特許 7475784 能動型騒音制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-19

(45)【発行日】2024-04-30

(54)【発明の名称】能動型騒音制御システム

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/178 20060101AFI20240422BHJP

【ＦＩ】

G10K11/178 140

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020122087

(22)【出願日】2020-07-16

(65)【公開番号】P2022018756

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】399030060

【氏名又は名称】学校法人 関西大学

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(72)【発明者】

【氏名】田地 良輔

(72)【発明者】

【氏名】梶川 嘉延

【審査官】金子 秀彦

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１０６７４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０２１－５２４９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０６６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７２７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３１４１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７１２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２３２４００（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｋ １１／１７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

騒音を低減する能動型騒音制御システムであって、
ユーザが音を聴取する位置である聴取位置を検出する位置検出手段と、
騒音キャンセル音を出力するスピーカと、
マイクと、
複数の騒音キャンセル対象位置のいずれかを選択的に設定できる騒音キャンセル音生成部と、
制御手段とを有し、
前記騒音キャンセル音生成部は、設定されている騒音キャンセル対象位置で聴取されると推定される音に前記マイクの出力を補正した信号であるエラー信号を生成すると共に、騒音を表す騒音信号から、設定された騒音キャンセル対象位置で騒音をキャンセルする前記騒音キャンセル音を生成し、
前記制御手段は、前記複数キャンセル位置の内の位置検出手段が検出した聴取位置に整合する騒音キャンセル対象位置が、前記騒音キャンセル音生成部に設定されている騒音キャンセル対象位置から変化したときに、当該聴取位置に整合する騒音キャンセル対象位置に前記騒音キャンセル音生成部に設定する騒音キャンセル対象位置を切り替えると共に、当該切り替え後に、前記エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に、前記騒音キャンセル音生成部に設定する騒音キャンセル対象位置を、当該切り替え前の騒音キャンセル対象位置に復帰することを特徴とする能動型騒音制御システム。

【請求項2】

騒音を低減する能動型騒音制御システムであって、
ユーザが音を聴取する位置である聴取位置を検出する位置検出手段と、
騒音キャンセル音を出力するスピーカと、
マイクと、
騒音キャンセル音生成部と、
制御手段とを有し、
前記騒音キャンセル音生成部は、
騒音を表す騒音信号に、設定された伝達関数を施して補正信号を生成し出力する補助フィルタと、
前記マイクの出力を、前記補助フィルタが出力した補正信号で補正してエラー信号を生成するエラー補正手段と、
前記エラー補正手段が生成したエラー信号を用いた適応動作を行って、前記騒音信号から前記スピーカから出力する騒音キャンセル音を生成する適応フィルタとを有し、
前記制御手段は、前記複数の騒音キャンセル対象位置の各々に対応する補助フィルタ用伝達関数が登録された管理情報を記憶しており、かつ、
当該制御手段は、前記複数の騒音キャンセル対象位置の内の位置検出手段が検出した位置に整合する騒音キャンセル対象位置が変化したときに、当該変化後の騒音キャンセル対象位置に対応する補助フィルタ用伝達関数に前記補助フィルタの伝達関数を切り替え、当該切り替え後に前記エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に前記補助フィルタの伝達関数を、当該切り替え前に伝達関数として設定されていた補助フィルタ用伝達関数に復帰し、
前記各騒音キャンセル対象位置に対応する補助フィルタ用伝達関数は、当該補助フィルタ用伝達関数が設定されたときに、前記補助フィルタが、当該補助フィルタ用伝達関数に対応する騒音キャンセル対象位置とマイクとの位置の差が補償されるように前記マイクの出力が前記エラー補正手段によって補正される補正信号を出力する伝達関数であることを特徴とする能動型騒音制御システム。

【請求項3】

請求項２記載の能動型騒音制御システムであって、
前記各騒音キャンセル対象位置に対応する補助フィルタ用伝達関数は、当該騒音キャンセル対象位置に配置した学習用マイクを用いて学習した、当該対応する騒音キャンセル対象位置において騒音をキャンセルする騒音キャンセル音を前記適応フィルタが生成する伝達関数に適応フィルタの伝達関数を固定した状態において、前記補助フィルタが、前記エラー補正手段において前記エラー信号が０に補正される補正信号を出力する伝達関数として、予め学習した伝達関数であることを特徴とする能動型騒音制御システム。

【請求項4】

請求項１、２または３記載の能動型騒音制御システムであって、
前記位置検出手段は、前記聴取位置として、自動車の所定の座席に着座したユーザの頭部もしくは耳の位置を検出することを特徴とする能動型騒音制御システム。

【請求項5】

騒音を低減する能動型騒音制御システムであって、
ユーザの左右の耳の位置を検出する位置検出手段と、
制御手段と、
第１騒音制御系統と第２騒音制御系統とを有し、
前記制御手段は、複数の右耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの右耳騒音キャンセル対象位置と、複数の左耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの左耳騒音キャンセル対象位置とのセットを騒音キャンセル対象位置セットとして、複数の騒音キャンセル対象位置セットの内の、前記位置検出手段が検出した左右の耳の位置に、右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置が整合する騒音キャンセル対象位置セットを、現用騒音キャンセル対象位置セットとして設定し、
前記第１騒音制御系統は、
第１騒音キャンセル音を出力する第１スピーカと、
第１マイクと、
第１騒音キャンセル音生成部とを有し、
前記第１騒音キャンセル音生成部は、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置で聴取されると推定される音に、前記第１マイクの出力を補正した信号である第１エラー信号を生成し、
前記第２騒音制御系統は、
第２騒音キャンセル音を出力する第２スピーカと、
第２マイクと、
第２騒音キャンセル音生成部とを有し、
前記第２騒音キャンセル音生成部は、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの左耳騒音キャンセル対象位置で聴取されると推定される音に、前記第２マイクの出力を補正した信号である第２エラー信号を生成し、
前記第１騒音キャンセル音生成部は、騒音を表す騒音信号から、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置で、前記第２スピーカから出力される第２騒音キャンセル音と共に、騒音をキャンセルする前記第１騒音キャンセル音を生成して前記第１スピーカから出力し、
前記第２騒音キャンセル音生成部は、騒音を表す騒音信号から、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置で、前記第１スピーカから出力される第１騒音キャンセル音と共に、騒音をキャンセルする前記第２騒音キャンセル音を生成して前記第２スピーカから出力し、
前記制御手段は、前記現用騒音キャンセル対象位置セットが変化したときに、当該変化後に前記第１エラー信号と前記第２エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に、現用騒音キャンセル対象位置セットとして設定する騒音キャンセル対象位置セットを、前記変化前に現用騒音キャンセル対象位置セットであった騒音キャンセル対象位置セットに復帰することを特徴とする能動型騒音制御システム。

