JP2019218055A - 車体運動および乗員体験を制御するための方法およびシステム - Google Patents
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- B60G17/0195—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the regulation being combined with other vehicle control systems
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-
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- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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- G09B9/042—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles providing simulation in a real vehicle
Abstract
Description
を周波数の関数として示す伝達率グラフである。
)と車体の加速度(
)との比である。曲線110は、非減衰サスペンションシステムに関する伝達率対周波数のプロットである。曲線111は、運転者を有する車両の能動サスペンションシステムの伝達率の例を表す。この場合、サスペンションシステムは、乗客の快適性と運転者の道路感覚との許容可能なバランスを提供するために調整される。自律車両の場合、いくつかの実施形態において、道路感覚は重要な考慮事項ではないことがある。したがって、そのような自律車両の能動サスペンションシステムは、たとえば乗り物酔いが生じ得る周波数の範囲内などの低周波数伝達率を、曲線111の従来駆動型車両よりも大きな程度まで低減するように調整され得る。ただし、いくつかの実施形態において、低周波数伝達率の抑制は、道路感覚の低下および能動サスペンションシステムによるエネルギー消費の増加とともに、特定のより高い周波数における伝達率の増加をもたらし得る。2つのそのような実施形態は、能動サスペンションシステムを搭載された自律車両の伝達率の例を示す曲線112および113によって示され、駆動型車両(曲線111)と比べて低い周波数の運動が軽減されている。したがって、実施形態によると、能動サスペンションシステムを含む自律車両は、乗り物酔いまたは他の状態に関連する周波数範囲において車両の少なくとも一部への運動の伝達を低減するように動作してよく、対象周波数範囲外の異なる周波数範囲において車両の一部への運動の伝達の増加を許容してよい。たとえば図示された実施形態において、自律車両に関連する曲線は、約0.1Hz〜12Hzの間で車体への運動の伝達の低減、および12Hzを上回る周波数の伝達の増加の領域を示す。勿論、これらは典型的な範囲にすぎず、図に示す範囲より大きいまたは小さい他の周波数範囲が用いられてもよい。
例:乗り物酔い試験
Claims (126)
- 車両における乗り物酔いを軽減する方法であって、
第1の動作モード中、第1の周波数範囲における前記車両の少なくとも一部の運動を第1の程度軽減することと、
前記車両の少なくとも1人の乗員の乗り物酔いの可能性増加を示すイベントを検出することと、
第2の動作モード中、前記第1の周波数範囲における前記車両の前記一部の運動を、前記第1の程度とは異なる第2の程度軽減することと
を備える方法。 - 前記第1のモードおよび前記第2のモードにおいて前記車体の運動を軽減するために前記車両の上下方向の運動を制御する少なくとも1つのアクチュエータを動作させる、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのアクチュエータは能動サスペンションシステムを備える、請求項2に記載の方法。
- 前記第2の程度は前記第1の程度よりも大きい、請求項2に記載の方法。
- 前記能動サスペンションシステムは、前記第2の動作モードにおいてより多くの平均電力を消費する、請求項4に記載の方法。
