CN104420956A - 自动控制车辆的排气声音的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动控制车辆的排气声音的系统和方法，具体地，公开了根据驾驶员为了驾驶愉悦而选择的音乐来自动控制车辆的排气声音的系统和方法。该系统可包括：媒体再现装置，播放音乐并且输出音乐重放信号；控制单元，分析媒体再现装置输出的音乐重放信号的频率并且根据频率生成驱动信号，以及消声器可变阀门，安装在消声器中并根据控制单元输出的驱动信号调节排气声音。

Description

自动控制车辆的排气声音的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年8月26日提交的韩国专利申请第10-2013-0101207号的优先权，为了所有目的，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及自动控制车辆的排气声音的系统和方法。更具体地，本发明涉及根据驾驶员为了驾驶愉悦所选择的音乐来控制车辆排气声音的自动控制车辆的排气声音的系统和方法。

背景技术

近年来，因为技术的发展，车辆已经是无声的使得驾驶员察觉不到排气声音或者几乎听不到排气声音。

然而，尽管一些驾驶员更喜欢安静的车辆，但其他驾驶员为了驾驶的拉力或者大致检查发动机而更喜欢大声的排气声音。

用于控制车辆排气声音的传统设备包括安装在排气消声器内部的可变阀门，该可变阀门根据驾驶员的选择通过打开或者关闭可变阀门来控制排气声音。

然而，一些对排气声音不关心或者了解不多的驾驶员无法享受驾驶的愉悦。

在此背景技术部分中所公开的信息仅用于增进对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为此信息形成本领域技术人员所已知的现有技术的确认或任何形式的暗示。

发明内容

本发明的各个方面提供自动控制车辆的排气声音的系统和方法，该系统和方法具有通过根据驾驶员选择的音乐而不是在许多其他按钮之中选择用于排气声音的按钮控制排气声音来享受驾驶的优点。

本发明的各个方面提供用于自动控制车辆的排气声音的系统，该系统可包括播放音乐并且输出音乐重放信号的媒体再现装置、分析从媒体再现装置输出的音乐重放信号的频率并且根据该频率生成驱动信号的控制单元、以及安装在消声器中并根据从控制单元输出的驱动信号调节排气声音的消声器的可变阀门。

控制单元可包括接收音乐重放信号的输入部、分析音乐重放信号的频率的分析部、根据音乐重放信号的经分析的频率确定当前播放的音乐的模式的确定部，以及根据确定的音乐的模式生成并且输出驱动信号的输出部。

分析部可通过变换音乐重放信号的频率产生频率直方图并且将音乐重放信号的频率分类为低频带、中频带以及高频带。确定部可在中频带的水平高于低频带的水平和高频带的水平时确定静音模式，并且在中频带的水平小于或等于低频带的水平或高频带的水平时确定运动模式。

消声器的可变阀门在运动模式期间可以被打开使得至少一些废气没有通过消声器，并且消声器的可变阀门在静音模式期间可以被关闭使得所有的废气通过消声器。

本发明的各个方面提供通过安装在消声器中的消声器可变阀门自动控制车辆的排气声音的方法，该方法可包括确定是否选择了音乐，如果选择了音乐，则输出音乐重放信号，分析音乐重放信号的频率，根据分析的频率确定音乐的模式，以及根据确定的模式驱动消声器的可变阀门。

分析音乐重放信号的频率可包括接收音乐重放信号，通过变换音乐重放信号产生频率直方图，以及将通过频率分析的音乐重放信号分类为低频带、中频带以及高频带。

根据分析的频率确定音乐的模式可包括确定中频带的水平是否高于低频带的水平和高频带的水平，并在中频带的水平高于低频带的水平和高频带的水平时确定静音模式。另外，根据分析的频率确定音乐的模式还可以包括在中频带的水平低于或等于低频带的水平或高频带的水平时确定运动模式。

