(57)【要約】【課題】少なくとも一方が高速で走行する鉄道車両が他の鉄道車両とすれ違うあるいは通過する際の車内音圧レベルの急激な変化を緩和して、乗客の快適性が悪化しにくい鉄道車両を提供すること。【解決手段】鉄道車両が他の鉄道車両とすれ違うあるいは通過する際の車内音圧レベルの急激な時間変化を緩和する音響加振装置を備え、この音響加振装置は、鉄道車両の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度を得る位置速度検知器と、鉄道車両が任意の相対速度ですれ違うあるいは通過する時の車内音レベル情報を収納したデータベースと、前記位置速度検知器と前記データベースとに基づいて外部出力機器へ出力する信号を演算する演算器と、演算器で演算された信号を出力する出力器と、信号を入力して鉄道車両の車内を音響加振する外部出力機器と、から構成されている。【選択図】図７
2019001349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車内に音響加振音を放射して、少なくとも一方が高速で走行する鉄道車両とすれ違う際の車内音圧レベルの急激な時間変化を小さくする音響加振装置を備える鉄道車両であって、
前記音響加振装置は、
前記鉄道車両の位置情報と速度情報、および前記鉄道車両の周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度情報を得る位置速度検知器と、
鉄道車両が任意の相対速度ですれ違う時の車内音レベル情報を収納したデータベースと、
前記位置速度検知器と前記データベースとに基づいて外部出力機器へ出力する信号を演算する演算器と、
前記演算器で演算された前記信号を出力する出力器と、
前記信号を入力して前記音響加振音を放射する前記外部出力機器と、
から構成されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両において、
前記演算器は、
前記音響加振音の放射を開始する第１時刻と、
前記鉄道車両がすれ違いを開始する第２時刻と、
前記第２時刻から前記音響加振音の低減を終了する第３時刻と、
を演算し、
前記第２時刻に、前記車内音圧レベルと同程度の大きさの前記音響加振音を車内へ放射すること
を特徴とする鉄道車両。
【請求項３】
請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の鉄道車両において、
前記演算器は、
前記音響加振音の増大を開始する第４時刻と、
前記鉄道車両がすれ違いを終了する第５時刻と、
前記第５時刻から前記音響加振音の放射を停止させる第６時刻と、
を演算し、
前記第５時刻に、前記車内音圧レベルと同程度の大きさの前記音響加振音を車内へ放射すること
を特徴とする鉄道車両。
【請求項４】
請求項２に記載の鉄道車両において、
前記演算器は、
前記データベースと、前記位置速度検知器と、から、前記第１時刻と、前記第２時刻と、前記第３時刻と、
を演算すること
を特徴とする鉄道車両。
【請求項５】
請求項３に記載の鉄道車両において、
前記演算器は、
前記データベースと、前記位置速度検知器と、から、前記第４時刻と、前記第５時刻と、前記第６時刻と、
を演算すること
を特徴とする鉄道車両。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の鉄道車両において、
前記外部出力機器は車内放送に供されるスピーカであること
を特徴とする鉄道車両。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の鉄道車両において、
前記外部出力機器は前記鉄道車両の内装材に備えられる加振器であること
を特徴とする鉄道車両。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の前記鉄道車両の前記音響加振音の制御方法において、
前記鉄道車両の周辺を走行する他の鉄道車両を検知して、前記鉄道車両どうしがすれ違う前から前記音響加振装置で車内への前記音響加振音の放射を開始して、前記鉄道車両どうしがすれ違う直後から前記音響加振音の放射レベルを低減すること
を特徴とする音響加振音の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車体に備えられる音響加振装置に関し、特に高速で走行し進行方向が互いに異なる鉄道車両どうしがすれ違う時、あるいは停車中の鉄道車両の隣を鉄道車両が高速で通過する時に、鉄道車両の車内音圧レベルの急激な時間変化を緩和して、乗客の快適性が悪化されにくい鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
新幹線（登録商標）に代表される高速鉄道車両（以下、鉄道車両と記す）では、高速化あるいは動力の高出力化に伴い、鉄道車両の車内（客室）の騒音（以下、車内音圧レベルと記す）が増大し、乗客の快適性悪化が懸念されている。そのため、車内音圧レベルの増大を抑制する対策が数々講じられている。
