JP2019093921A

JP2019093921A - 空調音の快音化装置

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Publication number: JP2019093921A
Application number: JP2017225261A
Authority: JP
Inventors: 神谷　洋平; Yohei Kamiya; 洋平神谷; 勝神谷; Masaru Kamiya
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2019-06-20
Anticipated expiration: 2037-11-23
Also published as: JP6992441B2

Abstract

【課題】騒音源である空調装置の空調音に対してユーザの快適性を向上させることができる空調音の快音化装置を提供する。【解決手段】調整部１０１は、ユーザの音の好みの情報を取得する。また、調整部１０１は、空調装置２００の稼働時に、ユーザの音の好みの情報に応じた周波数特性の空調音となるように、空調装置２００を制御する制御信号を空調装置２００に出力することにより、空調音の音圧を調整する（ステップＳ１２２〜Ｓ１２７）。これにより、空調装置２００の稼働時の空調音がユーザの音の好みに応じた音に調整されるので、空調音に対するユーザの印象を向上させることができる。したがって、騒音源である空調装置２００の空調音に対してユーザの快適性を向上させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、空調音の快音化装置に関する。

従来より、騒音源が発する騒音を快音化する快音化装置が、例えば特許文献１で提案されている。この快音化装置は、平均的な騒音スペクトルの周波数特性に近似するように調整された信号をスピーカから出力して騒音に重ね合わせることにより、騒音に対して、ヒトの聴覚の生理学的特性に基づくマスキング効果を生じさせるように構成されている。

特開２０１２−３７５７７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、騒音にマスクするためのマスク音の音圧は一定ではなく、時間的に変動する。このため、空調装置の空調音のような騒音源から発せられる騒音に対してマスク音を重ねた場合、マスク音の音圧が空調音よりも小さくなるときがある。このような場合、空調音に対して充分にマスキングできず、ときおり空調音が聞こえてしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑み、騒音源である空調装置の空調音に対してユーザの快適性を向上させることができる空調音の快音化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、騒音源である空調装置（２００）の空調音を快音化するための空調音の快音化装置であって、ユーザの音の嗜好特性を取得する嗜好特性取得部（Ｓ１１０、Ｓ１１１）を含んでいる。

また、空調音の快音化装置は、空調装置の稼働時に、嗜好特性取得部で取得された嗜好特性に応じた周波数特性の空調音となるように、空調装置を制御する制御信号を空調装置に出力することにより、空調音の音圧を調整する調整部（１０１）を含んでいる。

これによると、空調装置の稼働時の空調音が調整部によってユーザの音の嗜好特性に応じた音に調整されるので、空調音に対するユーザの印象を向上させることができる。したがって、騒音源である空調装置の空調音に対してユーザの快適性を向上させることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態に係る空調音の快音化装置の構成を示した図である処理部による好み取得処理の内容を示したフローチャートである。処理部による快音化処理の内容を示したフローチャートである。ユーザが大音量を好む場合の空調音の周波数特性を示した図である。ユーザが高音を好む場合の空調音の周波数特性を示した図である。ユーザがピーク音を好む場合の空調音の周波数特性を示した図である。

以下、本発明の一実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る空調音の快音化装置は、車両に搭載されている。そして、快音化装置は、車両において騒音源の一つである空調装置の空調音を快音化するために機能する。

図１に示されるように、快音化装置１００は、調整部１０１及び記憶部１０２を備えている。調整部１０１は、好み取得処理及び快音化処理を行う。好み取得処理は、ユーザの音の好みの情報を取得し、記憶部１０２に記憶する処理である。「ユーザの音の好み」とは、ユーザの音の嗜好特性である。

快音化処理は、空調装置２００の稼働時に、ユーザの音の好みに応じた周波数特性の空調音となるように、空調装置２００の空調音の音圧を調整する処理である。つまり、調整部１０１は、空調音の周波数特性を調整する制御を行う。また、調整部１０１は、快音化処理において空調装置２００の送風量を取得し、空調装置２００の送風量が基準風量を超える場合、送風量を維持しつつ、空調音の音圧を調整する。