消声器的可变阀门在静音模式期间被关闭使得所有的废气通过消声器，并且消声器的可变阀门在运动模式期间被打开使得至少一些废气没有通过消声器。

在如上所述的根据本发明的系统和方法中，通过根据驾驶员选择的音乐自动控制车辆的排气声音，驾驶员可以轻松地驾驶并且享受驾驶的愉悦。

本发明的方法和设备所具有其他的特征和优势通过结合于此的附图和下面的详细描述将变得显而易见，或者在附图和下面的详细描述中被更加详细地阐述，下面的详细描述连同附图一起用来解释本发明的一些原理。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本发明的用于自动控制车辆的排气声音的示例性系统的方框图。

图2是示出了根据本发明的用于确定模式的每个模式的频带的实例的示意曲线图。

图3是示出了根据本发明的每个模式的音乐的频率波形的实例的示图。

图4是说明根据本发明的示例性消声器可变阀门的操作原理的示图。

图5是说明根据本发明的自动控制车辆的排气声音的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方式，实施方式的实例在附图中示出并且在下文中描述。尽管将结合示例性实施方式来描述本发明，但是应当理解的是，本说明书不旨在将本发明限于那些示例性实施方式。相反地，本发明不仅旨在涵盖示例性实施方式，而且还涵盖可包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物及其他实施方式。

图1是示意性地示出了根据本发明的各种实施方式的用于自动控制车辆的排气声音的系统的方框图。

如图1所示，根据本发明的各种实施方式的自动控制车辆的排气声音的系统可包括媒体再现装置10、控制单元20以及消声器可变阀门30。

在车辆中可安装有媒体再现装置10，该媒体再现装置播放来自含有音乐信号的媒体装置（例如，智能手机、MP3播放器、CD播放器以及磁带录音机）的音乐。即，存储在媒体装置中的音乐连接至媒体再现装置10用于播放或者直接播放存储在媒体再现装置10中的音乐信号。媒体再现装置10可包括用于输出音乐重放信号的扬声器12。在本说明书和所附权利要求范围中的播放音乐的媒体再现装置10的含义应当理解为输出从另一个用于播放音乐的音乐重放装置输入的音乐重放信号的媒体再现装置10以及直接播放音频文件的媒体再现装置10。

控制单元20接收从媒体再现装置10输出的音乐重放信号，分析音乐重放信号的频率并通过确定音乐模式生成驱动信号。为此，控制单元20可通过由预定程序激活的一个或多个处理器实现，并且可对预定程序进行编程以执行根据本发明各种实施方式自动控制车辆的排气声音的方法的每个步骤。控制单元20包括输入部22、分析部24、确定部26以及输出部28。

输入部22通过装配在车辆中的扩音器23接收从媒体再现装置10输出的音乐重放信号。另外，输入部22直接接收来自媒体再现装置10的音乐信号。

分析部24分析从输入部22输入的音乐重放信号或者音乐信号的频率。分析部24主要可使用傅里叶变换来分析音乐重放信号的频率。分析部24可通过分析音乐重放信号的频率产生频率直方图，并通过分析频率直方图将频率直方图分类为三个频带。即，分析部24通过考虑人的从100Hz至10，000Hz的声音范围将频率直方图的结果分类为低于100Hz的低频带、100Hz至10，000Hz范围的中频带以及超过10，000Hz的高频带。此外，分析部24将频率直方图的结果形成为每个频带的阵列。

确定部26通过使用频率直方图的分析结果比较每个频带的平均值的水平，然后确定音乐的模式是否为运动模式或者静音模式。在下文中，将详细描述确定部26确定运动模式或者静音模式的方法。

图2是示出了根据本发明的各种实施方式的用于确定模式的每个模式的频带的实例的示意图，以及图3是示出了根据本发明的各种实施方式的每个模式的音乐的频率波形的实例的示图。

