CN103085714A - 用于控制虚拟发动机声响的系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于控制虚拟发动机声响的系统以及方法。更具体地，该系统包括：传感器，用于检测车辆是否处于室内；虚拟发动机声响产生部，用于产生车辆的虚拟发动机声响；以及控制部，用于接收由传感器检测的数据，以基于车辆是否处于室内来控制虚拟发动机声响，并将与数据相对应的控制信号发送到虚拟发动机产生部。

Description

用于控制虚拟发动机声响的系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制虚拟发动机声响的系统和方法，并且更具体地，本发明涉及一种用于控制混合动力车或电动车的虚拟发动机声响的系统和方法。
背景技术
众所周知，诸如混合动力车(HEV)或电动车(EV)等环境友好型车辆操作安静，因此行人难以听到它们正在行驶靠近。更特别地，当混合动力车(HEV)和电动车(EV)仅由电动机驱动时，车辆产生的噪音大大降低了。因此，行人、特别是盲人，可能很难听到这类的车辆靠近。因而，为了提高行人的安全性，通过扩音器输出虚拟发动机声响的虚拟发动机声响系统(VESS)已广泛应用到混合动力车和电动车等车辆中，使得行人容易辨识车辆的靠近。
这些虚拟发动机声响系统(VESS)通常利用从安装在车辆中的一个或多个传感器或控制单元获得的行驶信息，来控制由该系统输出的虚拟发动机声响的音量和操作。这一信息可以包括，例如，车速、加速器踏板的当前角度、电动机速度等等。
然而，精确的虚拟发动机声响可能受到车辆运行的外部因素影响。因此，虚拟发动机声响系统也应该根据这些因素来控制虚拟发动机声响的音量和操作，然而，现有的系统不是这样的。例如，适于在被覆盖的空间(例如，车库)内所需发出声响的噪音量低于在户外环境所需的音量。因此，如果虚拟发动机声响是基于车辆运行在户外环境而产生，则当车辆实际运行在室内环境时，内部环境中的虚拟发动机声响的音量就会变得过度喧闹和烦扰。因此，当车辆运行在室内环境中时，应该相应地动态地控制虚拟发动机声响。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明意图提供一种用于控制虚拟发动机声响的系统和方法，具有基于车辆正在运行的环境而有效地控制虚拟发动机声响的优点。本发明的另一个目的是提供一种用于控制虚拟发动机声响的系统和方法，通过确定车辆是否处于室内环境或室外环境而有效地控制虚拟发动机声响的优点。
更具体地，本发明的具体实施方式包括一种用于控制混合动力车或电动车的虚拟发动机声响的系统。该系统可以包括：检测传感器，被配置成检测车辆是否处于室内环境；虚拟发动机声响产生部或单元，被配置为产生车辆的虚拟发动机声响；以及控制部，用于接收由检测传感器检测的数据，并且基于该数据，通过将该数据对应的控制信号发送到虚拟发动机声响产生部而相应地控制虚拟发动机声响。
例如，该检测传感器可以是全球定位系统(GPS)接收器，并且检测传感器可以是光传感器，或用于检测物体的其它任何传感器。更具体地，该检测传感器可被配置为检测位于车辆上方的物体。
该系统还可以包括：测量部或单元，用于测量与车辆相关的行驶信息。控制部或单元被配置为根据由测量部测量的行驶信息而控制虚拟发动机声响。
根据本发明的另一具体实施方式的用于控制混合动力车或电动车的虚拟发动机声响的方法可以包括：根据预定的虚拟发动机声响，通过控制单元，产生虚拟发动机声响；当车辆处于室内时，通过传感器检测；以及由控制单元根据所检测的结果控制预定的虚拟发动机声响，例如，当车辆处于室内时降低预定虚拟发动机声响的音量。
