KR100946703B1 - Apparatus for reducing of car's window noise - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 윈도우의 소음 저감 장치에 관한 것으로서, 압전재가 부착되어 차량의 윈도우에 장착되는 스마트 패널과, 상기 패널의 압전재와 전기적으로 연결되어 상기 스마트 패널에 들어온 소음 에너지를 압전 감쇠시키는 션트 회로부로 이루어지는 것을 특징으로 하거나, 또는 상기 스마트 패널과, 차량의 속도에 따른 소음 에너지 위상에 대해 반대 위상의 제어 신호를 전달하는 차량 제어부와, 상기 차량 제어부에서 전달되는 반대 위상의 제어 신호를 상기 스마트 패널의 압전재에 전달하는 고전압 증폭부로 이루어지는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a noise reduction device of a vehicle window, comprising: a smart panel having a piezoelectric material attached thereto and mounted on a window of the vehicle; and a shunt circuit unit electrically connected to the piezoelectric material of the panel to piezoelectric attenuate noise energy introduced into the smart panel. Or a smart controller, a vehicle controller for transmitting a control signal of a reverse phase to a noise energy phase according to a vehicle speed, and a control signal of a reverse phase transmitted from the vehicle controller to the smart panel. Characterized in that it consists of a high voltage amplifier for transmitting to the piezoelectric material.

따라서, 본 발명은 투명한 재질의 압전재와 패널을 이용하여 차량 윈도우를 단일 또는 이중 윈도우로 구성함으로써 차량 윈도우의 본래 기능을 유지하면서 차량 윈도우를 통해 유입되는 소음을 최소화하여 운전자의 편의성을 도모할 수 있다. Therefore, the present invention can configure the vehicle window as a single or double window using a piezoelectric material and the panel of the transparent material to minimize the noise flowing through the vehicle window while maintaining the original function of the vehicle window to facilitate the driver's convenience. have.

차량 윈도우, 스마트 패널, 압전재, 션트 회로부, 차량 제어부, 고전압 증폭부 Vehicle window, smart panel, piezoelectric material, shunt circuit part, vehicle control part, high voltage amplifier

Description

차량의 윈도우 소음 저감 장치{ Apparatus for reducing of car's window noise }Apparatus for reducing of car's window noise}

본 발명은 차량의 윈도우 소음 저감 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투명한 압전재가 부착된 패널을 차량 윈도우에 설치함으로써 차량 주행시 발생되는 윈도우 소음을 최소화할 수 있는 차량 윈도우 소음 저감 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a window noise reduction apparatus of a vehicle, and more particularly, to a vehicle window noise reduction apparatus capable of minimizing window noise generated when driving a vehicle by installing a panel having a transparent piezoelectric material attached thereto.

일반적으로, 압전 재료(piezoelectric material)는 구조물의 진동 제어, 소음의 제어, 및 정밀 위치 제어에 사용된다. 상기 압전 재료는 기계적 에너지를 전기적 에너지로, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 효율적으로 변환시킨다. In general, piezoelectric materials are used for vibration control, noise control, and precise position control of structures. The piezoelectric material efficiently converts mechanical energy into electrical energy and electrical energy into mechanical energy.

이러한 압전 재료는 압력을 가하면 전압을 발생시는 원리를 이용해 감지기로서 사용할 수 있고, 전압을 가하면 변형이 발생되는 원리를 이용해 작동기로 사용할 수 있다. 상기 압전 재료를 이용하면 전기장에 의한 강성변화에 따른 감쇠 효과 뿐만 아니라 에너지 측면에서의 감쇠 효과도 얻을 수 있다. Such a piezoelectric material can be used as a detector using the principle of generating voltage when pressure is applied, and can be used as an actuator using the principle that deformation occurs when voltage is applied. By using the piezoelectric material, not only the damping effect due to the stiffness change by the electric field but also the damping effect in terms of energy can be obtained.

상기 압전 감쇠(piezoelectric damping) 방식을 압전 지능 패 널(piezoelectric smart panel)에 적용시키면 능동 소음 저감 장비에 채용될 수 있다.When the piezoelectric damping method is applied to a piezoelectric smart panel, it may be employed in active noise reduction equipment.

