CN215349964U - 一种可自动定位式主动降噪耳罩及轨道车辆驾驶舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于轨道车辆技术领域，提供了一种可自动定位式主动降噪耳罩和一种采用这样方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱。本实用新型旨在解决地铁等轨道车辆驾驶舱内中低频噪声的降噪问题。本实用新型的可自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩、主动降噪系统、耳罩自动定位系统和控制器；所述的控制器一方面用于接收主动降噪系统传入的环境噪声信号和修正反馈信号，并控制系统中的扬声器发出频率与幅值相同、但是相位相反的噪声声波；另一方面用于接收耳罩自动定位系统传入的双耳位置信号，并控制系统中的电动升降机构和平移机构调节耳罩至最佳降噪位置，提高主动降噪系统降噪的有效性。

Description

一种可自动定位式主动降噪耳罩及轨道车辆驾驶舱

技术领域

本实用新型属于轨道车辆技术领域，提供了一种可自动定位式主动降噪耳罩，以及一种采用这样方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱。

背景技术

近年来，我国地铁等轨道车辆的建设发展迅速，在其数量增长的同时，各种问题也逐渐显现出来，其中噪声污染问题较为突出，尤其是高速列车的车内外噪声。高速列车速度快，噪声大，给驾驶员和乘客的乘坐舒适性带来严重影响，尤其是驾驶员，当其长期工作在高噪声的环境下，听力将受到不同程度的损害，更为严重者将影响心脑、神经等正常的生理功能，从而影响行车安全。此外，地铁等轨道车辆噪声主要由牵引噪声、轮轨噪声和空气动力噪声等组成，噪声频率以中低频为主，传统的被动降噪已经无法满足降噪需求。

基于以上现状，如何针对地铁等轨道车辆驾驶舱进行有效降噪成为本领域亟待解决的问题。有鉴于此，特提出本实用新型。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可自动定位式主动降噪耳罩和采用这样方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱，所述的可自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩（1）、主动降噪系统（2）、耳罩自动定位系统（3）和控制器（4）。所述主动降噪系统（2）和耳罩自动定位系统（3）中的控制器（4）安装于固定壳体（3-2-12）中；所述的主动降噪系统（2）还包括参考传感器、误差传感器（2-1）和扬声器（2-2），参考传感器布置在驾驶舱内，误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）对称布置在所述耳罩（1）侧部靠近耳旁位置的凹槽内；所述耳罩自动定位系统（3）还包括人耳位置信息采集器（3-1）、电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3），所述耳罩（1）通过其两侧伸缩架（3-2-6）连接所述电动升降机构（3-2）实现悬挂，所述电动升降机构（3-2）按照耳罩（1）位置设置在固定壳体（3-2-12）内。所述固定壳体（3-2-12）位于驾驶员座椅/客舱座椅上方，并通过平移机构（3-3）安装在车辆驾驶舱/客舱舱顶（5），可沿平移机构（3-3）作水平直线运动。

所述的耳罩（1），其特征在于，所述耳罩（1）左右两侧设置伸缩架卡槽（1-1），用于安装伸缩架（3-2-6），实现耳罩（1）的上下移动；所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置设置两个凹槽，用于主动降噪系统（2）中误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）的安装。特别地，电动升降机构（3-2）和耳罩（1）通过铰球（1-4）连接，实现耳罩（1）的自由转动，提高主动降噪效果，保证驾驶员工作的方便性。

所述的主动降噪系统（2），其特征在于，所述的主动降噪系统（2）包括参考传感器、误差传感器（2-1）、扬声器（2-2）和控制器（4）。所述参考传感器数量为四个，分别布置于驾驶舱/客舱舱顶1个、驾驶舱/客舱地板上1个、驾驶舱左右两侧各1个，其中驾驶舱左右两侧的参考传感器均安装在驾驶舱门窗附近；所述误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）均设置于所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，并在凹槽表面设置保护罩（1-2），防止误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）遭到破坏；所述控制器（4）固装于固定壳体（3-2-12）内。所述的驾驶舱/客舱内四个参考传感器用于实时采集驾驶舱/客舱内的噪声，控制器（4）接收参考传感器采集的噪声信号并进行信号处理，控制器（4）产生抵消噪声的反相声波，并控制扬声器（2-2）发射抵消噪声的反相声波；误差传感器（2-1）采集人耳附近的噪声并反馈给控制器（4）以实时修正反相声波信号，实现噪声“相抵”。