更具体地，传感器可以通过测量车内的全球定位系统(GPS)的接收比率，并且将所测量的接收比率与预定的接收比率进行比较来检测车辆是否处理室内。可选地，检测传感器可以测量车内的全球定位系统(GPS)的接收比率，并且将所测量的接收比率的变化与该接收比率的预定变化进行比较。传感器还可以确定车辆上方的物体是否靠近车辆(例如，车库的顶部)。此外，传感器还可以测量车辆外部的光量，并且比较所测量的光量是否低于预定的光量。
附图说明
图1是根据本发明一个具体实施方式的用于控制车辆虚拟发动机声响的系统的示意图；
图2是示出根据本发明一个具体实施方式的用于控制车辆虚拟发动机声响的系统的操作的示意图；
图3-7是根据本发明一个具体实施方式的用于控制车辆虚拟发动机声响的方法的流程图。
<附图标记>
1：车辆
10：检测传感器
11：全球定位系统(GPS)接收器
13：用于检测物体的传感器
15：光传感器
20：测量部
30：虚拟发动机声响产生部
40：控制部
具体实施方式
下面参考附图详细描述本发明的实施方式，以使本领域技术人员可以容易地实现本发明。
可以理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、货车，各种商用车辆的客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动汽车、混合动力电动汽车、氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料)。
此外，本发明的控制逻辑可被实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非短暂计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括，但不局限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、闪存盘、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在连接计算机系统的网络中，以使计算机可读介质可以以分布式方式，例如，通过电信息通信服务器或控制器区域网(CAN)，被存储和执行。
此外，在此所述的多个“部(portion)”可被实施为一个独立控制单元或多个控制单元，而不脱离本发明示出的示例性实施方式的总体概念和目的。因此，尽管在附图中将这些部分表示成分离的装置，然而这些部分也可以被包含于一个独立控制单元内。
这些具体实施方式是根据本发明的示例性实施方式。由于本领域技术人员可以以具体实施方式的多种变化形式来实现本发明，因此本发明的范围并不被限制于将要在下文描述的具体实施方式中。
图1是根据本发明一个具体实施方式的用于控制车辆虚拟发动机声响的系统的示意图。图2是示出根据本发明一个具体实施方式的用于控制车辆虚拟发动机声响的系统的操作的示意图。
用于控制虚拟发动机声响的系统被应用于诸如由电动机驱动的混合动力车或电动车等车辆1上，并且被配置成当车辆由电动机驱动或停止时，根据车辆1的外部环境，控制和产生虚拟发动机声响。
参考图1和图2，用于控制虚拟发动机声响的系统包括：检测传感器10、测量部20、虚拟发动机声响产生部30和控制部40。如上所述，例如，尽管将控制部和测量部描述成分离装置，然而它们也可以被包含于独立的控制单元中。
检测传感器10可以被安装于车辆1上，以检测车辆1是否处于室内。当车辆处于内部环境中时，例如围绕车辆1的建筑物墙壁或隧道墙壁，并且检测传感器10检测环境状况已经由于例如建筑物墙壁或隧道墙壁而改变。检测传感器10通过利用多种类型的传感器，检测确定当车辆处于内部环境时的信号。
例如，全球定位系统(GPS)的接收器11可以检测卫星的位置信号的接收比率或其变化，光传感器15可以检测光量，或者传感器13可被配置为检测在上方短距离范围内的物体以确定车辆是否处于室内。在下文中将更详细的描述利用这些传感器来确定车辆是否处于内部的方法。
