CN104340142B - 车辆的道路噪声屏蔽 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的道路噪声屏蔽。车辆的道路噪声屏蔽包括：经由计算机处理器确定与车辆相关的预期内部声音。所述预期内部声音由车辆的设计和车辆所遇到的路况一起限定。道路噪声屏蔽还包括：在驾驶事件期间经由计算机处理器监控车辆的信息源。在通过监控确定当前路面时，道路噪声屏蔽包括：计算与预期内部声音相当的屏蔽噪声形状，以及将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到车辆中的音频系统。音频系统从音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。

Description

车辆的道路噪声屏蔽
技术领域
本发明涉及车辆动态性能，更具体地涉及通过车辆音频系统来屏蔽车辆内的道路噪声。
背景技术
车主通常关心在车辆内部可听到的不期望的声音。这些不期望的声音的来源之一是变化的路况，诸如恶劣的路况。一些类型的路况通过产生令人不愉快的噪声而会负面地影响操作者的总体驾驶体验。
当存在时，令人不愉快的噪声干扰可与硬件共振（例如，通过车辆的车身、悬架或车轮）相关。解决这些干扰的硬件方案存在包括增加成本、质量和程序定时等的多种挑战。
因此，期望提供一种屏蔽从各种路况产生的不期望的噪声的低成本方法。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，提供一种用于实现车辆的道路噪声屏蔽的方法。所述方法包括：经由车辆中的计算机处理器来确定与车辆相关的预期内部声音。所述预期内部声音由车辆的设计和车辆所遇到的路况一起限定。所述方法还包括：在驾驶事件期间经由计算机处理器来监控车辆的信息源。在通过所述监控来确定当前路面时，所述方法包括：计算与预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到车辆中的音频系统，音频系统从音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
在本发明的另一示例性实施例中，提供一种用于实现车辆的道路噪声屏蔽的系统。所述系统包括计算机处理器和可由所述计算机处理器运行的逻辑。逻辑被配置为执行一种方法。所述方法包括：确定与车辆相关的预期内部声音。所述预期内部声音由车辆的设计和车辆所遇到的路况一起限定。所述方法还包括：在驾驶事件期间监控车辆的信息源。在通过所述监控来确定当前路面时，所述方法包括：计算与预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到车辆中的音频系统，音频系统从音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
在本发明的另一示例性实施例中，提供一种用于执行车辆的道路噪声屏蔽的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括其上嵌有程序代码的计算机可读存储介质，该程序代码在被计算机处理器运行时致使计算机处理器执行一种方法。所述方法包括：确定与车辆相关的预期内部声音。所述预期内部声音由车辆的设计和车辆所遇到的路况一起限定。所述方法还包括：在驾驶事件期间监控车辆的信息源。在通过所述监控来确定当前路面时，所述方法包括：计算与预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到车辆中的音频系统，音频系统从音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
本发明还可包括下列方案。
1. 一种用于实现车辆的道路噪声屏蔽的方法，所述方法包括：
经由车辆中的计算机处理器来确定与所述车辆相关的预期内部声音，所述预期内部声音由车辆的设计和所述车辆所遇到的路况一起限定；
在驾驶事件期间经由所述计算机处理器来监控所述车辆的信息源；
在通过所述监控来确定当前路面时：
计算与所述预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及
将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到所述车辆中的音频系统，所述音频系统从所述音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
2. 根据方案1所述的方法，其中，在计算所述屏蔽噪声形状时所应用的参数包括以下中的至少一个：带通频率范围、带通过滤器滚降和屏蔽噪声的幅值。
3. 根据方案1所述的方法，其中，所述信息源包括由所述车辆的至少一个控制系统来管理的部件。
4. 根据方案1所述的方法，其中，所述信息源由以下中的至少一个来表征：
轮速传感器；
磁流变悬架位置传感器；
加速度计；以及
自主驾驶部件的安全部件传感器。
5. 根据方案1所述的方法，其中，当所述车辆的轮胎横过道路时产生所述预期声音。
6. 根据方案1所述的方法，其中，所述预期声音由通过所述车辆的车身和底座传送的振动产生。
7. 根据方案1所述的方法，其中，所述预期声音由轮胎与道路接触部处辐射的声音产生。
8. 根据方案1所述的方法，其中，所述预期内部声音包括由变化的路面产生的任何声音。
