CN117841702A - 基于音频信号的触觉能量生成 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“基于音频信号的触觉能量生成”。提供了用于基于音频信号生成车辆系统的低频触觉能量(例如，振动)的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：从音频系统获取(602)音频信号；生成(608)马达输入命令；以及将所述马达输入命令施加到至少第一牵引马达和第二牵引马达以产生振动合力。

Description

基于音频信号的触觉能量生成

技术领域

本说明书总体上涉及用于控制电动车辆的牵引马达以与来自车辆的音频系统的音频协调地在车辆系统中生成触觉能量的方法和系统。

背景技术

最近的客户研究表明，客户在车辆被占用但不移动的‘静止时刻’花费大量时间。客户利用这些时刻进行工作、休息和娱乐。一个示例性元件为客户提供增强的娱乐选项，所述增强的娱乐选项有可能使车辆成为例如相对于家庭空间的优选就座位置。虽然现代汽车音频系统可以提供稳健的声学环境，但是由汽车音频系统的超低音扬声器提供的可用振动响应可能小于增强整体体验所需的振动响应。相比之下，电影院和视频游戏系统可以使用基于质量的震动器来提供低频触觉能量。然而，这些系统可能具有封装空间和资源需求，这使得它们在车辆中的实施效率低下。

根据车辆的音频系统解决车辆运动(例如，振动)的其他尝试包括引发车辆的局部零件的振动以及使用车辆悬架系统引发振动。Mergl等人在U.S.10,766,499中示出了一种示例性方法。其中，描述了用于控制车辆系统的振动单元的系统和方法以及振动单元的使用。所述车辆系统包括车辆座椅系统，所述车辆座椅系统具有至少一个振动单元，所述至少一个振动单元被配置和设置为基于机动车辆的实际当前驾驶参数而产生机动车辆的乘客可感知振动。振动单元优选地具有电动旋转马达，并且振动单元可以是座椅集成的以在座椅中产生局部振动，例如，座椅整体不移动。此外，在一些实施例中，实际驱动参数被直接转换成适合于控制振动单元的控制信号，在这种情况下，所述实际驱动参数也可以与控制信号同时进行。

Anderson等人在U.S.11,192,420中示出了另一种示例性方法。其中，描述了一种操作具有主动悬架系统的车辆的方法，其中所述方法包括：在所述车辆内播放视频和音频中的至少一者；以及操作所述主动悬架系统的至少一个致动器以在所述车辆的至少一部分中引发运动，其中所述引发的运动的至少一个方面与所述视频和/或音频的至少一个方面同步。例如，车辆的主动悬架系统可以作为音乐系统的超低音扬声器来执行。音频源可以产生由滤波器接收的电子音频信号，所述滤波器充当低通滤波器并将音频信号的低频内容提供给主动悬架系统。在一些实施例中，主动悬架系统通过使用一个或多个悬架系统致动器响应于该经滤波的音频信号而在车身中产生低频振动。此类致动器的示例可以包括电动液压、电磁和机电致动器。

然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，由Anderson等人描述的系统涉及使用车辆的主动悬架系统来产生低频振动，然而，当车辆缺少主动悬架系统或缺少能够产生低频振动得稳健主动悬架系统时，可以期望使用不同的系统来产生低频振动。由Mergl等人描述的系统涉及基于驾驶状况在车辆座椅中产生局部振动。可能期望在车辆静止时基于车辆内部的音频源(例如，视频/视频游戏/音乐源，而不是驾驶状况传感器)来产生全车辆振动。例如，全车辆振动可以包括车辆系统的驾驶室、悬架系统、车身和车架的振动，而不是驾驶室和/或车辆的区域(诸如乘客位置)的振动。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于电动车辆牵引马达的方法来解决，所述方法包括用所述车辆中的音频信号驱动所述牵引马达的输入以提供补充低频运动。通过这种方式，可以使用现有的传动系和车辆元件与从音频系统输出的音频信号同步地生成车辆系统的振动(例如，低频触觉能量)，这可以增强用户体验。

作为一个示例，所述方法使用现有的电池电动车辆(BEV)牵引马达硬件，诸如用于推进车辆的牵引马达。即使在零速度下，BEV牵引马达也可以具有对扭矩的快速反应时间。因此，振动系统(例如，产生低频触觉能量)的预期反应时间可能是快速的。当马达支座和悬架衬套对扭矩作出反应时，马达输入命令与牵引马达的振动输出之间可能发生潜在滞后。然而，期望振动输出与音频源(例如，实时的触觉能量)协调。与单个或多个座椅相反，振动合力可以使车辆系统震动。通过这种方式，车辆的所有乘客都可以体验到触觉能量。另外，娱乐体验(例如，音频、视频、视频游戏等等)的逼真性可以通过车辆系统的移动而增强到高于传统电影院和/或基于游戏椅震动器的系统。使用电池电动车辆(BEV)的现有硬件向车辆系统提供低频触觉能量(例如，振动)可以增强‘静止时刻’期间的娱乐体验(例如，视频、音频、视频游戏等)，而不会增加汽车音频系统的复杂性、封装空间(例如，质量)和/或成本。施加到车辆系统上的触觉能量体验可以与视频、音乐、视频游戏、其他音频源等等协调，以为车辆系统提供振动响应。

应理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是车辆的电传动系(e-drive)的示意图。

图2示出了车辆(诸如图1的车辆)的内部车厢的实施例的示意图。

图3是用于车辆(诸如图1至图2的车辆)的控制系统的框图。

图4是用于从音频源的音频信号生成马达输入命令的工作流程。

图5A示出了指示不同车辆配置中的第一马达扭矩分配和第二马达扭矩分配的示意图。

图5B示出了指示第三马达扭矩分配的示意图。

图6示出了用于从音频源的音频信号生成马达输入命令的方法。

图7示出了用于实施马达输入命令以基于音频信号生成低频触觉能量的方法。

具体实施方式

以下描述涉及用于使用车辆的牵引马达生成车辆系统的低频触觉能量(诸如振动)的系统和方法，其中车辆的振动是基于来自车辆的音频系统的音频信号并与其同步。所述方法可以在被配置有一个或多个牵引马达的电动车辆(例如，电池电动车辆)中实施，诸如图1中所示的车辆的电传动系的实施例。车辆的音频系统可以包括设置在车辆的车厢中的多个扬声器(如图2中所示)以及用户界面，所述用户界面可以用于调整生成振动的音频系统的音频装置。用于生成振动的方法可以由车辆的控制系统来实施，如关于图3所描述。如关于图4和图6所描述的，一种用于基于音频信号生成振动的方法包括基于音频系统的音频信号生成马达输入命令。马达输入命令可以被提供给控制系统并将扭矩直接施加到车辆的牵引马达，如关于图7所描述的。取决于车辆传动系和/或用户输入，可以将不同的扭矩分配施加到车辆的至少两个牵引马达中的每一者，如关于图5A和图5B所描述的。通过这种方式，可以基于车辆的音频系统的音频信号为车辆系统生成在本文中被描述为振动的触觉能量，并且所述振动可以与通过音频系统的扬声器输出的音频信号同步地发生(例如，进入车辆的车厢)。可以通过实施与音频信号相对应的车辆的运动来增强用户体验。

现在转向图1，对于电动车辆(EV)，可以从一个以上的源(包括一个或多个电动马达)向车辆的车轮提供扭矩。图1中描绘了车辆100的示意图，所述车辆包括由车桥104联接的一组车轮102(例如，成对车轮通过车桥104彼此联接)。应理解，车辆100在图1中针对说明性目的示出，并且是可以如何配置EV的非限制性示例。其他示例包括下文描述的车辆的部件以及图1中为了简洁起见而未示出的附加部件的各种布置和定位。如关于图2至图3所描述的车辆100及其部件可以被认为是“车辆系统”，其中车辆系统的低频触觉能量、运动和/或振动的生成可以被解释为施加于车辆100。例如，车辆系统可以包括车辆的簧上质量，包括由车辆的悬架(例如，车架、驾驶室等)支撑的任何部件。关于图4至图7描述用于生成车辆系统的低频触觉能量、运动和/或振动的系统和方法。

