[0001]【産業上の利用分野】本発明は、騒音や振動などの現象を能動制御によって抑制する能動制御装置に関するもので、例えば車や航空機の室内の騒音低減などに適用されるものである。JP-5-27780号公報の技術がある。この従来例は、干渉誤差信号に応じた評価関数と適応フィルタのフィルタ係数に対する勾配の符号変化回数を予め設定された値と比較して異常を検出し、異常時は制御音の放音を演算制御装置(この場合、マイクロプロセッサ)の指示で中止する手段を持つことを特徴としている。hardware1のとおりである。1.【0003】図11において、1は騒音源からの騒音をキャッチするセンサマイク、2は騒音に対し制御音の干渉による相殺作用を施した後、尚かつ生じるエラー(残留騒音)を検出するためのエラーマイクである。センサマイク1の出力及びエラーマイク2の出力は夫々アナログ増幅器3、4を通してA/D変換器5、6に加えられる。アナログ増幅器3、4はフィルタを含んでいる。DSPで構成された演算制御装置7によって演算処理される。この演算制御装置7は、適応型ディジタルフィルタとそのフィルタ係数を適応的に更新する手段を含んでいる。/A変換器8によってアナログ量に変換された後信号遮断器9へ供給される。8.【0004】そして、信号遮断器9の出力はフィルタを含むアナログ増幅器10によって増幅された後スピーカ11を励振させる。この制御音出力部12でのスピーカ11の出力(制御音)は騒音源からの騒音を相殺するように騒音に作用する。8,演算制御装置7に動作用クロックを与えシステム全体の処理タイミングを司るサンプリングクロック発生器である。[0005]【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の従来技術では演算制御装置7があくまでも正常な能動制御プログラムの所定の処理を実行していることが前提となっている。正常な所定の処理によって正常な適応型ディジタルフィルタの適応アルゴリズムによるフィルタ係数の更新を継続的に行なっていても、外乱を含む何らかの要因で適応係数発散を招いた場合にその異常を検出して所定の異常対策処理として制御音の放音の遮断を制御する手段に指令を出して遮断するものである。processing.【0006】従って、プログラムがもし正常な処理を遂行しなければ異常状態も検出することができず、制御音の放音を遮断することもできないため、異常な制御音を放音する可能性が十分にある。time,騒音の能動消音制御であれば騒音の増音ですむが、振動の能動振動制御では場合によっては人命にかかわる場合や災害の増大を招く場合も有り得る。凍結・水漏れ、など様々な悪環境が想定される。その後正常な環境状態に復帰して能動制御が継続して行なわれる場合に、ソフトウェアの処理遂行能力はハードウェアに比べて弱く、ハードウェアが正常に復帰してもソフトウェアは異常状態からの復帰が困難である(図12参照)。12).【0007】また、演算制御装置で能動制御信号を生成する手法に適応型デイジタルフィルタと適応型係数更新アルゴリズムを使用する場合においては、仮にソフトウェアが該異常環境から直接影響を受けなかったとしても、センサマイクやエラ−マイクなどの各信号入力手段からそのような環境変化による制御範囲外の音声や振動が一瞬でも入ると、内部の適応係数が異常環境の信号を素直に学習し適応係数自身が発散し最終的には暴走的な出力を生成し続けてしまうこともあり得る。よって、能動制御の異常に対するソフトウェアによる対応策は不完全である。本発明の目的は、能動制御実行中の異常検出とその対応策の処理を演算制御装置による指令で行なうものでなく、悪環境に強いハードウェアで構成することにより行なうようにした能動制御装置を提供することにある。[0008]【課題を解決するための手段】本発明では、騒音や振動など能動制御の対象となる現象を検出し、その検出に応じた能動制御信号を演算制御手段にてソフトウェア的に生成し出力して現象の抑制を行なう能動制御装置において、能動制御が異常な状態になったことを検出して異常信号を出力する異常検出手段と、その異常検出手段からの異常信号を受けて能動制御信号の出力を遮断する出力遮断手段とをハードウェアで構成している。出力される能動制御信号の平均電圧値を得る平均手段と、この平均手段からの平均電圧値を所定の値と比較する比較手段と、この比較手段にて平均電圧値が所定の値以上であると比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいる。means,前記演算制御手段より出力される正常な状態で安定した周期のクロックを所定の周期と比較する比較手段と、この比較手段にてクロックの周期が所定の周期と一致しないと比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいる。いはそれに付随する周辺デバイスの表面温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された温度が所定の温度範囲内にあるか否かを比較判定する比較手段と、この比較手段にて検出された温度が所定の温度範囲外であると比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいる。means,或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいる。ディジタル量で出力される能動制御信号の絶対値がその後段のD/A変換器で扱える最大の値であるか否かを比較判定する比較手段と、この比較手段にて能動制御信号の絶対値が最大の値であると比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいる。適応型ディジタルフィルタとそのフィルタ係数を適応的に更新する係数更新手段とを備え、この係数更新手段は前記異常検出手段からの異常信号を受けてフィルタ係数の更新処理を中止し、その中止直前のフィルタ係数を更新処理再開の際の初期値として保持するものである。[0015]【作用】例えば、騒音等の現象を抑制するための能動制御信号は、演算制御手段によってソフト的に生成される。この能動制御の異常検出はハード的に構成された異常検出手段によって行なわれ、またその異常検出手段によって出力された信号に基づいて遮断手段が能動制御信号の遮断を行なう。従って、能動制御装置による能動制御中に内外のさまざまな要因により生じるソフトウェアの動作異常が発生しても、その異常状態をハードウェアの回路で検出し、さらにその対処においてもソフトウェアに依存しないハードウェアの回路で行なうことになるので、外部からのノイズ、衝撃、悪環境などの障害や自己制御不能要因などの影響を受けにくい。一実施例について図面と共に説明する。従来と同一部分については同一符号を付すと共にその説明を省略する。本実施例では、能動制御実行中の異常検出とその対処までのすべてを、ソフトウェアよりも処理遂行能力の高いハードウェアの回路で行なわせるようにしたものである。17とで行なわせるようにしたものである。この所定時間管理器17から異常信号が出力されると、信号遮断器9がNPNトランジスタ或いはCMOSアナログスイッチ、リレーなどの手段により、能動制御信号のスピーカ11への出力を遮断するものである。value6にて比較判定され、且つその状態が所定時間継続したと所定時間管理器17にて確認されることで、異常が検出されることになる。その結果、信号遮断器9により能動制御信号の出力が遮断され、ソフトウェアの動作異常による異常な制御音の放音が中止されることになる。stopped.【0019】尚、図1ではCR時定数などで所定時間継続を管理するようにしているが、図2に示すようにサンプリングクロック発生器13からのサンプリングクロックのパルス数をロジック的にカウントし所定数カウントされるまでの間継続されているか否かを管理するようにしても良い。この演算制御装置7で能動制御信号を生成する手法に適応型ディジタルフィルタ18とそのフィルタ係数を適応型係数更新アルゴリズムにて適応的に更新する係数更新手段19とを用いている場合においては、所定時間管理器17からの異常信号(図1点線矢印)にてフィルタ係数の更新処理を中止させ、その中止直前のフィルタ係数を更新処理再開の際の初期値として保持させるようにしても良い(後述する各実施例についても同じ)。7のソフトウェアが正常であれば、一時的に異常は発生したものの異常状態が検出されなくなれば、即座に異常以前の正常な能動制御が再開できることになる。withとで行なわせるようにしたものである。このようにすると、例えば演算制御装置7内部のソフトウェアが暴走し異常が発生した場合には、演算制御装置7からのクロックの出力が途絶えたり或いはその周期がランダムになったりすることで、比較器21にて所定の周期と一致しないと比較判定され、且つその状態が所定時間継続したと所定時間管理器17にて確認されることで、その異常が検出されることになる。detected.【0021】ここで、演算制御装置7からのクロック周期を、比較器21で所定周期発生器20からの出力周期と比較するようにしているが、PLL回路などを用いて周期監視するようにしても良い。図4は所定時間管理器17で、サンプリングクロック発生器13からのサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されているか否かを管理するようにした場合を示している。counted.【0022】次に、図5はその第3実施例を示し、演算制御装置7或いはそれに付随する制御装置などのデバイス表面にサーミスタなどの温度センサ22を装着して発熱による表面温度を随時監視するようにして、能動制御実行中の異常検出を、その温度センサ22からの電圧増幅器23を介した出力電圧を所定電圧発生器24からの上限温度に対応した電圧値より高いか或いは下限温度に対応した電圧値より低いかを比較判定するウィンドコンパレータなどの比較器25と、この比較器25の出力を管理する前記した所定時間管理器17とで行なわせるようにしたものである。25.【0023】このようにすると、温度センサ22にて検出された例えば演算制御装置7の表面温度が、所定電圧発生器24からの出力電圧値によって決まる温度範囲外、例えば上限温度より高いと比較器25にて比較判定され、且つその状態が所定時間継続したと所定時間管理器17にて確認されると、演算制御装置7の異常発熱による制御異常状態にあることが検出されることになる。7.尚、図6は所定時間管理器17で、サンプリングクロック発生器13からのサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されているか否かを管理するようにした場合を示している。27と、この比較器28の出力を管理する前記した所定時間管理器17とで行なわせるようにしたものである。