JPS6335004Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は車両の外又は内の騒音レベルの自己相
関関数を求め、これに基づいて車両の走行空間が
トンネル内か否かを判断し、その判断結果に基づ
いて車載負荷を制御する車両用負荷制御装置に関
する。 トンネルのようなある程度閉鎖された空間で
は、他の走行空間に比べて空気がこもり易く車両
の排気或いは舞い上がつた埃等によつて大気の汚
染度が高い。このため、ドライバーはトンネル内
に進入すると空調機を内気循環に切換え、ウイン
ドを閉めたりして車室内の空気の汚染を防止す
る。 ところが、従来では、このような空調機、ウイ
ンド等の車載負荷の操作は手動で行なつていたた
め、トンネルの多い道路等では非常に煩わしいと
いう問題があつた。 本考案は上記の実情に鑑みてなされたもので、
トンネル内に進入する度に車載負荷を手動操作す
るという煩わしさをなくすために、トンネルの内
外における騒音レベルの減衰特性の違いに着目
し、車室内又は車室外の騒音レベルの自己相関関
数を求め、これに基づいてトンネル内か否かを判
別し車載負荷を自動的に駆動制御するよう構成し
た。 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。 第１図において、１はルーフ等の車体外部又は
車室内に取り付けられ車両近傍又は車室内の騒音
を入力するマイクロホン、２，３はそれぞれ増巾
回路と整流回路、４は整流回路３からのアナログ
信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器で
あり、これらにより車室内又は車室外の騒音レベ
ルを検出し時系列信号として出力する騒音レベル
検出手段としての騒音信号入力部５を構成してい
る。６は前記入力部５からの出力により騒音レベ
ルの自己相関関数を求め、その自己相関関数に基
づいてトンネル内の騒音レベル状態を検出し車両
の走行空間がトンネル内か否かを判別する判別手
段としてのマイクロコンピユータで、入出力イン
ターフエイス７、CPU８、ROM９及びRAM１
０により構成されている。１１は前記マイクロコ
ンピユータ６からの出力に応じて作動する複数の
車載負荷駆動回路１１−１，１１−２，…１１−
ｎからなる車載負荷駆動回路群で、車載負荷群１
２の例えばエアコン、パワーウインドワイパー等
各対応する車載負荷１２−１，１２−２，…１２
−ｎを駆動する。 ここで、騒音レベルによるトンネル検知の原理
を簡単に述べる。 走行車両の近傍又は車室内には様々な騒音（例
えば自車及び他車の排気音、風切音、対向車との
すれ違い音等）が発生し、これら騒音のレベルは
時々刻々と変化する。そして、通常の走行空間
（トンネル外）ではこの変化は不規則であり時間
的な相関はなく、このため、例えばその騒音レベ
ルの自己相関関数をとると第２図のアで示される
ように時間の経過と共に急激に減衰するものとな
る。一方、トンネル内のような残響空間では発生
した音は反響を繰り返し徐々に減衰していくた
め、その騒音レベルの自己相関関数をとると第２
図イで示されるように時間の経過に対して急激で
はなく徐々に減衰するものとなる。 従つて、走行空間における騒音の自己相関関数
を利用して騒音レベルを求め現在の走行空間がト
ンネル内か否かを検出することができる。前述し
た第１図の実施例はこの自己相関関数を利用する
ことによりトンネルを検知させるよう構成したも
のである。 次に作用を説明する。 まず、マイクロホン１により車両近傍又は車室
内の騒音が入力されると、この騒音波形（第３図
アに示す）を増巾器２で増巾した後に、整流回路
３により整流して第３図イの整流波形を得る。こ
の整流された信号はＡ／Ｄ変換器４によりデイジ
タル信号に変換され時系列信号として出力され
る。マイクロコンピユータ６は、この時系列信号
を一定時間Ｔ毎（例えば2sec毎）に一定サンプリ
ング時間τ（例えば10msec）で一定時間T₁（例え
