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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen die Geräuschunterdrückung in Fahrzeugen und insbesondere die Geräuschunterdrückung in Fahrzeugen bei adaptiver Geschwindigkeitsregelung.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Fahrzeuge können Geräuschquellen beinhalten, die sowohl durch das Fahrzeug als auch durch Objekte in der Umgebung verursacht werden. Geräusche können dazu führen, dass das Fahrerlebnis eines Fahrers eingeschränkt ist. Einige moderne Fahrzeuge können Geräuschunterdrückungstechnologie beinhalten, die dazu konfiguriert ist, Geräusche zu unterdrücken und eine ruhigere Umgebung in der Kabine bereitzustellen.
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Einige Fahrzeuge können zudem adaptive Geschwindigkeitsregelung (adaptive cruise control - ACC) beinhalten. ACC kann es einem gegebenen Fahrzeug ermöglichen, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf Grundlage einer oder mehrerer Eingaben zu modifizieren, sodass der Komfort des Fahrers durch Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs verbessert wird.
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KURZDARSTELLUNG
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Die beigefügten Patentansprüche definieren diese Anmeldung. Die vorliegende Offenbarung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht zum Einschränken der Patentansprüche verwendet werden. Andere Umsetzungen werden in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Techniken in Betracht gezogen, wie für den Durchschnittsfachmann bei der Durchsicht der folgenden Zeichnungen und detaillierten Beschreibung ersichtlich wird, und diese Umsetzungen sollen innerhalb des Schutzumfangs dieser Anmeldung liegen.
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Es werden beispielhafte Ausführungsformen gezeigt, die Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Entfernen von Geräuschen, die durch eine ACC während des Betriebs des ACC-Systems verursacht werden, beschreiben. Ein beispielhaftes offenbartes Fahrzeug beinhaltet eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC), ein Geräuschunterdrückungssystem, ein Bremssystem und einen Prozessor. Der Prozessor ist dazu konfiguriert, eine Verlangsamungsanforderung zu empfangen, während die ACC angeschaltet ist, auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung eine Bremseigenschaft zu bestimmen, auf Grundlage der Bremseigenschaft ein Geräuschsignal zu bestimmen und das Geräuschsignal über das Geräuschunterdrückungssystem auszugeben.
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Ein beispielhaftes offenbartes Verfahren zum Unterdrücken von Geräuschen in einem Fahrzeug beinhaltet ein Empfangen einer Verlangsamungsanforderung durch einen Fahrzeugprozessor, während eine adaptive Geschwindigkeitsregelung angeschaltet ist. Das Verfahren beinhaltet zudem ein Bestimmen einer Bremseigenschaft eines Bremssystems auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung. Das Verfahren beinhaltet außerdem ein Bestimmen eines Geräuschsignals auf Grundlage der Bremseigenschaft. Und das Verfahren beinhaltet darüber hinaus ein Ausgeben des Geräuschsignals über ein Geräuschunterdrückungssystem.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der Erfindung kann auf Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht zwingend maßstabsgetreu und zugehörige Elemente können weggelassen sein oder in einigen Fällen können Proportionen vergrößert dargestellt sein, um die hier beschriebenen neuartigen Merkmale hervorzuheben und eindeutig zu veranschaulichen. Des Weiteren können Systemkomponenten verschiedenartig angeordnet sein, wie im Fach bekannt. Außerdem sind in den Zeichnungen entsprechende Teile in den mehreren Ansichten durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
- 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
- 2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm elektronischer Komponenten des Fahrzeugs aus 1.
- 3 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wenngleich die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein kann, sind in den Zeichnungen einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen gezeigt und nachfolgend beschrieben, wobei es sich versteht, dass die vorliegende Offenbarung als eine Erläuterung der Erfindung anhand von Beispielen anzusehen ist und damit nicht beabsichtigt wird, die Erfindung auf die konkreten veranschaulichten Ausführungsformen zu beschränken.
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Wie vorstehend angemerkt, kann ein Fahrzeug viele Geräuschquellen beinhalten, die sowohl innerhalb als auch außerhalb des Fahrzeugs auftreten können. Besonders für Premiumfahrzeuge kann es nützlich sein, so viele Geräusche wie möglich aus der Fahrzeugkabine zu entfernen, um ein möglichst geräuschfreies Benutzererlebnis bereitzustellen.
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Einige Fahrzeuge beinhalten Bremssysteme, die Bremsfluid beinhalten, das in die Bremssättel des Bremssystems gedrückt werden muss, um das Fahrzeug abzubremsen. Unter Bedingungen ohne Geschwindigkeitsregelung kann die Kraft, die zum Drücken des Bremsfluids in die Bremssättel benötigt wird, durch den Fahrer zugeführt werden. Der Fahrer kann das Bremspedal betätigen, was in Kombination mit einem Bremskraftverstärker das Fluid dazu veranlassen kann, in die Bremssättel einzudringen und das Fahrzeug abzubremsen.
