JPH06109071A - 車両用振動低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロフォン１０にて検出されるエンジン
振動を低減するための制御信号ｓを上記マイクロフォン
１０からのエラー信号ｍに基づいて生成するようになさ
れた車両用振動低減装置に対し、制御対象の次数成分を
絞り込み、エンジン振動の低減制御が全体として効率よ
く行われるようにする。 【構成】 マイクロフォン１０からのエラー信号ｍ0 の
うち、エンジン回転の周期における所定次数の周波数成
分からなるエラー信号ｍ1 を抽出する信号補正回路２９
ａと、マイクロフォン１０にて検出されるエンジン振動
のうち、上記周波数成分からなるエンジン振動を低減さ
せるための制御信号ｓを生成する制御演算部２５とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用振動低減装置に
関し、特に、車両の特定の振動要素を別途備えたアクチ
ュエータにより車両振動とは逆位相で同振幅に加振して
車両振動を低減するようにしたものの改良に関する。
尚、この発明では、振動とは車体の純然たる振動のみな
らず騒音をも含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種能動型の車両用振動低
減装置として、例えば特表昭５６−５０１０６２号公報
に開示されるように、車載エンジンで発生する振動に対
応したリファレンス信号を発生させるリファレンス信号
発生器と、このリファレンス発生器で発生したリファレ
ンス信号に対し逆位相でかつ同振幅の制御信号を生成す
る適応型フィルタと、この適応型フィルタで生成された
制御信号を受けて車体を加振するスピーカ等の振動発生
手段と、車体や車室内空気の振動を検出するマイクロフ
ォン等の振動検出手段と、この振動検出手段により検出
されるエラー信号が最小となるよう上記適応型フィルタ
の係数を逐次更新するＬＭＳ（Least MeanSquare Metho
d（＝最小二乗法））アルゴリズム演算手段とを備えた
ものが知られている。

【０００３】すなわち、上記リファレンス信号発生器に
おいて、エンジン振動に対応するイグニッションパルス
信号を検出し、このイグニッションパルス信号からデジ
タル信号としてのリファレンス信号を発生させる。この
リファレンス信号は適応型フィルタに入力され、この適
応型フィルタにおいてリファレンス信号のゲインや位相
等が調整されて、振動検出手段の配置位置でエンジン振
動と振動発生手段で発生した振動とが互いに打ち消しあ
うような制御信号が生成され、この制御信号は振動発生
手段に出力されて該振動発生手段から上記振動が出力さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばエン
ジンから発せられる振動については、エンジンの気筒数
や気筒の配列方式等に応じて振動特性が異なっており、
特定の周波数成分のみを低減することによって、実質的
にかなり大きな振動低減効果がもたらされることはよく
知られている。例えば、ＦＦ車で直列４気筒のエンジン
を横置きにしたものでは、エンジン回転数の２次成分に
相当する振動が他の成分に対して突出したレベルを持っ
ており、その場合では２次成分の振動を低減するだけ
で、全体としてのエンジン振動が意外に静かになる。し
かしながら、従来の振動低減装置では、上記振動検出手
段により検出される振動が一律に制御されるために、振
動低減制御が全体として効率よく行われていないという
難点がある。

【０００５】また、車両においては、エンジン振動等の
制御すべき振動の他に、車載オーディオ機器のオーディ
オ音等のように制御すべきでない振動がある。しかしな
がら、従来では、振動検出手段により検出される振動が
全て制御対象とされるために、制御性能が向上すればす
る程、上記オーディオ音も消去してしまう結果となり、
振動低減制御が逆効果をもたらす虞れがある。

【０００６】さらに、例えばエンジン振動についてみる
と、エンジン回転数が吹き上がったときの心地好いエギ
ゾースト音等は、車両の加速度を体感する上で好ましい
場合がある。しかしながら、従来では、振動を抑え込む
ことにのみ意が注がれ、必要な振動を強調したり、好ま
しい振動条件を演出したりするという視点が欠落してい
る。

【０００７】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、上記の車両の振動を
低減する場合に、制御対象を絞り込み、振動低減が全体
として効率よく行われるようにし、かつ非制御対象が消
音されるのを回避し、さらには振動条件の演出化が図れ
るようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、振動検出手段からの出力信号
を所定周波数成分の増減により補正して制御手段に入力
するようにした。