9. 一种用于实现车辆的道路噪声屏蔽的系统，所述系统包括：
计算机处理器，所述计算机处理器位于车辆中并通信地联接到车辆总线；以及
能够由所述计算机处理器运行的逻辑，所述逻辑被配置为执行一种方法，所述方法包括：
确定与所述车辆相关的预期内部声音，所述预期内部声音由所述车辆的设计和所述车辆所遇到的路况一起限定；
在驾驶事件期间经由所述车辆总线来监控所述车辆的信息源；
在通过所述监控来确定当前路面时：
计算与所述预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及
将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到所述车辆中的音频系统，所述音频系统从所述音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
10. 根据方案9所述的系统，其中，在计算所述屏蔽噪声形状时所应用的参数包括以下中的至少一个：带通频率范围、带通过滤器滚降和屏蔽噪声的幅值。
11. 根据方案9所述的系统，其中，所述信息源包括由车辆的至少一个控制系统来管理的部件。
12. 根据方案9所述的系统，其中，所述信息源由以下中的至少一个来表征：
轮速传感器；
磁流变悬架位置传感器；
加速度计；以及
自主驾驶部件的安全部件传感器。
13. 根据方案9所述的系统，其中，当所述车辆的轮胎横过道路时产生所述预期声音。
14. 根据方案9所述的系统，其中，所述预期声音由通过所述车辆的车身和底座传送的振动产生。
15. 根据方案9所述的系统，其中，所述预期声音由轮胎与道路接触部处辐射的声音产生。
16. 根据方案9所述的系统，其中，所述预期内部声音包括由变化的路面产生的任何声音。
17. 一种用于实现车辆的道路噪声屏蔽的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括其上嵌有程序代码的计算机可读存储介质，该程序代码在被计算机处理器运行时致使所述计算机处理器执行一种方法，所述方法包括：
经由车辆中的计算机处理器来确定与所述车辆相关的预期内部声音，所述预期内部声音由车辆的设计和所述车辆所遇到的路况一起限定；
在驾驶事件期间经由所述计算机处理器来监控所述车辆的信息源；
在通过所述监控来确定当前路面时：
计算与所述预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及
将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到所述车辆中的音频系统，所述音频系统从所述音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
18. 根据方案17所述的计算机程序产品，其中，所述信息源由以下中的至少一个来表征：
轮速传感器；
磁流变悬架位置传感器；
加速度计；以及
自主驾驶部件的安全部件传感器。
19. 根据方案17所述的计算机程序产品，其中，所述预期声音通过以下中的至少一者来产生：
横过道路的所述车辆的轮胎；
通过所述车辆的车身和底座传送的振动；以及
在轮胎与道路接触部处辐射的声音。
根据本发明的下述详细描述结合附图，本发明的以上特征和优点以及其它特征和优点将显而易见。
附图说明
其它特征、优点和细节仅以举例方式出现在实施例的以下详细描述中，所述详细描述参照附图进行，在附图中：
图1是根据本发明的示例性实施例的可在其上执行道路噪声屏蔽的系统；
图2是根据示例性实施例的描述用于屏蔽道路噪声的过程的流程图；
图3是根据示例性实施例的覆盖在窄带噪声频率上的成形声音的图形图示。
具体实施方式
以下描述在本质上仅是示例性的并且不意在限制本公开、其应用或用途。应该理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
根据本发明的示例性实施例，提供用于车辆的道路噪声屏蔽。道路噪声屏蔽过程确定各种道路噪声情况并通过车辆音频系统产生足以屏蔽车辆乘用者感知到为侵扰性或令人不愉快的噪声的屏蔽声音。道路噪声可被定义为由变化的路面和路况（例如，泥土路、坑洼路面、粗糙的石头等）产生的任何噪声。
道路噪声屏蔽系统被配置为产生刚好足以克服或屏蔽由路况产生的声音（此声音被称作“预期内部声音”，因为它涉及当沿特定路面行驶时预计或“预期”存在于车辆内的声音）的一定量或一定频率的噪声。屏蔽噪声可实现为成形宽带噪声。通过非限定性例子，宽带噪声的成形可包括以下参数中的一个或多个：带通频率范围、带通过滤器滚降和噪声的幅值。
现在参照图1，现在将在示例性实施例中描述可在其上执行道路噪声屏蔽系统过程的车辆系统100。车辆系统100包括可通信地联接到车辆总线108的计算机处理器102、信息源104和音频系统106。在实施例中，音频系统106可以是资讯娱乐系统的一部分。
车辆总线108可以是例如由控制器局域网（CAN）协议或其它车辆网络支持的高速串行数据总线。总线108可利用本领域已知的有线和/或无线技术实现。
在实施例中，计算机处理器102可辅助操作车辆系统100的各种部件的操作（例如，作为命令中心或中央处理中心）。计算机处理器102可以是车辆系统100的控制系统（例如，底盘、发动机和车身）之一的一部分。计算机处理器102包括用于处理数据的硬件元件（例如，电路、逻辑核芯、寄存器等），其被配置为辅助操作车辆的各种部件（诸如通常与车辆控制系统之一相关的那些部件）的操作。
