DE102018127079B4

DE102018127079B4 - Audiosteuerungssystem zur minderung von körperschall durch reifen

Info

Publication number: DE102018127079B4
Application number: DE102018127079.8A
Authority: DE
Inventors: Frank C. Valeri; Christopher A. Stirlen; Scott M. Reilly
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2024-01-25
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: US10170096B1; CN109756827B; DE102018127079A1; CN109756827A

Abstract

Audiosteuersystem (182) zur Minderung von Körperschall der Reifen eines Fahrzeugs, umfassend:ein Fourier-Transformationsmodul (FT-Modul) (224), das konfiguriert ist, um Beschleunigungsamplituden bei vorbestimmten Ordnungen zu bestimmen, indem eine Fouriertransformation (FT) an einer Vielzahl von Beschleunigungswerten (176) durchgeführt wird, die einem ersten Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind;ein Ordnungsmodul (228), das konfiguriert ist, um zumindest eine der vorbestimmten Ordnungen zu identifizieren, bei der eine der Amplituden größer als ein vorbestimmter Wert ist, und um basierend auf der einen der Amplituden und der ersten Drehzahl des ersten Rades, die einer ersten Frequenz entspricht, eine Ordnung der ersten Frequenz zu ermitteln;ein Klangsteuermodul (204), das konfiguriert ist, um Eigenschaften (208) zur Ausgabe von Tönen (248) bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz einzustellen; undein Audiotreibermodul (260), das konfiguriert ist, um basierend auf den Eigenschaften (208) einen ersten Lautsprecher (184) innerhalb eines Fahrgastraums des Fahrzeugs bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz mit Strom zu versorgen.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeugaudiosysteme und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Erzeugen von Geräuschen innerhalb eines Fahrgastraums, um Reifengeräusche zu dämpfen.
Einige Fahrzeuge beinhalten konventionelle Antriebe mit einem Verbrennungsmotor und einem Antriebsstrang, von denen normalerweise während des Fahrzeugbetriebs Geräusche ausgehen. Viele Kunden vertrauen auf diese normalen Geräusche als Ausdruck einer ordnungsgemäßen Fahrzeugfunktion. Veränderungen dieser normalen Geräusche können für bestimmte Kunden darauf hinweisen, dass der Verbrennungsmotor und/oder der Antriebsstrang abweichend von der Erwartung arbeiten.
Einige Kunden können Vorstellungen davon haben, wie normale Geräusche bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen klingen sollten. So kann beispielsweise ein Kunde erwarten, dass „leistungsfähige“ Fahrzeuge bestimmte Geräusche abgeben, während einige Geräusche von anderen Fahrzeugtypen nicht erwartet werden. Das Fehlen eines erwarteten Geräusches kann den Benutzer beim Genuss des Fahrzeugs beeinträchtigen. Das Vorhandensein von unerwarteten Fahrzeuggeräuschen kann auch die Freude eines Benutzers an einem Fahrzeug beeinträchtigen.
In der US 2013 / 0 136 270 A1 ist ein Audiosteuerungssystem für ein Fahrzeug beschrieben, bei dem eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Frequenz eines Referenzsignals verwendet wird, um die Frequenz des Referenzsignals bei Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ändern und mittels der geänderten Frequenz ein Notchfilter anzupassen, mit dem ein Signal zur Geräuschunterdrückung erzeugt wird.
Die US 2011 / 0 142 248 A1 beschreibt ein ähnliches Audiosteuerungssystem, bei dem jedoch Beschleunigungswerte zur Anpassung von Filtern verwendet werden.
In der CN 102 590 543 A sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung einer Raddrehzahl beschrieben, bei denen eine Fouriertransformation eines Vibrationssignals durchgeführt wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Audiosteuerungssystem zu schaffen, mit dem unerwartete und unerwünschte Geräusche, die durch Reifen eines Fahrzeugs in dessen Fahrgastraum wahrnehmbar sind, unterdrückt oder gemildert werden.
KURZDARSTELLUNG
Diese Aufgabe wird durch ein Audiosteuerungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das Audiosteuerungssystem ist zur Minderung von Körperschall von Reifen eines Fahrzeugs vorgesehen. Ein Fourier-Transformationsmodul (FT-Modul) ist konfiguriert, um Beschleunigungsamplituden bei vorbestimmten Ordnungen zu bestimmen, indem eine Fouriertransformation (FT) an einer Vielzahl von Beschleunigungswerten durchgeführt wird, die einem ersten Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind. Ein Ordnungsmodul ist konfiguriert, um zumindest eine der vorbestimmten Ordnungen zu identifizieren, bei der eine der Amplituden größer als ein vorbestimmter Wert ist, und um, basierend auf der einen der Amplituden und der ersten Drehzahl des ersten Rades, die einer ersten Frequenz entspricht, eine Ordnung der ersten Frequenz zu ermitteln. Ein Klangsteuermodul ist konfiguriert, um Eigenschaften zur Ausgabe von Tönen bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz einzustellen. Ein Audiotreibermodul ist konfiguriert, um basierend auf den Eigenschaften einen ersten Lautsprecher innerhalb eines Fahrgastraums des Fahrzeugs mit der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Ordnungsmodul konfiguriert, um die ermittelte Ordnung der ersten Frequenz basierend auf der einen der Amplituden geteilt durch die erste Drehzahl des ersten Rades zu bestimmen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Ordnungsmodul ferner konfiguriert, um zumindest eine Ordnung einer zweiten Frequenz , die der zweiten Drehzahl eines zweiten Rades entspricht, basierend auf einer der Amplituden und der zweiten Drehzahl des zweiten Rades zu ermitteln; das Klangsteuermodul ist ferner konfiguriert, um die Eigenschaften für die Ausgabe von Tönen bei der ermittelten Ordnung der zweiten Frequenz einzustellen; und das Audiotreibermodul ist ferner konfiguriert, um basierend auf den Eigenschaften einen zweiten Lautsprecher innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs bei der ermittelten Ordnung der zweiten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Ordnungsmodul ferner konfiguriert, um zumindest eine Ordnung einer dritten Frequenz, die der dritten Drehzahl eines dritten Rades entspricht, basierend auf einer der Amplituden und der dritten Drehzahl des dritten Rades zu ermitteln; das Klangsteuermodul ist ferner konfiguriert, um die Eigenschaften für die Ausgabe von Tönen bei der ermittelten Ordnung der dritten Frequenz einzustellen; und das Audiotreibermodul ist ferner konfiguriert, um basierend auf den Eigenschaften einen dritten Lautsprecher innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs bei der ermittelten Ordnung der dritten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Ordnungsmodul ferner konfiguriert, um eine Ordnung einer vierten Frequenz, die der vierten Drehzahl eines vierten Rades entspricht, basierend auf einer der Amplituden und der vierten Drehzahl des vierten Rades zu ermitteln; das Klangsteuermodul ist ferner konfiguriert, um die Eigenschaften für die Ausgabe von Tönen bei der ermittelten Ordnung der vierten Frequenz einzustellen; und das Audiotreibermodul ist ferner konfiguriert, um, basierend auf den Eigenschaften einen vierten Lautsprecher des Fahrzeugs in der ermittelten Ordnung der vierten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist ein Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul konfiguriert, um das FT-Modul und das Ordnungsmodul zu deaktivieren, wenn mindestens eines der folgenden zutrifft: die erste Drehzahl des ersten Rades ist kleiner als eine erste vorbestimmte Drehzahl; und die erste Drehzahl des ersten Rades ist größer als eine zweite vorbestimmte Drehzahl, wobei die zweite vorbestimmte Drehzahl größer als die erste vorbestimmte Drehzahl ist.