测量部20可以测量或监测车辆的相关行驶信息，例如电动机转速、车速、加速器踏板开度或节流阀开度，并且将经测量的行驶信息发送至控制部40。
当车辆1由电动机驱动或停止时，虚拟发动机声响产生部30根据来自于控制部40的信号产生虚拟发动机声响。此时，使用者可以利用车辆1中的控制装置(未示出)打开或关闭虚拟发动机声响系统。根据一个具体实施方式，虚拟发动机声响产生部30可以通过安装于发动机舱(未示出)内的扬声器(未示出)将虚拟发动机声响输出到车辆1的外部。
控制部40可以将用于虚拟发动机声响的控制信号发送到虚拟发动机声响产生部30。控制部40可以接收来自于检测传感器10的数据，以相应地控制虚拟发动机声响。特别地，当产生了虚拟发动机声响时，控制部40被配置成将从检测传感器10接收的数据与预定数据进行比较，以确定车辆1是否处于室内，并且根据确定结果来控制虚拟发动机声响。当车辆1处于室内时，控制部40被配置为控制由该系统输出的声音的音量、虚拟发动机声响的声压和频率等等。
此外，控制部40还可以从测量部20接收数据，以相应地控制虚拟发动机声响。特别地，当车辆1运行时，控制部40被配置为基于从测量部20接收的数据与预定数据之间的比较结果，确定关于车辆1的行驶信息。随后，根据车辆1的行驶信息，控制部利用该比较结果来控制虚拟发动机声响。此外，控制部40还可被配置为基于从检测传感器10接收的数据与从测量部20接收的数据，控制虚拟发动机声响。也就是说，控制部40可被配置为基于车辆的状态以及车辆是否处于室内来控制虚拟发动机声响。
下面将详细描述用于控制虚拟发动机声响的系统的控制方法。
图3-7是根据本发明一个具体实施方式的用于控制车辆虚拟发动机声响的方法的流程图。参考图3，在步骤S100，电动车或混合动力车被确定为正在运行，在步骤S110，测量部20测量车辆的行驶信息，例如电动机速度、车速、加速器踏板开度或节流阀开度。控制部40随后接收来自测量部20的行驶信息，产生与车辆行驶信息相对应的用于虚拟发动机声响的控制信号，并将控制信号发送到虚拟发动机声响产生部30。相应地，在步骤S120中，虚拟发动机声响产生部30根据用于虚拟发动机声响的控制信号，产生虚拟发动机声响。在步骤S200中，一旦检测传感器10将信号提供到控制部40以便进行分析，在步骤S210中，控制部40基于由检测部10测量的信号，确定车辆1是否处于室内。
当车辆1处于室内时，控制部40相应地调整虚拟发动机声响。特别地，控制部40改变用于虚拟发动机声响的控制信号，以降低虚拟发动机声响控制信号的音量和声压或者消除虚拟发动机声响的声源。因此，在步骤S220，虚拟发动机声响产生部30基于用于虚拟发动机声响的控制信号产生虚拟发动机声响。然而，当车辆1不处于室内时，在步骤S230，先前已经输出的虚拟发动机声响被保持。
如图4所示，当全球定位系统(GPS)的接收器11被用作检测传感器10时，接收器11测量卫星的位置信号的接收比率，以确定车辆1是否处于室内。也就是，当车辆1处于室内时，接收器11的接收比率因围绕车辆的墙壁的影响而降低。
更具体地，在S300中，当车辆运行时，全球定位系统(GPS)的接收器11连续地计算接收比率。在步骤S310中，控制部40基于测量的接收比率与预定接收比率之间的比较结果或测量的接收比率的变化与接收比率的预定变化的比较，来确定车辆1是否处于包围中。
在步骤S320，当测量的接收比率低于预定的接收比率或当测量的接收比率的变化低于接收比率的预定变化时，例如，当车辆1进入到停车车库时，控制部40改变用于虚拟发动机声响的控制信号，以降低由虚拟发动机声响输出的音量和声压或者消除虚拟发动机声响的声源。在步骤S330，当车辆1未处于室内时，先前已经输出的虚拟发动机声响被保持。
