(57)【要約】【課題】  テスト用振動を発生させても、騒音を増大させることがない騒音低減装置等を提供する。【解決手段】  車両構造体の振動を検出する複数の加速度センサと、車両構造体に波動を印加する複数のピエゾアクチュエータと、ピエゾアクチュエータによってテスト用振動を発生させた時の加速度センサによって検出された車両構造体の振動に基づいて、加速度センサの異常を検出する異常検出部４３と、異常検出部４３によりピエゾアクチュエータの異常が検出されない場合に、複数の加速度センサによって検出された振動に応じて、所定空間における騒音を低減するようにピエゾアクチュエータを動作させる騒音制御部４２とを備え、異常検出部４３は、少なくとも１つの加速度センサによってテスト用振動を発生させ、当該テスト用振動を発生させたピエゾアクチュエータ以外のピエゾアクチュエータによって当該テスト用振動に起因して所定空間に発生する騒音を低減させる。【選択図】      図６
2009061912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の所定の制御空間における騒音を低減する騒音低減装置であって、
車両構造体に配置され、当該車両構造体の振動を検出する複数の振動検出手段と、
前記車両内部に発生する騒音を低減するように前記車両構造体に波動を印加する複数の波動印加手段と、
前記波動印加手段によってテスト用振動を発生させた時の前記振動検出手段によって検出された車両構造体の振動に基づいて、前記波動印加手段の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記波動印加手段の異常が検出されない場合に、前記複数の振動検出手段によって検出された振動に応じて、所定空間における騒音を低減するように前記波動印加手段を動作させる制御手段とを備え、
前記異常検出手段は、少なくとも１つの波動印加手段によってテスト用振動を発生させ、当該テスト用振動を発生させた波動印加手段以外の波動印加手段によって当該テスト用振動に起因して前記所定空間に発生する騒音を低減させることを特徴とする騒音低減装置。
【請求項２】
車両に搭載された座席ごとに、乗員の有無を検知する乗員検知手段を備え、
前記制御手段は、前記乗員検知手段により乗員が着座していることが検知された座席における乗員頭部を囲む空間において前記テスト用振動に起因して発生する騒音を低減させることを特徴とする請求項１に記載の騒音低減装置。
【請求項３】
前記異常検出手段は、同じ周波数のテスト用振動を発生させる波動印加手段の組み合わせを１つ以上有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の騒音低減装置。
【請求項４】
前記異常検出手段は、同じ周波数のテスト用振動を発生させる波動印加手段の組み合わせを複数有し、それぞれの組み合わせごとに異なる周波数のテスト用振動を発生させることを特徴とする請求項１に記載の騒音低減装置。
【請求項５】
前記異常検出手段は、前記波動印加手段を、何れかの波動印加手段の組み合わせに含ませて、全ての波動印加手段によってテスト用振動を発生させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の騒音低減装置。
【請求項６】
前記異常検出手段は、前記波動印加手段によってテスト用振動を出力させた場合に、前記振動検出手段により検出される振動が所定値以上となるように波動印加手段の組み合わせとすることを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項７】
前記異常検出手段は、前記波動印加手段により振動を発生させた時に前記振動検出手段により検出される振動を推定する伝達特性に基づいて、前記振動検出手段により検出された振動から推定されるテスト用振動を求め、当該推定されるテスト用振動と実際に発生させた波動印加手段の振動とが異なる場合に、当該波動印加手段の異常であることを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項８】
前記異常検出手段は、テスト用振動を前記波動印加手段により印加していない時の前記振動検出手段により検出する振動レベルが小さい周波数を、前記波動印加手段によって発生させるテスト用振動の周波数とすることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項９】
前記異常検出手段は、前記振動検出手段の数よりも、前記波動印加手段によって２以上の周波数成分を含むテスト用振動の数を少なくすることを特徴とする請求項７に記載の騒音低減装置。
【請求項１０】
前記異常検出手段は、複数の波動印加手段によって発生するテスト用振動の周波数、振幅及び位相を同じとすることによって当該テスト用振動の数を１にして、前記振動検出手段の数よりも、前記波動印加手段によって２以上の周波数成分を含むテスト用振動の数を少なくすることを特徴とする請求項９に記載の騒音低減装置。
【請求項１１】
前記異常検出手段は、異なる周波数のテスト用振動を前記波動印加手段により発生させて前記振動検出手段により検出された振動に基づく前記波動印加手段の異常検出結果を比較して、当該波動印加手段の異常を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項１２】
前記異常検出手段は、前記波動印加手段によりテスト用振動を印加した時に前記振動検出手段により検出された振動と、前記波動印加手段によりテスト用振動を印加していない時に前記振動検出手段により検出された振動との差分を、前記振動検出手段によって検出された車両構造体の振動とすることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項１３】
前記異常検出手段は、前記波動印加手段によりテスト用振動を発生させる時間帯の直前及び直後に、前記波動印加手段によりテスト用振動を発生させない非印加時間帯を設定し、当該直前の非印加時間帯において振動検出手段により検出した振動の周波数特性と、当該直後の非印加時間帯において振動検出手段により検出した振動の周波数特性とが一致する場合に、前記波動印加手段によりテスト用振動を印加した時に前記振動検出手段により検出された振動と、前記波動印加手段によりテスト用振動を印加していない時に前記振動検出手段により検出された振動との差分を、前記振動検出手段によって検出された車両構造体の振動とすることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項１４】
前記異常検出手段は、前記波動印加手段によりテスト用振動を発生させる時間帯と、前記波動印加手段によりテスト用振動を発生させない非印加時間帯とを隣接させることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の騒音低減装置。
【請求項１５】
前記異常検出手段は、車両が停止している状態又は車両が定常状態である場合に、前記波動印加手段の異常を検出することを特徴とする請求項１２乃至請求項１４の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項１６】
前記異常検出手段は、複数回に亘って前記波動印加手段の異常を検出し、何れも異常が検出された波動印加手段が異常であると判定することを特徴とする請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項１７】
前記異常検出手段は、所定の期間ごとに前記波動印加手段によりテスト用振動を発生させることによって、常時、前記波動印加手段の異常を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項１８】
車室内の所定の制御空間における騒音を低減する騒音低減方法であって、
車両構造体に波動を印加する波動印加手段によってテスト用振動を発生させるステップと、
前記波動印加手段がテスト用振動を発生させた時に、前記振動検出手段によって車両構造体の振動を検出するステップと、
前記検出された車両構造体の振動に基づいて、前記波動印加手段の異常を検出するステップとを有し、
前記テスト用振動を発生させるステップにおいて、当該テスト用振動を発生させた波動印加手段以外の波動印加手段によって当該テスト用振動に起因して前記所定空間に発生する騒音を低減させることを特徴とする騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動又は音響といった波動を発生させることによって車室内における騒音を低減する騒音低減装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の走行に伴って発生する車室内等の騒音を計測し、当該騒音を打ち消すような音波を発生させることによって、騒音を低減する騒音制御装置等が提案されている。
【０００３】
この騒音制御装置は、車体の振動を検出するための振動検出手段（センサ）を複数設け、検出した車体の振動に基づいて車両に設置したスピーカや加振器等のアクチュエータを作動させ、車室内の騒音を低減する。
【０００４】
このような騒音制御装置は、振動検出センサに異常が生じると、効果的に騒音を低減することが難しくなる。このため、従来では、下記の特許文献１などに、騒音の低減効果を計測する効果確認用のマイクロフォンを騒音制御を行う場所に設置し、実際に効果的な騒音制御がなされているかを判定することが記載されている。そして、この特許文献１には、この判定の結果、振動検出センサの異常が発生して騒音の低減効果が十分でなくなった場合に、騒音を低減させるための制御内容を変更して、より効果的な騒音制御を行う技術が記載されている。
【特許文献１】特開平８-２９２７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の騒音制御装置は、騒音を低減させるために振動を発生させるアクチュエータに異常が生じた場合、騒音を低減するための適切な波動を発生することができず、騒音制御を効果的に行うことが困難となる。
【０００６】
