CN105438097A - 自适应主动噪音消除 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自适应主动噪音消除。具体地，多个变型可包括方法，包括从车辆获得表明驾驶员意图的数据，和以适当地反应方式使用ANC系统消除噪音。

Description

自适应主动噪音消除
技术领域
本公开总体涉及的领域包括噪音消除。
背景技术
车辆可包括主动噪音消除系统。作为非限制的实例，主动噪音消除的方法在US5850458A和EP0486180A2中公开，和在车辆中的主动噪音消除的方法在US6912286B1、US2011/0142248A1和US8045725B2中具体地公开。
发明内容
多个变型可包括方法，包括从车辆获得表明驾驶员意图的数据，和以适当地反应方式使用ANC系统消除噪音。
多个变型包括方法，其可包括使用控制系统检测车辆加速踏板的定向中的变化率，和基于车辆加速踏板的变化率中的至少一个，来调整主动噪音消除（ANC）系统的反应性。
多个示例性变型可包括方法，包括追踪车辆控制器的使用，使用控制系统以从所追踪的车辆控制使用来估计驾驶员意图，和基于所估计的驾驶员意图使用ANC系统以适当地反应方式消除车辆噪音。作为非限制的实例，在激烈的驾驶事件中驾驶员可通过快速地压下该踏板来迅速改变车辆加速踏板或制动踏板位置，表明强烈地驾驶的驾驶员意图。
本发明还提供如下方案：
1.一种方法，包括：
提供包括主动噪音消除系统的车辆；
从车辆获得表明驾驶员意图的数据；
至少基于所述数据估计驾驶员意图；和
使用控制器至少基于所估计的驾驶员意图调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量。
2.如方案1所述的方法，其特征在于，从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括通过追踪驾驶员使用的车辆部件、组件、装饰物或各种物来产生数据。
3.如方案1所述的方法，其特征在于，从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括获得表明驾驶环境的数据。
4.如方案1所述的方法，其特征在于，调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量发生在一段时间内。
5.如方案1所述的方法，其特征在于，调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量连续地发生。
6.如方案4所述的方法，其特征在于，调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量是所述主动噪音消除系统的自适应急剧关闭。
7.如方案1所述的方法，其特征在于，车辆还包括用户输入装置，其允许用户对所述主动噪音消除系统做出手动指示。
8.如方案7所述的方法，其特征在于，从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括使用控制器以确定用户是否具有表明驾驶员意图的输入数据。
9.如方案1所述的方法，其特征在于，至少基于所述数据估计驾驶员意图包括分析车辆踏板位置的变化率。
10.如方案1所述的方法，其特征在于，至少基于所述数据估计驾驶员意图包括分析车辆踏板的绝对位置。
11.如方案10所述的方法，其特征在于，所述车辆踏板是加速踏板。
在本发明范围内的其他说明性变型将从此后提供的详细描述变得明显。应该理解，详细的描述和具体的示例，在公开本发明范围内的变型的情况下，仅意在说明的目的而不意在限制本发明的范围。
附图说明
本发明范围内的变型的选择示例根据详细的描述和附图将得到更充分地理解，其中：
图1示出系统，其中描述的多个说明性的变体可被使用。
图2示出说明性的变体的流程图，其中传统的ANC和自适应的ANC方法被混合。
图3示出说明性的变体的流程图，其中驾驶员意图被用作噪音消除中的因素。
具体实施方式
变型的下面描述在本质上仅仅是说明性的且决不意在限制本发明的范围、其应用或用途。
自适应的ANC方法的本公开方法可使用任何合适的系统来执行，和还还结合系统诸如在此描述的系统来执行。下面的系统描述简单地提供一个实例自适应主动噪音消除系统的简要概述，但是在此没有示出的其他系统和组件也可支撑本公开的方法。
