(57)【要約】【課題】ウインドスロッブ音を低減抑制する、サンルーフ装置の起倒制御方法を提供すること。【解決手段】サンルーフの可変デフレクタ装置を制御する方法であって、車両のルーフに設けられた開口部を開閉する可動式パネル作動手段と、開口部に起倒自在に配設される可変デフレクタ装置を動作するデフレクタ作動手段と、ウインドスロッブ音あるいは前記車両の室内に生ずる音を検出する音センサとを有し、可変デフレクタ装置の所定動作位置において、音が検出する音圧に基づいて複数のしきい値を用いて可変デフレクタ装置の動作が制御される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のルーフに設けられた開口部を開閉制御する可動パネル作動手段と、
前記開口部に起倒自在に配設されるデフレクタの起倒を制御するデフレクタ制御手段と、
前記車両の走行時に前記デフレクタが起立制御された状態において発生するウインドスロッブにより発生する音圧を検出する音センサとを備え、
前記デフレクタの起倒制御は、前記デフレクタの所定動作位置での前記音センサが検出する音圧、および該音圧を複数のしきい値と比較して制御されることを特徴とするサンルーフデフレクタ装置の制御方法。
【請求項２】
前記ウインドスロッブにより発生する音圧は、所定の異なる周波数帯域を選択的に透過する複数のフィルタを用いて検出されることを特徴とする請求項１に記載のサンルーフデフレクタ装置の制御方法。
【請求項３】
前記音圧は互いが素である３００Ｈｚ以下の周波数を中心値とする前記複数のフィルタにより選択透過されることを特徴とする請求項２に記載のサンルーフデフレクタ装置の制御方法。
【請求項４】
前記デフレクタの音圧に基づく起倒制御は、前記フィルタを透過する音圧の所定周波数の逓倍周波数を除外して行なわれることを特徴とする請求項２あるいは請求項３に記載のサンルーフデフレクタ装置の制御方法。
【請求項５】
前記しきい値は前記デフレクタの動作位置によって変動する請求項１あるいは請求項２に記載のサンルーフデフレクタ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のルーフに設けられた開口部を必要に応じて開閉する可動パネルを有するサンルーフ装置に関し、特に開口部に起倒可能に配設されたデフレクタの起倒を制御するサンルーフデフレクタ装置の制御方法に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のサンルーフ装置は、車両のルーフに形成されたサンルーフ用開口部の前端に、上下に起倒自在なデフレクタを取付け、走行時においてウインドスロッブ音を検知し、ウインドスロッブ音を検知したときに、デフレクタの駆動手段がデフレクタを起立させるように構成したものである。ここでウインドスロッブ音の発生状態とは、ウインドスロッブ音が、所定値以上に大きくなった状態であり、ウインドスロッブ音を検出する手段としては、マイクロホンで直接検出するものがある。特許文献１においては、ウインドスロッブ音を検出するマイクロホンは、車両の後部シートに内蔵されている。
【０００３】
従来のサンルーフ装置では、サンルーフ用開口部を開放した走行中に、ウインドスロッブ音の発生状態を検知し、ウインドスロッブ音の発生を検知したときにのみウインドスロッブ音を低下させるように、デフレクタを起立させるように制御するものが公知である。（例えば、特許文献１の第３図参照）
【特許文献１】特開昭６１−１６９３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、ウインドスロッブ音を検知しデフレクタの起倒量を制御することでウインドスロッブ音が、比較値以下になるように制御している。しかし、デフレクタによる風切り音などの影響が大きく、効果が少ないため実用に値しない。
【０００５】