このために、従来においては、アクチュエータの動作をテストするための振動を発生させ、当該アクチュエータの異常を検知していた。しかし、この技術では、テスト用の振動によって新たな騒音が発生する可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、テスト用振動を発生させても、騒音を増大させることがない騒音低減装置及び方法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】
【０００８】
本発明に係る騒音低減装置は、上述の課題を解決するために、車両構造体に波動を印加する波動印加手段によってテスト用振動を発生させた時の振動検出手段によって検出された車両構造体の振動に基づいて、波動印加手段の異常を検出する異常検出手段が、少なくとも１つの波動印加手段によってテスト用振動を発生させ、当該テスト用振動を発生させた波動印加手段以外の波動印加手段によって当該テスト用振動に起因して所定空間に発生する騒音を低減させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る騒音低減装置によれば、少なくとも１つの波動印加手段によってテスト用振動を発生させ、当該テスト用振動を発生させた波動印加手段以外の波動印加手段によって当該テスト用振動に起因して所定の空間に発生する騒音を低減させるので、波動印加手段の異常を検出するために所定の空間における騒音を増大させることを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
本発明は、例えば図１に示すように、車両構造体によって囲まれた車室内において、座席における乗員頭部を囲む制御空間Ｐにおける騒音を低減する騒音低減装置に適用される。この騒音低減装置は、騒音を低減させる動作を行うピエゾアクチュエータ（波動印加手段）の異常を検知するために、テスト用振動を発生させて当該ピエゾアクチュエータの異常判定処理を行うと共に、当該テスト用振動の発生と同時に当該テスト用振動により発生する騒音を打ち消す動作をするものである。
【００１２】
先ず、本発明を適用した第１実施形態に係る騒音低減装置において制御空間Ｐにおける騒音を低減する一般的な技術について説明し、その後に、本発明を適用した騒音低減装置の特徴的な構成について説明する。
【００１３】
この騒音低減装置が低減させる騒音は、車外から車室内に侵入する車室内騒音である。この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フロアパネルに進入することに起因するロードノイズ騒音、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。
【００１４】
本発明に係る騒音低減装置は、主にロードノイズの低減を目的とする。図１〜図４に路面の凹凸の影響による車体の振動およびロードノイズ騒音の主な伝播経路を示す。タイヤ２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、図２に示すように、まず車軸１０１及びサスペンション１０２の取り付け点からメンバ１０３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１０３によって囲まれたフロアパネル１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１が振動する。さらに、フロアパネル１の膜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（制御空間）Ｐにおいてロードノイズ騒音が聞こえてしまう。フロアパネル１の他にルーフパネルや窓ガラスが振動することにより騒音が発生するが、サスペンション１０２の取り付け部から主に進入するロードノイズの大部分は、フロアパネル１の振動が原因となっていることがわかっている。
【００１５】
そのために、騒音低減装置は、図３及び図４に示すように、フロアパネル１に加速度センサ１０を配置して制御空間Ｐおける騒音の推定を行い、フロアパネル１に設けられたピエゾアクチュエータ２０に対する制御指令信号を生成し、当該ピエゾアクチュエータ２０の振動（波動）による制御音を車室内に入力させる。そのため、制御対象としてフロアパネル１が起因となるロードノイズを中心に扱う。
【００１６】
更に詳細には、図３に示すように、路面からタイヤ２に入力される加振力は、フロアパネル１の振動を発生させ、当該フロアパネル１の振動は、図中の点線で示すように、加速度センサ１０に伝搬される。これにより、タイヤ２の加振力は、間接的に、加速度センサ１０によって検出される。また、フロアパネル１の振動は、制御空間Ｐにおける騒音を発生させる。このため、タイヤ２の加振力は、図中の実線で示すように、間接的に、制御空間Ｐにおける騒音となる。
【００１７】
一方、ピエゾアクチュエータ２０は、制御指令値に基づいて動作することにより、フロアパネル１に振動を発生させる。このピエゾアクチュエータ２０によって発生した波動は、図中の点線で示すように、ピエゾアクチュエータ２０からフロアパネル上の加速度センサ１０へ伝播する。加速度センサ１０は、アクチュエータ２０の波動に起因した振動が検出される。そして、ピエゾアクチュエータ２０の波動は、タイヤ２の加振力の場合と同様に、図中の一点鎖線で示すように、制御空間Ｐにおける騒音となるが、一方で、タイヤ２の加振力に基づく騒音を打ち消す成分にもなる。
【００１８】
このようにピエゾアクチュエータ２０によって制御空間Ｐにおける騒音を低減させる騒音低減装置は、図４に示すように、加速度センサ１０及びピエゾアクチュエータ２０をフロアパネル１上に配置する。この例では、制御空間ＰをＰａ、Ｐｂの２箇所とし、加速度センサ１０は、１０ａ〜１０ｄの４個が配置され、ピエゾアクチュエータ２０は、２０ａ、２０ｂの２個が配置されている。このように制御空間Ｐ、加速度センサ１０及びピエゾアクチュエータ２０を配置した場合、それぞれの加速度センサ１０ａ〜１０ｄは、すべてのタイヤ２の加振力とピエゾアクチュエータ２０の波動による振動とが重なり合った波動を検出することになる。また、それぞれの制御空間Ｐａ，Ｐｂは、すべてのタイヤ２の加振力とピエゾアクチュエータ２０の波動による音とが重なり合って発生することになる。
【００１９】
なお、加速度センサ１０、ピエゾアクチュエータ２０及び制御空間Ｐの位置の設定例は、図４に示した構成に限らない。ただし、加速度センサ１０の数は、一般に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、下記の式１に示すような各加速度センサ１０と制御空間Ｐにおける騒音の音圧との間のコヒーレンシーＣｘｙ（ω）とが十分に高くなるように決定される。なお、このコヒーレンシーＣｘｙ（ω）は０．９以上であることが望ましい。
【数１】
2009061912.tif 000003
【００２０】
ここで、式１におけるＰｘｙ（ω）は加速度（信号ｘ）と音圧（信号ｙ）の間のクロスパワースペクトラム、Ｐｘｘ（ω）とＰｙｙ（ω）はそれぞれ加速度と音圧のオートパワースペクトラムを表している。また、ＰＨはＰのエルミート転置行列を表す。このようなコヒーレンシーＣｘｙ（ω）は、タイヤ２によって与えられるフロアパネル１の振動の加速度と、音圧との間の因果関係の度合いを表している。
【００２１】
また、ピエゾアクチュエータ２０は、制御空間Ｐでの騒音を低減するために十分な数が車体のフロアパネル１の適切な位置に貼り付けられていればよい。このようなことから、この実施形態において、加速度センサ１０は、加速度センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの４個とし、ピエゾアクチュエータ２０は、ピエゾアクチュエータ２０ａ，２０ｂの２個としている。なお、制御空間Ｐは、例えば車室内の乗員位置を検出する赤外線センサなどを用いて、乗員の数や位置などに応じて適切な位置に設定されていればよい。
【００２２】
このように、本発明を適用した騒音低減装置は、制御空間Ｐの騒音を検出するマイクロフォンを設けることなく、フロアパネル１に設置した加速度センサ１０のセンサ信号に基づいて、制御空間Ｐにおける騒音を推定する。この騒音は、フロアパネル１に振動を与えるロードノイズとなる。加速度センサ１０をフロアパネル１に設けた理由は、ロードノイズと車室内騒音との間で高いコヒーレンシーを得ることができるからである。
【００２３】
なお、フロアパネル１を発生源となる騒音には制御対象としてすべて含まれるため、エンジンの騒音の一部や車体底部を流れる空気が発生する風切音についても同様に扱うことができる。また、本発明の効果の範囲はフロアパネル１の振動による騒音低減の範疇にはとどまらず、例えばダッシュパネルやフロントガラス、さらに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騒音発生源に対しても、当該部位に加速度センサ１０及びピエゾアクチュエータ２０を設ければ、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。
【００２４】
上述した騒音低減装置は、具体的な構成例を図５に示すように、制御空間Ｐとして、運転席又は助手席の制御空間Ｐａ，後部席の制御空間Ｐｂそれぞれについて発生する騒音を低減させる。また、騒音低減装置は、車体の振動を検出する振動検出手段である複数の加速度センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（以下、総称する場合には単に「加速度センサ１０」と呼ぶ。）と、車室内の騒音を低減させる振動又は音響などの波動を発生する波動印加手段である複数のピエゾアクチュエータ（Piezo-electric actuator）２０と、当該加速度センサ１０及びピエゾアクチュエータ２０と接続され、車両に搭載される制御装置３０とを備える。なお、図５においては、制御装置３０の説明のために、車両外に記載している。
【００２５】
なお、この実施の形態では、波動印加手段として、ピエゾアクチュエータ２０のように振動を発生させるものを説明するが、スピーカのように直接的に音響を発生させることによって騒音を低減させるようにしても良い。また、騒音低減装置は、振動検出手段としてマイクロフォンを使用せず、加速度センサ１０の信号から制御空間Ｐの騒音を推定する。
【００２６】