Gemäß weiteren Merkmalen ist die vorbestimmte Drehzahl größer als Null.
Gemäß weiteren Merkmalen ist ein Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul konfiguriert, um das FT-Modul und das Ordnungsmodul zu deaktivieren, wenn mindestens eines der folgenden zutrifft: die erste Drehzahl des ersten Rades ist kleiner als eine erste vorbestimmte Drehzahl; die erste Drehzahl des ersten Rades ist größer als eine zweite vorbestimmte Drehzahl, wobei die zweite vorbestimmte Drehzahl größer ist als die erste vorbestimmte Drehzahl; eine zweite Drehzahl eines zweiten Rades ist kleiner als die erste vorbestimmte Drehzahl; die zweite Drehzahl des zweiten Rades ist größer als die zweite vorbestimmte Drehzahl; eine dritte Drehzahl eines dritten Rades ist kleiner als die erste vorbestimmte Drehzahl; die dritte Drehzahl des dritten Rades ist größer als die zweite vorbestimmte Drehzahl; eine vierte Drehzahl eines vierten Rades ist kleiner als die erste vorbestimmte Drehzahl; und die vierte Drehzahl des vierten Rades ist größer als die zweite vorbestimmte Drehzahl.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Aktivierungs-/ Deaktivierungsmodul konfiguriert, um das FT-Modul und das Ordnungsmodul zu aktivieren, wenn: die erste Drehzahl des ersten Rades größer als die erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner als die zweite vorbestimmte Drehzahl ist; die zweite Drehzahl des zweiten Rades größer als die erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner als die zweite vorbestimmte Drehzahl ist; die dritte Drehzahl des dritten Rades größer als die erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner als die zweite vorbestimmte Drehzahl ist; und die vierte Drehzahl des vierten Rades größer als die erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner als die zweite vorbestimmte Drehzahl ist.
Gemäß weiteren Merkmalen: befindet sich der erste Lautsprecher auf einer linken Fahrzeugseite oder einer rechten Fahrzeugseite; und das erste Rad befindet sich auf der anderen von der linken Fahrzeugseite und der rechten Fahrzeugseite.
Gemäß weiteren Merkmalen ist der erste Lautsprecher dem ersten Rad des Fahrzeugs zugeordnet.
Gemäß weiteren Merkmalen wird die Querbeschleunigung des ersten Rades des Fahrzeugs unter Verwendung eines Querbeschleunigungssensors gemessen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist die FT eine von einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) und einer diskreten Fourier-Transformation (DFT).
Gemäß weiteren Merkmalen ist ein erster Raddrehzahlsensor konfiguriert, um die erste Drehzahl des ersten Rades zu messen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist dem ersten Rad ein Beschleunigungssensor zugeordnet, der konfiguriert ist, um die Vielzahl von Werten der dem ersten Rad zugeordneten Beschleunigung zu messen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Klangsteuermodul konfiguriert, um eine Größe für die Schallausgabe bei der ersten Ordnung der ersten Frequenz entsprechend der ersten Drehzahl des ersten Rades basierend auf der einen der Amplituden einzustellen, und das Audiotreibermodul ist konfiguriert, um bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz den ersten Lautsprecher basierend auf der Größenordnung mit Strom zu versorgen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Klangsteuermodul konfiguriert, um eine Größenordnung für die Schallausgabe bei den Ordnungen der ersten Frequenz basierend auf Schall innerhalb des Fahrgastraums einzustellen, der von einem Mikrofon innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs empfangen wird, und das Audiotreibermodul ist konfiguriert, um bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz den ersten Lautsprecher basierend auf der Größenordnung mit Strom zu versorgen.
Gemäß weiteren Merkmalen ist das Klangsteuermodul konfiguriert, um eine Größenordnung für die Schallausgabe bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz auf eine vorbestimmte Größenordnung einzustellen, und das Audiotreibermodul ist konfiguriert, um bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz den ersten Lautsprecher basierend auf der Größenordnung mit Strom zu versorgen.
Gemäß einem Merkmal umfasst ein nicht beanspruchtes Audiosteuerungsverfahren zum Mildern von Körperschall von Reifen eines Fahrzeugs: das Bestimmen von Beschleunigungsamplituden bei vorbestimmten Ordnungen durch Ausführen einer Fourier-Transformation (FT) bei einer Vielzahl von Beschleunigungswerten, die einem ersten Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind; das Identifizieren zumindest einer der vorbestimmten Ordnungen, bei der eine der Amplituden größer als ein vorbestimmter Wert ist; basierend auf der einen der Amplituden und einer ersten Drehzahl des ersten Rades, das Ermitteln einer Ordnung einer ersten Frequenz, die der ersten Drehzahl des ersten Rades des Fahrzeugs entspricht; Einstellen von Eigenschaften zur Schallausgabe bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz; und basierend auf den Eigenschaften, Versorgen eines ersten Lautsprechers innerhalb eines Fahrgastraums des Fahrzeugs mit Strom bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz.
Gemäß einem Merkmal umfasst ein nicht-flüchtiges, computerlesbares Medium Anweisungen, die dann, wenn sie ausgeführt werden, ein Verfahren zur Minderung von Körperschall von Reifen eines Fahrzeugs durchführen, das umfasst: das Bestimmen von Beschleunigungsamplituden bei vorbestimmten Ordnungen durch Ausführen einer Fourier-Transformation (FT) bei einer Vielzahl von Beschleunigungswerten, die einem ersten Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind; das Identifizieren zumindest einer der vorbestimmten Ordnungen, bei der eine der Amplituden größer als ein vorbestimmter Wert ist; basierend auf der einen der Amplituden und einer ersten Drehzahl des ersten Rades, das Ermitteln einer Ordnung einer ersten Frequenz, die der ersten Drehzahl des ersten Rades des Fahrzeugs entspricht; Einstellen von Eigenschaften zur Schallausgabe bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz; und basierend auf den Eigenschaften, Versorgen eines ersten Lautsprechers innerhalb eines Fahrgastraums des Fahrzeugs mit Strom bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen.

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein exemplarisches Fahrzeugsystem beinhaltet.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein exemplarisches Klangsteuermodul und Lautsprecher beinhaltet.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm mit einem exemplarischen Verfahren zum Steuern der Klangausgabe in einem Fahrzeug, um die von Reifen eines Fahrzeugs erzeugten Geräusche zu dämpfen.

In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Einige Fahrzeugreifen können rund sein, während andere Fahrzeugreifen eiförmig (oder oval), kleeblattförmig oder anders als rund geformt sein können. Selbst innerhalb der gleichen Art und Marke von Fahrzeugreifen können die Fahrzeugreifen aufgrund geringfügiger Konstruktionsunterschiede von Reifen zu Reifen variieren.
Unterschiede in Form und Konstruktion von Fahrzeugreifen schaffen das Potenzial, dass die Reifen eines Fahrzeugs gemeinsam unerwartete Geräusche in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs erzeugen. Gemäß der vorliegenden Offenbarung erzeugt ein Audiosteuermodul über einen oder mehrere Lautsprecher Geräusche innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs, um die von den Reifen des Fahrzeugs erzeugten Geräusche zu unterdrücken oder zu mildern. Dies sorgt für ein angenehmeres Klangerlebnis im Fahrgastraum des Fahrzeugs.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrzeugsystems präsentiert. Während ein Fahrzeugsystem für ein Hybridfahrzeug gezeigt und beschrieben wird, ist die vorliegende Offenbarung auch auf Nicht-Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, autonome Fahrzeuge und andere Arten von Fahrzeugen anwendbar. Die vorliegende Offenbarung ist auch auf nicht autonome Fahrzeuge, halbautonome Fahrzeuge und vollständig autonome Fahrzeuge anwendbar.
