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Kreuzreferenz zu verwandter Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung mit der Nr. 10-2013-0101207 , eingereicht am 26. August 2013, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen eines Fahrzeugs und ein Verfahren für dergleichen. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen eines Fahrzeugs und ein Verfahren für dergleichen, die Abgasgeräusche des Fahrzeuges entsprechend der durch den Fahrer für den Genuss des Fahrens ausgewählten Musik steuert.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Aktuelle Fahrzeuge waren leise, so dass der Fahrer die Abgasgeräusche nicht wahrnimmt oder aufgrund von technologischen Entwicklungen kaum die Abgasgeräusche hört.
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Jedoch, auch wenn manche Fahrer ein ruhiges Fahrzeug bevorzugen, bevorzugen andere Fahrer laute Abgasgeräusche für die Spannung beim Fahren oder für eine kurze Motorüberprüfung.
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Eine herkömmliche Vorrichtung zur Steuerung von Fahrzeugabgasgeräuschen beinhaltet ein variables Ventil, das innerhalb eines Abgasschalldämpfers installiert ist, das die Abgasgeräusche durch Öffnen oder durch Schließen des variablen Ventils abhängig von einer Auswahl des Fahrers steuert.
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Jedoch können einige Fahrer, die kein Interesse an Abgasgeräuschen haben oder nicht viel über Abgasgeräusche wissen, nicht den Genuss des Fahrens genießen.
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Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
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Erläuterung der Erfindung
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein System zur automatischen Steuerung der Abgasgeräusche eines Fahrzeuges und ein Verfahren für dieses bereit, die Vorteile haben, durch Steuerung der Abgasgeräusche entsprechend der Musik, die durch den Fahrer gewählt wurde, anstatt einen Knopf für Abgasgeräusche unter vielen anderen Knöpfen zu wählen, das Fahren zu genießen.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein System zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen eines Fahrzeuges bereit, das aufweisen kann ein Medienwiedergabegerät, welches Musik abspielt und ein Musikwiedergabesignal ausgibt, eine Steuerungseinheit, welche eine Frequenz des Musikwiedergabeausgabesignals von dem Medienwiedergabegerät analysiert und entsprechend zu der Frequenz ein Steuersignal erzeugt, und ein variables Ventil eines Schalldämpfers, das in dem Schalldämpfer installiert ist, welches die Abgasgeräusche entsprechend der Steuersignalausgabe der Steuereinheit einstellt.
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Die Steuereinheit kann aufweisen einen Eingabebereich, der das Musikwiedergabesignal empfängt, einen Analysebereich, der die Frequenz des Musikwiedergabesignals analysiert, einen Ermittlungsbereich, der einen Modus der momentan abgespielten Musik entsprechend der analysierten Frequenz des Musikwiedergabesignals ermittelt, und einen Ausgabebereich, welcher ein Steuersignal entsprechend zu dem ermittelten Musikmodus erzeugt und ausgibt.
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Der Analysebereich kann ein Frequenzhistogramm durch Umwandlung der Frequenz des Musikwiedergabesignals erzeugen und die Frequenz des Musikwiedergabesignals in ein Niederfrequenzband, ein Mittenfrequenzband und ein Hochfrequenzband klassifizieren. Der Ermittlungsbereich kann einen Ruhemodus ermitteln, wenn ein Niveau des Mittenfrequenzbandes höher ist als ein Niveau des Niederfrequenzbandes und ein Niveau des Hochfrequenzbandes, und einen Sportmodus ermitteln, wenn das Niveau des Mittenfrequenzbandes niedriger oder gleich dem Niveau des Niederfrequenzbandes oder dem Niveau des Hochfrequenzbandes ist.
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Das variable Ventil des Schalldämpfers kann während des Sportmodus offen sein, so dass wenigstens ein Teil der Abgase nicht durch den Schalldämpfer strömt, und das variable Ventil des Schalldämpfers kann während des Ruhemodus geschlossen sein, so dass die gesamten Abgase durch den Schalldämpfer strömen.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Verfahren zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen eines Fahrzeuges durch ein variables Ventil eines Schalldämpfers bereit, das in dem Schalldämpfer installiert ist, wobei das Verfahren aufweisen kann, Ermitteln ob Musik ausgewählt ist, Ausgeben eines Musikwiedergabesignals, falls Musik ausgewählt ist, Analysieren einer Frequenz des Musikwiedergabesignals, Ermitteln eines Modus der Musik entsprechend der analysierten Frequenz und Steuern des variablen Ventils des Schalldämpfers entsprechend dem ermittelten Modus.
