特開 2024-168714 乗物用騒音レベル予測システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168714

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】乗物用騒音レベル予測システム

(51)【国際特許分類】

   G10K 15/00 20060101AFI20241128BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

G10K15/00 M

G10K11/16 160

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085611

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】相澤 快

(72)【発明者】

【氏名】永野 雅裕

(72)【発明者】

【氏名】酒向 慎貴

【テーマコード（参考）】

5D061

【Ｆターム（参考）】

5D061GG10

(57)【要約】

【課題】 乗物用騒音レベル予測システムの一例を開示する。
【解決手段】 乗物用騒音レベル予測システム１では、吸音能力も考慮されて乗員が知覚する騒音レベルを演算予測する。これにより、乗物に適した騒音レベル予測システムを得ることが可能となり得る。そして、騒音の伝達経路ｉに存在する減衰度ｊの影響をＸ（ｉ，ｊ）としたとき、着座位置における減衰量ｆ（Σｘ）は、Ｘ（ｉ，ｊ）の総和の関数値となる。延いては、詳細な３Ｄ－ＣＡＥ計算を実施するより高速で、車両全体の騒音低減性能の計算にて簡易予測できる。したがって、設計図が存在しない企画初期フェーズ、つまり３Ｄ－ＣＡＥに必要なデータが存在しない段階より、騒音低減対策構造を提案することが可能となる。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

乗物の乗員が知覚する騒音を予測する乗物用騒音レベル予測システムにおいて、
騒音が乗員に伝わる際の当該騒音の減音効果に関するパラメータとして、少なくとも３つのパラメータを決定するパラメータ決定部であって、当該３つのパラメータとして、遮音能力、吸音能力及び距離減衰特性に関するパラメータを決定するパラメータ決定部と、
前記パラメータ決定部にて決定された減音効果に関するパラメータを利用して、乗員が知覚する騒音レベルを演算予測する演算部と
を備える乗物用騒音レベル予測システム。

【請求項2】

利用者からの入力を受け付ける入力部を有しており、
前記入力部には、減音効果を直接的に示す数値が入力可能であり、
さらに、前記パラメータ決定部は、前記入力部に入力された数値を利用してパラメータを決定する請求項１に記載の乗物用騒音レベル予測システム。

【請求項3】

利用者からの入力を受け付ける入力部を有しており、
前記入力部は、前記パラメータを決定するために必要な諸元値が入力可能であり、
前記パラメータ決定部は、前記入力部に入力された諸元値を利用してパラメータを決定する請求項１に記載の乗物用騒音レベル予測システム。

【請求項4】

前記入力部に減音効果を直接的に示す数値が入力されたときに、当該数値を利用して前記パラメータを決定するために必要な諸元値を演算する諸元値逆算部を備える請求項２に記載の乗物用騒音レベル予測システム。

【請求項5】

前記諸元値は、質量又は表面積であり、
前記入力部に入力すべき数値を予め決められた範囲内で変化させながら自動入力実行する自動入力部を備える請求項４に記載の乗物用騒音レベル予測システム。

【請求項6】

前記入力部は、騒音発生源から乗員の位置までに存在する減音効果要因毎に入力可能である請求項２又は３に記載の乗物用騒音レベル予測システム。

【請求項7】

コンピュータを、乗物の乗員が知覚する騒音を予測する乗物用騒音レベル予測システムとして機能させるプログラムにおいて、
当該コンピュータを
騒音が乗員に伝わる際の当該騒音の減音効果に関するパラメータとして、少なくとも３つのパラメータを決定するパラメータ決定部であって、当該３つのパラメータとして、遮音能力、吸音能力及び距離減衰特性に関するパラメータを決定するパラメータ決定部として機能させ、
さらに、前記パラメータ決定部にて決定された減音効果に関するパラメータを利用して、乗員が知覚する騒音レベルを演算予測する演算部として機能させる
騒音レベル予測システム用プログラム。

【請求項8】

乗物の乗員が知覚する騒音を予測する乗物用騒音レベル予測方法において、
騒音が乗員に伝わる際の当該騒音の減音効果に関するパラメータとして、少なくとも３つのパラメータを決定するパラメータ決定部であって、当該３つのパラメータとして、遮音能力、吸音能力及び距離減衰特性に関するパラメータを決定し、
上記決定された減音効果に関するパラメータを利用して、乗員が知覚する騒音レベルを演算予測する
乗物用騒音レベル予測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、乗物の乗員が知覚する騒音を予測する乗物用騒音レベル予測システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に記載の発明では、騒音発生源から特定位置までの距離を利用して騒音の減衰量を演算することにより、特定位置での騒音を予測している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－４０１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の騒音レベル予測システムは、住宅設計時に利用することを目的として騒音レベル予測システムである。このため、当該システムをそのまま乗物の騒音レベル予測システムに転用することはできない。本開示は、当該点に鑑み、乗物用騒音レベル予測システムの一例を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