制御装置３０は、加速度センサ１０のそれぞれと接続された検出信号増幅用の増幅部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及びピエゾアクチュエータ２０のそれぞれと接続された出力信号増幅用の増幅部３１ｅ，３１ｆ（以下、総称する場合には単に「増幅部３１」と呼ぶ。）と、車室内騒音を低減する制御指令値を算出して出力するコントローラ３２とを備える。なお、検出信号増幅用の増幅部３１ａ〜３１ｄは、加速度センサ１０がいわゆる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機能も備えることになる。
【００２７】
制御装置３０は、制御空間Ｐにおける騒音を低減するに際して、加速度センサ１０からの検出信号を増幅部３１によって増幅してコントローラ３２によって入力する。そして、制御装置３０は、増幅された検出信号を用いてコントローラ３２によって、騒音の推定を行い、当該騒音を低減させるような制御指令値を生成して、増幅部３１を介してピエゾアクチュエータ２０に供給して、フロアパネル１を振動させる。
【００２８】
コントローラ３２は、その内部構成を図６に示すように、増幅部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと接続されたＡ／Ｄ変換部４１と、騒音制御部４２と、異常検出部４３と、増幅部３１ｅ，３１ｆと接続されたＤ／Ａ変換部４５と、演算器４６とを備える。なお、制御装置３０における騒音制御部４２，異常検出部４３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータによるハードウエアで構成されているが、図６においては便宜的に機能ブロック毎に分けて、説明を行っている。また、本実施形態では、このコントローラ３２をいわゆるディジタルコンピュータ上に実装し、例えば１ｍｓｅｃの制御周期毎に演算を実行している。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換部４１は、増幅部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから供給されたそれぞれのセンサ信号をディジタル値の加速度情報α１，α２，α３，α４に変換して、騒音制御部４２及び異常検出部４３に出力する。
【００３０】
騒音制御部４２は、Ａ／Ｄ変換部４１から供給された加速度情報α１，α２，α３，α４を用いて、制御空間Ｐにおける騒音を低減するようにピエゾアクチュエータ２０を動作させるための制御指令値ｕ１を算出する。
【００３１】
この騒音制御部４２は、例えば以下のようにＨ２制御法を用いることによって設計され、加速度情報α１，α２，α３，α４に基づいて制御指令値ｕ１を演算する。
【００３２】
すなわち、騒音制御部４２は、図７に示すように、第１〜第５伝達関数演算部５１〜５５と、演算器５６，５７とを備える。この騒音制御部４２において、第１伝達関数演算部５１は、ロードノイズ源加振力ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４を要素に持つベクトルｄを入力し、制御空間Ｐにおける音圧ベクトルを演算する。第２伝達関数演算部５２は、ロードノイズ源加振力ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４を要素に持つベクトルｄを入力し、加速度センサ１０に与える振動（音圧）レベルを演算する。
【００３３】
第３伝達関数演算部５３は、Ｈ２制御器であり、騒音制御部４２に相当する。この第３伝達関数演算部５３を設計して、制御空間Ｐにおける騒音を低減させることができる制御指令値ｕ１を演算する騒音制御部４２を設計できる。この制御指令値ｕ１は、２つのピエゾアクチュエータ２０への制御指令値ｕ１１、ｕ１２を要素に持つベクトルである。第４伝達関数演算部５４は、第３伝達関数演算部５３が演算した制御指令値ｕ１によってピエゾアクチュエータ２０を動作させた時に、当該ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０に与える振動（音圧）ベクトルを演算する。したがって、第３伝達関数演算部５３は、第２伝達関数演算部５２によって演算された振動（音圧）レベルと第４伝達関数演算部５４によって演算された振動（音圧）レベルとが加算された振動（音圧）レベルαが供給される。このαは、加速度センサ１０で検出された加速度情報α１、α２、α３、α４を要素に持つベクトルである。
【００３４】
第５伝達関数演算部５５は、第３伝達関数演算部５３によって演算された制御指令値ｕ１を入力し、制御指令値ｕ１によってピエゾアクチュエータ２０が動作した時に、ピエゾアクチュエータ２０から制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルを演算する。
【００３５】
第１伝達関数演算部５１によって演算された、ロードノイズが制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルと、ピエゾアクチュエータ２０によって制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルとを演算器５７によって加算され、実際に制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルＳＰＬ１が演算される。この振動（音圧）レベルＳＰＬ１は、タイヤ２の加振力と制御指令値ｕ１によってピエゾアクチュエータ２０が動作した時の２つの制御空間Ｐａ、Ｐｂの振動（音圧）ベクトルとなる。
【００３６】
このような設計モデルにおいて、加速度情報α１，α２，α３，α４が第３伝達関数演算部５３に与えられ、実際にｄが与えられて制御空間Ｐにおける振動（音圧）レベルＳＰＬ１へのＨ２ノルムを最小とするように、Ｈ２制御器の第３伝達関数演算部５３が設計される。
【００３７】
なお、このような設計モデルにおいて、αは下記の式２，６のように定義され、ｄは下記の式３のように定義され、ＳＰＬ１は下記の式４，５のように定義され、制御指令値ｕ１は下記の式７のように定義される。
【数２】
2009061912.tif 000004
【００３８】
このように、騒音制御部４２は、Ａ／Ｄ変換部４１から供給された加速度情報αに基づいて、制御空間Ｐにおける騒音を最小とする制御指令値ｕ１を演算できる。
【００３９】
また、騒音制御部４２は、詳細は後述するが、異常検出部４３によってピエゾアクチュエータ２０の異常が検知された場合に、異常状態を表す信号が供給される。この時、騒音制御部４２は、制御空間Ｐにおける騒音制御効果を低減させるものの、少なくとも異常が検出されないピエゾアクチュエータ２０を用いて騒音制御を行うために、新たに制御指令値ｕ１の演算を行う。
【００４０】
異常検出部４３は、加速度情報αに基づいて、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検出する。異常検出部４３が異常を検出した場合、その異常状態を表す信号は、騒音制御部４２に供給される。また、異常検出部４３は、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検知するために、テスト用振動を発生させるための制御指令値ｕ２を出力する。なお、この制御指令値ｕ２は、ピエゾアクチュエータ２０の異常を判定するタイミングのみで出力される。
【００４１】
騒音制御部４２から出力された制御空間Ｐにおける騒音を低減する制御指令値ｕ１と、異常検出部４３から出力されたテスト用振動を発生させるための制御指令値ｕ２とは、演算器４６によって加算されて、Ｄ／Ａ変換部４５に供給される。
【００４２】
Ｄ／Ａ変換部４５は、騒音制御部４２から出力された制御指令値ｕ１と異常検出部４３から出力された制御指令値ｕ２の和をアナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号は、増幅部３１ｅ，３１ｆを介してそれぞれのピエゾアクチュエータ２０ａ，２０ｂを駆動させる。
【００４３】
このように構成された制御装置３０のコントローラ３２において、あるピエゾアクチュエータ２０に異常が発生した場合には、制御空間Ｐにおける騒音を低減するための最適な波動を複数のピエゾアクチュエータ２０によって発生できなくなる。なお、ピエゾアクチュエータ２０の異常とは、ピエゾアクチュエータ２０単体の断線、破損、変形、劣化など直接的な異常が挙げられる。また、これ以外に、ピエゾアクチュエータ２０の異常としては、フロアパネル１の変形などのピエゾアクチュエータ２０の設置状態の悪化といった間接的な異常が挙げられる。このピエゾアクチュエータ２０の設置状態によっては、ピエゾアクチュエータ２０から意図しない波動が発生する、ピエゾアクチュエータ２０が設計時に想定した動作ができなくなる、という不具合が発生する。
【００４４】
ピエゾアクチュエータ２０に異常がある状況においては、制御空間Ｐにおける騒音制御を効率的に行えない。また、ピエゾアクチュエータ２０の異常の種類、程度によっては、制御空間Ｐの騒音制御に対して不適切な波動が発生して、制御空間Ｐにおける騒音が増大する可能性もある。このために、制御装置３０には、各ピエゾアクチュエータ２０の以上を検知するための異常検出部４３を設けている。
【００４５】
異常検出部４３は、図８に示すように、テスト用振動印加部６１と、異常判定部６２とを有する。異常検出部４３は、テスト用振動印加部６１がピエゾアクチュエータ２０の異常を検知するための制御指令値ｕ２を出力し、その制御指令値ｕ２に応じて加速度センサ１０が振動を検知した結果としての加速度情報αに基づいて、異常判定部６２が異常検出を行う。
【００４６】
テスト用振動印加部６１は、異常検出部４３から、制御空間Ｐでの音圧増加が少ないテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２を出力する。異常判定部６２は、このテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２によって検出される加速度情報αからピエゾアクチュエータ２０の異常を検出する。
【００４７】
テスト用振動印加部６１は、例えば、加速度情報αと、予め内部に記憶したピエゾアクチュエータ２０から制御空間Ｐへの周波数特性ＧｆＳＰＬ（ω）と、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性Ｇｆα（ω）とから、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２を算出する。