【０００３】
鉄道車両の車内の騒音は、車輪がレール上を転がることで発生する転動音、高速で走行する車体周囲の空気の乱れによって発生する空力音などが主な要因である。進行方向が互いに異なる鉄道車両が高速ですれ違う時、あるいは停車中の鉄道車両の隣を鉄道車両が高速で通過する時、すれ違う相手の鉄道車両、あるいは隣を通過する鉄道車両から発生する転動音や、すれ違う（通過する）時の鉄道車両間を高速で流れる空気が大きく乱れることにより発生する空力音の増大により、すれ違う（通過する）時の車内音圧レベルはすれ違う前と比べて大きくなる。また、すれ違う（通過する）時の鉄道車両間の相対速度は非常に高速のため、すれ違う（通過する）瞬間の車内音圧レベルは急激な時間変化を伴う。このような急激な時間変化を伴う車内音圧レベルの変化は、乗客の快適性の悪化をもたらす場合がある。
【０００４】
こうした車内の騒音の急激な時間変化を緩和する技術として、特許文献１と特許文献２とが開示されている。
【０００５】
特許文献１（特開平０７−２８１６７６号公報）には、自動車の室内空間において、外環境の変化に対応して車内音圧レベルの急激な時間変化を緩和する装置が開示されている。この装置は、車輪（タイヤ）から伝わる入力振動と車内の応答音を検出し、制御装置で車内音を打ち消す信号を算出し、その信号で車内の内装部品を加振することにより車内の騒音を低減するものである。
【０００６】
特許文献２（特開２０１６−７８６８号公報）には、高速で走行する鉄道車両の車内において、トンネルを通過する際の車内音圧レベルの急激な時間変化を緩和する方法が開示されている。この方法は、鉄道車両の位置情報や速度情報、トンネルの入口および出口の位置情報等をもとに算出された信号を車内に備えられた外部出力機器から音響加振することにより車内の騒音の急激な時間変化を緩和するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−２８１６７６号公報
【特許文献２】特開２０１６−７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される装置が効果的に車内の音を打ち消すことができる条件は、音の波長をλ、室内の代表長さをＷとした時、Ｗ≪λ／２の条件が成立する場合である。鉄道車両の長手方向の長さ（代表長さＷ）は自動車のそれに比べて非常に大きいので、前述の条件式が成立するためには代表長さＷに比例して波長λも大きくなる。波長λと周波数の積は音速（一定）なので、波長λが大きくなると周波数は小さくなる。そのため、特許文献１に開示される装置を鉄道車両に適用しようとすると、周波数が小さい（音の高さが低い）領域においてのみその効果が期待できることとなる。
【０００９】
また、鉄道車両は自動車と異なり、長手方向に沿って複数の座席が設けられているので、乗客が着席する場合は面状に広く分布する。このため、車内騒音の評価点となる着座した乗客の耳の位置も面状に広く分布してかつ複数存在するので、自動車の運転者のみを対象とする特許文献１に開示される装置を鉄道車両に適用する場合には、その効果に関して解決すべき課題がある。
【００１０】
特許文献２に開示される装置が機能するのは、鉄道車両がトンネルを通過する場合である。高速で走行する鉄道車両の車内音圧レベルが急激な時間変化を伴うのは、前述のトンネルを通過する場合だけではなく、高速で走行し進行方向が互いに異なる鉄道車両どうしがすれ違う場合、あるいは停車中の鉄道車両の隣を鉄道車両が高速で通過する場合も挙げられる。これらの場合、すれ違う（通過する）際の相対速度はトンネルを通過する際の走行速度と比較して大きいので、車内音圧レベルの急激な時間変化はトンネルを通過する場合と比べて大きくなり、乗客の快適性のさらなる悪化が懸念される。よって、こうしたすれ違い（通過）時の急激な時間変化の緩和に関して解決すべき課題がある。
【００１１】
本発明の課題は、鉄道車両が高速走行ですれ違う際、あるいは停車中の鉄道車両の隣を鉄道車両が高速で通過する際に発生する車内音圧レベルの急激な時間変化を緩和して、乗客の快適性が悪化しにくい鉄道車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題は、鉄道車両の車内（客室）に音響加振音を放射して高速で走行し進行方向が互いに異なる鉄道車両どうしがすれ違う、あるいは停車中の鉄道車両の隣を鉄道車両が高速で通過する際の車内音圧レベルの急激な時間変化を小さくする音響加振装置を備える鉄道車両であって、音響加振装置は、鉄道車両（自車）の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両（他車）の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度を得る位置速度検知器と、鉄道車両が任意の相対速度ですれ違う（通過する