ば1sec）だけ取り込み、このデータに基づいて所
定の演算を行ないトンネル内の騒音レベル状態を
検出し現在の走行空間に応じて車載負荷群１２を
駆動制御する。このマイクロコンピユータ６のタ
イムチヤートを第３図ウ，エに示す。 次に、マイクロコンピユータ６のデータ処理を
第４図のフローチヤートを参照しながら具体的に
説明する。 このフローチヤートでは、一定時間T₁に入力
される時系列信号をｘ(i)（ｉ＝Ｏ〜Ｍ＋Ｎ−１）
例えばＭ＝20，Ｎ＝80とし、ｘ（Ｏ）〜ｘ（Ｎ−
１）までの信号についてｊだけずれた信号との自
己相関関数ｙ(j)を求め、このｙ(j)をｊ＝Ｏ〜Ｍ−
１までについて求めてその総和Ｓ（自己相関関数
の積分値とする）を演算し、このＳの値の大きさ
によりトンネル内か否かを判別させるものであ
る。 第４図のフローチヤートにおいて、図中破線Ａ
内のステツプ１０１〜１０４まではサンプル取り
込み過程を示し、ｉ＝Ｏとして初期値を設定し
（ステツプ１０１）、Ａ／Ｄ変換器より出力される
時系列信号ｘ(i)を取り込み（ステツプ１０２）、
このサンプリング数ｉをカウントし（ステツプ１
０３）、このサンプリング数ｉがｉ＝Ｍ＋Ｎにな
つたか否かを判定する（ステツプ１０４）。そし
て、ｉ＝Ｍ＋Ｎになるまでは時系列信号ｘ(i)の取
り込みを繰り返し、ｉ＝Ｍ＋Ｎになると始めのＮ
個のサンプルについて平均値＜ｘ＞及び分散値σ²
を下記の演算式により順次算出する（ステツプ１
０５，１０６）。 ＜ｘ＞＝１／Ｎ_N-1 〓ⁱ⁼⁰ ｘ(i)，

【式】 次に図中破線Ｂで示す自己相関関数演算過程に
進む。まず、ｊ＝Ｏとして初期値を設定し（ステ
ツプ１０７）、前に求めた平均値＜ｘ＞、分散値
σ²等から第５図に示すようなｊだけずれた信号と
の自己相関関数ｙ(j)を下記の演算式によつて算出
する（ステツプ１０８）。 ｙ(j)＝１／Ｎ_N-1 〓ⁱ⁼⁰ （ｘ(i)−＜ｘ＞）（ｘ（ｉ＋ｊ）−＜ｘ＞）／σ² このｙ(j)の算出はｊ＝Ｏ〜Ｍまで行なうことか
らｊ＝Ｍ＋１か否かを判定させる（ステツプ１０
９）。そして、ｊ＝Ｍ＋１になるまではｙ(j)の算
出を繰り返し、ｊ＝Ｍ＋１になると、次に算出し
たｙ(j)についてその総和Ｓ、即ちＳ＝_M 〓ⁱ⁼⁰ ｙ(j)を
算出する（ステツプ１１０）。 この総和Ｓは、車両がトンネル内のような残響
空間を走行しているときは大きな値となり、トン
ネル外のときには小さな値となる。そこで、トン
ネル内外を区別するために予め定めた設定値Sth
と前記Ｓとを比較し（ステツプ１１１）、第６図
のようにＳがSthを超えた時には、現在の走行空
間がトンネル内と判定して、予め定めたトンネル
内用の負荷駆動指令Ａ（例えばエアコンを内気循
環、パワーウインドを閉、スモールランプ点灯
等）を車載負荷駆動回路群１１に発し車載負荷群
１２を駆動する（ステツプ１１２）。また、Ｓが
Sth以下の場合にはトンネル外用の負荷駆動指令
Ｂを発する（ステツプ１１３）。このような一連
の演算処理が終了すると、第３図エの待ち時間経
過後再び同様の演算を繰り返す。 このようにして、現在走行している空間がトン
ネル内か否かを自動的に検知し、その走行空間に
応じて自動的に車載負荷を駆動できるので、トン
ネルの出入り毎に行なつていた車載負荷操作の煩
わしさを解消できる。尚、時系列信号のサンプリ
ング時間、サンプリング数等の諸条件は本実施例
のものに限定するものではなく、使用する車両、
マイクロホンの取り付け場所等に応じて最適な条
件を選定すればよい。 次に別の実施例を第７図以下の図面に基づいて
説明する。 この実施例は、自己相関関数を算出するに当
り、前述の実施例のように複数の遅れ時点におけ
る信号との複数の自己相関関数を求めるのではな
く、特定の遅れ時点（例えばＭだけずれた時点）
の信号との自己相関関数のみを算出するものであ
る。 即ち、前にも述べたように騒音の自己相関関数
はトンネル外では急激に減衰するものとなるた
め、第７図アに示すように、ある一定時間Ｍだけ
ずれた入力信号との自己相関関数ｙ（Ｍ）を求め、
これを予め定めた設定値ythと比較し、大きけれ
