算信号（ｅ−ｅｒ）が最小となるように、すなわちｅｒ＝ｅとなるように更新する。
Ｒｗ２ｎ＋１←Ｒｗ２ｎ＋μ・Ｒｘ・（ｅ−ｅｒ）                  …（４）
Ｉｗ２ｎ＋１←Ｉｗ２ｎ−μ・Ｉｘ・（ｅ−ｅｒ）                  …（５）
ただし、ｅｒ＝Ｒｘ・Ｒｗ２−Ｉｘ・Ｉｗ２…（６）である。
【００４４】
ここで、マイクロフォン２０から出力される誤差信号ｅは、ノイズを含んだ実部成分であるが、所定周波数ｆのＢＰＦとして機能する抽出誤差信号生成部３６から出力される抽出誤差信号ｅｒは、所定周波数ｆ成分のみの実部成分の誤差信号となることに留意する。
【００４５】
そして、制御出力適応演算部３２において、所定周波数ｆ成分である抽出参照信号Ｓｒｒが補正部３８を通じて複素数の補正参照信号Ｓｒｒ´とされ、フィルタ係数更新部４０は、補正参照信号Ｓｒｒ´と抽出誤差信号ｅｒとに基づいて、抽出誤差信号ｅｒが最小となるように適応ＦＩＲフィルタ３０のフィルタ係数Ｗ３を更新する。
【００４６】
図２例の能動型振動騒音制御装置１０Ａによれば、所定周波数ｆの振動騒音打消音ＣＳを生成ための制御信号Ｓｃを出力する適応ＦＩＲフィルタ３０について、所定周波数ｆ成分に関するフィルタ係数が重点的に更新されることになるので、演算負荷が少なく、所定周波数ｆの振動騒音の収束性が向上した能動型振動騒音制御装置１０Ａを構築できる。
【００４７】
［第２実施例］
図３は、図１に示す能動型振動騒音制御装置１０の第２実施例に係る能動型振動騒音制御装置１０Ｂの詳細な構成を示すブロック図である。
【００４８】
図３において、図２に示すものと同一又は対応する構成要素については同一の符号を付け、煩雑さを回避するため、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
加速度センサ１６からの参照信号Ｓｒに対応する抽出参照信号Ｓｒｒは、（３）式で示したように、Ｓｒｒ＝Ｒｘ・Ｒｗ１−Ｉｘ・Ｉｗ１で得られる。この（３）式から、第１適応ノッチフィルタ５１のフィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）の大きさは、所定周波数ｆでの抽出参照信号Ｓｒｒの大きさに比例することが分かる。
【００５０】
よって、次の（７）式に示すように、フィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）の二乗和の平方根をとれば、所定周波数ｆでの抽出参照信号Ｓｒｒの大きさ（Ｓｒｒの絶対値）に比例する信号Ｓｒｒｐ＝α|Ｓｒｒ|（αは比例定数であり、ここでは、α＝１とする。）を検出することができる。信号Ｓｒｒｐは、大きさであるので、ゲインＳｒｒｐという。
Ｓｒｒｐ＝α|Ｓｒｒ|＝α√（Ｒｗ１）２＋（Ｉｗ１）２          …（７）
【００５１】
この（７）式は、図３に示すように、２個の乗算器１２２、１２４と加算器１２６と平方根器１２８からなる周波数特性検出部１２０で構成することができる。
【００５２】
路面入力２６に基づくロードノイズの制御対象周波数範囲（制御周波数範囲）は、５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］程度であるので、舗装状態等の路面状態が異なる路面Ａ又は路面Ｂを走行中に、周波数切替部９２によって周波数ｆを５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］まで掃引乃至走査し、１［Ｈｚ］毎に、周波数特性検出部１２０からゲインＳｒｒｐを得ることで、図４Ａに示すように、路面Ａ及び路面Ｂ毎に周波数［Ｈｚ］に対するゲイン［ｄＢ］のサスペンション加速度信号の周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂを即座に得ることができる。
【００５３】
なお、路面Ａ及び路面Ｂの周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂは、ナビゲーション装置の地図位置を引数とする施設情報として予め記憶し、地図上の車両１２の位置に応じて周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂを更新するように構成を変更してもよい。
【００５４】
周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂは、路面Ａ及び路面Ｂの参照信号Ｓｒの大きさ、換言すれば加速度センサ１６による加速度の大きさに比例することからこの加速度信号（参照信号Ｓｒ）が大きすぎる周波数に対しては、フィルタ係数（Ｒｗ１，Ｉｗ１）の更新サンプリング回数Ｎｓを減らすことで、路面状態が変化してもフィルタ係数（Ｒｗ１，Ｉｗ１）の更新量を下げることなく効果的に適応更新することができる。なお、更新サンプリング回数Ｎｓは、サンプリング時間ｔｓが固定であるので、更新時間Ｔｒｎ（Ｔｒｎ＝Ｎｓ×ｔｓ）で代替してもよい。
【００５５】
具体的には、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］までの各周波数５０、５１、…３００［Ｈｚ］において、ゲインが大きい周波数ｆではサンプリング回数Ｎｓを低下させ、ゲインが小さい周波数ｆではサンプリング回数Ｎｓを増加させるように、周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂに対応して、サンプリング回数特性（遅延時間特性）１３４Ａ、１３４Ｂを設定すればよい。