즉, 션트 회로(shunt circuit)만 구성하여 압전 지능 패널에 부착하면 능동 소음 저감 장비로 사용할 있어 기존에 저주파수 대역에서의 능동적 방법에 의한 소음 저감을 위해 필수적으로 사용되던 여러 측정장비 및 제어 시스템이 필요 없어지므로 장비의 단소화 뿐만 아니라 제조비용도 상당히 절감될 수 있다. In other words, if only the shunt circuit is configured and attached to the piezoelectric intelligent panel, it can be used as an active noise reduction device. Therefore, several measurement equipment and control systems, which were previously used for noise reduction by active methods in the low frequency band, are required. This eliminates the need for shorter equipment and significantly lower manufacturing costs.

상기 능동 소음 제어(active noise control)는 음압의 파동인 제어 대상 소음과 크기는 같고 위상이 반대인 부가적인 음을 별도의 음원으로 이용하여 상호중첩에 의하여 제어대상 소음을 상쇄시키는 기법이다. The active noise control is a technique of canceling the control target noise by mutual overlap by using additional sound having the same size and opposite phase as the control target noise which is a wave of sound pressure as a separate sound source.

현재 압전 재료 중에 가장 널리 알려 알려진 재료는 PZT(Piezoelectric zirconate titanate) 또는 LZT(Lead zirconate titanate)로서, 압전 션트 감쇠와 능동 소음 제어에 PZT가 이용되고 있다. Piezoelectric zirconate titanate (PZT) or lead zirconate titanate (LZT) is one of the most well known piezoelectric materials. PZT is used for piezoelectric shunt attenuation and active noise control.

그러나 상기 PZT와 같은 압전 재료는 재료의 특성상 불투명하여 재료를 이용할 수 있는 범위가 제한된다는 문제점이 있다. However, the piezoelectric material such as PZT is opaque due to the characteristics of the material, and thus there is a problem in that the range in which the material can be used is limited.

한편, 현재 차량 윈도우를 통해 들어오는 소음 저감에 대한 기술은 차량 윈도우의 두께에 의해 이루어지지만 윈도우의 두께가 한정되어 있으며, 윈도우의 두께가 두꺼워지면 운전자의 편의성을 떨어뜨릴 수 있고, 외부의 소음이 차량 내로 들어오면 운전자나 탑승자에게 불쾌감을 줄 수 있는 문제점이 있다. On the other hand, the technology for noise reduction through the current vehicle window is made by the thickness of the vehicle window, but the thickness of the window is limited, and if the thickness of the window is thick, the driver's convenience may be degraded, and external noise may cause There is a problem that can cause discomfort to the driver or occupant when coming inside.

따라서, 본 발명의 목적은 압전재를 이용하여 압전 감쇠 혹은 압전 능동 소음 제어를 차량의 윈도우에 적용함으로써 차량 윈도우를 통해 유입되는 소음을 최소화하는 차량의 윈도우 소음 저감 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a window noise reduction apparatus for a vehicle which minimizes the noise flowing through the vehicle window by applying piezoelectric damping or piezoelectric active noise control to the window of the vehicle using the piezoelectric material.

또한, 본 발명의 목적은 투명한 재질의 압전재와 패널을 이용하여 차량 윈도우를 단일 또는 이중 윈도우로 구성함으로써 차량 윈도우의 본래 기능을 유지할 수 있는 차량의 윈도우 소음 저감 장치를 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide a vehicle window noise reduction device that can maintain the original function of the vehicle window by configuring the vehicle window as a single or double window using a piezoelectric material and the panel of the transparent material.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치는, 압전재가 부착되어 차량의 윈도우에 장착되는 스마트 패널과, 상기 패널의 압전재와 전기적으로 연결되어 상기 스마트 패널에 들어온 소음 에너지를 압전 감쇠시키는 션트 회로부로 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object of the present invention, an apparatus for reducing window noise of a vehicle according to the present invention includes a smart panel having a piezoelectric material attached thereto and mounted on a window of the vehicle, and electrically connected to the piezoelectric material of the panel. It is characterized by consisting of a shunt circuit portion for piezoelectric attenuation of the incoming noise energy.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치는, 압전재가 부착되어 차량의 윈도우에 장착되는 스마트 패널과, 차량의 속도에 따른 소음 에너지 위상에 대해 반대 위상의 제어 신호를 전달하는 차량 제어부와, 상기 차량 제어부에서 전달되는 반대 위상의 제어 신호를 상기 스마트 패널의 압전재에 전달하는 고전압 증폭부로 이루어진 것을 특징으로 한다. In accordance with a second aspect of the present invention, there is provided a device for reducing window noise of a vehicle, including a smart panel mounted on a window of a vehicle with a piezoelectric material, and a noise energy phase according to the speed of the vehicle. And a high voltage amplifying unit for transmitting the control signal of the opposite phase to the piezoelectric material of the smart panel.