Ein Motor 102 verbrennt ein Luft-/Kraftstoffgemisch, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Ein Motorsteuergerät (ECM - Engine Control Module) 106 steuert den Motor 102 basierend auf einer Drehmomentanforderung. In verschiedenen Implementierungen kann das ECM 106 die Drehmomentanforderung basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben ermitteln. So steuert beispielsweise das ECM 106 die Betätigung diverser Motorstellelemente, u. a. Drosselklappe, Zündkerze(n), Kraftstoff-Einspritzdüse(n), Ventilantriebe, Nockenwellenversteller, Abgasrückführungsventil (AGR) und Dampfräder.
Der Motor 102 kann Drehmoment auf ein Getriebe 110 ausgeben. Ein Getriebesteuermodul (TCM) 114 steuert den Betrieb des Getriebes 110. So kann beispielsweise das TCM 114 die Gangwahl innerhalb des Getriebes 110 und eine oder mehr Drehmomentübertragungsvorrichtungen (z. B. einen Drehmomentwandler, eine oder mehrere Kupplungen usw.) steuern.
Das Fahrzeugsystem kann einen oder mehrere Elektromotoren beinhalten. Zum Beispiel kann ein Elektromotor 118 im Getriebe 110 implementiert sein, wie im Beispiel von 1 gezeigt. Ein Elektromotor kann zu einer gegebenen Zeit entweder als ein Generator oder als ein Motor arbeiten. Wenn er als Generator arbeitet, wandelt ein Elektromotor mechanische Energie in elektrische Energie um. Die elektrische Energie kann beispielsweise zum Laden einer Batterie 126 über eine Stromsteuervorrichtung (PCD) 130 verwendet werden, wie z. B. ein Wechselrichter. Wenn er als Motor arbeitet, erzeugt ein Elektromotor ein Drehmoment, das beispielsweise zum Ergänzen oder Ersetzen von Drehmomentausgabe durch den Motor 102 verwendet werden kann. Während das Beispiel eines Elektromotors vorgesehen ist, kann das Fahrzeug keinen oder mehr als einen Elektromotor enthalten.
Ein Wechselrichter-Steuermodul (PIM - Power Inverter Control Module) 134 kann den Elektromotor 118 und die PCD 130 steuern. Die PCD 130 legt (z. B. Gleichstrom) Energie von der Batterie 126 an den (z. B. Wechselstrom) Elektromotor 118 basierend auf Signalen von dem PIM 134 an, und die PCD 130 stellt eine von dem Elektromotor 118 ausgegebene Leistung bereit, z. B. an die Batterie 126. Das PIM 134 kann in verschiedenen Implementierungen als ein Wechselrichtermodul (PIM) bezeichnet werden.
Ein Lenksteuermodul 140 steuert zum Beispiel das Lenken/Drehen von Rädern des Fahrzeugs basierend darauf, dass der Fahrer ein Lenkrad in dem Fahrzeug dreht, und/oder basierend auf Lenkbefehlen von einem oder mehreren Fahrzeugsteuermodulen. Ein Lenkradwinkelsensor (SWA) überwacht die Drehposition des Lenkrads und erzeugt einen SWA 142 basierend auf der Position des Lenkrads. Als ein Beispiel kann das Lenksteuermodul 140 die Fahrzeuglenkung über einen EPS-Motor 144 basierend auf dem SWA 142 steuern. In verschiedenen Implementierungen kann das Fahrzeug eine andere Art von Lenksystem beinhalten. Ein elektronisches Bremssteuermodul (EBCM - Electronic Brake Control Module) 150 kann mechanische Bremsen 154 des Fahrzeugs selektiv steuern.
Module des Fahrzeugs können Parameter über ein Netzwerk 162, wie beispielsweise das Controller Area Network (CAN) teilen. In Fahrzeugen kann ein CAN auch als Fahrzeugbereichsnetzwerk bezeichnet werden. So kann beispielsweise das Netzwerk 162 einen oder mehrere Datenbusse beinhalten. Verschiedene Parameter können über ein gegebenes Steuermodul anderen Steuermodulen über das Netzwerk 162 zur Verfügung gestellt werden.
Die Fahrereingaben können beispielsweise eine Gaspedalposition (APP) 166 beinhalten, die dem ESM 106 bereitgestellt werden kann. Eine Bremspedalposition (BPP) 170 kann für das EBCM 150 vorgesehen sein. Das ECM 106 kann die Drehmomentanforderung ermitteln und die Betätigung der Motorstellglieder basierend auf der APP 166, der BPP (BPP - Brake Pedal Position) 170 und/oder einem oder mehreren anderen Parametern steuern.
Die Raddrehzahlen 172 können auch in das EBCM 150 eingegeben werden. Die Raddrehzahlen 172 können unter Verwendung der jeweiligen Raddrehzahlsensoren gemessen werden. Jedem Rad des Fahrzeugs ist ein Raddrehzahlsensor zugeordnet. Ein Raddrehzahlsensor kann eine Raddrehzahl des zugehörigen Rades basierend auf einer Position einer Welle bestimmen, die sich mit diesem Rad dreht. Der Raddrehzahlsensor kann Impulse basierend auf den Zähnen eines Zahnrades erzeugen, das sich mit dem Rad dreht, das den Raddrehzahlsensor passiert. Jeder Impuls kann einem vorgegebenen Grad der Drehung des Zahnrades und damit des Rades entsprechen (z. B. 360 Grad geteilt durch die Zähnezahl des Zahnrades). Der Raddrehzahlsensor bestimmt eine Geschwindigkeit des Rades basierend auf der Änderung der Position über jeden vorbestimmten Zeitraum. Jeder Raddrehzahlsensor bestimmt auf diese Weise basierend auf der Drehung des zugehörigen Rades seinen Raddrehzahlsensor.
Das TCM 114 steuert die Gangwahl innerhalb des Getriebes 110, beispielsweise basierend auf einer Bereichswahlschaltereingabe 174 von einem Getriebebereichswahlschalter. Der Getriebebereichswahlschalter kann ein Park-, Rückwärts-, Neutral-, Antriebshebel (PRNDL) oder eine andere geeignete Art von Getriebebereichswahlschalter sein. Die Bereichswahlschaltereingabe 174 kann dem TCM 114 bereitgestellt werden.
Das Fahrzeug kann Beschleunigungssensoren, dreiachsige (oder triaxiale) Beschleunigungssensoren beinhalten, die Beschleunigungen 176 an ihren jeweiligen Positionen erzeugen. So kann beispielsweise das Fahrzeug einen Beschleunigungssensor beinhalten, der in der Nähe (und in Verbindung mit) jedem Reifen angebracht ist. So können beispielsweise die Beschleunigungssensoren in der Nähe von Aufhängungslastpunkten des Fahrzeugs angebracht werden. Jeder Beschleunigungssensor misst an seiner Position (z. B. Reifen) mindestens die vertikale Beschleunigung und erzeugt entsprechend das Beschleunigungssignal. Jeder Beschleunigungssensor kann auch Quer-, Längs-, Horizontal- und/oder eine oder mehrere andere Beschleunigungen an seiner Position (z. B. den Reifen) messen und das Beschleunigungssignal entsprechend erzeugen.