【００４８】
テスト用振動印加部６１は、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２に、少なくとも１つ以上の周波数成分を含める。この第１実施形態においては、テスト用振動印加部６１は、単一の周波数成分のテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２を生成する。
【００４９】
テスト用振動印加部６１は、それぞれのピエゾアクチュエータ２０ａ，２０ｂごとに、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２を生成して、演算器４６に出力する。ピエゾアクチュエータ２０ごとの制御指令値ｕ２は、当該それぞれの制御指令値ｕ２によって各ピエゾアクチュエータ２０を動作させてそれぞれのテスト用振動を発生させた場合に、テスト用振動に起因する制御空間Ｐにおける騒音をテスト用振動同士で相殺するように、周波数成分及び強度が演算される。
【００５０】
なお、テスト用振動印加部６１は、車両に搭載された座席ごとに、乗員の有無を検知する乗員センサからのセンサ信号を受信して、乗員が着座していることが検知された座席における乗員頭部を囲む制御空間Ｐにおいてテスト用振動に起因して発生する騒音を低減させる制御指令値ｕ２を生成することが望ましい。
【００５１】
また、加速度センサ１０で検出される加速度情報αには、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２に従ってピエゾアクチュエータ２０が動作したことによって加速度センサ１０で検知される加速度以外に、タイヤ２の加振力による加速度及び制御指令値ｕ１に従ってピエゾアクチュエータ２０がフロアパネル１を振動させた結果に基づく加速度が含まれる。このため、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２に従ってピエゾアクチュエータ２０が発生させた加速度以外の加速度成分は、異常を検知するためのテスト用振動に対するノイズだと考えられる。特に、車両の走行中などのノイズが大きい場合には、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検知する精度が低下する可能性がある。
【００５２】
そこで、制御指令値ｕ２に従って複数のピエゾアクチュエータ２０を動作させる場合に、それぞれのテスト用振動に起因する制御空間Ｐの騒音が十分に相殺され、且つ、加速度センサ１０によって制御指令値ｕ２に基づくテスト用振動がノイズに打ち消されずに検出されるように、下記の３つの要件の何れかを満たすように、テスト用振動を発生させるための制御指令値ｕ２の単一の周波数を設定する。
【００５３】
要件（１）：各制御指令値ｕ２の周波数は、ピエゾアクチュエータ２０から制御空間Ｐへの周波数特性ＧｆＳＰＬ（ω）とピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性Ｇｆα（ω）の両方において、反共振点とならない
要件（２）：テスト用振動が、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０へのゲインが大きな周波数帯である。すなわち、ピエゾアクチュエータ２０によってテスト用振動を出力させた場合に、加速度センサ１０により検出される振動が所定値以上となる。
【００５４】
要件（３）：テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２による加速度成分以外の加速度成分が小さい周波数帯である
これらの要件のうち、要件（１）及び要件（２）は、ピエゾアクチュエータ２０及び加速度センサ１０の配置を決定する設計時（設置されたときに決定）に決まる。このため、テスト用振動印加部６１は、要件（１）及び要件（２）を満たす周波数集合Ｆを予めメモリ上に記憶しておけばよい。
【００５５】
この要件（１）及び要件（２）を満たす周波数（周波数集合Ｆ）は、以下のように設定されて、予めテスト用振動印加部６１のメモリに格納される。
【００５６】
図９に、ピエゾアクチュエータ２０から制御空間Ｐへの周波数特性ＧｆＳＰＬ（ω）のゲイン特性の一例を、図１０に、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性Ｇｆα（ω）のゲイン特性の一例を示す。
【００５７】
図９に示すように、周波数特性ＧｆＳＰＬ（ω）において反共振点となる周波数ω１及び周波数ω２のように、すべてのピエゾアクチュエータ２０からすべての制御空間Ｐへのゲイン特性における反共振周波数の集合をＦＳＰＬとする。また、図１０に示すように、周波数特性Ｇｆα（ω）において反共振点となる周波数ω３、ω４、ω５、ω６のように、すべてのピエゾアクチュエータ２０からすべての加速度センサ１０へのゲイン特性における反共振周波数の集合をＦαとする。
【００５８】
また、図１０に示す周波数ω６より高周波数帯の周波数領域△ωａは、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０へのゲインが大きくなる周波数帯である。この周波数帯のように、すべてのピエゾアクチュエータ２０からすべての加速度センサ１０へのゲイン特性が共に大きな周波数の集合Ｆωａを求める。そして、高いゲインが得られる周波数の集合Ｆωａから反共振点の集合ＦＳＰＬ及び集合Ｆαを除いた集合を、要件（１）及び要件（２）を満たす周波数集合Ｆとすればよい。
【００５９】
次に、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２による加速度成分以外の加速度成分が小さい周波数帯であるというテスト用振動の要件（３）は、テスト用振動印加部６１によって、要件（１）及び要件（２）を満たす周波数集合Ｆの中から、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２の単一の周波数として選択される。
【００６０】
このように、テスト用振動印加部６１は、上述したような要件（１）、（２）、（３）の何れかを満たすような同じ周波数のテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０の組み合わせを１つ以上有するような制御指令値ｕ２を生成して、相互のテスト用振動によって制御空間Ｐにおける騒音を増大させないようにできる。
【００６１】
また、要件（２）を満たすように単一の周波数を選択することにより、テスト用振動印加部６１は、テスト用振動を出力させた場合に、加速度センサ１０により検出される振動が所定値以上となるようなピエゾアクチュエータ２０の組み合わせとすることができる。
【００６２】
更に、テスト用振動印加部６１は、ピエゾアクチュエータ２０を何れかのピエゾアクチュエータ２０との組み合わせに含ませて、全てのピエゾアクチュエータ２０によってテスト用振動を発生させる。
【００６３】
図１１に、走行中にテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２をピエゾアクチュエータ２０に印加せずに制御指令値ｕ１のみをピエゾアクチュエータ２０に印加した場合において、ある１つの加速度センサ１０によって得られた加速度情報αのパワースペクトルの一例を示す。このような加速度情報αの周波数特性は、テスト用振動印加部６１によって、周波数解析をすることによって取得される。そして、テスト用振動印加部６１は、例えば、すべての加速度センサ１０の加速度情報αのパワースペクトルの和をとり、上記の要件（１）及び要件（２）を満たす周波数集合Ｆのうち、そのパワースペクトルの和が最も小さくなる周波数を、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２の周波数に設定する。
【００６４】
これによって、テスト用振動印加部６１は、複数のピエゾアクチュエータ２０にテスト用振動を発生させても、制御空間Ｐにおける騒音が大きくなることなく、テスト用振動以外の振動によってテスト用振動を確実に加速度センサ１０で検知させることができる。
【００６５】
なお、上述したように要件（１）、（２）、（３）を満たす制御指令値ｕ２の周波数を設定する他に、制御指令値ｕ２の周波数として、可聴領域外の周波数を設定することが望ましい。これにより、喩えテスト用振動を発生させても、制御空間Ｐで音圧が大きくなることが無い。但し、可聴領域以下の周波数でフロアパネル１の振動を発生させるためには、ピエゾアクチュエータ２０によって大きな加振力を発生させる必要がある。また、可聴周波数領域以上でフロアパネル１を振動させるためには、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０へ伝達する振動の減衰が大きくなってしまい、加速度センサ１０で十分大きなテスト用振動を検出できない可能性があり、また、加速度センサ１０の加速度信号を加速度情報αにサンプリングするサンプリング周期を短くする必要があり、計算負荷が大きくなるなど、可聴領域外の周波数を使える場面は限られる。
【００６６】
つぎに、制御空間Ｐでのテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２によって発生させるテスト用振動が、制御空間Ｐにおいて騒音となることを少なくする手法について説明する。
【００６７】
例えば、テスト用振動を正弦波信号であるとした場合、すべてのピエゾアクチュエータ２０ａ，２０ｂのうち、ベースとなるテスト用振動を発生するピエゾアクチュエータ２０を１個選択し、残りの１個をベースのテスト用振動によって発生する制御空間Ｐの音圧を低減するようなテスト用振動を発生するピエゾアクチュエータ２０（以下、テスト時騒音低減用ピエゾアクチュエータ２０）とする。このベースのテスト用振動と、このテスト用振動による音圧を低減するテスト用振動とが合成されて、騒音低減装置全体におけるテスト用振動となる。このようなベースのテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０と、テスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０とを選択する処理は、予め設定されていても良く、適宜テスト用振動印加部６１によって選択しても良い。