车辆100的传动系106可以包括联接到车辆100的车桥104中的一者或多者的变速器108(例如，齿轮箱、齿轮系等)。变速器108如图1所示可以联接到车桥104的后车桥，在其他示例中，联接到前车桥或两个车桥。变速器108可以将来自旋转源的速度和扭矩转移到车轮102以推进车辆100。本配置包括至少两个变速器输入轴和两个电机。在本文描述的实施例中，电机被配置为第一牵引马达114和第二牵引马达116。第一变速器输入轴132联接第一牵引马达114和变速器108，并且第二变速器输入轴134联接第二牵引马达116和变速器108。第一牵引马达114和第二牵引马达116中的每一者可以经由马达支架安装到车桥104中的车桥。通过这种方式，第一牵引马达114和第二牵引马达116各自驱动定位在相应车桥104上的车辆的车轮，如本文进一步描述的。在非公路车辆应用中，可以包括传动轴(未示出)以将变速器的输出机械地联接到车桥(诸如车桥104)的输入。车轮102中的每一者可以具有联接到其上的制动器110，所述制动器在接合时可以停止或阻止车轮的旋转。

在图1中所示的实施例中，第一牵引马达114和第二牵引马达116定位在车桥104中的后车桥104b上，以向后车桥的车轮102提供旋转动力(例如，以驱动车轮)。在一些实施例中，牵引马达可以定位在车桥104的前车桥104a上，以向前车桥的车轮提供旋转动力，如第一虚线框138和第二虚线框140所指示，所述第一虚线框和第二虚线框中的每一者可以分别表示第一牵引马达114和第二牵引马达116，或者(例如，除了第一牵引马达114和第二牵引马达116之外)可以表示附加的牵引马达。在其他实施例中，如本文关于图4进一步描述的，第一牵引马达114和第二牵引马达116中的每一者可以定位在不同的车桥上。例如，第一牵引马达114可以定位在前车桥104a上以向定位在其上的车轮102提供旋转动力(例如，以驱动车轮)(例如，如第一虚线框138所指示)，并且第二牵引马达116可以定位在后车桥104b上以向定位在其上的车轮102提供旋转动力(例如，以驱动车轮)。变速器108可以允许对第一牵引马达114和第二牵引马达116进行选择性扭矩分配，如关于图4至图7进一步描述的。

当被配置为EV时，旋转源可以是第一牵引马达114和第二牵引马达116。在一些示例中，并且如本文所述，第一牵引马达114和第二牵引马达116可以是具有将电能转换成机械能(反之亦然)的能力的马达/发电机。第一牵引马达114和第二牵引马达116可以电联接到车辆100的牵引电池120，以既从牵引电池120汲取功率又提供电能以存储在牵引电池120处。车辆100可以被配置为电池电动车辆(BEV)，其中第一牵引马达114和第二牵引马达116可以使用存储在可再充电电池组(例如，牵引电池120)中的化学能来在没有来自第二推进源(诸如发动机)的辅助的情况下推进车辆。在一些实施例中，车辆100可以被配置为混合动力电动车辆(HEV)并且包括发动机112(诸如内燃发动机(ICE))以及第一牵引马达114和第二牵引马达116以推进车辆。

牵引马达可以被类似地配置，例如具有类似的操作速度和扭矩范围，并且由此被称为对称的，或者可以具有不同的速度和扭矩输出，由此被称为不对称的。如本文所述，第一牵引马达114和第二牵引马达116用于推进车辆以及生成低频触觉能量(例如，振动)。例如，较低频率可以被认为在5Hz与1,000Hz之间。

可以基于包括控制器126的车辆控制系统124来执行传动系在各种模式之间的调整以及对每种模式内的操作的控制，如图1所示。控制器126可以是微计算机，其包括诸如微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(例如，只读存储器芯片、随机存取存储器、保活存储器)和数据总线的元件。存储介质可以用表示指令(例如，计算机可读指令)的计算机可读数据来编程，这些指令可由处理器执行以用于执行下面描述的方法以及预期但未具体列出的其他变型。在一个示例中，控制器126可以是动力传动系统控制模块(PCM)。

控制器126可以从联接到车辆100的各个区域的传感器128接收各种信号。例如，传感器128可以包括在第一牵引马达114和第二牵引马达116处用于测量马达转速和马达温度的传感器、用于检测操作员致动的踏板(诸如加速踏板或制动踏板)的踩下的踏板位置传感器、在车轮102处的速度传感器等。车辆加速度与加速踏板位置(例如，踩下程度)成正比。在从图1的各种传感器128接收到信号后，控制器126处理接收到的信号，并采用车辆100的各种致动器130以基于接收到的信号和存储在控制器126的存储器上的计算机可读指令来调整传动系操作。例如，控制器126可以接收对踩下制动踏板的指示，从而发信号通知期望降低车辆速度。作为响应，控制器126可以命令至少一组车轮102的制动器110的接合。另外，控制器126可以命令牵引马达中的至少一者作为发电机操作以对牵引电池120进行再充电。

车辆100还可以包括联接到控制器126的音频系统122。如关于图2至图3进一步描述的，音频系统122可以包括一个或多个音频源118，诸如收音机、光盘播放器、MP3播放器、视频游戏系统、视频系统、其组合等等。音频系统122可以联接到控制器126，使得当音频系统的音频源生成音频信号时，音频信号可以用于生成马达输入命令，并且马达输入命令可以由车辆的牵引马达(诸如第一牵引马达114和第二牵引马达116)使用以生成车辆的低频触觉能量(例如，振动)。在一些实施例中，车辆100还可以包括辅助马达136，所述辅助马达可以联接到方向盘(未示出)以提供电动转向。马达输入命令可以施加到辅助马达136以及第一牵引马达114和第二牵引马达116，使得辅助马达136可以根据音频信号向方向盘提供扭矩反馈。关于图4至图7描述了一种用于与音频信号同步地生成车辆系统的振动的方法。

音频系统122可以向车辆100的内部提供音频信号，诸如在车辆100的车厢(在本文中也称为驾驶室)中播放音乐。图2示出了车辆202的车厢200的示意图，所述车辆可以是图1的车辆100。音频系统222(其可以是图1的音频系统122)可以在车厢200中实施，并且包括多个扬声器、用户界面和用于选择和/或调整音频系统的音频信号的用户输入装置。

车厢200可以包括用于一个或多个乘客的座椅，诸如第一座椅204a、第二座椅204b、第三座椅204c和第四座椅204d。在其他实施例中，车厢200可以包括多于或少于四个座椅。车辆可以是用户驾驶的车辆，其中乘客中的一者是驾驶员；或者是自主车辆，其中所有用户都是乘客。

车厢200可以被配置有仪表板206，所述仪表板可以包括车辆202的用户可访问的各种显示器和控件。例如，仪表板206可以包括车载计算系统的触摸屏208，并且可以是音频系统控制面板的一个实施例。触摸屏208可以接收对车载计算系统的用户输入，以用于控制音频信号、视觉显示输出、用户偏好、控制参数选择等。虽然图2中所示的示例性系统包括可以经由车载计算系统的用户界面(诸如触摸屏208)执行的音频系统控件，但是在其他实施例中，车辆可以包括音频系统控制面板，所述音频系统控制面板可以包括用于常规车辆音频系统的控件，诸如收音机、光盘播放器、MP3播放器等等。音频系统控件可以包括用于经由车辆扬声器系统的一个或多个扬声器212控制音频信号的一个或多个方面的特征。例如，车载计算系统或音频系统控件可以控制音频信号的音量、车辆扬声器系统的各个扬声器之间的声音分布、音频信号的均衡和/或音频信号的任何其他方面。在其他示例中，车载计算系统209可以基于经由触摸屏208直接接收的用户输入或者基于经由一个或多个外部装置(例如，移动装置)接收的关于用户的数据(诸如用户的身体状态和/或环境)来调整无线电台选择、播放列表选择、音频信号源(例如，来自无线电或CD或MP3)等等。车载计算系统还可以从用户接收输入并调整对音频系统的元件的选择，这可以用于低频触觉能量生成方法。简而言之，可以为用户选择的音频源生成对应的车辆振动，并且可以不为未选择的音频源生成车辆振动。如关于图4至图7进一步描述的，低频触觉能量(例如，车辆的振动)可以根据用户选择与音频信号同步地、例如与来自收音机的音频信号同步地生成，而不是针对来自MP3播放器的音频信号生成的。