Einem Bordnetzsteuergerät (BCM) 180 kann ein Zündungszustand 178 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann der Zündungszustand 178 basierend auf einer Eingabe durch einen Fahrer über einen Zündschlüssel, eine Taste oder einen Schalter erzeugt werden. Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann der Zündungszustand 178 einer von Aus, Zubehör, An und Drehen sein. Wenn der Zündungszustand 178 von Aus oder Zubehör auf Drehen umschaltet, schließt das Bordnetzsteuergerät (BCM) 180 im Allgemeinen einen Startschalter (z. B. Relais). Schlie-ßen des Startschalters veranlasst einen Anlasser zum Eingriff mit dem Motor 102 und treibt die Drehung des Anlassers an. Wenn der Anlasser mit dem Motor 102 in Eingriff ist, treibt die Drehung des Anlassers die Drehung des Motors 102 zum Starten des Motors 102 an.
Das Fahrzeugsystem umfasst auch ein Audiosteuermodul 182. Das Audiosteuermodul 182 steuert den Ton, der von einem oder mehreren Lautsprechern 184 ausgegeben wird, und gibt einen Ton in einen Fahrgastraum (oder ein Abteil) des Fahrzeugs aus. Das Audiosteuermodul 182 kann den von den Lautsprechern 184 ausgegebenen Ton basierend auf Signalen steuern, die eine Benutzereingabe von einer oder mehreren anderen Benutzereingabevorrichtungen 185 anzeigen, wie einem oder mehreren Schaltern, Tasten, Knöpfen, Touchscreen-Displays usw., die sich in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs befinden. Zum Beispiel kann das Audiosteuermodul 182 eine Lautstärke der Tonausgabe, eine Abstimmung von einer oder mehreren Audioquellen und/oder eine oder mehrere andere Audioeigenschaften, basierend auf Signalen von den Benutzereingabevorrichtungen 185, steuern.
Zusätzlich gibt das Audiosteuermodul 182 Ton über die Lautsprecher 184, basierend auf Signalen von einem Mikrofon 186, das sich in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs befindet, aus. Das Mikrofon 186 kann empfindlich auf Geräusche im Fahrgastraum reagieren. Das heißt, das Mikrofon 186 kann Signale basierend auf Geräuschen erzeugen, die auf die Reifen des Fahrzeugs zurückzuführen sind, und einem oder mehreren anderen Geräuschen innerhalb des Fahrgastraums.
Das Audiosteuermodul 182 kann Parameter vom ECM 114, dem EBCM 150, dem BCM 180, dem TCM 114 und/oder einem oder mehreren anderen Modulen des Fahrzeugs empfangen. Das Audiosteuermodul 182 kann Parameter von anderen Modulen empfangen, beispielsweise über das Netzwerk 162.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels für ein Audiosystem mit einem Audiosteuermodul 182 und Lautsprechern 184. Die Lautsprecher 184 geben den Ton in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs aus. So können beispielsweise einer oder mehrere der Lautsprecher 184 an einer linken vorderen Position angeordnet und einem linken Vorderreifen zugeordnet sein, einer oder mehrere der Lautsprecher 184 können an einer rechten vorderen Position angeordnet und einem rechten Vorderreifen zugeordnet sein, einer oder mehrere der Lautsprecher 184 können an einer hinteren linken Position angeordnet und einem hinteren linken Reifen zugeordnet sein, und einer oder mehrere der Lautsprecher 184 können an einer hinteren rechten Position angeordnet und einem hinteren rechten Reifen zugeordnet sein. Wie hierin verwendet, bezeichnet links, rechts, vorne und hinten in Bezug auf eine nach vorne gerichtete Richtung des Fahrzeugs, in die sich das Fahrzeug typischerweise bewegt, wenn sich das Getriebe 110 in einem Vorwärtsfahrgang befindet.
Ein Klangsteuermodul 204 bestimmt basierend auf der Geräuschunterdrückung im Fahrgastraum, wie Fahrbahngeräusche über die Lautsprecher 184 ausgegeben werden können. Geräuschquellen beinhalten den Motor 102, Antriebsstrangkomponenten (z. B. einschließlich des Getriebes 110 und anderer Komponenten zur Drehmomentübertragung auf und von den Rädern) und die Reifen des Fahrzeugs. Das Klangsteuermodul 204 stellt die Eigenschaften 208 für die Geräuschunterdrückung im Fahrgastraum ein.
So stellt beispielsweise das Klangsteuermodul 204 die Eigenschaften 208 basierend auf der Unterdrückung von Motorgeräuschen und Antriebsstranggeräuschen ein. Das Klangsteuermodul 204 stellt die Eigenschaften 208 basierend auf einer Motordrehzahl 212 ein, um Motorgeräusche zu unterdrücken oder zu dämpfen. Ein Motordrehzahlsensor kann eine Kurbelwellenposition einer Kurbelwelle des Motors 102 messen. Der Motordrehzahlsensor kann Impulse basierend auf den Zähnen eines Zahnrades erzeugen, das sich mit der Kurbelwelle des Motors 102 dreht, das den Motordrehzahlsensor passiert. Jeder Impuls kann daher einer vorgegebenen Drehzahl des Zahnrades der Kurbelwelle und des Zahnrades (z. B. 360 Grad geteilt durch die Zähnezahl des Zahnrades) entsprechen. Der Motordrehzahlsensor (oder beispielsweise das ECM 106) kann die Motordrehzahl 212 basierend auf der Änderung der Kurbelwellenposition über jeden vorbestimmten Zeitraum bestimmen.
Das Klangsteuermodul 204 stellt die Eigenschaften 208 basierend auf einer Antriebsstrangdrehzahl 216 ein, um Antriebsstranggeräusche zu unterdrücken oder zu dämpfen. Ein Antriebsstrangdrehzahlsensor kann eine Wellenposition einer Welle des Antriebsstrangs (z. B. Getriebeeingangswelle, Getriebeabtriebswelle, usw.) messen. Der Antriebsstrangdrehzahlsensor kann Impulse basierend auf den Zähnen eines Zahnrades erzeugen, das sich mit der Welle des Antriebsstrangs dreht, der den Antriebsstrangdrehzahlsensor passiert. Jeder Impuls kann daher einer vorgegebenen Drehzahl des Zahnrades der Welle und des Zahnrades (z. B. 360 Grad geteilt durch die Zähnezahl des Zahnrades) entsprechen. Der Antriebsstrangsensor (oder beispielsweise der EGM 106 oder das TCM 114) kann die Antriebsstrangdrehzahl 216 basierend auf der Änderung der Position über jeden vorbestimmten Zeitraum bestimmen.
Wie im Folgenden näher erläutert, stellt das Klangsteuermodul 204 auch die Eigenschaften 208 ein, um unter bestimmten Umständen Reifengeräusche zu unterdrücken oder zu dämpfen. Reifengeräusche können unter bestimmten Umständen innerhalb des Fahrgastraums auftreten und unter anderen Umständen nicht innerhalb des Fahrgastraums auftreten. So kann beispielsweise ein Reifengeräusch auftreten, wenn alle Raddrehzahlen 172 innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs liegen. Der vorgegebene Geschwindigkeitsbereich wird durch eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit unten und durch eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit oben begrenzt. Die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit ist größer als eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit. Die vorbestimmte Mindestgeschwindigkeit kann größer als Null sein. Die vorgegebene Mindestgeschwindigkeit kann kalibrierbar sein und kann beispielsweise 50 und 90 Meilen pro Stunde oder eine andere geeignete Geschwindigkeit sein.