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Wenn jedoch adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) verwendet wird, kann das Fahrzeug dazu aufgefordert werden, automatisch abzubremsen, ohne dass der Fahrer das Pedal betätigt und Kraft zum Drücken des Bremsfluids zuführt. Stattdessen können ein/e oder mehrere Elektromotoren, Pumpen oder andere mechanische Mechanismen eingeschaltet werden, um das Bremsfluid in die Bremssättel zu drücken. Beispielsweise kann ein Fahrzeugbremssystem einen Elektromotor beinhalten, der sich drehen kann, um eine Pumpe anzutreiben und Bremsfluid in die Bremssättel zu drücken. Die zum Betätigen der Bremsen verwendeten Elektromotoren, Pumpen und/oder Ventile können jedoch Geräusche und Vibration erzeugen, was unerwünscht ist.
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Im Hinblick auf diese Probleme können beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein Bestimmen, wann durch das Bremssystem verursachte Geräusche voraussichtlich auftreten werden, und ein Nutzen eines Geräuschunterdrückungssystems des Fahrzeugs zum Aussenden eines Signals phasenverschoben zu durch das Bremssystem verursachten Geräuschen beinhalten, wodurch die Geräusche innerhalb der Fahrzeugkabine reduziert oder beseitigt werden.
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Ein beispielhaftes Fahrzeug kann ein ACC-System aufweisen. Während das ACC-System angeschaltet ist, kann das Fahrzeug eine Verlangsamungsanforderung auf Grundlage einer oder mehrerer Sensoreingaben oder Benutzerschnittstelleneingaben empfangen. Die Verlangsamungsanforderung kann angeben, dass das Fahrzeug um einen vorgegebenen Betrag abbremsen soll, um eine Kollision zu vermeiden und einen Sicherheitsabstand zu anderen Fahrzeugen in der Nähe zu wahren. Der Prozessor kann auf Grundlage der empfangenen Verlangsamungsanforderung eine oder mehrere Bremseigenschaften bestimmen. Die Bremseigenschaften können eine Zielgeschwindigkeit für das Fahrzeug (bis zu der das Fahrzeug verringert werden soll), einen Zielverlangsamungsbetrag, einen Zielerschütterungsbetrag, eine Dauer, während der die Bremsen betätigt werden sollen, eine Intensität, mit der die Bremsen betätigt werden sollen oder eine beliebige andere Eigenschaft oder Kombination von Eigenschaften bezüglich einer Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs beinhalten.
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Anschließend kann der Prozessor auf Grundlage der bestimmten Bremseigenschaft (oder - eigenschaften) ein Geräuschsignal bestimmen. Das Geräuschsignal kann aus einer Vielzahl von gespeicherten Geräuschsignalen ausgewählt werden und kann der Frequenz und Größe der Geräusche entsprechen, die das Bremssystem auf Grundlage der bestimmten Bremseigenschaft erwartungsgemäß verursachen wird. Anders ausgedrückt, kann der Prozessor auf Grundlage der Bremseigenschaft vorhersagen, dass ein bestimmtes Geräuschsignal durch das Bremssystem erzeugt werden wird. Und als Reaktion darauf kann der Prozessor ein entsprechendes Geräuschsignal auswählen, das um 180 Grad phasenverschoben ist und in die Fahrzeugkabine ausgegeben werden kann, um die durch das Bremssystem erzeugten Geräusche zu unterdrücken. Dieses und andere Merkmale werden unter Bezugnahme auf die 1-3 ausführlicher erörtert.
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1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeug 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 100 kann ein standardmäßiges benzinbetriebenes Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug oder ein Fahrzeugtyp mit beliebiger anderer Antriebsart sein. Das Fahrzeug 100 kann nichtautonom, halbautonom oder autonom sein. Das Fahrzeug 100 kann Teile beinhalten, die mit Antrieb in Verbindung stehen, wie etwa einen Antriebsstrang mit einem Motor, einem Getriebe, einer Aufhängung, einer Antriebswelle und/oder Rädern usw. In dem veranschaulichten Beispiel kann das Fahrzeug 100 eine oder mehrere elektronische Komponenten (nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben) beinhalten.
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Wie in 1 gezeigt, kann das Fahrzeug 100 ein ACC-System 102, ein Geräuschunterdrückungssystem 104, ein Bremssystem 106, Sensoren 108 und einen Prozessor 110 beinhalten.
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Das ACC-System 102 kann dazu konfiguriert sein, eine automatische Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs 100 bereitzustellen, indem es eine bestimmte Geschwindigkeit oder einen bestimmten Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug beibehält oder indem es das Fahrzeug beschleunigt oder verlangsamt. Das ACC-System kann angeschaltet sein (d. h. aktuell in Betrieb sein und die Fahrzeuggeschwindigkeit steuern) oder ausgeschaltet sein (d. h. nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit steuern).