またマイクロホン（音センサ）で検出される音圧は、突発的なノイズを除去するために平均化されている。そのため、デフレクタの起倒制御を行なう場合、クローズドループで制御を行なうと、ハンチングが生じやすい制御となるという問題があった。また、センサで検出される音圧を平均化しているので、ノイズ等でセンサが誤検出した場合、次の制御更新のタイミングまでは、デフレクタ位置が変化しにくいなどの点で、デフレクタの起倒制御を行なっても、ユーザが感じる不快感とに時差が生じた。そのため、走行時の車速に基づく制御する場合には、対気速度によってウインドスロッブ音が発生するため、ウインドスロッブ音と風切り音との制御の両立は困難であった。
【０００６】
また、人の聴覚などの感覚は、定常的な騒音より変化する騒音などをより知覚しやすいため、単純にしきい値などで騒音レベルを判断すると、人の感覚とずれが大きくなりこれに基づく制御では快適性を阻害する要因となっていた。
【０００７】
そこで本発明は、以上の課題解決が可能であり、ウインドスロッブ音を低減抑制する、サンルーフ装置の起倒制御方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために講じた請求項１の技術的手段は、車両のルーフに設けられた開口部を開閉制御する可動パネル作動手段と、前記開口部に起倒自在に配設されるデフレクタの起倒を制御するデフレクタ制御手段と、前記車両の走行時に前記デフレクタが起立制御された状態において発生するウインドスロッブにより発生する音圧を検出する音センサとを備え、前記デフレクタの起倒制御は、前記デフレクタの所定動作位置での前記音センサが検出する音圧、および該音圧を複数のしきい値と比較して制御されるサンルーフデフレクタ装置の制御方法としたことである。
【０００９】
本発明に係わる第２の技術的手段は、ウインドスロッブにより発生する音圧は、所定の異なる周波数帯域を選択的に透過する複数のフィルタを用いて検出されることである。
【００１０】
本発明に係わる第３の技術的手段は、音圧は互いが素である３００Ｈｚ以下の周波数を中心値とする複数のフィルタにより選択透過されることである。
【００１１】
本発明に係わる第４の技術的手段は、デフレクタの音圧に基づく起倒制御は、前記フィルタを透過する音圧の所定周波数の逓倍周波数を除外して行なわれることである。
【００１２】
本発明に係わる第５の技術的手段は、しきい値はデフレクタの動作位置によって変動させることである。
【発明の効果】
【００１３】
サンルーフの開放により生ずる騒音は、時間的に変動が大きい。そのため、もし仮に、可変デフレクタ装置をアナログ的に制御し、制御時間内でデフレクタ位置を制御したとしてもハンチングが発生するので、可変デフレクタ装置が頻繁に制御されても、ウインドスロッブ音の低減抑制は期待できない。しかし、本発明の請求項１にかかるサンルーフデフレクタ装置の制御においては、可変デフレクタ装置の所定動作位置において、音センサで検出される音圧に基づいて、複数のしきい値を用いて可変デフレクタ装置が制御される。このとき、ウインドスロッブ音および風切り音は、相互に関連して、複数のしきい値を用いて複数のしきい値を用いて制御されるので、可変デフレクタ装置は最適に制御される。その結果、例えば、マップ表からつぎに制御すべき制御位置を判断し、制御すべきかどうか判断すれば、可変デフレクタ装置の制御時のハンチングの課題を回避できる。
【００１４】
つまり、音センサ入力による可変デフレクタ装置の制御時に、複数のしきい値を用いて制御時のヒステリシスを持たせた制御が可能となるので、不要に可変デフレクタ装置を動かす必要がなくなるので、可変デフレクタ装置のハンチング動作を低減できる。可変デフレクタ装置の動作位置によって、ウインドスロッブ音や風切り音の音圧が依存されるため、可変デフレクタ装置の動作位置によるしきい値を設定して、そのしきい値によって可変デフレクタ装置を制御することによりクローズド制御に近い動きを行なうことが可能となる。ウインドスロッブ音および風切り音が検出可能な周波数特性を有する振動、または、音響を検出できるものであればよい。
