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EINLEITUNG
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Der Gegenstand der Offenbarung betrifft das Gebiet von Fahrzeugen und insbesondere ein Geräuschunterdrückungssystem für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug.
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Fahrzeuge, die auf Straßen unterwegs sind, unterliegen transienten Geräuschen, die beispielsweise durch eine Wechselwirkung mit Straßenunebenheiten verursacht werden. Geräusche, die durch Wechselwirkungen mit Straßenunebenheiten entstehen, können das Fahrerlebnis in einem Fahrzeug beeinträchtigen. Um unerwünschte Geräusche zu minimieren, beinhalten viele Fahrzeuge Systeme zur Geräuschunterdrückung oder - reduzierung. Aktuell haben Geräuschminderungssysteme einen reaktiven Charakter. Das heißt, ein Geräusch wird über ein im Fahrzeug eingebautes Mikrofon wahrgenommen. Das Geräusch wird analysiert und eine Dämpfungsmaßnahme eingeleitet.
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Die Zeit vom Erkennen bis zur Dämpfung des Schalls führt zu einer Latenzzeit im Minderungssystem. Diese Latenzzeit lässt einen Teil des Geräuschs in die Fahrzeugräume eindringen. Der Teil der Geräusche, der in die Fahrzeugräume eindringt, könnte die Interaktionen der Fahrgäste oder die Interaktionen mit Fahrzeugsystemen wie Navigationssystemen beeinträchtigen. Dementsprechend ist es wünschenswert, ein Geräuschunterdrückungssystem vorzusehen, welches die Geräusche proaktiv erkennt, bevor sie die Insassenräume des Fahrzeugs erreichen.
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Die US 2010 / 0 172 510 A1 offenbart ein Geräuschunterdrückungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das mittels GPS-Informationen eine Geräuschunterdrückung durchführt. Die
DE 42 44 108 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Geräuschreduzierung in einem Raum. Die JP H10- 169 700 A lehrt eine aktive Geräuschunterdrückungseinrichtung, bei der ein detektiertes Vibrationssignal mittels eines Auslöschvibrationssignals ausgelöscht wird, wobei das Auslöschsignal basierend auf Fahrbahnzustandsinformationen angepasst wird. Die
DE 10 2014 110 446 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Fahrbahnstörgeräuschmaskierung. In
DE 10 2014 218 880 A1 wird eine Vorrichtung zur Reduzierung einer Schallemission eines elektromotorisch betriebenen Antriebsstrangs beschrieben. Die
DE 10 2016 100 736 A1 offenbart ein Verfahren zur Klassifizierung einer von einem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn mittels Mustererkennung in einer detektierten Vibration.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein Geräuschunterdrückungssystem zur Unterdrückung eines Geräuschs in einem Fahrzeug anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß einem Aspekt einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Geräuschunterdrückungssystem für ein Fahrzeug einen Sensor, der konfiguriert ist, um ein bevorstehendes Geräusch zu bestimmen, das in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs wahrnehmbar ist, ein Geräuschidentifizierungsmodul, das betreibbar ist, um mindestens eine Qualität des bevorstehenden Geräuschs zu identifizieren, und eine Geräuschunterdrückungsvorrichtung, die betreibbar ist, um das bevorstehende Geräusch, wenn das bevorstehende Geräusch ein wahrnehmbares Geräusch in dem Fahrgastraum wird, basierend auf der mindestens einen Qualität des bevorstehenden Geräuschs, im Wesentlichen zu dämpfen, wobei der Sensor für einen vorderen Teil einer Karosserie vorgesehen ist, wobei der Sensor eine Kamera und einen Beschleunigungsmesser umfasst, wobei durch das Bestimmen des bevorstehenden Geräuschs am vorderen Teil die Latenzzeit der Geräuschunterdrückung im Wesentlichen eliminiert wird und das wahrnehmbare Geräusch identifiziert und neutralisiert wird, bevor es den Fahrgastraum erreicht.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der vorstehend oder nachstehend beschriebenen Merkmale oder alternativ dazu könnten weitere Ausführungsformen diese beinhalten, worin der Beschleunigungssensor an einer vorderen Aufhängungskomponente des Fahrzeugs angebracht ist.