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Wenn das ACC-System 102 angeschaltet ist, kann es Beschleunigungs- und/oder Verlangsamungsanforderungen von dem Prozessor 110, einer Benutzerschnittstelle, einem oder mehreren Fahrzeugsensoren 108, einem Kommunikationsmodul oder einer beliebigen anderen Vorrichtung oder einem beliebigen anderen System des Fahrzeugs 100 empfangen. Die Anforderung kann beispielsweise auf einem Wunsch beruhen, eine Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Steigung oder ein Gefälle einer Straße hinweg beizubehalten oder einen Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu wahren.
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Das ACC-System kann dazu konfiguriert sein, ein Steuersignal an das Bremssystem 106 zu senden. Um die Bremsen zu betätigen, kann das Bremssystem 106 ein/e/n oder mehrere Elektromotoren, Pumpen, Ventile und andere mechanische Mechanismen zum Betätigen der Bremsen beinhalten. In einigen Beispielen kann sich ein Elektromotor mit einer hohen Drehzahl drehen, um eine Pumpe dazu zu veranlassen, Fluid in Bremssättel zu drücken, um eine Verlangsamung des Fahrzeugs 100 herbeizuführen.
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Es können zudem andere Arten von Bremssystemen verwendet werden, einschließlich Bremssystemen, in denen ein Elektromotor oder ein anderer mechanischer Mechanismus verwendet wird, um Bremsen automatisch zu betätigen, ohne dass der Fuß eines Fahrers das Bremspedal betätigt.
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In einigen Beispielen können die Sensoren 108 Daten bereitstellen, die durch das ACC-System 102 zum Beschleunigen, Abbremsen oder anderweitigen Anpassen einer oder mehrerer Einstellungen oder Eigenschaften des ACC-Systems 102 verwendet werden.
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Das Geräuschunterdrückungssystem 104 kann dazu konfiguriert sein, Geräusche in der Fahrzeugkabine zu reduzieren, die aus einer Vielfalt von Quellen stammen können. Einige Geräusche können durch den Betrieb des Fahrzeugs selbst entstehen (z. B. Räder auf der Straße, laufenden Motor usw.), während andere Geräusche durch externe Quellen entstehen können (z. B. andere Fahrzeuge, Menschen usw.).
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Das Geräuschunterdrückungssystem 104 kann Geräusche reduzieren, indem es ein Signal aussendet, das gegenüber den Geräuschen phasenverschoben ist, sodass es zu destruktiver Interferenz kommt. Das phasenverschobene Signal kann durch einen oder mehrere Lautsprecher ausgesendet werden, die überall in der Fahrzeugkabine angeordnet sind.
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In einigen Beispielen kann das Geräuschunterdrückungssystem 104 ein oder mehrere Mikrofone beinhalten, die innerhalb oder außerhalb der Fahrzeugkabine positioniert sind, um Signale von einer oder mehreren Geräuschquellen aufzunehmen. Die aufgenommenen Signale können dann verarbeitet werden, um eine oder mehrere Eigenschaften eines phasenverschobenen Signals zu bestimmen, das zum Reduzieren der Geräusche verwendet werden kann.
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In Bezug auf speziell die Geräusche aus dem Bremssystem kann ein Mikrofon dazu konfiguriert sein, Geräusche aus dem Bremssystem aufzunehmen und eine Größe eines Ausgabesignals zu bestimmen, das zum Unterdrücken der Bremssystemgeräusche oder destruktiven Interferieren mit diesen verwendet wird. Beispielsweise kann, wenn die Bremssystemgeräusche besonders laut sind, die Größe des Ausgabesignals erhöht werden.
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In einigen Beispielen können ein/e oder mehrere Vorrichtungen oder Systeme des Fahrzeugs 100 dazu konfiguriert sein, Geräusche aus dem Bremssystem 106 im Zeitverlauf zu messen und/oder zu speichern. Die Entwicklung der gemessenen Geräusche kann verarbeitet werden, um modellhaft darzustellen oder zu bestimmen, wie sich die Bremssystemgeräusche im Zeitverlauf verändern. Und auf Grundlage des bestimmten Modells oder der bestimmten Veränderungen der Bremssystemgeräusche im Zeitverlauf können eine oder mehrere Ausgabeeigenschaften des ACC-Systems 102 modifiziert werden.
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Wie vorstehend angemerkt, kann das Bremssystem 106 ein/e/n oder mehrere Elektromotoren, Pumpen, Ventile oder andere mechanische Komponenten beinhalten. Wenn das Bremssystem in Betrieb ist, kann sich ein Elektromotor bis zu einer relativ hohen Drehzahl (z. B. 2000-3000 U/Min oder mehr) hochdrehen, um Bremsfluid in die Bremssättel zu drücken, um das Fahrzeug abzubremsen. Die in dieser Offenbarung verwendeten Werte dienen allein der Veranschaulichung und können sich in Abhängigkeit von einer oder mehreren Eigenschaften des Elektromotors, der Pumpe, der Ventile oder der anderen Bremssystemkomponenten ändern.
