有源振动噪声控制装置和有源振动噪声控制电路制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能有效对抗外部干扰的有源振动噪声控制装置和有源振动噪声控制电路。有源振动噪声控制装置(24)的自适应控制电路(50)具有自相关值计算部(80a、80b)和抵消输出限制部(84)，其中，所述自相关值计算部(80a、80b)计算作为误差信号(e1)、或者参照信号(Sr1)或基准信号(Pcrk)的目标信号(Star)的自相关值(Va1、Va2)；所述抵消输出限制部(84)判定自相关值(Va1、Va2)是否低于自相关阈值(THva)，在判定为自相关值(Va1、Va2)低于自相关阈值(THva)的情况下，限制抵消输出(CS)的增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有源振动噪声控制装置和有源振动噪声控制电路
本专利技术涉及一种有源振动噪声控制装置和有源振动噪声控制电路(activevibrationandnoisecontroldeviceandactivevibrationandnoisecontrolcircuit)，该有源振动噪声控制装置和有源振动噪声控制电路生成抵消输出(cancellingoutput：消除输出)来抵消目标噪声(targetnoise)或目标振动(targetvibration：对象振动)，其中抵消输出是针对目标噪声的抵消音或针对目标振动的抵消振动。更详细而言，本专利技术涉及一种使用所谓的自适应控制(adaptivecontrol)来抵消所述目标噪声或所述目标振动的有源振动噪声控制装置和有源振动噪声控制电路。
技术介绍
作为抑制车厢内的振动噪声的装置已知有有源噪声控制装置(ActiveNoiseControlApparatus)(以下称为“ANC装置”。)。另外，作为抑制车厢内的振动本身或振动噪声的装置，已知有有源振动控制装置(ActiveVibrationControlApparatus)(以下称为“AVC装置”。)。在一般的ANC装置中，通过从车厢内的扬声器输出针对目标噪声的反相(oppositephase)的抵消音来减小所述目标噪声。另外，目标噪声和抵消音的误差由配置在乘员的耳朵位置附近的麦克风(Microphone)检测为残留噪声，且被用于在此之后的抵消音的确定。例如存在减小与发动机振动对应的车厢内噪声(发动机轰鸣声)的ANC装置、减小车辆行驶过程中车轮与路面的接触造成的车厢内噪声(道路噪声(roadnoise))的ANC装置(例如，参照日本专利技术专利公开公报特开平07-104767号(以下称为“JP07-104767A”。)和美国专利申请公开公报第2009/0060217号(以下称为“US2009/0060217A1”。))。在一般的AVC装置中，通过由致动器(actuator)生成针对目标振动的反相的抵消振动，来减轻向车厢内传递的所述目标振动。另外，目标振动与抵消振动的误差由配置在致动器附近的振动传感器检测为残留振动，且被用于在此之后的抵消振动的确定。例如存在抑制发动机振动向车厢内传递的AVC装置(例如，参照美国专利申请公开公报第2012/0032619号(以下称为“US2012/0032619A1”。))。在JP07-104767A和US2009/0060217A1中，使用自适应控制来生成抵消音。具体而言，在JP07-104767A中，在第1自适应滤波器组32中将基于发动机转速[rpm]的第1基准信号X1乘以滤波权重(filterweight)Wim，来生成扬声器驱动信号Yim(图1、[0018])。据此，发动机噪声减小。将滤波权重Wim根据第1基准信号X1和来自麦克风40的检测信号e1来计算([0021])。并且，对道路噪声(输入振动检测部18检测到的振动)和风声(windnoise)(输入声压检测部24检测到的声压)也同样地进行控制([0022])。另外，在US2009/0060217A1中，第1基准信号生成器31生成与道路噪声频率fd同步的第1基准信号Sr1(图1、[0042])。第1自适应滤波器(firstadaptivefilter)36根据第1基准信号Sr1生成第1控制信号Sc1(图1、[0042])。第1自适应滤波器36中使用的滤波系数(filtercoefficient)W1由滤波系数更新器38来设定([0042]、[0043])。滤波系数更新器38根据来自参照信号生成器34的参照信号r与来自麦克风22的误差信号(errorsignals)ea等来计算滤波系数W1([0042])。参照信号生成器34根据模拟传递特性C＾来计算参照信号r([0042])。在US2012/0032619A1中，使用自适应控制生成抵消振动。具体而言，频率鉴定部83a(图6)根据TDC脉冲信号和CRK脉冲信号来鉴定最大振幅的振动模式下的发动机振动的频率([0120])。基准信号生成部83b根据频率鉴定部83a鉴定出的频率生成基准信号([0121])。自适应滤波器部83d根据最小二乘运算部83c的运算结果(滤波系数)生成最佳抵消信号([0129])。最小二乘运算部83c根据来自基准信号生成部83b和振动传感器29的输入信号来计算最佳抵消信号([0126]～[0129])。驱动控制部83e将基于来自自适应滤波器部83d的输入信号的输出信号输出给驱动电路53A([0130]、[0131])。驱动电路53A根据来自驱动控制部83e的输入信号来驱动致动器30([0168])。
技术实现思路