在多个说明性的变型中，并如由图1至少部分地示出，可提供车辆200。车辆200可装备有构件诸如但不限于发动机201、车轮202、轮胎203、加速踏板204、制动踏板205、制动器206、进气系统214、排气系统215、或任何其他功能性的、非功能性的或装饰物部件、构件或在任何时候可产生噪音的各物。车辆200可具有车身207，其可大体被描述为具有外部部分208和内部部分209。车身207的内部部分209可包含用于驾驶员和驾驶员控制器210的空间，其可包括额外的驾驶员输入装置214诸如但不限于触摸板界面以便输入驾驶员输入数据。如果车辆具有发动机，则车辆发动机201可以是燃烧类型，或是在本领域中公知的任何其他类型，并且发动机可以说是位于车身209的外部部分上或在车身209的外部部分内。车辆可装备有任意数量的传感器211，其可以能够检测一个或多个情况诸如但不限于声音、压力、温度、加速或磁性，和可以能够产生传感器数据或传感器信号中的至少一个，并且可感测和是由控制系统212调查或读取的至少一个。额外地，传感器211可位于在车身207中、在车身207上或在车身207周围的任何地方，并基于事件或刺激诸如但不限于车辆部件、组件、装饰物或各物的任意数量的接合、定向、状态或情况可感测和产生信号。车辆200可与控制系统212通信，该控制系统212可以能够分析数据、与传感器212通信、对分析的数据和传感器数据或传感器信号中的至少一个做出反应，以及对分析的数据和传感器数据或传感器信号中的至少一个做出响应。
在多个说明性的变型中，车辆200可以是或可以不是隔离的，源自车身207的外部部分208的声音可发散到车身207的内部部分209中。额外地，源自车身207的内部部分209的声音可发散到车身207的外部部分外。车辆可装备有任意数量的在本领域中公知的ANC系统，并且ANC系统可用于以诸如但不限于主动抑制、减弱或消除声音的方式影响在车辆200内或在车辆200外的声音。
在多个说明性的变型中，控制系统212可包括与传感器通信的一个或多个控制器（未单独示出），以便接收和处理传感器输入信号和传输输出信号。（多个）控制器可包括一个或多个合适的处理器和存储器装置。任何存储器装置可构造成提供数据和指令的存储，其提供发动机系统的至少一些功能并且可由（多个）处理器执行。
在多个说明性的变型中，控制系统212可以能够处理时序逻辑和组合逻辑，并可安置在车上。额外地，能够从存储器和/或外部储存装置读取数据的装置可与包括但不限于（多个）控制系统组件的车辆组件电通信。被包括在控制系统212中的任何控制器可具有车载存储器，并且可与外部数据储存装置和外部存储器装置电通信。该控制器可与任意数量的传感器、控制器、电池、可再生能源或其他电装置电通信，并且可具有储存和时标表示来自任意数量的传感器的读数和/或信号的数据的能力。额外地，传感器信号或读数中的至少一个可被控制系统212在诸如但不限于时序逻辑、条件逻辑或组合逻辑的逻辑操作中使用。
在多个说明性的变型中，在此公开的方法的至少一部分可以由储存在存储器中的一个或多个计算机程序和各种发动机系统数据或指令赋予查找表、公式、算法、地图、模型等。通过接收来自传感器的输入信号，根据输入信号、对输入信号做出反应或对输入信号做出响应来执行指令或算法，和将合适的输出信号传输到各种ANC系统组件，控制系统可控制ANC系统参数。如在此使用的，术语“模型”可包括旨在使用数据或变量中的至少一个诸如查找表、地图、公式、算法和/或类似物表示事情的任何构造。模型可以是具体和特定于任何给定的ANC系统的确切的设计和性能规格的应用。
在多个说明性的变型中，车辆200可装备有一个或多个发声装置213诸如但不限于扬声器、汽笛或喇叭，其也可与控制系统212通信。根据、响应于或反应于分析的数据和传感器数据或传感器信号中的一个或多个，控制系统212可具有激活和控制作为ANC系统的一部分或与ANC系统结合的发声装置213的能力。
多个变型可包括方法，包括使用控制系统和至少一个传感器以检测和逼近将被消除的声音或声音模式中的至少一个，并且以通过任意数量的方法经由ANC系统选择性地对将被消除的至少一种声音或声音模式做出反应，该方法诸如但不限于调整诸如但不限于噪音消除扬声器的发声装置的输出水平，调整由发声装置播放的声音，调整对于ANC系统的激活临界值水平，调整ANC系统工作的等级，或大体调整影响由ANC系统在瞬间、连续或在一段时间内实现的任何噪音消除的任何因素。
多个变型可包括方法，包括使用控制系统以接收或产生代表声音的存在的数据中的至少一个，诸如但不限于压力数据，或诸如但不限于波形的模型，和逼近来自数据或模型中的至少一个的将被消除的声音或声音模式中的至少一个。通过调整发声装置诸如但不限于噪音消除扬声器的输出水平、调整对于ANC系统的激活临界值水平、或调整ANC系统消除噪音的等级中的至少一个，经由ANC系统，控制系统可然后用于选择性地对将被消除的至少逼近的声音或声音模式做出响应。
多个变型可包括通过使用包括控制系统的ANC系统的自适应噪音消除的方法，控制系统能够接收或产生数据，其通过ANC系统的选择性使用可有助于成功的噪音消除，该数据诸如但不限于车辆速度数据、车辆加速数据、温度数据、诸如但不限于排气压力或成分的车辆排气系统数据、节气门位置，或车辆部件、装饰物、组件，或各物状态诸如但不限于窗位置、门位置、车顶位置或存在，或可影响车辆的声音输入或输出的任何其他数据。在该说明性的变型中，控制系统可使用数据作为在算法内的因素，该算法确定ANC系统至少基于估计的驾驶员意图被用于消除噪音的程度。
在多个示例性的变型中，并如由图2示出，控制系统可监测一般数据诸如但不限于车辆位置，车辆性能数据诸如但不限于每分钟的曲轴旋转数，和驾驶员输入诸如但不限于车辆加速踏板或制动踏板的变化率或绝对位置。控制系统可然后以一系列逻辑步骤使用该数据中的任何数据以确定ANC系统是否应该以在本领域中公知的方式被接合，ANC系统是否应该被分开，或ANC系统是否应该被使用在在此公开的自适应方法中。作为非限制的实例，参考图2，在步骤300中，控制系统可不断收集与自适应ANC算法相关的数据，诸如但不限于调查传感器、收集驾驶员输入、或监控一般数据。被数据的变化、或以自发的方式、或以在本领域中公知的任何其他方式促使，控制系统可通过任意数量的如由步骤301（“RPM超过临界值？”）、步骤302（“踏板变化率高？”）和步骤303（“……”）表示的条件逻辑步骤运行相关数据，以通过移动到禁止ANC系统的步骤304、移动到使用标准的ANC方法的步骤305、或移动到使用在此公开的自适应ANC方法的步骤306来确定是否影响ANC系统的方法。在影响ANC系统的方法之后，控制系统可返回到仅仅关注追踪相关数据，直到ANC系统需要再次被影响。注意在图2和该非限制的实例中，条件逻辑步骤303包含省略号以表明任意数量的条件逻辑步骤可包含在任意数量的变型中。
例如，在多个说明性的变型中，驾驶员可希望参与激烈的驾驶事件，并可因此希望发动机的占主导地位的声音充满车身的内部部分，以便他或她和任何乘客可听见它。当驾驶员快速压下加速踏板时，作为适应驾驶员意图的方式，控制系统可追踪在踏板中的高变化率并自适应地急剧关闭由ANC系统执行的内部噪音消除的水平。
在多个说明性的变型中，并如图3所示，驾驶员意图可被用作在自适应ANC中的因素，该驾驶员意图可从诸如但不限于驾驶环境的各种各样的数据估计。在该变型中，车辆可包括用户输入装置诸如但不限于手动输入装置诸如拨号盘、触摸屏或小键盘或诸如语音识别系统的语音激活装置，其允许用户有意输入驾驶员输入401数据诸如但不限于驾驶员情绪或驾驶环境、或用于自适应ANC的任何潜在因素的任意组合，AMC系统404将使用该数据作为在确定ANC系统被用于消除噪音的程度的算法内的因素。在该说明性的变型中，诸如但不限于车辆排气再循环率、发动机瞬时扭矩、每分钟曲轴旋转数或排气阀状态的车辆性能数据400可被提供到可从ANC系统404分立或是ANC系统404的一部分的控制系统403，和用作在ANC算法内的因素。额外地，在该说明性的变型中，诸如但不限于车辆位置或周围天气的一般数据402可被提供到控制系统403和用作在ANC算法内的因素，该算法影响控制系统403的激活和控制发声装置405。在该说明性的变型中，控制系统403可从ANC系统404分立或是ANC系统404的一部分。
变型的以下描述仅仅是被认为在本发明范围内的组件、元件、动作、产品和方法的说明，该组件、元件、动作、产品和方法决不意于限制由其具体公开或未明确提出的范围。在此描述的组件、元件、动作、产品和方法可不同于在此明确描述的而被组合和再布置，但仍然被认为在本发明的范围中。