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Der Betrieb des Bremssystems 106 kann ein Geräuschsignal erzeugen. Das erzeugte Geräuschsignal kann eine oder mehrere Signaleigenschaften aufweisen (z. B. Frequenz, Größe usw.), die von der Drehzahl des Elektromotors oder der Pumpe, der Gebrauchsdauer, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder vielen anderen Eigenschaften abhängen.
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Außerdem kann das erzeugte Geräuschsignal mit einer Verlangsamungsanforderung abgestimmt werden. Beispielsweise kann, wenn die Verlangsamungsanforderung angibt, dass das Fahrzeug über einen Zeitraum von zwei Sekunden um einen Meter pro Sekunde verlangsamt werden soll, das Bremssystem als Reaktion darauf angewiesen werden, die Bremsen zwei Sekunden lang mit einer vorgegebenen Intensität zu betätigen. Und dies kann einer bekannten Drehzahl und Dauer des Elektromotors entsprechen, die wiederum einem bekannten Geräuschsignal entsprechen können.
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Die Sensoren 108 des Fahrzeugs 100 können ein Mikrofon, einen Beschleunigungsmesser und eine oder mehrere Kameras, Radar, LIDAR und mehr beinhalten. Einige Sensoren 108 können die Kommunikation mit einem oder mehreren Fahrzeugen in der Nähe erleichtern, um einen Sicherheitsabstand zu wahren und vor bevorstehenden Hindernissen oder Notfallsituationen zu warnen.
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Die Sensoren 108 können dazu konfiguriert sein, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, - beschleunigung, -erschütterung oder mehr zu messen. Demnach können die Sensoren 108 innerhalb oder außerhalb der Fahrzeugkabine positioniert sein.
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Der Prozessor 110 kann dazu konfiguriert sein, Daten von einer/einem oder mehreren Fahrzeugvorrichtungen oder -systemen zu empfangen und eine/eines oder mehrere andere der hier beschriebenen Vorrichtungen oder Systeme zu steuern, wie etwa die ACC, das Geräuschunterdrückungssystem, das Bremssystem 106 und die Sensoren 108.
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In einigen Beispielen kann der Prozessor 110 dazu konfiguriert sein, eine Verlangsamungsanforderung zu empfangen, während die ACC angeschaltet oder in Betrieb ist. Die Verlangsamungsanforderung kann von einem oder mehreren Sensoren 108 stammen (z. B. wenn das ACC-System dazu beauftragt ist, einen festgelegten Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu wahren). In diesem Fall können die Sensoren einen abnehmenden Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und einem vorausfahrenden Fahrzeug detektieren und können als Reaktion darauf eine Verlangsamungsanforderung an den Prozessor 110 senden.
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Beispielsweise kann eine Kamera, ein Radar-, ein LIDAR- oder ein anderer Sensor dazu konfiguriert sein, einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und einem vorausfahrenden Fahrzeug davor zu bestimmen. Wenn der Abstand einen Schwellenwert unterschreitet, dann kann eine Verlangsamungsanforderung erstellt werden, um das Fahrzeug dazu zu veranlassen, abzubremsen. Demnach kann eine Verlangsamungsanforderung auf Grundlage einer Position des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf das Fahrzeug 100 erstellt werden.
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Alternativ kann das Fahrzeug 100 eine Benutzerschnittstelle beinhalten, die es einem Fahrer ermöglicht mit dem ACC-System 102 zu interagieren. Dem Fahrer können eine oder mehrere Tasten bereitgestellt sein oder es können andere Eingabevorrichtungen verwendet werden, die es dem Fahrer ermöglichen können, eine Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit anzufordern. Eine durch den Fahrer angeforderte Verringerung der Geschwindigkeit kann dazu führen, dass eine Verlangsamungsanforderung erstellt wird, die eine oder mehrere Bremseigenschaften auf Grundlage der Anforderung von dem Fahrer (z. B. auf Grundlage der Zielgeschwindigkeit usw.) aufweist.
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Sobald die Verlangsamungsanforderung durch den Prozessor 110 empfangen wurde, können auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung eine oder mehrere Bremseigenschaften bestimmt werden.