ばトンネル内と判断するようにした。第７図ア
中、実線はトンネル外の自己相関関数を示し破線
はトンネル内のものを示している。 この実施例の演算処理過程を第８図のフローチ
ヤートに基づいて説明する。 まず、マイクロホン１から入力した騒音に対応
する時系列信号ｘ(i)を適当数、例えばｉ＝Ｏ〜Ｍ
＋Ｎ−２までＭ＋Ｎ−１個を取り入れる。これは
前の実施例と同様にして行なわれる（ステツプ２
０１〜２０４）。次にＭ＋Ｎ個目の時系列信号が
入力すると前述した平均値＜ｘ＞、分散値σ²を順
次算出し（ステツプ２０５，２０６）、Ｍだけず
れた信号との自己相関関数ｙ（Ｍ）を算出する
（ステツプ２０７）。そして、このｙ（Ｍ）を予め
定めた設定値ythと比較し（ステツプ２０８）、そ
の時のｙ（Ｍ）がythより大きければ、現在の走行
空間がトンネル内と判定してトンネル内用の負荷
駆動指令Ａを発し（ステツプ２０９）、yth以下で
あればトンネル外用の負荷駆動指令Ｂを発し（ス
テツプ２１０）、車両の走行空間に応じた車載負
荷の駆動制御を行なう。 そして、これ以後、時系列信号が入力すると、
入力した最新のデータと既に入力されているデー
タの中の最古のデータとの入れ換え操作を行ない
（ステツプ２１１，２１２）、その入力毎にｙ（Ｍ）
の算出とそのｙ（Ｍ）とythとの比較を実行する。
一定数（Ｍ＋Ｎ−１個）以上の信号入力が取り込
まれた後のタイムチヤートを第７図イに示す。 この実施例によれば、実時間処理が可能となる
ため、トンネル内に車両が進入した際には、時間
遅れを生ずることなく即座に車載負荷を駆動でき
るという効果を有する。 また、信号入力毎に算出された例えば第９図ア
に示すｙ（Ｍ）につき、その移動平均等による平
均値＜yM＞を求め、これを予め定めた設定値＜
ｙ（Ｍ）＞thと比較し、＜ｙ（Ｍ）＞が大きいときに
トンネル内と判断するようにすれば、より一層安
定した動作が得られる（第９図イ参照）。 以上述べたように本考案によれば、車室内又は
車室外の騒音レベルを検出し、この騒音レベルの
自己相関度を求めこれに基づいて現在の走行空間
がトンネル内か否かを判断し車載負荷を自動的に
駆動制御する構成としたので、トンネルの出入り
に伴なつて行なうエアコンの循環経路変更、パワ
ーウインドの開閉、スモールランプの点消灯及び
ワイパーの作動、停止等の車載負荷操作の煩わし
さを解消することができ極めて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す構成図、第２
図はトンネル内外における自己相関関数特性を示
す図で、アはトンネル外の特性、イはトンネル内
の特性、第３図アはマイクロホンの入力信号波
形、イはアの整流波形、ウ，エはマイクロコンピ
ユータのタイムチヤート、第４図は同上実施例の
フローチヤート、第５図はｊだけずれた入力信号
との自己相関関数算出の説明図、第６図は一定時
間Ｔ毎の自己相関関数の積分値を示す図、第７図
アは別の実施例の演算システムの説明図、イは同
上実施例における実時間処理を行なう際のタイム
チヤート、第８図は同上実施例のフローチヤー
ト、第９図アは各時点での自己相関関数を示す
図、イはアの各自己相関関数から求めたその平均
値に基づいて車載負荷駆動制御を行なう場合の説
明図である。 １……マイクロホン、３……整流回路、４……
Ａ／Ｄ変換器、６……マイクロコンピユータ、１
１−１，…１１−ｎ……車載負荷駆動回路、１２
−１，…１２−ｎ……車載負荷。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車室内又は車室外の騒音レベルを検出し時系列
   信号として出力する騒音レベル検出手段と、該検
   出手段から出力される時系列信号の自己相関度を
   求めその自己相関度に基づいて現在の走行空間が
   トンネル内か否かを判別する判別手段と、該判別
   手段からの出力に基づいて所定の車載負荷を駆動
   制御する駆動手段とを備えたことを特徴とする車
   両用負荷制御装置。