상기 압전재는 일정한 면적을 갖는 환형의 투명 재질로 형성되고, 상기 압전 재의 상면에는 전극이 부착되고, 그 하면에는 판형의 스마트 패널이 부착되는 것을 특징으로 한다. The piezoelectric material is formed of an annular transparent material having a predetermined area, an electrode is attached to an upper surface of the piezoelectric material, and a plate-shaped smart panel is attached to the lower surface thereof.

상기 션트회로부는 상기 압전재의 전기적 임피던스값을 측정한 후 상기 임피던스 값을 조정하여 전기적 공진이 되도록 하고, 저항과 인덕터 소자로 구성되는 것을 특징으로 한다. The shunt circuit unit measures an electrical impedance value of the piezoelectric material and then adjusts the impedance value to be an electrical resonance, and is characterized in that it is composed of a resistor and an inductor element.

한편, 상기 차량 제어부는 차량 속도에 따른 윈도우 소음의 레벨과 주파수 정보에 대한 소음 특성을 저장하는 소음정보 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The vehicle control unit may further include a noise information database for storing noise characteristics of the window noise level and the frequency information according to the vehicle speed.

또한, 상기 차량 제어부는 상기 소음정보 데이터베이스의 소음 특성과, 차량 실내에 설치된 마이크로 폰에서 측정된 위상 정보를 근거로 하여 상기 반대 위상의 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. The vehicle control unit may generate the control signal of the opposite phase based on the noise characteristics of the noise information database and the phase information measured by the microphone installed in the vehicle interior.

상기 고전압 증폭부에 일정 이상의 전압을 제공하는 배터리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The high voltage amplifier further comprises a battery unit for providing a predetermined voltage or more.

한편, 상기 스마트 패널이 고정 장착되는 지지봉과, 상기 지지봉의 하단에 상기 차량 윈도우에 흡착식으로 탈부착되는 흡착판을 포함하는 거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the smart panel is characterized in that it further comprises a cradle including a support rod fixedly mounted, and a suction plate detachably attached to the vehicle window at the lower end of the support rod.

상기와 같은 차량의 윈도우 소음 저감 장치에 따르면, 압전재를 이용하여 압전 감쇠 혹은 압전 능동 소음 제어를 차량의 윈도우에 적용함으로써 차량 윈도우를 통해 유입되는 소음을 최소화하여 운전자의 편의성을 도모할 수 있는 효과가 있다. According to the window noise reduction device of the vehicle as described above, by applying piezoelectric damping or piezoelectric active noise control to the window of the vehicle using a piezoelectric material, it is possible to minimize the noise flowing through the vehicle window for the convenience of the driver. There is.

또한, 본 발명은 투명한 재질의 압전재와 패널을 이용하여 차량 윈도우를 단일 또는 이중 윈도우로 구성함으로써 차량 윈도우의 본래 기능을 유지하면서 소음을 저감시킬 수 있는 효과도 있다. In addition, the present invention also has the effect of reducing the noise while maintaining the original function of the vehicle window by configuring the vehicle window as a single or double window using a piezoelectric material and the panel of the transparent material.

본 발명은 윈도우를 통해 유입되는 소음을 능동 또는 반능동적으로 저감시킴으로서 자동차, 항공기, 철도 차량 뿐만 아니라 건물 유리창 등에도 적용될 수 있는 효과가 있다. The present invention has an effect that can be applied to windows, buildings, windows as well as automobiles, aircraft, railway vehicles by actively or semi-actively reducing the noise flowing through the window.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징 들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 일반적인 차량의 외관이 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 구성도이며, 도 3은 도 2의 'A' 부분을 확대한 사시도와 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 회로도이다. 1 is a perspective view showing the appearance of a typical vehicle, Figure 2 is a block diagram of a window noise reduction device of a vehicle according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is an enlarged perspective view of part 'A' of FIG. 4 is a circuit diagram of a window noise reduction apparatus for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치는 압전재(11)가 부착된 스마트 패널(10)과, 상기 압전재(11)와 전기적으로 연결되는 션트 회로부(20)로 구성된다.1 to 4, the window noise reduction apparatus for a vehicle according to the first embodiment of the present invention is electrically connected to the smart panel 10 having the piezoelectric material 11 attached thereto and the piezoelectric material 11. Consisting of a shunt circuit section 20.