ここで、空調装置２００は、図示しない空調ユニット（ＨＶＡＣ）や車室内空調を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）によって構成された空調システムである。空調ユニットは、例えば、複数のユニットケースに分割して形成され、分割して形成された複数のユニットケースが嵌合されて組み付けられることによって構成されている。また、複数のユニットケースには、送風機、エアミックスドアや内外気切り替えドア等を駆動する電動アクチュエータ、各種センサ等の各種電気部品が配置されている。

空調音は、空調ユニットが動作することによって発生する音である。例えば、送風機の音や、吹き出し口の送風音等が空調音に該当する。どのような空調音が発生するのかは、空調ユニットの送風条件や、車両の走行条件から予め把握されている。送風条件は、設定温度、風量、動作モード等である。車両において、空調音の周波数特性は予め決まっている。

記憶部１０２は、ユーザの音の好みの情報を記憶したメモリである。ユーザの音の好みの情報とは、例えば音量が基準音量以上の音量を好むか、音高が基準音高以上の音高を好むか否か、ユーザがピーク音を好むか否かの情報である。

音量は、空調音のオーバーオールレベルが大きいか小さいかを示す。音高は、いわゆる音の高さであり、空調音のピッチが高いか低いかを示す。ピーク音は、ある特定の周波数に存在する狭帯域音であり、乱流音に代表される広帯域音から突出して存在する音を示す。また、記憶部１０２は、ユーザの音の好みの情報に対応した空調装置２００の制御量のデータを記憶している。制御量とは、ユーザの音の好みの情報に応じた周波数特性の空調音となるように、空調装置２００を制御するためのパラメータである。制御量は、例えば、モータ制御やアクティブノイズコントロール等の制御パラメータである。

よって、制御量はユーザの音の好みの情報に応じて周波数特性を変更するパラメータである。例えば、ユーザが大音量を好む場合、制御量は空調音の周波数特性のうち低周波領域の音圧を高くするパラメータである。また、ユーザが高音を好む場合、制御量は空調音の周波数特性のうち高周波領域の音圧を高くするパラメータである。さらに、ユーザがピーク音を好む場合、制御量は空調音の周波数特性にピーク音を加えるパラメータである。調整部１０１は、制御量を含んだ制御信号を空調装置２００に出力する。

快音化装置１００は、例えば１つのＩＣチップで構成されている。快音化装置１００は、プリント基板に実装された集積回路部（ＡＳＩＣ）の一部とされていても良い。快音化装置１００は、車両の電源に接続され、車両の起動と共に稼働を開始する。以上が、快音化装置１００の構成である。

次に、快音化装置１００の好み取得処理について、図２を参照して説明する。図２に示された好み取得処理は、予め設定されたタイミングで実行され、あるいは定期的に実行される。

ステップＳ１１０では、ユーザの音の好みの情報が取得される。つまり、ユーザの音の嗜好特性が取得される。ユーザの音の好みの情報は、ユーザが該当車両に初めて乗る際に、車載のオーディオ装置等を介してユーザに複数の質問に答えさせることにより、調整部１０１によって予め取得される。あるいは、ユーザがオーディオ装置を何度も使用することで、調整部１０１がユーザの音の好みを学習することにより、ユーザの音の好みの情報を取得しても良い。

ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０で取得されたユーザの音の好みの情報が記憶部１０２に記憶される。なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、ステップＳ１１０、Ｓ１１１を実行する手段が特許請求の範囲の「嗜好特性取得部」に対応する。

続いて、快音化装置１００の快音化処理について、図３を参照して説明する。快音化処理は、調整部１０１によって実行される。図３に示された快音化処理は、予め設定されたタイミングで実行され、あるいは繰り返し実行される。

ステップＳ１２０では、空調装置２００の送風条件が取得される。送風条件は、現在の空調モード等に従って設定温度、温度、送風量等が空調装置２００から取得される。なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、ステップ１２０を実行する手段が特許請求の範囲の「送風量取得部」に対応する。

ステップＳ１２１では、ステップＳ１２０で取得された送風条件に基づいて、送風量が基準風量を超えるか否かが判定される。送風量が基準風量を超える場合、送風量を維持しつつ、ステップＳ１２２以降の空調音の音圧の調整が行われる。