车辆的音频系统222可以包括联接到多个扬声器(例如，扬声器212和232)的放大器224。在一些实施例中，车载计算系统209的一个或多个硬件元件(诸如触摸屏208、各种控制拨盘、旋钮和按钮、存储器、处理器和任何接口元件(例如，连接器或端口))可以形成安装在车辆的仪表板206中的集成式主机单元。主机单元可以固定地或可移除地附接在仪表板206中。在附加或替代实施例中，车载计算系统209的一个或多个硬件元件可以是模块化的，并且可以安装在车辆的多个位置中。车厢200还可以包括在行驶之前、期间和/或之后存储在车辆中的一个或多个用户对象，诸如移动装置228。移动装置228可以包括智能电话、平板计算机、膝上型计算机、便携式媒体播放器和/或任何合适的移动计算装置。移动装置228可以经由有线(例如，经由通用串行总线(USB)、移动高清晰度链路(MHL)、高清晰度多媒体接口(HMI)、以太网等等)连接或无线(例如，经由 Wi-Fi/>近场通信(NFC)、蜂窝连接等等)连接而连接到车载计算系统，所述无线连接被配置为在移动装置与车辆计算系统之间提供双向通信。(/>是华盛顿柯克兰德Bluetooth SIG公司的注册商标。/>和Wi-Fi/>是美国得克萨斯州奥斯汀Wi-Fi联盟的注册商标)。移动装置228可以包括用于连接到一个或多个通信链路(例如，上述示例性通信链路中的一者或多者)的一个或多个无线通信接口。无线通信接口可以包括一个或多个物理装置，诸如联接到数据线以用于承载所传输或接收的数据的天线或端口，以及用于根据移动装置中的其他装置操作物理装置的一个或多个模块/驱动程序。例如，通信链路可以向移动装置228提供来自各种车辆系统(诸如车辆音频系统、气候控制系统等等)和触摸屏208的传感器和/或控制信号，并且可以向车载系统和触摸屏208提供来自移动装置228的控制和/或显示信号。

车厢200还可以包括定位在一个或多个乘客的座椅(例如，第一座椅204a、第二座椅204b、第三座椅204c和第四座椅204d)上或嵌入其中的乘客扬声器232。在一些实施例中，第一座椅204a和第二座椅204b可以各自被配置有乘客屏幕和扬声器系统211，所述乘客屏幕和扬声器系统面向定位在第一座椅204a和第二座椅204b后面的乘客座椅(例如，第四座椅204d和第三座椅204c)。附加的屏幕和/或扬声器可以定位在车厢200周围。在不脱离本公开的范围的情况下，车辆的车厢的其他配置(包括不同数量的座椅、不同的座椅定位、不同数量/配置的扬声器和/或屏幕等等)是可能的。

图3示出了被配置和/或集成在图2的车辆202中的车载计算系统209的框图。在一些实施例中，车载计算系统209可以执行本文描述的方法中的一者或多者。在一些示例中，车载计算系统可以是被配置为向车辆用户提供基于信息的媒体内容(音频和/或视觉媒体内容，包括娱乐内容、导航服务等等)以增强操作员的车载体验的车辆系统。车载计算系统209可以包括或联接到各种车辆系统、子系统、硬件部件以及集成在或可集成到车辆202中以便增强驾驶员和/或乘客的车载体验的软件应用程序和系统。

车载计算系统209可以包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器包括操作系统处理器314和接口处理器320。操作系统处理器314可以在车载计算系统209上执行操作系统，并且控制车载计算系统209的输入/输出、显示、回放和其他操作。接口处理器320可以经由车辆间系统通信模块322与车辆控制系统330对接。

车辆间系统通信模块322可以将数据输出到一个或多个其他车辆系统331和/或一个或多个其他车辆控制元件361，同时还例如通过车辆控制系统330从其他车辆系统331和其他车辆控制元件361接收数据输入。当输出数据时，车辆间系统通信模块322可以经由总线提供与车辆的任何状态、车辆周围环境或连接到车辆上的任何其他信息源的输出相对应的信号。车辆数据输出可以包括例如模拟信号(诸如当前速度)、由各个信息源(诸如时钟、温度计、诸如全球定位系统(GPS)传感器的位置传感器等等)提供的数字信号，和通过车辆数据网络(诸如多媒体数据网络，通过其在车辆中的多媒体部件之间传送多媒体数据)传播的数字信号。例如，车载计算系统209可以经由车辆的电池和/或配电系统检索车辆的功率状态、车辆的点火状态等等。另外，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用其他接口连接装置，诸如以太网。

存储装置308可以包括在车载计算系统209中来以非易失性形式存储数据，诸如可由操作系统处理器314和/或接口处理器320执行的计算机可读指令。存储装置308可以存储应用程序数据，包括预先录制的声音，以使得车载计算系统209能够运行用于连接到基于云的服务器和/或收集信息以传输到基于云的服务器的应用程序。应用程序可以检索由车辆系统/传感器、输入装置(例如，用户界面318)、存储在一个或多个存储装置(诸如易失性存储器319A或非易失性存储器319B)中的数据、与车载计算系统通信的装置(例如，经由链路连接的移动装置)等等收集的信息。车载计算系统209还可以包括易失性存储器319A。易失性存储器319A可以是随机存取存储器(RAM)。非暂时性存储装置(诸如非易失性存储装置308和/或非易失性存储器319B)可以存储指令和/或代码，所述指令和/或代码在由处理器(例如，操作系统处理器314和/或接口处理器320)执行时控制车载计算系统209以执行本公开中描述的动作中的一者或多者。

一个或多个附加传感器可以包括在车载计算系统209的传感器子系统310中。例如，由传感器子系统310接收的输入可以包括变速器挡位位置、变速器离合器位置、油门踏板输入、制动器输入、变速器选择器位置、车辆速度、发动机转速、通过发动机的质量气流、环境温度、进气温度等等。

车辆控制系统330可以包括用于控制不同车载功能中涉及的各种车辆系统331的各方面的控件。这些可以包括例如控制用于向车辆乘员提供音频娱乐的车辆音频系统332的各方面，以及用于使得车辆乘员能够与其他乘员建立电信链接的电信系统的各方面。

音频系统332可以包括一个或多个声学再现装置，所述一个或多个声学再现装置包括电磁换能器，诸如一个或多个扬声器335(例如，图2的扬声器212和232)。车辆音频系统332可以是无源的或有源的，诸如通过包括功率放大器作为无源的或有源的。在一些示例中，车载计算系统209可以是声学再现装置的唯一音频源，或者可以存在连接到音频再现系统的其他音频源(例如，外部装置，诸如移动电话)。任何此类外部装置与音频再现装置的连接可以是模拟、数字或模拟和数字技术的任何组合。

车辆控制系统330还可以包括用于调整与发动机、牵引马达和/或车辆的车厢内的辅助元件有关的各种车辆控制元件361(或车辆控件或车辆系统控制元件)的设置的控件，诸如一个或多个方向盘控件362(例如，安装在方向盘上的音频系统控件、巡航控件、挡风玻璃刮水器控件、前照灯控件、转向信号控件等等)、仪表板控件、传声器、加速器/制动器/离合器踏板、变速杆、位于驾驶员或乘客门中的车门/车窗控件、座椅控件、车厢灯控件、音频系统控件、车厢温度控件等等。车辆控制元件361还可以包括内部牵引马达和车辆操作控件，所述内部牵引马达和车辆操作控件被配置为经由车辆的CAN总线接收指令以改变发动机、牵引马达、排气系统、变速器和/或其他车辆系统中的一者或多者的操作。控制信号还可以控制车辆音频系统332的一个或多个扬声器335处的音频信号。例如，控制信号可以调整音频信号特性，诸如音量、均衡、音频图像(例如，音频信号的配置，其用于产生在用户看来源自一个或多个限定位置的音频信号)、多个扬声器之间的音频分配等等。