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der vorstehend oder nachstehend beschriebenen Merkmale oder alternativ dazu könnten weitere Ausführungsformen diese beinhalten, worin der Beschleunigungssensor an einer vorderen Antriebskomponente des Fahrzeugs angebracht ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Fahrzeug eine Karosserie mit einem vorderen Karosseriemerkmal, einer vorderen Aufhängungskomponente, einer vorderen Antriebskomponente, einem Fahrgastraum und einem Geräuschunterdrückungssystem mit einem Sensor, der konfiguriert ist, um ein bevorstehendes Geräusch zu erfassen, das in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs wahrnehmbar sein wird, einem Geräuschidentifikationsmodul, das betreibbar ist, um mindestens eine Qualität des bevorstehenden Geräuschs zu identifizieren, und einer Geräuschunterdrückungsvorrichtung, die betreibbar ist, um das bevorstehende Geräusch, wenn das bevorstehende Geräusch ein wahrnehmbares Geräusch im Fahrgastraum wird, basierend auf der mindestens einen Qualität des bevorstehenden Geräuschs, im Wesentlichen zu dämpfen, wobei der Sensor an einem vorderen Teil der Karosserie angebracht ist, wobei der Sensor eine Kamera und einen Beschleunigungsmesser umfasst, wobei durch das Bestimmen des bevorstehenden Geräuschs am vorderen Teil die Latenzzeit der Geräuschunterdrückung im Wesentlichen eliminiert wird und das wahrnehmbare Geräusch identifiziert und neutralisiert wird, bevor es den Fahrgastraum erreicht.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der vorstehend oder nachstehend beschriebenen Merkmale oder alternativ dazu könnten weitere Ausführungsformen diese beinhalten, worin der Beschleunigungssensor an einem von einer vorderen Aufhängungskomponente und einer vorderen Antriebskomponente des Fahrzeugs angebracht ist.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der vorstehend oder nachstehend beschriebenen Merkmale oder alternativ dazu könnten weitere Ausführungsformen ein internes Kommunikationssystem beinhalten, welches das wahrnehmbare Geräusch dämpft, um die Klangqualität für das interne Kommunikationssystem zu verbessern.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Computerprogrammprodukt zur Geräuschunterdrückung zwischen einem Fahrzeug und einer Straßenoberfläche ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium mit darin enthaltenen Programmanweisungen, wobei die Programmanweisungen durch einen Computerprozessor ausgeführt werden können, um den Computerprozessor zu veranlassen, ein bevorstehendes Geräusch zu erkennen, das bevorstehende Geräusch zu identifizieren, eine Minderungsstrategie festzulegen und eine Unterdrückungsfrequenz zu erzeugen, die das bevorstehende Geräusch im Wesentlichen unterdrückt, wenn das bevorstehende Geräusch ein wahrnehmbares Geräusch im Fahrgastraum wird.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der oben oder nachstehend beschriebenen Merkmale oder als Alternative könnten weitere Ausführungsformen diese beinhalten, worin die Programmanweisungen den Computerprozessor veranlassen, das bevorstehende Geräusch durch das Empfangen von Signalen, die von einem Beschleunigungsmesser erzeugt werden, zu identifizieren.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der oben oder nachstehend beschriebenen Merkmale oder als Alternative könnten weitere Ausführungsformen diese beinhalten, worin die Programmanweisungen den Computerprozessor veranlassen, das bevorstehende Geräusch durch Empfangen von Signalen, die durch den Beschleunigungsmesser an einem von einer Vorwärtsantriebskomponente und einer Vorwärtsaufhängungskomponente des Fahrzeugs erzeugt werden, zu identifizieren.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der oben oder nachstehend beschriebenen Merkmale oder als Alternative könnten weitere Ausführungsformen diese beinhalten, worin die Programmanweisungen den Computerprozessor veranlassen, das bevorstehende Geräusch durch das Empfangen von Bilddaten der Straßenoberfläche über eine Kamera zu identifizieren.