- 前記第2のモード中の第2の周波数範囲内の運動の軽減は、前記第1のモード中より大きい、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の周波数範囲は、約0.05Hz以上10Hz以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の周波数範囲は、約2Hz以上8Hz以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記乗り物酔いの可能性増加を示すイベントを検出することは、乗員入力を受け取ることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記乗り物酔いの可能性増加を示すイベントを検出することは、乗り物酔いに関連する運動パターンを検出することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記乗り物酔いの可能性増加を示すイベントを検出することは、乗り物酔いの可能性増加に関連する、前記車両の少なくとも1人の乗員の生理的反応を検出することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記生理的反応は、前記車両のコントローラと無線通信状態にある装着型電子デバイスおよび前記車両内のセンサの少なくとも1つを用いて測定される、請求項1に記載の方法。
- 前記乗り物酔いの可能性増加を示すイベントを検出することは、乗り物酔いの可能性増加に関連するエリアを識別するために前記車両のGPS座標を用いることを含む、請求項1に記載の方法。
- 能動サスペンションシステムと、
前記能動サスペンションシステムと通信状態にある能動サスペンションシステムコントローラと、
前記コントローラと電気通信状態にある少なくとも1つのセンサまたは入力と
を備える車両であって、前記コントローラは、前記少なくとも1つのセンサまたは入力からの情報を用いて、前記車両の乗員の乗り物酔いの可能性増加を検出し、前記乗員の乗り物酔いの可能性増加が検出されると、より大きな程度まで周波数範囲内の運動を軽減するように前記能動サスペンションシステムを動作させる、車両。 - 前記能動サスペンションシステムは、前記能動サスペンションシステムが前記周波数範囲内の運動をより大きな程度まで軽減するほど多くの平均電力を消費する、請求項14に記載の車両。
- 前記第1の周波数範囲は約0.05Hz以上10Hz以下である、請求項14に記載の車両。
- 前記第1の周波数範囲は約2Hz以上8Hz以下である、請求項14に記載の車両。
- 車両の能動サスペンションシステムを動作させる方法であって、
第1のマグニチュードを有する第1の周波数範囲内の車両の運動を検出することと、
第2のマグニチュードを有する第2の周波数範囲内の前記車両の運動を誘発するように前記車両の前記能動サスペンションシステムを動作させることと
を備える方法。 - 前記第1の周波数および前記第2の周波数は概ね等しい、請求項18に記載の方法。
- 前記第1の周波数および前記第2の周波数は位相がずれている、請求項19に記載の方法。
- 前記第1のマグニチュードは前記第2のマグニチュード以下である、請求項18に記載の方法。
- 前記第1のマグニチュードは前記第2のマグニチュードより大きい、請求項18に記載の方法。
- 前記第1の周波数は0.1Hz〜10Hzである、請求項18に記載の方法。
- 車両内の運動を低減する方法であって、
前記車両の第1の部分に関連する第1のサスペンションシステムを動作させ、少なくとも第1の周波数範囲における前記車両の前記第1の部分の運動を低減することと、
前記車両の前記第1の部分と前記車両の第2の部分との間に設置された第2のサスペンションシステムを動作させ、少なくとも第2の周波数範囲における前記車両の前記第2の部分の運動を低減することと
を備え、前記第2の周波数範囲の少なくとも一部は前記第1の周波数範囲とは異なる、方法。 - 前記第1の周波数範囲は前記第2の周波数範囲よりも大きい、請求項24に記載の方法。
- 前記第2の周波数範囲は0.1Hz以上0.5Hz以下である、請求項25に記載の方法。
- 前記第1の周波数範囲は1.0Hz以上10.0Hz以下である、請求項25に記載の方法。
- 前記車両の前記第1の部分は車両シャシである、請求項24に記載の方法。
- 前記車両の前記第2の部分は、座席、乗客室、および車両キャブの少なくとも1つである、請求項24に記載の方法。
- 前記第1のサスペンションシステムは、前記第1の周波数範囲内の運動を前記第2のサスペンションシステムよりも大きな程度まで低減し、前記第2のサスペンションシステムは、前記第2の周波数範囲内の運動を前記第1のサスペンションシステムよりも大きな程度まで低減する、請求項24に記載の方法。
- 車両の少なくとも第1の部分の運動を低減する方法であって、