상기 스마트 패널(10)은 투명 재질로서 환형의 투명한 압전재(11)가 일면에 부착된다. 이때, 상기 압전재(11)는 투명한 전극(12)이 부착되어 있고, 압전 감쇠 성능을 고려하여 환형 이외에도 일정한 면적을 갖는 다양한 형태로 형성될 수 있다. The smart panel 10 is an annular transparent piezoelectric material 11 is attached to one surface as a transparent material. In this case, the piezoelectric material 11 is attached to the transparent electrode 12, in consideration of the piezoelectric damping performance may be formed in various forms having a certain area in addition to the annular.

상기 션트 회로부(20)는 튜닝을 통해 압전재(11)에서 발생하는 전기적 에너지를 열 에너지로 소산시키는 압전 감쇠 기능이 수행되도록 함으로써 차량 윈도우를 통해 들어오는 소음을 최소화한다. The shunt circuit 20 minimizes noise coming through the vehicle window by performing a piezoelectric damping function for dissipating electrical energy generated from the piezoelectric material 11 into thermal energy through tuning.

이러한 션트 회로부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 회로적으로 저항(R)과 인덕터(L)가 직렬로 연결하여 구성되고, 상기 압전재(11)는 저항(R1), 인덕터(L1), 커패시터(C0, C1)으로 나타낼 수 있다. As shown in FIG. 4, the shunt circuit unit 20 is configured by connecting a resistor R and an inductor L in series, and the piezoelectric material 11 includes a resistor R 1 and an inductor L. 1 ), and capacitors C 0 and C 1 .

상기 션트 회로부(20)는 상기 압전재(11)에서 측정된 임피던스를 가지고 상기 스마트 패널(10)이 전기적 공진이 되도록 저항과 인덕터 소자의 크기를 조절한다. 따라서, 상기 션트 회로부(20)의 저항과 인덕터의 값을 차량 주행 속도에 따른 윈도우 소음 특성을 고려하여 전기적 에너지 값이 최대가 되도록 최적 설계한다.The shunt circuit 20 adjusts the size of the resistor and the inductor so that the smart panel 10 is electrically resonant with the impedance measured by the piezoelectric material 11. Therefore, the values of the resistance and the inductor of the shunt circuit 20 are optimally designed to maximize the electric energy value in consideration of the window noise characteristic according to the vehicle traveling speed.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 동작을 첨부된 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the window noise reduction device of the vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이, 압전재(11)의 상면에는 전극(12)을 부착하고, 그 하면에는 스마트 패널(10)을 부착한 후에 차량 윈도우(3) 중 적어도 하나 이상의 윈도우에 가청 주파수 대역의 소음을 저감시키기 위해 투명한 스마트 패널(10)이 일측면에 부착된다. As shown in FIG. 2, an electrode 12 is attached to an upper surface of the piezoelectric material 11, and a smart panel 10 is attached to the lower surface thereof, and then an audible frequency band is applied to at least one or more windows of the vehicle window 3. In order to reduce the noise of the transparent smart panel 10 is attached to one side.

도 3을 참고하면, 상기 차량 윈도우(3)와 스마트 패널(10) 사이에 전극(12) 이 부착된 압전재(11)가 위치하게 된다.Referring to FIG. 3, a piezoelectric material 11 having an electrode 12 attached thereto is positioned between the vehicle window 3 and the smart panel 10.

또한, 차량의 문, 운전석, 또는 조수석 등의 차량 실내에 설치되는 션트 회로부(20)는 상기 전극(12)과 전기적으로 연결되어 압전재(11)의 전기적 임피던스값을 측정한 후 임피던스 값을 조정하여 전기적 공진이 되도록 한다.In addition, the shunt circuit unit 20 installed inside the vehicle door, driver's seat, or passenger seat is electrically connected to the electrode 12 to measure an electrical impedance value of the piezoelectric material 11, and then adjust the impedance value. To achieve electrical resonance.