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Die oben genannten Eigenschaften und Vorteile sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ohne weiteres hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, wobei gilt:
- 1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Geräuschunterdrückungssystem gemäß einem Aspekt einer exemplarischen Ausführungsform;
- 2 zeigt das Geräuschunterdrückungssystem von 1, gemäß einem Aspekt einer exemplarischen Ausführungsform; und
- 3 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Geräuschunterdrückungssystem gemäß einem weiteren Aspekt einer exemplarischen Ausführungsform.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, beinhalten kann.
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Ein Fahrzeug, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform wird allgemein bei 10 in 1 veranschaulicht. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Karosserie 14 mit einem vorderen Teil 16 und einem vorderen Karosseriemerkmal 18. In einem exemplarischen Aspekt kann das Karosseriemerkmal 18 eine Frontstoßstange 22 definieren. Es ist zu verstehen, dass das vordere Karosseriemerkmal 18 andere Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise Verkleidungen, Kotflügel, Kühlergrills und dergleichen, definieren kann. Die Karosserie 14 kann auch, zumindest teilweise, einen Fahrgastraum 24 definieren. Das Fahrzeug 10 kann auch eine Vorwärtsantriebskomponente 28 beinhalten, die durch eine oder mehrere von einer Antriebskomponente und einer Getriebekomponente, gekennzeichnet mit 31, definiert sein kann.
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Das Fahrzeug 10 kann auch eine vordere Aufhängungskomponente 34 beinhalten, die verschiedene Formen annehmen kann, einschließlich Lenkungskomponenten, stoßdämpfende Komponenten, Gestänge und dergleichen. Darüber hinaus kann das Fahrzeug 10 auch ein internes Kommunikationssystem 36 beinhalten, das die Form einer Gegensprechanlage 38 annehmen kann. Die Gegensprechanlage 38 fördert die wechselseitige Kommunikation zwischen den Insassen im Frontbereich des Fahrzeugs 10 und im Heckbereich des Fahrzeugs 10.
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Gemäß einem exemplarischen Aspekt beinhaltet das Fahrzeug 10 ein proaktives Geräuschunterdrückungssystem 40. Unter dem Begriff „proaktiv“ ist ein System zu verstehen, das ein Geräusch erfassen, identifizieren und unterdrücken kann, bevor dieses Geräusch den Insassenbereich des Fahrzeugs erreicht. Das Geräusch kann unmittelbar bevorstehen oder nur an den vorderen Teilen des Fahrzeugs wahrgenommen werden, wie es hierin ausgeführt wird. Gemäß einem exemplarischen Aspekt kann das Fahrzeug 10 einen Sensor 46 beinhalten, der am vorderen Teil 16 der Karosserie 14 angebracht ist. Der Sensor 46 kann gemäß einem exemplarischen Aspekt in Form eines Beschleunigungsmessers 50 vorliegen, der an einer der vorderen Antriebskomponenten 28 und 34 montiert wird.
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Es wird nun auf 2 und weiter auf 1 Bezug genommen, wobei das proaktive Geräuschunterdrückungssystem 40 gemäß einem exemplarischen Aspekt beschrieben wird. Das proaktive Geräuschunterdrückungssystem 40 beinhaltet eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 55, die mit einem nichtflüchtigen Speicher 57 verbunden ist, der einen Satz von Programmanweisungen speichern kann. Das proaktive Geräuschunterdrückungssystem 40 beinhaltet auch ein Geräuschidentifikationsmodul 60 und ein Minderungsverarbeitungsmodul 62.
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Gemäß einem exemplarischen Aspekt kann der Sensor 46 ein bevorstehendes Geräusch erkennen, das durch eine Wechselwirkung zwischen dem Fahrzeug 10 und einer Straßenoberfläche am vorderen Teil 16 verursacht wird. Unter dem Begriff „bevorstehendes Geräusch“ ist ein Geräusch zu verstehen, das vor dem Erreichen der Insassenbereiche des Fahrzeugs 10 wahrgenommen wurde oder wird. Darüber hinaus, wie hierin erläutert, erkennt der Sensor 46 Objekte oder Straßenunebenheiten 82, die ein bevorstehendes Geräusch verursachen können. Der Begriff „Erkennen eines bevorstehenden Geräuschs“ sollte daher so verstanden werden, dass der Sensor 46 eine physikalische Veränderung einer Straßenoberfläche erkennt, die eher zu einem im Fahrgastraum 24 wahrnehmbaren Geräusch führt. In der dargestellten exemplarischen Ausführungsform kann das bevorstehende Geräusch mit dem Beschleunigungssensor 50 erfasst werden. Das unmittelbar bevorstehende Geräusch, das am vorderen Teil 16 wahrgenommen wird, wird als wahrnehmbares Geräusch bezeichnet und an das proaktive Geräuschunterdrückungsmodul 40 weitergeleitet und durch das Geräuschidentifikationsmodul 60 ausgewertet.