车载计算系统209的一个或多个元件可以由用户经由用户界面318来控制。用户界面318可以包括呈现在触摸屏(诸如图2的触摸屏208和/或乘客屏幕和扬声器系统211)上的图形用户界面，和/或用户致动的按钮、开关、旋钮、拨盘、滑块等等。例如，用户致动元件可以包括方向盘控件、车门和/或车窗控件、仪表板控件、音频系统设置、气候控制系统设置等。用户还可以经由用户界面318与车载计算系统209和移动装置228的一个或多个应用程序交互。除了在用户界面318上接收用户的车辆设置偏好之外，还可以在用户界面318上向用户显示由车载控制系统330选择的车辆设置。可以在用户界面的显示器上向用户显示通知和其他消息(例如，接收到的消息)以及导航辅助。可以经由对用户界面的用户输入来执行用户偏好/信息和/或对所呈现的消息的响应。

关于图4至图7描述了用于与由音频系统(例如，图1的音频系统122、图3的音频系统332)的音频源输出的音频信号同步地生成车辆系统(例如，图1的车辆100)的振动的方法。简而言之，所述方法可以由图2和图3的车载计算系统209来实施，并且包括从音频源接收音频信号，基于音频信号生成马达输入命令，以及当车辆处于驻车模式(例如，制动器110接合)时在至少一个牵引马达(例如，图1的第一牵引马达114和/或第二牵引马达116)中实施马达输入命令，使得牵引马达生成使车辆系统振动的低频触觉能量。可以为来自第一组音频源的音频信号生成马达输入命令，并且可以不为第二组音频源生成马达输入命令。例如，第一组音频源可以包括CD、无线电和视频游戏音频。第一组音频源中的音频源可以由音频系统制造商预先选择和/或可以由车辆的用户(诸如驾驶员和/或乘客)选择(例如，用户选择的音频源)。例如，第二组音频源可以包括来自电话和GPS的音频。因此，来自未选择的音频源或未选择的音频源组的音频信号可以不用于生成马达输入命令，使得针对选择的音频源实施车辆系统的振动。在一些实施例中，可以基于用户输入、传动系的配置(例如，牵引马达在车辆的车桥上的定位)等等来为第一牵引马达和第二牵引马达中的每一者生成不同的马达输入命令并将所述不同的马达输入命令分配给第一牵引马达和第二牵引马达中的每一者，如关于图4至图7进一步描述的。

图4示出了用于基于音频信号生成马达输入命令的工作流程400。工作流程400包括多个图形，所述多个图形可以用于针对给定的音频信号将工作流程400的实施例可视化。工作流程400中所示的音频信号图形可以表示例如由收音机、CD或MP3音频源播放的歌曲的潜在音频信号波形，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用不同的音频信号来生成马达输入命令。另外，工作流程400中所示的马达输入命令可以表示根据工作流程400基于所示的音频信号图形而生成的潜在马达输入命令，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以为相应的音频信号生成不同的马达输入命令。关于图6进一步详细描述用于从音频信号生成马达输入命令的方法，诸如可以在工作流程400中使用的方法。

工作流程400包括获取音频信号。如本文所述，音频信号可以来自视频、音乐、播客、有声读物、游戏、电话呼叫、车辆响铃、通知等等。音频信号可以源自音频系统(例如，图1的音频系统122和/或图3的音频系统332)的音频源，包括CD、DVD、AM/FM/卫星收音机、云流服务、有线装置、联接到车辆音频系统上的蓝牙装置或其他音频信号传递方法。音频信号被表示为音频信号曲线图形402，其指示被可视化为波形的声音频率(例如，频率作为图形随时间变化的振幅，所述时间由横坐标指示)。替代地，音频信号图形402可以指示音频源的音频信号的音量。

使用低通滤波器404和/或带通滤波器406处理音频信号(例如，由音频信号图形402示出)以给出经处理的音频信号。经处理的音频信号被表示为经处理的音频信号图形408。其中音频信号在音频信号图形402中显示为波形，经处理的音频信号图形408将经处理的音频信号示出为非线性图形，所述非线性图形可以表示音频信号的频率变化，包括频率最大值和最小值。例如，当使用低通滤波器404处理音频信号时，音频信号中的频率小于选定截止频率的信号通过低通滤波器404并且可以在经处理的音频信号图形408中表示。音频信号中的频率大于选定截止频率的信号可以被衰减并且不在经处理的音频信号曲线图形408中表示。在一些实施例中，选定截止频率可以是50Hz。当使用带通滤波器406处理音频信号时，音频信号中的频率在给定范围内的信号通过滤波器，并且频率在给定范围之外的信号衰减(例如，不包括在经处理的音频信号图形408中)。例如，给定范围可以在0Hz与50Hz之间。

如果经处理的音频信号的振幅大于触发阈值，则触发马达输入命令的生成。触发阈值可以是非零的正期望低频能量振幅，例如，在给定频率范围内大于70dB至80dB(未加权)的音频信号可以触发马达致动(例如，生成用于触发马达致动的马达输入命令)。

工作流程400示出了马达输入命令的两个示例性图形。第一马达输入命令410可以是类似于音频信号图形402的波形，并且示出了沿着纵坐标的振幅和沿着横坐标的时间。第一马达输入命令410的波形形状(例如，随时间变化的振幅)可以近似等效于音频信号图形402的波形形状。通过这种方式，车辆的振动(例如，当马达输入命令被发送到牵引马达时生成，如本文进一步描述的)可以与音频信号在时间上对准(例如，同步)。在一些实施例中，振动强度可以与音频信号的音量相关。在其他实施例中，振动可以具有预设强度水平，并且振动频率可以与音频信号相关，使得车辆与由车辆音频系统输出的音频信号一前一后地振动。第二马达输入命令412可以包括具有预设幅度的多个信号，其中所述多个信号的频率与音频信号相关。例如，多个信号中的每一者可以与超过触发阈值的音频信号的频率相对应。如关于图6进一步描述的，可以为第一振动生成模式生成第一马达输入命令410(例如，作为波形)，并且可以为第二振动生成模式生成第二马达输入命令412(例如，作为具有预设幅度的多个信号)。

马达输入命令(例如，第一马达输入命令410和/或第二马达输入命令412)可以被发送到控制器(例如，图1的控制器126和/或图3的车辆控制系统330)，所述控制器可以基于马达输入命令而命令车辆的牵引马达的操作生成低频触觉能量(例如，振动)。取决于车辆传动系的配置，马达输入命令可以在多个牵引马达之间不同地分配，如关于图1所描述的并且关于图5A和图5B进一步描述。例如，对各种牵引马达的马达输入命令可以是同相的、异相的或可变相位的。

图5A示出了车辆(诸如图2的车辆202)中的第一马达扭矩分配500和第二马达扭矩分配550。当第一牵引马达和第二牵引马达(例如，图1的第一牵引马达114和第二牵引马达116)定位在单个车桥(例如，图1的车辆100的车桥104中的后车桥)上时可以发生第一马达扭矩分配500。如关于图7进一步描述的，控制器可以基于马达输入命令来命令向第一牵引马达和/或第二牵引马达施加持续扭矩(例如，DC扭矩)以预装载马达支座，并且进一步命令波动扭矩(例如，AC扭矩)被施加到牵引马达以在车辆处于驻车模式(如可以由传感器(例如，驻车锁传感器)指示的)时生成振动。

在第一马达扭矩分配500中，车轮扭矩受到对应的车身反扭矩的反作用。例如，没有第一牵引马达和第二牵引马达定位在其上的车桥(例如，前车桥)上的车轮可以被锁定以减少在生成振动期间的定向车辆运动(例如，使得车辆不能从其静止或停放位置开始移动)。在一些实施例中，如关于图7进一步描述的用于基于马达输入命令生成车辆振动的方法可以包括确定mu值(例如，指示车辆的车轮与行驶表面之间的摩擦的值)是否低于mu阈值。例如，mu阈值可以是非零正值，所述非零正值指示当生成振动时即使车辆可能处于驻车模式(例如，驻车锁接合)车辆也在其以下可能非期望地移动低于摩擦水平。如果mu值低于mu阈值，则可以取消用于生成振动的方法。如果车辆处于驻车模式并且mu值大于或等于mu阈值，则可以向车桥的第一牵引马达和第二牵引马达所在的车轮提供静态扭矩。静态扭矩可以克服隔离和冲击以及生成车辆的期望的摇动振荡(例如，振动)。反作用的车轮扭矩(如第一箭头502所示)和静态扭矩(如第二箭头504所示)可导致车辆的竖直响应(如第三箭头506所示)，因此生成车辆的触觉运动，所述触觉运动与音频信号同步(例如，振动合力)。例如，在图5A以及图5B中提供了轴系统520以供参考。在一个示例中，z轴可以是竖直轴(例如，平行于重力方向)，y轴可以是横向轴(例如，水平轴)，且x轴可以是纵向轴。然而，在其他示例中，所述轴可以具有其他取向。