【請求項6】

騒音を低減する能動型騒音制御システムであって、
ユーザの左右の耳の位置を検出する位置検出手段と、
制御手段と、
第１騒音制御系統と第２騒音制御系統とを有し、
前記制御手段は、複数の右耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの右耳騒音キャンセル対象位置と、複数の左耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの左耳騒音キャンセル対象位置とのセットを騒音キャンセル対象位置セットとして、複数の騒音キャンセル対象位置セットの内の、前記位置検出手段が検出した左右の耳の位置に、右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置が整合する騒音キャンセル対象位置セットを、現用騒音キャンセル対象位置セットとして設定し、
前記第１騒音制御系統は、
第１騒音キャンセル音を出力する第１スピーカと、
第１マイクと、
騒音を表す騒音信号に設定された伝達関数を施して第１補正信号を生成し出力する第１補助フィルタと、
前記第１マイクの出力を、前記第１補助フィルタが出力した第１補正信号で補正して第１エラー信号を生成する第１エラー補正手段と、
第１適応フィルタとを有し、
前記第２騒音制御系統は、
第２騒音キャンセル音を出力する第２スピーカと、
第２マイクと、
騒音を表す騒音信号に設定された伝達関数を施して第２補正信号を生成し出力する第２補助フィルタと、
前記第２マイクの出力を、前記第２補助フィルタが出力した第２補正信号で補正して第２エラー信号を生成する第２エラー補正手段と、
第２適応フィルタとを有し、
前記第１適応フィルタは、前記第１エラー信号と前記第２エラー信号を用いた適応動作を行って、前記騒音信号から前記第１スピーカから出力する第１騒音キャンセル音を生成し、
前記第２適応フィルタは、前記第１エラー信号と前記第２エラー信号を用いた適応動作を行って、前記騒音信号から前記第２スピーカから出力する第２騒音キャンセル音を生成し、
前記制御手段は、前記複数の騒音キャンセル対象位置セットの各々に対応する第１補助フィルタ用伝達関数と第２補助フィルタ用伝達関数とが登録された管理情報を記憶しており、かつ、
当該制御手段は、前記現用騒音キャンセル対象位置セットが変化したときに、第１補助フィルタに設定する伝達関数を、変化後の現用騒音キャンセル対象位置セットに対応する第１補助フィルタ用伝達関数に切り替え、第２補助フィルタに設定する伝達関数を、変化後の現用騒音キャンセル対象位置セットに対応する第２補助フィルタ用伝達関数に切り替えると共に、当該切り替え後に前記第１エラー信号と前記第２エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に、現用騒音キャンセル対象位置セットを、前記変化前に現用騒音キャンセル対象位置セットであった騒音キャンセル対象位置セットに復帰すると共に、第１補助フィルタに設定する伝達関数を、前記切り替え前に第１補助フィルタの伝達関数として設定されていた第１補助フィルタ用伝達関数に復帰し、第２補助フィルタに設定する伝達関数を、前記切り替え前に第２補助フィルタの伝達関数として設定されていた第２補助フィルタ用伝達関数に復帰し、
前記各騒音キャンセル対象位置セットに対応する第１補助用伝達関数は、当該第１補助用伝達関数が設定されたときに、前記第１補助フィルタが、当該騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置と第１マイクとの位置の差が補償されるように前記第１マイクの出力が前記第１エラー補正手段によって補正される第１補正信号を出力する伝達関数であり、
前記各騒音キャンセル対象位置セットに対応する第２補助用伝達関数は、当該第２補助用伝達関数が設定されたときに、前記第２補助フィルタが、当該騒音キャンセル対象位置セットの左耳騒音キャンセル対象位置と第２マイクとの位置の差が補償されるように前記第２マイクの出力が前記第２エラー補正手段によって補正される第２補正信号を出力する伝達関数であることを特徴とする能動型騒音制御システム。

【請求項7】

請求項５または６記載の能動型騒音制御システムであって、
前記位置検出手段は、自動車の所定の座席に着座したユーザの左右の耳の位置を検出することを特徴とする能動型騒音制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、騒音を打ち消す騒音キャンセル音を放射することにより騒音を低減する能動型騒音制御(ANC; Active Noise Control）の技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

騒音を打ち消す騒音キャンセル音を放射することにより騒音を低減する能動型騒音制御の技術としては、マイクと、騒音キャンセル音を出力するスピーカと、騒音を表す騒音信号から騒音キャンセル音を生成する適応フィルタとを設け、適応フィルタにおいて、マイクの出力を補助フィルタを用いて補正した信号をエラーとして自身の伝達関数を適応する技術が知られている(たとえば特許文献１）。

【0003】

ここで、この技術では、補助フィルタには、予め学習した、騒音キャンセル位置にマイクが配置されていた場合にマイクから出力される信号に、マイクが実際に出力する信号を補正する補正信号を騒音信号から生成する伝達関数が設定されており、このような補助フィルタを用いることにより、マイクの位置と異なる騒音キャンセル位置において騒音をキャンセルできるようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８-７２７７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した補助フィルタを用いてマイクの位置と異なる騒音キャンセル位置において騒音をキャンセルする技術を用いてユーザに聞こえる騒音をキャンセルする場合、ユーザの変位に伴って、ユーザの耳が騒音キャンセル位置からずれてしまうと、ユーザに聞こえる騒音を良好にキャンセルできなくなる。

【0006】

そこで、異なる複数の騒音キャンセル位置について補助フィルタの伝達関数を学習しておき、ユーザの耳の変位に伴って、補助フィルタの伝達関数をユーザの耳の位置に対応する騒音キャンセル位置について学習した伝達関数に、補助フィルタの伝達関数を切り替えることにより、騒音キャンセル対象位置をユーザの耳の位置に整合する位置に変化させて、ユーザの耳の変位によらずにユーザに聞こえる騒音をキャンセルすることが考えられる。

【0007】

しかし、当該搭乗者に聞こえる騒音をキャンセルする対象者の耳の位置の検出法によっては、当該耳の位置の誤検出が発生することがある。たとえば、自動車の運転席や助手席の搭乗者を対象者として、カメラで撮影した映像から対象者の耳の位置を画像認識によって検出する場合には、対象者の隣席の搭乗者の耳の位置を対象者の耳の位置として誤検出したり、自動車の後席の搭乗者の耳の位置を対象者の耳の位置として誤検出したりすることがある。

【0008】

そして、このように対象者の耳の位置を誤検出すると、補助フィルタの伝達関数を適正な伝達関数に設定できなかったり、騒音キャンセル音によって対象者に聞こえるノイズ音を増大させてしまったりする等の誤動作が生じることがある。

【0009】

そこで、本発明は、ユーザの耳の位置に応じて騒音キャンセル対象位置を変化させて騒音をキャンセルする能動型騒音制御システムにおいて、ユーザの耳の位置の誤検出に伴う誤動作の影響を抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記課題達成のために、本発明は、騒音を低減する能動型騒音制御システムに、ユーザが音を聴取する位置である聴取位置を検出する位置検出手段と、騒音キャンセル音を出力するスピーカと、マイクと、複数の騒音キャンセル対象位置のいずれかを選択的に設定できる騒音キャンセル音生成部と、制御手段とを備えたものである。前記騒音キャンセル音生成部は、設定されている騒音キャンセル対象位置で聴取されると推定される音に前記マイクの出力を補正した信号であるエラー信号を生成すると共に、騒音を表す騒音信号から、設定された騒音キャンセル対象位置で騒音をキャンセルする前記騒音キャンセル音を生成し、前記制御手段は、前記複数キャンセル位置の内の位置検出手段が検出した聴取位置に整合する騒音キャンセル対象位置が、前記騒音キャンセル音生成部に設定されている騒音キャンセル対象位置から変化したときに、当該聴取位置に整合する騒音キャンセル対象位置に前記騒音キャンセル音生成部に設定する騒音キャンセル対象位置を切り替えると共に、当該切り替え後に、前記エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に、前記騒音キャンセル音生成部に設定する騒音キャンセル対象位置を、当該切り替え前の騒音キャンセル対象位置に復帰する。

