KR200261933Y1 - 차량의소음제거장치 - Google Patents

Abstract

차량의 소음 제거장치는 차량의 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음을 능동적으로 제거할 수 있도록 제어하는 것으로서, 대쉬보드와, 대쉬보드애 부착되어 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음을 제거하기 위한 인슐레이터를 구비한 차량의 소음제거장치에 있어서, 상기 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 소음을 감지하여 감지된 소음에 대한 위상신호를 출력하도록 시트의 헤트레스트에 복수개 장착되는 마이크로폰 센서와; 상기 마이크로폰 센서에서 출력되는 위상신호에 대한 역위상값을 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력되는 역위상값에 따라 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 소음을 상쇄시키는 압전스피커로 구성되어 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 각종 소음들을 상쇄시킴으로서, 운전자로 하여금 아주 쾌적한 환경속에서 운전을 할 수 있도록 한 것이다.

Description

차랑의 소음 제거장치

본 고안은 차량의 소음 제거장치에 관한 것으로서, 특히, 차량의 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음을 능동적으로 제거할 수 있도록 제어하는 차량의 소음 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 주행중에 도로의 조건 즉, 돌출 또는 비포장도로들과 같은 조건하에서 주행을 하게 되는 경우 차량의 차체에서는 커다란 진동 또는 큰 쇼크 바이브레이션(Shock Vibration)등이 발생하게 된다.

이러한 커다란 진동 또는 쇼크 바이브레이션등이 발생하였을 경우에는 운전자가 차량에 탑승하였을 때 승차감이 매우 불안전하게 되고, 또한, 이러한 차량의 승차감의 불안전에 의해 차체의 뒤틀림에 의해 차량의 수명에 영향을 주게되는 문제점이 발생하였다.

또한, 차량주행중에 엔진룸에서 실내로 엔진소리등 여리 가지 소음등이 유입되게 된다. 이렇게 유입되는 소음 등에 의해 운전자는 쾌적한 환경조건에서 운전할 수 가 없어 주행중 안전사고가 발생될 수 있는 위험요소를 내포하고 있다.

즉, 차체의 진동 및 실내로 유입되는 소음등은 승차감이나 쾌적할 운전조건을 추구하는 사용자들에게 악영향을 초래하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

현재, 소비자들은 소음이 아주적은 차량을 선호하고 있으며, 또한, 차량개발자들은 이러한 소비자들의 선호도를 감안하여 차랑의 소음이 최대한으로 적개 발생되는 차량을 개발하고 있는 실정이다.

상기와 같이 엔진룸에서 실내로 유입되는 소음 등을 제거하기 위하여 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 차량(10)의 엔진룸과 실내를 구분하기 위한 대쉬보드(Dash Board)(11)의 안쪽 또는 바깥쪽에 실내로 유입되는 소음을 방지하기위하여 인슐레이터(12, 13)를 장착하게 된다.

여기서, 상기 인슐레이터(12, 13)는 열이나 진동, 전기 등을 차단하는 단열, 방진, 절연작용을 하는 것의 총칭으로서, 기화기나 배기관 사이에 끼워지는 히트 인슐레이터, 엔진과 보디 또는 프레임사이에 장착되는 인슐레이터등 자동차에는 많은 인슐레이터가 쓰여지고 있다.

이와 같이, 차량의 주행중에 엔진룸에서 실내로 유입되게 되는 엔진소리 및 기타의 소음등은 상기 대쉬보드(11)에 장착된 인슐레이터(12, 13)에 의해 소음이 제거되는 것이다.

그러나, 이와 같이 인슐레이터를 이용하는 방법들은 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음중 고주파수대(High Frequence)에서는 효과적이나 300㎐이내의 저주파수대(Low Frequence)에서는 소음 제거효과가 현저하게 떨어지게 되는 문제점이 있다. 따라서, 미세한 소음이 엔진룸으로부터 실내로 유입되기 때문에 운전자는 아주 쾌적한 운전조건에서 운전할 수 없게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 압전스피커를 이용하여 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 아주 적은 저주파수대의 소음까지도 제거할 수 있도록 한 차량의 소음 제거장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 소음 제거장치를 나타낸 단면도

도 2는 본 고안에 따른 차량의 소음 제거장치의 블록구성도

도 3은 본 고안에 따른 차량의 소음 제거장치를 개략적으로 나타낸 차량의 측면도

도 4a는 본 고안에 적용되는 일반적인 압전소자에 전압이 인가되지 않은 상태의 분자형태를 나타낸 도면

도 4b는 본 고안에 적용되는 일반적인 압전소자에 전압을 인가하였을 때의 분자운동의 형태를 나타낸 도면

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10 : 차량 11 : 대위보드

12, 13 : 인슐레이터 14 : 마이크로폰 센서

15 : 제어부 16 : 압전스피커

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 차량의 소음 제거장치의 특징은 대쉬보드와, 대쉬보드에 부착되어 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음을 제거하기 위한 인슐레이터를 구비한 차량의 소음제거장치에 있어서, 상기 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 소음을 감지하여 감지된 소음에 대한 위상신호를 출력하도록 시트의 헤드레스트에 복수개 장착되는 마이크로폰 센서와; 상기 마이크로폰 센서에서 출력되는 위상신호에 대한 역위상값을 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력되는 역위상값에 따라 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 소음을 상쇄시키는 압전스피커로 구성됨에 있다.