在第二马达扭矩分配550中，第一牵引马达可以定位在前车桥上，并且第二牵引马达可以定位在后车桥上。后车桥上来自位于其上的第二牵引马达的车轮扭矩可以是静态的，以克服隔离和冲击，以及提供期望的震动振荡。后车桥上的车轮扭矩的方向由第四箭头508指示。其上定位有第一牵引马达的前车桥上的车轮扭矩的幅度可以等于后车桥上的车轮扭矩并且在相反方向上，如第五箭头510所指示。通过这种方式，相反的车轮扭矩可以生成车辆的竖直平移，如第六箭头512所指示。当由车辆的不同车桥上的牵引马达生成相反的车轮扭矩(例如，第二马达扭矩分配550)时生成的车辆的竖直平移(例如，振动)的幅度可以大于由同一车桥上的牵引马达生成的振动(例如，第一马达扭矩分配500)。

在一些实施例中，马达扭矩分配在位于不同车桥上的牵引马达之间可以是不同的。例如，后车桥上的第一牵引马达可以具有比前车桥上的第二牵引马达更大的最大扭矩输出和/或更高的扭矩带宽。可以将不同的马达信号发送到第一牵引马达和第二牵引马达，使得与第二牵引马达相比，第一牵引马达生成更多的竖直平移(例如，振动)。在其中第一牵引马达和第二牵引马达两者都定位在同一车桥上(例如，第一马达扭矩分配500)的一些实施例中，可以向第一牵引马达和第二牵引马达中的每一者施加不同量的马达扭矩。此外，在一些实施例中，辅助马达可以联接到方向盘以提供动力转向。马达信号可以被发送到辅助马达以及发送到定位在车辆的至少一个车桥上的牵引马达，使得方向盘也可以提供与音频信号同步的触觉能量(例如，振动)。

转向图5B，示出了第三马达扭矩分配580。如关于图1简要描述的，在一些实施例中，牵引马达可以定位在前车桥104a上以向前车桥104a的车轮提供旋转动力，并且牵引马达还可以定位在后车桥104b上以向后车桥104b的车轮提供旋转动力。图5B中所示的车辆100的实施例包括在后车桥104b上的第一牵引马达114和第二牵引马达116。另外，第一虚线框138和第二虚线框140各自表示附加的牵引马达，例如分别定位在前车桥104a上的第三牵引马达和第四牵引马达。在一些实施例中，车辆100可以包括三个牵引马达(例如，第一牵引马达114、第二牵引马达116、如第一虚线框138所指示的第三牵引马达和如第二虚线框140所指示的第四牵引马达中的三者的组合)。在其他实施例中，车辆100包括本文描述的四个牵引马达(例如，第一牵引马达114、第二牵引马达116、如第一虚线框138所指示的第三牵引马达和如第二虚线框140所指示的第四牵引马达)。当车辆100被配置有三个牵引马达和被配置有四个牵引马达时，可以使用马达输入信号来致动三个或四个牵引马达中的每一者，所述马达输入信号可能在车辆100的车身上产生竖直、横向和/或纵向振动力(例如，振动合力)。例如，如关于图5A所描述的并且关于图6和图7进一步描述，车轮102中的每一者可以被锁定(例如，车辆可以在驻车锁接合的情况下处于驻车模式)，并且不同的马达信号或相同的马达信号(例如，马达输入命令)可以被发送到三个或四个牵引马达中的每一者以生成振动。

在第三马达扭矩分配580中，四个牵引马达中的每一者可以专用于该组车轮102中的单个车轮。例如，第一牵引马达114可以联接到该组车轮102中的第一车轮102a，并且因此向所述第一车轮提供旋转动力。第二牵引马达116可以联接到第二车轮102b，第三牵引马达(例如，如第一虚线框138所指示)可以联接到第三车轮102c，并且第四牵引马达(例如，如由第二虚线框140所指示)可以联接到第四车轮102d。

当该组车轮102中的每一者被锁定(例如，驻车锁被施加到车桥和/或制动器被施加到车轮)时，可以向四个牵引马达中的每一者发送不同的马达输入命令以施加振动。不同的马达输入命令可以异相地发送到四个牵引马达中的每一者，这可能导致引发横向振动以及竖直和/或纵向振动(例如，振动合力)。例如，施加到第一牵引马达114上的第一马达输入命令和施加到第三牵引马达(例如，如第一虚线框138所指示)上的第三马达输入命令可以命令在第一方向(例如，第一旋转方向，诸如顺时针)上向相应车轮施加扭矩，如分别由第一弯曲箭头522和第三弯曲箭头524所指示。施加到第二牵引马达116上的第二马达输入命令和施加到第四牵引马达(例如，如第一虚线框140所指示)上的第四马达输入命令可以命令在与第一方向不同的第二方向(例如，第二旋转方向，诸如逆时针)上向相应车轮施加扭矩，如分别由第二弯曲箭头526和第四弯曲箭头528所指示。施加到该组车轮102上的不同方向的扭矩可以赋予车辆100的竖直、横向和纵向振动。如关于轴系统520所描述的，车辆100的横向振动可以是在与y轴平行的方向上的振动，竖直振动可以在与z轴平行的方向上，并且纵向振动可以在与x轴平行的方向上。在其中车辆100被配置有三个牵引马达的实施例中，如上所述，四个马达输入命令中的三者可以被施加到车辆100的相应牵引马达以引发振动，如本文所述。

图6示出了用于从音频源的音频信号生成马达输入命令的方法600。音频源可以是收音机、视频游戏机或作为车辆的音频系统(诸如图1的车辆100的音频系统122)的部分的任何其他音频源。用于执行方法600和本文中包括的其余方法的指令可由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令(例如，计算机可读指令)并结合从车辆系统的传感器(诸如上文参考图1至图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以采用车辆系统的致动器来根据下文描述的方法调整牵引马达操作。

在602处，方法600包括从音频源获取音频信号。音频源可以是CD、DVD、AM/FM/卫星收音机、云流服务、有线装置、蓝牙装置或车辆的音频系统的其他数据传递方法。音频信号可以是针对性通知信号，来自视频、音乐、播客、有声读物、游戏、电话呼叫、车辆响铃、通知等等。

在604处，方法600包括处理音频信号。可以使用具有截止频率的低通滤波器来处理音频信号。在一些实施例中，截止频率可以是大约50Hz。在其他实施例中，截止频率可以大于或小于50Hz。另外或替代地，可以用带通滤波器处理音频信号。当使用带通滤波器处理音频信号时，音频信号中的频率在给定范围内的信号通过滤波器，并且频率在给定范围之外的信号衰减(例如，不包括在经处理的音频信号图形408中)。例如，给定范围可以在0Hz与50Hz之间。

在606处，方法600包括确定经处理的音频信号的分贝水平是否大于分贝阈值。如果分贝水平不大于分贝阈值，则方法600返回到操作602以在不针对当前音频信号生成马达输入命令的情况下从音频源获取音频信号。在一些实施例中，分贝阈值可以是等效于低通滤波器的截止频率和/或带通滤波器的给定范围的非零正值，并且可以针对音频信号中的通过相应滤波器的所有信号生成马达输入命令。替代地，分贝阈值可以与低通滤波器和/或带通滤波器分开。例如，分贝阈值可以是非零正分贝水平，高于所述非零正分贝水平，音频信号是响亮的和/或足够大以致于被车辆的车厢(例如，图2的车厢200)中的用户听到。