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Das Analysieren der Frequenz des Musikwiedergabesignals kann das Empfangen des Musikwiedergabesignals, das Erzeugen eines Frequenzhistogramms durch Transformieren des Musikwiedergabesignals und das Klassifizieren des entsprechend der Frequenz analysierten Musikwiedergabesignals in einen Niederfrequenzbereich, einen Mittenfrequenzbereich und einen Hochfrequenzbereich aufweisen.
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Das Ermitteln des Modus der Musik entsprechend der analysierten Frequenz kann aufweisen Ermitteln, ob ein Niveau des Mittenfrequenzbandes höher ist als ein Niveau des Niederfrequenzbandes und ein Niveau des Hochfrequenzbandes, und Ermitteln eines Ruhemodus, wenn ein Niveau des Mittenfrequenzbandes höher ist als das Niveau des Niederfrequenzbandes und das Niveau des Hochfrequenzbandes ist. Zusätzlich kann das Ermitteln des Modus entsprechend der analysierten Frequenz der Musik weiter aufweisen Ermitteln eines Sportmodus, wenn das Niveau des Mittenfrequenzbandes niedriger oder gleich dem Niveau des Niederfrequenzbandes oder dem Niveau des Hochfrequenzbandes ist.
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Das variable Ventil des Schalldämpfers ist während des Ruhemodus geschlossen, so dass die gesamten Abgase durch den Schalldämpfer strömen, und das variable Ventil des Schalldämpfers ist während des Sportmodus geöffnet, so dass wenigstens ein Teil der Abgase nicht durch den Schalldämpfer strömt.
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Bei der Vorrichtung und dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie zuvor beschrieben, kann der Fahrer gemütlich fahren und den Genuss des Fahrens durch automatische Steuerung der Abgasgeräusche des Fahrzeuges, entsprechend der Musik, die durch den Fahrer gewählt ist, genießen.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und in der folgenden näheren Beschreibung sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
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Figurenkurzbeschreibung
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1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein beispielhaftes System für die automatische Steuerung der Abgasgeräusche eines Fahrzeuges entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist ein schematisches Schaubild, das Beispiele eines Frequenzbandes für jeden Modus für die Ermittlung des Modus entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist ein Diagramm, das Beispiele einer Frequenzwellenform für jeden Musikmodus entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist ein Diagramm, das das Funktionsprinzip eines Beispiels eines variablen Ventils eines Schalldämpfers entsprechend der vorliegenden Erfindung erklärt.
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5 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen eines Fahrzeuges entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschreiben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen decken, die in dem Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein System zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen eines Fahrzeuges entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Wie in 1 dargestellt, kann das System zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen des Fahrzeuges entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Medienwiedergabegerät 10, eine Steuereinheit 20, und ein variables Ventil 30 eines Schalldämpfers beinhalten.
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Das Medienwiedergabegerät 10, das Musik von einem Mediengerät (z. B. einem Smartphone, einem MP3-Player, einem CD-Player oder einem Kassettenrekorder) abspielt, das ein Musiksignal enthält, kann in dem Fahrzeug installiert sein. Das heißt, die Musik, die auf dem Mediengerät gespeichert ist, ist mit der Medienwiedergabevorrichtung 10 zum Abspielen verbunden, oder das Musiksignal, das auf dem Medienwiedergabegerät 10 gespeichert ist, wird direkt abgespielt. Das Medienwiedergabegerät 10 kann einen Lautsprecher 12 für die Ausgabe eines Musikwiedergabesignals beinhalten. Die Bedeutung des Medienwiedergabegeräts 10, das die Musik abspielt, soll in dieser Beschreibung und dem Sinngehalt der angefügten Ansprüche als das Medienwiedergabegerät 10 verstanden werden, das eine Musikwiedergabesignaleingabe von einem weiteren Musikwiedergabegerät zum Abspielen der Musik ausgibt, sowie das Medienwiedergabegerät 10, das eine Audiodatei direkt abspielt.