車両の前記第1の部分に加えられた第1の力を検出することと、
前記車両の前記第1の部分に、前記第1の力と反対方向の成分を少なくとも有する第2の力を加えるために前記車両の前記第1の部分に関連する質量を動かすことと
を備える方法。 - 前記第1の部分は前記車両の車両シャシである、請求項31に記載の方法。
- 乗客室の運動を低減するために、前記車両シャシと前記乗客室との間に設置された能動サスペンションを動作させることを更に備える、請求項32に記載の方法。
- 前記車両シャシと前記車両のホイールとの間に設置された受動サスペンションを更に備える、請求項33に記載の方法。
- 前記第1の部分は前記車両の乗客室である、請求項31に記載の方法。
- 前記質量は、前記車両の質量の約20%以上50%以下である、請求項31に記載の方法。
- 前記車両は電気車両およびハイブリッド車両のいずれかであり、前記質量は前記車両のバッテリの少なくとも一部である、請求項31に記載の方法。
- 能動サスペンションを有する車両を運転する方法であって、
状況を検出することと、
前記状況を車両乗員に警告するために前記車両の少なくとも一部に運動を誘発することと
を備える方法。 - 状況を検出することは、前記車両および周辺物体の相対運動、路面上の直線に対する前記車両の位置、および前記車両の荷重分布の少なくとも1つを感知すること更に備える、請求項38に記載の方法。
- 前記状況は、接近車両、障害物に対する前記車両の相対運動、運転者の眠気、車両過荷重、および走行車線からの車両の離脱の少なくとも1つである、請求項38に記載の方法。
- 前記車両内に運動を誘発することは、前記車両に対する方向性であり、前記方向性は、前記検出された状況に応じる、請求項38に記載の方法。
- 前記状況は、車線からの車両の離脱であり、前記サスペンションにおける前記誘発運動は、前記車両の車線境界線に最も近い側面に生じる、請求項41に記載の方法。
- 前記状況は、障害物に向かう前記車両の移動であり、前記サスペンションにおける前記誘発運動は、前記車両の前記障害物に最も近い側面に生じる、請求項41に記載の方法。
- 前記誘発運動は周期的な上下脈動である、請求項42に記載の方法。
- 前記車両の前記一部は、座席の少なくとも一部である、請求項38に記載の方法。
- 前記車両の少なくとも一部に運動を誘発することは、前記車両の前記一部に前記運動を誘発するために能動サスペンションの1または複数のアクチュエータを動作させることを含む、請求項38に記載の方法。
- 車両の少なくとも一部に運動を誘発することは、少なくとも1つのホイールを振動させることを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのホイールは、前記車両の前記検出された状況に関連する側面において振動する、請求項47に記載の方法。
- 前記誘発運動のマグニチュードおよび/または周波数は、前記状況の発生の可能性および/または深刻度が増すほど大きくなる、請求項38に記載の方法。
- 前記車両の前記一部における前記誘発運動の周波数は、30Hz以上80Hz以下である、請求項38に記載の方法。
- 移動自律車両における乗り物酔いを軽減する方法であって、
路上で前記自律車両を運転することと、
前記自律車両の操縦が生じることを、前記操縦を行う前に前記車両の少なくとも1人の乗員に通知するために前記自律車両に運動を誘発するように前記自律車両の能動サスペンションシステムを動作させることと
を備える方法。 - 前記自律車両によって前記操縦を行うことを更に備える、請求項51に記載の方法。
- 前記操縦は、旋回、順方向加速、および制動イベントの少なくとも1つである、請求項51に記載の方法。
- 前記誘発運動は、前記自律車両の誘発ロール、順方向ピッチ、および逆方向ピッチの少なくとも1つである、請求項51に記載の方法。
- 前記操縦は旋回であり、前記誘発運動は、前記旋回が開始する前の前記自律車両の誘発ロールである、請求項51に記載の方法。
- 前記ロールは1°以上3°以下である、請求項55に記載の方法。
- 前記誘発ロールは、これから起こる旋回の中心に向かう、請求項55に記載の方法。
- 前記誘発ロールは、これから起こる旋回の中心から離れる、請求項55に記載の方法。
- 前記操縦は加速であり、前記誘発運動は、前記加速が開始する前の前記自律車両の誘発ピッチである、請求項51に記載の方法。
- 前記車両は非自律モードを有する、請求項51に記載の方法。
- 少なくとも1つのアクチュエータを含む能動サスペンションシステムと、
車両を自律状態または従来駆動状態で選択的に運転する車両制御システムと