【０００９】具体的には、この発明では、図１に示すよ
うに、車両における振動源の振動情報を検出する第１振
動検出手段１８と、上記振動源からの振動を車室内の所
定位置にて検出する第２振動検出手段１０と、この第２
振動検出手段１０の出力を受け、該第２振動検出手段１
０から出力された振動信号ｍ0 を所定の信号ｍ1 に補正
する信号補正手段２９と、上記第１振動検出手段１８及
び信号補正手段２９の出力を受け、第２振動検出手段１
０にて検出される振動を所定の振動に変更するための制
御信号ｓを生成する制御手段２５と、この制御手段２５
の出力に基づいて振動を発生する振動発生手段１１とを
備える。

【００１０】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、第１振動検出手段１８を、車両におけるエン
ジンの振動情報としてエンジン回転の周期を検出するよ
うに構成する。また、信号補正手段２９を、第２振動検
出手段１０からの振動信号ｍ0 のうち、上記第１振動検
出手段１８にて検出されたエンジン回転の周期における
所定次数の周波数成分からなる所定の信号ｍ1 を抽出す
るように構成する。そして、制御手段２５を、第２振動
検出手段１０にて検出されるエンジン振動のうち、上記
所定次数の周波数成分からなるエンジン振動を低減させ
るための制御信号ｓを生成するように構成する。

【００１１】請求項３の発明では、上記請求項１の発明
において、車両における非制御対象音の情報を検出する
音検出手段９を備える。また、信号補正手段２９を、第
２振動検出手段１０からの振動信号ｍ0 のうち、上記音
検出手段９から出力された音信号ａが有する周波数成分
以外の周波数成分からなる所定の信号ｍ1 を抽出するよ
うに構成する。そして、制御手段２５を、第２振動検出
手段１０にて検出される振動のうち、上記音信号ａが有
する周波数成分以外の周波数成分からなる振動を低減さ
せるための制御信号ｓを生成するように構成する。

【００１２】請求項４の発明では、上記請求項１の発明
において、第１振動検出手段１８を、車両におけるエン
ジンの振動情報としてエンジン回転の周期を検出するよ
うに構成する。また、信号補正手段２９を、予めエンジ
ン回転の周期に応じて設定された振動の目標波形を有
し、第２振動検出手段１０からの振動信号ｍ0 に上記第
１振動検出手段１８にて検出されたエンジン回転の周期
に応じた振動の目標波形を重ね合せて所定の信号ｍ1 を
合成するように構成する。そして、制御手段２５を、第
２振動検出手段１０にて検出されるエンジン振動を予め
エンジン回転の周期に応じて設定されたエンジン振動に
変更するための制御信号ｓを生成するように構成する。

【００１３】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、第１
振動検出手段１８により車両の振動源の振動情報が検出
され、この第１振動検出手段１８の出力信号は制御手段
２５に入力される。

【００１４】また、第２振動検出手段１０により上記振
動源の振動が車室内の所定位置にて検出される。この第
２振動検出手段１０の出力する振動信号ｍ0 は信号補正
手段２９に入力され、この信号抽出手段２９により所定
の信号ｍ1 に補正され、補正された信号ｍ1 が上記制御
手段２５に入力される。制御手段２５では上記補正され
た信号ｍ1 に基づき、該第２振動検出手段１０にて検出
される振動を所定の振動に変更するための制御信号ｓが
生成される。このとき、上記信号ｍ1 の有する周波数成
分のみが制御対象となる一方、上記周波数成分以外の周
波数成分からなる振動は非制御対象とされる。この制御
手段２５の制御信号ｓは振動発生手段１１に入力されて
該振動発生手段１１により振動が発生する。この振動発
生手段１１からの振動と第１振動検出手段１８により検
出される車両の振動源の振動との間では、互いに逆位相
となる周波数成分同士が打ち消し合い、また互いに同位
相となる周波数成分同士が強め合う。一方、振動源から
の振動のうち非制御対象としての周波数成分からなる振
動は、上記振動発生手段１１の振動の作用を受けずにそ
のままの振幅値が維持される。このことで第２振動検出
手段１０により検出される車室内の所定位置での振動
は、所定の周波数成分毎に低減、増大又は維持されるよ
うに変更される。

【００１５】請求項２の発明では、エンジン回転の周期
を検出する第１振動検出手段１８の出力を受けた信号抽
出手段２８により、第２振動検出手段１０の振動信号ｍ
0 のうち、上記第１振動検出手段１８にて検出されたエ
ンジン回転の周期における所定次数の周波数成分からな
る所定の信号ｍ1 が抽出されて制御手段２５に入力され
る。制御手段２５では、上記周波数成分からなるエンジ
ン振動を低減させるための制御信号ｓが生成される。こ
の制御信号ｓは振動発生手段１１に入力されて該振動発
生手段１１により振動が発生し、この振動と第１振動検
出手段１８にて検出されるエンジン振動のうちの上記周
波数成分からなる振動とが互いに打ち消し合い、このこ
とで第２振動検出手段１０により検出される車室内の所
定位置でのエンジン振動のうち、上記所定次数の周波数
成分からなるエンジン振動のみが低減される。