Ein Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 220 aktiviert und deaktiviert ein Fourier-Transformationsmodul (FT) 224 und ein Ordnungsmodul 228 basierend auf dem Vergleichen der mit den Raddrehzahlsensoren gemessenen Raddrehzahlen 172 und des vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs. So aktiviert beispielsweise das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 220 das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228, wenn alle Raddrehzahlen 172 innerhalb des vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs liegen (zwischen den vorgegebenen Minimal- und Maximalgeschwindigkeiten, einschließlich). Das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 220 deaktiviert das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228, wenn eine oder mehrere der Raddrehzahlen 172 nicht innerhalb des vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs liegen (d. h. kleiner als die vorgegebene Minimalgeschwindigkeit oder größer als die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit). Das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 220 aktiviert und deaktiviert das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228 über eine Aktivierungs-/Deaktivierungssignal 232.
Das Klangsteuermodul 204 stellt die Eigenschaften 208 so ein, dass es das Reifengeräusch nicht unterdrückt oder dämpft, wenn das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228 deaktiviert sind. Das Klangsteuermodul 204 stellt die Eigenschaften 208 basierend auf dem Unterdrücken oder Dämpfen von Reifengeräuschen ein, wenn das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228 aktiviert sind.
Wenn aktiviert, führt das FT-Modul 224 eine Fourier-Transformation, wie beispielsweise eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) oder eine Diskrete Fourier-Transformation (DFT), bei vorgegebenen Mengen der mit den Beschleunigungssensoren gemessenen Beschleunigungen 176 durch. Wie vorstehend erläutert, ist jedem der Räder ein Beschleunigungssensor (und damit eine der Beschleunigungen 176) zugeordnet. Das FT-Modul 224 führt eine FT auf dem vorgegebenen Satz der dem linken Vorderrad zugeordneten Beschleunigungen 176, eine FT auf dem vorgegebenen Satz der dem rechten Vorderrad zugeordneten Beschleunigungen 176, eine FT auf dem vorgegebenen Satz der dem linken Hinterrad zugeordneten Beschleunigungen 176 und eine FT auf dem vorgegebenen Satz der dem rechten Hinterrad zugeordneten Beschleunigungen 176 durch. Der vorgegebene Satz einer der Beschleunigungen 176 entspricht den Werten dieser einen der über einen vorgegebenen Zeitraum gemessenen Beschleunigungen 176.
Die Frequenz, die einer Drehzahl (in Umdrehungen pro Minute) und einem Vielfachen der Frequenz entspricht, wird als Ordnung bezeichnet. So wird beispielsweise die Frequenz, die der Radgeschwindigkeit des linken Vorderrades entspricht, als erste Ordnung der Frequenz des linken Vorderrades bezeichnet, die zweifache Frequenz als zweite Ordnung der Frequenz des linken Vorderrades, die dreifache Frequenz als dritte Ordnung der Frequenz des linken Vorderrades und so weiter. Das Gleiche gilt für jedes der Räder. Jedes Rad kann jedoch mit einer leicht unterschiedlichen Geschwindigkeit fahren, z. B. durch Wenden, unterschiedliche Reifengröße, Straßenwölbung/-bedingungen usw.
Das FT-Modul 224 erzeugt als Ergebnis der FTs Beschleunigungsspektren 240 für die Räder. Insbesondere erzeugt es ein linkes vorderes Beschleunigungsspektrum über die FT auf dem vorgegebenen Satz der dem linken Vorderrad zugeordneten Beschleunigungen 176, ein rechtes vorderes Beschleunigungsspektrum über die FT auf dem vorgegebenen Satz der dem rechten Vorderrad zugeordneten Beschleunigungen 176, ein linkes hinteres Beschleunigungsspektrum über die FT auf dem vorgegebenen Satz der dem linken Hinterrad zugeordneten Beschleunigungen 176 und ein rechtes hinteres Beschleunigungsspektrum über die FT auf dem vorgegebenen Satz der dem rechten Hinterrad zugeordneten Beschleunigungen 176.
Jedes der Beschleunigungsspektren 240 beinhaltet (z. B. durchschnittliche) Amplituden (der Beschleunigung, z. B. in Metern pro Sekunde im Quadrat) für vorbestimmte Ordnungen der Frequenz entsprechend der jeweiligen Raddrehzahl. So beinhaltet beispielsweise das Beschleunigungsspektrum 240 für das linke Vorderrad eine erste Amplitude bei der ersten Ordnung der Frequenz des linken Vorderrades, eine zweite Amplitude bei der zweiten Ordnung der Frequenz des linken Vorderrades, eine dritte Amplitude bei der dritten Ordnung der Frequenz des linken Vorderrades, und so weiter. Die Beschleunigungsspektren 240 für die anderen Räder beinhalten ähnliche Daten, die basierend auf den Beschleunigungen 176, die den anderen Rädern zugeordnet sind, bestimmt wurden.
Obwohl das Beispiel für ganze Ordnungen angegeben ist, können die Beschleunigungsspektren 240 eine oder mehrere Bruchordnungen, wie beispielsweise eine oder mehrere Halbordnungen, beinhalten. Obwohl die drei exemplarischen Ordnungen angegeben sind, können die Beschleunigungsspektren 240 Amplituden für zwei oder mehr verschiedene Ordnungen beinhalten, und die Beschleunigungsspektren 240 können Amplituden für andere Ordnungen beinhalten.
Wenn aktiviert, setzt das Ordnungsmodul 228 Radordnungen 236, bei denen ein vorgegebener Ton erzeugt wird, um Reifengeräusche basierend auf den Beschleunigungsspektren 240 zu unterdrücken oder zu dämpfen. So kann beispielsweise das Ordnungsmodul 228 eine Ordnung eines der Beschleunigungsspektren 240 mit einer Amplitude identifizieren, die größer als ein vorgegebener Wert ist. Wie vorstehend erläutert, ist das eine der Beschleunigungsspektren 240 einem der Räder zugeordnet. Das Ordnungsmodul 228 kann dies für jedes der Beschleunigungsspektren 240 tun, um alle Ordnungen aller Räder mit Amplituden zu identifizieren, die größer als der vorbestimmte Wert sind.
Alternativ kann das Ordnungsmodul 228 in verschiedenen Implementierungen die Beschleunigungsspektren 240 gemeinsam durchsuchen, um N der Ordnungen (von allen Beschleunigungsspektren 240) mit den N größten Amplituden zu identifizieren, die größer als der vorbestimmte Wert sind. Da beispielsweise ihre Amplituden am größten sind, kann das Ordnungsmodul 228 die zweite Ordnung der Frequenz entsprechend der Drehzahl des linken Vorderrades, die dritte Ordnung der Frequenz entsprechend der Drehzahl des rechten Vorderrades und die halbe Ordnung der Frequenz entsprechend der Drehzahl des rechten Hinterrades identifizieren. Obwohl das Beispiel von drei (d. h. N=3) angegeben ist, ist N eine ganze Zahl größer als Null, und andere Ordnungen und/oder andere Räder können die größten Amplituden aufweisen.
Für jede Ordnung mit einer Amplitude, die größer als der vorgegebene Wert ist, teilt das Ordnungsmodul 228 die Amplitude (die Beschleunigung) dieser Ordnung durch jede der Raddrehzahlen. Wenn beispielsweise die zweite Ordnung des linken Vorderreifens eine Amplitude aufweist, die größer als der vorgegebene Wert ist, teilt das Ordnungsmodul 228 die Amplitude (die Beschleunigung) der zweiten Ordnung des linken Vorderrades durch (i) die Raddrehzahl des linken Vorderrades, (ii) die Raddrehzahl des rechten Vorderrades, (iii) die Raddrehzahl des linken Hinterrades und (iv) die Raddrehzahl des rechten Hinterrades. Die Raddrehzahlen können zunächst in Einheiten entsprechend der Beschleunigung, wie z. B. Meter pro Sekunde, unter Verwendung eines vorgegebenen Raddurchmessers und von Minuten (z. B. wie in U/min) auf Sekunden umgewandelt werden. Das Ergebnis der Division ist (i) eine Ordnung für das linke Vorderrad, (ii) eine Ordnung für das rechte Vorderrad, (iii) eine Ordnung für das linke Hinterrad und (iv) eine Ordnung für das rechte Hinterrad.
