JPS603527A

JPS603527A - ブレーキ鳴き試験装置

Info

Publication number: JPS603527A
Application number: JP58110720A
Authority: JP
Inventors: Masahito Okajima; 岡島　昌仁
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1985-01-09
Also published as: JPH0459576B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は音の周期測定装置に係り、詳しくは栓数の周
波数成分が混在する音源の中から特定周期の音が所定期
間連続的に発せられたかどうかを検出する場合に用いて
好適な音の周期測定装置に関する。

音の周期を測定する場合は一般に周波数分析器などの専
用機器分用いるが、あるいはヤイクロコンピュータとＡ
／Ｄ変換器による測定回路を用いるが、周波数分析器は
極めて高価であシ、また、Ａ／Ｄ変換器を用いる回路で
はサンプリング周期によって測定上限が決ってしまうと
いう欠点があった。また、特定周波数の音が所定期間連
続して発生されたかどうかを検出する場合などは、周波
数分析器では不可能であり、Ａ／Ｔ）変換器を爪、いる
場合も測定速度の遅さから考えて不都合な点が多い。

この発明は上述した事情に鑑み、高価な専用機器を甲い
ずに音の周期を測定することができ、しかも、特定周波
数音の連続発生の検出に適した音の周期測定装置を提供
するもので、音源に近接して設けられたマイクと、この
マイクの出力信号を所定の基準値をしきい値にしてハイ
レベルとローレベルの２値付号に変換する波形変換回路
と、この波形変換回路の出力信号レベルを一定のサンプ
リング間隔で読み取る中央処理装置とを具備し、前記中
央処理装置は同一レベル値の連続読み取り回数から前記
音源の胛期を算出することを特徴としている。

以下図面を参照してこの発明の実樒例について説明する
。

第１図はこの発明による音の周期測定装置を適用したブ
レーキ鳴き試験装置の構成を示すブロック図である。

ここで、ブレーキ鳴き試験装置について簡単に説明する
。車を停止させるためにブレーキをかけると、数ｋＴＴ
ｚの高い周波数の音を発生することがある。これがブレ
ーキ鳴きと呼ばれるもので、耳ざわシで不快な音である
ため、種々の対策がなされている。そして、この対策の
効果を調べるために、従来実車で行なわれていた試験を
台上で行うようにしたのがブレーキ鳴き試験装置である
。ところで、従来のブレーキ鳴き試験装置における「鳴
き」の測定定方性は、周波数分析器の出力信号に基づく
スペクトル画像（Ｘｌｌｌｌに周波数、Ｙ軸に音圧レベ
ル）を観測しながら人の聴覚により「鳴き」の発生を判
断し、スペクトル画像から音圧レベルが上昇した個所を
見出して、その点の音圧レベルと周波数とを読み取ると
いうものであった。

このため、人手を多く要するとともに、試験時間も長く
かかるという欠点があった。そこで、第１図に示す鳴き
試験装置はこの発明による音の周波数測定装置を取り入
れて上述した欠点を解決している。