【００１６】請求項３の発明では、音検出手段９により
車両における非制御対象音の情報が検出され、この音検
出手段９の音信号ａが信号抽出手段２９に入力される。
上記信号抽出手段２９では、第２振動検出手段１０から
の振動信号ｍ0 のうち、上記音信号ａが有する周波数成
分以外の周波数成分からなる所定の信号ｍ1 が抽出さ
れ、制御手段２５に入力される。制御手段２５では、上
記音信号ａが有する周波数成分以外の周波数成分を低減
させるための制御信号ｓが生成される。この制御信号ｓ
は振動発生手段１１に入力されて該振動発生手段１１に
より上記周波数成分の振動が発生し、この振動と第２振
動検出手段１０にて検出される振動のうちの上記周波数
成分からなる振動とが打ち消し合い、このことで第２振
動検出手段１０により検出される車室内の所定位置での
振動のうち、上記音信号ａが有する周波数成分以外の周
波数成分からなる振動のみが低減される。

【００１７】請求項４の発明では、第１振動検出手段１
８によりエンジン回転の周期が検出され、上記第１振動
検出手段１８の出力を受けた信号補正手段２９では、第
２振動検出手段１０の出力信号ｍ0 に上記第１振動検出
手段１８にて測定されたエンジン回転の周期に応じた目
標波形が重ね合されて所定の信号ｍ1 が合成される。合
成された信号ｍ1 が入力された制御手段２５では、上記
信号ｍ1 に基づいて制御信号ｓが生成される。この制御
信号ｓは振動発生手段１１に入力されて該振動発生手段
１１により振動が発生し、第２振動検出手段１０にて検
出されるエンジン振動が予めエンジン回転の周期に応じ
て設定されたエンジン振動に変更され、このことで第２
振動検出手段１０により検出される車室内の所定位置で
のエンジン振動は上記設定されたエンジン振動となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２以下の図面に基
づいて説明する。

【００１９】（実施例１）この実施例１に係る車両用振
動低減装置は車室内の所定位置にて検出されるエンジン
振動のうち所定次数のエンジン振動成分を低減するもの
で、その全体配置を図２に示す。同図において、１は車
両の車体で、その前部にはエンジンルーム２が、また前
後中央部には車室３がそれぞれ設けられている。４は上
記エンジンルーム２内に配置されたエンジンであって、
該エンジン４はその下部を弾性支持するマウント（図示
せず）を介して車体１に弾性支持されている。図２中、
５は車室３内前部に位置するステアリングホイール、６
は前席、７は後席である。

【００２０】上記車室３内の所定位置には、複数のマイ
クロフォン１０，１０，…及び複数のスピーカ１１，１
１，…がそれぞれ配置されている（尚、以下の説明で
は、簡単のためにマイクロフォン１０及びスピーカ１１
をそれぞれ１つとした場合について説明する）。上記マ
イクロフォン１０は車室３内の所定位置でのエンジン振
動を検出する第２振動検出手段１０を構成するもので、
例えば前席６のヘッドレスト部や後席７側方等、乗員の
体感上や聴感上重要な位置に配置される。一方、スピー
カ１１は車室３内に振動を発生する振動発生手段を構成
するもので、車室３内の空気を加振する。尚、９は車室
３前端のインストルメントパネル８内に配置された車載
オーディオ機器である。

【００２１】上記マイクロフォン１０の出力信号は、エ
ンジン４から発せられる振動についての情報信号と共に
それぞれコントローラ１６に入力されており、コントロ
ーラ１６により、基本的に、後述するリファレンス信号
に基づき上記スピーカ１１を制御してエンジン振動のう
ち所定次数の周波数成分からなるエンジン振動を低減す
るように構成されている。

【００２２】上記コントローラ１６の構成を図３に示
す。同図において、１８はエンジン４での混合気の点火
信号に基づいてエンジン回転の周期を測定するエンジン
回転周期測定回路で、このエンジン回転周期測定回路１
８によりエンジン４の振動に関連するリファレンス信号
ｒが発生される。この実施例では、このエンジン回転周
期測定回路１８が第１振動検出手段を構成しており、車
両における振動源たるエンジン４の振動情報を検出す
る。また、２２は上記マイクロフォン１０からの振動信
号としてのエラー信号ｍを設定ゲインで増幅する増幅
器、２３は該増幅器２２で増幅されたエラー信号ｍの低
周波成分を濾波するローパスフィルタ、２４は該ローパ
スフィルタ２３で濾波されたアナログ値のエラー信号ｍ
をデジタル値の信号ｍに変換するＡ／Ｄ変換器である。