计算机处理器102可通信地联接到存储车辆敏感度信息113的存储器装置112和屏蔽逻辑110（在此也被称作“逻辑”）。车辆敏感度信息113涉及当遇到感兴趣的特定路面时在车辆内感知到的声音。具体地，车辆敏感度指的是当遇到各种路况时由车辆部件产生的依赖于车辆的噪声。由于车型设计和车辆零件彼此可显著不同，因此它们的相应车辆敏感度信息也可以不同。例如，一种车型在遇到恶劣路况时可产生125Hz和210Hz的噪声，而另一种车辆可产生105Hz和250Hz的噪声。针对每种车辆设计或类型的车辆敏感度“签名”都作为车辆敏感度信息113存储在存储器112中并且当在驾驶事件期间遇到道路噪声时由逻辑110访问，如本文将进一步描述的。
对于车辆乘用者来说，一些路面所产生的噪声可能比其它噪声更加成问题。道路噪声屏蔽过程存储应该应用噪声屏蔽的路况的车辆敏感度信息113，从而屏蔽由车辆乘用者感知到为侵扰性或令人不愉快的噪声。
存储器装置112还存储道路转译信息111，其被逻辑110访问以将从信息源104接收的传感器数据转化为已知的路面。在实施例中，与信息源104相关的各种传感器数据值可映射到相应的路面识别。
计算机处理器102与存储器装置112通信以执行贮存于其中的逻辑110。计算机处理器102还经由总线108与音频系统106通信，以提供被配置为产生屏蔽噪声的指令。
在实施例中，音频系统106包括其自身的计算机处理器114，计算机处理器114与音频系统106的各种元件（诸如一个或多个扬声器116、扩音器118和数字信号处理单元120）通信。数字信号处理单元120从逻辑110接收命令，所述逻辑具有用于产生成形声音以屏蔽在车辆中识别的噪声情况的指令。成形声音通过扩音器118并最终通过扬声器116输出。这种声音反映出成形随机频率，并因此可呈现变化的形状（例如，具有峰值和谷值的显著不同的频率水平）。可产生许多不同的声音形状，每个形状对应于由不同路况产生的噪声（例如，基于路况变化会影响从道路产生的噪声的观念）。图3进一步描述成形声音和相关的窄带噪声频率形状的样本图形图示。
除上述扬声器116、扩音器118和数字信号处理单元120之外，音频系统106还可包括其他部件，诸如，转盘、调谐器和其它音频系统装置。音频系统106的部件可至少部分地位于车舱中或车舱附近或有助于执行道路噪声屏蔽过程的任何位置，从而使得所述部件基于当前道路噪声情况和相关的噪声引入车辆乘用者将满意的车辆声音。
如上所示，车辆敏感度信息113是依赖于车辆的，并且基于车辆设计因素而在各个车辆之间不同。例如，当遇到恶劣路况时，一个车型可产生125Hz和210Hz的噪声，而另一种车辆可产生105Hz和250Hz的噪声。针对每种车辆设计或类型的车辆敏感度“签名”都被存储在存储器装置112中并且当在驾驶事件期间遇到道路噪声时被逻辑110访问，如本文将进一步描述的。
计算机处理器102通过信息源104监控各种情况。信息源104可包括各种传感器装置和接收可确定或指示当前路况的数据的电子控制单元。具体地，计算机处理器102根据从信息源104接收的数据来识别何时已经遇到特定的路况。通过非限定性的例子，指示路况的数据可来自如下的组合：轮速旋转传感器、磁流变位置传感器、沿Z方向的加速度、被安装在车辆的前部角落的加速度计和用于自主驾驶系统的主动安全的部件，等等。例如与车辆的底盘控制系统相关的其他信息源也可被用作该信息源。
现在转到图2，现在将在实施例中描述用于实现道路噪声屏蔽的过程。图2描述的过程假设个体参与驾驶车辆系统100的车辆。
在步骤202，处理器102监控从信息源104接收的数据。例如，处理器102可监控来自轮速旋转传感器的车轮速度数据和来自磁流变位置传感器的位置数据。
在步骤204，处理器102访问存储器装置112中的路面转译信息111，以基于从信息源104接收的数据确定路面。在实施例中，与信息源104相关的各种传感器数据值可映射到相应的路面。
在步骤206，处理器102从存储器装置112访问车辆敏感度信息113。
在步骤208，处理器102采用来自步骤204的路面转译信息、来自步骤206的车辆敏感度信息、以及逻辑110来计算合适的屏蔽形状。应该理解，计算出的屏蔽形状可以为零（例如，如果道路噪声不扰人，则不应该添加声音）。在实施例中，在计算屏蔽形状时确定频率和分贝水平（例如，图3中示出了其例子）。
在步骤210，处理器102经由总线108将屏蔽频率形状的信息传送到音频系统106。音频系统106产生在屏蔽频率形状中指示的噪声并通过扬声器116将该噪声传递到车辆的内部舱。
处理器102继续在步骤202监控信息源，直到驾驶事件完成。
如图3所示，图形图示300示出了指出从当前路面感知到的令人不愉快的声音302的噪声形状。在计算屏蔽噪声并通过音频系统添加屏蔽噪声之后，示出了得到的更令人愉快的声音304。本发明的技术效果包括用于车辆的道路噪声屏蔽，其确定道路噪声情况并通过车辆音频系统产生屏蔽声音以屏蔽掉车辆乘用者感知到为侵扰性或令人不愉快的噪声。道路噪声屏蔽系统产生刚好足以克服或屏蔽路况所产生的噪声的一定量噪声。