즉, 차량의 윈도우(3)를 통해 들어오는 소음 형태로 에너지를 전달하는 소리 및 진동 에너지가 스마트 패널(10)에 도달하면, 일부의 에너지는 윈도우(3)에 의해 흡수되지만, 나머지 윈도우(3)의 공진 주파수를 가진 소음 에너지는 윈도우(3)에 흡수되지 않고 투과하게 된다.That is, when the sound and vibration energy that delivers energy in the form of noise coming through the window 3 of the vehicle reaches the smart panel 10, some of the energy is absorbed by the window 3, but the remaining window 3 Noise energy with a resonant frequency of is transmitted through the window 3 without being absorbed.

상기 스마트 패널(10)의 공진 주파수 성분을 가진 소음이 상기 압전재(11)에 압력을 전달할 때의 진동에너지 및 소리 에너지는 상기 압전재(11)에 의해 전기적 에너지로 변환된다. 한편 상기 압전재(11) 자체에 공진이 일어나지 않으면 상기 진동 에너지 및 소음에너지를 압전재(11)가 받아들일 수 있는 최대 에너지량으로 흡수함이 불가능하다.  When the noise having the resonant frequency component of the smart panel 10 transmits pressure to the piezoelectric material 11, the vibration energy and sound energy are converted into electrical energy by the piezoelectric material 11. On the other hand, if resonance does not occur in the piezoelectric material 11 itself, it is impossible to absorb the vibration energy and the noise energy to the maximum amount of energy that the piezoelectric material 11 can accept.

따라서 상기 션트 회로부(20)는 상기 압전재(11)의 전극(12)에 전기적으로 연결하고, 상기 압전재(11)의 전기적 성분과 함께 전기적 공진이 일어나도록 튜닝함으로써, 상기 압전재(11)가 최대 에너지량을 흡수하도록 한다. 이러한 튜닝 과정을 투명 스마트 패널(10)의 각 공진 모드에 실시함으로써 전기적 공진을 구현하여 압전 감쇠의 효과를 통해 소음을 저감시킬 수 있는 것이다.Accordingly, the shunt circuit part 20 is electrically connected to the electrode 12 of the piezoelectric material 11, and tuned to cause electrical resonance together with an electrical component of the piezoelectric material 11, thereby providing the piezoelectric material 11. To absorb the maximum amount of energy. By performing such a tuning process in each resonance mode of the transparent smart panel 10, electrical resonance can be implemented to reduce noise through the effect of piezoelectric attenuation.

이러한 션트 회로부(20)는 서로 다른 공진 주파수를 가지는 상기 스마트 패널(10)에서 소음 저감 효과를 최대로 얻을 수 있도록 한다. The shunt circuit unit 20 can maximize the noise reduction effect in the smart panel 10 having different resonance frequencies.

한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 구성이 도시된 구성도이고, 도 6은 도 5의 일부 구성요소인 차량 제어부의 제어 동작이 도시된 신호 흐름도이며, 도 7은 도 5의 'B' 부분을 확대한 사시도와 단면도이다5 is a block diagram showing the configuration of the window noise reduction device of the vehicle according to the second embodiment of the present invention, Figure 6 is a signal flow diagram showing the control operation of the vehicle control unit which is a part of Figure 5 7 is an enlarged perspective view and a cross-sectional view of a portion 'B' of FIG. 5.

도 5 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치는, 압전재(11)가 부착된 스마트 패널(10), 차량의 속도에 따른 소음 에너지 위상에 대해 반대 위상의 제어 신호를 전달하는 차량 제어부(30), 상기 차량 제어부(30)에서 전달되는 반대 위상의 제어 신호를 상기 스마트 패널(10)의 압전재(11)에 전달하는 고전압 증폭부(40), 상기 고전압 증폭부(40)에 12V의 전압을 제공하는 배터리부(50)로 구성되지만 이에 한정되지는 않는다.5 to 7, a window noise reduction apparatus for a vehicle according to a second exemplary embodiment of the present invention includes a smart panel 10 having a piezoelectric material 11 attached thereto, and a noise energy phase according to a speed of a vehicle. Vehicle control unit 30 for transmitting a control signal of the opposite phase, high voltage amplifier 40 for transmitting the control signal of the opposite phase transmitted from the vehicle control unit 30 to the piezoelectric material 11 of the smart panel 10. The battery unit 50 provides a voltage of 12V to the high voltage amplifier 40, but is not limited thereto.