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Bremseigenschaften können einen oder mehrere Werte umfassen, die der Verlangsamungsanforderung zugeordnet sind oder dieser entsprechen. Beispielsweise kann eine nicht erschöpfenden Liste von einer Verlangsamungsanforderung entsprechenden Bremseigenschaften (a) eine aktuelle Geschwindigkeit, (b) eine angeforderte oder Zielgeschwindigkeit, (c) eine Differenz zwischen der aktuellen Geschwindigkeit und einer Zielgeschwindigkeit, (d) eine aktuelle Beschleunigung oder Verlangsamung, (e) einen Ziel- oder angeforderten Beschleunigungs- oder Verlangsamungsbetrag, (f) eine aktuelle Erschütterung, (g) einen Ziel- oder angeforderten Erschütterungsbetrag, (h) eine Dauer, während der die Bremsen betätigt werden sollen, (i) ein Muster zum Betätigen der Bremsen, wie etwa Bremszeiträume unterbrochen durch Nichtbremszeiträume, (j) eine Intensität, mit der die Bremsen betätigt werden sollen, (k) ein Intensitätsmuster, mit dem die Bremsen betätigt werden sollen, wie etwa eine hohe Intensität gefolgt von einer Abnahme der Intensität im Laufe der Zeit, (1) oder eine beliebige andere Eigenschaft oder Kombination von Eigenschaften bezüglich der Betätigung der Bremsen beinhalten.
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In einigen Beispielen kann der Prozessor 110 dazu konfiguriert sein, auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung zwei oder mehr Bremseigenschaften zu bestimmen. Beispielsweise können sowohl die aktuelle Geschwindigkeit als auch eine Differenz zwischen der aktuellen Geschwindigkeit und der Zielgeschwindigkeit bestimmt werden.
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Anschließend kann der Prozessor 110 auf Grundlage der bestimmten Bremseigenschaft(en) dazu konfiguriert sein, ein Geräuschsignal zu bestimmen. Das Geräuschsignal kann erwarteten durch das Bremssystem 106 erzeugten Geräuschen entsprechen. Beispielsweise kann, wenn die aktuelle Geschwindigkeit 50 MPH beträgt und die Zielgeschwindigkeit 40 MPH beträgt, ein bestimmtes durch das Bremssystem erzeugtes Geräuschsignal erwartet werden. Das erzeugte Geräuschsignal kann auf Grundlage einer bekannten Antwort des Bremssystems auf die bestimmten Bremseigenschaften der aktuellen Geschwindigkeit und der Zielgeschwindigkeit erwartet werden. Für eine aktuelle Geschwindigkeit von 50 MPH und eine angeforderte Verlangsamung auf 40 MPH kann bekannt sein, dass der Elektromotor des Bremssystems drei Sekunden lang mit 2000 U/Min läuft. Und wenn die aktuelle Geschwindigkeit 60 MPH beträgt mit einer angeforderten Verlangsamung auf 40 MPH, kann bekannt sein, dass der Elektromotor des Bremssystems 5 Sekunden lang mit 2200 U/Min läuft. Diese Werte dienen allein der Veranschaulichung und geben unter Umständen nicht die tatsächlichen Werte wieder, die durch ein bestimmtes Fahrzeug verwendet werden.
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In einigen Beispielen können einer oder mehrere Labor-, Hersteller, Werkstatt- oder andere Tests an einem Fahrzeug durchgeführt werden, um einen Satz vorhergesagter Geräuschsignale für eine Vielfalt von Bremseigenschaften zu bestimmen. Demnach kann das Fahrzeug 100 eine gespeicherte Liste, Gruppe oder andere Datenstruktur beinhalten, die eine Vielzahl möglicher Geräuschsignale aufweist, die unter variierenden Bedingungen, wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeiten, angeforderten Geschwindigkeiten, Verlangsamungsbeträgen, Bremsbetätigungsdauern usw. (d. h. den vorstehend aufgeführten Bremseigenschaften) durch das Bremssystem erzeugt werden kann.
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Die gespeicherten Geräuschsignale können durch Messen der Geräusche, die unter verschiedenen Umständen durch das Bremssystem erzeugt werden, und Erzeugen entsprechender um 180 Grad phasenverschobener Signale bestimmt werden. Die phasenverschobenen Signale können ein entsprechendes oder identisches Frequenzprofil aufweisen und sind um 180 Grad phasenverschoben. Wenn sowohl die Geräusche aus dem Bremssystem als auch das ausgewählte phasenverschobene Signal ausgesendet werden, können sie sich somit gegenseitig aufheben oder auf Grundlage von destruktiver Interferenz in einem kombinierten Signal mit reduzierter Größe resultieren.
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Der Prozessor 110 kann dazu konfiguriert sein, auf Grundlage der anhand der empfangenen Verlangsamungsanforderung bestimmten Bremseigenschaften ein bestimmtes Geräuschsignal zu bestimmen, wie etwa durch Auswählen eines Geräuschsignals aus der gespeicherten Liste.
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Und der Prozessor 110 kann dann dazu konfiguriert sein, das bestimmte Geräuschsignal über das Geräuschunterdrückungssystem 104 in die Kabine des Fahrzeugs 100 auszugeben, um die durch das Bremssystem 106 verursachten und durch einen Fahrgast des Fahrzeugs 100 gehörten Geräusche zu reduzieren.
