JP2007296886A - 騒音低減装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】騒音低減装置は、車体の振動を検出する加速度センサ4と、車室内の騒音を低減させる振動又は音響を発生するピエゾアクチュエータ5と、検出された振動に応じて、ピエゾアクチュエータ5で発生させる振動又は音響を制御する制御指令値を演算するコントローラ11と、車室内における乗員位置情報を取得する赤外線カメラ6a,6bとを備え、赤外線カメラ6a,6bによって取得された乗員位置において静音化制御効果が得られるようにコントローラ11によって制御指令値を調節し、ピエゾアクチュエータ5によって発生させる振動又は音響を制御する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、例えば図1乃至図3に示すように、車室内の制御空間P1,P2間で乗員の位置が変更する場合に、当該変更後の騒音を低減する騒音低減装置に適用される。
細江、荒木、「制御系設計、H∞制御とその応用」、朝倉書店、1994
須田、「PID制御」、朝倉書店、1992
に記載されている設計方法を用いることで、下記の式4の形式のI次動的コントローラKi,i=1,・・・,Iを設計することが出来る。
つぎに、本発明を適用した第2実施形態に係る騒音低減装置について説明する。この第2実施形態に係る騒音低減装置は、図12に示すように、乗員位置を検出する制御空間Pとして、端点Pa、Pb、Pc、Pdを設けて当該端点Pa、Pb、Pc、Pdで囲まれる制御空間Pにおけるどの位置に乗員の頭部位置が存在するかを判定することによって、位置精度の高い騒音低減の制御を行うものである。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
つぎに、第3実施形態に係る騒音低減装置について説明する。この第3実施形態に係る騒音低減装置は、フィードフォワード型の制御によって、乗員頭部位置における騒音を低減するものである。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
つぎに、本発明を適用した第4実施形態に係る騒音低減装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
2 タイヤ
3 エンジン
4 加速度センサ
4A,4B 加速度センサ
5 ピエゾアクチュエータ
6a,6b 赤外線カメラ
7 コントローラユニット
11 コントローラ
21 入力スイッチ
22A,22B 騒音推定装置
23A,23B 演算器
24 出力スイッチ
25 トリガ生成器
31 制御指令→振動演算部
32,35 加算器
33 振動→音圧演算部
34 制御指令→音圧演算部
41 演算器
42 伝達関数モデル
51 頭部位置計算装置
52 騒音推定装置
53 演算器
61 制御指令→振動演算部
62 振動→音圧演算部
63 制御指令→音圧演算部
71 マイクロフォン
84 適応則演算部
85 適応フィルタ
91,92 伝達関数演算部
105 騒音推定装置
Claims (18)
- 車体の振動を検出する振動検出手段と、
車室内の騒音を低減させる振動又は音響を発生する騒音低減手段と、
前記振動検出手段によって検出された振動に応じて、前記騒音低減手段で発生させる振動又は音響を制御する制御指令値を演算する制御指令値演算手段と、
前記車室内における乗員位置情報を取得する乗員位置取得手段とを備え、
前記乗員位置取得手段によって取得された乗員位置において静音化制御効果が得られるように前記制御指令値演算手段によって制御指令値を調節し、前記騒音低減手段によって発生させる振動又は音響を制御することを特徴とする騒音低減装置。 - 前記乗員位置取得手段は乗員頭部位置を検出する乗員頭部検出手段であり、
前記制御指令値演算手段は、前記乗員頭部検出手段によって検出された乗員頭部位置において静音化制御効果が得られるように制御指令値を調節すること
を特徴とする請求項1に記載の騒音低減装置。 - 前記制御指令値演算手段は、前記車室内の空間と前記制御指令値を演算するパラメータとの対応関係を設定しておき、前記乗員位置取得手段によって検出された乗員位置に応じて前記パラメータを切り替える切り替え則を有していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の騒音低減装置。
- 前記切り替え則が、前記乗員位置と前記パラメータの切り替えタイミングとの間にヒステリシスな関係を持たせていることを特徴とする請求項3に記載の騒音低減装置。