【００１５】
そして請求項２にかかるサンルーフデフレクタ装置の制御方法では、ウインドスロッブ音および風切り音は、所定の異なる周波数帯域を透過する複数のフィルタを用いて、可変デフレクタ装置の制御を行なうかどうかが決定される。複数の異なる周波数帯域を透過して、可変デフレクタ装置の制御がなされるので、制御対象となる音の周波数に近い周波数で、可変デフレクタ装置の制御には不要な音が、仮に発生しているとしても、周波数帯域の異なる複数のフィルタが同時に同じ音圧レベルとなることはないので、制御に不要な音の検出に対しても、制御対象から排除でき、可変デフレクタ装置の制御の誤作動を低減できる。
【００１６】
また、請求項３にかかるサンルーフデフレクタ装置の風切り音の制御では、オーディオやラジオによる音、エアコンの作動音などが含まれるが、複数のフィルタは、３００Ｈｚ以下の互いが素である周波数を中心値とするフィルタで構成されるので、特定のフィルタのみ周波数が強くなったりすれば、サンルーフデフレクタ装置の制御に不要なノイズであると判断できるので、効果的に外乱を除外して、サンルーフデフレクタ装置の最適な制御を行なうことが可能となる。
【００１７】
そして、請求項４にかかるサンルーフデフレクタ装置の制御は、予め、所定周波数の逓倍周波数を除外して可変デフレクタ装置の制御が行なわれる。音センサで検出される音響信号は、異なる透過周波数帯域を有する複数のフィルタで処理される。このとき、複数のフィルタを透過する周波数、つまり、３００Ｈｚ以下の音の逓倍波は排除して処理されるので、不要な周波数の処理や外乱による制御の危険を回避できる。
【００１８】
請求項５にかかるサンルーフデフレクタ装置の制御では、可変デフレクタ装置の動作位置によって、異なるしきい値にもとづいて制御される。すなわち、可変デフレクタ装置の起倒する動作位置によって、ウインドスロップ音の発生状態が異なるので、乗員がウインドスロップ音を感じやすい可変デフレクタ装置の最下位置では、制御時のハンチングを抑制するために、制御すべきしきい値を高くとり、また、ウインドスロップ音が抑制される可変デフレクタ装置の起立状態においては、制御すべきしきい値を下げるように設定する。以上の結果、乗員の感覚に近づいた可変デフレクタ装置の制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を適用した一実施例に係わる形態のサンルーフデフレクタ装置ＶＤの構成について、図を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態の車両ＶＨＬに設けられた、サンルーフデフレクタ装置ＶＤの開口部ＯＰ付近の要部構成図である。図１示のように、車両ＶＨＬのサンルーフデフレクタ装置ＶＤＡの開口部ＯＰ付近には、起倒自在である可変デフレクタＶＤが進行方向前方（図示左側）位置に設置されており、また、開口部ＯＰの開口面積を変更させるように移動自在な可動式パネルであるルーフプレートＬＦＰが、車両ＶＨＬのルーフＬＦの下部に収納可能となるように設置されている。
【００２１】
図２は、サンルーフデフレクタ装置ＶＤＡの制御を行なう制御回路ＣＢの全体構成図である。この制御回路ＣＢは、音圧を検出可能な音センサＡＳが基板上に一体となっており、車両ＶＨＬのルーフ（天井）に配置されるルーフスイッチＬＳＷのボックス内、あるいは、ルーフモータＬＦＭの近傍で、電気的に雑音の少ない位置に配置される。このサンルーフデフレクタ装置ＶＤを制御する制御回路ＣＢの回路構成では、音圧を検知する音センサＡＳのマイクＭＩＣとＡ／Ｄ変換部ＡＤＴと、ウインドスロッブ音と風切り音とを周波数によってそれぞれ区別する複数のフィルタと、それらのフィルタの出力信号を処理し、複数のしきい値によって可変デフレクタＶＤを作動するルーフモータＬＦＭと、このルーフモータＬＦＭの動作制御を行なうルーフ・デフレクタ動作制御部ＬＤＣから構成される。