さて、第１図において１はディスクブレーキであり、１
１Ｌがロータ、１ｂがキャリパ、ＩＱがキャリパｌｂ内
に設けられているパッドである。このディスクブレーキ
１は第２図に示すようにタイヤ２に軸心を共通にして設
けられており、タイヤ２にはモータ３の駆動力がベルト
４、ローラ５を介して伝送されるようになっている。こ
こで、第３図にキャリパ１ｂ付近の断面図を示す。この
図において６がシリンダ、７がピストンであシ、第１図
に示すエアタンク９内の圧縮空気が供給電磁弁１０を介
してエアチャンバ１１に供給されると、１マスタシリン
ダ１２内のブレーキ液が加圧され、ピストン７が移動し
てパッドＩＱ％１０がロータ１ａを両側から押圧し、と
れにより、ブレーキがかかるようになっている。上述の
エアタンク９への吸気は第１図に示す空気圧縮機１３と
吸気電磁弁１４によって行い、エアタンク９からの排気
は排気電磁弁１５によって行うようになっており、また
、吸気ＦＩ！磁弁１４、排気電磁弁１５の開閉は中央処
理装置ｃ以下ＣＰＵと称す）１６から出力回路１７を介
して各々に供給される制御信号によって制御され、これ
によシ、エアタンク９内の圧力、すがわち、ディスクブ
レーキ１のブレーキ力が所望の値に設定し得るようにな
っている。また、エアタンク９内の圧力は圧電変換器１
８によって検出され、この圧電変換器１８の出力信号が
増幅器１９およびアナログデジタル変換器（以下ＡＤＣ
と称す）２０を順次介してＣＰＵ１６にフィードバック
される。２２はモータ制御部であり、ＣＰＵ１６からデ
ジタル・アナログ変換器２４を介して供給される速度指
令信号に基づいてモータ３を指令速度で回転させる。２
３はモータ３の回転速度を検出する速度発電機であシ、
その出力信号は波形変換器２４．２５に各々供給される
。波形変換器２４は速度発ｍ機２３の出力信号（正弦波
交流信号）の正電位側を５Ｖ、負電位側を０■に変換し
、この変換信号を速度信号Ｓ１　としてＡＤＣ２０に供
給する。波形変換器２５は速度発電機２３の出力信号を
整流した後に適宜な間隔でピークホールドし、このピー
クホールド値からモータ１が停止（すなわち・タイヤ２
が停止）したかどうかを判定し、停止の場合には５Ｖ、
走行の場合にはＯＶと々る信号を停止検出信号Ｓ、とし
てＡ　Ｄ　Ｃ２０へ供給する。との場合、ＣＩ’Ｕ１６
はＡＤＣ２０を介して供給される速度信号Ｓ１からタイ
ヤ２の走行速度を測定し、また、停止検出信号Ｓ、から
タイヤ２が停止したことを知る。次に、２７はバラ）ｉ
ｏ付近の温度を検出する熱電対であり、その出力信号は
増幅器２８、ＡＤＣ２０を介してＣＰＵ１６へ供給され
る。２９はディスクブレーキ１が発生する音を検出する
マイクであり、マイク２９の出力信号は騒音計３０で増
幅された後、波形処理回路３１および波形変換器３２に
供給される。波形変換器３２はバイパスフィルタ、ピー
クホールド回路およびログアンプで構成されており、Ｉ
！ｉ１？音計３０音用３０号をバイパスフィルタを介し
た後ピーク値をホールドし、さらに対数変換してＡＤＣ
２０に供給する。この場合、波形変換器３２の出力信号
Ｓ４の値はディスクブレーキ１が発生する音の音圧レベ
ルに対応する。したがって、ＣＰＵＩ　６はＡＤＣ２０
を介して供給される信号Ｓ４により、発生音の音圧レベ
ルを知ることができる。次に波形処理回路３１は第４図
に示すように、バイパスフィルタ３１ａ１波形変換部３
１ｂおよびＩ１０ボート３１ａから成っている。

この場合、騒音計３０の出力信号は第５図（イ）に示す
ように低周波成分（破線参照）のノイズを含んでいるた
め、まず、バイパスフィルタ３１ａによってこのノイズ
を除去して第５図（ロ）に示す波形を作り、次に、波形
変換部３１ｂによって第５図（ロ）に示す波形の正側を
５Ｖ、資側をＯｖに変換し、同図（ハ）に示す波形を得
る。そして、ＣＰＵ１６がＩ１０ボート３１Ｇに供給さ
れている信号の電圧レベルを第６図に示すサンプリング
ポイン）Ｐ、Ｐ・・・・・において調べ、この検出結果
からディスクブレーキ１において発生している音の周期
を算出する。この場合、サンプリングポイン）Ｐ、Ｐ・
・・・・・の間隔は汎用のＣＰ　Ｕを使用した場合でも
、１゜μＳ以内に設定することができるから、ブレーキ
鳴き音の周期（１０ｏ〜３３ｏμＳ）を充分に高い情度
で測定することができる。例えば、周期１２５μＳ（周
波数０ｋＨｚ）の場合け、７周期で８４〜８７点のサン
プルができるので（１円期上約１２点サンプルできるか
ら）、誤差±１．２％となり　（サンプリング間隔×サ
ンプル数＝周期）、実用上充分であるととが分る。

ココテ、再ヒｆｆｉ　１［ニ戻る。３５Ｉ／′１ｃＰＵ
１６に命令やデータを打ち込むキーボードであシ、３６
はＣＰＵ１６が出力するデータを記録したシ、磁気テー
プに記録されたプログラムをＣＰＵ１６ヘロードするデ
ータレコーダである。３７はＣＰ　Ｕ　、。

１６の演算結果、処理結果等をＣＲＴ（ブラウン管表示
装置）３８に表示させるＣＲＴインターフェイスであシ
、３９はＣＰＵＩ　６の処理結果をプリンタ４０もしく
はプロッタ４１に描かせるプリンタイーンターフエイス
である。

