JPH0876769A - 能動消音装置の異常検出装置及び異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な制御で信頼性の高い異常検出を実現でき
る能動消音装置の異常検出装置及び異常検出方法を提供
する。 【構成】能動消音装置９の出力信号１０を所定回数分加
算する加算回路１１と、この加算された値と加算値メモ
リ１２上の基準値とを比較して、所定の条件下で加算値
異常信号１４を出力する加算値比較判定回路１３とを有
する加算値異常検出装置２２と、能動消音装置９の出力
信号１０と基準値メモリ１５上の基準値とを比較して、
所定の条件下で異常信号１７を出力する基準値比較判定
回路１６と、所定回数を超えて連続して異常信号１７が
出力されたときに連続異常信号１９を出力するカウンタ
１８とを有する連続異常検出装置２３と、加算値異常信
号１４及び連続異常信号１９が同時に出力された際に装
置異常を示す信号を出力する判定回路２０とを具備して
なることを特徴とする能動消音装置の異常検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば空冷装置等に用
いられるファンから発生する騒音を消去する能動消音装
置に適用して好適な異常検出装置及び異常検出方法に係
り、特に外部からの単発的な騒音等による誤動作を簡単
な構成を付加することにより防止することを可能とした
能動消音装置の異常検出装置及び異常検出方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報処理装置等の内部に取り付け
られた冷却用ファンから発する騒音を打ち消す消音装置
の制御方法の一つとして、能動制御が考えられている。
これは、対象とする音源からの発生音と逆位相かつ同振
幅の音を作り出し、これを打ち消し音として音源からの
発生音と重ね合わせることにより消音する技術である。

【０００３】打ち消し音は、例えば送風路において音源
からの発生音を検出するセンサの出力信号をディジタル
信号に変化してからデジタルフィルタに入力し、そのフ
ィルタ出力をアナログ信号に戻してスピーカを駆動する
ことによって生成される。

【０００４】この方法によれば、音源からの発生音と打
ち消し音とを重ね合わせた点（消音点）より先へは音が
進行せず、消音点が音の壁となって送風路の中に音が閉
じ込められる。

【０００５】図２は情報処理装置等に取り付けられた能
動消音装置の基本構成を示す図であり、ファン１を音源
とし、音源から送風路２を通り開口部３から外部に漏れ
る騒音を消音する装置である。送風路２の中には音源か
らの発生音を検出する音源検出センサ４が設けられ、ま
た消音点（通常は開口部３）の近傍に位置して打ち消し
音発生用のスピーカ８が設けられている。音源検出セン
サ４からの出力信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）
変換器５を通り出力信号に変換されデジタルフィルタ６
に入力される。

【０００６】デジタルフィルタ６は、スピーカ８が置か
れている消音点で音源からの発生音駆動信号を生成し、
Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器７を通してスピー
カ８に供給する。

【０００７】このようにして、スピーカ８から発生され
た打ち消し音は、消音点で騒音と重ね合わせられ、これ
により騒音を打ち消す。即ち、消音点では打ち消し音が
重ね合わせられることにより音圧が零となるため、騒音
は送風路２内に閉じ込められ、消音点より外部へは伝わ
らない。

【０００８】また、音源検出センサ４で検出する騒音信
号を用いた能動消音装置の異常検出とは、能動消音装置
が正常稼働している時に、周期的に音源検出センサ４で
検出する騒音を騒音の大きさに対応する信号に変え、そ
の信号を予め設定するサンプリング回数に従い加算、又
は平均した値を基準値として記憶し、その後、同様の方
法で得られる値と基準値とを逐次比較することにより能
動消音装置の異常を検出するものである。

【０００９】図３を参照して上述の加算値異常検出装置
を説明する。ファン３が正常稼働している時に、能動消
音制御を行う目的で一定周期毎に音源検出センサ４によ
り検出された騒音は、Ａ／Ｄ変換器５を通り出力信号１
０に変換され、能動消音装置９より出力し加算値異常検
出装置２２に入力される。