如图2所示，考虑到低频带的寄存器是低音调，并且高频带的寄存器是高音调，在中频带的水平高于低频带的水平和高频带的水平时，确定部26确定静音模式。另一方面，在中频带的水平低于或等于低频带的水平和高频带的水平时，确定部26确定运动模式。

例如，如图3所示，确定部26根据媒体再现装置10播放的音乐的频率确定运动模式或静音模式。参考图3的（a），中频带的水平低于低频带的水平和高频带的水平。因此，确定部26通过运动模式确定具有图3的（a）的频率直方图的音乐信号。通常，可将快速的和动感音乐（诸如舞蹈音乐或者摇滚音乐）确定为运动模式。

另一方面，参考图3的（b），中频带的水平高于低频带的水平和高频带的水平。因此，确定部26通过静音模式确定具有图3的（b）的频率直方图的音乐信号。通常，可将放松的和舒缓音乐（诸如古典音乐或者民谣音乐）确定为静音模式。

在确定部26根据音乐重放信号确定运动模式或静音模式之后，输出部28根据音乐的模式生成驱动信号。输出部28将生成的驱动信号输出至消声器的可变阀门30并且控制消声器的可变阀门30。

消声器的可变阀门30通过接收从输出部28输出的驱动信号确定是要打开还是被关闭。

图4是说明根据本发明的各种实施方式的消声器的可变阀门的操作原理的示图。

如图4所示，消声器的可变阀门30可被设置在穿过消声器34的排气管32的入口或者出口，并调节通过排气管32排放的废气的排气声音。消声器的可变阀门30可被构造为通过在运动模式期间被打开来增加排气声音，使得废气通过排气管32排出并且至少一些废气没有通过消声器34。另一方面，消声器的可变阀门30可被构造为通过在静音模式期间被关闭来降低排气声音使得所有废气通过消声器34。即，可通过适当打开或者关闭消声器的可变阀门30来控制排气声音。

消声器的可变阀门30可以是普通的、各种阀门之一，并且可由普通螺线管驱动。

在下文中，参考图5，将详细描述根据本发明的各种实施方式的自动控制车辆的排气声音的方法。

图5是说明根据本发明各种实施方式的自动控制车辆的排气声音的方法的流程图。

如图5所示，根据本发明各种实施方式的自动控制车辆的排气声音的方法从在步骤S100确定是否选择音乐开始。如果选择了音乐，过程进行至步骤S110，否则，完成了根据本发明各种实施方式的自动控制车辆的排气声音的方法。

如果在步骤S100选择了音乐，那么在步骤S110，媒体再现装置10输出音乐重放信号。例如，在播放存储在媒体再现装置10中或者存储在连接至媒体再现装置10的另一个媒体装置中的音乐时，从媒体再现装置10通过扬声器12输出音乐重放信号。在本说明书和所附权利要求范围中播放音乐的含义应当理解为播放存储在连接至媒体再现装置10的另一个媒体装置中的音乐信号和播放存储在媒体再现装置10中的音乐信号。

如果媒体再现装置10输出音乐重放信号，在步骤S120，控制单元20分析音乐重放信号的频率。输入部22通过扩音器23或者直接从媒体再现装置10接收音乐重放信号以便分析音乐重放信号的频率，并且分析部24通过使用傅里叶变换来变换音乐重放信号以产生频率直方图。

如上所述，分析部24将频率直方图分类为低频带、中频带以及高频带。

如果根据在步骤S120的频率直方图的分析结果将音乐重放信号的频率分类为三个频率带，在步骤S130，确定部26确定音乐重放信号是运动模式的音乐还是静音模式的音乐。确定部26在中频带的水平高于低频带的水平和高频带的水平时确定静音模式，和在中频带的水平低于或者等于低频带的水平或者高频带的水平时确定运动模式。

如果音乐重放信号在步骤S130中被确定为运动模式或者静音模式，那么输出部28根据音乐的模式生成驱动信号。输出部28将生成的驱动信号输出至消声器可变阀门30并且控制消声器可变阀门30。