먼저, 상기 압전재(11)와 스마트 패널(10)은 상기한 제1 실시예와 동일하게 구성되므로 중복되는 설명은 생략한다. First, since the piezoelectric material 11 and the smart panel 10 are configured in the same manner as in the first embodiment, overlapping description thereof will be omitted.

다음, 상기 차량 제어부(30)는 차량 속도에 따른 소음 에너지 위상과 제어 알고리즘을 거쳐 발생 되는 반대 위상의 제어 신호를 고전압 증폭부(40)를 통해 상기 압전재(11)에 전달한다. Next, the vehicle controller 30 transmits the control signal of the opposite phase generated through the noise energy phase and the control algorithm according to the vehicle speed to the piezoelectric material 11 through the high voltage amplifier 40.

상기 차량 제어부(30)는 차량 속도에 따른 윈도우 소음의 레벨과 주파수 정보에 대한 소음 특성이 저장된 소음정보 데이터베이스(41)를 더 포함하고, 차량 실내의 운전석에 설치된 마이크로 폰(45)에서 측정된 위상 정보를 수신한다. The vehicle control unit 30 further includes a noise information database 41 in which a noise characteristic of the window noise level and the frequency information according to the vehicle speed is stored, and the phase measured by the microphone 45 installed in the driver's seat inside the vehicle. Receive information.

상기 고전압 증폭부(40)는 상기 차량 제어부(30)에서 전달되는 반대 위상의 제어 신호를 증폭하여 상기 압전재(11)에 전달함으로써 상기 스마트 패널(10)에 들어온 소음 에너지 위상을 상쇄시켜 결국 운전자에게는 저감된 소음을 전달하도록 한다. The high voltage amplifier 40 amplifies the control signal of the opposite phase transmitted from the vehicle controller 30 and transmits the signal to the piezoelectric material 11 to cancel the noise energy phase entered into the smart panel 10 to eventually drive the driver. To reduce the noise.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 동작을 첨부된 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the window noise reduction device of the vehicle according to the second embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

차량 제어부(30)는 도 6에 도시된 바와 같이 소음정보 데이터베이스(41)에서 차량 속도에 따른 소음 특성과 마이크로폰(45)에서 측정된 위상 정보를 수신하고, 상기 소음 특성과 위상 정보를 근거로 하여 차량 속도에 따른 소음 에너지 위상에 대한 반대 위상의 제어신호를 전송한다. As illustrated in FIG. 6, the vehicle controller 30 receives a noise characteristic according to the vehicle speed and phase information measured by the microphone 45 in the noise information database 41 and based on the noise characteristic and the phase information. Transmit control signal of opposite phase to noise energy phase according to vehicle speed.

고전압 증폭부(40)는 상기 차량 제어부(30)에서 전달되는 반대 위상의 제어신호를 전기적으로 증폭하여 스마트 패널(10)에 전송한다.The high voltage amplifier 40 electrically amplifies the control signal of the opposite phase transmitted from the vehicle controller 30 and transmits it to the smart panel 10.

그러면, 상기 스마트 패널(10)의 압전재(11)는 기계적 에너지로 변환하여 상기 스마트 패널(10)을 통해 능동적으로 차량 윈도우(3)를 통해 들어온 소음 에너지 위상과 반대되는 위상으로 진동 에너지를 보낸다. 이렇게 함으로써 차량 윈도우(3)를 통해 들어온 소음 에너지 위상은 상쇄되어 결국 운전자에게는 저감된 소음을 전달할 수 있다. Then, the piezoelectric material 11 of the smart panel 10 is converted into mechanical energy to send vibration energy in a phase opposite to the noise energy phase actively entering through the vehicle window 3 through the smart panel 10. . By doing so, the noise energy phase entered through the vehicle window 3 is canceled out, which in turn can deliver reduced noise to the driver.