如上所述，在ANC装置和AVC装置(以下还将二者统称为“有源振动噪声控制装置”。)中，根据参照信号(或基准信号)和误差信号来计算(或更新)自适应滤波器的滤波系数。在计算滤波系数时，基准信号、参照信号或误差信号中混入外部干扰(outsidedisturbances)的情况下，存在控制发散或产生非意图的抵消音或抵消振动(以下，还将二者统称为“抵消输出”。)的担忧。在该方面，JP07-104767A、US2009/0060217A1和US2012/0032619A1中均没有进行研究。本专利技术是考虑上述那样的问题而完成的，其目的在于，提供一种能有效对抗外部干扰的有源振动噪声控制装置和有源振动噪声控制电路。本专利技术所涉及的有源振动噪声控制装置具有基准信号生成部、自适应控制电路(adaptivecontrolcircuit)、抵消输出生成部和误差检测部，其中，所述基准信号生成部输出基准信号，该基准信号表示作为目标噪声或目标振动的目标输入；所述自适应控制电路对所述基准信号进行自适应控制来输出控制信号；所述抵消输出生成部根据所述控制信号来生成抵消输出，该抵消输出是针对所述目标噪声的抵消音或针对所述目标振动的抵消振动；所述误差检测部在特定的评价点检测作为偏差的误差且输出误差信号,其中所述偏差是所述目标输入与所述抵消输出的偏差，所述有源振动噪声控制装置的特征在于，所述自适应控制电路具有自适应滤波器、滤波系数计算部、自相关值计算部(autocorrelationvaluecalculationunit)和抵消输出限制部(cancellingoutputlimitingunit)，其中，所述自适应滤波器根据基于所述基准信号的参照信号或者根据所述基准信号来生成所述控制信号；所述滤波系数计算部根据所述参照信号或所述基准信号、和所述误差信号来计算所述自适应滤波器的滤波系数；所述自相关值计算部计算作为所述误差信号、或者所述参照信号或所述基准信号的目标信号的自相关值(autocorrelationvalue)；所述抵消输出限制部判定所述自相关值是否低于自相关阈值，且在判定为所述自相关值低于所述自相关阈值的情况下限制所述抵消输出的增加。根据本专利技术，在判定为目标信号(误差信号、或者参照信号或基准信号)的自相关值低于自相关阈值的情况下，限制抵消输出的增加。据此，在混入基准信号、参照信号或误差信号中的外部干扰的影响大的情况下，能够通过限制抵消输出(抵消音或抵消振动)的增加来防止控制发散或非意图的抵消输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其具有基准信号生成部(42)、自适应控制电路(50、50a、50b、130)、抵消输出生成部(52、52a、52b、132a、132b)和误差检测部(54、54a、54b、134a、134b)，其中，所述基准信号生成部(42)输出基准信号，该基准信号表示作为目标噪声或目标振动的目标输入；所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)对所述基准信号进行自适应控制来输出控制信号；所述抵消输出生成部(52、52a、52b、132a、132b)根据所述控制信号来生成抵消输出，该抵消输出是针对所述目标噪声的抵消音或针对所述目标振动的抵消振动；所述误差检测部(54、54a、54b、134a、134b)在特定的评价点检测作为偏差的误差且输出误差信号，其中所述偏差是所述目标输入与所述抵消输出的偏差，所述有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)的特征在于，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)具有自适应滤波器(72、152a、152b)、滤波系数计算部(76、156a、156b)、自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)和抵消输出限制部(84、162a、162b)，其中，所述自适应滤波器(72、152a、152b)根据基于所述基准信号的参照信号或者根据所述基准信号来生成所述控制信号；所述滤波系数计算部(76、156a、156b)根据所述参照信号或所述基准信号、和所述误差信号来计算所述自适应滤波器(72、152a、152b)的滤波系数；所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)计算作为所述误差信号、或者所述参照信号或所述基准信号的目标信号的自相关值；所述抵消输出限制部(84、162a、162b)判定所述自相关值是否低于自相关阈值，且在判定为所述自相关值低于所述自相关阈值的情况下限制所述抵消输出的增加。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.05 JP 2016-0206321.一种有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其具有基准信号生成部(42)、自适应控制电路(50、50a、50b、130)、抵消输出生成部(52、52a、52b、132a、132b)和误差检测部(54、54a、54b、134a、134b)，其中，所述基准信号生成部(42)输出基准信号，该基准信号表示作为目标噪声或目标振动的目标输入；所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)对所述基准信号进行自适应控制来输出控制信号；所述抵消输出生成部(52、52a、52b、132a、132b)根据所述控制信号来生成抵消输出，该抵消输出是针对所述目标噪声的抵消音或针对所述目标振动的抵消振动；所述误差检测部(54、54a、54b、134a、134b)在特定的评价点检测作为偏差的误差且输出误差信号，其中所述偏差是所述目标输入与所述抵消输出的偏差，所述有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)的特征在于，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)具有自适应滤波器(72、152a、152b)、滤波系数计算部(76、156a、156b)、自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)和抵消输出限制部(84、162a、162b)，其中，所述自适应滤波器(72、152a、152b)根据基于所述基准信号的参照信号或者根据所述基准信号来生成所述控制信号；所述滤波系数计算部(76、156a、156b)根据所述参照信号或所述基准信号、和所述误差信号来计算所述自适应滤波器(72、152a、152b)的滤波系数；所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)计算作为所述误差信号、或者所述参照信号或所述基准信号的目标信号的自相关值；所述抵消输出限制部(84、162a、162b)判定所述自相关值是否低于自相关阈值，且在判定为所述自相关值低于所述自相关阈值的情况下限制所述抵消输出的增加。