【0011】

また、前記課題達成のために、本発明は、騒音を低減する能動型騒音制御システムに、ユーザが音を聴取する位置である聴取位置を検出する位置検出手段と、騒音キャンセル音を出力するスピーカと、マイクと、騒音キャンセル音生成部と、
制御手段とを備えたものである。前記騒音キャンセル音生成部は、騒音を表す騒音信号に、設定された伝達関数を施して補正信号を生成し出力する補助フィルタと、前記マイクの出力を、前記補助フィルタが出力した補正信号で補正してエラー信号を生成するエラー補正手段と、前記エラー補正手段が生成したエラー信号を用いた適応動作を行って、前記騒音信号から前記スピーカから出力する騒音キャンセル音を生成する適応フィルタとを備えている。前記制御手段は、前記複数の騒音キャンセル対象位置の各々に対応する補助フィルタ用伝達関数が登録された管理情報を記憶しており、かつ、当該制御手段は、前記複数の騒音キャンセル対象位置の内の位置検出手段が検出した位置に整合する騒音キャンセル対象位置が変化したときに、当該変化後の騒音キャンセル対象位置に対応する補助フィルタ用伝達関数に前記補助フィルタの伝達関数を切り替え、当該切り替え後に前記エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に前記補助フィルタの伝達関数を、当該切り替え前に伝達関数として設定されていた補助フィルタ用伝達関数に復帰する。また、前記各騒音キャンセル対象位置に対応する補助フィルタ用伝達関数は、当該補助フィルタ用伝達関数が設定されたときに、前記補助フィルタが、当該補助フィルタ用伝達関数に対応する騒音キャンセル対象位置とマイクとの位置の差が補償されるように前記マイクの出力が前記エラー補正手段によって補正される補正信号を出力する伝達関数である。

【0012】

ここで、このような能動型騒音制御システムにおいて、前記各騒音キャンセル対象位置に対応する補助フィルタ用伝達関数は、当該騒音キャンセル対象位置に配置した学習用マイクを用いて学習した、当該対応する騒音キャンセル対象位置において騒音をキャンセルする騒音キャンセル音を前記適応フィルタが生成する伝達関数に適応フィルタの伝達関数を固定した状態において、前記補助フィルタが、前記エラー補正手段において前記エラー信号が０に補正される補正信号を出力する伝達関数として、予め学習した伝達関数であってよい。

【0013】

また、以上の能動型騒音制御システムにおいて、前記位置検出手段は、前記聴取位置として、自動車の所定の座席に着座したユーザの頭部もしくは耳の位置を検出するものであってよい。

【0014】

以上のような能動型騒音制御システムによれば、位置検出手段が検出したユーザの聴取位置に応じて、騒音キャンセル音生成部に設定する騒音キャンセル対象位置を切り替えることにより、おおよそ検出した聴取位置で騒音がキャンセルされるように、騒音キャンセル音を出力する動作を行うことができる。

【0015】

また、騒音キャンセル対象位置の切り替え後に、エラー信号のレベルが所定のレベルより大きい時には、騒音キャンセル音生成部の騒音キャンセル特性を切り替え前の状態に復帰することができる。

【0016】

ここで、位置検出手段が検出した聴取位置置で騒音がキャンセルされるように騒音キャンセル対象位置を切り替えた後のエラー信号のレベルが大きいときには、騒音キャンセル対象位置に対して予め想定したユーザの頭部等の位置と実際のユーザの頭部等の位置が異なっている蓋然性、すなわち、位置検出手段がユーザの聴取位置を誤検出している蓋然性が大きい。

【0017】

したがって、本能動型騒音制御システムによれば、位置検出手段のユーザの聴取位置の誤検出に伴う誤動作の影響を抑制することができる。
また、以上の能動型騒音制御システムは、ユーザの左右の耳のそれぞれについて騒音をキャンセルする場合にも適用することができる。
すなわち、この場合には、能動型騒音制御システムに、ユーザの左右の耳の位置を検出する位置検出手段と、制御手段と、第１騒音制御系統と第２用騒音制御系統とを設ける。また、前記制御手段において、複数の右耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの右耳騒音キャンセル対象位置と、複数の左耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの左耳騒音キャンセル対象位置とのセットを騒音キャンセル対象位置セットとして、複数の騒音キャンセル対象位置セットの内の、前記位置検出手段が検出した左右の耳の位置に、右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置が整合する騒音キャンセル対象位置セットを、現用騒音キャンセル対象位置セットとして設定する。また、前記第１騒音制御系統に、第１騒音キャンセル音を出力する第１スピーカと、第１マイクと、第１騒音キャンセル音生成部とを備え、前記第１騒音キャンセル音生成部において、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置で聴取されると推定される音に、前記第１マイクの出力を補正した信号である第１エラー信号を生成する。また、前記第２騒音制御系統に、第２騒音キャンセル音を出力する第２スピーカと、第２マイクと、第２騒音キャンセル音生成部とをとを備え、前記第２騒音キャンセル音生成部において、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの左耳騒音キャンセル対象位置で聴取されると推定される音に、前記第２マイクの出力を補正した信号である第２エラー信号を生成する。そして、前記第１騒音キャンセル音生成部において、騒音を表す騒音信号から、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置で、前記第２スピーカから出力される第２騒音キャンセル音と共に、騒音をキャンセルする前記第１騒音キャンセル音を生成して前記第１スピーカから出力し、前記第２騒音キャンセル音生成部において、騒音を表す騒音信号から、設定されている現用騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置で、前記第１スピーカから出力される第１騒音キャンセル音と共に、騒音をキャンセルする前記第２騒音キャンセル音を生成して前記第２スピーカから出力する。そして、前記制御手段において、前記現用騒音キャンセル対象位置セットが変化したときに、当該変化後に前記第１エラー信号と前記第２エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に、現用騒音キャンセル対象位置セットとして設定する騒音キャンセル対象位置セットを、前記変化前に現用騒音キャンセル対象位置セットであった騒音キャンセル対象位置セットに復帰する。

【0018】

または、能動型騒音制御システムに、ユーザの左右の耳の位置を検出する位置検出手段と、制御手段と、第１騒音制御系統と第２用騒音制御系統とを備える。そして、前記制御手段は、複数の右耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの右耳騒音キャンセル対象位置と、複数の左耳騒音キャンセル対象位置のうちの一つの左耳騒音キャンセル対象位置とのセットを騒音キャンセル対象位置セットとして、複数の騒音キャンセル対象位置セットの内の、前記位置検出手段が検出した左右の耳の位置に、右耳騒音キャンセル対象位置と左耳騒音キャンセル対象位置が整合する騒音キャンセル対象位置セットを、現用騒音キャンセル対象位置セットとして設定する。また、前記第１騒音制御系統に、第１騒音キャンセル音を出力する第１スピーカと、第１マイクと、騒音を表す騒音信号に設定された伝達関数を施して第１補正信号を生成し出力する第１補助フィルタと、前記第１マイクの出力を、前記第１補助フィルタが出力した第１補正信号で補正して第１エラー信号を生成する第１エラー補正手段と、第１適応フィルタとを設ける。また、前記第２騒音制御系統に、第２騒音キャンセル音を出力する第２スピーカと、第２マイクと、騒音を表す騒音信号に設定された伝達関数を施して第２補正信号を生成し出力する第２補助フィルタと、前記第２マイクの出力を、前記第２補助フィルタが出力した第２補正信号で補正して第２エラー信号を生成する第２エラー補正手段と、第２適応フィルタとを設ける。そして、前記第１適応フィルタにおいて、前記第１エラー信号と前記第２エラー信号を用いた適応動作を行って、前記騒音信号から前記第１スピーカから出力する第１騒音キャンセル音を生成し、前記第２適応フィルタにおいて、前記第１エラー信号と前記第２エラー信号を用いた適応動作を行って、前記騒音信号から前記第２スピーカから出力する第２騒音キャンセル音を生成する。また、前記制御手段は、前記複数の騒音キャンセル対象位置セットの各々に対応する第１補助フィルタ用伝達関数と第２補助フィルタ用伝達関数とが登録された管理情報を記憶しており、当該制御手段は、前記現用騒音キャンセル対象位置セットが変化したときに、第１補助フィルタに設定する伝達関数を、変化後の現用騒音キャンセル対象位置セットに対応する第１補助フィルタ用伝達関数に切り替え、第２補助フィルタに設定する伝達関数を、変化後の現用騒音キャンセル対象位置セットに対応する第２補助フィルタ用伝達関数に切り替えると共に、当該切り替え後に前記第１エラー信号と前記第２エラー信号のレベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定し、大きい場合に、現用騒音キャンセル対象位置セットを、前記変化前に現用騒音キャンセル対象位置セットであった騒音キャンセル対象位置セットに復帰すると共に、第１補助フィルタに設定する伝達関数を、前記切り替え前に第１補助フィルタの伝達関数として設定されていた第１補助フィルタ用伝達関数に復帰し、第２補助フィルタに設定する伝達関数を、前記切り替え前に第２補助フィルタの伝達関数として設定されていた第２補助フィルタ用伝達関数に復帰する。ここで、前記各騒音キャンセル対象位置セットに対応する第１補助用伝達関数は、当該第１補助用伝達関数が設定されたときに、前記第１補助フィルタが、当該騒音キャンセル対象位置セットの右耳騒音キャンセル対象位置と第１マイクとの位置の差が補償されるように前記第１マイクの出力が前記第１エラー補正手段によって補正される第１補正信号を出力する伝達関数とし、前記各騒音キャンセル対象位置セットに対応する第２補助用伝達関数は、当該第２補助用伝達関数が設定されたときに、前記第２補助フィルタが、当該騒音キャンセル対象位置セットの左耳騒音キャンセル対象位置と第２マイクとの位置の差が補償されるように前記第２マイクの出力が前記第２エラー補正手段によって補正される第２補正信号を出力する伝達関数とする。

【0019】

ここで、これらの能動型騒音制御システムにおいて、前記位置検出手段は、自動車の所定の座席に着座したユーザの左右の耳の位置を検出するものとしてよい。

【発明の効果】

【0020】

以上のように、本発明によれば、ユーザの耳の位置に応じて騒音キャンセル対象位置を変化させて騒音をキャンセルする能動型騒音制御システムにおいて、ユーザの耳の位置の誤検出に伴う誤動作の影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係る能動型騒音制御システムの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係る能動型騒音制御システムのスピーカとマイクの配置を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る信号処理ブロックの構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施形態に係る第１フィルタ管理テーブルを示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係るキャンセルポイントの設定法を示す図である。

【図6】本発明の実施形態に係る補助フィルタの伝達関数の学習の構成を示すブロック図である。

【図7】本発明の実施形態に係る補助フィルタの伝達関数の学習の構成を示すブロック図である。

【図8】本発明の実施形態に係る第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る能動型騒音制御システムの構成を示す。
本実施形態に係る能動型騒音制御システムは、自動車に搭載されるシステムであり、図示するように、第１騒音制御システム１、第２騒音制御システム２、制御装置と、ＤＭＳ４（Driver Monitoring System４）を備えている。

【0023】

第１騒音制御システム１は、自動車の運転席に着座したユーザの標準的な右耳の位置を第１キャンセルポイント、ユーザの標準的な左耳の位置を第２キャンセルポイントとして、２つのキャンセルポイントのそれぞれにおいて騒音源の発生する騒音をキャンセルするシステムである。また、第２騒音制御システム２は、自動車の助手席に着座したユーザの標準的な右耳の位置を第１キャンセルポイント、ユーザの標準的な左耳の位置を第２キャンセルポイントとして、２つのキャンセルポイントのそれぞれにおいて騒音源の発生する騒音をキャンセルするシステムである。

【0024】

第１騒音制御システム１と第２騒音制御システム２は、同様の構成を備えており、それぞれ、信号処理ブロック１１、第１スピーカ１２、第１マイク１３、第２スピーカ１４、第２マイク１５、レベル検出器１６を備えている。

【0025】

ただし、図２ａ１、ａ２に示すように、第１騒音制御システム１と第２騒音制御システム２では、マイク、スピーカの配置が異なっている。
すなわち、図示するように、第１騒音制御システム１において、第１スピーカ１２と第１マイク１３は、運転席のヘッドレストの、当該運転席に着座したユーザの右耳の標準的な位置の近傍となる位置に配置し、第２スピーカ１４と第２マイク１５は、運転席のヘッドレストの、当該運転席に着座したユーザの左耳の標準的な位置の近傍となる位置に配置する。また、第２騒音制御システム２において、第１スピーカ１２と第１マイク１３は、助手席のヘッドレストの、当該助手席に着座したユーザの右耳の標準的な位置の近傍となる位置に配置し、第２スピーカ１４と第２マイク１５は、助手席のヘッドレストの、当該助手席に着座したユーザの左耳の標準的な位置の近傍となる位置に配置する。

【0026】

ただし、図２ｂ１、ｂ２に示すように、第１騒音制御システム１において、第１スピーカ１２を、自動車の車室の天井の、運転席に着座したユーザの右耳の標準的な位置の前上方の位置に配置し、第２スピーカ１４を、車室の天井の、運転席に着座したユーザの左耳の標準的な位置の前上方の位置に配置し、第１マイク１３を、運転席の前方の天井の、第１スピーカ１２よりも運転席よりの位置に配置し、第２マイク１５を、運転席の前方の天井の、第２スピーカ１４よりも運転席よりの位置に配置するようにしてもよい。また、同様に、第２騒音制御システム２において、第１スピーカ１２を、自動車の車室の天井の、助手席に着座したユーザの右耳の標準的な位置の前上方の位置に配置し、第２スピーカ１４を、車室の天井の、助手席に着座したユーザの左耳の標準的な位置の前上方の位置に配置し、第１マイク１３を、助手席の前方の天井の、第１スピーカ１２よりも助手席よりの位置に配置し、第２マイク１５を、助手席の前方の天井の、第２スピーカ１４よりも助手席よりの位置に配置するようにしてもよい。

【0027】

なお、図２ｂ１、ｂ２の配置を採用する場合、第１騒音制御システム１と第２騒音制御システム２の第１スピーカ１２、第２スピーカ１４としては、比較的距離減衰の小さい超指向性のパラメトリックスピーカを用いることが好ましい。

【0028】

次に、ＤＭＳ４は、たとえば、図２ａ１、ａ２に示すように、自動車の前席の前方の天井に配置した近赤外線カメラ４１により撮影した車室内の映像に対して画像認識処理を施して、運転席に着座したユーザの左右の耳の位置と、助手席に着座したユーザの左右の耳の位置を検出する。

【0029】

図１に戻り、第１騒音制御システム１の信号処理ブロック１１は、それぞれ、騒音源の発生する騒音を表す騒音信号x(n)と、第１マイク１３でピックアップした音声信号である第１マイクエラー信号err1(n)と、第２マイク１５でピックアップした音声信号である第２マイクエラー信号err2(n)とを用いて、第１キャンセル信号CA1(n)を生成し第１スピーカ１２から出力すると共に、第２キャンセル信号CA2(n)を生成し第２スピーカ１４から出力する。また、第１騒音制御システム１のレベル検出器１６は、信号処理ブロック１１から出力されるエラーｅ１とエラーｅ２のレベルを検出し、制御装置３に通知する。

【0030】

そして、第１騒音制御システム１の第１スピーカ１２から出力される第１キャンセル信号CA1(n)と第１騒音制御システム１の第２スピーカ１４から出力される第２キャンセル信号CA2(n)によって、運転席に着座したユーザの右の耳の位置である第１キャンセルポイントと左の耳の位置である第２キャンセルポイントにおいて騒音源の発生する騒音がキャンセルされる。

【0031】

第２騒音制御システム２の信号処理ブロック１１も同様に動作し、第２騒音制御システム２の第１スピーカ１２から出力される第１キャンセル信号CA1(n)と第２騒音制御システム２の第２スピーカ１４から出力される第２キャンセル信号CA2(n)によって、助手席に着座したユーザの右の耳の位置である第１キャンセルポイントと、左の耳の位置である第２キャンセルポイントにおいて騒音源の発生する騒音がキャンセルされる。また、第２騒音制御システム２のレベル検出器１６は、第２騒音制御システム２のの信号処理ブロック１１から出力されるエラーｅ１とエラーｅ２のレベルを検出し、制御装置３に通知する。

【0032】

次に、第１騒音制御システム１、第２騒音制御システム２の信号処理ブロック１１は、図３に示すように、主として、第１キャンセル信号CA1(n)の生成に関わる処理を行う第１系信号処理部１１１と、主として、第２キャンセル信号CA2(n)の生成に関わる処理を行う第２系信号処理部１１２とを備えている。

【0033】

そして、第１系信号処理部１１１は、第１系可変フィルタ１１１１、第１系適応アルゴリズム実行部１１１２、予め伝達関数S11^(z)が設定された第１系第１推定フィルタ１１１３、予め伝達関数S21^(z)が設定された第１系第２推定フィルタ１１１４、第１系減算器１１１５、伝達関数H1(z)が設定された第１系補助フィルタ１１１６を備えている。

【0034】

このような第１系信号処理部１１１の構成において、入力した騒音信号x(n)は、第１系可変フィルタ１１１１を通って第１キャンセル信号CA1(n)として第１スピーカ１２に出力される。

【0035】

また、入力した騒音信号x(n)は第１系補助フィルタ１１１６を通って第１系減算器１１１５に送られ、第１系減算器１１１５は第１マイク１３でピックアップした第１マイクエラー信号err1(n)から、第１系補助フィルタ１１１６の出力を減算し、エラーe1として、第１系適応アルゴリズム実行部１１１２と第２系信号処理部１１１とレベル検出器１６に出力する。

【0036】

次に、第１系可変フィルタ１１１１と第１系適応アルゴリズム実行部１１１２と第１系第１推定フィルタ１１１３と第１系第２推定フィルタ１１１４はFiltered-X適応フィルタを構成している。第１系第１推定フィルタ１１１３には、実測等により算定した第１系信号処理部１１１から第１マイク１３までの伝達関数S11(z)の推定伝達特性S11^(z)が予め設定されており、第１系第１推定フィルタ１１１３は、伝達特性S11^(z)を入力した騒音信号x(n)に畳み込んで、第１系適応アルゴリズム実行部１１１２に入力する。また、第１系第２推定フィルタ１１１４には、実測等により算定した第１系信号処理部１１１から第２マイク１５までの伝達関数を表す伝達特性S21(z)の推定伝達特性S21^(z)が予め設定されており、第１系第２推定フィルタ１１１４は、伝達特性S21^(z)を入力した騒音信号x(n)に畳み込んで、第１系適応アルゴリズム実行部１１１２に入力する。

【0037】

そして、第１系適応アルゴリズム実行部１１１２は、第１系第１推定フィルタ１１１３で伝達関数S11^(z)が畳み込まれた騒音信号x(n)と、第１系第２推定フィルタ１１１４で伝達関数S21^(z)が畳み込まれた騒音信号x(n)と、第１系減算器１１１５から出力されるエラーe1と、第２系信号処理部１１２から出力されるエラーe2を入力として、NLMSなどの適応アルゴリズムを実行し、エラーe1、e2が０となるように第１系可変フィルタ１１１１の伝達関数W1(z)を更新する適応動作を行う。

【0038】

第２系信号処理部１１２も第１系信号処理部１１１と同様の構成を備えており、第２系信号処理部１１２は、第２系可変フィルタ１１２１、第２系適応アルゴリズム実行部１１２２、予め伝達関数S22^(z)が設定された第２系第１推定フィルタ１１２３、予め伝達関数S12^(z)が設定された第２系第２推定フィルタ１１２４、第２系減算器１１２５、伝達関数H2(z)が設定された第２系補助フィルタ１１２６を備えている。

【0039】

このような第２系信号処理部１１２の構成において、入力した騒音信号x(n)は、第２系可変フィルタ１１２１を通って第２キャンセル信号CA2(n)として第２スピーカ１４に出力される。

【0040】

また、入力した騒音信号x(n)は第２系補助フィルタ１１２６を通って第２系減算器１１２５に送られ、第２系減算器１１２５は第２マイク１５でピックアップした第１マイクエラー信号err2(n)から第２系セレクタの出力を減算し、エラーe2として、第２系適応アルゴリズム実行部１１２２と第１系信号処理部１１１とレベル検出器１６に出力する。

【0041】

次に、第２系可変フィルタ１１２１と第２系適応アルゴリズム実行部１１２２と第２系第１推定フィルタ１１２３と第２系第２推定フィルタ１１２４はFiltered-X適応フィルタを構成している。第２系第１推定フィルタ１１２３には、実測等により算定した第２系信号処理部１１２から第２マイク１５までの伝達関数S22(z)の推定伝達特性S22^(z)が予め設定されており、第２系第１推定フィルタ１１２３は、伝達特性S22^(z)を入力した騒音信号x(n)に畳み込んで、第２系適応アルゴリズム実行部１１２２に入力する。また、第２系第２推定フィルタ１１２４には、実測等により算定した第２系信号処理部１１２から第１マイク１３までの伝達関数を表す伝達特性S12(z)の推定伝達特性S12^(z)が予め設定されており、第２系第２推定フィルタ１１２４は、伝達特性S12^(z)を入力した騒音信号x(n)に畳み込んで、第２系適応アルゴリズム実行部１１２２に入力する。

【0042】

そして、第２系適応アルゴリズム実行部１１２２は、第２系第１推定フィルタ１１２３で伝達関数S22^(z)が畳み込まれた騒音信号x(n)と、第２系第２推定フィルタ１１２４で伝達関数S12^(z)が畳み込まれた騒音信号x(n)と、第２系減算器１１２５から出力されるエラーe2と、第１系信号処理部１１１から出力されるエラーe1を入力として、NLMSなどの適応アルゴリズムを実行し、エラーe1、e2が０となるように第２系可変フィルタ１１２１の伝達関数W2(z)を更新する適応動作を行う
ここで、第１系信号処理部１１１の第１系補助フィルタ１１１６の伝達関数H1(z)、第２系信号処理部１１２の第２系補助フィルタ１１２６の伝達関数H2(z)、第１系信号処理部１１１の第１系可変フィルタ１１１１の伝達関数W1(z)、第２系信号処理部１１２の第２系可変フィルタ１１２１の伝達関数W2(z)は、制御装置３から任意に設定可能に構成されている。