【００６８】
ここで、ベースのテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０と、テスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０との振り分けは、ピエゾアクチュエータ２０の数に制限されるものではない。テスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０の数が、制御空間Ｐの数ＮＳＰＬ以上振り分けることができる場合には、制御空間数ＮＳＰＬと同数のピエゾアクチュエータ２０をテスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０として用い、残りのピエゾアクチュエータ２０をベースの正弦波であるテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０として用いる。なお、本実施例では、ベースのテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０を１個とし、残りの１つのピエゾアクチュエータ２０をテスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０とする。
【００６９】
図１２に示すように、テスト用振動の発生時に制御空間Ｐの騒音を増大させない制御系のブロック図は、ベースとなるテスト用振動の制御指令値ｕ２１を入力する。この制御指令値ｕ２１は、伝達関数演算部（Ｃｔ（ｓ））７１に供給される。伝達関数演算部（Ｃｔ（ｓ））７１は、この制御指令値ｕ２１に基づいて、ベースとなるテスト用振動に起因する騒音を低減する制御指令値ｕ２２を演算する。この伝達関数演算部（Ｃｔ（ｓ））７１は、騒音制御部４２と同様に、Ｈ２制御器として設計される。伝達関数演算部（Ｇｆ２ＳＰＬ（ｓ））７３は、制御指令値ｕ２２を入力し、当該制御指令値ｕ２２によってテスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０が振動を発生し、当該振動が制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルを求める。伝達関数演算部（Ｇｆ１ＳＰＬ（ｓ））７２は、ベースとなるテスト用振動の制御指令値ｕ２１を入力し、当該テスト用振動が制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルを演算する。そして、ベースのテスト用振動が制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルと、当該ベースのテスト用振動を低減させる振動（音圧）レベルとの和が、演算器７４で演算されて、実際に制御空間Ｐに与える振動（音圧）レベルＳＰＬ２として出力される。
【００７０】
このような設計モデルにおいて、ベースとなるテスト用振動の制御指令値ｕ２１が与えられ、制御空間Ｐにおける振動（音圧）レベルＳＰＬ２へのＨ２ノルムを最小とするように、Ｈ２制御器の伝達関数演算部（Ｃｔ（ｓ））７１が設計される。または、伝達関数演算部Ｇｆ１ＳＰＬ（ｓ）７２と伝達関数演算部Ｇｆ２ＳＰＬ（ｓ）７３に基づいて予め設定したマップを用いて、制御空間Ｐとベースとなるテスト用振動の正弦波周波数に応じて、テスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０を動作させる制御指令値の周波数と振幅と位相を設定してもよい。
【００７１】
以上により、実際の制御空間Ｐの音圧ＳＰＬは、図７において説明した振動（音圧）レベルＳＰＬ１と、上述の振動（音圧）レベルＳＰＬ２の和となる。フロアパネル１の振動に基づいて発生した騒音を低減させた結果である振動（音圧）レベルＳＰＬ１から音圧が増加することを最小化しつつ、テスト用振動を出力することが可能となる。しかも、制御空間Ｐのみの騒音を重点的に下げることになり、テスト時騒音低減用のピエゾアクチュエータ２０の数が制御空間Ｐの数よりも多くできる場合には、十分にテスト用振動に起因する振動（音圧）レベルＳＰＬ２を低減することが可能となる。
【００７２】
また、ピエゾアクチュエータ２０を動作させた時に、制御空間Ｐの音圧への影響が少ない振動の周波数が存在しない場合でも、上述したように、テスト用振動による騒音を互いに相殺するので、テスト用振動を大きくしても制御空間Ｐの騒音を大きくすることはない。また、ノイズの少ない周波数を選びながらテスト用振動の振幅を大きくできるので、テスト用振動に起因する加速度センサ１０の加速度情報αの変化を検出しやすくなり、ノイズが発生し易い走行中においてもピエゾアクチュエータ２０の異常を検出することができる。
【００７３】
＜ピエゾアクチュエータ２０の異常判定＞
つぎに、上述したように、タイヤ２の加振力に基づく制御空間Ｐの騒音を低減させるようにピエゾアクチュエータ２０を動作させると同時に、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検知するためのテスト用振動を発生させた場合において、異常判定部６２がピエゾアクチュエータ２０の異常を判定する処理について説明する。
【００７４】
図８に示す異常判定部６２は、加速度情報αと、予め内部に記憶したピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性Ｇｆα（ω）とから、ピエゾアクチュエータ２０の異常状態を算出する。
【００７５】
ある周波数ωのテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２の周波数成分ｕ２（ω）と、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２に起因する加速度成分αｆの周波数成分αｆ（ω）との関係は、下記の式８で表される。
【数３】
2009061912.tif 000005
【００７６】
テスト用振動印加部６１によって出力した制御指令値ｕ２に基づいてテスト用振動が発生し、当該テスト用振動の周波数におけるノイズ低減により、制御指令値ｕ２に起因する加速度成分αｆ（ωｆ）は加速度情報α（ωｆ）とほぼ等しいと考え、上記式８に示す関係を用いて、加速度情報α（ωｆ）から、下記の式９のように制御指令値ｕ２（ωｆ）の推定値ｕ２ｈａｔ（ωｆ）を算出する。
【数４】
2009061912.tif 000006
【００７７】
そして、異常判定部６２は、制御指令値ｕ２（ωｆ）と、当該制御指令値ｕ２の推定値ｕ２ｈａｔ（ωｆ）との差が、所定値以上となる場合に、ピエゾアクチュエータ２０が異常であると判断する。
【００７８】
ただし、上記の式９を用いて制御指令値ｕ２の推定値ｕ２ｈａｔ（ωｆ）を推定するためには、次の２つの条件を満たす必要がある。
【００７９】
条件（１）：加速度情報α（ωｆ）の要素数（異常検知に用いる加速度センサ１０の数）が、制御指令値ｕ２（ωｆ）の要素数（テスト用振動を出力するピエゾアクチュエータ２０の数）よりも多い
条件（２）：ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性Ｇｆα（ωｆ）がフルランク
本例における騒音低減装置は、加速度センサ１０が１０ａ〜１０ｄの４個からなるので、加速度情報αの要素数が４であり、ピエゾアクチュエータ２０が２０ａ，２０ｂの２個からなるので制御指令値ｕ２の要素数が２である。このため、上記の条件（１）を満たしている。また、条件（２）は、異常検出のピエゾアクチュエータ２０と加速度センサ１０の組み合わせも含めて設計時に決まるため、上記の要件（１）及び要件（２）に加え、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性Ｇｆα（ωｆ）がフルランクになる要件も考慮した周波数集合Ｆを、予めテスト用振動印加部６１のメモリ上に記憶しておけばよい。
【００８０】
騒音制御部４２は、異常判定部６２の結果を示す異常状態情報を受けて、ピエゾアクチュエータ２０異常がある場合には、例えば、ピエゾアクチュエータ２０の制御を停止する、又は、異常があるピエゾアクチュエータ２０を除いたその他のピエゾアクチュエータ２０を用いて騒音制御を行うように制御系を再構成する。
【００８１】
なお、異常検出部４３は、ピエゾアクチュエータ２０が異常であると判定する誤検出を減らすために、上記を１回で決定せず複数回行い、そのいずれにおいても同じピエゾアクチュエータ２０の異常を検出した場合に、当該ピエゾアクチュエータ２０を最終的に異常と判断してもよい。また、ピエゾアクチュエータ２０の異常の誤判定を減らす手法としては、異常検出部４３は、テスト用振動の周波数を複数回に亘って変更して、テスト用振動を加速度センサ１０によって検出し、いずれの周波数によってもピエゾアクチュエータ２０の異常を検知した場合に、当該ピエゾアクチュエータ２０を最終的に異常と判断してもよい。
【００８２】
以上説明したように、本発明を適用した第１実施形態に係る騒音低減装置によれば、少なくとも１つのピエゾアクチュエータ２０によってテスト用振動を発生させ、当該テスト用振動を発生させたピエゾアクチュエータ２０以外のピエゾアクチュエータ２０によって当該テスト用振動に起因して制御空間Ｐに発生する騒音を低減させるので、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検出するために制御空間Ｐにおける騒音を増大させることを回避できる。
【００８３】
また、この騒音低減装置によれば、車両に搭載された座席ごとに、乗員の有無を検知する乗員検知手段を備えて、乗員が着座していることが検知された座席における乗員頭部を囲む空間においてテスト用振動に起因して発生する騒音を低減させるので、乗員のいる制御空間Ｐの騒音のみを抑制すれば良く、ピエゾアクチュエータ２０の自由度を広げて、乗員位置での騒音低減効果を向上させることができる。
【００８４】