乗物の乗員が知覚する騒音を予測する乗物用騒音レベル予測システムは、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。
すなわち、当該構成要件は、騒音が乗員に伝わる際の当該騒音の減音効果に関するパラメータとして、少なくとも３つのパラメータを決定するパラメータ決定部（２）であって、当該３つのパラメータとして、遮音能力、吸音能力及び距離減衰特性に関するパラメータを決定するパラメータ決定部（２）と、パラメータ決定部（２）にて決定された減音効果に関するパラメータを利用して、乗員が知覚する騒音レベルを演算予測する演算部（３）とである。

【0006】

これにより、乗物用騒音レベル予測システムは、吸音能力も考慮されて乗員が知覚する騒音レベルを演算予測するので、乗物に適した騒音レベル予測システムを得ることが可能となり得る。

【0007】

なお、当該乗物用騒音レベル予測システムは、例えば、以下の構成であってもよい。
すなわち、当該乗物用騒音レベル予測システムの利用者からの入力を受け付ける入力部（４）を有しており、入力部（４）には、減音効果を直接的に示す数値が入力可能であり、パラメータ決定部（２）は、前記入力部（４）に入力された数値を利用してパラメータを決定することが望ましい。

【0008】

また、利用者からの入力を受け付ける入力部（４）を有しており、入力部（４）は、パラメータを決定するために必要な諸元値が入力可能であり、パラメータ決定部（２）は、入力部（４）に入力された諸元値を利用してパラメータを決定することが望ましい。

【0009】

入力部（４）に減音効果を直接的に示す数値が入力されたときに、当該数値を利用してパラメータを決定するために必要な諸元値を演算する諸元値逆算部（５）を備えることが望ましい。これにより、利用者は、減音効果を直接的に示す数値を得るために必要な諸元値を容易に得ることができ得る。

【0010】

諸元値は、質量又は表面積等であり、入力部（４）に入力すべき数値を予め決められた範囲内で変化させながら自動入力実行する自動入力部（６）を備えることが望ましい。これにより、利用者は、減音効果を直接的に示す数値と質量と関係性を容易に知ることができ得る。

【0011】

入力部は、騒音発生源から乗員の位置までに存在する減音効果要因毎に入力可能であることが望ましい。これにより、利用者は、現実に即した適切な値の騒音レベルを知ることが可能となり得る。

【0012】

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】騒音レベル予測システム及び騒音レベル予測方法の概要を示す図である。

【図2】騒音レベル予測システムを示す図である。

【図3】減衰量Ｘと諸元値と対応関係を示す図である。

【図4】入力部の一例を示す図である。

【図5】入力部の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。

【0015】

本実施形態は、車両等の騒音レベル予測システムに本開示に係る乗物用騒音レベル予測方法が適用された例である。
（第１実施形態）
＜１．騒音レベル予測システム及び騒音レベル予測方法の概要＞
例えば、車両の乗員が騒音として感じる音（振動も含む。）は、図１に示されるように、騒音発生源（例えば、エンジンや電動モータ等）から複数の経路を経由して当該乗員に到達する。

【0016】

また、騒音発生源（以下、音源という。）から乗員の着座位置に至る騒音の経路（以下、単に「経路」という。）には、当該騒音を減衰・減音させる要因が複数存在する。以下、騒音を減衰・減音させる要因（以下、減音効果要因という。）であって、減衰・減音の効果の度合いを示すパラメータを減衰度という。

【0017】

乗物の騒音レベルを適切に予測するには、（１）遮音能力に関する減衰度、（２）吸音能力に関する減衰度、及び（３）距離減衰特性に関する減衰度を少なくとも考慮する必要がある。その理由は、次の通りである。

【0018】

すなわち、車両のボディ（内装部品及び外装部品を含む。）には、遮音機能を発揮する部材及び吸音機能を発揮する部材（特に、内装部品）が設けられているからである。また、音源から乗員まで距離が大きくなれば、当然に、乗員が感じる騒音レベルは小さくなる。