상기한 제1 실시예 및 제2 실시예에서는 상기 스마트 패널이 기존의 차량 윈도우와 스마트 패널(10)이 결합된 이중 윈도우 형태로 설명하고 있지만, 상기 스마트 패널(10)을 차량 윈도우와 동일한 모양과 크기로 제작한 후 기존의 차량 윈도우 가 갖는 강도와 견고성을 갖도록 함으로써 단일 윈도우 형태로 형성될 수도 있다. In the above-described first and second embodiments, the smart panel is described in the form of a double window in which the existing vehicle window and the smart panel 10 are combined, but the smart panel 10 has the same shape as the vehicle window. After fabrication in size, it may be formed in the form of a single window by having strength and robustness of the existing vehicle window.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 패널의 구성도이다.On the other hand, Figure 8 is a block diagram of a smart panel according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 스마트 패널(10)은 차량 윈도우(3)에 이동 설치가 가능하도록 거치대(15)에 고정 설치될 수 있는데, 상기 거치대(15)는 상기 스마트 패널(10)이 고정 장착되는 지지봉(15a)과, 상기 지지봉(15a)의 하단에 상기 차량 윈도우(3)에 흡착식으로 탈부착되는 흡착판(15b)으로 구성된다. As shown in FIG. 8, the smart panel 10 may be fixedly installed on the cradle 15 so as to be movablely installed on the vehicle window 3, and the cradle 15 may include the smart panel 10. It is composed of a support rod (15a) fixedly mounted, and a suction plate (15b) detachably attached to the vehicle window (3) at the lower end of the support rod (15a).

이때, 상기 거치대(15)는 상기 흡착판(15b)이 차량 윈도우(3)에 흡착시 강한 밀착력으로 흡착되고, 탈착시 차량 윈도우(3)에서 용이하게 떨어질 수 있도록 상기 흡착판(15b)과 차량 윈도우(3) 간의 밀착력을 조정하는 조절 나사나 조절 레버 등을 더 포함할 수 있다.At this time, the holder 15 is adsorbed by a strong adhesion when the adsorption plate (15b) is adsorbed to the vehicle window (3), and the adsorption plate (15b) and the vehicle window ( 3) may further include an adjustment screw or an adjustment lever for adjusting the adhesion between the liver.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치는 자동차, 항공기, 철도 차량 뿐만 아니라 건물 유리창 등에도 적용될 수 있다. Window noise reduction device of a vehicle according to an embodiment of the present invention can be applied not only to automobiles, aircraft, railway vehicles but also to building windows.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

도 1은 일반적인 차량의 외관이 도시된 사시도이고, 1 is a perspective view showing the appearance of a typical vehicle;

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 구성도이며, 2 is a block diagram of an apparatus for reducing window noise of a vehicle according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 'A' 부분을 확대한 사시도와 단면도이고, 3 is an enlarged perspective view and a cross-sectional view of part 'A' of FIG. 2,

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 회로도이며,4 is a circuit diagram of a window noise reduction apparatus for a vehicle according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 윈도우 소음 저감 장치의 구성이 도시된 구성도이고,5 is a configuration diagram showing the configuration of the window noise reduction apparatus of a vehicle according to a second embodiment of the present invention,

도 6은 도 5의 일부 구성요소인 차량 제어부의 제어 동작이 도시된 신호 흐름도이며, FIG. 6 is a signal flowchart illustrating a control operation of a vehicle controller which is a part of FIG. 5;

도 7은 도 5의 'B' 부분을 확대한 사시도와 단면도이고,FIG. 7 is an enlarged perspective view and a cross-sectional view of a portion 'B' of FIG. 5;

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 패널의 구성도이다.8 is a configuration diagram of a smart panel according to another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

10: 스마트 패널 11: 압전재10: smart panel 11: piezoelectric material

12: 전극 30: 차량제어부12: electrode 30: vehicle control unit

40: 고전압 증폭부 50: 배터리부 40: high voltage amplifier 50: battery unit

Claims (9)