所述的耳罩自动定位系统（3），其特征在于，所述的耳罩自动定位系统（3）包括人耳位置信息采集器（3-1）、电动升降机构（3-2）、平移机构（3-3）和控制器（4）。

所述的人耳位置信息采集器（3-1）与所述主动降噪系统（2）中的误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）一同安装于所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，用于实时采集驾驶员的双耳位置信号，并通信传输至所述控制器（4），由所述控制器（4）分析后发出耳罩（1）位置调整信号并控制电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3）调节耳罩（1）位置至最佳降噪位置。

所述电动升降机构（3-2）包括电机（3-2-1）、钢丝绳绕线轮（3-2-2）、钢丝绳（3-2-3）、导向轮（3-2-4）、滑轮（3-2-5）、伸缩架（3-2-6）、滑块（3-2-7）、滑轨（3-2-8）、滑槽（3-2-9）、电机固定架（3-2-10）、绕线轮轴轴承座（3-2-11）和固定壳体（3-2-12）。所述电机（3-2-1）输出轴与钢丝绳绕线轮（3-2-2）轮轴通过联轴器连接，由电机（3-2-1）驱动钢丝绳绕线轮（3-2-2）转动；所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）上有两道线槽，供两根钢丝绳（3-2-3）缠绕。所述钢丝绳（3-2-3）一端固定于钢丝绳绕线轮（3-2-2）线槽内，另一端通过导向轮（3-2-4）引导连接至所述滑轨（3-2-8），滑轨（3-2-8）通过铰球（1-4）连接至伸缩架卡槽（1-1）中，钢丝绳（3-2-3）在耳罩（1）的运动过程中承担主要牵引力，铰球（1-4）可实现耳罩（1）的自由转动。特别地，两侧钢丝绳（3-2-3）在所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）线槽内的绕向相反，使得所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）朝一侧转动时两钢丝绳（3-2-3）连接的耳罩（1）可同时向上或向下运动。此外，为了确保耳罩（1）静置时的稳定性，选用带有自锁装置的电机，如直流永磁带制动器电动机。所述的两个导向轮（3-2-4）对称布置在固定壳体（3-2-12）内，其轮轴轴线不与滑槽（3-2-9）的垂向中线重合。

所述滑槽（3-2-9）分别位于固定壳体（3-2-12）两侧，每侧均包含两段滑槽（3-2-9），所述滑轮（3-2-5）由滑槽（3-2-9）截面较大位置装入，并可在滑槽（3-2-9）内自由滚动。特别地，考虑到链条端部的滑动范围，每段短滑槽（3-2-9）的长度应大于一套伸缩架（3-2-6）的1/2最大拉伸距离。此外，为了提高伸缩架（3-2-6）运动过程中的稳定性，在固定壳体（3-2-12）两侧滑槽（3-2-9）中间布置两段链条，其一端固定在两侧滑槽（3-2-9）的中轴线处，另一端与所述伸缩架（3-2-6）最上侧链条固定连接。所述伸缩架（3-2-6）的下端伸入伸缩架卡槽（1-1）并安装在所述滑轨（3-2-8）上，两边各自的两个滑轮（3-2-5）沿着滑槽（3-2-9）同时靠近或者远离，通过伸缩架（3-2-6）的伸长或收缩调整耳罩（1）的垂向位置。

所述的固定壳体（3-2-12）内，电机（3-2-1）与电机固定架（3-2-10）用螺栓套装，电机固定架（3-2-10）用螺栓固定在固定壳体（3-2-12）上壁，所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）通过轴承支撑在绕线轮轴轴承座（3-2-11）上，绕线轮轴轴承座（3-2-11）用螺栓固定在固定壳体（3-2-12）上壁；所述的导向轮（3-2-4）安装在轮轴上，轮轴焊接固装在固定壳体（3-2-12）侧壁上的轮轴支架上；所述的滑轮（3-2-5）与伸缩架（3-2-6）上端连接，并可在滑槽（3-2-9）内自由滚动，实现伸缩架（3-2-6）的伸展与收缩，并在一定程度上起到承载伸缩架（3-2-6）及部分耳罩（1）重力的作用；此外，所述钢丝绳（3-2-3）与所述伸缩架（3-2-6）相互配合，实现耳罩（1）的稳定下悬和提升。