を備える車両であって、前記能動サスペンションシステムは、前記車両が前記自律状態で運転される時、第1のモードで動作し、前記車両が従来駆動状態で運転される時、第2のモードで動作する、車両。 - 前記少なくとも1つのアクチュエータは、電気油圧式アクチュエータ、電気機械式アクチュエータ、および電磁式アクチュエータから成るグループから選択される、請求項61に記載の車両。
- 前記第1のモード中、前記能動サスペンションシステムは、前記第2のモード中よりも大きな程度まで周波数範囲内の前記車両の少なくとも一部への道路外乱の伝達を低減する、請求項61に記載の車両。
- 前記第1のモードにおいて運転する時、車両ロール量は、前記第2のモードで運転する車両ロール量よりも小さい、請求項63に記載の車両。
- 前記第2のモードにおいて、前記車両は、前記第1のモードよりも良好な操舵応答を有する、請求項63に記載の車両。
- 前記周波数範囲は0.05Hz以上10Hz以下である、請求項63に記載の車両。
- 前記車両の前記一部は乗客室である、請求項63に記載の車両。
- 前記自律車両の前記一部は乗客座席である、請求項63に記載の車両。
- 車両を運転する方法であって、
前記車両を自律状態で運転することと、
前記車両が前記自律状態で運転される時、前記車両の能動サスペンションシステムを第1のモードで動作させることと、
前記車両を従来駆動状態で運転することと、
前記車両が従来駆動状態で運転される時、前記車両の前記能動サスペンションシステムを第2のモードで動作させることと
を備える方法。 - 前記第1のモード中、前記能動サスペンションシステムは、前記第2のモード中よりも大きな程度まで周波数範囲内の前記車両の少なくとも一部への道路外乱の伝達を低減する、請求項69に記載の方法。
- 前記周波数範囲は0.05Hz以上10Hz以下である、請求項70に記載の方法。
- 前記車両の前記一部は乗客室である、請求項70に記載の方法。
- 前記自律車両の前記一部は乗客座席である、請求項70に記載の方法。
- 前記第1のモードにおいて、前記能動サスペンションシステムは、前記第2のモードよりも大きな程度まで操舵入力中のロール角を低減する、請求項69に記載の方法。
- 車両における乗り物酔いを軽減する方法であって、
ディスプレイ上に画像を表示することと、
閾値周波数を上回る周波数を有する前記ディスプレイの運動を検出することと、
前記検出された前記閾値周波数を上回る周波数を有する運動に少なくとも部分的に基づいて、前記ディスプレイ内で画像を動かすことと
を備える方法。 - 前記閾値周波数は1Hzより大きく10Hz未満である、請求項75に記載の方法。
- 前記ディスプレイは車両に一体化される、請求項75に記載の方法。
- 少なくとも前記検出された前記車両の運動を用いて、乗員の予想前庭眼反射を決定することを更に備える、請求項75に記載の方法。
- 前庭眼反射における予想シフトのマグニチュードを決定することを更に備え、前記ディスプレイ内で前記画像を動かすことは、前記乗員の前記予想前庭眼反射の方向に、かつ概ねそのマグニチュードで前記画像を動かすことを含む、請求項78に記載の方法。
- 前記予想前庭眼反射は、前記検出された前記車両の運動、および前記車両の前記運動に人間の頭部の運動を関連させる伝達関数を用いて、少なくとも部分的に決定される、請求項78に記載の方法。
- 能動サスペンションシステムを含む車両を運転する方法であって、
前記車両を公道で運転することと、
前記車両内でビデオおよびオーディオの少なくとも1つを再生することと、
前記車両の少なくとも一部に運動を誘発するために前記能動サスペンションシステムの少なくとも1つのアクチュエータを動作させることと
を備え、前記誘発運動の少なくとも1つのアスペクトは、前記ビデオおよび/または前記オーディオの少なくとも1つのアスペクトと同期される、方法。 - 運動は、前記車両が駐車されている時、前記ビデオおよび/またはオーディオの1つのアスペクトと同期される、請求項81に記載の方法。
- 前記ビデオを再生することは、ビデオゲームの少なくとも1つによるビデオ画像を表示することを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記ビデオを再生することは、前記車両内に設置されたディスプレイに前記ビデオを表示することを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記ディスプレイは仮想現実デバイスである、請求項84に記載の方法。
- 前記ビデオおよび/またはオーディオの少なくとも1つのアスペクトを制御する前記車両からのユーザ指令を受け取ることを更に備える、請求項81に記載の方法。