【0043】

次に、制御装置３は、第１フィルタ管理テーブルと第２フィルタ管理テーブルを備えている。
まず、第１フィルタ管理テーブルについて説明する。
図４に示すように、第１フィルタ管理テーブルには、ｎ個のキャンセルポイントセットの各々に対応して設けられたｎ個のエントリ(図の各行）が設けられている。
各キャンセルポイントセットは、一つの第１キャンセルポイントと一つの第２キャンセルポイントの対であり、異なるキャンセルポイントセットは、第１キャンセルポイントと第２キャンセルポイントの異なる組み合わせとなる。

【0044】

すなわち、ｎ個のキャンセルポイントセットは、たとえば、図５ａ、ｂ、ｃ、ｄに示すような運転席の搭乗者の様々な姿勢や位置の組み合わせに対応して設定することができ、この場合、各キャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントは、図中に白丸で示した当該キャンセルポイントセットに対応する姿勢と位置で運転席に着座したユーザの標準的な右耳の位置とし、第２キャンセルポイントは、図中に黒丸で示した当該キャンセルポイントセットに対応する姿勢と位置で運転席に着座したユーザの標準的な左耳の位置とする。

【0045】

図４に戻り、第１フィルタ管理テーブルのi番目のキャンセルポイントセットに対応するエントリには、i番目のキャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントP1_iと第２キャンセルポイントP2_i、第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)、第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)、第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)が登録されている。

【0046】

さて、第１フィルタ管理テーブルの各キャンセルポイントセットのエントリに登録されている、第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)、第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)、第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)は、予め学習してフィルタ管理テーブルに設定される。

【0047】

この第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)、第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)、第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)の学習は、標準的な環境下で、１からｎまでの整数について、当該数をiとして、以下の第１段階の学習処理と第２段階の学習処理を実行することによって行われる。

【0048】

第１段階の学習処理は、第１騒音制御システム１の信号処理ブロック１１を図６に示す第１段階学習処理ブロック６に置き換えた構成において行う。
また、第１段階の学習処理は、i番目のキャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントP1_iに配置した第１学習用マイク５１、i番目のキャンセルポイントセットの第２キャンセルポイントP2_iに配置した第２学習用マイク５２を第１学習処理ブロックに接続して行う。

【0049】

第１学習用マイク５１と第２学習マイクの配置は、たとえば、右耳の位置に第１学習用マイク５１を設置し左耳の位置に第２学習用マイク５２を設置したダミー人形を運転席に着座させ、i番目のキャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントP1_iに第１学習用マイク５１が位置し、i番目のキャンセルポイントセットの第２キャンセルポイントP2_iに第２学習用マイク５２が位置するように運転席の位置やダミー人形の位置や姿勢を調整すること等により行う。

【0050】

第１段階学習処理ブロック６は、第１系第１段階学習処理部６１と第２系第１段階学習処理部６２を備えている。
そして、第１系第１段階学習処理部６１は、図３に示した信号処理ブロック１１の第１系信号処理部１１１から、第１系減算器１１１５、第１系補助フィルタ１１１６を取り除き、第１系第１推定フィルタ１１１３に代えて、第１系第１段階学習処理部６１から第１学習用マイク５１までの伝達関数Sv11(z)の推定伝達関数Sv11^(z)を設定した第１系第１学習用推定フィルタ６１１を設け、第１系第２推定フィルタ１１１４に代えて、第１系第１段階学習処理部６１から第２学習用マイク５２までの伝達関数Sv21(z)の推定伝達関数Sv21^(z)を設定した第１系第２学習用推定フィルタ６１２を設け、第１学習用マイク５１の出力と第２学習用マイク５２の出力の双方をエラーとして第１系適応アルゴリズム実行部１１１２に入力した構成を備えている。

【0051】

また、第２系第１段階学習処理部６２は、図３に示した信号処理ブロック１１の第２系信号処理部１１２から、第２系減算器１１２５、第２系補助フィルタ１１２６を取り除き、第２系第１推定フィルタ１１２３に代えて、第２系第１段階学習処理部６２から第２学習用マイク５２までの伝達関数Sv22(z)の推定伝達関数Sv22^(z)を設定した第２系第１学習用推定フィルタ６２１を設け、第２系第２推定フィルタ１１２４に代えて、第２系第１段階学習処理部６２から第１学習用マイク５１までの伝達関数Sv12(z)の推定伝達関数Sv12^(z)を設定した第２系第２学習用推定フィルタ６２２を設け、第１学習用マイク５１の出力と第２学習用マイク５２の出力の双方をエラーとして第２系適応アルゴリズム実行部１１２２に入力した構成を備えている。

【0052】

そして、このような構成において、第１系適応アルゴリズム実行部１１１２による適応動作によって第１系可変フィルタ１１１１の伝達関数W1(z)を収束安定させ、第２系適応アルゴリズム実行部１１２２による適応動作によって第２系可変フィルタ１１２１の伝達関数W2(z)を収束安定させ、収束安定した伝達関数W1(z)を、i番目のキャンセルポイントセットの第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)として学習し、収束安定した伝達関数W2(z)を、i番目のキャンセルポイントセットの第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)として学習する。

【0053】

次に、第２段階の学習処理では、第１騒音制御システム１の信号処理ブロック１１を図７に示す第２段階学習処理ブロック７に置き換えた構成において行う。
第２段階学習処理ブロック７は、第１系第２段階学習処理部７１と第２系第２段階学習処理部７２とを備えている。
そして、第１系第２段階学習処理部７１は、第１段階の学習処理の結果として得た第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)を伝達関数として設定した第１系固定フィルタ７１１と、第１系第２段階学習用可変フィルタ７１２と、第１系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７１３と、第１系第２段階学習用減算器７１４を備えている。

【0054】

また、第２系第２段階学習処理部７２は、第１段階の学習処理の結果として得た第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)を伝達関数として設定した第２系固定フィルタ７２１と、第２系第２段階学習用可変フィルタ７２２と、第２系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７２３と、第２系第２段階学習用減算器７２４を備えている。

【0055】

第１系第２段階学習処理部７１に入力した騒音信号x(n)は、第１系固定フィルタ７１１を通って第１スピーカ１２に出力され、第２系第２段階学習処理部７２に入力した騒音信号x(n)は、第２系固定フィルタ７２１を通って第２スピーカ１４に出力される。

【0056】

また、第１系第２段階学習処理部７１に入力した騒音信号x(n)は第１系第２段階学習用可変フィルタ７１２を通って第１系第２段階学習用減算器７１４に送られ、第１系第２段階学習用減算器７１４は第１マイク１３でピックアップした信号から第１系第２段階学習用可変フィルタ７１２の出力を減算し、エラーとして、第１系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７１３と、第２系第２段階学習処理部７２の第２系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７２３に出力する。

【0057】

また、第２系第２段階学習処理部７２に入力した騒音信号x(n)は第２系第２段階学習用可変フィルタ７２２を通って第２系第２段階学習用減算器７２４に送られ、第２系第２段階学習用減算器７２４は第２マイク１５でピックアップした信号から第２系第２段階学習用可変フィルタ７２２の出力を減算し、エラーとして、第２系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７２３と、第１系第２段階学習処理部７１の第１系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７１３に出力する。