所述平移机构（3-3）包括一条主动轨道（3-3-1）和两条从动轨道（3-3-2），均固定在车辆驾驶舱/客舱舱顶上。所述的主动轨道（3-3-1）采用丝杠螺母结构，由电机驱动螺母滑块（3-3-3）运动，螺母滑块（3-3-3）既是丝杠螺母机构的螺母，又是电动升降机构（3-2）的装配基体，电动升降机构（3-2）通过固定壳体（3-2-12）与螺母滑块（3-3-3）固连；所述的从动轨道（3-3-2）均为直线导轨机构，不设驱动装置。所述平移机构（3-3）的运行方式如下：主动轨道（3-3-1）通过电机驱动螺母滑块（3-3-3）运动，从而带动固定壳体（3-2-12）沿轨道作直线运动，所述从动轨道（3-3-2）的滑块随螺母滑块（3-3-3）的移动在导轨上亦作直线运动，以保证耳罩（1）始终关于驾驶员两耳位置对称。此外，所述平移机构（3-3）上的滑块与固定壳体（3-2-12）的连接方式均采用螺栓连接；且主动轨道（3-3-1）上的电机同样采用选用带有自锁装置的电机，如直流永磁带制动器电动机，确保耳罩（1）静置时的稳定性。

此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆驾驶舱，所述轨道车辆驾驶舱为上述技术方案中任一项所述的轨道车辆驾驶舱，并且所述轨道车辆驾驶舱包括上述技术方案中任一项所述的主动降噪系统。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的一种可自动定位式主动降噪耳罩采用的主动降噪系统（2）具有较好的中低频特性，可以更有效地解决地铁等轨道车辆驾驶舱的降噪问题；所述主动降噪耳罩（1）结构简单、制造成本低、使用方便可靠、驾驶舱结构无变动且不占据驾驶空间；此外，本实用新型提供耳罩自动定位系统（3），可自动追踪驾驶员/乘客的双耳位置并调节耳罩（1）至最佳降噪位置，为驾驶员/乘客提供主观需要的工作和乘坐环境，提高列车乘坐舒适性。特别地，所述电动升降机构（3-2）与所述耳罩（1）通过铰球（1-4）连接，可实现耳罩（1）的自由转动，调整耳罩与驾驶员/乘客耳部的相对位置，提高主动降噪效能，同时满足不同驾驶员/乘客的需求。

附图说明

图1示出本实用新型一种可自动定位式主动降噪耳罩的结构示意图；

图2示出本实用新型所述的耳罩与部分主动降噪系统的结构示意图；

图3示出本实用新型所述的铰球的结构示意图；

图4示出本实用新型所述的耳罩自动定位系统的结构示意图；

图5示出本实用新型所述的固定壳体内的结构示意图；

图6示出本实用新型所述的电动升降机构的连接结构示意图；

图7示出本实用新型所述的导向轮的结构示意图；

图8示出本实用新型所述的平移机构的仰视图。

其中，附图标记包括：1.耳罩，1-1.伸缩架卡槽，1-2.保护罩，1-3.防护罩，1-4.铰球，2.主动降噪系统，2-1.误差传感器，2-2.扬声器，3.耳罩自动定位系统，3-1.人耳位置信息采集器，3-2.电动升降机构，3-2-1.电机，3-2-2.钢丝绳绕线轮，3-2-3.钢丝绳，3-2-4.导向轮，3-2-5.滑轮，3-2-6.伸缩架，3-2-7.滑块，3-2-8.滑轨，3-2-9.滑槽，3-2-10.电机固定架，3-2-11.绕线轮轴轴承座，3-2-12.固定壳体，3-3.平移机构，3-3-1.主动轨道，3-3-2.从动轨道，3-3-3.螺母滑块，4.控制器，5.驾驶舱舱顶。

具体实施方式

下面将依照附图来说明本实用新型的优选实施方式。需要注意的是，以下具体实施方式只用作解释本实用新型的基本技术原理，并非限制本实用新型的保护范围，本技术领域人员可以根据实际情况需要作出相应的调整。

此外，需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内侧”、“上”、“下”等指示相对位置关系的术语是基于附图中的相对位置关系，仅仅为了便于描述。