【００１０】加算値異常検出装置２２は、加算回路１１
と加算値メモリ１２、及び加算値比較判定回路１３で構
成される。能動消音装置９が出力する出力信号１０は、
加算値異常検出装置２２の加算回路１１に入力され、加
算回路１１は、予め設定された回数分、出力信号１０を
加算した後、結果を加算値メモリ１２へ送出する。そし
て、加算値メモリ１２は、それを格納して基準値とす
る。

【００１１】以降、加算回路１１は上述の予め設定され
た回数分、出力信号１０を繰り返し加算し、設定回数が
終了した時点での加算結果を加算値比較判定回路１３へ
送出する。加算値比較判定回路１３は、その値と先に加
算値メモリ１２に記憶されている基準値とを比較して、
その結果が予め設定された許容範囲内であるかを判定す
る。

【００１２】もし、範囲外であれば、加算値比較判定回
路１３は、加算値異常信号１４を情報処理装置コントロ
ーラ２１へ送出する。即ち、加算値異常検出装置２２
は、所定期間の出力信号１０を合計した値に対して異常
がないかを判定し、異常があれば情報処理装置コントロ
ーラ２１へ能動消音装置９の異常信号を送出する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の能動消音装置の異常検出は、所定時間内に発生した騒
音の加算値、あるいは平均値を使用して判断を行ってい
る。このため、衝撃音や外部からの騒音等で比較的大き
い音に対しては、単発的であるのにも関わらず能動消音
装置自身に異常が発生したものと誤解して、誤動作して
しまう可能性があるといった問題があった。

【００１４】本発明は上記実情に鑑みなされたものであ
り、簡単な制御で信頼性の高い異常検出を実現できる能
動消音装置の異常検出装置及び異常検出方法を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ファンの駆動
により発生する騒音を所定の打ち消し音を発生させて重
畳することにより消去する能動消音装置の異常検出装置
において、上記能動消音装置が検出し量子化したファン
の騒音値を予め設定された回数分加算する加算回路と、
この加算回路により出力された値と予め設定された基準
値とを比較して、上記出力された値が許容範囲内にある
か否かを判断し、上記出力された値が許容範囲内にない
と判断したときに、第１の異常信号を出力する加算値比
較判定回路とを有する第１の異常検出装置と、上記能動
消音装置が検出し量子化したファンの騒音値と予め設定
された基準値とを比較して、上記騒音値が許容範囲内に
あるか否かを判断し、上記騒音値が許容範囲内にないと
判断したときに信号を出力する基準値比較判定回路と、
この基準値比較判定回路が予め設定された回数を超えて
連続して信号を出力したときに、第２の異常信号を出力
するカウンタとを有する第２の異常検出装置とを具備し
てなることを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、上記第１及び第２の異常
信号が同時に出力された際に、装置異常を示す信号を出
力する判定回路を具備してなることを特徴とする。ま
た、本発明は、上記加算回路により出力される値が、加
算した値から算出した上記騒音値の平均値であることを
特徴とする。

【００１７】また、本発明は、ファンの駆動により発生
する騒音を所定の打ち消し音を発生させて重畳すること
により消去する能動消音装置の異常検出方法において、
上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音値を
予め設定された回数分加算し、この加算した値と予め設
定された基準値とを比較して、この加算した値が許容範
囲内にあるか否かを判断し、この加算した値が許容範囲
内にないと判断したときに、第１の異常を認識し、ま
た、上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音
値と予め設定された基準値とを比較して、上記騒音信号
が許容範囲内にあるか否かを判断し、予め設定された回
数を超えて連続して上記騒音信号が許容範囲内にないと
判断したときに、第２の異常を認識し、上記第１及び第
２の異常が同時に認識された際に、装置異常と認識する
ことを特徴とする。