【００５６】
なお、図４Ａに示す周波数特性（周波数に対するゲインの変化特性）上では、路面Ａの周波数特性１３２Ａが路面Ｂの周波数特性１３２Ｂよりもゲインが大きいのに対して、図４Ｂに示すサンプリング回数特性（周波数に対するサンプリング回数の変化特性）では、路面Ａに対するサンプリング回数特性１３４Ａが路面Ｂに対するサンプリング回数特性１３４Ｂよりも回数が少なくなっている（逆転させている）理由は、基本的には、能動型振動騒音制御装置１０Ｂ（ＡＮＣ装置１４Ｂ）は、ゲインが小さい領域、すなわち参照信号Ｓｒ（加速度センサ１６の出力）が小さい領域では、適応ＦＩＲフィルタ３０の更新頻度が必然的に少なくなる一方、ゲインが大きい領域、すなわち参照信号Ｓｒ（加速度センサ１６の出力）が大きい領域では、更新頻度が必然的に多くなるからである。よって、図４Ｂに示すサンプリング回数特性１３４Ａとすることで、参照信号Ｓｒ（加速度センサ１６の出力）の大きさに拘わらず、更新頻度を周波数に対して同程度（略均一）にすることができる。
【００５７】
なお、図５Ａは、図４Ａと同じサスペンション加速度信号の周波数特性図、図５Ｂは、従来技術に係る適応ＦＩＲフィルタを使用した場合の、上記路面Ａ及び路面Ｂに対するＢＰＦの周波数特性１３６Ａ、１３６Ｂを示している。従来技術では、大きい振幅特性を持つ周波数成分を中心に更新が行われるので、振動騒音成分が大きく制御の必要な周波数成分に対して振動騒音の打消の効果が得られるかどうかが不明となる場合がある。
【００５８】
これに対して、第２実施例の能動型振動騒音制御装置１０Ｂ（ＡＮＣ装置１４Ｂ）では、周波数切替部９２により現在走行中の路面入力２６（参照信号Ｓｒ）の周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂに基づいて所定周波数ｆを、図４Ｂに示したように、所定周波数ｆ毎に応じたサンプリング回数Ｎｓ（更新時間）で切り替えるようにしているので、周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂに対応した振動騒音打消音ＣＳを生成することができる。
【００５９】
すなわち、第２実施例に係る能動型振動騒音制御装置１０Ｂ（ＡＮＣ装置１４Ｂ）によれば、周波数切替部９２は、参照信号Ｓｒの周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂのゲイン（振幅）が小さい周波数への切り替えを重点的に行うようにすることで、振幅が変化したとき、振幅が小さくなる周波数での更新量が増加し、相対的に振幅が大きくなる周波数での更新量が抑制されるので、参照信号Ｓｒの全対象周波数で概ね均一な振動騒音制御を行うことができる。
【００６０】
このように第２実施例の能動型振動騒音制御装置１０Ｂ（ＡＮＣ装置１４Ｂ）では、所定周波数範囲のロードノイズに対する振動騒音打消音ＣＳを生成するための制御信号Ｓｃを出力する適応ＦＩＲフィルタ３０について、周波数切替部９２を設け、抽出参照信号Ｓｒｒの周波数成分を、ＳＡＮ型適応フィルタである第１適応ノッチフィルタ５１を用いて参照信号Ｓｒから抽出し、前記所定周波数成分に関するフィルタ係数Ｗ３を重点的に更新するようにしたので、少ない演算負荷で、所定周波数ｆの振動騒音の収束性を向上させることができる。
【００６１】
［第３実施例］
図６は、図１に示す能動型振動騒音制御装置１０の第３実施例に係る能動型振動騒音制御装置１０Ｃの詳細な構成を示すブロック図である。
【００６２】
図６において、図２に示すものと同一又は対応する構成要素については同一の符号を付け、煩雑さを回避するため、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
マイクロフォン２０からの誤差信号ｅに対応する抽出誤差信号ｅｒは、（６）式で示したように、ｅｒ＝Ｒｘ・Ｒｗ２−Ｉｘ・Ｉｗ２で得られる。この（６）式から、第２適応ノッチフィルタ５２のフィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）の大きさは、所定周波数ｆでの抽出誤差信号ｅｒの大きさに比例することが分かる。
【００６４】
よって、次の（８）式に示すように、フィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）の二乗和の平方根をとれば、所定周波数ｆでの抽出誤差信号ｅｒの大きさ（ｅｒの絶対値）に比例する信号ｅｒｐ＝β|ｅｒ|（βは比例定数）を検出することができる。信号ｅｒｐは、大きさであるので、ゲインｅｒｐという。
ｅｒｐ＝β|ｅｒ|＝√（Ｒｗ２）２＋（Ｉｗ２）２                  …（８）
【００６５】
この（８）式は、図６に示すように、２個の乗算器２２２、２２４と加算器２２６と平方根器２２８からなる周波数特性検出部２２０で構成することができる。
【００６６】