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Nach dem Auswerten des bevorstehenden und/oder wahrnehmbaren Geräuschs kann das Dämpfungsverarbeitungsmodul 62 basierend auf im nichtflüchtigen Speicher 57 gespeicherten Programmanweisungen eine Minderungsstrategie bestimmen, die eine Dämpfungsfrequenz beinhalten könnte, die durch eine Geräuschunterdrückungsvorrichtung 70 emittiert und die in Form eines Lautsprechers 72 im Fahrgastraum 24 angebracht sein kann. Durch das Erkennen des bevorstehenden Geräuschs und das Identifizieren des wahrnehmbaren Geräuschs am vorderen Teil 16 kann die Latenzzeit der Geräuschunterdrückung, die in anderen Unterdrückungssystemen vorhanden ist, im Wesentlichen eliminiert werden. Das heißt, das Geräuschunterdrückungssystem 40 identifiziert und neutralisiert das wahrnehmbare Geräusch, bevor es den Fahrgastraum 24 erreicht. Auf diese Weise verbessert das Geräuschunterdrückungssystem die Klangqualität oder die Sprachverständlichkeit für das interne Kommunikationssystem 36 und/oder die Interaktionen zwischen den Insassen und einem auf Sprachbefehlen basierenden Fahrzeugschnittstellensystem.
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Gemäß einem weiteren Aspekt einer in 3 dargestellten exemplarischen Ausführungsform kann der Sensor 46 in Form einer Kamera 80 ausgeführt sein, die am vorderen Teil 16 angebracht ist. Die Kamera 80 kann an oder in der Nähe der Frontstoßstange 22 angebracht und so positioniert werden, dass ein Teil der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 10 zu sehen ist. Die Kamera 80 kann Veränderungen der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 10 erkennen, die Geräusche verursachen können. Die Veränderungen der Straßenoberfläche können in Form von Schlaglöchern, Oberflächenschäden, einer Geschwindigkeitsschwelle, wie bei 82 dargestellt, und dergleichen auftreten. Das Geräuschidentifikationsmodul 60 bestimmt eine Art des bevorstehenden Geräuschs, das erzeugt werden kann, sodass das Minderungsverarbeitungsmodul 62 eine gewünschte Unterdrückungsstrategie gemäß den Programmanweisungen im nichtflüchtigen Speicher 57 bestimmen kann, sobald ein wahrnehmbares Geräusch erkannt wurde. Die Minderungsstrategie kann das Erzeugen eines Tons mit einer ausgewählten Frequenz über Lautsprecher 72 beinhalten.
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Der Begriff „ungefähr“ und „wesentlich“ soll den Fehlergrad einschließen, der mit der Messung der bestimmten Menge verbunden ist, basierend auf der Ausrüstung, die zum Zeitpunkt der Einreichung der Anmeldung verfügbar ist. So kann beispielsweise „ungefähr“ und „maßgeblich“ einen Bereich von ± 8 % oder 5 % oder 2 % eines gegebenen Wertes enthalten.
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Die hier verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter exemplarischer Ausführungsformen und soll die vorliegende Offenbarung in keinster Weise einschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext dies nicht klar ausschließt. Die Begriffe „umfasst“, „beinhaltet“, „enthält”, „aufweist“, „verfügt über“, „ausgestattet mit“, „einschließlich“ und „hat“ sind nicht ausschließlich und geben daher das Vorhandensein der angegebenen Funktionen, ganzheitlichen Einheiten, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Bauteile an, schließen aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von weiteren Funktionen, ganzheitlichen Einheiten, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen hiervon aus.
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Während die obige Offenbarung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, aber alle Ausführungsformen beinhaltet, die in deren Umfang fallen.