【００１８】また、本発明は、ファンの駆動により発生
する騒音を所定の打ち消し音を発生させて重畳すること
により消去する能動消音装置の異常検出方法において、
上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音値を
予め設定された回数分加算し、この加算した値から算出
した上記騒音値の平均値と予め設定された基準値とを比
較して、この平均値が許容範囲内にあるか否かを判断
し、この平均値が許容範囲内にないと判断したときに、
第１の異常を認識し、また、上記能動消音装置が検出し
量子化したファンの騒音値と予め設定された基準値とを
比較して、上記騒音値が許容範囲内にあるか否かを判断
し、予め設定された回数を超えて連続して上記騒音値が
許容範囲内にないと判断したときに、第２の異常を認識
し、上記第１及び第２の異常が同時に認識された際に、
装置異常と認識することを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明の異常検出装置によれば、第１の異常検
出装置において、まず加算回路が、能動消音装置により
検出し量子化したファンの騒音値を予め設定された回数
分加算する。そして、加算値比較判定回路が、この加算
回路により加算された加算値又はこの加算値から算出し
た騒音値の平均値と、予め設定された基準値とを比較し
て、この加算値又は平均値が許容範囲内にあるか否かを
判断する。ここで、この加算値又は平均値が許容範囲内
にないと判断したときに、加算値比較判定回路は、第１
の異常信号を出力する。

【００２０】また、第２の異常検出装置において、基準
値比較判定回路が、能動消音装置により検出し量子化し
たファンの騒音値と、予め設定された基準値とを比較し
て、この騒音値が許容範囲内にあるか否かを判断する。
ここで、この騒音値が許容範囲内にないと判断したとき
に、基準値比較判定回路はカウンタに信号を出力する。
そして、カウンタは、この信号を予め設定された回数を
超えて連続して受信したときに、第２の異常信号を出力
する。

【００２１】判定回路は、この第１及び第２の異常信号
を入力し、第１及び第２の異常信号が同時に入力された
ときに、能動消音装置の異常を示す信号を出力する。こ
れにより、外部からの単発的な騒音等による誤動作を防
止でき、信頼性の高い異常検出を行うことができる。

【００２２】また、本発明の異常検出方法によれば、ま
ず、能動消音装置により検出し量子化したファンの騒音
値を予め設定された回数分加算し、この加算した値、又
はこの加算した値から算出した上記騒音値の平均値と、
予め設定された基準値とを比較して、この加算値又は平
均値が許容範囲内にあるか否かを判断し、この加算値又
は平均値が許容範囲内にないと判断したときに第１の異
常を認識する。

【００２３】これと同時に、能動消音装置により検出し
量子化したファンの騒音値と予め設定された基準値とを
比較して、この騒音値が許容範囲内にあるか否かを判断
し、予め設定された回数を超えて連続してこの騒音値が
許容範囲内にないと判断したときに第２の異常を認識す
る。

【００２４】そして、上述した第１及び第２の異常が同
時に認識された際に、能動消音装置に異常が発生したと
認識する これにより、外部からの単発的な騒音等による誤動作を
防止でき、信頼性の高い異常検出を行うことができる。

【００２５】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は同実施例に係る能動消音装置の異常検出装
置の概略構成図である。同実施例に係る能動消音装置の
異常検出装置は、図１に示すように、音源検出センサ
４、Ａ／Ｄ変換器５、デジタルフィルタ６、Ｄ／Ａ変換
器７、及び打ち消し音用スピーカ８を備え、上述した動
作によりファン１が発生させる騒音を消去する能動消音
装置９を加算値異常検出装置２２、連続異常検出装置２
３、及び判定回路２０により監視し、能動消音装置９の
異常を検出した場合に情報処理コントローラ２１にその
旨を通知する。

【００２６】加算値異常検出装置２２は、加算回路１
１、加算値メモリ１２、及び加算値比較判定回路１３か
らなり、加算回路１１は、能動消音装置９からの出力信
号１０を所定周期毎に所定回数加算し、その結果を加算
値メモリ１２（立ち上がりの正常稼働時のみ）、及び加
算値比較判定回路１３に送信する。また、加算値メモリ
１２は、加算回路１１から送信された値を格納し、加算
値比較判定回路１３は、加算回路１１から出力された値
と加算値メモリ１２に格納された値とを比較し、この比
較により加算回路１１から出力された値が許容範囲外で
あった場合に加算値異常信号１４を判定回路２０に出力
する。