【００２３】また、２５は上記エンジン回転周期測定回
路１８からのリファレンス信号ｒ及びＡ／Ｄ変換器２４
からのエラー信号ｍが入力される制御演算部で、この制
御演算部２５は、マイクロフォン１０により検出される
エンジン振動を低減させるように上記スピーカ１１を駆
動制御する制御信号ｓを生成する制御手段を構成してい
る。２６は上記制御演算部２５にて生成される制御信号
ｓをデジタル値からアナログ値に変換するＤ／Ａ変換
器、２７は該Ｄ／Ａ変換器２６からの制御信号ｓの低周
波成分を濾波するローパスフィルタ、２８は該ローパス
フィルタ２７で濾波された制御信号ｓを設定ゲインで増
幅する増幅器であって、該増幅器２８で増幅された制御
信号ｓはスピーカ１１に出力される。

【００２４】上記制御演算部２５は、その制御信号ｓの
生成のアルゴリズムとして、ＬＭＳの適応アルゴリズム
が用いられる。このＬＭＳの適応アルゴリズムを用いた
制御演算部２５の内部構成を図４に示す。同図におい
て、３６はデジタルフィルタで、このデジタルフィルタ
３６は、制御演算部２５から制御信号ｓを出力した後に
該制御信号ｓによりスピーカ１１が駆動制御されて車両
振動に変化があり、この車両振動の変化がマイクロフォ
ン１０で検出されてそのエラー信号ｍが制御演算部２５
に入力されるまでの伝達特性について実際の測定結果に
基づいて作成した伝達関数モデルからなる。３８は収束
係数算出回路で、該収束係数算出回路３８はマイクロフ
ォン１０からのエラー信号ｍの瞬時値ｅに応じてフィル
タ係数を書き換えるための収束係数α・ｅを算出する。
４０は上記デジタルフィルタ３６の出力値Ｒと収束係数
算出回路３８の収束係数α・ｅとを乗算する乗算器、４
２は適応フィルタで、この適応フィルタ４２では上記乗
算器４０の出力毎にその出力値α・ｅ・Ｒに基づいてフ
ィルタ係数ｆj が逐次更新され、その更新後のフィルタ
係数ｆj に基づいてリファレンス信号ｒとは逆位相で同
振幅の制御信号を出力する。

【００２５】次に、この発明の特徴である信号補正回路
２９ａについて図５に基づき説明する。この信号補正回
路２９ａは、そのエラー信号ｍの補正のアルゴリズムと
して、上記制御演算部２５と同じＬＭＳの適応アルゴリ
ズムが用いられる。同図において、３０は演算器で、こ
の演算器３０ではマイクロフォン１０の側から信号補正
回路２９ａに入力されたエラー信号ｍ0 の瞬時値ｅ0 か
ら、該信号補正回路２９ａから制御演算部２５に出力さ
れるエラー信号ｍ1 の瞬時値ｅ1 を減算した瞬時値ｅ
（ｅ＝ｅ0 −ｅ1 ）を出力する。３１は収束係数算出回
路で、この収束係数算出回路３１では上記演算器３０か
らの瞬時値ｅが最小となるように次に述べる適応フィル
タの係数を書き換えるための収束係数μ・ｅが算出され
る。３２は発振器で、この発振器３２では上記エンジン
回転周期測定回路１８からのリファレンス信号ｒを受
け、エンジン回転周期を基に所定次数の周波数成分と同
一周波数の正弦波を発生する。３３は乗算器で、この乗
算器３３では上記収束係数算出回路３１の収束係数μ・
ｅと発振器３２の出力値ｘとが乗算される。３４は適応
フィルタで、この適応フィルタ３４では上記乗算器３３
の出力毎にその出力値μ・ｅ・ｘに基づいてフィルタ係
数ｇi （０≦ｉ≦Ｉ）が逐次更新され、その更新後のフ
ィルタ係数ｇi に基づいてエラー信号ｍ1 を出力する。

【００２６】上記発振器３２はエンジン回転周期Ｔを基
に所定の次数成分と同一周波数の正弦波を発生するが、
ｐ次成分の正弦波を発生する場合の発振周波数ｆp は、 ｆp ＝ｐ／Ｔ〔Ｈｚ〕 となる。例えば、エンジン回転数が１２００ｒｐｍのと
きのエンジン回転周波数は２０Ｈｚであるので、その１
次成分は２０Ｈｚ、２次成分は４０Ｈｚ、３次成分は６
０Ｈｚとなる。