如果音频信号大于分贝阈值，则方法600包括在608处基于经处理的音频信号生成马达输入命令以发送到牵引马达。在一些实施例中，在610处，方法600包括使用经处理的音频信号的频率内容来生成马达输入命令。例如，如图4的第一马达输入命令410所示，马达输入命令可以是类似于从其生成马达输入命令的音频信号的波形。当通过这种方式生成马达输入命令时，车辆振动的强度(例如，由牵引马达生成的低频触觉能量)可以与音频信号的强度(例如，音量)相对应。使用经处理的音频信号的频率内容生成马达输入命令可以包括对音频信号的附加处理。例如，附加处理可以包括确定马达输入命令的频率相关振幅(例如，振动的强度)、与已知车辆模式对准的带通滤波特定频率、对选择频率进行相移以产生更逼真的响应等等。例如，生成更逼真的响应可以包括生成用于定位在车辆的第一车桥上的第一牵引马达的第一马达输入命令(例如，如关于图5A所描述的)以及生成用于定位在车辆的第二车桥上的第二牵引马达的第二马达输入命令。第一马达输入命令可以不同于第二马达输入命令，例如，可以生成车辆的更频繁和/或更强烈的振动。这可以在音频信号的分配(例如，经由扬声器，如关于图2所描述)被分配成使得经由在车厢周围的不同位置中的扬声器输出的不同音频信号时实施。当第一车桥是前车桥时，用于第一车桥的第一马达信号可以在车辆前部生成第一强度和/或振动频率，并且当第二车桥是后车桥时，用于第二车桥的第二马达信号可以在车辆后部生成第二强度和/或振动频率在车辆的不同区域中生成的不同强度和/或频率可以与音频信号的分配相对应。

在其他实施例中，在612处，方法600可以包括使用任意和/或预定频率内容来生成马达输入命令。在这些实施例中，经处理的音频信号可以充当触发器，使得当经处理的音频信号超过触发阈值时，触发马达输入命令的生成。例如，如关于图4所描述的，触发阈值可以是非零的正期望低频能量振幅，诸如在给定频率范围内大于70dB至80dB(未加权)的音频信号。在一些实施例中，任意马达输入命令可以是由少量频率或有针对性塑形的频谱内容组成的信号。预定频率内容可以是预定塑形后的频谱内容。使用经处理的音频信号的频率内容或使用任意和/或预定频率内容来生成马达输入命令可以由用户选择，由控制器基于生成音频信号的音频源来确定，等等。

在614处，方法600包括发送将由牵引马达输入的马达输入命令。例如，由方法600生成的马达输入命令可以由图2和图3的车载计算系统209输出，并且由车辆控制系统330接收，所述车辆控制系统可以根据马达输入命令来命令到第一牵引马达和第二牵引马达的扭矩分配。可以连续地实施方法600，其中实时处理音频信号，使得车辆基于生成的马达输入命令产生的对应振动与音频信号的输出(例如，来自车辆的车厢中的扬声器)同步地发生。简要地返回到图4并且具体地返回到音频信号图形402，可以连续地实施方法600，使得可以根据方法600处理音频信号的波形的每个峰值。如果基于音频信号的频率生成马达输入命令，则可以在生成马达输入命令时将马达输入命令发送到牵引马达。如果生成的马达输入命令是任意马达输入命令信号(例如，图4的第二马达输入命令412)，则每当音频源产生触发触发的信号(例如，处理后的音频输入的分贝水平大于分贝阈值)时都会将马达输入命令发送到牵引马达。

现在转向图7，示出了用于通过在牵引马达处实施马达输入命令来生成车辆的低频触觉运动(例如，振动)的方法700。在702处，方法700包括接收马达输入命令。在一些实施例中，马达输入命令可以由(例如，图2和图3的)车载计算系统209生成并被发送到车辆控制系统330以进行实施。在其他实施例中，马达输入命令可以由车辆的单个控制器生成和实施。马达输入命令可以根据方法600生成并且如图4中可视化。马达输入命令可以使用经处理的音频信号的频率内容来生成，并且因此可以被配置为与音频信号的波形类似的波形。替代地，可以使用任意或预定频率内容来生成马达输入命令，其中当经处理的音频信号触动触发器时，经处理的音频信号用作生成马达输入命令的触发器。如本文进一步描述的，每种类型的马达输入命令可以命令牵引马达的不同致动。

在704处，方法700包括确定车辆是否处于驻车模式。例如，当每个轮毂保持在抵抗扭矩输入的位置时，可以确定车辆处于驻车模式。例如，可以接合行车制动器、驻车制动器、车轮制动器(例如，关于图1描述的制动器110)等等。如关于图5A和图5B简要描述的，当生成车辆的振动时，驻车模式的接合可以防止车辆的非期望平移运动(例如，在车轮旋转并且车辆沿前进方向或倒车方向移动的情况下)。如果车辆未处于驻车模式，则方法700可以结束。

如果车辆处于驻车模式，则在706处，方法700包括施加持续扭矩(例如，DC扭矩)以对牵引马达的马达支座进行预装载，所述马达支座将在方法700的后续操作中生成振动。例如，后车桥上的第一牵引马达的第一马达支座可以具有施加到其上的持续扭矩，这可以消除传动系中的冲击。另外或替代地，后车桥上或前车桥上的第二牵引马达的第二马达支座可以具有施加到其上的持续扭矩。所施加的持续扭矩水平可以是15至45牛顿米(Nm)。

在对马达支座进行预装载之后，在708处，方法700包括基于马达输入命令向牵引马达施加波动扭矩。如关于图4和图5简要描述的，牵引马达可以定位在传动系的相同车桥上或不同车桥上。当牵引马达定位在同一车桥上时以及当牵引马达定位在不同车桥上时，用于命令每个牵引马达的致动的马达输入命令可以相同或者可以不同。例如，第一马达输入命令可以施加到第一牵引马达和第二牵引马达两者，这两者都定位在后车桥上。可以施加第一马达输入命令，使得由第一马达输入命令而命令的波动扭矩量被施加到第一牵引马达和第二牵引马达中的每一者。替代地，由第一马达输入命令而命令的波动扭矩的量可以均等地划分在第一牵引马达与第二牵引马达之间并且被施加到第一牵引马达和第二牵引马达。在一些实施例中，可以将与第一马达输入命令不同的第二马达输入命令施加到第二牵引马达。当第一牵引马达和第二牵引马达定位在不同的车桥上时，也可以实施这些场景。例如，可以将相同的马达输入命令施加到第一牵引马达和第二牵引马达中的每一者以命令相同量的波动扭矩。在其中第一牵引马达和第二牵引马达对称(例如，具有类似的操作速度和扭矩范围)的实施例中，施加相同的马达输入命令可以导致相同的牵引马达输出(例如，振动的强度和/或频率)用于第一牵引马达和第二牵引马达中的每一者。在其中第一牵引马达和第二牵引马达不对称(例如，具有不同的速度和扭矩输出)的实施例中，施加相同的马达输入命令可能导致每个牵引马达的马达输出不同。如用户可能期望的或由控制系统指示的那样，可以将不同的马达输入命令施加到每个牵引马达以在牵引马达中生成相同的输出，或者生成不同的输出。

如关于图4和图6所描述的，可以基于音频信号的频率内容或基于任意和/或预定频率内容来生成马达输入命令。在710处，方法700可以包括向牵引马达施加波动扭矩，其中波动扭矩表示音频信号的频率内容。当基于音频信号的频率内容生成马达输入命令时，可以实施操作710。在712处，方法700可以包括向牵引马达施加波动扭矩，其中波动扭矩表示任意频率特征。当基于任意和/或预定频率内容生成马达输入命令时，可以实施操作712，其中音频信号用作用于生成马达输入命令的触发器。

对于在前车桥和后车桥上具有牵引马达的车辆，可以沿相反方向施加用于第一牵引马达的持续扭矩和波动扭矩以及用于第二牵引马达的持续扭矩和波动扭矩，以产生竖直振动合力。这可能导致竖直平移(例如，相对于轴系统520沿着z轴的振动)，如关于图5A的第二马达扭矩分布550所描述的。

在714处，方法700包括基于用户输入来调整振动。例如，车辆振动的强度和/或频率可以由用户例如通过车载控件或车外控件(例如，电话应用程序、网络等)来调整。调整振动可以包括调整施加到牵引马达中的至少一者的波动扭矩。