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Die Steuereinheit 20 empfängt die Musikwiedergabesignalausgabe von dem Medienwiedergabegerät 10, analysiert eine Frequenz des Musikwiedergabesignals und erzeugt durch Ermitteln eines Modus der Musik ein Steuersignal. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 20 durch einen oder mehr Prozessoren realisiert sein, die durch ein bestimmtes Programm aktiviert sind, und das bestimmte Programm kann derart programmiert sein, um jeden Schritt des Verfahrens zur automatischen Kontrolle der Abgasgeräusche des Fahrzeuges gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Die Steuereinheit 20 beinhaltet einen Eingabebereich 22, einen Analysebereich 24, einen Ermittlungsbereich 26 und einen Ausgabebereich 28.
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Der Eingabebereich 22 empfängt die Musikwiedergabesignalausgabe von dem Medienwiedergabegerät 10 über ein Mikrofon 23, das in dem Fahrzeug montiert ist. Anderweitig kann der Eingabebereich 22 das Musiksignal direkt von dem Medienwiedergabegerät 10 empfangen.
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Der Analysebereich 24 analysiert die Frequenz des Musikwiedergabesignals oder der Musiksignaleingabe des Eingabebereichs 22. Der Analysebereich 24 kann im Wesentlichen Fouriertransformation zur Analyse der Frequenz des Musikwiedergabesignals verwenden. Der Analysebereich 24 kann ein Frequenzhistogramm durch Analyse der Frequenz des Musikwiedergabesignals erzeugen und das Frequenzhistogramm durch Analyse des Frequenzhistogramms in drei Frequenzbänder klassifizieren. Das heißt, der Analysebereich 24 klassifiziert ein Ergebnis des Frequenzhistogramms in ein Niederfrequenzband von unter 100 Hz, ein Mittenfrequenzband in dem Bereich von 100 Hz bis 10.000 Hz und ein Hochfrequenzband von über 10.000 Hz, durch Annahme, dass die Frequenz einer menschlichen Stimme im Bereich von 100 Hz bis 10.000 Hz reicht. Darüber hinaus stellt der Analysebereich 24 das Ergebnis des Frequenzhistogramms in einem Spektrum für jedes Frequenzband dar.
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Der Ermittlungsbereich 26 vergleicht ein Niveau des Durchschnitts von jedem Frequenzband durch Verwendung der analysierten Ergebnisse des Frequenzhistogramms und ermittelt anschließend, ob der Modus der Musik ein Sportmodus oder ein Ruhemodus ist. Im Weiteren wird hierin ein Verfahren zur Ermittlung des Sportmodus oder des Ruhemodus bei dem Ermittlungsbereich 26 im weiteren Detail beschrieben.
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2 ist eine schematische Grafik, die Beispiele von Frequenzbändern für jeden Modus zur Bestimmung des Modus entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3 ist ein Diagramm, das Beispiele von Frequenzwellenformen für jeden Musikmodus entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 2 dargestellt, ermittelt der Ermittlungsbereich 26, angenommen, dass die Stimmlage des niederfrequenten Bandes ein dunkler Ton ist und eine Stimmlage des Hochfrequenzbandes ein heller Ton ist, einen Ruhemodus, wenn das Niveau des Mittenfrequenzbandes höher ist als ein Niveau des Niederfrequenzbandes und ein Niveau des Hochfrequenzbandes. Andererseits ermittelt der Ermittlungsbereich 26 den Sportmodus, wenn das Niveau des Mittenfrequenzbandes niedriger oder gleich dem Niveau des Niederfrequenzbandes und dem Niveau des Hochfrequenzbandes ist.