【００２７】ここで、上記発振器３２のある時刻ｎでの
出力値ｘ(n) を、 ｘ(n) ＝ｓｉｎ（２πＴ・１／Ｐ・ｎ／ｆ） （但し、ｆ：サンプリング周波数） として、発振器３２のベクトルＸ(n) を、 ベクトルＸ(n) ＝〔ｘ(n),ｘ(n-1),…, ｘ(n-I) 〕 適応フィルタ３４のベクトルＧを、 ベクトルＧ＝〔ｇ0,ｇ1,…, ｇI 〕^T とすると、信号補正回路２９ａから制御演算部２５に入
力されるエラー信号ｍ1の瞬時値ｅ1(n)は、

【数１】 となる。

【００２８】一方、上記適応フィルタ３４の更新（最適
化）は、次式において、演算器３０からの瞬時値ｅ(n)
（ｅ(n) ＝ｅ0(n)−ｅ1(n)）が最小となるように行う。

【００２９】

【数２】 これにより、制御演算部２５に出力されるエラー信号ｍ
1 の瞬時値ｅ1(n)は、信号補正回路２９ａに入力された
エラー信号ｍ0 の瞬時値ｅ0(n)に含まれるＰ次成分と同
位相で同振幅となる。

【００３０】よって、この実施例では、エンジン４の点
火信号がコントローラ１６に入力されると、そのエンジ
ン回転周期測定回路１８でエンジン振動に対応するエン
ジン回転周期信号ｒが発生して制御演算部２５に入力さ
れる。また、車室３内のマイクロフォン１０により車室
３の所定位置でのエンジン振動が検出され、このマイク
ロフォン１０のエラー信号ｍも制御演算部２５に入力さ
れる。この制御演算部２５では、マイクロフォン１０に
より検出されるエンジン振動を低減させるための制御信
号ｓが生成され、この制御信号ｓはスピーカ１１に出力
されて該スピーカ１１により振動が発生され、このスピ
ーカ１１からの振動と上記エンジン振動とが互いに打ち
消し合い、このことで車室３内の所定位置でマイクロフ
ォン１０により検出されるエンジン振動が低減される。

【００３１】このとき、上記マイクロフォン１０の出力
するエラー信号ｍ0 は信号補正回路２９ａに入力され、
この信号補正回路２９ａにより所定のエラー信号ｍ1 に
補正され、補正されたエラー信号ｍ1 が上記制御演算部
２５に入力される。制御演算部２５では上記補正後のエ
ラー信号ｍ1 に基づき、スピーカ１１にて検出されるエ
ンジン振動を所定のエンジン振動に変更するための制御
信号ｓが生成される。このとき、上記信号ｍ1 の有する
所定次数の周波数成分のみが制御対象となる一方、上記
周波数成分以外の周波数成分からなるエンジン振動は非
制御対象とされる。この制御演算部２５の制御信号ｓは
スピーカ１１に入力されて該スピーカ１１により振動が
発生する。このスピーカ１１からの振動とマイクロフォ
ン１８により検出されるエンジン振動との間では、互い
に逆位相となる周波数成分同士が打ち消し合い、また互
いに同位相となる周波数成分同士が強め合う。一方、エ
ンジン振動のうち非制御対象としての周波数成分は、上
記スピーカ１１の振動の作用を受けずにそのままの振幅
値が維持される。このことで、マイクロフォン１０によ
り検出される車室３内の所定位置でのエンジン振動は、
所定の周波数成分毎に低減、増大又は維持されるように
変更される。

【００３２】具体的には、車両における振動源の振動情
報であるエンジンの回転数を検出してエンジン回転の周
期を測定するエンジン回転周期測定回路１８の出力を受
けた信号補正回路２８により、マイクロフォン１０のエ
ラー信号ｍ0 のうち、上記測定回路１８にて測定された
エンジン回転の周期における所定次数、例えば２次の周
波数成分からなるエラー信号ｍ1 が擬似的に抽出されて
制御演算部２５に入力される。そして、上記制御演算部
２５では、上記周波数成分からなるエンジン振動を低減
させるための制御信号ｓが生成される。この制御信号ｓ
はスピーカ１１に入力されて該スピーカ１１により振動
が発生し、この振動とマイクロフォン１０にて検出され
る車両のエンジン振動のうちの上記周波数成分とが互い
に打ち消し合い、このことでマイクロフォン１０にて検
出される車室３内の所定位置でのエンジン振動のうちで
上記周波数成分からなるエンジン振動が低減される。