只要将马达输入命令发送到马达，就可以施加波动扭矩。例如，可以接收与第一音频信号相对应的第一马达输入命令。在接收到第一马达输入命令之后，控制器可以接收第二马达输入命令或者可以不接收附加的马达输入命令。第二马达输入命令可以基于由音频源输出的音频信号中的不同音频信号(例如，音高、强度、频率等等的变化)。在716处，如果控制器继续接收第一马达输入命令或接收到第二马达输入命令，则方法700返回到操作708以基于马达输入命令向牵引马达施加波动扭矩并生成对应的低频触觉能量(例如，振动)。如果在716处确定控制器未接收到马达输入命令(例如，第一马达输入命令停止并且未接收到后续马达输入命令)，则方法700结束并且车辆停止振动。

通过这种方式，可以提供一种用于与输出到车辆的车厢中的音频信号同步地生成车辆系统的振动(例如，低频触觉能量)的方法。可以为车辆系统提供振动，而不是为车辆的局部区域(诸如乘客座椅)提供振动。另外，可以使用现有的车辆和传动系元件来提供振动，使得可以不向车辆添加附加元件，从而节省振动生成系统的重量、占地面积和成本。当听音乐、观看视频、玩视频游戏以及与连接到车辆的音频系统并被选择使用振动生成方法的其他音频源接合时，可以增强用户体验。

使用车辆的牵引马达基于音频信号生成振动的技术效果是在不向传动系添加辅助元件的情况下提供低频触觉能量。

本公开还提供了对一种用于在车辆系统中产生触觉能量的方法的支持，所述方法包括：从音频源获取音频信号；响应于获取所述音频信号，生成用于驱动所述车辆系统的车轮的第一牵引马达的第一马达输入命令。在所述方法的第一示例中，当所述音频信号的分贝水平大于分贝阈值时，处理所述音频信号以生成用于所述第一牵引马达的所述第一马达输入命令。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，通过进一步处理所述音频信号使得所述第一马达输入命令随时间变化的振幅对应于所述音频信号的频率内容，使用所述音频信号的所述频率内容来生成所述第一马达输入命令。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中，所述第一马达输入命令的所述振幅随时间的变化生成与所述音频信号的所述频率内容相对应的波动扭矩。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者)中，通过使用所述音频信号作为触发器以在所述音频信号的分贝水平大于分贝阈值时发起生成所述第一马达输入命令，使用任意和/或预定频率内容生成所述第一马达输入命令，使得所述第一马达输入命令包括多个频率或预定频率内容。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者)中，基于所述第一马达输入命令生成的波动扭矩表示所述任意和/或预定频率内容。在所述方法的第六示例(任选地包括第一示例至第五示例中的一者或多者或每一者)中，响应于从用户选择的音频源获取所述音频信号而生成所述第一马达输入命令，并且响应于从未选择的音频源获取所述音频信号而不生成所述第一马达输入命令。在所述方法的第七示例(任选地包括第一示例至第六示例中的一者或多者或每一者)中，所述方法还包括：将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达；以及响应于将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达，生成持续扭矩并将持续扭矩传递到所述第一牵引马达的马达支座，并且生成波动扭矩并将波动扭矩传递到所述车辆系统的传动系以产生振动合力。在所述方法的第八示例(任选地包括第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者)中，当所述车辆系统处于驻车模式时实施将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达，并且当mu值下降到低于mu阈值和/或所述车辆系统退出所述驻车模式时，不将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达。在所述方法的第九示例(任选地包括第一示例至第八示例中的一者或多者或每一者)中，所述方法还包括：根据用于生成所述第一马达输入命令的所述方法来生成第二马达输入命令；将所述第二马达输入命令施加到第二牵引马达；以及响应于将所述第二马达输入命令施加到所述第二牵引马达，当所述第一牵引马达定位在第一车桥上并且所述第二牵引马达定位在第二车桥上时在与所述第一牵引马达的第一旋转方向相反的第二方向上生成波动扭矩。在所述方法的第十示例(任选地包括第一示例至第九示例中的一者或多者或每一者)中，当所述车辆系统被配置为在前车桥上具有所述第一牵引马达并且在与所述前车桥不同的后车桥上具有所述第二牵引马达时将匹配的相反扭矩施加到所述第一牵引马达和所述第二牵引马达中的每一者以生成所述车辆系统的簧上质量的竖直平移。在所述方法的第十一示例(任选地包括第一示例至第十示例中的一者或多者或每一者)中，所述方法还包括：根据用于生成所述第一马达输入命令的所述方法来生成第三马达输入命令并任选地生成第四马达输入命令；将所述第三马达输入命令施加到第三牵引马达并将所述第四马达输入命令施加到第四牵引马达；响应于将所述第三马达输入命令施加到所述第三牵引马达，当所述第一牵引马达和所述第三牵引马达定位在所述第一车桥上时在所述第一方向上生成波动扭矩；以及响应于将所述第四马达输入命令施加到所述第四牵引马达，当所述第二牵引马达和所述第四牵引马达定位在所述第二车桥上时在所述第二方向上生成波动扭矩。

本公开还提供了对一种车辆系统的支持，所述车辆系统包括：至少一个牵引马达；以及控制器，所述控制器具有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时，在所述车辆系统处于驻车模式时，使所述控制器：从音频源获取音频信号；基于或响应于获取所述音频信号而生成至少一个马达输入命令；使用所述至少一个马达输入命令中的每一者来命令由所述至少一个牵引马达中的每一者生成持续扭矩和波动扭矩，以生成所述车辆系统的振动。在所述系统的第一示例中，所述至少一个牵引马达中的每个牵引马达联接到所述车辆系统的一组车轮中的车轮。在所述系统的第二示例(任选地包括第一示例)中，响应于接收到第一马达输入命令，所述至少一个牵引马达中的定位在所述车辆系统的第一车桥上的第一牵引马达在第一旋转方向上生成波动扭矩；以及响应于接收到第二马达输入命令，所述至少一个牵引马达中的定位在所述车辆系统的第二车桥上的第二牵引马达在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上生成波动扭矩。

本公开还提供了对一种用于电动车辆牵引马达的方法的支持，所述方法包括：用电动车辆中的音频信号驱动牵引马达的输入以提供低频触觉能量。在所述方法的第一示例中，通过利用低通滤波器和/或带通滤波器处理音频信号来生成所述牵引马达的所述输入。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，所述方法还包括：当所述电动车辆处于驻车模式时驱动所述牵引马达的所述输入。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中，所述牵引马达的所述输入命令向所述牵引马达施加表示音频信号的频率内容的持续扭矩和波动扭矩。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者)中，所述牵引马达的所述输入命令向所述牵引马达施加表示由音频信号触发的任意频率特征的持续扭矩和波动扭矩。

应注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机、电动马达和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他车辆硬件来执行。本文所述的具体例程可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因而，示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供。可以根据所使用的特定策略而重复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施所述的动作。

应理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变型是可能的。此外，除非明确地相反指出，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意图表示任何顺序、位置、数量或重要性，而是仅用作标记以区分一个要素与另一个要素。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

如本文所使用，除非另有指定，否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5％。

所附权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求，无论与原始权利要求相比在范围上更广、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。

根据本发明，一种用于在车辆系统中产生触觉能量的方法包括：从音频源获取音频信号；响应于获取所述音频信号，生成用于驱动所述车辆系统的车轮的第一牵引马达的第一马达输入命令。

在本发明的一个方面，当所述音频信号的分贝水平大于分贝阈值时，处理所述音频信号以生成用于所述第一牵引马达的所述第一马达输入命令。

在本发明的一个方面，通过进一步处理所述音频信号使得所述第一马达输入命令随时间变化的振幅对应于所述音频信号的频率内容，使用所述音频信号的所述频率内容来生成所述第一马达输入命令。

在本发明的一个方面，所述第一马达输入命令的所述振幅随时间的变化生成与所述音频信号的所述频率内容相对应的波动扭矩。

在本发明的一个方面，通过使用所述音频信号作为触发器以在所述音频信号的分贝水平大于分贝阈值时发起生成所述第一马达输入命令，使用任意和/或预定频率内容生成所述第一马达输入命令，使得所述第一马达输入命令包括多个频率或预定频率内容。