更に、騒音低減装置によれば、同じ周波数のテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０の組み合わせを１つ以上有することとしたので、加速度センサ１０よりピエゾアクチュエータ２０の数が多くても、加速度センサ１０よりピエゾアクチュエータ２０の数が少なくなるようなピエゾアクチュエータ２０の組み合わせを設定することができ、加速度情報αによるピエゾアクチュエータ２０の独立した異常の検出が可能になる。
【００８５】
更にまた、騒音低減装置によれば、ピエゾアクチュエータ２０を、何れかのピエゾアクチュエータ２０の組み合わせに含ませて、全ての波動印加手段によってテスト用振動を発生させることにより、すべてのピエゾアクチュエータ２０の異常を同時に検出することができる。
【００８６】
更にまた、騒音低減装置によれば、上述したように、要件（２）を満たすような周波数を選択することにより、ピエゾアクチュエータ２０によってテスト用振動を出力させた場合に、加速度センサ１０により検出される振動が所定値以上となるようにピエゾアクチュエータ２０の組み合わせとするので、加速度センサ１０の自由度を十分に利用でき、テスト用振動の周波数を増やす必要をなくすことができる。
【００８７】
更にまた、騒音低減装置によれば、ピエゾアクチュエータ２０により振動を発生させた時に加速度センサ１０により検出される振動を推定する伝達特性に基づいて、加速度センサ１０により検出された振動から推定されるテスト用振動を求め、当該推定されるテスト用振動と実際に発生させたピエゾアクチュエータ２０の振動とが異なる場合に、当該ピエゾアクチュエータ２０の異常であることを判定するので、加速度センサ１０が検出した振動に基づいて、確実かつ個別にピエゾアクチュエータ２０の異常を判断することが可能になる。
【００８８】
更にまた、騒音低減装置によれば、テスト用振動をピエゾアクチュエータ２０により印加していない時に加速度センサ１０により検出する振動レベルが小さい周波数を、ピエゾアクチュエータ２０によって発生させるテスト用振動の周波数とするので、加速度センサ１０が検出した振動に含まれるテスト用振動以外の外乱振動を低減できるので、走行中などテスト用振動以外の外乱となる振動が入る場合であってもピエゾアクチュエータ２０の異常を検出する精度を向上させることができる。
【００８９】
更にまた、この騒音低減装置によれば、所定の期間ごとにピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を発生させることによって、常時、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検出することができる。これにより、ピエゾアクチュエータ２０の異常に対する処理を迅速に行うことができる。
【００９０】
［第２実施形態］
つぎに、本発明を適用した第２実施形態に係る騒音低減装置について説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。
【００９１】
第２実施形態に係る騒音低減装置は、テスト用振動の周波数として単一の周波数を用い、加速度情報α（ωｆ）の要素数が、テスト用振動を発生させるための制御指令値ｕ２（ωｆ）の要素数より少ない場合を示す。すなわち、第２実施形態に係る騒音低減装置は、ピエゾアクチュエータ２０の異常検知に用いる加速度センサ１０の数が、テスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０の数よりも少ない。加速度センサ１０の数をピエゾアクチュエータ２０の数よりも少なくするためには、複数のピエゾアクチュエータ２０により発生するテスト用振動をそれぞれ同じ周波数成分、振幅及び位相として、当該複数のピエゾアクチュエータ２０を１つのピエゾアクチュエータ２０としても良い。
【００９２】
このような騒音低減装置は、図１３に示すように、加速度センサ１０は１０ａ、１０ｂ、１０ｃの３つであり、ピエゾアクチュエータ２０は２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの５つであり、制御空間ＰはＰａ、Ｐｂの２つである。このように、加速度センサ１０の数がピエゾアクチュエータ２０の数より少なく設置されている。
【００９３】
このような騒音低減装置は、単一の周波数のテスト用振動を発生させて、同時に全てのピエゾアクチュエータ２０の異常検知を行うことができない。
【００９４】
そこで、例えば周波数的な自由度を活用して、複数の周波数のテスト用振動をピエゾアクチュエータ２０によって発生させることで、同時にすべてのピエゾアクチュエータ２０の異常を検知を行う。
【００９５】
このような騒音低減装置は、下記の（１）、（２）に示すように動作する。
【００９６】
（１）：テスト用振動の周波数の数と加速度センサ１０の数との積が、ピエゾアクチュエータ２０の数より多くなるようにテスト用振動の周波数の数を決める
（２）：独立な信号ベクトルｑを設定し、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２と信号ベクトルｑとの関係がｕ２＝Ｑｑで表されるとき、次の条件を満たすように信号ベクトルｑの要素数と係数行列Ｑを設定する
この（２）の条件は、
（２−１）信号ベクトルｑの要素数はテスト用振動の周波数の数と加速度センサ１０の数との積より少ない（加速度情報αからテスト用振動を逆算推定できる条件）
（２−２）係数行列Ｑがフルランク（加速度情報αからテスト用振動を逆算して推定できる条件）
（２−３）係数行列Ｑをピエゾアクチュエータ２０の数と同じ行数ごとの行列に分け、これらの行列を列方向につなげた行列Ｑ’のランクがピエゾアクチュエータ２０の数と同じ（同時にすべてのピエゾアクチュエータ２０の異常を検知するための条件）
先ず（１）の動作について説明をする。
【００９７】
加速度情報αからテスト用振動を逆算して推定するためには、第１実施形態において説明したように、加速度情報αの数（自由度）が独立したテスト用振動の数（自由度）より多くなければならない。すべてのピエゾアクチュエータ２０の異常を同時に検知できる最低のテスト用振動の数は、ピエゾアクチュエータ２０の数であるので、少なくとも加速度情報αの数（自由度）はピエゾアクチュエータ２０の数以上である必要がある。そこで、周波数的な自由度を利用して複数の周波数を用いることにより、加速度情報αの数（自由度）を、テスト用振動の周波数の数と加速度センサ１０の数との積に増やして、加速度情報αの数（自由度）がピエゾアクチュエータ２０の数以上になるようにテスト用振動の周波数の数を設定する。
【００９８】
この例では、ピエゾアクチュエータ２０の数が５であり、加速度センサ１０の数が３であるので、テスト用振動の周波数の数をω１とω２の２つとして、加速度情報αの数（自由度）を、３（加速度センサ１０の数）×２（テスト用振動の周波数の数）の６とする。このように、加速度センサ１０の数に対して、テスト用振動の周波数の数を２つに設定することになる。この場合、テスト用振動印加部６１は、同じ周波数のテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０の組み合わせを複数設定して、それぞれの組み合わせごとに異なる周波数のテスト用振動を発生させることになる。
【００９９】
次に、（２）の動作について説明をする。
【０１００】
上記の（１）の動作ように、テスト用振動の周波数の数をω１とω２の２つとするので、テスト用振動は、５（ピエゾアクチュエータ２０の数）×２（テスト用振動の周波数の数）＝１０の自由度が最大取れる。以下にこの場合を例に説明する。
【０１０１】
先ず、テスト用振動と加速度成分との関係を示す行列Ｇｆα（ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性）を説明する。上記の式８から、ある周波数ω１におけるテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２の周波数成分ｕ２１（ω１）と、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２による加速度成分αｆの周波数成分αｆ１（ω１）との関係は、下記の式１０によって表される。
【数５】
2009061912.tif 000007
【０１０２】
同様に、ある周波数ω２におけるテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２の周波数成分ｕ２２（ω２）と、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２による加速度成分αｆの周波数成分αｆ２（ω２）との関係は、下記の式１１によって表される。
【数６】
2009061912.tif 000008
【０１０３】
よって、式１０と式１１をまとめると、下記の式１２ａ〜１２ｆが得られる。
【数７】
2009061912.tif 000009
【０１０４】
上記のように、周波数ω１とω２において、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への伝達特性が各々独立であれば、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性Ｇｆαはフルランク（ここではランク６）である。しかしながら、周波数特性Ｇｆαは横長の行列であるために、このままでは加速度情報αからテスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２を逆算できない。そこで、下記の式１３に示す関係を持つ信号ベクトルｑを用いる。
【数８】
2009061912.tif 000010
【０１０５】
そして、式１２と式１３とから、下記の式１４が得られる。
【数９】
2009061912.tif 000011
【０１０６】
よって、（２）の条件（２−１）と（２−２）に示した条件を満たすように、信号ベクトルｑの要素数と係数行列Ｑを設定することで、ピエゾアクチュエータ２０から加速度センサ１０への周波数特性ＧｆαＱは縦長でフルランクの行列となり、下記の式１５によって、加速度センサ１０によって検出した加速度情報αから信号ベクトルｑを推定できる。
【数１０】
2009061912.tif 000012
【０１０７】