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In einigen Beispielen kann der Prozessor 110 außerdem dazu konfiguriert sein, auf Grundlage eines oder mehrerer Faktoren eine Größe des ausgegebenen Geräuschsignals zu bestimmen. Die Größe kann derart von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer beliebigen anderen Bremseigenschaft abhängen, dass eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit einer größeren Größe entspricht (um das lautere Geräuschsignal aus dem Bremssystem zu unterdrücken).
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2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm 200, das elektronische Komponenten des Fahrzeugs 100 gemäß einigen Ausführungsformen zeigt. In dem veranschaulichten Beispiel beinhalten die elektronischen Komponenten 200 das bordeigene Rechensystem 210, die Infotainment-Haupteinheit 220, die Sensoren 240, die elektronische(n) Steuereinheit(en) 250 und den Fahrzeugdatenbus 260.
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Das bordeigene Rechensystem 210 kann eine Mikrocontrollereinheit, eine Steuerung oder einen Prozessor 110 und einen Speicher 212 beinhalten. Bei dem Prozessor 110 kann es sich um eine beliebige geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder einen beliebigen geeigneten Satz von Verarbeitungsvorrichtungen handeln, wie etwa unter anderem einen Mikroprozessor, eine mikrocontrollerbasierte Plattform, eine integrierte Schaltung, ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (field programmable gate arrays - FPGAs) und/oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application-specific integrated circuits - ASICs). Bei dem Speicher 212 kann es sich um flüchtigen Speicher (z. B. RAM, einschließlich nichtflüchtigem RAM, magnetischem RAM, ferroelektrischem RAM usw.), nicht flüchtigen Speicher (z. B. Plattenspeicher, FLASH-Speicher, EPROMs, EEPROMs, memristorbasierten nicht flüchtigen Festkörperspeicher usw.), unveränderbaren Speicher (z. B. EPROMs), Festwertspeicher und/oder Speichervorrichtungen mit hoher Kapazität (z. B. Festplatten, Festkörperlaufwerke usw.) handeln. In einigen Beispielen beinhaltet der Speicher 212 mehrere Speicherarten, insbesondere flüchtigen Speicher und nicht flüchtigen Speicher.
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Bei dem Speicher 212 kann es sich um computerlesbare Medien handeln, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen, wie etwa die Software zum Ausführen der Verfahren der vorliegenden Offenbarung, eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder eine Logik, wie hier beschrieben, umsetzen. Beispielsweise befinden sich die Anweisungen während der Ausführung der Anweisungen vollständig oder zumindest teilweise in einem beliebigen oder mehreren des Speichers 212, des computerlesbaren Mediums und/oder in dem Prozessor 110.
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Die Ausdrücke „nicht transitorisches computerlesbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ beinhalten ein einzelnes Medium oder mehrere Medien, wie etwa eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder zugehörige Zwischenspeicher und Server, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen gespeichert sind. Außerdem beinhalten die Ausdrücke „nicht transitorisches computerlesbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ jedes beliebige physische Medium, das zum Speichern, Verschlüsseln oder Tragen eines Satzes von Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor in der Lage ist oder das ein System dazu veranlasst, ein beliebiges/einen beliebigen oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Vorgänge durchzuführen. Im hier verwendeten Sinne ist der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ausdrücklich so definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarer Speichervorrichtung und/oder Speicherplatte beinhaltet und das Verbreiten von Signalen ausschließt.
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Die Infotainment-Haupteinheit 220 kann eine Schnittstelle zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Benutzer bereitstellen. Die Infotainment-Haupteinheit 220 kann eine oder mehrere Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtungen in der Form einer Benutzerschnittstelle 222, die eine oder mehrere Eingabevorrichtungen und Ausgabevorrichtungen aufweist, beinhalten. Die Eingabevorrichtungen können beispielsweise einen Steuerknopf, ein Armaturenbrett, eine Digitalkamera zur Bildaufnahme und/oder visuellen Befehlserkennung, einen Touchscreen, eine Audioeingabevorrichtung (z. B. ein Kabinenmikrofon), Tasten oder ein Touchpad beinhalten. Die Ausgabevorrichtungen können Kombi-Instrumentenausgaben (z. B. Drehscheiben, Beleuchtungsvorrichtungen), Aktoren, eine Frontanzeige, eine Mittelkonsolenanzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (liquid crystal display - LCD), eine Anzeige mit organischen Leuchtdioden (organic light emitting diode - OLED), eine Flachbildschirmanzeige, eine Festkörperanzeige usw.) und/oder Lautsprecher beinhalten. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die Infotainment-Haupteinheit 220 Hardware (z. B. einen Prozessor oder eine Steuerung, Arbeitsspeicher, Datenspeicher usw.) und Software (z. B. ein Betriebssystem usw.) für ein Infotainment-System (wie etwa SYNC® und MyFord Touch® von Ford®, Entune® von Toyota®, IntelliLink® von GMC® usw.). In einigen Beispielen kann sich die Infotainment-Haupteinheit 220 einen Prozessor mit dem bordeigenen Rechensystem 210 teilen. Zusätzlich dazu kann die Infotainment-Haupteinheit 220 das Infotainment-System, beispielsweise auf einer Mittelkonsolenanzeige des Fahrzeugs 100, anzeigen.