次に、この実施例の動作をｔｆＸｌｌＪおよび＠７同（
尋、（→に示すフローチャートに基づいて説明する。

なお、第７図（ａ）はメインルーチン、第７図（ｂ）は
鳴き判別処理のサブルーチンを示している。

まず、第ｙ　ｆｆ１（ａ）に示すステップＳＰ、から動
作を開始し、ステップＳＰ、において装置各部のイニシ
ャライズを行いステップＳＰ、へ移る。そして、ステッ
プＳＰ３において各種の￥Ｉｆ　ｆｆ、ＩＴ条件、すな
わち、タイヤ走行速度やブレーキ液圧等の制動東件およ
び試行回数が設定され、さらに、との設定された制動東
件がステップＳＰ４において保持される。次に、ステッ
プＳＰ！＋に移り、供給電磁弁１０（第１図）を開状態
にしてエアタンク９内の圧縮空気をエアチャンバ１１に
供給し、制動を開始する。そして、ＳＰ、へ移シ、第７
図６）に示す鳴き判別処理サブルーチンへ飛ぶ。以下に
、このサブルーチンについて説明する。

まず、ステップ５ＰＩＩにおいて鳴き判別ルーチンが開
始され、ステップＳ　ｐＨにおいてこのルーチンで用い
るＣＰＵ１６内の変版等のイニシャライズが行なわれる
。次に、ステップＳＩ’１３に移シ、波形処理回路３１
内のＩ１０ポー）３１　ｏの１．Ｂ力信号レベルを第６
図に示すサンプリングポイントＰ１Ｐ・・・・・・（間
隔１０μｓ以下）でサンプリングし、とのサンプリング
結果に基づきディスクブレーキ１が発している音の周期
を連続する７屑期に渡って個々に算出する（ステップＳ
　Ｐ　１４　）。そして、ステップＳｐＨｌではステッ
プ５Ｐ１４において算出した７個の周期Ｔ！〜Ｔ、のう
ち最大のもの（Ｔ区）と最小のもの（’ｌ’　ｍ１ｘ）
の差を取り、この差が２０　ｐ　Ｓ以下であれば鳴きが
発生している可能性があると判断してステップＳＰ２゜
へ移り、また、差が２０μｓを超えていれば鳴きは発生
していないと判断してステップ５Ｐｓｅへ移る。ここで
、ステップｓｐ、、における鳴き判別の原理を説明する
。ブレーキ制動中に発生する鳴き音は８Ｊ８Ｕ（（）に
示すような一定の周期の正弦波となるが、ノイズの波形
は同図（ロ）に示すようなランダム力波形となシ、その
周期も一定していない。そこで１この実施例ではステッ
プ５Ｐ１４において連続する７周期Ｔ、〜Ｔ、をめ、さ
らに、ステップＳＰ、。

において周期Ｔ、〜Ｔ、の最大値と最小値の差を取り、
この差が２０μｓ以下であった場合に、周期Ｔ１〜Ｔ、
が略一定であると判断して、鳴きが発生している可能性
があると判断する。このステップＳＰ、Ｉ＋において鳴
き発生の判断？確定しないのは、ノイズ信号（第８図（
ロ））でも連続する７周期が等しく力ることが寸れにあ
るためである。このため、この実施例では、誤判断を防
止するために、ステップ５Ｐｔｓでの判定結果が３回「
■副となり（ステップＳＰ、。）、さらに、後述するス
テップＳＰ□、ＳＰ□の条件が満たされた時に初めて鳴
きが発生したと判断するようにしている。