）時の車内音圧レベル情報を収納したデータベースと、位置速度検知器とデータベースとに基づいて外部出力機器へ出力する信号を演算する演算器と、演算器で演算された信号を出力する出力器と、信号を入力して鉄道車両の車内を音響加振する外部出力機器から構成されていることを特徴とする鉄道車両によって解決できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高速で走行する鉄道車両がすれ違う際、あるいは停車中の鉄道車両の隣を鉄道車両が高速で通過する際に発生する車内音圧レベルの急激な時間変化を緩和して、乗客の快適性が悪化しにくい鉄道車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、鉄道車両の長手方向に交差する面の断面図であり、車外音が車内へ伝搬する経路を示す模式図である。
【図２】図２は、高速で走行し進行方向が互いに異なる２つの鉄道車両がすれ違う前の模式図である。
【図３】図３は、高速で走行する鉄道車両どうしがすれ違う時の長手方向に交差する面の断面図であり、車外音が車内へ伝搬する経路を示す模式図である。
【図４】図４は、鉄道車両が他の鉄道車両とすれ違う前後およびすれ違う時の車内音圧レベルと、鉄道車両の走行速度と、すれ違う鉄道車両との相対距離および相対速度の時間変化の関係を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明による音響加振装置の構成図と、この装置を備える鉄道車両の模式図である。
【図６】図６は、本発明の音響加振装置の動作ステップを示す制御フローチャートである。
【図７】図７は、鉄道車両が他の鉄道車両とすれ違う前後およびすれ違う時の車内音圧レベルと、音響加振装置から放射される音響加振音を付加されたときの車内音圧レベルと、鉄道車両の走行速度と、すれ違う鉄道車両との相対距離および相対速度の時間変化の関係を示す模式図である。
【図８】図８は、停車中の鉄道車両の隣を高速で走行する鉄道車両が通過する前の模式図である。
【図９】図９は、停車中の鉄道車両の隣を高速で走行する鉄道車両が通過する時の長手方向に交差する面の断面図であり、車外音が車内へ伝搬する経路を示す模式図である。
【図１０】図１０は、高速走行で通過する鉄道車両の隣で停車中の鉄道車両の車内音圧レベルと、音響加振装置から放射される音響加振音を付加されたときの車内音圧レベルと、鉄道車両の走行速度と、すれ違う鉄道車両との相対距離および相対速度の時間変化の関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、鉄道車両の長手方向に交差する面の断面図であり、車外音が車内へ伝搬する経路を示す模式図である。
【００１６】
鉄道車両１００（１０１）の車内で観察される車内騒音は、固体伝搬音３０と空気伝搬音３１に分けられる。鉄道車両１００（１０１）の車体２０は、中心ピン２２（台車２１の旋回中心となる部位）や、牽引装置（台車２１の駆動力およびブレーキ力を車体２０へ伝える部位、図示せず）や、ヨーダンパ（図示せず）の車外側の取り付け部（台車２１の水平面内での振動を抑制する部位）を介して、台車２１と接続している。固体伝搬音３０は、台車２１の振動が中心ピン２２や牽引装置等に伝搬し、振動が伝搬されたこれらの部位が車体２０を構成する台枠を加振する結果、台枠の表面等から車内に音として放射される音である。
【００１７】
一方、空気伝搬音３１は、車輪２３がレール（図示せず）の上を転がることで発生する転動音３２や、車体２０周りの空力音３３などが車体２０各部を透過して車内へ伝搬する音である。空気伝搬音３１のうち、転動音３２は車体２０周りの空間に放射され、その一部が車体２０を透過して車内へ伝搬する。
【００１８】
さらに、鉄道車両１００（１０１）の周囲を流れる空気の流速は、高速で走行すると空気の流速は増大するため、車体２０の表面および車体２０の床下に備えられる床下機器（図示せず）の周囲を流れる空気のはく離や渦に起因する空力音３３も増大する。
【００１９】
図２は、高速で走行し進行方向が互いに異なる２つの鉄道車両がすれ違う前の模式図である。図３は、高速で走行し進行方向が互いに異なる鉄道車両１００と鉄道車両１０１がすれ違う時（図２）の長手方向に交差する面の断面図であり、車外音が車内へ伝搬する経路を示す模式図である。
【００２０】
固体伝搬音３０や空気伝搬音３１については、前述したとおりである。高速で走行する鉄道車両１００と鉄道車両１０１がすれ違う時、相手車の方向に存在する鉄道車両１００（１０１）の周囲を流れる空気の流速は増大するため、また空気の流れが大きく乱れるため、はく離や渦に起因する空力音３３は増大する。これらの影響から、鉄道車両１００と鉄道車両１０１がすれ違う場合には、すれ違わない場合と比べて空気伝搬音３１が増大するため、車内音圧レベルは増大しやすい。また、すれ違う瞬間、「ドン」と表現できるような車内音圧レベルの急激な時間変化を伴う。
【００２１】