【0058】

そして、第１系第２段階学習処理部７１の第１系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７１３は、第１系第２段階学習用減算器７１４と第２系第２段階学習用減算器７２４から入力するエラーが０となるように第１系第２段階学習用可変フィルタ７１２の伝達関数H1(z)を更新し、第２系第２段階学習処理部７２の第２系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７２３は、第１系第２段階学習用減算器７１４と第２系第２段階学習用減算器７２４から入力するエラーが０となるように第２系第２段階学習用可変フィルタ７２２の伝達関数H2(z)を更新する。

【0059】

そして、このような構成において、第１系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７１３による適応動作によって第１系第２段階学習用可変フィルタ７１２の伝達関数H1(z)を収束安定させ、収束安定した伝達関数H1(z)を、i番目のキャンセルポイントセットの第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)として学習する。また、第２系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部７２３による適応動作によって第２系第２段階学習用可変フィルタ７２２の伝達関数H2(z)を収束安定させ、収束安定した伝達関数H2(z)を、i番目のキャンセルポイントセットの第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)として学習する。

【0060】

ここで、このようにして学習された第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)は、それぞれが第１系補助フィルタ１１１６、第２系補助フィルタ１１２６の伝達関数であった場合に、第１マイク１３の出力する第１マイクエラー信号err1(n)と第２マイク１５の出力する第２マイクエラー信号err2(n)を、i番目のキャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントP1_iと第２キャンセルポイントP2_iに第１マイク１３と第２マイク１５があった場合の出力に補正するものとなる。

【0061】

また、このようにして学習された第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)、第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)、第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)は、それぞれが第１系可変フィルタ１１１１、第２系可変フィルタ１１２１、第１系補助フィルタ１１１６、第２系補助フィルタ１１２６の伝達関数であり、環境条件が学習時と同じである場合に、i番目のキャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントP1_iと第２キャンセルポイントP2_iで騒音キャンセルされる第１キャンセル信号CA1(n)と第２キャンセル信号CA2(n)が信号処理ブロック１１から出力されるものとなる。

【0062】

以上、制御装置３が備える第１フィルタ管理テーブルについて説明した。
次に、制御装置３が備える第２フィルタ管理テーブルについて説明する。
第２フィルタ管理テーブルは、図４に示した第１フィルタ管理テーブルと同様の構成を備えており、ｎ個のキャンセルポイントセットの各々に対応して設けられたｎ個のエントリを有し、i番目のキャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントP1_iと第２キャンセルポイントP2_i、第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)、第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)、第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)が登録されている。

【0063】

ただし、第２フィルタ管理テーブルの各エントリに対応するキャンセルポイントセットは、助手席の搭乗者の異なる姿勢や位置に対応して設定されたものであり、各キャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントは、当該キャンセルポイントセットに対応する姿勢と位置で助手席に着座したユーザの標準的な右耳の位置とし、第２キャンセルポイントは、当該キャンセルポイントセットに対応する姿勢と位置で助手席に着座したユーザの標準的な左耳の位置とする。

【0064】

また、第２フィルタ管理テーブルの各キャンセルポイントセットのエントリに登録されている、第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)、第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)、第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)は、予め学習して第２フィルタ管理テーブルに設定される。

【0065】

この学習は、標準的な環境下で、第２騒音制御システム２において、１からｎまでの整数について、当該数をiとして、上述した第１段階の学習処理と第２段階の学習処理を実行することによって行われる。

【0066】

すなわち、第１段階の学習処理は、第２騒音制御システム２の信号処理ブロック１１を図６の第１段階学習処理ブロック６に置き換えた構成において上述のように行い、第２フィルタ管理テーブルのi番目のエントリに対応するi番目のキャンセルポイントセットの第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)と第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)を学習する。

【0067】

また、第２段階の学習処理は、第２騒音制御システム２の信号処理ブロック１１を、図７に示した第２段階学習処理ブロック７に置き換えた構成において上述のように行い、第２フィルタ管理テーブルのi番目のエントリに対応するi番目のキャンセルポイントセットの第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)と第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)を学習する。

【0068】

次に、能動型騒音制御システムの実働時に、制御装置３は、第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理と、第２騒音制御システムキャンセルポイント切替処理とを行う。

【0069】

まず、第１騒音制御システムキャンセルポイント切り替え処理について説明する。
図８に示すように、制御装置３は、キ第１騒音制御システムャンセルポイント切替処理において、まず、予め定めておいたディフォルトのキャンセルポイントセットを、設定キャンセルポイントセットとする（ステップ８０２）。ただし、ディフォルトのキャンセルポイントセットは、第１フィルタ管理テーブルのいずれかのエントリに対応するキャンセルポイントセットである。

【0070】

そして、第１フィルタ管理テーブルの設定キャンセルポイントセットのエントリに登録されている第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)を第１騒音制御システム１の第１系補助フィルタ１１１６の伝達関数H1(z)として設定し、当該エントリに登録されている第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)を第１騒音制御システム１の第２系補助フィルタ１１２６の伝達関数H2(z)として設定し、当該エントリに登録されている第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)に、第１騒音制御システム１の第１系信号処理部１１１の第１系可変フィルタ１１１１の伝達関数W1(z)を更新し、当該エントリに登録されている第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)に、第１騒音制御システム１の第２系可変フィルタ１１２１の伝達関数W2(z)を更新する（ステップ８０４）。

【0071】

そして、ＤＭＳ４が検出しているドライバの右耳と左耳の位置を取得する（ステップ８０６）。
そして、取得したドライバの右耳と左耳の位置が、設定キャンセルポイントセットと所定レベル以上相違しているかどうかを調べる（ステップ８０８）。
ドライバの右耳と左耳の位置と設定キャンセルポイントセットとの相違は、たとえば、右耳と設定キャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントとの距離と、左耳と設定キャンセルポイントセットの第２キャンセルポイントとの距離との二つの距離の和、もしくは、当該二つの距離のうちの大きい方の値として求める。

【0072】

そして、所定レベル以上相違していなければ（ステップ８０８）、ステップ８０６からの処理に戻る。
一方、取得したドライバの右耳と左耳の位置が設定キャンセルポイントセットと所定レベル以上相違している場合には（ステップ８０８）、第１フィルタ管理テーブルの各エントリに対応するキャンセルポイントセットのうちで、取得した右耳と左耳の位置に最も整合するキャンセルポイントセットに設定キャンセルポイントセットを更新する（ステップ８１０）。

【0073】

ここで、取得した右耳と左耳の位置に最も整合するキャンセルポイントセットは、たとえば、右耳と第１キャンセルポイントとの距離と、左耳と第２キャンセルポイントとの距離との二つの距離の和が最小となるキャンセルポイントセット、または、当該二つの距離のうちの大きい方の値が最小となるキャンセルポイントセットとして求める。

【0074】

そして、設定キャンセルポイントセットを更新したならば（ステップ８１０）、第１フィルタ管理テーブルの設定キャンセルポイントセットのエントリに登録されている第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)を第１騒音制御システム１の第１系補助フィルタ１１１６の伝達関数H1(z)として設定し、当該エントリに登録されている第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)を第１騒音制御システム１の第２系補助フィルタ１１２６の伝達関数H2(z)として設定し、当該エントリに登録されている第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)に、第１騒音制御システム１の第１系信号処理部１１１の第１系可変フィルタ１１１１の伝達関数W1(z)を更新し、当該エントリに登録されている第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)に、第１騒音制御システム１の第２系可変フィルタ１１２１の伝達関数W2(z)を更新する（ステップ８１２）。