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

参阅图1至图2，为了解决背景技术中提出的地铁等轨道车辆驾驶舱的降噪问题，本实用新型提供了一种可自动定位式主动降噪耳罩和采用这种方式进行主动降噪的轨道车辆驾驶舱。所述的可自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩（1）、主动降噪系统（2）、耳罩自动定位系统（3）和控制器（4）。所述主动降噪系统（2）和耳罩自动定位系统（3）中的控制器（4）安装于固定壳体（3-2-12）中；所述的主动降噪系统（2）还包括参考传感器、误差传感器（2-1）和扬声器（2-2），参考传感器布置在驾驶舱内，误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）对称布置在所述耳罩（1）侧部靠近耳旁位置的凹槽内；所述耳罩自动定位系统（3）还包括人耳位置信息采集器（3-1）、电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3），所述耳罩（1）通过其两侧伸缩架（3-2-6）连接所述电动升降机构（3-2）实现悬挂，所述电动升降机构（3-2）按照耳罩位置设置在固定壳体（3-2-12）内。所述固定壳体（3-2-12）位于驾驶员座椅/客舱座椅上方，并通过平移机构（3-3）安装在车辆驾驶舱/客舱舱顶（5），可沿平移机构（3-3）作水平直线运动。

参阅图2和图3，所述耳罩（1）左右两侧设置伸缩架卡槽（1-1），用于安装伸缩架（3-2-6），实现耳罩（1）的上下移动；所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置设置两个凹槽，用于主动降噪系统（2）中误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）的安装。特别地，电动升降机构（3-2）和耳罩（1）通过铰球（1-4）连接，实现耳罩（1）的自由转动，提高主动降噪效果，保证驾驶员工作的方便性。

参阅图2和图5，所述的主动降噪系统（2）包括参考传感器、误差传感器（2-1）、扬声器（2-2）和控制器（4）。所述参考传感器数量为四个，分别布置于驾驶舱/客舱舱顶1个、驾驶舱/客舱地板上1个、驾驶舱左右两侧各1个，其中驾驶舱左右两侧的参考传感器均安装在驾驶舱门窗附近；所述误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）均设置于所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，并在凹槽表面设置保护罩（1-2），防止误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）遭到破坏；所述控制器（4）固装于固定壳体（3-2-12）内。所述的驾驶舱/客舱内四个参考传感器用于实时采集驾驶舱/客舱内的噪声，控制器（4）接收参考传感器采集的噪声信号并进行信号处理，控制器（4）产生抵消噪声的反相声波，并控制扬声器（2-2）发射抵消噪声的反相声波；误差传感器（2-1）采集人耳附近的噪声并反馈给控制器（4）以实时修正反相声波信号，实现噪声“相抵”。

参阅图4至图8，所述的耳罩自动定位系统（3）包括人耳位置信息采集器（3-1）、电动升降机构（3-2）、平移机构（3-3）和控制器（4）。

所述的人耳位置信息采集器（3-1）与所述主动降噪系统（2）中的误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）一同安装于所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，用于实时采集驾驶员的双耳位置信号，并通信传输至所述控制器（4），由所述控制器（4）分析后发出耳罩（1）位置调整信号并控制电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3）调节耳罩（1）位置至最佳降噪位置。

所述电动升降机构（3-2）包括电机（3-2-1）、钢丝绳绕线轮（3-2-2）、钢丝绳（3-2-3）、导向轮（3-2-4）、滑轮（3-2-5）、伸缩架（3-2-6）、滑块（3-2-7）、滑轨（3-2-8）、滑槽（3-2-9）、电机固定架（3-2-10）、绕线轮轴轴承座（3-2-11）和固定壳体（3-2-12）。所述电机（3-2-1）输出轴与钢丝绳绕线轮（3-2-2）轮轴通过联轴器连接，由电机（3-2-1）驱动钢丝绳绕线轮（3-2-2）转动；所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）上有两道线槽，供两根钢丝绳（3-2-3）缠绕。所述钢丝绳（3-2-3）一端固定于钢丝绳绕线轮（3-2-2）线槽内，另一端通过导向轮（3-2-4）引导连接至所述滑轨（3-2-8），滑轨（3-2-8）通过铰球（1-4）连接至伸缩架卡槽（1-1）中，钢丝绳（3-2-3）在耳罩（1）的运动过程中承担主要牵引力，铰球（1-4）可实现耳罩（1）的自由转动。特别地，两侧钢丝绳（3-2-3）在所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）线槽内的绕向相反，使得所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）朝一侧转动时两钢丝绳（3-2-3）连接的耳罩（1）可同时向上或向下运动。此外，为了确保耳罩（1）静置时的稳定性，选用带有自锁装置的电机，如直流永磁带制动器电动机。所述的两个导向轮（3-2-4）对称布置在固定壳体（3-2-12）内，其轮轴轴线不与滑槽（3-2-9）的垂向中线重合。