압전재가 부착되어 차량의 윈도우에 장착되는 스마트 패널과,Smart panel is attached to the window of the vehicle attached to the piezoelectric material, 상기 패널의 압전재와 전기적으로 연결되어 상기 스마트 패널에 들어온 소음 에너지를 압전 감쇠시키는 션트 회로부와,A shunt circuit portion electrically connected to the piezoelectric material of the panel to piezoelectric attenuate the noise energy introduced into the smart panel; 상기 스마트 패널이 고정 장착되는 지지봉과, 상기 지지봉의 하단에 상기 차량 윈도우에 흡착식으로 탈부착되는 흡착판과, 상기 흡착판의 흡착력을 조절하는 조절나사 또는 조절레버를 포함하는 거치대를 포함하여 이루어지고,And a cradle including a support rod to which the smart panel is fixedly mounted, an adsorption plate detachably attached to the vehicle window at a lower end of the support rod, and an adjustment screw or an adjustment lever to adjust the adsorption force of the adsorption plate. 상기 압전재는 일정한 면적을 갖는 환형의 투명 재질로 형성되고, 상면에는 전극이 부착되며, 그 하면에는 판형의 스마트 패널이 부착되는 것을 특징으로 하는 차량의 윈도우 소음 저감 장치. The piezoelectric material is formed of an annular transparent material having a predetermined area, the upper surface of the electrode is attached, the lower surface of the vehicle window noise reduction device, characterized in that the smart panel of the plate attached. 압전재가 부착되어 차량의 윈도우에 장착되는 스마트 패널과,Smart panel is attached to the window of the vehicle attached to the piezoelectric material, 차량의 속도에 따른 소음 에너지 위상에 대해 반대 위상의 제어 신호를 전달하는 차량 제어부와,A vehicle control unit which transmits a control signal of a phase opposite to a noise energy phase according to the speed of the vehicle; 상기 차량 제어부에서 전달되는 반대 위상의 제어 신호를 상기 스마트 패널의 압전재에 전달하는 고전압 증폭부와,A high voltage amplifier for transmitting a control signal of an opposite phase transmitted from the vehicle controller to the piezoelectric material of the smart panel; 상기 스마트 패널이 고정 장착되는 지지봉과, 상기 지지봉의 하단에 상기 차량 윈도우에 흡착식으로 탈부착되는 흡착판과, 상기 흡착판의 흡착력을 조절하는 조절나사 또는 조절레버를 포함하는 거치대를 포함하여 이루어지고,And a cradle including a support rod to which the smart panel is fixedly mounted, an adsorption plate detachably attached to the vehicle window at a lower end of the support rod, and an adjustment screw or an adjustment lever to adjust the adsorption force of the adsorption plate. 상기 차량 제어부는 차량 속도에 따른 윈도우 소음의 레벨과 주파수 정보에 대한 소음 특성을 저장하는 소음정보 데이터베이스가 구비되며,The vehicle controller is provided with a noise information database for storing the noise characteristics of the window noise level and frequency information according to the vehicle speed, 상기 압전재는 일정한 면적을 갖는 환형의 투명 재질로 형성되고, 상면에는 전극이 부착되며, 그 하면에는 판형의 스마트 패널이 부착되는 것을 특징으로 하는 차량의 윈도우 소음 저감 장치. The piezoelectric material is formed of an annular transparent material having a predetermined area, the upper surface of the electrode is attached, the lower surface of the vehicle window noise reduction device, characterized in that the smart panel of the plate attached. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 션트회로부는 상기 압전재의 전기적 임피던스값을 측정한 후 상기 임피던스 값을 조정하여 전기적 공진이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 윈도우 소음 저감 장치. And the shunt circuit unit measures an electrical impedance value of the piezoelectric material and adjusts the impedance value so as to cause electrical resonance. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 션트회로부는 저항과 인덕터 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 윈도우 소음 저감 장치. And said shunt circuit portion comprises a resistor and an inductor element. 삭제delete 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 차량 제어부는 상기 소음정보 데이터베이스의 소음 특성과, 차량 실내에 설치된 마이크로 폰에서 측정된 위상 정보를 근거로 하여 상기 반대 위상의 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 윈도우 소음 저감 장치. And the vehicle control unit generates the control signal of the opposite phase based on the noise characteristics of the noise information database and the phase information measured by the microphone installed in the vehicle interior. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 고전압 증폭부에 일정 이상의 전압을 제공하는 배터리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 윈도우 소음 저감 장치. And a battery unit providing a predetermined voltage or more to the high voltage amplifier. 삭제delete
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