如果音乐重放信号在步骤S130中没有被确定为静音模式，则将音乐重放信号确定为运动模式，然后输出部28输出驱动信号用于在步骤S140打开可变阀门30。即，废气没有完全通过消声器34并且通过打开消声器可变阀门30排出至车辆外部，因此增加排气声音。

与此相反，如果音乐重放信号在步骤S130中被确定为静音模式，在步骤S150，输出部28输出用于关闭消声器的可变阀门30的驱动信号。即，废气通过消声器34并且通过关闭消声器的可变阀门30被静音，使得排气声音减小。

在执行步骤S140或S150之后，控制单元20进行至步骤S100并且重复执行根据本发明的各种实施方式自动控制车辆的排气声音的方法的每个步骤。

同时，在车辆的发动机运行时执行自动控制车辆的排气声音的方法，并且相反地，在车辆的发动机关闭时不执行该方法。

出于说明和描述的目的，已经呈现了本发明具体的示例性实施方式的上述描述。它们不旨在是详尽的或将本发明限制于所公开的确切形式，并且根据上述教导，很明显可以有许多修改和变化。选出并且描述了示例性实施方式以便解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够制造和利用本发明的各种示例性实施方式以及本发明的各种替换和变形。本发明的范围旨在由所附权利要求书及它们的等同物限定。

Claims (11)

1.一种自动控制车辆的排气声音的系统，包括：

媒体再现装置，播放音乐并且输出音乐重放信号；

控制单元，分析从所述媒体再现装置输出的所述音乐重放信号的频率并且根据所述频率生成驱动信号；以及

安装在消声器中的所述消声器的可变阀门，根据从所述控制单元输出的所述驱动信号调节所述排气声音。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元包括：

输入部，接收所述音乐重放信号；

分析部，分析所述音乐重放信号的所述频率；

确定部，根据所述音乐重放信号的经分析的所述频率确定当前播放的所述音乐的模式；以及

输出部，根据确定的所述音乐的所述模式生成并输出驱动信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述分析部通过变换所述音乐重放信号的所述频率产生频率直方图。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述分析部将所述音乐重放信号的所述频率分类为低频带、中频带以及高频带，以及

其中，所述确定部在所述中频带的水平高于所述低频带的水平和所述高频带的水平时确定静音模式，并且所述确定部在所述中频带的水平小于或等于所述低频带的水平或所述高频带的水平时确定运动模式。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述消声器的所述可变阀门在所述运动模式期间被打开，使得废气中的至少一些没有通过所述消声器，并且所述消声器的所述可变阀门在所述静音模式期间被关闭，使得所有的所述废气通过所述消声器。

6.一种通过安装在消声器中的所述消声器的可变阀门自动控制车辆的排气声音的方法，包括：

确定是否选择了音乐；

如果选择了所述音乐，则输出音乐重放信号；

分析所述音乐重放信号的频率；

根据经分析的所述频率确定所述音乐的模式；以及

根据经确定的所述模式驱动所述消声器的所述可变阀门。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，分析所述音乐重放信号的所述频率包括：

接收所述音乐重放信号；

通过变换所述音乐重放信号产生频率直方图；以及

将通过频率分析的所述音乐重放信号分类为低频带、中频带、以及高频带。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据分析的所述频率确定所述音乐的所述模式包括：

确定所述中频带的水平是否高于所述低频带的水平和所述高频带的水平；以及

在所述中频带的所述水平高于所述低频带的所述水平和所述高频带的所述水平时确定静音模式。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，根据分析的所述频率确定所述音乐的所述模式还包括在所述中频带的所述水平小于或等于所述低频带的所述水平或所述高频带的所述水平时确定运动模式。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述消声器的所述可变阀门在所述静音模式期间被关闭，使得所有的废气通过所述消声器。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述消声器的所述可变阀门在所述运动模式期间被打开，使得至少一些废气没有通过所述消声器。