- 前記誘発運動は、前記指令に少なくとも部分的に応答して適用される、請求項86に記載の方法。
- 前記車両のステアリングホイール、ブレーキ、スロットル、およびホーンの少なくとも1つは、前記指令を提供するために用いられる、請求項86に記載の方法。
- 前記ステアリングホイール、ブレーキ、スロットル、およびホーンの少なくとも1つの通常動作を不能にすることを更に備える、請求項81に記載の方法。
- 前記誘発運動は、ピッチ、ヒーブ、およびロールの少なくとも1つを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記ビデオおよび/またはオーディオの少なくとも1つのアスペクトに少なくとも部分的に応答して少なくとも1つの車両サブシステムを動作させることを更に備える、請求項81に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの車両サブシステムは、車両空調システム、乗員座席位置決めシステム、および電動パワーステアリングシステムの少なくとも1つを備える、請求項91に記載の方法。
- 車両サスペンションシステム用ヒューマンマシンインタフェースであって、
前記サスペンションシステムと路面との相互作用の少なくとも1つのアスペクトに関連する情報を感知する少なくとも1つの車両センサと、
前記サスペンションシステムと電気通信状態にあるサスペンションシステムコントローラと、
前記サスペンションシステムコントローラからのサスペンション状態情報および前記感知された情報の少なくとも1つに基づいて、前記サスペンションと前記路面との前記相互作用の前記少なくとも1つのアスペクトに関する情報を表示するディスプレイと
を備えるヒューマンマシンインタフェース。 - 前記情報は、車両運転中にリアルタイムで表示される、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 前記表示された情報はグラフ形式で表示される、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 前記ディスプレイ上にリアルタイムで前記車両の運動を表示するためにアバターが用いられる、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 前記ディスプレイは、前記車両に一体化されたディスプレイおよびハンドヘルドディスプレイの少なくとも1つである、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 前記表示された情報は、車両状態データ、車両モードオプション、および乗客快適性レベルの少なくとも1つを含む、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 前記表示された情報は、前記サスペンションシステムによって誘発された運動と同期されたビデオを含む、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 人間と前記サスペンションシステムコントローラとの間で情報を交換する入力を更に備える、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 前記車両サスペンションシステムは能動サスペンションシステムである、請求項93に記載のヒューマンマシンインタフェース。
- 移動車両のホイールアンバランスを決定するための方法であって、
所定の期間にわたり第1の方向における前記移動車両のホイールの求心力を平均することと、
測定された前記ホイールの最大求心力に対応する前記ホイールの角度配向を決定することと、
前記ホイールの前記決定された角度配向および測定された最大求心力に基づいて、車両データベースにおける前記ホイールのホイールアンバランス状態を更新することと
を備える方法。 - 前記角度配向における前記最大求心力のマグニチュードを時間平均することによって、ホイールアンバランスマグニチュードを決定することを更に備える、請求項102に記載の方法。
- 前記測定および前記求心力の前記マグニチュードの平均化を適切に段階的に行うために位相ロックループを用いることを更に備える、請求項103に記載の方法。
- 前記アンバランスの前記マグニチュードおよび角度配向を出力することを更に備える、請求項103に記載の方法。
- 前記ホイールアンバランスを補償するために能動サスペンションシステムアクチュエータを用いることを更に備える、請求項102に記載の方法。