ステップＳ１２２では、ユーザが大音量を好むか否かが判定される。具体的には、ユーザの音の嗜好特性の情報に基準音量以上の音量の嗜好を反映する情報が含まれているか否かが判定される。ユーザの音の嗜好特性の情報に基準音量以上の音量の嗜好を反映する情報が含まれている場合、ステップＳ１２３に進む。

ステップＳ１２３では、基準音量以上の音量に応じた制御量が制御信号に含まれると共に、制御信号が空調装置２００に出力される。これにより、音量に応じた周波数特性の空調音となるように、空調音の音圧が調整される。つまり、ユーザの音の嗜好特性に応じた周波数特性の空調音に調整される。ユーザが大音量を好む場合、図４に示されるように、空調音の周波数特性のうち低周波領域の音圧が高くなる。図４の横軸は周波数（Frequency[Hz]）、縦軸は音圧（Sound Pressure Level[dBA]）を示している。下記の図５及び図６も同じである。

ステップＳ１２２においてユーザの音の好みの情報に基準音量以上の音量を好む情報が含まれていない場合、または、ステップＳ１２３の処理が完了した場合、ステップＳ１２４に進む。

ステップＳ１２４では、ユーザが音高を好むか否かが判定される。具体的には、ユーザの音の嗜好特性の情報に基準音高以上の音高の嗜好を反映する情報が含まれているか否かが判定される。ユーザの音の嗜好特性の情報に基準音高以上の音高の嗜好を反映する情報が含まれている場合、ステップＳ１２５に進む。

ステップＳ１２５では、基準音高以上の音高に応じた制御量が制御信号に含まれると共に、制御信号が空調装置２００に出力される。これにより、音高に応じた周波数特性の空調音となるように、空調音の音圧が調整される。ユーザが高音を好む場合、図５に示されるように、空調音の周波数特性のうち高周波領域の音圧が高くなる。

ステップＳ１２４においてユーザの音の好みの情報に基準音高以上の音高を好む情報が含まれていない場合、または、ステップＳ１２５の処理が完了した場合、ステップＳ１２６に進む。

ステップＳ１２６では、ユーザがピーク音を好むか否かが判定される。具体的には、ユーザの音の嗜好特性の情報にピーク音の嗜好を反映する情報が含まれているか否かが判定される。ユーザの音の嗜好特性の情報にピーク音の嗜好を反映する情報が含まれている場合、ステップＳ１２７に進む。

ステップＳ１２７では、ピーク音に応じた制御量が制御信号に含まれると共に、制御信号が空調装置２００に出力される。これにより、ピーク音に応じた周波数特性の空調音となるように、空調音の音圧が調整される。ユーザがピーク音を好む場合、図６に示されるように、空調音の周波数特性の所定の周波数帯にピーク音に応じた成分が加えられる。

ステップＳ１２６においてユーザの音の嗜好特性の情報にピーク音の嗜好を反映する情報が含まれていない場合、または、ステップＳ１２７の処理が完了した場合、快音化処理は終了する。

ユーザが複数の音の好みを持つ場合、空調音はユーザの各好みの全てを反映した周波数特性となるように音圧が調整される。例えば、ユーザが大音量を好み、高音を好み、ピーク音を好まない場合、空調音は、低周波領域から中間周波数領域では図４の破線で示された周波数特性となり、中間周波数領域から高周波領域では図５の破線で示された周波数特性となる。

ユーザが大音量を好み、高音を好まず、ピーク音を好む場合、空調音は、低周波領域から中間周波数領域では図４の破線で示された周波数特性となり、高周波領域には図６の破線で示されたピーク成分が表れる周波数特性となる。

ユーザが大音量を好まず、高音を好み、ピーク音を好む場合、空調音は、中間周波数領域から高周波領域では図５の破線で示された周波数特性となり、高周波領域には図６の破線で示されたピーク成分が表れる周波数特性となる。

このように、ユーザが複数の音の好みを持っていたとしても、ユーザの全ての好みを満たす周波数特性の空調音となるように、空調装置２００を制御する制御信号が空調装置２００に出力されることにより、空調音の音圧が調整される。