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Die Sensoren 240 können in einer beliebigen geeigneten Weise in dem und um das Fahrzeug 100 herum angeordnet sein. In dem veranschaulichten Beispiel können die Sensoren 240 ein Mikrofon 242, eine Kamera 244 und Radar 246 beinhalten. Das Mikrofon 242 kann durch das Geräuschunterdrückungssystem verwendet werden, um eine oder mehrere Geräuschunterdrückungsfunktionen durchzuführen. Die Kamera 244 und/oder der Radar-Sensor 246 können verwendet werden, um einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu bestimmen. Andere Sensoren können ebenfalls enthalten sein. Informationen von den verschiedenen Sensoren 240 können durch den Prozessor 110 verwendet werden, um eine oder mehrere Bestimmungen vorzunehmen oder eine oder mehrere Handlungen auszuführen, wie etwa die hier beschriebenen.
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Die ECUs 250 können Teilsysteme des Fahrzeugs 100 überwachen und steuern. Die ECUs 250 können über den Fahrzeugdatenbus 260 kommunizieren und Informationen austauschen. Des Weiteren können die ECUs 250 Eigenschaften (wie etwa Status der ECUs 250, Sensormesswerte, Steuerzustand, Fehler- und Diagnosecodes usw.) an andere ECUs 250 kommunizieren und/oder Anforderungen von diesen empfangen. Einige Fahrzeuge können siebzig oder mehr ECUs 250 aufweisen, die an verschiedenen Stellen überall im Fahrzeug angeordnet und durch den Fahrzeugdatenbus 260 kommunikativ gekoppelt sind. Die ECUs 250 können diskrete Sätze elektronischer Bauteile sein, die ihre eigene(n) Schaltung(en) (wie etwa integrierte Schaltungen, Mikroprozessoren, Arbeitsspeicher, Datenspeicher usw.) und Firmware, Sensoren, Aktoren und/oder Montagehardware beinhalten. In dem veranschaulichten Beispiel können die ECUs 250 das Geräuschunterdrückungssystem 252, die ACC 254, das ABS 256 und die Geschwindigkeitssteuereinheit 258 beinhalten. Diese Steuereinheiten können der Geräuschunterdrückung, der ACC, dem Bremssystem und anderen Merkmalen, die in Bezug auf 1 beschrieben sind, ähneln oder mit diesen identisch sein.
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Der Fahrzeugdatenbus 260 kann einen oder mehrere Datenbusse beinhalten, die das bordeigene Rechensystem 210, die Infotainment-Haupteinheit 220, die Sensoren 240, die ECUs 250 und andere Vorrichtungen oder Systeme, die mit dem Fahrzeugdatenbus 260 verbunden sind, kommunikativ koppeln. In einigen Beispielen kann der Fahrzeugdatenbus 260 in Übereinstimmung mit dem Controller-Area-Network(CAN)-Bus-Protokoll nach der Definition durch International Standards Organization (ISO) 11898-1 umgesetzt sein. Alternativ kann der Fahrzeugdatenbus 260 in einigen Beispielen ein Media-Oriented-Systems-Transport-(MOST)-Bus oder ein CAN-Flexible-Data-(CAN-FD)-Bus (ISO 11898-7) sein.
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3 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 300 kann es einem Fahrzeug ermöglichen, Geräusche zu unterdrücken oder zu reduzieren, die durch ein Bremssystem erzeugt werden, während die adaptive Geschwindigkeitsregelung angeschaltet ist. Das Ablaufdiagramm aus 3 gibt maschinenlesbare Anweisungen wieder, die in einem Speicher (wie etwa dem Speicher 212) gespeichert sind und ein oder mehrere Programme beinhalten können, die bei Ausführung durch einen Prozessor (wie etwa den Prozessor 110) das Fahrzeug 100 und/oder ein/e oder mehrere Systeme oder Vorrichtungen dazu veranlassen können, eine oder mehrere der hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Während das beispielhafte Programm unter Bezugnahme auf das in 3 veranschaulichte Ablaufdiagramm beschrieben ist, können alternativ dazu viele andere Verfahren zum Ausführen der hier beschriebenen Funktionen verwendet werden. Beispielsweise kann die Ausführungsreihenfolge der Blöcke neu angeordnet oder nacheinander oder parallel zueinander durchgeführt werden, Blöcke können verändert, beseitigt und/oder kombiniert werden, um das Verfahren 300 durchzuführen. Da das Verfahren 300 in Verbindung mit den Komponenten aus den 1-2 offenbart wird, werden außerdem einige Funktionen dieser Komponenten nachstehend nicht ausführlich beschrieben.