【００３３】これにより、エンジン回転の周期における
所定次数の周波数成分のエンジン振動を低減することが
できるので、振動特性に応じて効率よくエンジン振動を
低減することができる。また、制御対象を所定周波数成
分に絞り込んだことにより、外乱の影響を小さくするこ
とができ、制御性能の向上を図ることができる。

【００３４】（実施例２）図６及び図７は本発明の実施
例２を示し、実施例１と同じ部分には同じ符号を付して
説明は省略する。

【００３５】この実施例に係る車両用振動低減装置は車
室内の所定位置にて検出されるエンジン振動のうち所定
次数のエンジン振動成分を低減するもので、この実施例
では、上記実施例１の信号抽出回路２９ａに代えて、通
過帯域の中心周波数が可変なバンドパスフィルタ２９ｂ
を用い、このバンドパスフィルタ２９ｂを上記実施例１
のコントローラ１６におけるローパスフィルタ２３の位
置に配設している。このバンドパスフィルタ２９ｂは信
号補正手段を構成するもので、エンジン回転周期測定回
路１８の出力を受け、該エンジン回転周期測定回路１８
にて測定されたエンジン回転の周期に応じた所定次数の
周波数成分をマイクロフォン１０の制御信号ｍ0 から瀘
波することにより、上記エラー信号ｍ0 のうち上記周波
数成分からなるエラー信号ｍ1 を抽出するように構成さ
れている。

【００３６】ここで、エンジン回転周期をＴ〔ｓｅ
ｃ〕、低減対象とするエンジン周波数の次数をｐとする
と、図７に示すバンドパスフィルタ２９ｂの中心周波数
ｆ0 が、 ｆ0 ＝ｐ／Ｔ〔Ｈｚ〕 となるように設定している。

【００３７】この実施例によっても、実施例１と同様の
作用効果を奏する。

【００３８】（実施例３）図８及び図９は本発明の実施
例３を示し、上記実施例１と同じ部分には同じ符号を付
して説明は省略する。

【００３９】この実施例に係る振動低減装置は制御対象
からオーディオ音を非制御対象として除外するもので、
図８に示す信号補正回路２９ａは、音検出手段としての
車載オーディオ機器９の出力を受け、マイクロフォン１
０からのエラー信号ｍ0 のうち、上記オーディオ機器９
の音信号としてのオーディオ信号ａが有する周波数成分
以外の周波数成分からなる振動信号ｍ1 を抽出するよう
に構成されている。そして、制御演算部２５は、マイク
ロフォン１０により検出される振動のうち、上記オーデ
ィオ信号ａが有する周波数成分以外の周波数成分からな
る振動を低減させるための制御信号ｓを生成するように
構成されている。

【００４０】上記信号補正回路２９ａの構成を図９に示
す。同図において、４３は車載オーディオ機器９からの
オーディオ信号ａを設定ゲインで増幅する増幅器、４４
は該増幅器４３で増幅されたオーディオ信号ａの低周波
成分を瀘波するローパスフィルタ、４５は該ローパスフ
ィルタ４４で瀘波されたアナログ値のオーディオ信号ａ
をデジタル値の信号ａに変換するＡ／Ｄ変換器である。
そして、４６はスピーカ１１とマイクロフォン１０との
間の伝達特性を実際の測定結果に基づいてモデル化して
なるデジタルフィルタ、４７は該デジタルフィルタ４６
の出力信号ａ′を信号補正回路２９ａに入力されたエラ
ー信号ｍ0 から減算する演算器である。

【００４１】ここで、デジタルフィルタ４６の伝達関数
Ｈを、 ベクトルＨ＝〔ｈ0,ｈ1,…, ｈI 〕^T オーディオ信号ａの時刻ｎでの瞬時値をａ(n) とするベ
クトルＡ(n) を、 ベクトルＡ(n) ＝〔ａ(n),ａ(n-1),…, ａ(n-I) 〕 とすると、デジタルフィルタ４６から出力される時刻ｎ
での予測値ａ′(n) は、

【数３】 となる。従って、制御演算部２５に入力するエラー信号
ｍ1 の瞬時値ｅ1(n)を、 ｅ1(n)＝ｅ1(n)−ａ′(n) とすることにより、信号補正回路２９ａに入力されたエ
ラー信号ｍ0 の瞬時値ｅ0(n)のうち、オーディオ信号ａ
が有する予測値ａ′(n) 以外の周波数成分からなる振動
信号ｍ1 を抽出することができる。