図４は、高速で走行し進行方向が互いに異なる鉄道車両１００と鉄道車両１０１がすれ違う時（図２）の、車内音圧レベルと、走行速度と、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の先頭車間の相対距離と相対速度の推移を示す模式図である。縦軸に、鉄道車両１００の車内音の大きさを示す車内音圧レベル（ｄＢ）と、鉄道車両１００および鉄道車両１０１の走行速度（ｋｍ／ｈ）と、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の先頭車間の相対距離および相対速度を記し、横軸に時間を記す。この模式図では、簡単のために鉄道車両１０１は一定の走行速度Ｆ（ｋｍ／ｈ）とする。鉄道車両１００が駅に停車している時（時刻ａまで）、空調装置に組み込まれている室内送風機（図示せず）の運転音等により、車内音圧レベルはＡ（ｄＢ）をほぼ維持する。この間、鉄道車両１０１は定常走行速度Ｆ（ｋｍ／ｈ）で鉄道車両１００に向かって高速移動しているので、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対距離はＬ（ｋｍ）からＩ（ｋｍ）に短くなる。またこの間、鉄道車両１００と鉄道車両１０１との相対速度はＮ（ｋｍ／ｈ）をほぼ維持する。
【００２２】
鉄道車両１００が駅を発車後（時刻ａ）、走行速度Ｄ（ｋｍ／ｈ）（停車中の速度なので０ｋｍ／ｈと考えてよい）から所定の加速度で加速して定常走行速度Ｅ（ｋｍ／ｈ）に達すると（時刻ｂ）、走行速度の増大に伴って固体伝搬音３０や空気伝搬音３１が増大するため、車内音圧レベルは停車時のＡ（ｄＢ）からＢ（ｄＢ）まで緩やかに増大する。この間、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対距離は、Ｉ（ｋｍ）からＨ（ｋｍ）となりさらに短くなる。またこの間、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対速度は、Ｎ（ｋｍ／ｈ）からＭ（ｋｍ／ｈ）に増大し、鉄道車両１００が次の駅で停車するための減速開始時刻ｉまで、相対速度Ｍ（ｋｍ／ｈ）でほぼ一定となる。
【００２３】
時刻ｂから時刻ｄの間、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対距離はさらに短くなり、時刻ｄ、つまり鉄道車両１００と鉄道車両１０１の進行方向の先頭車間の距離がゼロになる（すれ違う）と、鉄道車両１０１の転動音３２や鉄道車両１００と鉄道車両１０１の間を流れる空気のはく離や渦に起因する空力音３３の急増により、鉄道車両１００の車内音圧レベルはＢ（ｄＢ）からＣ（ｄＢ）まで突発的に増大し、すれ違いの間（時刻ｄから時刻ｇ）、鉄道車両１００の車内音圧レベルはＣ（ｄＢ）をほぼ維持する。鉄道車両１００と鉄道車両１０１のすれ違いが終了する時（時刻ｇ）、鉄道車両１００の車内音圧レベルはすれ違う前の車内音圧レベルＢ（ｄＢ）に減少する。この時、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対距離は、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の車両長のほぼ合計のＧ（ｋｍ）となる。
【００２４】
上述のように、鉄道車両１００の車内音圧レベルは、鉄道車両１０１とのすれ違い開始時（時刻ｄ）には突発的に増大し、すれ違い終了時（時刻ｇ）には急激に減少する。この、車内音圧レベルの短時間での増大は、鉄道車両１００の乗客の快適性を悪化する場合がある。特に、すれ違い開始時における車内音圧レベルの急激な時間増大は、乗客の快適性をひどく悪化する場合がある。なお、鉄道車両１０１の車内音圧レベルについても、鉄道車両１００と同様に、すれ違う時には急激な時間変化を伴う。
【００２５】
図５は、本発明による音響加振装置の構成図と、この装置を備える鉄道車両の模式図である。音響加振装置６０は、鉄道車両（自車および自車の周辺を走行する他の鉄道車両）の位置情報（距離標情報、キロポスト情報）と速度情報および相対距離と相対速度を検知する位置速度検知器６２と、鉄道車両が任意の速度で他の鉄道車両とすれ違う時に車内で観察される車内音圧レベル（周波数特性を含む）などを収納したデータベース６４と、位置速度検知器６２で得た位置情報と速度情報および相対距離と相対速度情報と、データベース６４に基づいてスピーカ８０（アクチュエータ８２）などの外部出力機器への信号出力のタイミング等を演算する演算器６６と、演算器６６の指令に基づいて外部出力機器へ信号を出力する出力器６８から構成される。
【００２６】
鉄道車両の位置情報と速度情報と周辺を走行する他の鉄道車両との相対距離および相対速度を把握する位置速度検知器６２は、軌道に沿って設置される地上子（図示せず）の位置情報と、この地上子から鉄道車両が進行した距離に基づいて起点からの鉄道車両の現在位置を算出してもよいし、Ｄ−ＡＴＣ（図示せず）などから位置情報をリアルタイムで得てもよい。