所述滑槽（3-2-9）分别位于固定壳体（3-2-12）两侧，每侧均包含两段滑槽（3-2-9），所述滑轮（3-2-5）由滑槽（3-2-9）截面较大位置装入，并可在滑槽（3-2-9）内自由滚动。特别地，考虑到链条端部的滑动范围，每段短滑槽（3-2-9）的长度应大于一套伸缩架（3-2-6）的1/2最大拉伸距离。此外，为了提高伸缩架（3-2-6）运动过程中的稳定性，在固定壳体（3-2-12）两侧滑槽（3-2-9）中间布置两段链条，其一端固定在两侧滑槽（3-2-9）的中轴线处，另一端与所述伸缩架（3-2-6）最上侧链条固定连接。所述伸缩架（3-2-6）的下端伸入伸缩架卡槽（1-1）并安装在所述滑轨（3-2-8）上，两边各自的两个滑轮（3-2-5）沿着滑槽（3-2-9）同时靠近或者远离，通过伸缩架（3-2-6）的伸长或收缩调整耳罩（1）的垂向位置。

所述的固定壳体（3-2-12）内，电机（3-2-1）与电机固定架（3-2-10）用螺栓套装，电机固定架（3-2-10）用螺栓固定在固定壳体（3-2-12）上壁，所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）通过轴承支撑在绕线轮轴轴承座（3-2-11）上，绕线轮轴轴承座（3-2-11）用螺栓固定在固定壳体（3-2-12）上壁；所述的导向轮（3-2-4）安装在轮轴上，轮轴焊接固装在固定壳体（3-2-12）侧壁上的轮轴支架上；所述的滑轮（3-2-5）与伸缩架（3-2-6）上端连接，并可在滑槽（3-2-9）内自由滚动，实现伸缩架（3-2-6）的伸展与收缩，并在一定程度上起到承载伸缩架（3-2-6）及部分耳罩（1）重力的作用；此外，所述钢丝绳（3-2-3）与所述伸缩架（3-2-6）相互配合，实现耳罩（1）的稳定下悬和提升。

所述平移机构（3-3）包括一条主动轨道（3-3-1）和两条从动轨道（3-3-2），均固定在车辆驾驶舱/客舱舱顶上。所述的主动轨道（3-3-1）采用丝杠螺母结构，由电机驱动螺母滑块（3-3-3）运动，螺母滑块（3-3-3）既是丝杠螺母机构的螺母，又是电动升降机构（3-2）的装配基体，电动升降机构（3-2）通过固定壳体（3-2-12）与螺母滑块（3-3-3）固连；所述的从动轨道（3-3-2）均为直线导轨机构，不设驱动装置。所述平移机构（3-3）的运行方式如下：主动轨道（3-3-1）通过电机驱动螺母滑块（3-3-3）运动，从而带动固定壳体（3-2-12）沿轨道作直线运动，所述从动轨道（3-3-2）的滑块随螺母滑块（3-3-3）的移动在导轨上亦作直线运动，以保证耳罩（1）始终关于驾驶员两耳位置对称。此外，所述平移机构（3-3）上的滑块与固定壳体（3-2-12）的连接方式均采用螺栓连接；且主动轨道（3-3-1）上的电机同样采用选用带有自锁装置的电机，如直流永磁带制动器电动机，确保耳罩（1）静置时的稳定性。

所述的一种下悬式主动降噪耳罩，在没有降噪需求时隐藏在地铁驾驶舱顶，在有降噪需求时自动控制电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3）将耳罩（1）移至最佳降噪位置，从而有效降低地铁车辆驾驶舱内噪声，以提高驾驶舒适性，其方法主要包括以下步骤：

步骤一：所述的固定壳体（3-2-12）安装在所述的平移机构（3-3）的滑块上，所述固定壳体（3-2-12）内装有电动升降机构（3-2）、控制器（4）。电动升降机构（3-2）控制耳罩（1）的升降；控制器（4）一方面用于接收参考传感器采集的环境噪声信号和误差传感器（2-1）采集的修正反馈信号，产生反相位抵消噪声的声波信号，并控制扬声器（2-2）反射反向声波，另一方面用于接收人耳位置信息采集器（3-1）传入的人耳位置信息，并输出耳罩（1）位置调整信号控制所述电机（3-2-1）升降机构和平移机构（3-3）调节耳罩（1）至最佳降噪位置。