なお、ユーザの複数の音の好みを空調音に反映させる場合、各好みに応じた制御量を一律に空調装置２００に適用させても良い。また、一つの好みの制御量を他の好みの制御量に応じて調整した上で空調装置２００に適用させても良い。例えば、高音に対応した制御量をピーク音に対応した制御量に応じて大きくする、あるいは小さくする。

ユーザが大音量を好まず、高音を好まず、ピーク音を好まない場合、空調音の周波数特性は変更されない。すなわち、空調装置２００は、快音化装置１００によって制御されない。

一方、ステップＳ１２１において送風量が基準風量を超えないと判定された場合、ステップＳ１２８に進む。これは、空調装置２００の稼働時であっても送風量が小さい場合、あるいは空調装置２００が稼働していない場合に対応する。

ステップＳ１２８では、空調音の音圧が調整されない処理が行われる。つまり、空調装置２００が制御されない処理が行われる。仮に空調装置２００の稼働時であっても送風量が小さいため、空調音はユーザが気になるほどの音にはならないと推定される。こうして、快音化処理は終了する。

以上説明したように、空調装置２００の稼働時の空調音が調整部１０１によってユーザの音の好みに応じた音に調整される。このため、空調音に対するユーザの印象が向上し、ひいては騒音源である空調装置２００の空調音に対するユーザの快適性を向上させることができる。

また、ユーザにおける空調音の印象が変化するため、空調音の周波数特性に応じて温冷感が変化することに基づき、ユーザの温冷感を向上させることができる。すなわち、空調の効き心地を向上させることができる。ユーザの音の好みにより温冷感を高める周波数特性がユーザ毎に異なっていても、ユーザ毎に空調音の周波数特性を調整できるので、ユーザ毎に温冷感を高めることができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された快音化装置１００の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、快音化装置１００は車両用に限られず、ビル用等の空調装置に適用することもできる。この場合、ユーザの音の好みは空調パネル等から取得すれば良い。

例えば、ユーザの音の好みの一つとして、時間的な音の変動の好みを採用しても良い。時間的な音の変動とは、音のゆらぎであり、時間的な音程の変化である。当該好みによって空調音の周波数特性を調整する場合、例えばゆらぎの周期と幅を調整することになる。

１００快音化装置
１０１調整部
１０２記憶部
２００空調装置

Claims

騒音源である空調装置（２００）の空調音を快音化するための空調音の快音化装置であって、
ユーザの音の嗜好特性を取得する嗜好特性取得部（Ｓ１１０、Ｓ１１１）と、
前記空調装置の稼働時に、前記嗜好特性取得部で取得された前記嗜好特性に応じた周波数特性の空調音となるように、前記空調装置を制御する制御信号を前記空調装置に出力することにより、前記空調音の音圧を調整する調整部（１０１）と、
を含んでいる空調音の快音化装置。
前記嗜好特性は、基準音量以上の音量の嗜好を反映するか否かの情報を含み、
前記調整部は、前記嗜好特性に前記基準音量以上の音量の嗜好を反映する情報が含まれている場合、前記音量に応じた周波数特性の空調音となるように、前記空調音の音圧を調整する請求項１に記載の空調音の快音化装置。
前記嗜好特性は、基準音高以上の音高の嗜好を反映するか否かの情報を含み、
前記調整部は、前記嗜好特性の情報に前記基準音高以上の音高の嗜好を反映する情報が含まれている場合、前記音高に応じた周波数特性の空調音となるように、前記空調音の音圧を調整する請求項１または２に記載の空調音の快音化装置。
前記嗜好特性は、ピーク音の嗜好を反映するか否かの情報を含み、
前記調整部は、前記嗜好特性に前記ピーク音の嗜好を反映する情報が含まれている場合、前記ピーク音に応じた周波数特性の空調音となるように、前記空調音の音圧を調整する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調音の快音化装置。
前記空調装置の送風量を取得する送風量取得部（Ｓ１２０）を含み、
前記調整部は、前記送風量取得部で取得された前記送風量が基準風量を超える場合、前記送風量を維持しつつ、前記空調音の音圧を調整する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空調音の快音化装置。