このステップＳＰ＊ｔでは３回に渡って検出された周期
データのＭｉ（各組は７周期分の周期データＴ１〜Ｔ？
から成る）におけるＴ１〜Ｔ、の和をめ、この和の最大
値（ΣＴｍａｘ）と最小値（２７ｍ１ｎ）（１１）の差が５０μｓ以下かどうかを判定し、ステップＳＰｇ
ｔでは３組のデータのうち最初のデータの検出開始時刻
（制動開始からの時刻）ｔ、と最後のデータの検出開始
時刻〕制動開始からの時刻）　ｔ３との差が８０ｍ５以
下かどうかを判定すみすなわち、鳴きが２１周期に渡っ
て速続発生しているかどうかを判定する）。なお、ステ
ップＳ　Ｐ　ｔ　ｓ、ＳＰ□での判定基準は過去の実験
データや経験に基づいて設定する。そして、ステップ５
Ｐｔｔでの判定結果がｒＹＩ’：ＳＪになると、鳴きが
発生していると判断してステップｓ　ｐ、３へ移り、デ
ータ（周期と音圧レベル）のストアを行い、ステップ５
Ｐ１６へ移る。一方、ステップ５Ｐｔｏ、ｓｐ、、、Ｓ
Ｐ□のいずれかにおいてｒＮＯＪと判定されれ、ば、直
ちにステップＳ　Ｐ　ｓｏに移る。このステップ５Ｐ１
ｅでは前述した停止検出信号Ｓ、（筑１［）のレベルか
らタイヤ２が停止したかどうか、すなわち、制動が終了
したかどうかを判定し、終了し　１ていない場合（信号
Ｓ！がＯｖの場合）は、ステップｓｐ１．へ移り再び上
述した動作を〈シ返す。

（１２）また、ｉｇＩ動が終了し、ステップ５Ｐｔｅでの判定が
「ＹＥＳ」とがると、ステップ５Ｐｔｙへ移り、このス
テップｓｐ１．においてストアしたデータに各種処理が
施される。そして、処理が終ったデータはステップ５Ｐ
ｘａにおし１てプリンタインターフェイス３９を介して
プリンタ４０に供給され、これにより、データ（鳴き音
の周期および音圧レベル）がプリントアウトされる。次
いで、ステップ１９におけるリターン命令ＲＥＴを実行
し、メインルーチン（第７［Ｍ（ａ））のステップＳＰ
？へ移る。

ステップＳＰ、においては制動試験が設定回数に達した
かどうかを判定し、達していなければステップβＰ３へ
移って新喪な制動条件が設定された後、再び上述した動
作をくり返し、達していればステップＳＰａへ移る。ス
テップＳＰ、ではストアされている全データに対し統計
的処理や、プロッタ用の座標処理を行い、次いで、ステ
ップＳＰ、へ移って処理が終了したデータをプリンタイ
ンターフェイス３９を介してプロッタ４１へ供給する。

これによシ、データがプロットされて、（１３）全制動試験が終了する（ステップ５Ｐ１ｏ）。

なお、上述した実施例においては、完全に作業を無人化
できる利点が得られ、しかも、終夜連続運転が可能にな
るので従来６日程疫要していた試験を２日程度で行うと
とができる。また、試験結果の記入も自動化されるので
、従来のような記入ミスや計器の読み誤りがなく、信頼
性を向上させることができる。

以上説明したようにこの発明によれば音源に近接して設
けられたマイクと、このマイクの出力信号を所定の基準
値をしきい値にしてハイレベルとローレベルの２値付号
に変換する波形変換回路と、この波形変換回路の出力信
号レベルを一定のサンプリング間隔で読み取る中央処理
装置とを具備し、前記中央処理装置は同一レベル値の連
続読み取り回数から前記音源の周期を算出するようにし
たの°で一高価な専用機器を用いずに音源の周期を測定
することができ、しかも、高い周波数の音源にも適用す
ることができる。また、特定周波数音の連続発生の検知
にも極めて適する利点が得られる。

Ｃ１４）

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるブレーキ鳴き試験装
置の構成を示すブロック図、第２図は同実！布例におけ
るディスクブレーキ１付近の機械的構成を示す正面図、
第３同は第２Ｍに示すディスクブレーキ１の要部の断面
図、第４図は第１図に示す波形処理回路３１の構成を示
すブロック図、第５図（イ）〜Ｐ−ｅは第４図に示す回
路各部の波形を示す波形図、第６図は同実施例における
固期測定の原理を示す概略図、第７図（８，）、（ｂ）
は各々同実施例の動作を示すフローチャート、第８図（
イ）、←）は各々同実１＠例における鳴き音検出の原理
を説明するだめの説明図である。１６・・・・・中央処理装置、２９・・・・・マイク、
３１・・・・・波形処理回路（波形変換回路）。（１５）

Claims

【特許請求の範囲】

音源に近接して設けられたマイクと、このマイクの出力
信号を所定の基準値をしきい値にしてハイレベルとロー
レベルの２値付号に変換する波形変換回路と、この波形
変換回路の出力信号レベルを一定のサンプリング間隔で
読み取る中央処理装置とを具備し、前記中央処理装置は
同一レベル値の連続読み取り回数から前記音源の周期を
算出することを特°徴とする音の周期測定装置。