In verschiedenen Implementierungen kann das Ordnungsmodul 228 für jede Ordnung mit einer Amplitude, die größer als der vorgegebene Wert ist, aus dem einen der Beschleunigungsspektren 240 die dieser Amplitude zugeordnete Ordnung bestimmen und die Amplitude (die Beschleunigung) durch jede der Raddrehzahlen der anderen Räder teilen. Wenn beispielsweise die zweite Ordnung des linken Vorderreifens eine Amplitude aufweist, die größer als der vorgegebene Wert ist, kann das Ordnungsmodul 228 die Amplitude (die Beschleunigung) der zweiten Ordnung des linken Vorderrades durch (ii) die Raddrehzahl des rechten Vorderrades, (iii) die Raddrehzahl des linken Hinterrades und (iv) die Raddrehzahl des rechten Hinterrades teilen. Ähnlich wie vorstehend beschrieben, können die Raddrehzahlen zunächst in Einheiten entsprechend der Beschleunigung, wie z. B. Meter pro Sekunde, unter Verwendung des vorgegebenen Raddurchmessers und von Minuten (z. B. wie in U/min) auf Sekunden umgewandelt werden. Das Ergebnis der Division ist (ii) eine Ordnung für das rechte Vorderrad, (iii) eine Ordnung für das linke Hinterrad und (iv) eine Ordnung für das rechte Hinterrad. In diesem Beispiel wird die Ordnung für das linke Vorderrad aus dem Beschleunigungsspektrum 240 für das linke Vorderrad bestimmt.
Das Ordnungsmodul 228 teilt die Raddrehzahlen durch jede der Amplituden, die größer als der vorgegebene Wert ist, um einen Satz von Ordnungen für die jeweiligen Räder zu erzeugen, an denen der vorgegebene Ton erzeugt wird, um Reifengeräusche zu unterdrücken oder zu dämpfen. Wenn von allen Beschleunigungsspektren 240 keine der Amplituden größer als der vorgegebene Wert ist, können die Sätze jeweils Nullordnungen beinhalten. Wenn eine oder mehrere Amplituden größer als der vorgegebene Wert sind, beinhalten die Sätze jeweils eine oder mehrere Ordnungen für die jeweiligen Räder. Die Radordnungen 236 beinhalten die Sätze von Ordnungen für die jeweiligen Räder.
Wie vorstehend beschrieben, stellt das Klangsteuermodul 204 die Eigenschaften 208 so ein, dass es das Reifengeräusch unterdrückt oder dämpft, wenn das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228 aktiviert sind. Die Eigenschaften 208 beinhalten Frequenzen für die jeweiligen Räder, bei denen der vorgegebene Ton zum Unterdrücken von Reifengeräuschen ausgegeben wird. Die Eigenschaften 208 beinhalten auch Größen, bei denen der vorgegebene Ton bei den jeweiligen Frequenzen ausgegeben wird, um Reifengeräusche zu unterdrücken oder zu dämpfen. Das Klangsteuermodul 204 bestimmt die Frequenzen für jedes Rad basierend auf dem Satz von Radordnungen dieses Rades und der Raddrehzahl dieses Rades.
Das Klangsteuermodul 204 kann (z. B. zunächst) die Größen einstellen, bei denen der vorgegebene Ton zum Unterdrücken von Reifengeräuschen auf einen vorgegebenen Wert ausgegeben werden soll. Zusätzlich oder alternativ kann das Klangsteuermodul 204 die Größe basierend auf einer Größe bei der Frequenz in einem Mikrofonsignal 244 bestimmen, das vom Mikrofon 186 innerhalb des Fahrgastraums erzeugt wird. Das Klangsteuermodul 204 kann die Größe einstellen, beispielsweise unter Verwendung einer Gleichung und einer Nachschlagetabelle, welche die Größen des Mikrofonsignals 244 mit den Größen zur Ausgabe des vorgegebenen Tons in Beziehung setzt. So kann beispielsweise das Klangsteuermodul 204 die Größe für eine Frequenz verringern, wenn die Größe des Mikrofonsignals 244 bei der Frequenz größer als ein vorgegebener Wert ist, und die Größe erhöhen, wenn die Größe des Mikrofonsignals 244 kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Zusätzlich oder alternativ kann das Klangsteuermodul 204 die Größe für eine Frequenz basierend auf der zugehörigen Amplitude (die größer als der vorbestimmte Wert ist) bestimmen. Das Klangsteuermodul 204 kann die Größe einstellen, beispielsweise unter Verwendung einer Gleichung und einer Nachschlagetabelle, die Beschleunigungsamplituden mit Größen zur Ausgabe des vorgegebenen Tons in Beziehung setzt. So kann beispielsweise das Klangsteuermodul 204 die Größe mit zunehmender Amplitude erhöhen und umgekehrt.
Das Klangsteuermodul 204 kann auch die Eigenschaften 208 erzeugen, um den Ton aus dem/den Lautsprecher(n) der gegenüberliegenden Seite (links oder rechts) des Fahrzeugs auszugeben. So erzeugt beispielsweise das Klangsteuermodul 204 basierend auf einer Beschleunigung, die größer als der vorgegebene Wert am linken Vorderreifen ist, die Eigenschaften 208, um den vorgegebenen Ton bei der Frequenz über einen oder mehrere rechte Frontlautsprecher auszugeben. Ebenso erzeugt das Klangsteuermodul 204 basierend auf einer Beschleunigung, die größer als der vorgegebene Wert am rechten Hinterreifen ist, die Eigenschaften 208, um den vorgegebenen Ton bei der Frequenz über den einen oder die mehreren linken hinteren Lautsprecher auszugeben. Dies verbessert die Unterdrückung/Dämpfung von Geräuschen, die von den Reifen verursacht werden.
Ein Audiotreibermodul 260 empfängt die Eigenschaften 208 und kann vorgegebene Töne 248 empfangen, die im Speicher 252 gespeichert sind. Ein Audiotreibermodul 260 wendet Strom (z. B. von einer oder mehreren anderen Batterien) auf die entsprechenden Lautsprecher 184 gemäß den Eigenschaften 208 an. Insbesondere wendet das Audiotreibermodul 269 Strom auf die entsprechenden Lautsprecher 184 mit den durch die Eigenschaften 208 angegebenen Frequenzen und Größen an. Die Tonausgabe durch die Lautsprecher 184 unterdrückt oder dämpft daher den von den Reifen im Fahrgastraum des Fahrzeugs erzeugten Ton/Geräusch.
3 beinhaltet ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zum Unterdrücken oder Dämpfen von Geräuschen darstellt, die von Reifen innerhalb eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs erzeugt werden. Die Steuerung beginnt mit 304, wobei das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 220 bestimmt, ob alle Raddrehzahlen 172 innerhalb des vorgegebenen Drehzahlbereichs liegen. Wenn 304 falsch ist (d.h. wenn eine oder mehrere der Raddrehzahlen 172 außerhalb des vorgegebenen Drehzahlbereichs liegen), deaktiviert das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 220 das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228, und die Steuerung wird mit 308 fortgesetzt. Bei 308 stellt das Klangsteuermodul 204 die Eigenschaften 208 so ein, dass es das Reifengeräusch nicht unterdrückt oder dämpft. Das Klangsteuermodul 204 kann jedoch die Eigenschaften 208 einstellen, um Motor- und/oder Antriebsstranggeräusche zu dämpfen oder zu unterdrücken. Wenn 304 wahr ist, aktiviert das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 220 das FT-Modul 224 und das Ordnungsmodul 228 und die Steuerung fährt mit 312 fort.