- (第2実施形態)
前記制御指令値演算手段は、予め乗員位置が存在しうる空間の頂点において静音化制御効果が得られる設定となっており、前記乗員位置取得手段によって取得された乗員位置と当該空間の頂点との補間によって制御指令値を調節することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の騒音低減装置。 - 前記乗員位置取得手段は、取得した乗員位置が予め設定した範囲外となった場合に、当該範囲外となる直前の乗員位置情報を保持して、当該直前の乗員位置によって前記制御指令値演算手段で制御指令値を演算させることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の騒音低減装置。
- 前記乗員位置取得手段は、取得した乗員位置が予め設定した範囲外又は異常な位置となった場合に、当該予め設定した範囲における基準位置によって前記制御指令値演算手段で制御指令値を演算させることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の騒音低減装置。
- 前記乗員位置取得手段は、センサによって乗員位置を検出して、乗員位置情報を取得することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の騒音低減装置。
- 前記乗員位置取得手段は、乗員姿勢を検出して乗員位置を推定し、当該推定した乗員位置を示す乗員位置情報を取得することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の騒音低減装置。
- 車室内における騒音を振動又は音を発生させて低減させるに際して、
車体の振動を検出すると共に、前記車室内における乗員位置情報を取得するステップと、
前記取得された乗員位置において静音化制御効果が得られるように、振動又は音響を発生させる騒音低減手段に供給する制御指令値を調整するステップと、
前記調整された制御指令値を前記騒音低減手段に供給するステップと
を有することを特徴とする騒音低減方法。 - 前記乗員位置情報を取得するステップでは、乗員頭部位置を検出し、
前記制御指令値を調整するステップでは、前記検出された乗員頭部位置において静音化制御効果が得られるように制御指令値を調節することを特徴とする請求項10に記載の騒音低減方法。 - 前記車室内の空間と前記制御指令値を演算するパラメータとの対応関係を設定しておき、前記制御指令値を調整するステップでは、前記検出された乗員位置に応じて前記パラメータを切り替えることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の騒音低減方法。
- 前記制御指令値を調整するステップでは、前記乗員位置と前記パラメータの切り替えタイミングとの間にヒステリシスな関係を持たせていることを特徴とする請求項12に記載の騒音低減方法。
- (第2実施形態)
予め乗員位置が存在しうる空間の頂点において静音化制御効果が得られる設定をしておき、前記制御指令値を調整するステップでは、前記取得された乗員位置と当該空間の頂点との補間によって制御指令値を調節することを特徴とする請求項10乃至請求項13の何れか一項に記載の騒音低減方法。 - 前記乗員位置情報を取得するステップにおいて前記取得した乗員位置が予め設定した範囲外となった場合に、当該範囲外となる直前の乗員位置情報を保持して、前記制御指令値を調整するステップでは、当該直前の乗員位置によって制御指令値を演算することを特徴とする請求項10乃至請求項14の何れか一項に記載の騒音低減方法。
- 前記乗員位置情報を取得するステップにおいて前記取得した乗員位置が予め設定した範囲外又は異常な位置となった場合、前記制御指令値を調整するステップでは、当該予め設定した範囲における基準位置によって制御指令値を演算することを特徴とする請求項10乃至請求項15の何れか一項に記載の騒音低減方法。
- 前記乗員位置情報を取得するステップでは、前記センサによって検出された乗員位置によって乗員位置情報を取得することを特徴とする請求項10乃至請求項16の何れか一項に記載の騒音低減方法。
- 前記乗員位置情報を取得するステップでは、前記乗員姿勢を検出して乗員位置を推定し、当該推定した乗員位置を示す乗員位置情報を取得することを特徴とする請求項10乃至請求項16の何れか一項に記載の騒音低減方法。
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