【００２７】また、連続異常検出装置２３は、基準値メ
モリ１５、基準値比較判定回路１６、及びカウンタ１８
からなり、基準値メモリ１５は、能動消音装置９からの
出力信号１０を立ち上がりの正常稼働時の一回分のみ格
納する。また、基準値比較判定回路１６は、能動消音装
置９からの出力信号１０と、基準値メモリ１５に格納さ
れた値とを比較し、この比較により出力信号１０が許容
範囲外であった場合に異常信号１７をカウンタ１８に出
力する。カウンタ１８は、所定周期に同期するカウンタ
であり、異常信号１７を予め設定された所定の回数、連
続してカウントした場合に、連続異常信号１９を判定回
路２０に出力する。

【００２８】そして、判定回路２０は、加算値異常検出
装置２２からの加算値異常信号１４、及び連続異常検出
装置２３が同時に入力された際に、情報処理装置コント
ローラ２１に能動消音装置の異常を示す信号を送信す
る。

【００２９】情報処理装置コントローラ２１は、この信
号を受信すると、緊急停止、警告メッセージの表示等、
異常時の処理を起動する。次に、図１を参照して同実施
例に係る能動消音装置の異常検出装置の動作を説明す
る。

【００３０】図１の能動消音装置９は従来技術と全く同
様であるため、ここでは特に説明しない。また、従来と
同様に、能動消音装置９からの出力信号１０は、加算値
異常検出装置２２に入力される。

【００３１】そして、これ以降の処理が従来と異なり、
加算値異常検出装置２２は出力信号１０の異常を検出し
たときに、この時点で即座に能動消音装置９に異常が発
生したとは判断せず、加算値異常信号１４を判定回路２
０へ送信する。

【００３２】ここで、連続異常検出装置２３の動作を説
明する。基準値メモリ１５は、能動消音装置９が正常稼
働しているときに（主に立ち上がり時）、能動消音装置
９が一定周期毎に出力する出力信号１０を一回分だけ格
納し、以後、基準値メモリ１５の内容は、一定周期毎に
基準値比較判定回路１６により出力信号１０と比較され
る。

【００３３】基準値比較判定回路１６は、出力信号１０
と基準値メモリ１５に格納された値とを比較して、許容
範囲外であるときに、異常信号１７をカウンタ１８へ送
信する。カウンタ１８は、一定周期に同期しており、異
常信号１７を予め設定された所定の回数、連続してカウ
ントしたときに、連続異常信号１９を判定回路２０へ送
信する。

【００３４】即ち、連続異常検出装置２３は、出力信号
１０を入力とし、出力信号１０に連続して異常がないか
を設定した所定の回数に従って判定し、設定回数連続し
て異常を検出した場合に、連続異常信号１９を判定回路
２０へ送信する。

【００３５】そして、加算値異常信号１４と連続異常信
号１９とが同時に判定回路２０に入力された場合に、判
定回路２０は情報処理装置コントローラ２１へ能動消音
装置９の異常を示す信号を送信する。

【００３６】つまり、加算値異常検出装置２２からの加
算値異常信号１４は、出力信号１０の加算値、あるいは
平均値に対して異常が検出されたときに出力され、ま
た、連続異常検出装置２３からの連続異常信号１９は、
出力信号１０の連続した異常を検出したときに出力され
ることになり、両者の設定を組み合わせることにより、
単発的な外部の騒音と連続する異常音との切り分けを行
うことが可能となり、より信頼性の高い異常検出を行う
ことができることとなる。

【００３７】なお、同実施例では音源検出センサ４から
の信号をもとに動作しているが、これに限らず、例えば
デジタルフィルタ６からの出力信号に基づいて動作して
も何等問題はない。

【００３８】

【発明の効果】詳述したように、本発明によれば、従来
の異常検出装置に簡単な構成を付加するのみで外部から
の単発的な騒音に対する誤動作を防止することができ、
簡単な制御で信頼性の高い異常検出を実現できることと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る能動消音装置の異常検出
装置の概略構成図。