Bei 312 erzeugt das FT-Modul 224 die Beschleunigungsspektren 240 für jedes der Räder. Jedes der Beschleunigungsspektren 240 beinhaltet Beschleunigungsamplituden bei Ordnungen der Frequenz, die einer der Raddrehzahlen 172 entspricht. Bei 316 bestimmt das Ordnungsmodul 228, ob mindestens eine der Amplituden (der Beschleunigung) eines der Beschleunigungsspektren 240 für eines der Räder größer als der vorbestimmte Wert (d. h. die vorbestimmte Beschleunigung) ist. Wenn 316 wahr ist, wird die Steuerung mit 320 fortgesetzt. Wenn 316 falsch ist, geht die Steuerung zu 308 über, wobei das Klangsteuermodul 204 die Eigenschaften 208 so einstellt, dass es das Reifengeräusch nicht unterdrückt oder dämpft.
Bei 320 bestimmt das Ordnungsmodul 228 die Radordnungen 236 für jedes der Räder, bei denen die vorgegebenen Töne 248 erzeugt werden, um das Reifengeräusch zu unterdrücken oder zu dämpfen. Das Ordnungsmodul 228 erzeugt die Radordnungen 236 basierend auf der Amplitude, die größer als der vorgegebene Wert ist. Für das eine der Räder, das einer der Amplituden (der Beschleunigung) eines der Beschleunigungsspektren 240 zugeordnet ist, die größer als der vorgegebene Wert ist, kann das Ordnungsmodul 228 die Ordnung basierend auf der Amplitude geteilt durch die eine der Raddrehzahlen 172 dieses Rades einstellen. Das Ordnungsmodul 228 stellt die eine der Ordnungen 236 für die anderen Räder jeweils basierend auf der einen der Amplituden und der einen der Raddrehzahlen 172 der anderen Räder ein. So stellt beispielsweise das Ordnungsmodul 228 für eines der anderen Räder die eine der Radordnungen 236 basierend auf der einen der Amplituden dividiert durch die andere der Raddrehzahlen 172 des einen der anderen Räder ein.
Bei 324 stellt das Klangsteuermodul 204 die Eigenschaften 208 zur Ausgabe des einen der vorgegebenen Töne 248 zum Unterdrücken oder Dämpfen von Reifengeräuschen ein. Insbesondere bestimmt das Klangsteuermodul 204 die Frequenzen, bei denen der eine der vorgegebenen Töne 248 ausgegeben wird. Das Klangsteuermodul 204 bestimmt die Frequenzen basierend auf den Radordnungen 236 bzw. den Raddrehzahlen 172. So bestimmt beispielsweise das Klangsteuermodul 204 für den linken Vorderreifen die Frequenz für den linken Vorderreifen basierend auf der einen der Radordnungen 236 (für den linken Vorderreifen) und der einen der Raddrehzahlen 172 des linken Vorderreifens.
Das Klangsteuermodul 204 stellt auch die Größen für die Ausgabe des einen der vorgegebenen Töne 248 bei 324 ein. Das Klangsteuermodul 204 kann die Größen auf die vorgegebene Größe einstellen, basierend auf der einen der Amplituden und/oder basierend auf dem Mikrofonsignal 244.
Bei 328 wendet das Audiotreibermodul 260 Strom auf einen der Lautsprecher 184 an, basierend auf den für die Räder bestimmten Frequenzen. Im Allgemeinen kann das Audiotreibermodul 260 einen der Lautsprecher 184 auf der gegenüberliegenden Seite (links oder rechts) des Fahrzeugs als zugehörigen Reifen mit Strom versorgen. So wendet beispielsweise das Audiotreibermodul 260 für die Frequenz und Größe zur Ausgabe des einen der vorgegebenen Töne 248 für den linken Vorderreifen einen oder mehrere der dem rechten Vorderreifen zugeordneten Lautsprecher 184 mit der Frequenz und der Größe an. Als ein weiteres Beispiel für die Frequenz und Größe zur Ausgabe des einen der vorgegebenen Töne 248 für den rechten Hinterreifen wendet das Audiotreibermodul 260 Strom auf einen oder mehrere der dem linken Hinterreifen zugeordneten Lautsprecher 184 bei der Frequenz und der Größe an.
Alternativ kann das Audiotreibermodul 260 einen der Lautsprecher 184 auf der gleichen Seite (links oder rechts) des Fahrzeugs als zugehörigen Reifen mit Strom versorgen. So wendet beispielsweise das Audiotreibermodul 260 für die Frequenz und Größe zur Ausgabe des einen der vorgegebenen Töne 248 für den linken Vorderreifen einen oder mehrere der dem linken Vorderreifen zugeordneten Lautsprecher 184 mit der Frequenz und der Größe an. Als ein weiteres Beispiel für die Frequenz und Größe zur Ausgabe des einen der vorgegebenen Töne 248 für den rechten Hinterreifen wendet das Audiotreibermodul 260 Strom auf einen oder mehrere der dem rechten Hinterreifen zugeordneten Lautsprecher 184 bei der Frequenz und der Größe an.
Die Lautsprecher 184 im Fahrgastraum erzeugen als Reaktion auf das Aufbringen von Leistung einen Ton, wobei der Ton den Lärm im Fahrgastraum dämpft, der auf die Reifen zurückzuführen ist. Obwohl das Beispiel von 3 als endend dargestellt ist, kann das Beispiel von 3 einen Regelkreis veranschaulichen und die Steuerung kann zu 304 zurückkehren.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltkreiselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung von verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „eingerastet“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenbarung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn ein oder mehrere intervenierende(s) Element(e) (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind. Wie hierin verwendet, sollte der Begriff „zumindest eines von A, B und C“ so zu verstehen sein, dass damit eine Logik gemeint ist (A ODER B ODER C), unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen ODER, und sollte nicht dahingehend zu verstehen sein, dass gemeint ist „zumindest eines von A, zumindest eines von B und zumindest eines von C.“
In den Figuren bezeichnen die Pfeilrichtungen, wie angezeigt, durch die Pfeilspitze im Allgemeinen den Fluss von Informationen (wie Daten oder Befehlen), die im Kontext der Darstellung relevant sind. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, aber die Informationen, die von Element A nach Element B übertragen werden, für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A nach Element B zeigen. Diese unidirektionalen Pfeile implizieren nicht, dass keine anderen Informationen von Element B nach Element A übertragen werden. Zudem kann Element B im Zusammenhang mit Informationen, die von Element A nach Element B gesendet werden, Anforderungen oder Bestätigungen dieser Informationen zu Element A senden.
In dieser Anwendung kann einschließlich der folgenden Definitionen der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Memory-Schaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die einen von der Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen kabelgebundene oder -lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hier aus verbunden sind. Die Funktionalität der in vorliegender Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. So können zum Beispiel mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z. B. Remote-Server oder Cloud) ermittelte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
Der Ausdruck Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Prozessorschaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Ausdruck „gruppierter Prozessor-Schaltkreis“ bezieht sich auf einen Prozessor-Schaltkreis, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessor-Schaltkreisen bestimmten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessorschaltungen auf einer einzelnen Scheibe, mehrere Kerne auf einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „gemeinsame Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Memory-Schaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck „gruppierte Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine Memory-Schaltung, die in Kombination mit zusätzlichem Speicher ermittelte oder vollständige Codes von ggf. mehreren Modulen speichert.
Der Begriff Memory-Schaltung ist dem Begriff computerlesbares Medium untergeordnet. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als konkret und nichtflüchtig zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nichtflüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Memory-Schaltungen (z. B. Flash-Memory-Schaltungen, löschbare programmierbare ROM-Schaltungen oder Masken-ROM-Schaltungen), flüchtige Memory-Schaltungen (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltungen), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-ray).
Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziellen Computer, der für die Ausführung ermittelter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und weiter oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nicht-transitorischen greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic-Input-Output-System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des speziellen Computers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit ermittelten Vorrichtungen des speziellen Computers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) beschreibenden Text, der gegliedert wird, wie z. B. HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assembler Code, (iii) Objektcode, der von einem Quellcode durch einen Compiler erzeugt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und zur Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Nur exemplarisch kann der Quellcode mittels der Syntax der Sprachen, einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5. Version), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, AMTLAB, SIMULINK und Python®, geschrieben werden.

Claims

Audiosteuersystem (182) zur Minderung von Körperschall der Reifen eines Fahrzeugs, umfassend: ein Fourier-Transformationsmodul (FT-Modul) (224), das konfiguriert ist, um Beschleunigungsamplituden bei vorbestimmten Ordnungen zu bestimmen, indem eine Fouriertransformation (FT) an einer Vielzahl von Beschleunigungswerten (176) durchgeführt wird, die einem ersten Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind; ein Ordnungsmodul (228), das konfiguriert ist, um zumindest eine der vorbestimmten Ordnungen zu identifizieren, bei der eine der Amplituden größer als ein vorbestimmter Wert ist, und um basierend auf der einen der Amplituden und der ersten Drehzahl des ersten Rades, die einer ersten Frequenz entspricht, eine Ordnung der ersten Frequenz zu ermitteln; ein Klangsteuermodul (204), das konfiguriert ist, um Eigenschaften (208) zur Ausgabe von Tönen (248) bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz einzustellen; und ein Audiotreibermodul (260), das konfiguriert ist, um basierend auf den Eigenschaften (208) einen ersten Lautsprecher (184) innerhalb eines Fahrgastraums des Fahrzeugs bei der ermittelten Ordnung der ersten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Audiosteuerungssystem (182) nach Anspruch 1, wobei das Ordnungsmodul (228) konfiguriert ist, um die ermittelte Ordnung der ersten Frequenz basierend auf der einen der Amplituden geteilt durch die erste Drehzahl des ersten Rades zu bestimmen.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 2, wobei: das Ordnungsmodul (228) ferner konfiguriert ist, um zumindest eine Ordnung einer zweiten Frequenz, die der zweiten Drehzahl eines zweiten Rades entspricht, basierend auf einer der Amplituden und der zweiten Drehzahl des zweiten Rades zu ermitteln; das Klangsteuermodul (204) ferner konfiguriert ist, um die Eigenschaften (208) zur Ausgabe von Tönen (248) bei der ermittelten Ordnung der zweiten Frequenz einzustellen; und das Audiotreibermodul (260) ferner konfiguriert ist, um basierend auf den Eigenschaften (208) einen zweiten Lautsprecher (184) in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs bei der ermittelten Ordnung der zweiten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 3, wobei: das Ordnungsmodul (228) ferner konfiguriert ist, um zumindest eine Ordnung einer dritten Frequenz, die der dritten Drehzahl eines dritten Rades entspricht, basierend auf einer der Amplituden und der dritten Drehzahl des dritten Rades zu ermitteln; das Klangsteuermodul (204) ferner konfiguriert ist, um die Eigenschaften (208) zur Ausgabe von Tönen (248) bei der ermittelten Ordnung der dritten Frequenz einzustellen; und das Audiotreibermodul (260) ferner konfiguriert ist, um basierend auf den Eigenschaften (208) einen dritten Lautsprecher (184) in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs bei der ermittelten Ordnung der dritten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 4, wobei: das Ordnungsmodul (228) ferner konfiguriert ist, um zumindest eine Ordnung einer vierten Frequenz, die der vierten Drehzahl eines vierten Rades entspricht, basierend auf einer der Amplituden und der vierten Drehzahl des vierten Rades zu ermitteln; das Klangsteuermodul (204) ferner konfiguriert ist, um die Eigenschaften (208) zur Ausgabe von Tönen (248) bei der ermittelten Ordnung der vierten Frequenz einzustellen; und das Audiotreibermodul (260) ferner konfiguriert ist, um basierend auf den Eigenschaften (208) einen vierten Lautsprecher (184) des Fahrzeugs bei der ermittelten Ordnung der vierten Frequenz mit Strom zu versorgen.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul (220), das konfiguriert ist, um das FT-Modul (224) und das Ordnungsmodul (228) zu deaktivieren, wenn mindestens eines der folgenden zutrifft: die erste Drehzahl des ersten Rades ist kleiner als eine erste vorgegebene Drehzahl; und die erste Drehzahl des ersten Rades ist größer als eine zweite vorgegebene Drehzahl, wobei die zweite vorgegebene Drehzahl größer ist als die erste vorgegebene Drehzahl.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul (220), das konfiguriert ist, um das FT-Modul (224) und das Ordnungsmodul (228) zu deaktivieren, wenn mindestens eines der folgenden zutrifft: die erste Drehzahl des ersten Rades ist kleiner als eine erste vorgegebene Drehzahl; die erste Drehzahl des ersten Rades ist größer als eine zweite vorgegebene Drehzahl, wobei die zweite vorgegebene Drehzahl größer ist als die erste vorgegebene Drehzahl; eine zweite Drehzahl des zweiten Rades ist kleiner als die erste vorgegebene Drehzahl; die zweite Drehzahl des zweiten Rades ist größer als die zweite vorgegebene Drehzahl; eine dritte Drehzahl des dritten Rades ist kleiner als die erste vorgegebene Drehzahl; die dritte Drehzahl des dritten Rades ist größer als die zweite vorgegebene Drehzahl; eine vierte Drehzahl des vierten Rades ist kleiner als die erste vorgegebene Drehzahl; und die vierte Drehzahl des vierten Rades ist größer als die zweite vorgegebene Drehzahl.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 7, wobei das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul (220) konfiguriert ist, um das FT-Modul (224) und das Ordnungsmodul (228) zu aktivieren, wenn alles der Folgenden zutrifft: die erste Drehzahl des ersten Rades ist größer als die erste vorgegebene Drehzahl und kleiner als die zweite vorgegebene Drehzahl; die zweite Drehzahl des zweiten Rades ist größer als die erste vorgegebene Drehzahl und kleiner als die zweite vorgegebene Drehzahl; die dritte Drehzahl des dritten Rades ist größer als die erste vorgegebene Drehzahl und kleiner als die zweite vorgegebene Drehzahl; und die vierte Drehzahl des vierten Rades ist größer als die erste vorgegebene Drehzahl und kleiner als die zweite vorgegebene Drehzahl.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 1, wobei: der erste Lautsprecher (184) auf einer linken Seite des Fahrzeugs oder einer rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet ist; und das erste Rad auf der anderen von der linken Seite des Fahrzeugs und der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet ist.
Audiosteuersystem (182) nach Anspruch 1, wobei der erste Lautsprecher (184) dem ersten Rad des Fahrzeugs zugeordnet ist.