【００４２】よって、この実施例では、車載オーディオ
機器９のオーディオ信号ａが入力された信号補正手段２
９ａでは、マイクロフォン１０からのエラー信号ｍ0 の
うち、上記オーディオ信号ａが有する周波数成分以外の
周波数成分からなるエラー信号ｍ1 が抽出され、このエ
ラー信号ｍ1 が制御演算部２５に入力される。制御演算
部２５では、マイクロフォン１０にて検出される振動の
うち、上記オーディオ信号ａが有する周波数成分以外の
周波数成分からなる振動を低減させるための制御信号ｓ
が生成される。この制御信号ｓはスピーカ１１に入力さ
れて該スピーカ１１により振動が発生し、この振動とマ
イクロフォン１０にて検出される振動のうちで上記周波
数成分からなる振動とが打ち消し合い、このことでマイ
クロフォン１０にて検出される車室３内の所定位置での
振動のうちで上記オーディオ信号ａが有する周波数成分
以外の周波数成分からなる振動が低減され、オーディオ
信号ａによるオーディオ音は上記スピーカ１１の振動に
よる低減作用を受けることなく車室３内で再生される。

【００４３】（実施例４）図１０〜図１２は本発明の実
施例３を示し、上記実施例１と同じ部分には同じ符号を
付して説明は省略する。

【００４４】この実施例に係る車両用振動低減装置は車
室３内の所定位置にて検出されるエンジン振動をエンジ
ン回転数毎に予め設定されたエンジン振動に変更するも
ので、この実施例における信号抽出回路２９ａを示す図
１１において、３４は波形メモリで、この波形メモリ３
４はマイクロフォン１０にて検出されるエンジン振動を
変更するための目標波形をエンジン回転数毎に記憶して
いる。３５は発振器で、この発振器３５は上記波形メモ
リ３４の出力を受け、該波形メモリ３４の目標波形信号
をエンジンの点火パルスｔをトリガにしてエンジン回転
と同期を取って出力する。３６は演算器で、この演算器
３６はマイクロフォン１０のエラー信号ｍ0 から上記波
形信号を減算することにより合成されたエラー信号ｍ1
を制御演算部２５に入力する。

【００４５】上記目標波形は、車室３内で検出されるエ
ンジン音質が予め定められたものとなるようにエンジン
回転数毎に設定された目標値であり、各回転数における
目標波形の１周期分が上記波形メモリ３４に記憶されて
いる。各目標波形は、図１２に示すように所定サンプリ
ング周期毎に離散化してなる複数の振幅値の形で格納さ
れている。

【００４６】よって、この実施例では、エンジン回転周
期測定回路１８にて測定されたエンジン回転の周期に応
じた波形信号ｘがマイクロフォン１０からのエラー信号
ｍ0に重ね合されてエラー信号ｍ1 が合成される。この
ように合成されたエラー信号ｍ1 は制御演算部２５に入
力され、該制御演算部２５ではマイクロフォン１０にて
検出されるエンジン振動を予めエンジン回転の周期に応
じて設定されたエンジン振動に変更するための制御信号
ｓが生成される。このとき、上記信号ｍ1 の有する所定
次数の周波数成分のみが制御対象となる一方、上記周波
数成分以外の周波数成分からなるエンジン振動は非制御
対象とされる。この制御演算部２５の制御信号ｓはスピ
ーカ１１に入力されて該スピーカ１１により振動が発生
する。このスピーカ１１からの振動とマイクロフォン１
８により検出されるエンジン振動との間では、互いに逆
位相となる周波数成分同士が打ち消し合い、また互いに
同位相となる周波数成分同士が強め合う。一方、エンジ
ン振動のうち非制御対象としての周波数成分は、上記ス
ピーカ１１の振動の作用を受けずにそのままの振幅値が
維持される。このことで、マイクロフォン１０により検
出される車室３内の所定位置でのエンジン振動は、エン
ジン回転数毎に予め定められた良好なエンジン音質とな
る。

【００４７】尚、上記実施例では、車両の振動をエンジ
ン振動としているが、その他の振動、例えば路面振動や
排気振動を加えるか或いは置き換えるかしてもよい。

【００４８】また、上記実施例では、振動発生手段をス
ピーカ１１としているが、これ以外に、例えばエンジン
マウントを積極的に加振すること等で、車両振動を低減
するようにすることもできる。

【００４９】また、上記実施例では、ＬＭＳアルゴリズ
ムに基づいてエラー信号の補正や制御信号の生成を行っ
ているが、それ以外のアルゴリズムに基づいたものでも
よい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、車室内の所定位置で検出される振動の信号を補
正して制御手段に入力するようにしたので、振動低減の
制御対象を絞って制御性能の向上を図ることができる一
方、制御対象以外の振動低減を回避することができる。

【００５１】請求項２の発明によれば、エンジン回転の
周期における所定次数の周波数成分のエンジン振動を低
減するようにしたので、振動特性に応じて効率よくエン
ジン振動を低減することができる。