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Beispielsweise ermittelt der Ermittlungsbereich 26, wie in 3 dargestellt, den Sportmodus oder Ruhemodus entsprechend der Frequenz der abgespielten Musik von dem Medienwiedergabegerät 10. Bezugnehmend auf 3(a), ist das Niveau des Mittenfrequenzbandes niedriger als das Niveau des Niederfrequenzbandes und das Niveau des Hochfrequenzbandes. Daher ermittelt der Ermittlungsbereich 26 das Musiksignal, das den Frequenzbereich der 3(a) hat, als den Sportmodus. Im Allgemeinen kann schnelle und flippige Musik, wie z. B. Tanzmusik oder Rockmusik, als Sportmodus ermittelt werden.
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Auf der anderen Seite ist, bezugnehmend auf 3(b), das Niveau des Mittenfrequenzbandes höher als das Niveau des Niederfrequenzbandes und das Niveau des Hochfrequenzbandes. Daher ermittelt der Ermittlungsbereich 26 das Musiksignal, das das Frequenzhistogramm der 3(b) hat, als den Ruhemodus. Im Allgemeinen kann entspannende und dezente Musik, wie beispielsweise Klassische Musik oder Balladenmusik, als Ruhemodus ermittelt werden.
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Nachdem der Ermittlungsbereich 26 den Sportmodus oder Ruhemodus abhängig von dem Musikwiedergabesignal ermittelt, erzeugt der Ausgabebereich 28 entsprechend dem Modus der Musik ein Steuersignal. Der Ausgabebereich 28 gibt das erzeugte Steuersignal an das variable Ventil 30 des Schalldämpfers aus und steuert das variable Ventil 30 des Schalldämpfers.
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Das variable Ventil 30 des Schalldämpfers ermittelt durch Empfangen des ausgegebenen Steuersignals des Ausgabebereichs 28, ob es offen oder geschlossen sein soll.
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4 ist ein Diagramm, das ein Funktionsprinzip des variablen Ventils des Schalldämpfers entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt.
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Wie in 4 dargestellt, kann das variable Ventil 30 des Schalldämpfers an dem Einlass oder an dem Ausgang eines Abgasrohres 32 angeordnet sein, das durch den Schalldämpfer 34 geführt ist, und passt die Abgasgeräusche des Abgases, das über das Abgasrohr 32 ausströmt, an. Das variable Ventil 30 des Schalldämpfers kann eingerichtet sein, die Abgasgeräusche durch Öffnen während des Sportmodus zu verstärken, so dass die Abgase über die Abgasleitung 32 strömen, und wenigstens ein Teil der Abgase nicht durch den Schalldämpfer 34 strömt. Auf der anderen Seite kann das variable Ventil 30 des Schalldämpfers eingerichtet sein, die Abgasgeräusche durch schließen während des Ruhemodus zu reduzieren, so dass die gesamten Abgase durch den Schalldämpfer 34 strömen. Das heißt, die Abgasgeräusche können durch entsprechendes öffnen oder schließen des variablen Ventils 30 des Schalldämpfers kontrolliert werden.
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Das variable Ventil 30 des Schalldämpfers kann eines der gebräuchlichen und verschiedenen Ventile sein und kann durch einen üblichen Solenoid gesteuert sein.
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Im Anschluss wird hierin, bezugnehmend auf 5, ein Verfahren zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen des Fahrzeuges entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
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5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen eines Fahrzeuges entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Wie in 5 gezeigt, beginnt ein Verfahren zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen des Fahrzeuges, entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei Schritt S100 mit dem Ermitteln, ob eine Musik ausgewählt ist. Falls Musik ausgewählt ist, geht das Verfahren zu Schritt S110 weiter, anderenfalls ist das Verfahren zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen des Fahrzeuges entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beendet.
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Falls bei Schritt S100 Musik ausgewählt ist, wird bei Schritt S110 ein Musikwiedergabesignal von dem Medienwiedergabegerät 10 ausgegeben. Beispielsweise ist, wenn Musik, die auf dem Medienwiedergabegerät 10 gespeichert ist oder in einem anderen Mediengerät gespeichert ist, das mit dem Medienwiedergabegerät 10 verbunden ist, abgespielt wird, das Musikwiedergabesignal eine Ausgabe von dem Medienwiedergabegerät 10 über die Lautsprecher 12. Die Bedeutung, dass in dieser Beschreibung und im Sinne der angefügten Ansprüche Musik abgespielt wird, ist zu verstehen, als dass Musiksignale, die auf einem anderen Mediengerät, das mit dem Medienwiedergabegerät 10 verbunden ist, abgespielt werden, als auch, dass Musiksignale, die auf dem Medienwiedergabegerät 10 gespeichert sind, abgespielt werden.