2.根据权利要求1所述的有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其特征在于，在所述目标信号的频率超过允许最低频率的情况下，所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)计算所述目标信号的所述自相关值；在所述目标信号的频率低于所述允许最低频率的情况下，所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)不计算所述自相关值。3.根据权利要求2所述的有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其特征在于，所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)获取配置有所述有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)的车辆(10、10A、10B、10C)的车速，且根据所述车速来切换所述允许最低频率。4.根据权利要求1～3中任一项所述的有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其特征在于，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)判定所述目标信号的振幅是否超过振幅阈值，在所述目标信号的所述振幅超过所述振幅阈值的情况下，与所述自相关值是否超过所述自相关阈值无关，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)限制所述滤波系数的增大。5.根据权利要求1～4中任一项所述的有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其特征在于，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)计算所述目标信号的有效值的上次值与本次值的偏差，且判定所述有效值的所述偏差是否超过偏差阈值，如果所述有效值的所述偏差超过所述偏差阈值，则与所述自相关值是否超过所述自相关阈值无关，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)限制所述滤波系数的增大。6.根据权利要求1或2所述的有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其特征在于，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)获取配置有所述有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)的车辆(10、10A、10B、10C)的空调设备(26)的风量，且判定所述风量是否超过风量阈值，如果所述风量超过所述风量阈值，则与所述自相关值是否超过所述自相关阈值无关，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)限制所述滤波系数的增大。7.根据权利要求1或2所述的有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其特征在于，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)确定配置有所述有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)的车辆(10、10A、10B、10C)的车窗(92)是否处于打开状态，如果所述车窗(92)处于打开状态，则与所述自相关值是否超过所述自相关阈值无关，所述自适应控制电路(50、50a、50b、130)限制所述滤波系数的增大。8.根据权利要求1或2所述的有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)，其特征在于，所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)设定窗函数的窗长度，该窗函数的窗长度用于确定所述目标信号中计算所述自相关值的提取部分，所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)对使用所述窗长度确定的所述提取部分计算所述自相关值，并且，所述自相关值计算部(80a、80b、160a、160b、160c、160d、210、212)获取配置有所述有源振动噪声控制装置(24、24a、24b、120)的车辆(10、10A、10B、10C)的行驶驱动源的旋转速度，且根据所述行驶驱动源的所述旋转速度来改变所述窗函数的所述窗长度。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺岛修，井上敏郎，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP