CN111712871A - 用于掩盖机动车的噪声的方法和机动车 - Google Patents

用于掩盖机动车的噪声的方法和机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于掩盖由机动车(10)的一部分(14)在特定触发条件下产生的第一噪声(G1)的方法，其中通过至少一个第二噪声(G2，G3，G4)与第一噪声叠加来掩盖第一噪声(G1)，并且其中通过闭合至少一个主接触器(14)产生第一噪声(G1)，该至少一个主接触器被分配给机动车(10)的电池(12)。

Description

用于掩盖机动车的噪声的方法和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于掩盖第一噪声的方法，该第一噪声由机动车的一部分在特定的触发条件下产生，其中通过至少一个第二噪声与第一噪声叠加来掩盖第一噪声。
背景技术
对于机动车，内部的发动机噪声通常应被衰减或完全补偿。在这种情况下，美国专利US 6,912,286 B1描述了一种主动噪声消除系统，该系统借助于抗噪声来补偿由机动车的发动机在内部产生的噪声。此外，US 2010/0266135 A1描述了一种用于车辆内部的主动噪声消除系统。在这里，一方面，要主动模拟并为电动车辆输出发动机噪声，而与此同时，还要通过反向噪声/抵消噪声(Gegenschall)来在该机动车内部对在机动车的外部区域中发出的噪声进行降噪。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种用于掩盖机动车的噪声的方法以及一种机动车，其表明了用于掩盖噪声的有利的其他应用领域。
该目的通过具有根据相应独立权利要求的特征的方法和机动车来实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。
在根据本发明的用于掩盖由机动车的一部分在特定触发条件下产生的第一噪声的方法中，通过至少一个第二噪声与第一噪声叠加来掩盖第一噪声。在此，通过闭合至少一个主接触器产生第一噪声，该至少一个主接触器被分配给机动车的电池。
本发明基于这样的认识：正是在电动车辆中，当接通高压电池的接触器时，由于产生的啪嗒声会在机动车内部导致特别大的噪声污染。在此，这种主接触器将相关高压电池的相应的电极，即正极和负极耦合到机动车的高压车载电网的相应的接头上。出于安全原因，这些接触器在机动车静止时断开，也就是说，在机动车停车并长时间停放时、特别是在点火装置关闭时断开。相应地，主接触器通常在由驾驶员启动或接通点火装置时再次闭合。偶有尝试通过适当的噪声绝缘措施来减小由主接触器的闭合而产生的巨大噪声。但是，这样的噪声绝缘措施非常昂贵。在此，本发明有利地实现了，可以通过将由于闭合至少一个主接触器、特别是两个主接触器而产生的第一噪声与第二噪声叠加来掩盖第一噪声。因此，对于驾驶员而言，在主接触器闭合时所能听到的咔嗒声至少明显更少，由此机动车可以传递明显更高质量的声波图。另外，为此不需要昂贵的噪声绝缘措施。在此，能够以不同的方式进行掩盖。
在本发明的一个实施例中，所述至少一个第二噪声是与所述第一噪声互补的噪声，并且以同步的方式输出，使得所述第一噪声和所述至少一个第二噪声至少在机动车的内部的预定位置处至少部分地相互抵消地叠加。换句话说，可以通过反向噪声或通过主动噪声消除来补偿或至少部分地补偿第一噪声。最大的优点是，主接触器在闭合时产生的噪声会比例如通过机动车发动机产生的噪声更容易通过反向噪声来补偿。这是由于以下事实：由于主接触器的闭合过程始终以相同的方式进行，所以主接触器闭合时产生的噪声听起来总是几乎相同的。因此，可以以简单的方式计算反向脉冲/抵消脉冲(Gegenpuls)，然后将其存储在例如机动车的存储器中，然后在主接触器闭合时输出以至少部分抵消第一噪声。因此，不需要永久记录环境的背景噪声的麦克风来实时计算合适的抵消脉冲。由此使得第一噪声的掩盖特别容易且价廉。
在这种情况下，当操纵机动车的点火装置时，触发由至少一个主接触器的闭合产生的第一噪声。因此，机动车点火装置的操纵可以代表用于触发至少一个第二噪声的输出的触发信号。在此，也可以考虑直至接触器闭合之前的等待时间。例如，从通过CAN总线操纵点火装置的时间点起，信号运行时间约为10毫秒。在输出第二噪声以掩盖第一噪声时也可以考虑到至主接触器闭合前的该时间延迟。为了输出第二噪声，在机动车内部空间中也可以设置至少一个扬声器。越准确地知道乘客相对于扬声器的位置，则补偿的结果就越好，因为对于最理想的补偿来说，还必须考虑第二噪声从通过扬声器输出至到达乘客耳朵的运行时间。但是，特别是在机动车中有多个乘客的情况下，很难以相同的方式为所有乘客实现足够好的第一噪声补偿。
因此，本发明的另一有利的设计方案是，所述至少一个第二噪声由布置在机动车的头枕中的至少一个扬声器发出。尤其还可以在一个相应的头枕中设置两个扬声器，从而至少对于使用者/用户的标准坐姿来说，扬声器被布置在头部的每一侧上，尤其是在耳朵的区域中。由此，由扬声器输出的第二噪声从扬声器出发至到达使用者的耳朵的运行时间相对较短，这能够对第一噪声进行特别精确的补偿，因为由此互补的第二噪声的输出特别好地与相应乘客的头部位置单独匹配。尤其可以在机动车的每个头枕中设置相应的扬声器，从而可以为机动车的所有乘客提供足够好的补偿质量。有利地，这使得第一噪声的残留声级/残留噪声级(Restschallpegel)被减小到最小。
此外，第二噪声，尤其是反向噪声的输出可以根据在机动车的内部检测到的乘客的数量，特别是根据其位置来进行。例如，如果仅检测到有人坐在驾驶座中，则反向噪声的输出也可以限于布置在驾驶座中的扬声器，特别是布置在其头枕中的扬声器。例如，如果额外地还有副驾驶乘客，还可以通过位于其头枕中的扬声器输出反向噪声。这同样适用于机动车后排座椅中的乘客。可以通过简单的传感器(例如压力传感器)、内部摄像头、安全带传感器等来确定机动车中的哪个座椅被占用。
根据本发明的另一设计方案，输出具有预定最小音量的音乐或音乐序列作为至少一个第二噪声。因此，尽管第一噪声不能被补偿，但可以被更悦耳的音乐覆盖。该音乐或音乐序列例如可以是机动车制造商的短歌形式的识别旋律。这也使得能够向使用者传递机动车的明显更高质量的声波图。该措施特别有效且简单，因为它仅需要播放音乐或音乐序列，尤其是以确定的或可确定的最小音量，这使得可以至少部分地盖过第一噪声。为此，不需要特殊的扬声器定位或了解乘客的位置。也不需要与输出的第一噪声进行任何特殊的同步。例如，一旦启动点火装置，就可以输出第二噪声，而与第一干扰噪声可能还需一段短的时间才响起无关。因此可以忽略信号传输中的各种等待时间。该设计方案因而也显著更便宜且易于实现。另外，所描述的两种可能性也可以以任何方式相互组合。例如，既可以输出与第一噪声互补的第二噪声，以便通过反向噪声来尽可能地补偿该第一噪声，而同时如所述地那样，输出音乐或音乐序列形式的第三噪声，以便盖过第一噪声的余下的残留声级。通过这两种措施的结合能够使使用者尽可能少地听到第一噪声。
此外，有利的是，在第一时间段中输出音乐或音乐序列，该第一时间段大于产生第一噪声的第二时间段，在此该第一时间段包含第二时间段。这可以有利地确保第一噪声完全被输出的音乐或音乐序列所覆盖。
根据本发明的另一特别有利的实施方式，特定的触发条件是开始对机动车的门进行解锁的解锁过程，其中至少一个第二噪声是在解锁过程中产生的解锁噪声。换句话说，接触器的闭合不是仅在操纵点火装置时才被触发，而是早在之前在机动车例如通过中央闭锁装置被解锁时已经触发。机动车的这种解锁装置本身就会产生噪声。这在此可以通过使这两个过程同步而被有利地用于与在接触器闭合时产生的噪声叠加，从而由此使使用者更少听到它们。由此可以有利地实现，最终当使用者处于机动车的内部并操纵机动车的点火装置时，根本不再输出在接触器闭合时的噪声，因为在这种情况下接触器已经闭合。
该实施方式又可以以任意方式与前述实施方式结合。下面将对此进行详细说明。
在此同样有利的是，如果使用者在能预定的时间之后未进行对点火装置的操纵，则至少一个主接触器自动断开。例如，如果使用者解锁了机动车但然后又有其它考虑，即没有进入机动车中或没有操纵点火装置，则可以在能预定的时间段过去之后再次断开主接触器。这有利地确保了，在机动车不工作的状态中，主接触器不会一直保持闭合，由此可以显著提高安全性。然而如果发生以下情况，即使用者解锁门，然而在该能预定的时间过后才操纵点火装置，即主接触器已经再次断开，则为了掩盖在主接触器闭合时产生的噪声可以采用已经描述的措施。
因此，根据本发明的另一有利的设计方案规定，在至少一个主接触器处于断开状态并且机动车的点火装置被操纵的情况下，输出与第一噪声互补的噪声和/或输出音乐或音乐序列。由此在每种情况下都能够最佳地掩盖第一噪声。
还特别有利的是，在经过能预定的时间之后将主接触器的断开与用于闭锁机动车车门的自动闭锁过程相关联。例如可以规定，中央闭锁装置在操纵之后将机动车的门解锁。此外，还可以通过中央闭锁装置进行车门的自动闭锁，例如在预定时间过去之后。如果在该时间过去之后中央闭锁装置又将机动车自动闭锁，则可以与之相伴随地再次断开接触器。接触器的这种断开也可以与其他条件相关联，这些条件应该确保，避免接触器在行驶时断开。例如，如果接触器的断开与机动车的闭锁过程相关联，那么只有当机动车处于静止状态和/或在机动车内未检测到乘客和/或机动车的点火装置已关闭时，才允许断开该接触器。另外，还可以设置许多其他条件。这有利地防止了在不期望的情况下接触器断开。
此外，本发明还涉及一种用于掩盖第一噪声的机动车，该第一噪声能由该机动车的一部分在特定的触发条件下产生，其中该机动车被设计成通过至少一个第二噪声与第一噪声叠加来掩盖该第一噪声。此外，机动车被设计成，通过闭合至少一个主接触器来产生第一噪声，该主接触器被分配给机动车的电池。
对于根据本发明的方法及其设计方案所提及的优点同样适用于根据本发明的机动车。
本发明还包括所描述的实施方式的组合。
本发明还包括根据本发明的机动车的改进方案，该改进方案具有例如已经结合根据本发明的方法的改进方案所描述的特征。因此，在此不再描述根据本发明的机动车的相应的改进方案。
附图说明
下面描述本发明的实施例。在此示出：
图1示意性示出了根据本发明的实施例的用于掩盖噪声的机动车；
图2示出了用于说明根据本发明实施例的用于掩盖噪声的方法的流程图；以及
图3示出了用于说明根据本发明的另一实施例的用于掩盖噪声的方法的流程图。
下面说明的实施例是本发明的优选实施方案。在所述实施例中，实施方案所描述的组件分别是本发明的各单一的、可视作彼此独立地的特征，它们也分别彼此独立地改进本发明，因此也应单独地或以与示出组合不同的组合被视为本发明的一部分。此外，所描述的实施方案也可以由本发明的已经描述的其他特征来补充。
在附图中，具有相同功能的元件均设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的用于掩盖噪声的机动车10的示意图。机动车10具有机动车电池12，该机动车电池例如可以构造为高压电池。该电池12可以经由主接触器14耦合至机动车10的车载电网16，并且可以与其脱耦。为了操控该主接触器14，设置有控制装置18，该控制装置例如可以是控制单元20的一部分，该控制单元可以包括另外的控制装置。该控制单元20还可以例如包括中央闭锁装置22，该中央闭锁装置被设计为根据闭锁或解锁信号相应地操控机动车的门，以将其闭锁或解锁。此外，控制单元20还可具有用于操控机动车10的至少一个扬声器26的控制装置24。
当主接触器14闭合时产生噪声，该噪声在此可以有利地通过各种措施被掩盖。如果例如操纵机动车10的点火装置，则控制装置18操控主接触器14以使主接触器闭合。同时，另外的控制装置24还可以操控至少一个扬声器26，以便发出与在主接触器14闭合时产生的第一噪声互补的、尤其是形式为反向噪声的第二噪声，来至少部分地补偿在接触器14闭合时产生的第一噪声。在此，该第二噪声的输出与接触器14的闭合过程同步，从而接触器14的闭合和第二噪声通过扬声器26的输出几乎同时发生。替代地或附加地，可以通过扬声器26，特别是又在被控制装置24的适当操控下，来输出音乐或音乐序列，该音乐或音乐序列盖过了主接触器24的闭合噪声。为此，不需要与接触器14的闭合同步，从而通过扬声器26输出音乐或音乐序列也可以比接触器14的闭合更早一些地进行。在这种情况下，也通过操纵机动车10的点火装置，尤其通过接通点火装置来触发音乐或音乐序列的输出。在本发明的另一有利的设计方案中可以规定，早在中央闭锁装置22接收到用于使机动车10解锁的信号时，用于操控接触器14的控制装置18就起动对接触器14的闭合。因此中央闭锁装置22将机动车10解锁，同时控制装置18操控接触器14以使其闭合。由此将门解锁的噪声与接触器14闭合的噪声相叠加，由此使使用者不再那么明显地感觉到接触器闭合的噪声。在此将参照图2和图3再次说明用于掩盖当接触器14闭合时的噪声的措施。
图2示出了用于说明根据本发明实施例的用于掩盖噪声的方法的流程图。该方法在此从步骤S10开始，在该步骤中检测对机动车10的点火装置的操纵，尤其是对点火装置的激活。然后，控制装置18操控主接触器14以闭合该主接触器。在该闭合过程中产生第一噪声G1。为了对该第一噪声进行补偿，在步骤S14中，在接触器14的闭合过程期间，机动车的扬声器26同时输出了反向噪声信号G2。替代地或附加地，在步骤S16中也可以通过机动车10的扬声器26输出音乐或音乐序列G3。该音乐或音乐序列G3的输出如此进行，即在输出该音乐或音乐序列期间，闭合主接触器14。此外也可以更长时间地输出该音乐或音乐序列G3。通过这种方式可以特别有利和有效地掩盖当接触器14闭合时产生的噪声G1。
图3示出了用于说明根据本发明的另一实施例的用于掩盖噪声G1的方法的流程图。在此，首先在步骤S18中由中央闭锁装置22接收解锁信号。随后，在步骤S20中，中央闭锁装置22促使机动车10解锁。同时在此也产生噪声G4，该噪声在此也可以有利地用于掩盖。相应地，在步骤S18中接收到解锁信号之后，也同时操控主接触器14，以便在步骤S24中闭合该主接触器。即在机动车10的解锁过程中闭合主接触器14，从而由解锁过程产生的噪声G4有利地与主接触器14闭合时产生的噪声G1叠加。由此也使得使用者明显更少得感觉到接触器14的闭合噪声。
此外，随后还可以检查，从接触器14闭合时起是否已经经过了能预定的时间段Δt，而同时机动车10的点火装置并未被激活。如果使用者在可定义的时间Δt内没有操纵点火装置，则通过断开接触器将HV电池与车载电网再次断开，并且例如通过再次开门，也就是说当机动车10再次解锁时，在操纵端子15时，即激活点火装置时，再次闭合接触器。为此，例如可以首先在步骤26中检查,该预定时间Δt是否已经过去，如果已经过去，则可以在步骤S28中检查机动车10的点火装置是否被激活或者机动车的发动机已经启动。如果没被激活或没有启动，则在步骤S30中再次断开主接触器14。可选地，这也可以结合中央闭锁装置22的闭锁过程来进行。之后可以再次检查，是否操纵了点火装置。如果在步骤S32中确定，此时已经激活了机动车10的点火装置，则在步骤S34中再次闭合接触器14，而在步骤S36中可以同步地输出的互补噪声G2，且尤其是可以同时在步骤S38中又输出音乐或音乐序列G3。
总体上，实施例示出了本发明如何提供一种用于掩盖噪声的方法，该方法使得能够以特别节省成本、有效且简单的方式掩盖在闭合机动车电池的主接触器时的噪声。

Claims (9)

1.一种用于掩盖由机动车(10)的一部分(14)在特定触发条件下产生的第一噪声(G1)的方法，其中通过至少一个第二噪声(G2，G3，G4)与第一噪声叠加来掩盖第一噪声(G1)，其特征在于，通过闭合至少一个主接触器(14)产生第一噪声(G1)，该至少一个主接触器被分配给机动车(10)的电池(12)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二噪声(G2)是与所述第一噪声(G1)互补的噪声(G2)，并且以同步的方式输出，使得所述第一噪声(G1)和所述至少一个第二噪声(G2)至少在机动车(10)的内部的预定位置处至少部分地相互抵消地叠加。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二噪声(G2，G3)由布置在机动车的头枕中的至少一个扬声器(16)发出。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，输出具有预定最小音量的音乐或音乐序列(G3)作为至少一个第二噪声(G3)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第一时间段中输出音乐或音乐序列(G3)，该第一时间段大于产生第一噪声(G1)的第二时间段，并且其中第一时间段包含第二时间段。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，特定的触发条件是开始对机动车(10)的门进行解锁的解锁过程，其中至少一个第二噪声(G4)是在解锁过程中产生的解锁噪声(G4)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果使用者在能预定的时间(Δt)之后未进行对点火装置的操纵，则至少一个主接触器(14)自动断开。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在至少一个主接触器(14)处于断开状态并且同时机动车的点火装置被操纵的情况下，输出与第一噪声(G1)互补的噪声(G2)和/或输出音乐或音乐序列(G2)。
9.一种用于掩盖第一噪声(G1)的机动车(10)，该第一噪声能由该机动车(10)的一部分(14)在特定的触发条件下产生，其中该机动车(10)被设计成通过至少一个第二噪声(G2，G3，G4)与第一噪声(G1)叠加来掩盖该第一噪声(G1)，其特征在于，机动车(10)被设计成，通过闭合至少一个主接触器(14)产生第一噪声(G1)，该至少一个主接触器被分配给机动车(10)的电池(12)。
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