【００２７】
スピーカ８０は、停車駅や到着時刻等を乗客に伝えるため鉄道車両に備えられるスピーカを利用してもよいし、音響加振装置６０を構成するために備えられたスピーカであってもよい。また、図５では天井付近にスピーカ８０が備えられたような模式図であるが、設置場所はこれに限らず、例えば窓周辺の内装材に備えてもよい。
【００２８】
図６は、本発明の音響加振装置６０の動作ステップを示す制御フローチャートである。図７は、鉄道車両１００と鉄道車両１０１がすれ違う（図２）前後およびすれ違う時の車内音圧レベルと、音響加振装置６０から放射される音響加振音を付加されたときの車内音圧レベルと、鉄道車両の走行速度と、すれ違う鉄道車両との相対距離と相対速度の時間変化の関係を示す模式図である。
【００２９】
図６に示す音響加振装置６０の制御フローチャートが示す各動作を、図７を参照しながら説明する。乗務員が鉄道車両１００（１０１）を営業に供する際に、鉄道車両１００（１０１）を起動する動作に合わせて本制御フローを開始（Ｓ１０）する。上述したように、鉄道車両１００（１０１）の車内音圧レベルが短時間に急上昇して乗客の快適性が悪化されやすいのは、鉄道車両とこの鉄道車両の周辺を走行する他の鉄道車両が、相対距離Ｘ（ｋｍ）以下（例えば０．３ｋｍ以下）でかつ相対速度Ｙ（ｋｍ／ｈ）（例えば１８０ｋｍ／ｈ）より速い速度ですれ違う時である。
【００３０】
このため、鉄道車両とその周辺を走行する他の鉄道車両がすれ違わない時は、車内音圧レベルの急激な変化は小さく乗客の快適性が悪化されにくいので、本制御が必要か否かを、鉄道車両とその周辺を走行する他の鉄道車両との相対距離と所定の距離（すれ違わないものと予め決められた距離）とを比較（Ｓ２０）して判断する。
【００３１】
相対距離が所定の距離Ｘ（ｋｍ）より小さい距離であると判断された時、鉄道車両と周辺を走行する鉄道車両との相対速度と所定の速度Ｙ（ｋｍ／ｈ）とを比較（Ｓ３０）して判断する。相対速度が所定の速度Ｙ（ｋｍ／ｈ）より大きいと判断した場合、鉄道車両がすれ違う際の処理Ａ（Ｓ４０）へ進んで以下を実施する（図７参照）。
【００３２】
Ａ１・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度と、データベース６４から、現状速度で他の車両とすれ違う際に観察される車内音圧レベル（図７、時刻ｄ、Ｃ（ｄＢ））を得ることができる音響加振音のレベル（大きさ）を求める。
【００３３】
Ａ２・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度から、Ａ１で推定した音響加振音のレベルで音響加振を開始する時刻（図７、時刻ｃ）と、この時刻から音響加振を開始してＡ１で算定した音響加振音のレベルに至るまでの時間（図７の時刻ｃから時刻ｄに至る時間）を算出する。
【００３４】
Ａ３・・・Ａ１で算定した音響加振音のレベルと、Ａ２で算定した音響加振を開始する時刻とＡ１で算定した音響加振音のレベルに至るまでの時間をもとに、スピーカ８０（アクチュエータ８２）から音響加振音を出力する。
【００３５】
Ａ４・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度を基に、時刻ｄにおける車内音圧レベルＣ（ｄＢ）に相当する音響加振音のレベルを、時刻ｄから時刻ｅにかけて１０数（ｄＢ）低減する。
【００３６】
処理Ａ（Ｓ４０）が完了すると、続いてすれ違い終わる時の以下の処理Ｂ（Ｓ５０）へ進んで以下を実施し、本制御フローを終了する（Ｓ６０）。
【００３７】
Ｂ１・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度と、データベース６４から、すれ違いが終わる手前の位置に至る時刻（図７、時刻ｆ）およびこの時刻の車内音圧レベルＣ（ｄＢ）を得ることができる音響加振音のレベルを算出する。
【００３８】
Ｂ２・・・鉄道車両の位置速度検知器６２の情報から、Ｂ１で算定した音響加振音のレベルで音響加振を開始する時刻（図７、時刻ｆ）と、この時刻から音響加振を開始してＢ１で算定した音響加振音のレベルに至るまでの時間（時刻ｆから時刻ｇに至る時間）を算出する。
【００３９】
Ｂ３・・・鉄道車両の位置速度検知器６２の情報を基に、時刻ｇにおける車内音圧レベルＣ（ｄＢ）に相当する音響加振音のレベルを時刻ｇから時刻ｈにかけて低減する。
【００４０】
以上の処理Ａ（Ｓ４０）と処理Ｂ（Ｓ５０）が鉄道車両において実施される様子を、図７を参照して説明する。この図では、簡単のために鉄道車両１０１は一定の走行速度Ｆ（ｋｍ／ｈ）とする。鉄道車両１００は時刻ａに、駅を発車して所定の加速度で加速して時刻ｂに速度Ｅ（ｋｍ／ｈ）に到達する。この間、鉄道車両１０１は定常走行速度Ｆ（ｋｍ／ｈ）で鉄道車両１００に向かって高速移動しているので、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対距離はＬ（ｋｍ）からＩ（ｋｍ）に短くなる。