【0019】

このとき、各経路には、減音効果要因が少なくとも１つ存在する。例えば、経路ｉに存在する減衰度ｊの影響（以下、減衰量Ｘという。）をＸ（ｉ，ｊ）としたとき、着座位置における減衰量ｆ（Σｘ）は、Ｘ（ｉ，ｊ）の総和の関数値となる。

【0020】

なお、ｉは、経路の種類を示す。ｊは、騒音を減衰・減音させる要因、つまり遮音能力による減衰度、吸音能力による減衰度、及び距離減衰特性による減衰度のうち少なくとも１つの要因による減衰量を示す。例えば、図４においては、減衰度Ｘ（２，２）は、経路２における吸音能力による減衰度Ｘを意味する。

【0021】

したがって、経路の種類ｉ、各経路における１つ又は複数の減音効果要因に対応する減衰量Ｘ（ｉ，ｊ）が解れば、着座位置における減衰量ｆ（Σｘ）、つまり着座位置における騒音レベルを予測できる。

【0022】

＜２．騒音レベル予測システムの構成（図２参照）＞
騒音レベル予測システム１は、パラメータ決定部２、演算部３、入力部４、諸元値逆算部５、自動入力部６、記憶部７及び表示部８等を少なくとも備える。本実施形態では、パラメータ決定部２、演算部３、入力部４、諸元値逆算部５及び自動入力部６は、コンピュータにてソフトウェア（プログラム）が実行されることにより実現される。なお、当該ソフトウェアは、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に予め記憶されている。

【0023】

コンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、上記ソフトウェア及びＯＳがＣＰＵにて実行されることにより作動する。なお、記憶部７は、例えば、磁気記憶装置等の不揮発性記憶装置にて構成されている。表示部８は、ディスプレイやプリンタ等の利用者が情報を視認可能な状態とする装置である。

【0024】

＜パラメータ決定部＞
パラメータ決定部２は、入力部４に入力された入力値を利用して、騒音が乗員に伝わる際の当該騒音の減音効果に関するパラメータ、つまり減衰度を決定する。つまり、パラメータ決定部２は、（１）遮音能力に関する減衰度、（２）吸音能力に関する減衰度、及び（３）距離減衰特性に関する減衰度を決定する。

【0025】

＜演算部＞
演算部３は、パラメータ決定部２にて決定された減音効果に関する減衰度を利用して、乗員が知覚する騒音レベルを演算予測する。具体的には、演算部３は、減衰度に基づいて減衰量Ｘ（ｉ，ｊ）を演算するとともに、減衰量Ｘ（ｉ，ｊ）の総和の関数値として減衰量ｆ（Σｘ）を演算する。なお、Ｘ（ｉ，ｊ）の総和から減衰量ｆ（Σｘ）を求めるための関数は、試験やコンピュータを用いた数値シミレーション等により予め決定されたものである。

【0026】

＜入力部＞
入力部４は、利用者からの入力を受け付ける。当該入力部４は、減音効果を直接的に示す数値（例えば、減衰量Ｘ）、及び減衰度又は減衰量を決定するために必要な諸元値が入力可能である。

【0027】

諸元値とは、騒音を減衰・減音させる要因となる部材（例えば、音源と着座位置とを仕切るパネル）の諸元のうち騒音を減衰・減音に寄与する諸元（例えば、当該パネルの質量）をいう。

【0028】

入力部４に諸元値が入力された場合には、パラメータ決定部２は、当該諸元値に基づいて、減音効果を直接的に示す数値（以下、減衰量Ｘという。）を演算する。
本実施形態に係るパラメータ決定部２は、諸元値の関数値として減音効果を直接的に示す数値、つまり減衰量Ｘを演算する。なお、減衰量Ｘを演算するための関数（以下、諸元関数という。）は、試験やコンピュータを用いた数値シミレーション等により予め決定されたものである。

【0029】

＜諸元値逆算部＞
諸元値逆算部５は、入力部４に減衰量Ｘが入力されたときに、当該減衰量Ｘを利用してパラメータを決定するために必要な諸元値（例えば、質量）を演算する。つまり、諸元値逆算部５は、諸元関数の逆関数を用いて減衰量Ｘから諸元値を演算する。

【0030】

＜自動入力部＞
自動入力部６は、入力部４に入力すべき数値（例えば、減衰量Ｘ）を予め決められた範囲内で変化させながら自動入力実行する。そして、自動入力部６により減衰量Ｘが自動入力されると、これに連動して諸元値逆算部５が実行される。これにより、多数の減衰量Ｘそれぞれに対応する諸元値が自動的に演算される。