- 能動サスペンションシステムを有する車両のための診断方法であって、
前記車両の少なくとも一部に所定の運動を誘発するために能動サスペンションシステムを用いることと、
センサによって前記車両の少なくとも前記一部の応答を測定することと、
前記測定された応答と、前記車両の所定の予想応答とを比較することと、
前記比較に基づいて、車両データベースにおける前記車両の少なくとも一部の構成部品の状態を更新することと
を備える方法。 - 前記少なくとも1つの構成部品の前記状態の表示を出力することを更に備える、請求項107に記載の診断方法。
- 車両能動サスペンションシステムをオーディオエンハンサとして動作させる方法であって、
オーディオ信号を受信することと、
フィルタによって前記オーディオ信号をフィルタすることと、
前記フィルタされた信号を前記フィルタから能動サスペンションコントローラへ提供することと、
前記車体の少なくとも一部に低周波数振動を誘発するために前記能動サスペンションコントローラによって少なくとも1つの能動サスペンションアクチュエータを動作させることであって、前記誘発される振動は、前記フィルタされたオーディオ信号の関数であることと
を備える方法。 - 前記フィルタはローパスフィルタを備える、請求項109に記載の方法。
- 前記ローパスフィルタは、10Hz〜300Hzのノッチ周波数を有する、請求項110に記載の方法。
- 前記フィルタは、前記信号の位相を維持しながら、前記オーディオ信号の周波数コンテンツをより低い周波数にシフトする周波数変換を備える、請求項109に記載の方法。
- 能動サスペンションシステムを動作させる方法であって、
受動自動車ダンパの力/速度曲線を再現するように能動サスペンションアクチュエータを動作させること
を備える方法。 - 前記能動サスペンションアクチュエータと流体連通している油圧式ポンプに動作的に連結された電動モータを動作させることを更に備え、前記電動モータは、前記能動サスペンションアクチュエータのコントローラと電気通信状態にあり、前記コントローラは、前記受動自動車ダンパの前記力/速度曲線を再現するために前記油圧式ポンプおよび電動モータの慣性を軽減するように前記電動モータを動作させる、請求項113に記載の方法。
- 車両の能動サスペンションシステムを動作させる方法であって、
前記車両の乗員によって選択された能動サスペンション設定を記録することと、
前記乗員に関する識別情報を取得することと、
前記能動サスペンションシステム設定を前記乗員の識別情報と相関付けることと、
前記相関データを車両データベースに記憶することと
を備える方法。 - 後の機会に前記識別情報を用いて前記乗員を識別することを更に備える、請求項115に記載の方法。
- 前記乗員を識別することは、前記乗員と前記車両との間のインタフェースから前記識別情報を受信することを更に備える、請求項116に記載の方法。
- 前記乗員の識別情報と相関付けられた前記能動サスペンションシステム設定に従って前記能動サスペンションシステムを動作させることを更に備える、請求項116に記載の方法。
- 駐車車両において能動サスペンションシステムを動作させる方法であって、
前記駐車車両の車体の少なくとも一部を動かすために能動サスペンションシステムを用いることと、
前記車体の前記少なくとも一部を事前定義された運動パターンで動かすことと
を備える方法。 - 前記事前定義された運動は、個人に情報を伝達する、請求項119に記載の方法。
- 前記事前定義された運動パターンは反復性である、請求項119に記載の方法。
- 前記事前定義された運動パターンは、前記車両の外面から雪を除去するために用いられる、請求項119に記載の方法。
- ホイールと車両シャシとの間で力を提供することができる少なくとも1つのアクチュエータと、
前記少なくとも1つのアクチュエータからの力を命令するコントローラと、
オーディオ信号に動作的に接続された入力と、
道路、ホイール、およびシャシの運動の少なくとも1つを感知する少なくとも1つのセンサと
を備え、前記コントローラ力指令は、前記オーディオ信号および前記少なくとも1つのセンサの両方の関数である、能動サスペンションシステム。 - 前記オーディオ信号をフィルタするフィルタを更に備える、請求項123に記載のシステム。
- 前記フィルタはローパスフィルタを備える、請求項124に記載のシステム。
- 前記ローパスフィルタは、10Hz〜300Hzのノッチ周波数を有する、請求項125に記載のシステム。
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