步骤二：当驾驶员/乘客需要降噪时，启动控制按钮，电机（3-2-1）带动钢丝绳绕线轮（3-2-2）正向转动，钢丝绳（3-2-3）的上端缠绕在钢丝绳绕线轮（3-2-2）上，下端牵引耳罩（1），钢丝绳（3-2-3）在绕线轮正向旋转作用下从绕线轮中放出，由导向轮（3-2-4）引导钢丝绳（3-2-3）带动耳罩（1）下降，同时由于钢丝绳（3-2-3）对耳罩（1）的牵引，两侧伸缩架（3-2-6）上端的两个滑轮（3-2-5）在滑槽（3-2-9）内同时彼此靠近滑动，两侧伸缩架（3-2-6）下端固定在伸缩架卡槽（1-1）内的滑块（3-2-7）也同时在滑轨（3-2-8）内彼此靠近滑动，伸缩架（3-2-6）伸展并且带动耳罩（1）稳定下降，直至降至驾驶员的头部位置。

此时，所述人耳位置信息采集器（3-1）采集驾驶员/乘客的双耳位置信息并传输至控制器（4），经控制器（4）分析后输出耳罩（1）的位置调整信息，控制电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3）调节耳罩（1）位置至最佳降噪位置。特别地，电动升降机构（3-2）和耳罩（1）通过铰球（1-4）连接，在驾驶员/乘客有需要时可手动转动耳罩（1），调节耳罩与耳部的相对角度，达到最佳降噪效果和驾驶员/乘客的最佳舒适度。

步骤三：舱内的参考传感器采集舱内的环境噪声信号，固定壳体（3-2-12）内的控制器（4）接收采集的噪声信号并经信号处理，产生抵消噪声的反相声波并控制耳罩（1）耳旁两侧的扬声器（2-2）发射出去，误差传感器（2-1）采集驾驶员双耳附近的噪声信号，并将此噪声信号传递给控制器（4），控制器（4）接收误差传感器（2-1）传来的噪声信号并据此实时更新抵消噪声的反相声波，扬声器（2-2）再次接收反相声波信号并输出抵消噪声信号的声波，循环往复，不断降低驾驶员/乘客耳旁的噪声，提高驾驶员/乘客的驾驶/乘坐舒适性。

步骤四：当驾驶员/乘客不需要降噪时，启动控制按钮，电机（3-2-1）带动钢丝绳绕线轮（3-2-2）反向转动，钢丝绳（3-2-3）的上端缠绕在钢丝绳绕线轮（3-2-2）上，下端牵引耳罩（1），钢丝绳（3-2-3）在钢丝绳绕线轮（3-2-2）反向旋转作用下缠绕绕线轮，并由导向轮（3-2-4）引导钢丝绳（3-2-3）带动耳罩（1）上升，同时由于钢丝绳（3-2-3）对耳罩（1）的牵引，两侧伸缩架（3-2-6）上端的两个滑轮（3-2-5）在滑槽（3-2-9）内同时彼此背离滑动，两侧伸缩架（3-2-6）下端固定在伸缩架卡槽（1-1）内的滑块（3-2-7）也同时在滑轨（3-2-8）内彼此背离滑动，伸缩架（3-2-6）缩紧并且带动耳罩（1）稳定上升，直至整个机构隐藏到驾驶舱/客舱舱顶（5）。

需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，所述的参考传感器数量不必须为四个，可以更多或更少，只要能可靠测试出驾驶舱/客舱环境内的噪声信号即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围内。

例如，在另一种可替换的实施方式中，所述的参考传感器不必须布置于驾驶舱/客舱舱顶、驾驶舱/客舱地板、驾驶舱左右两侧侧墙，其中驾驶舱左右两侧的参考传感器均安装在驾驶舱门窗附近，只要能可靠测试出驾驶舱/客舱环境内的噪声信号即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围内。

例如，在另一种可替换的实施方式中，所述伸缩架上端和所述控制器的连接方式可以是一个滑轮改为铰接连接方式，另一个滑轮仍在所述滑槽内自由移动，只要是能实现稳定所述伸缩架的伸缩运动的连接方式即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围内。

例如，在另一种可替换的实施方式中，所述电机也可以选普通电机加蜗轮蜗杆减速器，只要是能具有驱动及自锁功能即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围内。