如图5所示，当用于检测物体的传感器13被用作检测传感器10时，用于检测物体的传感器13检测上方短距离范围内的物体，以提供数据来确定车辆1是否处于室内。也就是，当车辆1处于室内时，可以通讨该传感器13来检测车辆上方的天花板，由于天花板通常距离车辆的顶部仅几英尺或几米。传感器13例如可以是超声波传感器。更具体的，这类传感器13优选地检测位于车辆1上方的物体。
在步骤S400，当车辆1运行时，传感器13可被配置为连续地测量关于物体(例如，位于车辆上方)的检测信号。在步骤S410，控制部40接收来自传感器13的用于检测物体的物体检测信号，并且基于所接收的物体检测信号确定车辆1是否处于室内。
在步骤S420，当控制部40接收与物体有关的检测信号，这表明车辆可以处于室内，并且，控制部40改变用于虚拟发动机声响的控制信号，以降低虚拟发动机声响的音量和声压或者消除虚拟发动机声响的声源。在步骤S430，当控制部40未接收到来自传感器13的检测信号时，这意味着车辆处于室外，并且先前已经输出的虚拟发动机声响应该被保持。
如图6所示，当光传感器15被用作检测传感器10时，光传感器15测量光量以检测车辆1是否处于室内。也就是，当车辆1处于室内时，由于来自于例如墙壁的影响，室内光量低于室外的光量。
更进一步地，在步骤S500，当车辆运行时，光传感器15连续地测量围绕车辆1的周围环境的光量。在步骤S510，控制部40基于测量的光量和一天中特定时刻的预定光量之间的比较结果，确定车辆1是否处于室内。
在步骤S520，当测量光量低于一天中该特定时刻的预定光量时，车辆被确定为处于室内，并且控制部40改变用于虚拟发动机声响的控制信号，以降低虚拟发动机声响的音量和声压或者消除虚拟发动机声响的声源。在步骤S530，当光量高于一天中该特定时刻的预定光量时，先前已经输出的虚拟发动机声响优选地应被保持。
如图7所示，当光传感器15被用作内部检测传感器10时，在步骤S600，控制部40可以确定车辆1是运行于夜晚还是白天。这是必须的，因为白天的光量大于夜晚的光量。
在步骤S610，当车辆被确定为在夜间运行时，控制部40基于夜间的室内位置和室外位置之间的预期光亮进行比较，根据夜间时刻环境来控制虚拟发动机声响。例如，在夜间，室外光量可能低于室内光量，因此可以因而控制本发明示出的实施方式。当车辆在白天运行时，用于控制虚拟发动机声响的方法与在图6中所示出的相同。
根据该具体实施方式，用于控制虚拟发动机声响的方法可被配置成测量与车辆相关的行驶信息，并且基于车辆的行驶信息产生虚拟发动机声响。然而，本发明并不局限于在此所述的实施方式。也就是说，本方法还可被配置为当车辆1由电动机驱动时产生任意设置的虚拟发动机声响，而无需车辆1的行驶信息。
此外，根据该具体实施方式，用于控制虚拟发动机声响的方法可被配置为动态地依据车辆1是否被确定为处于室内来控制虚拟发动机声响。然而，本发明并不局限于在此描述的实施方式。也就是，控制部40可被配置为当车辆1也处于室内时，考虑到车辆的运行信息来控制虚拟发动机声响。
因此，本发明的具体实施方式可以根据车辆的外部环境并且基于确定车辆是否处于室内的确定结果而有效地进行控制。
尽管已经参考当前被认为是实际的实施方式来描述本发明，然而可以理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式，而是相反的，本发明意欲覆盖包含于附加的权利要求的精神和范围内的各种修改和等价布置。

Claims (18)

1.一种用于控制混合动力车或电动车的虚拟发动机声响的系统，包括：
传感器，被配置为检测车辆是否处于室内；
虚拟发动机声响产生部，被配置为产生所述车辆的虚拟发动机声响；以及
控制部，被配置为接收由所述传感器检测的数据，以基于所述车辆是否处于室内来控制所述虚拟发动机声响，并将与所接收到的数据相对应的控制信号发送到所述虚拟发动机声响产生部，以相应地控制输出的声响。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器是全球定位系统(GPS)接收器。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器是光传感器。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器是被配置为检测物体的传感器，并且