このようにすると、能動制御信号の出力の変化から異常が検出されることになる。17で、サンプリングクロック発生器13からのサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されているか否かを管理するようにした場合を示している。A変換器8で扱える最大の値(即ち、飽和状態となる信号)であるか否かを比較判定する比較部と、この比較部29の出力を管理する前記した所定時間管理器17とで行なわせるようにしたものである。30a〜30hと、異常判定のための基準データ(D/A変換器8が扱える正若しくは負の最大値)を与える異常判定データ発生器31と、論理和回路32とから構成されている。from.【0026】このようにすると、ディジタル量の能動制御信号と基準データの各ビット全てが論理的に一致したと排他的論理和回路30a〜30hで判定されると、論理和回路32の出力がLレベル状態となる。その状態が所定時間継続したことが所定時間管理器17にて確認されると、演算制御装置7の出力異常が検出されることになる。図10は所定時間管理器17で、サンプリングクロック発生器13からのサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されているか否かを管理するようにした場合を示している。counted.【0027】以上、本実施例では悪環境により演算制御装置がソフトウェアの暴走を起こすか否かにかかわらず、ハードウェア構成で検出した異常信号を演算制御装置に供給することで、ソフトウェアへの依存性を完全に無くすことができる。状態を把握する信号の出力の様子を見るか、発熱温度による客観的な観測のいずれかの手段をとっているが、用途に応じて各実施例の複数の組み合わせを行うことでより安全かつ正確な異常時の対応が可能となる。多種多様の異常検出手段を持ち、各異常検出の信号の論理和或いは論理積を使い分けて最終的な異常検出の信号を生成するなどの手法を用いるようにしても良い。各実施例では騒音(残留騒音を含む)の検出にマイクを用いているが、騒音源が例えば車のエンジン部などである場合その振動や回転数を取得する振動ピックアップやエンコ−ダなどを利用するようにしてもよく、またスピ−カに限らず現象に対して能動的に干渉を起こす能動作用手段であれば良い。shock,悪環境などの障害や自己制御不能要因などの影響を受けにくい制御システムが実現できることになる。あらゆる要素に関係なく異常検出とその対応処理を施すことができる。本発明の第1実施例を示すブロック図。その他の構成例を示すブロック図。本発明の第2実施例を示すブロック図。その他の構成例を示すブロック図。本発明の第3実施例を示すブロック図。その他の構成例を示すブロック図。本発明の第4実施例を示すブロック図。その他の構成例を示すブロック図。本発明の第5実施例を示すブロック図。その他の構成例を示すブロック図。従来例を示すブロック図。悪環境がもたらすソフト、ハードウェアへの影響とその復帰を表す図。騒音や振動など能動制御の対象となる現象を検出し、その検出に応じた能動制御信号を演算制御手段にてソフトウェア的に生成し出力して現象の抑制を行なう能動制御装置において、能動制御が異常な状態になったことを検出して異常信号を出力する異常検出手段と、その異常検出手段からの異常信号を受けて能動制御信号の出力を遮断する出力遮断手段とをハードウェアで構成して設けたことを特徴とする能動制御装置。前記異常検出手段は、出力される能動制御信号の平均電圧値を得る平均手段と、この平均手段からの平均電圧値を所定の値と比較する比較手段と、この比較手段にて平均電圧値が所定の値以上であると比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の能動制御装置。出力される正常な状態で安定した周期のクロックを所定の周期と比較する比較手段と、この比較手段にてクロックの周期が所定の周期と一致しないと比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の能動制御装置。1に記載の能動制御装置。前記異常検出手段は、出力される能動制御信号の平均電圧値を得る平均手段と、この平均手段からの平均電圧値の単位時間における微分値を得る微分手段と、この微分手段からの微分値を所定の値と比較する比較手段と、この比較手段にて微分値が所定の値以上であると比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の能動制御装置。ディジタル量で出力される能動制御信号の絶対値がその後段のD/A変換器で扱える最大の値であるか否かを比較判定する比較手段と、この比較手段にて能動制御信号の絶対値が最大の値であると比較判定されてからその状態が所定の時間、或いは装置全体の処理タイミングを司るサンプリングクロックが所定のパルス数カウントされるまでの間継続されると異常な状態であるとして異常信号を出力する時間管理手段とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の能動制御装置。前記演算制御手段は、適応型ディジタルフィルタとそのフィルタ係数を適応的に更新する係数更新手段とを備え、この係数更新手段は前記異常検出手段からの異常信号を受けてフィルタ係数の更新処理を中止し、その中止直前のフィルタ係数を更新処理再開の際の初期値として保持することを特徴とする請求項1に記載の能動制御装置。