例如，在另一种可替换的实施方式中，所述主动轨道可以选择齿轮齿条机构，只要是能带动固定壳体做直线运动的传动机构即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围内。

此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆驾驶舱，该轨道车辆驾驶舱为上述任一实施方案的轨道车辆驾驶舱，并且该驾驶舱具有上述任一实施方案中所述的主动降噪系统。

至此，已经结合附图中的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种可自动定位式主动降噪耳罩，其特征在于，所述可自动定位式主动降噪耳罩用于轨道车辆驾驶舱；所述的自动定位式主动降噪耳罩主要包括耳罩（1）、主动降噪系统（2）、耳罩自动定位系统（3）和控制器（4）；所述主动降噪系统（2）和耳罩自动定位系统（3）中的控制器（4）安装于固定壳体（3-2-12）中；所述的主动降噪系统（2）还包括参考传感器、误差传感器（2-1）和扬声器（2-2），参考传感器布置在驾驶舱内，误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）对称布置在所述耳罩（1）侧部靠近耳旁位置的凹槽内；所述耳罩自动定位系统（3）还包括人耳位置信息采集器（3-1）、电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3），所述耳罩（1）通过其两侧伸缩架（3-2-6）连接所述电动升降机构（3-2）实现悬挂，所述电动升降机构（3-2）按照耳罩（1）位置设置在固定壳体（3-2-12）内；所述固定壳体（3-2-12）位于驾驶员座椅/客舱座椅上方，并通过平移机构（3-3）安装在车辆驾驶舱/客舱舱顶（5），可沿平移机构（3-3）作水平直线运动；所述耳罩（1）左右两侧设置伸缩架卡槽（1-1），用于安装伸缩架（3-2-6），实现耳罩（1）的上下移动；所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置设置两个凹槽，用于主动降噪系统（2）中误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）的安装；特别地，电动升降机构（3-2）和耳罩（1）通过铰球（1-4）连接，实现耳罩（1）的自由转动，提高主动降噪效果，保证驾驶员工作的方便性；所述的主动降噪系统（2）包括参考传感器、误差传感器（2-1）、扬声器（2-2）和控制器（4）；所述参考传感器数量为四个，分别布置于驾驶舱/客舱舱顶1个、驾驶舱/客舱地板上1个、驾驶舱左右两侧各1个，其中驾驶舱左右两侧的参考传感器均安装在驾驶舱门窗附近；所述误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）均设置于所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，并在凹槽表面设置保护罩（1-2），防止误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）遭到破坏；所述控制器（4）固装于固定壳体（3-2-12）内；所述的驾驶舱/客舱内四个参考传感器用于实时采集驾驶舱/客舱内的噪声，控制器（4）接收参考传感器采集的噪声信号并进行信号处理，控制器（4）产生抵消噪声的反相声波，并控制扬声器（2-2）发射抵消噪声的反相声波；误差传感器（2-1）采集人耳附近的噪声并反馈给控制器（4）以实时修正反相声波信号，实现噪声“相抵”。