【００４１】
時刻ａにおいて観察される鉄道車両１００の車内音圧レベル（ｄＢ）は、鉄道車両１００の停車時のＡ（ｄＢ）から走行速度の上昇に伴い時刻ｂにＢ（ｄＢ）まで緩やかに上昇して、その後、時刻ｂから時刻ｄまで車内音圧レベルＢ（ｄＢ）が維持される。
【００４２】
時刻ｃに、音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から鉄道車両１００の車内へ音響加振音の放射が開始されて、鉄道車両１００と鉄道車両１０１がすれ違う時刻ｄの直前にこの音響加振音はＣ（ｄＢ）相当の音圧レベルで鉄道車両１００の車内に放射される。鉄道車両１００が速度Ｅ（ｋｍ／ｈ）（相対速度Ｍ（ｋｍ／ｈ））で鉄道車両１０１とすれ違う時刻ｄから音響加振音は減少して、その音圧レベルは時刻ｅにＣ（ｄＢ）より１０数（ｄＢ）低いレベルＰ（ｄＢ）にまで低減され、時刻ｆに至るまでこの低いレベルが維持される。この低いレベルは、音響加振装置６０を駆動しない時に、鉄道車両１００が走行速度Ｅ（ｋｍ／ｈ）で鉄道車両１０１とすれ違う時に観察される車内音圧レベルＣ（ｄＢ）に隠れる程度（暗騒音）のレベルである。
【００４３】
時刻ｆに音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から車内へ音響加振音の放射が再開され、時刻ｇの直後にこの音響加振音はＣ（ｄＢ）相当の音圧レベルに達した後、時刻ｇの直後から時刻ｈにかけて音響加振音が放射しなくなるまで低減される。
【００４４】
時刻ｃから時刻ｄにかけて、鉄道車両１００に備えられた音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から車内に任意の増加割合で音響加振音が車内に放射されるので、時刻ｄにおいて鉄道車両１００と鉄道車両１０１が高速ですれ違うことに起因する車内音圧レベルの急激な時間変化を小さくすることができるので、乗客の快適性が悪化されることを抑制することができる。
【００４５】
鉄道車両１００と鉄道車両１０１が高速ですれ違い終わる前の時刻ｆからすれ違い終わる直後の時刻ｇにかけて、音響加振装置６０から車内に任意の増加割合で音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から車内へ音響加振音が放射された後、時刻ｇの直後から時刻ｈに掛けて、音響加振装置６０による音響加振音が一定の割合で低減され、時刻ｇ以降に鉄道車両１００の車内で観察される車内音圧レベルの急激な時間変化を小さくできるので、乗客の快適性悪化を抑制することができる。
【００４６】
また、時刻ｃから時刻ｄ（すれ違う直前）と、時刻ｄから時刻ｅ（すれ違い始めた直後）と、時刻ｆから時刻ｇ（すれ違い終わる直前）と、時刻ｇから時刻ｈ（すれ違い終わる直後）において、音響加振音の音圧レベルを任意の増加あるいは低減割合（時間変化率）で増大したり低減したりするので、すれ違う直前および直後の位置検知（推定）に多少の誤差があった場合でも、急激な車内音圧レベル７０の変化を抑制することができるので、乗客の快適性悪化を抑制できる。
【００４７】
なお、時刻ｃから時刻ｈにかけて、鉄道車両１００の車内に放射される音響加振音の周波数特性は、高速で走行する鉄道車両どうしがすれ違う時に観察される車内音の周波数特性と同様の傾向を備えたものである。
【００４８】
また、上記では時刻ａから時刻ｊに基づく時間基準で音響加振音のレベルを決めるとともに、その放射および低減の開始と終了のタイミングについて説明したが、時刻を鉄道車両の先頭車の相対距離（ｋｍ）に置き換えて、鉄道車両が高速ですれ違う際に、鉄道車両の車内で放射あるいは低減される音響加振音の制御に必要な音響加振音のレベル（大きさ）とその開始および終了のタイミングを、相対距離（ｋｍ）で規定して、上記音響加振音を制御してもよい。以下に記す説明においても、同様に時刻を相対距離に読み替えて音響加振音を制御してもよい。
【００４９】
さらに、図７では簡単のために鉄道車両１００とすれ違う鉄道車両１０１の走行速度はＦ（ｋｍ／ｈ）で一定としたが、鉄道車両１０１の走行速度が変化してもよい。
【００５０】
図７に示した鉄道車両１００の車内音圧レベルの時間変化は、鉄道車両１００と鉄道車両１０１が高速ですれ違う場合である。車内音圧レベルの急激な時間変化は、一方の鉄道車両が停車中で、その隣を鉄道車両が高速ですれ違う場合にも発生する。この場合においても本発明は適用可能である。これを、図８から図１０を用いて説明する。
【００５１】