在本发明的一个方面，基于所述第一马达输入命令生成的波动扭矩表示所述任意和/或预定频率内容。

在本发明的一个方面，响应于从用户选择的音频源获取所述音频信号而生成所述第一马达输入命令，并且响应于从未选择的音频源获取所述音频信号而不生成所述第一马达输入命令。

在本发明的一个方面，所述方法包括：将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达；以及响应于将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达，生成持续扭矩并将持续扭矩传递到所述第一牵引马达的马达支座，并且生成波动扭矩并将波动扭矩传递到所述车辆系统的传动系以产生振动合力。

在本发明的一个方面，当所述车辆系统处于驻车模式时实施将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达，并且当mu值下降到低于mu阈值和/或所述车辆系统退出所述驻车模式时，不将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达。

在本发明的一个方面，所述方法包括：根据用于生成所述第一马达输入命令的所述方法来生成第二马达输入命令；将所述第二马达输入命令施加到第二牵引马达；以及响应于将所述第二马达输入命令施加到所述第二牵引马达，当所述第一牵引马达定位在第一车桥上并且所述第二牵引马达定位在第二车桥上时在与所述第一牵引马达的第一旋转方向相反的第二方向上生成波动扭矩。

在本发明的一个方面，当所述车辆系统被配置为在前车桥上具有所述第一牵引马达并且在与所述前车桥不同的后车桥上具有所述第二牵引马达时将匹配的相反扭矩施加到所述第一牵引马达和所述第二牵引马达中的每一者以生成所述车辆系统的簧上质量的竖直平移。

在本发明的一个方面，所述方法包括：根据用于生成所述第一马达输入命令的所述方法来生成第三马达输入命令并任选地生成第四马达输入命令；将所述第三马达输入命令施加到第三牵引马达并将所述第四马达输入命令施加到第四牵引马达；响应于将所述第三马达输入命令施加到所述第三牵引马达，当所述第一牵引马达和所述第三牵引马达定位在所述第一车桥上时在所述第一方向上生成波动扭矩；以及响应于将所述第四马达输入命令施加到所述第四牵引马达，当所述第二牵引马达和所述第四牵引马达定位在所述第二车桥上时在所述第二方向上生成波动扭矩。

根据本发明，提供了一种车辆系统，所述车辆系统具有：至少一个牵引马达；以及控制器，所述控制器具有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时，在所述车辆系统处于驻车模式时，使所述控制器：从音频源获取音频信号；基于或响应于获取所述音频信号而生成至少一个马达输入命令；使用所述至少一个马达输入命令中的每一者来命令由所述至少一个牵引马达中的每一者生成持续扭矩和波动扭矩，以生成所述车辆系统的振动。

根据一个实施例，所述至少一个牵引马达中的每个牵引马达联接到所述车辆系统的一组车轮中的车轮。

根据一个实施例，响应于接收到第一马达输入命令，所述至少一个牵引马达中的定位在所述车辆系统的第一车桥上的第一牵引马达在第一旋转方向上生成波动扭矩；以及响应于接收到第二马达输入命令，所述至少一个牵引马达中的定位在所述车辆系统的第二车桥上的第二牵引马达在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上生成波动扭矩。

根据本发明，一种用于电动车辆牵引马达的方法包括：用电动车辆中的音频信号驱动牵引马达的输入以提供低频触觉能量。

在本发明的一个方面，通过利用低通滤波器和/或带通滤波器处理音频信号来生成所述牵引马达的所述输入。

在本发明的一个方面，所述方法包括当所述电动车辆处于驻车模式时驱动所述牵引马达的所述输入。

在本发明的一个方面，所述牵引马达的所述输入命令向所述牵引马达施加表示音频信号的频率内容的持续扭矩和波动扭矩。

在本发明的一个方面，所述牵引马达的所述输入命令向所述牵引马达施加表示由音频信号触发的任意频率特征的持续扭矩和波动扭矩。

Claims (15)

1.一种用于在车辆系统中产生触觉能量的方法，其包括：

从音频源获取(602)音频信号；

响应于获取所述音频信号，生成(608)用于驱动所述车辆系统的车轮的第一牵引马达的第一马达输入命令。

2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述音频信号的分贝水平大于分贝阈值时，处理所述音频信号以生成用于所述第一牵引马达的所述第一马达输入命令。

3.根据权利要求1所述的方法，其中通过进一步处理所述音频信号使得所述第一马达输入命令随时间变化的振幅对应于所述音频信号的频率内容，使用所述音频信号的所述频率内容来生成所述第一马达输入命令。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一马达输入命令的所述振幅随时间的变化生成与所述音频信号的所述频率内容相对应的波动扭矩。

5.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用所述音频信号作为触发器以在所述音频信号的分贝水平大于分贝阈值时发起生成所述第一马达输入命令，使用任意和/或预定频率内容生成所述第一马达输入命令，使得所述第一马达输入命令包括多个频率或预定频率内容。

6.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述第一马达输入命令生成的波动扭矩表示所述任意和/或预定频率内容。

7.根据权利要求1所述的方法，其中响应于从用户选择的音频源获取所述音频信号而生成所述第一马达输入命令，并且响应于从未选择的音频源获取所述音频信号而不生成所述第一马达输入命令。

8.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达；以及

响应于将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达，生成持续扭矩并将持续扭矩传递到所述第一牵引马达的马达支座，并且生成波动扭矩并将波动扭矩传递到所述车辆系统的传动系以产生振动合力。

9.根据权利要求8所述的方法，其中当所述车辆系统处于驻车模式时实施将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达，并且当mu值下降到低于mu阈值和/或所述车辆系统退出所述驻车模式时，不将所述第一马达输入命令施加到所述第一牵引马达。

10.根据权利要求8所述的方法，其还包括：

根据用于生成所述第一马达输入命令的所述方法来生成第二马达输入命令；

将所述第二马达输入命令施加到第二牵引马达；以及

响应于将所述第二马达输入命令施加到所述第二牵引马达，当所述第一牵引马达定位在第一车桥上并且所述第二牵引马达定位在第二车桥上时在与所述第一牵引马达的第一旋转方向相反的第二方向上生成波动扭矩。

11.根据权利要求10所述的方法，其中当所述车辆系统被配置为在前车桥上具有所述第一牵引马达并且在与所述前车桥不同的后车桥上具有所述第二牵引马达时将匹配的相反扭矩施加到所述第一牵引马达和所述第二牵引马达中的每一者以生成所述车辆系统的簧上质量的竖直平移。

12.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

根据用于生成所述第一马达输入命令的所述方法来生成第三马达输入命令并任选地生成第四马达输入命令；

将所述第三马达输入命令施加到第三牵引马达并将所述第四马达输入命令施加到第四牵引马达；

响应于将所述第三马达输入命令施加到所述第三牵引马达，当所述第一牵引马达和所述第三牵引马达定位在所述第一车桥上时在所述第一方向上生成波动扭矩；以及

响应于将所述第四马达输入命令施加到所述第四牵引马达，当所述第二牵引马达和所述第四牵引马达定位在所述第二车桥上时在所述第二方向上生成波动扭矩。

13.一种车辆系统，其包括：

至少一个牵引马达(114、116、138、140)；以及

控制器(126)，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时，在所述车辆系统处于驻车模式时，使所述控制器：

从音频源获取音频信号；

基于或响应于获取所述音频信号而生成至少一个马达输入命令；

使用所述至少一个马达输入命令中的每一者来命令由所述至少一个牵引马达中的每一者生成持续扭矩和波动扭矩，以生成所述车辆系统的振动。

14.根据权利要求13所述的车辆系统，其中所述至少一个牵引马达中的每个牵引马达联接到所述车辆系统的一组车轮(102)中的车轮(102a、102b、102c、102d)。

15.根据权利要求13所述的车辆系统，其中响应于接收到第一马达输入命令，所述至少一个牵引马达中的定位在所述车辆系统的第一车桥(104a)上的第一牵引马达在第一旋转方向上生成波动扭矩；以及响应于接收到第二马达输入命令，所述至少一个牵引马达中的定位在所述车辆系统的第二车桥(104b)上的第二牵引马达在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上生成波动扭矩。