【００２２】
また、ルーフモータＬＦＭの正逆転と、サンルーフデフレクタ装置ＶＤの動作位置を検出するためのデフレクタ位置検知センサＤＰＳが配置されている。このデフレクタ位置検知センサＤＰＳは、ルーフモータＬＦＭ内に配置することとしても良いが、同ルーフモータＬＦＭを駆動するドライバーＩＣに内臓されてもよい。
【００２３】
音センサＡＤのマイクＭＩＣは、具体的には車室内の数１００Ｈｚ以下の低周波を検出するマイクロホンであり、その出力をフィルターＦＬＴに入力している。このフィルターＦＬＴは、音センサＡＳのマイクＭＩＣの入力信号に含まれる周波数のうち、サンプリング周波数よりも高い周波数を透過させないためのフィルターである。ウインドスロッブ音は、車両の大きさによりその音の周波数は異なるが、１５Ｈｚから２５Ｈｚ程度の周波数を有する音である。
【００２４】
また、風切り音は、一般には１５０Ｈｚ以上で数ｋＨｚまでの広帯域な騒音であるが、本発明においては、エアコンノイズ、会話、ラジオなどの音と区別するため、１００Ｈｚから２００Ｈｚ程度までの周波数帯域の音と仮定した。
【００２５】
フィルターＦＬＴの出力側には、Ａ／Ｄ変換部ＡＤＴが接続されている。Ａ／Ｄ変換部ＡＤＴの出力側には、ウインドスロッブ音の周波数帯域の音のみを透過するウインドスロッブ音フィルターＷＴＦ、および、風切り音周辺の周波数帯域の音のみを透過する、複数の風切り音フィルターＷＲＦが回路上で並列に配置されている。マイクＭＩＣで検知された車室内の音は、このＡ／Ｄ変換部ＡＤＴでアナログからディジタルに変換された後、上記のウインドスロッブ音フィルターＷＴＦや風切り音フィルターＷＲＦに入力される。
【００２６】
ウインドスロッブ音フィルターＷＴＦは、２０Ｈｚを中央値とする周波数を取り出す帯域フィルタであり、エンジン音、タイヤからのノイズ、またはミッション音等のウインドスロッブ音以外の主に低周波の騒音を除去する。以上により、あらゆるタイプの車両ＶＨＬの固有振動周波数がカバーされるよう設定されている。
【００２７】
また、風切り音フィルターＷＲＦは、３００Ｈｚ以下の周波数を透過するフィルターであり、例えば、１１０Ｈｚ、１３０Ｈｚ、および１９０Ｈｚを中央値とするバンドパスフィルターである。これらの各種フィルターはＱ値が５０以上となるように構成される。また特に、風切り音フィルターＷＲＦは、上記中央値が互いに素となるような周波数に選択される。
【００２８】
そして、制御回路ＣＢには、図１に示す車両ＶＨＬのルーフに設けられた開口部ＯＰを必要に応じて開閉するルーフプレートＬＦＰを開・閉、アップ・ダウンさせるルーフスイッチＬＳＷが接続されている。また、別に接続されるルーフモータＬＦＭの回転によって、ルーフプレートＬＦＰの開閉、デフレクタＶＤの起倒がなされる。ルーフモータＬＦＭは、ひとつでルーフプレートＬＦＰの開・閉、および、デフレクタＶＤの起倒がなされてもよいし、複数のモータで別々に作動されてもよい。このとき、ルーフモータＬＦＭは、デフレクタ位置検知センサＤＰＳによって可変デフレクタＶＤが所定位置に保持されるように制御される。
【００２９】
つぎに、サンルーフデフレクタ装置ＶＤＡの可変デフレクタＶＤの起倒制御方法について、図１〜図７のフローチャート図、および、図８、図９によって説明する。図８の（ａ）、および（ｂ）のグラフに示すように、風切り音とウインドスロッブ音に関して、デフレクタの制御位置を６段階（図９中のＤ１０からＤ１５）とし、デフレクタ位置検知センサＤＰＳで検出する可変デフレクタＶＤの起倒位置を、最下位置、中間位置、および、最上位置を２段階×３のクラスに分け、さらに、個々の可変デフレクタＶＤの位置における制御を判定するしきい値を３段階で規定する。この結果、デフレクタ位置検知センサＤＰＳの検出精度を向上しなくても、効果的な可変デフレクタＶＤの制御が可能となる。尚、デフレクタ位置検知の精度を向上するために、デフレクタの制御位置の６段階に対応させて、各々のデフレクタの制御位置に３段階のしきい値を設けて制御することは、容易である。