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Falls das Musikwiedergabesignal eine Ausgabe des Medienwiedergabegerätes 10 ist, analysiert die Steuereinheit 20 bei Schritt S120 die Frequenz des Musikwiedergabesignals. Der Eingabebereich 22 empfängt das Musikwiedergabesignal über das Mikrofon 23 oder direkt von dem Medienwiedergabegerät 10, um die Frequenz des Musikwiedergabesignals zu analysieren, und der Analysebereich 24 erzeugt das Frequenzhistogramm durch Umwandlung des Musikwiedergabesignals unter Verwendung von Fouriertransformation.
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Wie zuvor beschrieben, klassifiziert der Analysebereich 24 das Frequenzhistogramm in das Niederfrequenzband, das Mittenfrequenzband und das Hochfrequenzband.
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Wenn bei Schritt S120 die Frequenz des Musikwiedergabesignals in drei Frequenzbänder entsprechend dem analysierten Ergebnis des Frequenzhistogramms klassifiziert wird, ermittelt der Ermittlungsbereich 26 bei Schritt S130, ob das Musikwiedergabesignal die Musik eines Sportmodus oder eines Ruhemodus ist. Der Ermittlungsbereich 26 ermittelt den Ruhemodus, wenn das Niveau des Mittenfrequenzbandes höher ist als das Niveau des Niederfrequenzbandes und das Niveau des Hochfrequenzbandes und ermittelt den Sportmodus, wenn das Niveau des Mittenfrequenzbandes niedriger oder gleich dem Niveau des Niederfrequenzbandes oder dem Niveau des Hochfrequenzbandes ist.
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Wenn ermittelt wird, dass das Musikwiedergabesignal der Sportmodus oder der Ruhemodus bei Schritt S130 ist, erzeugt der Ausgabebereich 28 das Steuersignal entsprechend dem Modus der Musik. Der Ausgabebereich 28 gibt das erzeugte Steuerungssignal an das variable Ventil 30 des Schalldämpfers aus und steuert das variable Ventil 30 des Schalldämpfers.
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Falls das Musikwiedergabesignal bei Schritt S130 nicht als Ruhemodus ermittelt wird, wird das Musikwiedergabesignal als Sportmodus ermittelt und der Ausgabebereich 28 gibt bei Schritt S140 das Steuersignal zum Öffnen des variablen Ventils 30 aus. Das heißt, dass Abgase nicht vollständig durch den Schalldämpfer 34 strömen und auf die Außenseiten des Fahrzeuges durch Öffnen des variablen Ventils 30 des Schalldämpfers strömen, so dass Abgasgeräusche verstärkt werden.
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In Gegensatz dazu, wenn das Musikwiedergabesignal bei Schritt 130 als der Ruhemodus ermittelt wird, gibt der Ausgabebereich 28 bei Schritt S150 das Steuersignal zum Schließen des variablen Ventils 30 des Schalldämpfers aus. Das heißt, dass Abgase durch den Schalldämpfer 34 strömen und durch Schließen des variablen Ventils 30 des Schalldämpfers gedämpft werden, so dass Abgasgeräusche reduziert werden.
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Nach Durchführen des Schritts S140 oder S150 geht die Steuereinheit 20 zu Schritt S100 und führt jeden Schritt des Verfahrens zur automatischen Steuerung der Abgasgeräusche des Fahrzeuges entsprechend verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wiederholt durch.
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Indes das Verfahren zur automatischen Steuerung von Abgasgeräuschen des Fahrzeuges, während der Motor des Fahrzeuges arbeitet, durchgeführt wird, wird das Verfahren im Gegenzug dazu nicht durchgeführt, während der Motor des Fahrzeuges ausgeschaltet ist.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