如上所述，本发明可具体化为计算机执行的过程和用于实践那些过程的设备的形式。本发明的实施例还可具体化为包含指令的计算机程序代码的形式，所述指令具体化在有形介质中，所述有形介质诸如是软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或任何其它计算机可读存储介质，其中，当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机运行时，计算机成为用于实践本发明的设备。本发明的实施例还可具体化为计算机程序代码的形式，例如不管所述计算机程序代码是否存储在存储介质中、被加载到计算机中和/或由计算机运行，或者经由一些传送介质被传送，诸如经由电线或电缆、通过光纤或经由电磁辐射，其中，当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机运行时，计算机成为用于实践本发明的设备。当在通用微处理器上执行时，计算机程序代码段构造微处理器以产生特定逻辑电路。
虽然已经结合示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变，并且可以用等同物替代本发明的要素。此外，在不脱离本发明实质范围的情况下，可作出许多修改以使得特定的情况或材料适于本发明的教导。因此，并非意图将本发明局限于所公开的具体实施例，而是，本发明将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (16)

1.一种用于实现车辆的道路噪声屏蔽的方法，所述方法包括：
经由车辆中的计算机处理器来确定与所述车辆相关的预期内部声音，所述预期内部声音由车辆的设计和所述车辆所遇到的路况以及车辆敏感度信息一起限定，所述车辆敏感度信息涉及当遇到感兴趣的特定路面时在车辆内感知到的声音；
在驾驶事件期间经由所述计算机处理器来监控所述车辆的信息源；
在通过所述监控来确定当前路面时：
计算与所述预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及
将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到所述车辆中的音频系统，所述音频系统从所述音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在计算所述屏蔽噪声形状时所应用的参数包括以下中的至少一个：带通频率范围、带通过滤器滚降和屏蔽噪声的幅值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信息源包括由所述车辆的至少一个控制系统来管理的部件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信息源由以下中的至少一个来表征：
轮速传感器；
磁流变悬架位置传感器；
加速度计；以及
自主驾驶部件的安全部件传感器。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述车辆的轮胎横过道路时产生所述预期声音。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预期声音由通过所述车辆的车身和底座传送的振动产生。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预期声音由轮胎与道路接触部处辐射的声音产生。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预期内部声音包括由变化的路面产生的任何声音。
9.一种用于实现车辆的道路噪声屏蔽的系统，所述系统包括：
计算机处理器，所述计算机处理器位于车辆中并通信地联接到车辆总线；以及
信息源，所述计算机处理器配置成：
确定与所述车辆相关的预期内部声音，所述预期内部声音由所述车辆的设计和所述车辆所遇到的路况以及车辆敏感度信息一起限定，所述车辆敏感度信息涉及当遇到感兴趣的特定路面时在车辆内感知到的声音；
在驾驶事件期间经由所述车辆总线来监控所述车辆的信息源；
在通过所述监控来确定当前路面时：
计算与所述预期内部声音相当的屏蔽噪声形状；以及
将包括所述屏蔽噪声形状的指令传送到所述车辆中的音频系统，所述音频系统从所述音频系统的调谐器产生与所述屏蔽噪声形状近似的屏蔽噪声。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，在计算所述屏蔽噪声形状时所应用的参数包括以下中的至少一个：带通频率范围、带通过滤器滚降和屏蔽噪声的幅值。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述信息源包括由车辆的至少一个控制系统来管理的部件。
12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述信息源由以下中的至少一个来表征：
轮速传感器；
磁流变悬架位置传感器；
加速度计；以及
自主驾驶部件的安全部件传感器。
13.根据权利要求9所述的系统，其中，当所述车辆的轮胎横过道路时产生所述预期声音。
14.根据权利要求9所述的系统，其中，所述预期声音由通过所述车辆的车身和底座传送的振动产生。
15.根据权利要求9所述的系统，其中，所述预期声音由轮胎与道路接触部处辐射的声音产生。
16.根据权利要求9所述的系统，其中，所述预期内部声音包括由变化的路面产生的任何声音。
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