其中所述传感器被配置为检测位于所述车辆上方的物体。
5.如权利要求1所述的系统，还包括：测量部，被配置为测量与所述车辆的操作相关的行驶信息，并且
其中所述控制部被配置为基于由所述测量部测量的所述车辆的行驶信息来控制所述虚拟发动机声响。
6.一种用于控制混合动力车或电动车的虚拟发动机声响的方法，包括：
基于预定的虚拟发动机声响，通过虚拟发动机声响产生部产生虚拟发动机声响；
当所述车辆处于室内时，通过传感器进行检测；以及
由控制单元根据所检测的结果控制所述预定的虚拟发动机声响。
7.如权利要求6所述的方法，其中检测所述车辆是否处于室内的步骤包括：
测量所述车辆中的全球定位系统(GPS)的接收比率，以及
由所述控制单元对所测量的接收比率与预定的接收比率进行比较。
8.如权利要求6所述的方法，其中检测所述车辆是否处于室内的步骤包括：
测量所述车辆中的全球定位系统(GPS)的接收比率，以及
由所述控制单元对所测量的接收比率的变化与所述接收比率的预定变化进行比较。
9.如权利要求6所述的方法，其中检测所述车辆是否处于室内的步骤包括：确定所述车辆上方的物体与所述车辆间的距离是否处于预定距离范围内。
10.如权利要求6所述的方法，其中检测所述车辆是否处于室内的步骤包括：
测量所述车辆外部的光量；以及
由所述控制单元比较所测量的光量是否低于预定的光量，其中当所测量的光量低于所述预定的光量时，所述车辆被确定为处于室内。
11.如权利要求6所述的方法，其中根据所检测的结果控制所述预定的虚拟发动机声响的步骤包括：当所述车辆处于室内时，降低所述预定虚拟发动机声响的音量。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述预定的虚拟发动机声响基于在车辆运行时检测的所述车辆的行驶信息而设置。
13.一种非短暂计算机可读介质，包含由处理器或控制器执行的程序指令，所述计算机可读介质包括：
基于预定的虚拟发动机声响产生虚拟发动机声响的程序指令；
连续地监测和确定车辆是否处于室内的程序指令；以及
基于传感器是否已经检测到所述车辆处于室内来控制所述预定的虚拟发动机声响的程序指令，以及当所述车辆被确定为处于室内时降低虚拟发动机声响的音量的程序指令。
14.如权利要求13所述的非短暂计算机可读介质，其中确定所述车辆是否处于室内的程序指令包括：
测量所述车辆中的全球定位系统(GPS)的接收比率的程序指令；以及
对所测量的接收比率与预定的接收比率进行比较的程序指令。
15.如权利要求13所述的非短暂计算机可读介质，其中确定所述车辆是否处于室内的程序指令包括：
测量所述车辆中的全球定位系统(GPS)的接收比率的程序指令；以及
对所测量的接收比率的变化与所述接收比率的预定变化进行比较的程序指令。
16.如权利要求13所述的非短暂计算机可读介质，其中确定所述车辆是否处于室内的程序指令包括：
当所述车辆上方的物体与所述车辆间的距离处于预定距离范围内时确定的程序指令。
17.如权利要求13所述的非短暂计算机可读介质，其中确定所述车辆是否处于室内的程序指令包括：
测量所述车辆外部的光量的程序指令；以及
比较所测量的光量是否低于预定的光量的程序指令，以及当所测量的光量低于所述预定的光量时所述车辆被确定为处于室内的程序指令。
18.如权利要求13所述的非短暂计算机可读介质，其中所述预定的虚拟发动机声响是基于在所述车辆运行时检测到的所述车辆的行驶信息而被额外地设置的。
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