図８は、停車中の鉄道車両１００の隣を高速で走行する鉄道車両１０１が通過する前の模式図である。この模式図では、簡単のために鉄道車両１０１は一定の走行速度Ｆ（ｋｍ／ｈ）とする。図９は、鉄道車両１００が停車中で、その隣を高速で走行する鉄道車両１０１が通過する時の長手方向に交差する面の断面図であり、車外音が車内へ伝搬する経路を示す模式図である。鉄道車両１００は停車しているので、鉄道車両１００から放射される転動音３２や空力音３３は存在しない。しかし、その隣を鉄道車両１０１が高速で走行し鉄道車両１００を通過する場合、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の間を流れる空気の流速は増大するため、また空気の流れが大きく乱れるため、はく離や渦に起因する空力音３３は増大する。これらの影響から、鉄道車両１００の隣を鉄道車両１０１が通過する場合には、通過しない場合と比べて空気伝搬音３１が増大するため、車内音圧レベルは増大しやすい。また、通過する瞬間、「ドン」と表現できるような車内音圧レベルの急激な時間変化を伴う。
【００５２】
図８に示す場合においても、図６に示す制御フローチャートが示す各動作を適用することができる。これを、図１０を参照しながら説明する。乗務員が鉄道車両１００（１０１）を営業に供する際に、鉄道車両１００（１０１）を起動する動作に合わせて本制御フローを開始（Ｓ１０）する。上述したように、鉄道車両１００（１０１）の車内音圧レベルが短時間に急上昇して乗客の快適性が悪化されやすいのは、鉄道車両と鉄道車両の周辺を走行する他の鉄道車両が、相対距離Ｘ（ｋｍ）以下（例えば０．３ｋｍ以下）でかつ相対速度Ｙ（ｋｍ／ｈ）（例えば１８０ｋｍ／ｈ）より速い速度で通過する時である。
【００５３】
このため、停車中の鉄道車両の隣を他の鉄道車両が通過する時は、車内音圧レベルの急激な変化は小さく乗客の快適性が悪化されにくいので、本制御が必要か否かを、鉄道車両と周辺を走行する鉄道車両との相対距離と所定の距離（すれ違わないものと予め決められた距離）とを比較（Ｓ２０）して判断する。
【００５４】
相対距離が所定の距離Ｘ（ｋｍ）より小さい距離であると判断された時、鉄道車両と周辺を走行する鉄道車両との相対速度と所定の速度Ｙ（ｋｍ／ｈ）とを比較（Ｓ３０）して判断する。相対速度が所定の速度Ｙ（ｋｍ／ｈ）より大きいと判断した場合、鉄道車両が通過する際の処理Ａ（Ｓ４０）へ進んで以下を実施する（図１０参照）。
【００５５】
Ａ１・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度と、データベース６４と、から、鉄道車両が通過する際に観察される車内音圧レベル（図１０、時刻ｄ、Ｑ（ｄＢ））を得ることができる音響加振音のレベル（大きさ）を求める。
【００５６】
Ａ２・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度から、Ａ１で推定した音響加振音のレベルで音響加振を開始する時刻（図１０、時刻ｃ）と、この時刻から音響加振を開始してＡ１で算定した音響加振音のレベルに至るまでの時間（図１０の時刻ｃから時刻ｄに至る時間）を算出する。
【００５７】
Ａ３・・・Ａ１で算定した音響加振音のレベルと、Ａ２で算定した音響加振を開始する時刻とＡ１で算定した音響加振音のレベルに至るまでの時間をもとに、スピーカ８０（アクチュエータ８２）から音響加振音を出力する。
【００５８】
Ａ４・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度を基に、時刻ｄにおける車内音圧レベルＱ（ｄＢ）に相当する音響加振音のレベルを、時刻ｄから時刻ｅにかけて１０数（ｄＢ）低減する。
【００５９】
処理Ａ（Ｓ４０）が完了すると、続いて鉄道車両が通過し終わる時の以下の処理Ｂ（Ｓ５０）へ進んで以下を実施し、本制御フローを終了する（Ｓ６０）。
【００６０】
Ｂ１・・・位置速度検知器６２の位置情報と速度情報、および周辺を走行する他の鉄道車両の位置情報と速度情報、および相対距離と相対速度と、データベース６４と、から、鉄道車両が通過し終わる手前の位置に至る時刻（図１０、時刻ｆ）およびこの時刻の車内音圧レベルＱ（ｄＢ）を得ることができる音響加振音のレベルを算出する。
【００６１】
Ｂ２・・・鉄道車両の位置速度検知器６２の情報から、Ｂ１で算出した音響加振音のレベルで音響加振を開始する時刻（図１０、時刻ｆ）と、この時刻から音響加振を開始してＢ１で推定した音響加振音のレベルに至るまでの時間（時刻ｆから時刻ｇに至る時間）を算出する。
【００６２】
Ｂ３・・・鉄道車両の位置速度検知器６２の情報を基に、時刻ｇにおける車内音圧レベルＱ（ｄＢ）に相当する音響加振音のレベルを時刻ｇから時刻ｈにかけて低減する。
【００６３】
以上の処理Ａ（Ｓ４０）と処理Ｂ（Ｓ５０）が鉄道車両において実施される様子を、図１０を参照して説明する。この図では、簡単のために鉄道車両１０１は一定の走行速度Ｆ（ｋｍ／ｈ）とする。このとき、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対速度はＭ（ｋｍ／ｈ）で一定である。
【００６４】
鉄道車両１００は停車している（走行速度Ｓ（ｋｍ／ｈ）、０ｋｍ／ｈと考えてよい）。この間、鉄道車両１０１は定常走行速度Ｆ（ｋｍ／ｈ）で鉄道車両１００に向かって高速移動しているので、鉄道車両１００と鉄道車両１０１の相対距離はＬ（ｋｍ）から短くなる。