2.根据权利要求1所述的一种可自动定位式主动降噪耳罩，其特征在于，所述的耳罩自动定位系统（3）包括人耳位置信息采集器（3-1）、电动升降机构（3-2）、平移机构（3-3）和控制器（4）；所述的人耳位置信息采集器（3-1）与所述主动降噪系统（2）中的误差传感器（2-1）和扬声器（2-2）一同安装于所述耳罩（1）侧翼靠近耳旁位置的凹槽内，用于实时采集驾驶员的双耳位置信号，并通信传输至所述控制器（4），由所述控制器（4）分析后发出耳罩（1）位置调整信号并控制电动升降机构（3-2）和平移机构（3-3）调节耳罩（1）位置至最佳降噪位置；所述电动升降机构（3-2）包括电机（3-2-1）、钢丝绳绕线轮（3-2-2）、钢丝绳（3-2-3）、导向轮（3-2-4）、滑轮（3-2-5）、伸缩架（3-2-6）、滑块（3-2-7）、滑轨（3-2-8）、滑槽（3-2-9）、电机固定架（3-2-10）、绕线轮轴轴承座（3-2-11）和固定壳体（3-2-12）；所述电机（3-2-1）输出轴与钢丝绳绕线轮（3-2-2）轮轴通过联轴器连接，由电机（3-2-1）驱动钢丝绳绕线轮（3-2-2）转动；所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）上有两道线槽，供两根钢丝绳（3-2-3）缠绕；所述钢丝绳（3-2-3）一端固定于钢丝绳绕线轮（3-2-2）线槽内，另一端通过导向轮（3-2-4）引导连接至所述滑轨（3-2-8），滑轨（3-2-8）通过铰球（1-4）连接至伸缩架卡槽（1-1）中，钢丝绳（3-2-3）在耳罩（1）的运动过程中承担主要牵引力，铰球（1-4）可实现耳罩（1）的自由转动；特别地，两侧钢丝绳（3-2-3）在所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）线槽内的绕向相反，使得所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）朝一侧转动时两钢丝绳（3-2-3）连接的耳罩（1）可同时向上或向下运动；此外，为了确保耳罩（1）静置时的稳定性，选用带有自锁装置的电机；所述的两个导向轮（3-2-4）对称布置在固定壳体（3-2-12）内，其轮轴轴线不与滑槽（3-2-9）的垂向中线重合；所述滑槽（3-2-9）分别位于固定壳体（3-2-12）两侧，每侧均包含两段滑槽（3-2-9），所述滑轮（3-2-5）由滑槽（3-2-9）截面较大位置装入，并可在滑槽（3-2-9）内自由滚动；特别地，考虑到链条端部的滑动范围，每段短滑槽（3-2-9）的长度应大于一套伸缩架（3-2-6）的1/2最大拉伸距离；此外，为了提高伸缩架（3-2-6）运动过程中的稳定性，在固定壳体（3-2-12）两侧滑槽（3-2-9）中间布置两段链条，其一端固定在两侧滑槽（3-2-9）的中轴线处，另一端与所述伸缩架（3-2-6）最上侧链条固定连接；所述伸缩架（3-2-6）的下端伸入伸缩架卡槽（1-1）并安装在所述滑轨（3-2-8）上，两边各自的两个滑轮（3-2-5）沿着滑槽（3-2-9）同时靠近或者远离，通过伸缩架（3-2-6）的伸长或收缩调整耳罩（1）的垂向位置；所述的固定壳体（3-2-12）内，电机（3-2-1）与电机固定架（3-2-10）用螺栓套装，电机固定架（3-2-10）用螺栓固定在固定壳体（3-2-12）上壁，所述钢丝绳绕线轮（3-2-2）通过轴承支撑在绕线轮轴轴承座（3-2-11）上，绕线轮轴轴承座（3-2-11）用螺栓固定在固定壳体（3-2-12）上壁；所述的导向轮（3-2-4）安装在轮轴上，轮轴焊接固装在固定壳体（3-2-12）侧壁上的轮轴支架上；所述的滑轮（3-2-5）与伸缩架（3-2-6）上端连接，并可在滑槽（3-2-9）内自由滚动，实现伸缩架（3-2-6）的伸展与收缩，并在一定程度上起到承载伸缩架（3-2-6）及部分耳罩（1）重力的作用；此外，所述钢丝绳（3-2-3）与所述伸缩架（3-2-6）相互配合，实现耳罩（1）的稳定下悬和提升；所述平移机构（3-3）包括一条主动轨道（3-3-1）和两条从动轨道（3-3-2），均固定在车辆驾驶舱/客舱舱顶上；所述的主动轨道（3-3-1）采用丝杠螺母结构，由电机驱动螺母滑块（3-3-3）运动，螺母滑块（3-3-3）既是丝杠螺母机构的螺母，又是电动升降机构（3-2）的装配基体，电动升降机构（3-2）通过固定壳体（3-2-12）与螺母滑块（3-3-3）固连；所述的从动轨道（3-3-2）均为直线导轨机构，不设驱动装置；所述平移机构（3-3）的运行方式如下：主动轨道（3-3-1）通过电机驱动螺母滑块（3-3-3）运动，从而带动固定壳体（3-2-12）沿轨道作直线运动，所述从动轨道（3-3-2）的滑块随螺母滑块（3-3-3）的移动在导轨上亦作直线运动，以保证耳罩（1）始终关于驾驶员两耳位置对称；此外，所述平移机构（3-3）上的滑块与固定壳体（3-2-12）的连接方式均采用螺栓连接；且主动轨道（3-3-1）上的电机同样采用选用带有自锁装置的电机，如直流永磁带制动器电动机，确保耳罩（1）静置时的稳定性。

3.一种轨道车辆驾驶舱，其特征在于，包括权利要求1和2任一项所述的一种可自动定位式主动降噪耳罩。

Images