そして、上記式１５によって得られた信号ベクトルｑから、式１３を用いると、テスト用振動の制御指令値ｕ２を推定できる。また、（２）の条件（２−３）に示した条件を満たすと、すべてのピエゾアクチュエータ２０からテスト用振動が出力されるので、同時にすべてのピエゾアクチュエータ２０の異常を判定することができる。
【０１０８】
具体的には、テスト用振動と信号ベクトルｑが１対１に対応する場合を示す。
【０１０９】
図１４に示すように、周波数ω１のテスト用振動を出力するピエゾアクチュエータ２０を２０ａ、２０ｂ、２０ｃの３つとし、それぞれのピエゾアクチュエータ２０が出力するテスト用振動の周波数成分をｕ２１１、ｕ２１２、ｕ２１３とし、周波数ω２のテスト用振動を出力するピエゾアクチュエータ２０を２０ｃ、２０ｄ、２０ｅとし、それぞれが出力するテスト用振動の周波数成分をｕ２２３、ｕ２２４、ｕ２２５とする。上述したように、テスト用振動による騒音を相殺できるように、各周波数で制御空間Ｐの数よりピエゾアクチュエータ２０の数が多くなるように設定している。
【０１１０】
この場合、テスト用振動の数は、加速度センサ１０の数とテスト用振動の周波数の数との積と同じであるので、すべてのテスト用振動に信号ベクトルｑを割り当てられる。そこで、信号ベクトルｑの要素をｑ１〜ｑ６の６個とし、テスト用振動の制御指令値ｕ２と信号ベクトルｑとの関係を次のようにする。
【０１１１】
ｕ２１１＝ｑ１
ｕ２１２＝ｑ２
ｕ２１３＝ｑ３
ｕ２２３＝ｑ４
ｕ２２４＝ｑ５
ｕ２２５＝ｑ６
このとき、係数行列Ｑは、下記の式１６のように表される。
【数１１】
2009061912.tif 000013
【０１１２】
また、周波数特性ＧｆαＱは、下記の式１７で表される。
【数１２】
2009061912.tif 000014
【０１１３】
この行列Ｑは、（２）に示した条件をすべて満たすので、上記の式１５を用いて、加速度情報αから信号ベクトルｑを推定できる。信号ベクトルｑの推定値は、制御指令値ｕ２の推定値ｕ２ｈａｔに相当する。そして、制御指令値ｕ２と推定値ｕ２ｈａｔとの差が、所定値以上となるピエゾアクチュエータ２０を異常と判断する。また、制御指令値ｕ２と推定値ｕ２ｈａｔとの差が所定値以上の場合には、信号ベクトルｑとその推定値との差が所定値以上という場合にも、ピエゾアクチュエータ２０の異常を判断することができる。
【０１１４】
２つ目の具体的な例としては、テスト用振動の数の方が、信号ベクトルｑの数よりも多い場合を示す。
【０１１５】
図１５に示すように、周波数ω１のテスト用振動を出力するピエゾアクチュエータ２０を２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄとし、それぞれのピエゾアクチュエータ２０が出力するテスト用振動の周波数成分をｕ２１１、ｕ２１２、ｕ２１３、ｕ２１４とする。また、周波数ω２のテスト用振動を出力するピエゾアクチュエータ２０を２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅとし、それぞれのピエゾアクチュエータ２０が出力するテスト用振動の周波数成分をｕ２２２、ｕ２２３、ｕ２２４、ｕ２２５とする。テスト用振動による騒音を相殺できるように、各周波数で制御空間Ｐの数よりピエゾアクチュエータ２０の数が多くなるように設定している。
【０１１６】
また、各周波数でテスト用振動による騒音を相殺できるような入力を計算しやすくするために、各周波数で制御空間の数と同じ数のテスト用振動に独立性を持たせ、かつ（２）に示す条件を満たすようにテスト用振動と信号ベクトルｑとの関係を次のように設定する。
【０１１７】
ｕ２１１＝ｑ１
ｕ２１２＝ｑ２
ｕ２１３＝ｕ２２３＝ｑ３
ｕ２１４＝ｕ２２４＝ｑ４
ｕ２２２＝ｑ５
ｕ２２５＝ｑ６
このとき、信号ベクトルｑの係数行列Ｑは、下記の式１８のように表される。
【数１３】
2009061912.tif 000015
【０１１８】
また、周波数特性ＧｆαＱは、下記の式１９のように表される。
【数１４】
2009061912.tif 000016
【０１１９】
上記式１８の係数行列Ｑは、（２）に示した条件をすべて満たすので、式１５を用いて、加速度情報αから信号ベクトルｑを推定でき、式１３を用いて制御指令値ｕ２の推定値ｕ２ｈａｔも計算できる。そして、制御指令値ｕ２と推定値ｕ２ｈａｔとの差が所定値以上となる場合には、当該ピエゾアクチュエータ２０が異常であると判定する。また、制御指令値ｕ２と推定値ｕ２ｈａｔとの差が所定値以上の場合には、同じピエゾアクチュエータ２０に同じ信号ベクトルｑを割り当てたので、信号ベクトルｑとその推定値との差が所定値以上であっても、ピエゾアクチュエータ２０が異常であることを判定することができる。
【０１２０】
ただし、これら具体例に示したように、必ずしも制御空間Ｐの数と同じ数のテスト用振動に独立性を持たせる必要はなく、信号ベクトルｑと制御指令値ｕ２との関係を考慮して制御空間Ｐの音圧を低減するような信号ベクトルｑを設定すれば、テスト用振動に起因する制御空間Ｐの騒音を相殺することは可能である。
【０１２１】
また、式１３を用いて信号ベクトルｑから制御指令値ｕ２の推定値ｕ２ｈａｔが計算できるので、同じピエゾアクチュエータ２０に同じ信号ベクトルｑを割り当てる必要もない。
【０１２２】
なお、上述した第１実施形態及び第２実施形態のように、異常検出部４３の異常判定部６２は、制御指令値ｕ２の推定値ｕ２ｈａｔを推定して、ピエゾアクチュエータ２０の異常を判定する例に限らず、テスト用振動を変化させたときの加速度センサ１０によって検出された加速度情報αの変化に基づいて、ピエゾアクチュエータ２０の異常を判定してもよい。
【０１２３】
また、上記のようにテスト用振動の周波数ごとに区分して同時にテスト用振動を出力せずに、テスト用振動の周波数は同じでも、同時刻に複数のテスト用振動を出力するピエゾアクチュエータ２０の数が加速度センサ１０の数以下となる組み合わせを複数設定して、時間的にこれらの組み合わせごとに、順番にピエゾアクチュエータ２０の異常を判定しても良い。
【０１２４】
以上説明したように、本発明を適用した第２実施形態に係る騒音低減装置によれば、同じ周波数のテスト用振動を発生させるピエゾアクチュエータ２０の組み合わせを複数有し、それぞれの組み合わせごとに異なる周波数のテスト用振動を発生させるので、テスト用振動における周波数の自由度を利用することで、加速度センサ１０よりピエゾアクチュエータ２０の数が多くても、複数のピエゾアクチュエータ２０の異常を同時に検出できるようになる。
【０１２５】
また、この騒音低減装置によれば、加速度センサ１０の数よりも、ピエゾアクチュエータ２０によって２以上の周波数成分を含むむテスト用振動の数を少なくするので、加速度センサ１０の数よりピエゾアクチュエータ２０の数が多い場合でも、テスト用振動の周波数の自由度を有効に活用して、ピエゾアクチュエータ２０の異常を同時に判断することが可能になる。
【０１２６】
更に、この騒音低減装置は、異なる周波数のテスト用振動をピエゾアクチュエータ２０により発生させて加速度センサ１０により検出された振動に基づくピエゾアクチュエータ２０の異常検出結果を比較して、当該ピエゾアクチュエータ２０の異常を検出してもよい。そして、異常検出部４３は、テスト用振動の周波数ごとにピエゾアクチュエータ２０の異常を検知した異常検知結果を得て、最終的なピエゾアクチュエータ２０の異常を判定しても良い。これにより、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検知する確実性を高めることができ、誤検出を低減できる。
【０１２７】
［第３実施形態］
つぎに、本発明を適用した第３実施形態に係る騒音低減装置について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。
【０１２８】
第３実施形態に係る騒音低減装置は、異常検出部４３の異常判定部６２が、加速度情報αと予め内部に記憶した周波数特性Ｇｆα（ω）とから、ピエゾアクチュエータ２０の異常状態を算出する。特に、この異常判定部６２は、テスト用振動をフロアパネル１に印加時の加速度情報αから、テスト用振動をフロアパネル１に印加していない時の加速度情報αを差し引いた差分をフロアパネル１の振動とすることにより、加速度情報α中のノイズをさらに少なくし、テスト用振動を発生させる制御指令値ｕ２に起因する加速度成分αｆを精度よく抽出することを特徴とする。
【０１２９】
ただし、テスト用振動を印加している時の加速度情報αとテスト用振動を印加していない時の加速度情報αとは同じ時刻に計測できないので、テスト用振動に起因する加速度成分αｆを精度よく抽出するためには、テスト用振動を印加している時と印加していない時とでノイズの状況をできるだけ同じにすることが望ましい。
【０１３０】
そこで、第３実施形態における騒音低減装置は、テスト用振動を印加している時と印加していない時とのノイズの変化が小さくなるように、例えば、次の方策（１）から方策（４）の４つを行う。
【０１３１】
方策（１）：車両が定常状態の時に、テスト用振動印加時の加速度情報α及びテスト用振動非印加時の加速度情報αを得る。この車両が定常状態である時とは、例えば運転者によるアクセルやブレーキやステアリングの操作がなく、車両直進時且つ車速一定の場合である。
【０１３２】
方策（２）：テスト用振動印加時の加速度情報αを取得する時間帯に隣接してテスト用振動印加時の加速度情報αを取得する。
【０１３３】
方策（３）：図１７に示すように、テスト用振動印加時の加速度情報αを取得する時間帯Ｂの直前及び直後にテスト用振動印加時の加速度情報αを取得する時間帯Ａ１、Ａ２を設け、時間帯Ａ１で取得した加速度情報αと時間帯Ａ２で取得した加速度情報αとのノイズ成分が近い又は一致する場合には、その間の時間帯Ｂで取得した加速度情報αもノイズ成分が近い又は一致しているとする。
【０１３４】
方策（４）：テスト用振動印加時とテスト用振動非印加時との加速度情報αの取得を複数回行い、テスト用振動印加時のノイズ成分がすべて近い又は一致した場合に、テスト用振動印加時の加速度情報αとテスト用振動非印加時の加速度情報αとのノイズが同じとなる。
【０１３５】
このようにテスト用振動に起因する加速度成分αｆを精度良く抽出する処理は、図１６に示すように表現される。この図１６に示すフローチャートは、異常判定部６２によって実行される。
【０１３６】