【００３０】
可変デフレクタＶＤの位置によってしきい値を変化させる利点は、人の聴覚は定常的な騒音よりも変化する騒音などをより知覚しやすいため、可変デフレクタＶＤの位置制御を、人の感覚に近いようにするためである。ウインドスロッブ音のしきい値は、可変デフレクタＶＤの位置をＤ１０からＤ１５に変化させると、ウインドスロッブ音の値が低くなる動作になる。そこで人の不快感を反映するため、しきい値をデフレクタ位置とともに下げている。
【００３１】
また、風きり音のしきい値は、可変デフレクタＶＤを最上位置のＤ１５にした場合が最も騒音が高くなると予測されるため、しきい値を高くし、可変デフレクタＶＤの位置を低くするに従い、しきい値を低く設定する。その結果、可変デフレクタＶＤの動作による効果的な位置へ設定することができる。例えば、ウインドスロッブ音は可変デフレクタＶＤの位置にかかわらず、Ｗ１、Ｗ４あるいはＷ７の位置であり、Ｄ１５の位置において風きり音のとして騒音レベル（しきい値音圧）がＫ９領域であると判断した場合、可変デフレクタＶＤをＤ１２へ移動させる。次に、Ｄ１２の位置で音圧がにＫ６であった場合は、さらにＤ１０まで可変デフレクタＶＤを下げる。
【００３２】
可変デフレクタＶＤの位置制御は、予め別のルーチンでプログラムの初期設定がなされており、図３のルーチンは、所定の時間間隔で、例えば、５００ｍＳ間隔で割り込み処理されるか或いはコールされるものである。
【００３３】
まず、ステップＳ１でルーフスイッチＬＳＷの状態から、ルーフの開口部ＯＰが開放状態にあるか否かを判断する。この開放状態の判断は、ルーフプレートＬＦＰの閉じた状態を検出する図示しないリミットスイッチで検出してもよい。ルーフスイッチＬＳＷの状態を見てルーフプレートＬＦＰが開放されていないとき、このルーチンを脱する。
【００３４】
ステップＳ１でルーフスイッチＬＳＷの状態を見て、ルーフプレートＬＦＰが開放されていると認定したとき、ステップＳ２で予め別のルーチンで設定されている初期値に基づいて、ルーフプレートＬＦＰの開動作が行われる。この初期値は、車両によって予め設定されたルーフプレートＬＦＰの開位置まで、ルーフプレートＬＦＰを移動させることで完了する。ステップＳ３で音センサＡＳで車両内の音を入力する。
【００３５】
ステップＳ４では可変デフレクタＶＤの現在位置がＤ１４あるいはＤ１５かどうかを判断する。可変デフレクタＶＤがＤ１４あるいはＤ１５にある場合には、ステップ２０に分岐し、その他の場合にはステップ５に進む。つぎに同様に、可変デフレクタＶＤの現在位置がＤ１２あるいはＤ１３かどうかを判断する。可変デフレクタＶＤの現在位置がＤ１２あるいはＤ１３にある場合には、ステップ２４に分岐し、その他の場合にはステップ６に進む。
【００３６】
ステップ６を実行する場合は、可変デフレクタＶＤの現在位置がＤ１０あるいはＤ１１の場合である。つまり、可変デフレクタＶＤの現在位置が最下位置である状態であり、このときの音センサＡＳの入力値のうち、ウインドスロップ音圧がしきい値Ｗ１の領域かどうかを判断する。音センサＡＳの入力値のうち、ウインドスロップ音圧がしきい値Ｗ１の領域の場合にはステップ１８に、またウインドスロップ音圧がしきい値Ｗ１の領域似ない場合には、ステップ７を実行する。
【００３７】
ステップ７では、ステップ６と同様に、ウインドスロップ音圧がしきい値Ｗ２の領域にあるかどうかを判断し、ウインドスロップ音圧がしきい値Ｗ２の領域にある場合には、ステップ１３に分岐し、ウインドスロップ音圧がしきい値Ｗ１の領域にもＷ２の領域にもない場合、つまり、Ｗ３の領域の場合にはステップ８を実行する。
【００３８】
つぎに、ウインドスロップ音圧がＷ３の領域の場合、ステップ８およびステップでは、風切り音圧がＫ１の領域あるいはＫ２の領域かどうかを判断する。以上の風切り音圧にともづいて、Ｋ１の場合にはステップ１２を、Ｋ２の場合にはステップ１１を、また、Ｋ３の場合にはステップ１０を実行してこのルーチンを脱する。