变型1可包括方法，包括：提供包括主动噪音消除系统的车辆；从车辆获得表明驾驶员意图的数据；至少基于所述数据估计驾驶员意图；和使用控制器至少基于所估计的驾驶员意图由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量。
变型2可包括如变型1中所述的方法，其中从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括通过追踪驾驶员使用的车辆部件、组件、装饰物或各种物来产生数据。
变型3可包括如变型1-2中的任一种所述的方法，其中从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括获得表明驾驶环境的数据。
变型4可包括如变型1-3中的任一种所述的方法，其中调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量发生在一段时间内。
变型5可包括如变型1-4中的任一种所述的方法，其中调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量连续地发生。
变型6可包括如变型4中所述的方法，其中调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量是所述主动噪音消除系统的自适应急剧关闭。
变型7可包括如变型1-6中的任一种所述的方法，其中车辆还包括用户输入装置，其允许用户对所述主动噪音消除系统做出手动指示。
变型8可包括如变型6中所述的方法，其中从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括使用控制器以确定用户是否具有表明驾驶员意图的输入数据。
变型9可包括如变型1-8中的任一种所述的方法，其中至少基于所述数据估计驾驶员意图包括分析车辆踏板位置的变化率。
变型10可包括如变型1-9中的任一种所述的方法，其中至少基于所述数据估计驾驶员意图包括分析车辆踏板的绝对位置。
变型11可包括如变型10中所述的方法，其中所述车辆踏板是加速踏板。
在本发明范围内的选择变型的上面描述在本质上仅仅是说明性的，因此，其变型或变体不被视为偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
提供包括主动噪音消除系统的车辆；
从车辆获得表明驾驶员意图的数据；
至少基于所述数据估计驾驶员意图；和
使用控制器至少基于所估计的驾驶员意图调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括通过追踪驾驶员使用的车辆部件、组件、装饰物或各种物来产生数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括获得表明驾驶环境的数据。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量发生在一段时间内。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量连续地发生。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，调整由所述主动噪音消除系统消除的噪音的量是所述主动噪音消除系统的自适应急剧关闭。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，车辆还包括用户输入装置，其允许用户对所述主动噪音消除系统做出手动指示。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，从车辆获得表明驾驶员意图的数据包括使用控制器以确定用户是否具有表明驾驶员意图的输入数据。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少基于所述数据估计驾驶员意图包括分析车辆踏板位置的变化率。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少基于所述数据估计驾驶员意图包括分析车辆踏板的绝对位置。
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