또한, 본 고안에 따른 다른 특징으로 상기 마이크로폰 센서는 시트의 헤드레스트에 복수개 장착됨에 있다.

이하, 본 고안에 따른 차량의 소음 제거장치의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2은 본 고안에 따른 차량의 소음 제거장치의 블록구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 마이크로폰 센서 및 압전스피커의 장착위치를 보여주는 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 본 고안의 소음 제거장치는 마이크로폰 센서(14)를 갖는다. 이 마이크로폰 센서(14)는 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음을 감지할 수 있도록 구성되는 것으로, 특히, 운전자가 들을 수 있는 소음을 감지할 수 있도록 도 3에 도시된 바와 같이 시트의 헤드레스트(H)에 복수개 장착된다.

그리고 본 고안의 소음 제거장치는 제어부(15)와 압전스피커(16)를 갖는다. 제어부(15)는 마이크로폰 센서(14)부터 감지된 소음을 주파수신호의 전압으로 변환하여 이와 반대되는 역위상의 전압을 상기 압전스피커(16)로 제공하는 역할을 한다. 이러한 제어부(15)는 도시하지 않은 차량의 콘트롤박스에 내장된다.

한편, 압전스피커(16)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(10)의 대쉬보드(11)의 안측에 부착된 인슐레이터(13)에 장착되는 것으로, 제어부(15)의 제어에 따라 인슐레이터(13)를 통과한 저주파수대의 소음을 제거하게 된다.

다음으로, 도 2 및 도 3에 도시된 압전스피커(16)에 적용되는 압전소자에 대하여 도 4a 도 4b를 참조하여 살펴보기로 하자.

도 4a는 압전소자에 전압이 인가되지 않을 경우의 압전소자의 분자형태를 나타낸 도면이고, 도 4b는 압전소자에 전압이 인가되었을 경우의 분자운동을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 압전스피커(16) 즉, 압전소자에 전압이 인가되지 않을 경우에는 압전스피커(16)내의 분자들이 흩어져 있어 자유로운 분자운동이 진행되게 된다.

그러나, 압전스피커(16)에 전압이 인가되는 경우에는 압전스피커(16)내의 압전분자들이 일렬로 체인을 형성하여 기준 구조물 즉, 인슐레이터(12, 13)와 결합하여 플리머 극전하현상을 발생시키게 되는 것이다. 즉, 분자의 운동이 급격히 둔화되게 되는 것이다.

이와 같은 압전스피커(16)를 이용한 차량의 소음 제거장치의 동작을 살피보면, 차량(10)의 주행중에 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 고주파수대 또는 저주파수대의 소음 등을 시트의 헤드레스트에 장착된 마이크로폰 센서(14)에서 감지하게된다.

이렇게 감지된 소음에 대한 주파수신호를 제어부(15)로 인가하게 된다. 이때, 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음들중 고주파수대의 소음들은 대쉬보드(11)에 장착된 인슐레이터(12, 13)에서 1차로 제거되어 실내로 유입되게 된다.

이렇게 고주파수대의 소음들이 제거된 저주파수대의 미세한 소음들은 상기와 같이 마이크로폰 센서(14)에서 감지되어 감지된 소음의 주파수신호는 제어부(15)로 인가되게 되는 것이다.

이러한, 저주파수대의 신호에 대한 소음은 제어부(15)에서 판단하여 이와 반대되는 역위상의 주파수신호(전압)를 압전스피커(16)로 인가하게 되면, 압전스피커(16)는 상술한 방법과 같이 분자운동을 하게 되어 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음을 상쇄시키게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 차량의 소음 제거장치는 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 각종 소음들을 마이크로폰 센서로 감지하여 감지된 소음의 위상에 반대되는 역위상값을 대쉬보드에 부착된 압전스피커에 제공함으로써, 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 각종 소음들을 상쇄시킴으로서, 운전자로 하여금 아주 쾌적한 환경속에서 운전을 할 수 있도록 한 것이다.

Claims (1)

1. 대쉬보드와, 대쉬보드에 부착되어 엔진룸으로부터 실내로 유입되는 소음을 제거하기 위한 인슐레이터를 구비한 차량의 소음제거장치에 있어서,

   상기 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 소음을 감지하여 감지된 소음에 대한 위상신호를 출력하도록 시트의 헤드레스트에 복수개 장착되는 마이크로폰 센서와;

   상기 마이크로폰 센서에서 출력되는 위상신호에 대한 역위상값을 출력하는 제어부와;

   상기 제어부에서 출력되는 역위상값에 따라 엔진룸으로부터 차량의 실내로 유입되는 소음을 상쇄시키는 압전스피커로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 소음 제거장치.