【００５２】請求項３の発明によれば、エラー信号から
車載オーディオ機器のオーディオ信号等の音信号以外の
周波数成分を抽出して制御手段に入力するようにしたの
で、非制御対象であるオーディオ音等の音が制御すべき
振動と共に低減されるという事態を回避することができ
る。

【００５３】請求項４の発明によれば、エンジン回転の
周期に応じた補正波形とエラー信号の波形とを合成して
該エラー信号が目標波形を具備するようにしたので、エ
ンジン回転の周期毎に予め設定されたエンジン音効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例１における車両用振動低減装置の全体構
成を示す概略図である。

【図３】コントローラの構成を示すブロック図である。

【図４】ＬＭＳの適応アルゴリズムを用いた制御演算部
の構成を示す図である。

【図５】ＬＭＳの適応アルゴリズムを用いた信号補正回
路の構成を示す図である。

【図６】実施例２におけるコントローラの構成を示すブ
ロック図である。

【図７】可変バンドパスフィルタの特性を示す図であ
る。

【図８】実施例３におけるコントローラの構成を示すブ
ロック図である。

【図９】ＬＭＳの適応アルゴリズムを用いた信号補正回
路の構成を示す図である。

【図１０】実施例３におけるコントローラの構成を示す
ブロック図である。

【図１１】ＬＭＳの適応アルゴリズムを用いた信号補正
回路の構成を示す図である。

【図１２】サンプリングされた目標波形信号を示す図で
ある。

【符号の説明】

３ 車室 ４ エンジン（振動源） ９ 車載オーディオ機器（音検出手段） １０ マイクロフォン（第２振動検出手段） １１ スピーカ（振動発生手段） １８ エンジン回転周期測定回路（第１振動検出手段） ２５ 制御演算部（制御手段） ２９ａ 信号補正回路（信号補正手段） ２９ｂ バンドパスフィルタ（信号補正手段） ｍ0 エラー信号（振動信号） ｍ1 エラー信号（所定の信号） ｓ 制御信号 ａ オーディオ信号（音信号）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両における振動源の振動情報を検出す
   る第１振動検出手段と、 上記振動源からの振動を車室内の所定位置にて検出する
   第２振動検出手段と、 上記第２振動検出手段の出力を受け、該第２振動検出手
   段から出力された振動信号を所定の信号に補正する信号
   補正手段と、 上記第１振動検出手段及び信号補正手段の出力を受け、
   第２振動検出手段にて検出される振動を所定の振動に変
   更するための制御信号を生成する制御手段と、 上記制御手段の出力に基づいて振動を発生する振動発生
   手段とを備えたことを特徴とする車両用振動低減装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用振動低減装置にお
   いて、 第１振動検出手段は、車両におけるエンジンの振動情報
   としてエンジン回転の周期を検出するように構成され、 信号補正手段は、第２振動検出手段からの振動信号のう
   ち、上記第１振動検出手段にて検出されたエンジン回転
   の周期における所定次数の周波数成分からなる所定の信
   号を抽出するように構成され、 制御手段は、第２振動検出手段にて検出されるエンジン
   振動のうち、上記所定次数の周波数成分からなるエンジ
   ン振動を低減させるための制御信号を生成するように構
   成されていることを特徴とする車両用振動低減装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の車両用振動低減装置にお
   いて、 車両における非制御対象音の情報を検出する音検出手段
   を備え、 信号補正手段は、第２振動検出手段からの振動信号のう
   ち、上記音検出手段から出力された音信号が有する周波
   数成分以外の周波数成分からなる所定の信号を抽出する
   ように構成され、 制御手段は、第２振動検出手段にて検出される振動のう
   ち、上記音信号が有する周波数成分以外の周波数成分か
   らなる振動を低減させるための制御信号を生成するよう
   に構成されていることを特徴とする車両用振動低減装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の車両用振動低減装置にお
   いて、 第１振動検出手段は、車両におけるエンジンの振動情報
   としてエンジン回転の周期を検出するように構成され、 信号補正手段は、予めエンジン回転の周期に応じて設定
   された振動の目標波形信号を有し、第２振動検出手段か
   らの振動信号に上記第１振動検出手段にて検出されたエ
   ンジン回転の周期に応じた振動の目標波形を重ね合して
   所定の信号を合成するように構成され、 制御手段は、第２振動検出手段にて検出されるエンジン
   振動を予めエンジン回転の周期に応じて設定されたエン
   ジン振動に変更するための制御信号を生成するように構
   成されていることを特徴とする車両用振動低減装置。