異常判定部６２は、ステップＳ１において、車両の定常状態が続いているか否かを判定し、車両の定常状態が続いている場合には、ステップＳ２に処理を進め、車両が定常状態ではない場合には、テスト用振動に起因する加速度成分αｆの抽出を中止する。この処理は、上述の方策（１）に相当する。
【０１３７】
次に異常判定部６２は、ステップＳ２において、テスト用振動を印加している時とテスト用振動を印加していない時との加速度情報αを取得する。例えば、図１７に示すように、時間帯Ｂでテスト用振動を印加している時の加速度情報αを取得し、この前後の時間帯Ａ１、Ａ２でテスト用振動を印加している時の加速度情報αを取得する。この処理は、上述の方策（２）、（３）に相当する。
【０１３８】
次のステップＳ３において、異常判定部６２は、加速度情報αから、テスト用振動に起因する周波数ωの周波数成分αｆを抽出する。例えば、加速度情報αに対して離散フーリエ変換（ＦＦＴ：Finite Fourier transform）をかける。これによって、時間帯Ａ１における加速度成分αｆをα（ω）Ａ１、時間帯Ｂにおける加速度成分αｆをα（ω）Ｂ、時間帯Ａ２における加速度成分αｆをα（ω）Ａ２を得る。
【０１３９】
次のステップＳ４において、異常判定部６２は、ステップＳ３にて取得した加速度成分α（ω）Ａ１と、加速度成分α（ω）Ａ２とが等しいか否かを判定し、等しいと判定した場合にはステップＳ５に処理を進め、等しくないと判定した場合には処理を終了する。このように、加速度成分α（ω）Ａ１と、加速度成分α（ω）Ａ２とが等しくない場合に、加速度成分αｆの抽出を停止する処理は、上述の方策（２）、（３）に相当する。
【０１４０】
次のステップＳ５において、異常判定部６２は、加速度成分αｆの取得回数を判定し、当該加速度成分αｆの取得回数が３回目であるか否かを判定する。なお、この加速度成分αｆの取得回数は、３回に限らず、１回以上であれば良い。この処理は、上述の方策（４）に相当する。
【０１４１】
次のステップＳ６において、異常判定部６２は、下記の式２０を用いて、３回のテスト用振動印加時の加速度成分α（ω）Ｂの平均値ａｖｅα（ω）Ｂから６回のテスト用振動印加時の加速度成分α（ω）Ａ１、加速度成分α（ω）Ａ２の平均値ａｖｅα（ω）Ａを差し引いて、加速度成分αｆ（ω）を抽出して、処理を終了する。
【数１５】
2009061912.tif 000017
【０１４２】
これにより、異常判定部６２は、テスト用振動に起因する加速度成分αｆを精度良く抽出することができる。
【０１４３】
ただし、加速度成分αｆを抽出するために、上記の４つの方策の全てを行う必要なく、何れかの方策を行うことにより、テスト用振動以外の振動に起因する加速度成分を除いた、テスト用振動に起因する加速度成分αｆを得ることができる。更に、上述の方策を多く施すほど、精度良く加速度成分αｆを抽出することができる。
【０１４４】
このような処理を行った後、異常判定部６２は、上述の式８に示す関係を用いて、抽出した加速度情報αｆから、下記の式２１に示すように、テスト用振動を発生させるための制御指令値ｕ２の推定値ｕ２ｈａｔを算出する。
【数１６】
2009061912.tif 000018
【０１４５】
そして、異常判定部６２は、制御指令値ｕ２と推定値ｕ２ｈａｔとの差が所定値以上となるピエゾアクチュエータ２０を異常と判断する。
【０１４６】
上述したように、本発明を適用した第３実施形態に係る騒音低減装置によれば、異常検出部４３によって、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を印加した時に加速度センサ１０により検出された振動と、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を印加していない時に加速度センサ１０により検出された振動との差分を、加速度センサ１０によって検出されたフロアパネル１の振動とするので、加速度センサ１０によって検出した振動に含まれるテスト用振動による振動以外の外乱振動を取り除くことができるので、走行中など外乱振動が入る場合の異常検出精度を向上させることができる。
【０１４７】
また、この騒音低減装置によれば、異常検出部４３によって、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を発生させる時間帯の直前及び直後に、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を発生させない非印加時間帯を設定し、当該直前の非印加時間帯において加速度センサ１０により検出した振動の周波数特性と、当該直後の非印加時間帯において加速度センサ１０により検出した振動の周波数特性とが一致する場合に、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を印加した時に加速度センサ１０により検出された振動と、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を印加していない時に加速度センサ１０により検出された振動との差分を、加速度センサ１０によって検出されたフロアパネル１の振動とするので、テスト用振動の印加時間帯と非印加時間帯との外乱変化が少ない状態のみでピエゾアクチュエータ２０の異常を検知して、異常検出精度を向上させることができる。
【０１４８】
更に、この騒音低減装置によれば、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を発生させる時間帯と、ピエゾアクチュエータ２０によりテスト用振動を発生させない非印加時間帯とを隣接させて、テスト用振動の印加時の振動及び非印加時の振動を検出しているので、テスト用振動の印加時間帯と非印加時間帯とのテスト用振動に対する外乱変化を少なくでき、ピエゾアクチュエータ２０の異常検出精度を向上させることができる。
【０１４９】
更にまた、この騒音低減装置によれば、車両が停止している状態又は車両が定常状態である場合に、ピエゾアクチュエータ２０の異常を検出するので、テスト用振動の印加時間帯と非印加時間帯とのテスト用振動に対する外乱変化が少ない状態で、テスト用振動に対する外乱を除去できるので、ピエゾアクチュエータ２０の異常検出精度を向上させることができる。
【０１５０】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明を適用した騒音低減装置の概略を説明する図である。
【図２】フロアパネルの構成を示す概略図である。
【図３】振動の伝達経路などを示す図である。
【図４】本発明を適用した第１実施形態に係る騒音低減装置における加速度センサ及びピエゾアクチュエータの配置例を示す図である。
【図５】本発明を適用した第１実施形態に係る騒音低減装置の概略を説明するブロック図である。
【図６】本発明を適用した第１実施形態に係る騒音低減装置におけるコントローラの内部構成を示すブロック図である。
【図７】本発明を適用した第１実施形態に係る騒音制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明を適用した第１実施形態に係る異常検出部の構成を示すブロック図である。
【図９】ピエゾアクチュエータから制御空間への周波数特性のゲイン特性の一例を示す図である。
【図１０】ピエゾアクチュエータから加速度センサへの周波数特性のゲイン特性の一例を示す図である。
【図１１】走行中にテスト用振動を発生させる制御指令値をピエゾアクチュエータに印加せずに制御指令値のみをピエゾアクチュエータに印加した場合において、ある１つの加速度センサによって得られた加速度情報のパワースペクトルの一例を示す図である。
【図１２】テスト用振動の発生時に制御空間Ｐの騒音を増大させない制御系のブロック図である。
【図１３】本発明を適用した第２実施形態に係る騒音低減装置における加速度センサ及びピエゾアクチュエータの配置例を示す図である。
【図１４】ピエゾアクチュエータとテスト用振動の周波数との関係を示す図である。
【図１５】ピエゾアクチュエータとテスト用振動の周波数との他の関係を示す図である。
【図１６】テスト用振動に起因する加速度成分を精度良く抽出する処理を示すフローチャートである。
【図１７】テスト用振動印加時の加速度情報を取得する時間帯Ｂの直前及び直後にテスト用振動印加時の加速度情報を取得する時間帯Ａ１、Ａ２を設けることを説明する図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１  フロアパネル
２  タイヤ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  加速度センサ
２０ａ，２０ｂ  ピエゾアクチュエータ
３０  制御装置
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ  増幅部
３２  コントローラ
４１  変換部
４２  騒音制御部
４３  異常検出部
４５  Ｄ／Ａ変換部
４６  演算器
５１〜５５  第１〜第５伝達関数演算部と、
５６，５７  演算器
６１  テスト用振動印加部
６２  異常判定部
７１  伝達関数演算部（Ｃｔ（ｓ））
７２  伝達関数演算部（Ｇｆ１ＳＰＬ（ｓ））
７３  伝達関数演算部（Ｇｆ２ＳＰＬ（ｓ））
７４  演算器
１０１  車軸
１０２  サスペンション
１０３  メンバ
【図１】
2009061912.tif 000019
【図２】
2009061912.tif 000020
【図３】
2009061912.tif 000021
【図４】
2009061912.tif 000022
【図５】
2009061912.tif 000023
【図６】
2009061912.tif 000024
【図７】
2009061912.tif 000025
【図８】
2009061912.tif 000026
【図９】
2009061912.tif 000027
【図１０】
2009061912.tif 000028
【図１１】
2009061912.tif 000029
【図１２】
2009061912.tif 000030
【図１３】
2009061912.tif 000031
【図１４】
2009061912.tif 000032
【図１５】
2009061912.tif 000033
【図１６】
2009061912.tif 000034
【図１７】
2009061912.tif 000035