路面入力２６に基づくロードノイズの制御対象周波数範囲は、５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］程度であるので、舗装状態等の路面状態が異なる路面Ａ又は路面Ｂを走行中に、周波数切替部９２によって５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］まで掃引乃至走査し、１［Ｈｚ］毎に、周波数特性検出部２２０からゲインｅｒｐを得ることで、図７Ａに示すように、路面Ａ及び路面Ｂ毎に周波数［Ｈｚ］に対するゲイン［ｄＢ］の周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂを即座に得ることができる。なお、路面Ａ及び路面Ｂの周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂは、ナビゲーション装置の地図位置を引数とする施設情報として予め記憶し、地図上の車両１２の走行位置に応じて周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂを更新するように構成を変更してもよい。
【００６７】
周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂは、路面Ａ、Ｂの誤差信号ｅの大きさ、換言すればマイクロフォン２０が受ける残留騒音の音圧の大きさに比例することからこの音圧信号（抽出誤差信号ｅｒ）が大きい周波数に対しては、フィルタ係数（Ｒｗ１，Ｉｗ１）の更新サンプリング回数Ｎｓを増加させることで、音圧の変化に応じてフィルタ係数（Ｒｗ２，Ｉｗ２）を効果的に適応更新することができる。なお、更新サンプリング回数Ｎｓは、サンプリング時間ｔｓが固定であるので、更新時間Ｔｒｎ（Ｔｒｎ＝Ｎｓ×ｔｓ）で代替してもよい。
【００６８】
具体的には、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］までの各周波数５０、５１、…３００［Ｈｚ］において、ゲインに比例してサンプリング回数Ｎｓを増減させる、周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂに比例したサンプリング回数特性（遅延時間特性）２３４Ａ、２３４Ｂを設定すればよい。
【００６９】
この第３実施例の能動型振動騒音制御装置１０Ｃ（ＡＮＣ装置１４Ｃ）においても、周波数切替部９２により現在走行中の道路２４の路面入力２６に応じた抽出誤差信号ｅｒの周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂに基づいて所定周波数ｆを、図７Ｂに示したように、周波数ｆ毎に重み付けしたサンプリング回数Ｎｓ（重み付け更新時間Ｔｒｎ）で切り替えるようにしているので、周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂに対応した振動騒音打消音ＣＳを生成することができる。
【００７０】
この場合、周波数切替部９２は、抽出誤差信号ｅｒ（結局、誤差信号ｅ）の周波数特性２３２Ａ、２３２Ｂに基づいて所定周波数ｆを切り替えるようにすることで、抽出参照信号Ｓｒｒの周波数に対応した抽出誤差信号ｅｒが得られるので、適応ＦＩＲフィルタ３０のフィルタ係数演算の収束性を向上させることができる。
【００７１】
すなわち、周波数切替部９２は、参照信号Ｓｒの周波数特性１３２Ａ、１３２Ｂのゲイン（振幅）が小さい周波数への切り替えを重点的に行うようにすることで、振幅が変化したとき、誤差信号ｅのゲイン（振幅）が大きい周波数での更新量が増加し、誤差信号ｅのゲイン（振幅）が小さい周波数での更新量が抑制されるので、参照信号Ｓｒの周波数に対応する誤差信号ｅの全対象周波数で概ね均一な振動騒音制御を行うことができる。
【００７２】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、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。
【符号の説明】
【００７３】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…能動型振動騒音制御装置
１２…車両
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…ＡＮＣ装置
１６…加速度センサ                    １８…スピーカ
２０…マイクロフォン                  ２２…車輪
２４…道路                            ２６…路面入力
２８…車室                            ３０…適応ＦＩＲフィルタ
３２…制御出力適応演算部              ３４…抽出参照信号生成部
３６…抽出誤差信号生成部              ３８…補正部
４０…フィルタ係数更新部              ４２…実部基準信号生成部
４４…虚部基準信号生成部              ４６…基準信号生成部
５１…第１適応ノッチフィルタ          ５２…第２適応ノッチフィルタ
７１…第１フィルタ係数更新部          ７２…第２フィルタ係数更新部
９２…周波数切替部                    ９４…周波数設定部
【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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