【００６５】
時刻ｃに、音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から鉄道車両１００の車内へ音響加振音の放射が開始されて、停車中の鉄道車両１００の隣を鉄道車両１０１が高速で通過する時刻ｄの直前にこの音響加振音はＱ（ｄＢ）相当の音圧レベルで鉄道車両１００の車内に放射される。鉄道車両１００が相対速度Ｍ（ｋｍ／ｈ）で鉄道車両１０１とすれ違う時刻ｄから音響加振音は減少して、その音圧レベルは時刻ｅにＱ（ｄＢ）より１０数（ｄＢ）低いレベルＲ（ｄＢ）にまで低減され、時刻ｆに至るまでこの低いレベルが維持される。この低いレベルは、音響加振装置６０を駆動しない時に、鉄道車両１０１が相対速度Ｍ（ｋｍ／ｈ）で鉄道車両１００の隣を通過する時に観察される車内音圧レベルＱ（ｄＢ）に隠れる程度（暗騒音）のレベルである。
【００６６】
時刻ｆに音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から車内へ音響加振音の放射が再開され、時刻ｇにこの音響加振音はＱ（ｄＢ）相当の音圧レベルに達した後、時刻ｇから時刻ｈにかけて音響加振音が放射しなくなるまで低減される。
【００６７】
時刻ｃから時刻ｄにかけて、鉄道車両１００に備えられた音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から車内に任意の増加割合で音響加振音が車内に放射されるので、時刻ｄにおいて停車中の鉄道車両１００の隣を鉄道車両１０１が高速で通過することに起因する車内音圧レベルの急激な時間変化を小さくすることができるので、乗客の快適性が悪化されることを抑制することができる。
【００６８】
停車中の鉄道車両１００の隣を鉄道車両１０１が高速で通過し終わる前の時刻ｆからすれ違い終わる瞬間の時刻ｇにかけて、音響加振装置６０から車内に任意の増加割合で音響加振装置６０を構成するスピーカ８０から車内へ音響加振音が放射された後、時刻ｇの直後から時刻ｈに掛けて、音響加振装置６０による音響加振音が一定の割合で低減され、時刻ｇ以降に鉄道車両１００の車内で観察される車内音圧レベルの急激な時間変化を小さくできるので、乗客の快適性悪化を抑制することができる。
【００６９】
また、時刻ｃから時刻ｄ（通過する直前）と、時刻ｄから時刻ｅ（通過し始めた直後）と、時刻ｆから時刻ｇ（通過し終わる直前）と、時刻ｇから時刻ｈ（通過し終わる直後）において、音響加振音の音圧レベルを任意の増加あるいは低減割合（時間変化率）で増大したり低減したりするので、通過する直前および直後の位置検知（推定）に多少の誤差があった場合でも、急激な車内音圧レベルの変化を抑制することができるので、乗客の快適性悪化を抑制できる。
【００７０】
なお、時刻ｃから時刻ｈにかけて、鉄道車両１００の車内に放射される音響加振音の周波数特性は、高速で通過する時に観察される車内音の周波数特性と同様の傾向を備えたものである。
【００７１】
また、上記では時刻ａから時刻ｈに基づく時間基準で音響加振音のレベルを決めるとともに、その放射および低減の開始と終了のタイミングについて説明したが、時刻を鉄道車両の先頭車の相対距離（ｋｍ）に置き換えて、鉄道車両が高速で通過する際に、鉄道車両の車内で放射あるいは低減される音響加振音の制御に必要な音響加振音のレベル（大きさ）とその開始および終了のタイミングを、相対距離（ｋｍ）で規定して、上記音響加振音を制御してもよい。以下に記す説明においても、同様に時刻を相対距離に読み替えて音響加振音を制御してもよい。
【００７２】
さらに、図１０では簡単のために停車中の鉄道車両１００の隣を高速で通過する鉄道車両１０１の走行速度はＦ（ｋｍ／ｈ）で一定としたが、鉄道車両１０１の走行速度が変化してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
２０        車体
２１        台車
２２        中心ピン
２３        車輪
３０        固体伝搬音
３１        空気伝搬音
３２        転動音
３３        空力音
６０        音響加振装置
６２        位置速度検知器
６４        データベース
６６        演算器
６８        出力器
８０        スピーカ
８２        アクチュエータ
１００    鉄道車両
１０１    鉄道車両
Ｓ１０〜Ｓ６０  制御ステップ
【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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【図１０】
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