【0031】

なお、当該自動的に演算された減衰量Ｘと諸元値とは、記憶部７に記載される。そして、利用者からの表示指示が騒音レベル予測システム１に対してされた場合には、図３に示されるように、減衰量Ｘと諸元値との関係図が表示部８に表示される。

【0032】

＜３．騒音レベル予測システムの実行例＞
図４は、入力部４及び減衰量ｆ（Σｘ）が表示部８に表示された場合の一例である。入力部４に入力すべき数値として、図４では、減衰量Ｘ（▲３１や▲２等に表示）が入力値として入力されている。

【0033】

図５は、諸元値の入力部４が表示部８に表示された場合の一例である。具体的には、図５では、入力部４に入力すべき数値として、各部位の面積や質量が複数箇所の部位毎に入力されている。そして、諸元値が入力部４に入力されると、上述したように、当該諸元値に基づいて減衰量Ｘが自動的に演算されて減衰量ｆ（Σｘ）が演算される。

【0034】

なお、図４及び図５に係る入力部４は、騒音発生源から乗員の位置までに存在する減音効果要因毎に入力可能な構成となっている。つまり、当該入力部４は、複数箇所の部位についての減衰量Ｘが入力可能となっている。

【0035】

＜３．本実施形態に係る乗物用騒音レベル予測システムの特徴＞
本実施形態に係る騒音レベル予測システム１では、吸音能力も考慮されて乗員が知覚する騒音レベルを演算予測されるので、乗物に適した騒音レベル予測システムを得ることが可能となり得る。

【0036】

このため、詳細な３Ｄ－ＣＡＥ計算を実施するより高速で、車両全体の騒音低減性能を計算にて簡易予測できる。したがって、設計図が存在しない企画初期フェーズ、つまり３Ｄ－ＣＡＥに必要なデータが存在しない段階より、騒音低減対策構造を提案することが可能となる。

【0037】

当該騒音レベル予測システム１では、諸元値から騒音低減効果を予測できるので、騒音低減効果と質量及びコストといった他の情報と関連付けて開発・検討することで、効果的な騒音低減対策を行うことが可能となり得る。

【0038】

当該騒音レベル予測システム１では、騒音低減等の要因をなすコンポーネントの中間特性にあたる性能を数値で表現しているため、例えば、熱対策でコンポーネントの断面構成の変更を検討する場合、騒音低減性能の変化と熱対策とを考慮しながら、騒音低減対策及び熱対策の指針を明確化できる。

【0039】

当該騒音レベル予測システム１では、入力部４に減音効果を直接的に示す数値が入力されたときに、当該数値を利用して減衰量Ｘを決定するために必要な諸元値を演算する諸元値逆算部５を備えているので、利用者は、減音効果を直接的に示す数値を得るために必要な諸元値を容易に得ることができ得る。

【0040】

当該騒音レベル予測システム１では、入力部４に入力すべき数値を予め決められた範囲内で変化させながら自動入力実行する自動入力部６を備える。これにより、利用者は、図３に示されるように、減音効果を直接的に示す数値と質量と関係性を容易に知ることができ得る。

【0041】

当該騒音レベル予測システム１に係る入力部４は、図４及び図５に示されるように、騒音発生源から乗員の位置までに存在する減音効果要因毎に入力可能である。これにより、利用者は、現実に即した適切な値の騒音レベルを知ることが可能となり得る。

【0042】

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、乗物として車両を例に乗物用騒音レベル予測システムを説明した。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、車両以外の乗物にも適用可能である。

【0043】

上述の実施形態では、諸元値として質量や表面積を用いた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、質量以外の他の数値を諸元値として利用した騒音レベル予測システムであってもよい。

【0044】

上述の実施形態に係る自動入力部６は、入力部４に入力すべき数値として、減衰量Ｘが例示されていた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、決められた範囲内で諸元値として、例えば、質量や面積を多数変更し、対応するパラメータ（例えば、遮音・吸音能力及び距離減衰特性による減衰度)を多数計算した上で、対応する減衰量を演算する構成であってもよい。

【0045】

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

【符号の説明】

【0046】

１… 騒音レベル予測システム
２… パラメータ決定部
３… 演算部
４… 入力部
５… 諸元値逆算部
６… 自動入力部
７… 記憶部
８… 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】