【図２】情報処理装置等に取り付けられた能動消音装置
の基本構成を示す図。

【図３】加算値異常検出装置を説明するための図。

【符号の説明】

１…ファン、２…送風路、３…開口部、４…音源検出セ
ンサ、５…Ａ／Ｄ変換器、６…デジタルフィルタ、７…
Ｄ／Ａ変換器、８…打ち消し音発生用スピーカ、９…能
動消音装置、１０…出力信号、１１…加算回路、１２…
加算値メモリ、１３…加算値比較判定回路、１４…加算
値異常信号、１５…基準値メモリ、１６…基準値比較判
定回路、１７…異常信号、１８…カウンタ、１９…連続
異常信号、２０…判定回路、２１…情報処理装置コント
ローラ、２２…加算値異常検出装置、２３…連続異常検
出装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 裕 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 桑原 浩 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 生方 浩 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンの駆動により発生する騒音を所定
   の打ち消し音を発生させて重畳することにより消去する
   能動消音装置の異常検出装置において、 上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音値を
   予め設定された回数分加算する加算回路と、この加算回
   路により出力された値と予め設定された基準値とを比較
   して、上記出力された値が許容範囲内にあるか否かを判
   断し、上記出力された値が許容範囲内にないと判断した
   ときに、第１の異常信号を出力する加算値比較判定回路
   とを有する第１の異常検出装置と、 上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音値と
   予め設定された基準値とを比較して、上記騒音値が許容
   範囲内にあるか否かを判断し、上記騒音値が許容範囲内
   にないと判断したときに信号を出力する基準値比較判定
   回路と、この基準値比較判定回路が予め設定された回数
   を超えて連続して信号を出力したときに、第２の異常信
   号を出力するカウンタとを有する第２の異常検出装置と
   を具備してなることを特徴とする能動消音装置の異常検
   出装置。
2. 【請求項２】 上記第１及び第２の異常信号が同時に出
   力された際に、装置異常を示す信号を出力する判定回路
   を具備してなることを特徴とする請求項１記載の能動消
   音装置の異常検出装置。
3. 【請求項３】 上記加算回路により出力される値は、加
   算した値から算出した上記騒音値の平均値であることを
   特徴とする請求項１又は２記載の能動消音装置の異常検
   出装置。
4. 【請求項４】 ファンの駆動により発生する騒音を所定
   の打ち消し音を発生させて重畳することにより消去する
   能動消音装置の異常検出方法において、 上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音値を
   予め設定された回数分加算し、この加算した値と予め設
   定された基準値とを比較して、この加算した値が許容範
   囲内にあるか否かを判断し、この加算した値が許容範囲
   内にないと判断したときに、第１の異常を認識し、ま
   た、上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音
   値と予め設定された基準値とを比較して、上記騒音値が
   許容範囲内にあるか否かを判断し、予め設定された回数
   を超えて連続して上記騒音値が許容範囲内にないと判断
   したときに、第２の異常を認識し、上記第１及び第２の
   異常が同時に認識された際に、装置異常と認識すること
   を特徴とする能動消音装置の異常検出方法。
5. 【請求項５】 ファンの駆動により発生する騒音を所定
   の打ち消し音を発生させて重畳することにより消去する
   能動消音装置の異常検出方法において、 上記能動消音装置が検出し量子化したファンの騒音値を
   予め設定された回数分加算し、この加算した値から算出
   した上記騒音値の平均値と予め設定された基準値とを比
   較して、この平均値が許容範囲内にあるか否かを判断
   し、この平均値が許容範囲内にないと判断したときに、
   第１の異常を認識し、また、上記能動消音装置が検出し
   量子化したファンの騒音値と予め設定された基準値とを
   比較して、上記騒音値が許容範囲内にあるか否かを判断
   し、予め設定された回数を超えて連続して上記騒音値が
   許容範囲内にないと判断したときに、第２の異常を認識
   し、上記第１及び第２の異常が同時に認識された際に、
   装置異常と認識することを特徴とする能動消音装置の異
   常検出方法。