【0075】

そして、その後、所定時間を待って（ステップ８１４）、第１騒音制御システム１のレベル検出器１６が検出しているエラーｅ１のレベルとエラーｅ２のレベルとが表すエラーレベルが所定のしきい値Thより大きいかどうかを調べる（ステップ８１６）。

【0076】

ここで、エラーのレベルとしては、たとえは、エラーｅ１のレベルとエラーｅ２のレベルとの二つのレベルの和、もしくは、二つのレベルのうちの大きい方の値を用いる。
そして、エラーレベルがしきい値Thより大きくなければ（ステップ８１６）、ステップ８０６からの処理に戻る。
一方、エラーレベルがしきい値Thより大きければ（ステップ８１６）、第１騒音制御システム１の第１系補助フィルタ１１１６の伝達関数H1(z)と第２系補助フィルタ１１２６の伝達関数H2(z)と第１系可変フィルタ１１１１の伝達関数W1(z)と第２系可変フィルタ１１２１の伝達関数W2(z)を、ステップ８１２で更新する前の値に復帰し（ステップ８１８）、設定キャンセルポイントセットをステップ８１０で更新する前に設定キャンセルポイントセットであったキャンセルポイントセットに復帰した上で(ステップ８２０）、ステップ８０６からの処理に戻る。

【0077】

以上、制御装置３が行う第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理について説明した。
このような第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理によれば、ＤＭＳ４が検出したドライバの右耳と左耳の位置に応じて、設定キャンセルポイントセットを、当該ドライバの右耳と左耳の位置に整合するキャンセルポイントセットに更新し、第１騒音制御システム１の騒音キャンセル対象位置を、おおよそＤＭＳ４が検出したドライバの右耳と左耳となる位置に切り替えることができる。

【0078】

また、騒音キャンセル対象位置の切り替え後に、信号処理ブロック１１から出力されるエラーｅ１とエラーｅ２のレベルを表すエラーレベルを調べ、エラーレベルが大きいときには、第１騒音制御システム１の状態を更新前の状態に復帰して、騒音キャンセル対象位置を元の位置に戻すことができる。

【0079】

ここで、ＤＭＳ４が検出したドライバの右耳と左耳の位置に応じて騒音キャンセル対象位置を切り替えた後のエラーレベルが大きいときには、ＤＭＳ４がドライバの右耳と左耳の位置を誤検出している蓋然性が大きい。

【0080】

すなわち、この場合には、ＤＭＳ４が検出した右耳と左耳の位置に対応するキャンセルポイントセットに対して第１系補助フィルタ設定値H1_i(z)、第２系補助フィルタ設定値H2_i(z)、第１系可変フィルタ初期値W1_i(z)、第２系可変フィルタ初期値W2_i(z)の学習時のダミー人形の頭部等の位置と、実際のドライバの頭部等の位置が異なるために、当該学習時とは、当該キャンセルポイントセットの第１キャンセルポイントと第２キャンセルポイントまでの伝達関数が乖離しエラーレベルが大きくなったと考えられる。

【0081】

したがって、このような第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理によれば、ＤＭＳ４のドライバの耳の位置の誤検出に伴う第１騒音制御システム１の誤動作の影響を抑制することができる。

【0082】

次に、制御装置３が行う第２騒音制御システムキャンセルポイント切替処理について説明する。
第２騒音制御システムキャンセルポイント切替処理では、上述した第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理と同様の処理を第２騒音制御システム２に対して行う。
したがって、その内容は、以上の第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理の説明において、第１騒音制御システム１を第２騒音制御システム２に置換し、第１フィルタ管理テーブルを第２フィルタ管理テーブルに、ドライバを助手席の搭乗者に置換したものとなる。

【0083】

また、第１騒音制御システムキャンセルポイント切替処理と同様に、第２騒音制御システムキャンセルポイント切替処理によれば、ＤＭＳ４が検出した助手席の搭乗者の右耳と左耳の位置に応じて、第２騒音制御システム２の設定キャンセルポイントセットを、当該助手席の搭乗者の右耳と左耳の位置に整合するキャンセルポイントセットに更新し、第２騒音制御システム２の騒音キャンセル対象位置を、おおよそＤＭＳ４が検出した助手席の搭乗者の右耳と左耳となる位置に切り替えることができると共に、ＤＭＳ４の助手席の搭乗者の耳の位置の誤検出に伴う第２騒音制御システム２の誤動作の影響を抑制することができる。

【0084】

以上、本発明の実施形態について説明した。
ここで、以上の実施形態は、第１系補助フィルタ１１１６、第２系補助フィルタ１１２６の伝達関数を変更する代わりに、第１騒音制御システム１や第２騒音制御システム２に、複数の、各騒音キャンセルポイントセットに対応する伝達関数を設定した第１系補助フィルタ１１１６と第２系補助フィルタ１１２６のセットを設け、現用として使用する第１系補助フィルタ１１１６、第２系補助フィルタ１１２６のセットを設定キャンセルポイントセットに対応する第１系補助フィルタ１１１６、第２系補助フィルタ１１２６のセットに切り替えるようにしてもよい。

【0085】

また、以上では、騒音源が一つのみである場合について示したが、以上の実施形態は、信号処理ブロック１１の構成を各騒音源の各キャンセルポイントへの伝搬を考慮するように拡張することにより、騒音源が複数存在する場合にも適用可能である。

【0086】

また、以上の実施形態では、右耳と左耳の各々に対してマイクやスピーカや信号処理部を設けた場合について示したが、本実施形態は、頭部に対してマイクやスピーカや信号処理部を設けて、右耳と左耳に聞こえる騒音を、右耳と左耳に共通のマイクとスピーカと信号処理部でまとめてキャンセルする場合にも同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0087】

１…第１騒音制御システム、２…第２騒音制御システム、３…制御装置、４…ＤＭＳ、６…第１段階学習処理ブロック、７…第２段階学習処理ブロック、１１…信号処理ブロック、１２…第１スピーカ、１３…第１マイク、１４…第２スピーカ、１５…第２マイク、１６…レベル検出器、４１…近赤外線カメラ、５１…第１学習用マイク、５２…第２学習用マイク、６１…第１系第１段階学習処理部、６２…第２系第１段階学習処理部、７１…第１系第２段階学習処理部、７２…第２系第２段階学習処理部、１１１…第１系信号処理部、１１２…第２系信号処理部、６１１…第１系第１学習用推定フィルタ、６１２…第１系第２学習用推定フィルタ、６２１…第２系第１学習用推定フィルタ、６２２…第２系第２学習用推定フィルタ、７１１…第１系固定フィルタ、７１２…第１系第２段階学習用可変フィルタ、７１３…第１系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部、７１４…第１系第２段階学習用減算器、７２１…第２系固定フィルタ、７２２…第２系第２段階学習用可変フィルタ、７２３…第２系第２段階学習用適応アルゴリズム実行部、７２４…第２系第２段階学習用減算器、１１１１…第１系可変フィルタ、１１１２…第１系適応アルゴリズム実行部、１１１３…第１系第１推定フィルタ、１１１４…第１系第２推定フィルタ、１１１５…第１系減算器、１１１６…第１系補助フィルタ、１１２１…第２系可変フィルタ、１１２２…第２系適応アルゴリズム実行部、１１２３…第２系第１推定フィルタ、１１２４…第２系第２推定フィルタ、１１２５…第２系減算器、１１２６…第２系補助フィルタ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】