【００３９】
以下、ウインドスロップ音圧がＷ２の領域の場合には、ステップ１３からステップ１７を実行し、ウインドスロップ音圧がＷ１の領域の場合には、ステップ１８からステップ２３を実行してルーチンを脱する。
【００４０】
以上のステップ６からステップ２３までのステップは、可変デフレクタＶＤ
の現在位置がＤ１０あるいはＤ１１であり、最下位置の状態の場合の制御フローであるが、可変デフレクタＶＤの現在位置が中間位置であるＤ１２あるいはＤ１３の場合、ステップ２４からステップ３７を、また、可変デフレクタＶＤの現在位置が最上位置であるＤ１４あるいはＤ１５の場合では、ステップ４４からステップ６２を実行してルーチンを脱する。以上のフローは、上記した可変デフレクタＶＤの現在位置が、Ｄ１０あるいはＤ１１の場合と同様の考え方にもとづく分岐であるので、詳細は省略する。
【００４１】
図９の（ａ）〜（ｃ）は、可変デフレクタＶＤの現在位置におけるウインドスロップ音圧のしきい値音圧Ｗ１〜Ｗ３と、風切り音圧のしきい値音圧Ｋ１〜Ｋ３の条件において、可変デフレクタＶＤをどこに動かすかをまとめたマップ表である。
【００４２】
以上、ウインドスロップ音圧および風切り音圧のいずれにおいても、それぞれしきい値を用いて、可変デフレクタＶＤの制御を行なわれるので、所定の音圧範囲までは可変デフレクタＶＤの制御を行なわない。しかして、可変デフレクタＶＤのハンチング制御を低減することが可能となる。また、音センサＡＳ以外で特殊な構成を用いることなく、可変デフレクタＶＤの制御が可能となるので、従来装置と比較して装置が高価になることもない。
【００４３】
また、可変デフレクタＶＤの制御は、プログラムにより最適に人体が感じる官能評価に基づいて、ウインドスロップ音圧および風切り音圧のしきい値を設定できるので、異なる車両への制御変更に関しては、上記したマップ表を変更するのみで容易に対応が可能である。
【００４４】
尚、今回の制御では、優先の条件をウインドスロッブ音としているが、風切り音としてもよい。そして、上記実施形態のサンルーフデフレクタ装置ＶＤＡの音センサＡＳ及び制御回路ＣＢを、可変デフレクタＶＤを駆動する機構部に一体に組み込んだものにおいては、可変デフレクタＶＤを制御する機構とそれを制御する回路をコンパクトに一体化できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を適用した一実施例を示す車両に設けられたサンルーフデフレクタ装置の開口部付近の要部構成図。
【図２】サンルーフデフレクタ装置における音センサの信号処理の概要を示すシステムブロック図。
【図３】本発明による一実施例の可変デフレクタの制御フロー図。
【図４】本発明による一実施例の可変デフレクタの制御フロー図。
【図５】本発明による一実施例の可変デフレクタの制御フロー図。
【図６】本発明による一実施例の可変デフレクタの制御フロー図。
【図７】本発明による一実施例の可変デフレクタの制御フロー図。
【図８】本発明による一実施例の可変デフレクタ位置によるウインドスロップ音圧および風切り音圧のしきい値音圧を示す概略図。
【図９】本発明による一実施例の可変デフレクタ位置による制御目標を示すマップ表。
【符号の説明】
【００４６】
ＡＳ  音センサ
ＡＤＴ  Ａ／Ｄ変換部
ＣＢ  制御回路
ＯＰ  開口部
ＶＤ  可変デフレクタ
ＶＤＡ  サンルーフデフレクタ装置
ＬＦ  ルーフ
ＥＣＵ  電子制御回路
ＬＦＭ  ルーフモータ
ＬＦＰ  ルーフプレート（可動式パネル）
ＬＭ    ルーフモータ
ＬＳＷ  ルーフスイッチ
ＶＨＬ  車両
ＷＴＦ  ウインドスロップ音フィルタ
ＷＲＦ  風切り音フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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