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Das Verfahren 300 kann bei einem Block 302 beginnen. Bei einem Block 304 kann das Verfahren 300 das Einschalten des ACC-Systems beinhalten. Dies kann ein Anschalten der Geschwindigkeitsregelung oder ein anderweitiges Ermöglichen, dass das Fahrzeug die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch anpasst, ohne dass der Fahrer das Gas- oder Bremspedal betätigen muss, beinhalten.
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Bei einem Block 306 kann das Verfahren 300 ein Bestimmen, ob eine Verlangsamungsanforderung empfangen wurde, beinhalten. Wie vorstehend angemerkt, kann eine Verlangsamungsanforderung durch einen oder mehrere Fahrzeugsensoren oder über eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs ausgelöst oder gesendet werden.
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Wenn eine Verlangsamungsanforderung empfangen wurde, kann ein Block 308 des Verfahrens 300 ein Bestimmen einer Bremseigenschaft, die der Verlangsamungsanforderung entspricht, beinhalten. Die Bremseigenschaft kann eine aktuelle oder Zielgeschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Erschütterung, einen Bremsbetätigungszeitraum oder eine beliebige andere Bremseigenschaft, wie etwa die in dieser Offenbarung beschriebenen, beinhalten.
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Bei einem Block 310 kann das Verfahren 300 ein Bestimmen eines Geräuschsignals auf Grundlage der Bremseigenschaftsbestimmung in Block 308 beinhalten. Dies kann ein Auswählen eines Geräuschsignals aus einer Vielzahl von gespeicherten Geräuschsignalen, die zuvor erzeugt wurde, beinhalten. Das Fahrzeug kann eine Liste einer Vielzahl möglicher Geräuschsignale speichern und eines davon kann auf Grundlage der anhand der Verlangsamungsanforderung bestimmten konkreten Bremseigenschaft oder -eigenschaften ausgewählt werden.
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Das ausgewählte Geräuschsignal kann ein Signal sein, das ein ähnliches oder identisches Frequenzprofil aufweist wie die erwarteten Geräusche, die das Bremssystem erzeugen wird, wenn es die Bremsanforderung erfüllt. Somit kann das Verfahren 300 bei einem Block 312 ein Ausgeben des Geräuschsignals unter Verwendung des Geräuschunterdrückungssystems beinhalten, um destruktiv mit den durch das Bremssystem erzeugten Geräuschen zu interferieren, um die Gesamtgeräusche in der Fahrzeugkabine zu reduzieren.
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In einigen Beispielen kann das Geräuschsignal auf Grundlage der empfangenen Verlangsamungsanforderung ausgegeben werden. Beispielsweise kann, wenn die Verlangsamung vier Sekunden andauern soll, das ausgewählte Geräuschsignal vier Sekunden lang ausgegeben werden. Außerdem kann in einigen Fällen jedes durch das Fahrzeug gespeicherte Geräuschsignal ein Zeitelement beinhalten, sodass sich die Größe, die Frequenz oder ein anderer Aspekt des Signals im Laufe der Zeit verändern kann. Wenn die Verlangsamungsanforderung einer bestimmten Geräuschsignatur entspricht (z. B. Frequenz-, Größen- oder andere Änderungen im Laufe der Zeit), kann demnach das ausgewählte Geräuschsignal die Geräuschsignatur wiederspiegeln. Und in einigen Beispielen kann das Geräuschunterdrückungssystem dazu konfiguriert sein, eine Rückmeldung bezüglich der tatsächlichen durch das Bremssystem erzeugten Geräusche bereitzustellen, sodass ein oder mehrere gespeicherte Geräuschsignale modifiziert werden können, wenn sich das Bremssystem im Laufe der Zeit verändert.
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Das Verfahren 300 kann dann bei einem Block 314 enden.
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In dieser Anmeldung soll die Verwendung der Disjunktion die Konjunktion beinhalten. Die Verwendung von bestimmten oder unbestimmten Artikeln soll keine Kardinalität anzeigen.
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Insbesondere soll ein Verweis auf „das“ Objekt oder „ein“ Objekt auch eines aus einer möglichen Vielzahl derartiger Objekte bezeichnen. Außerdem kann die Konjunktion „oder“ verwendet werden, um Merkmale wiederzugeben, die gleichzeitig vorhanden sind, anstelle von sich gegenseitig ausschließenden Alternativen. Anders ausgedrückt sollte die Konjunktion „oder“ so verstanden werden, dass sie „und/oder“ beinhaltet. Die Ausdrücke „beinhaltet“, „beinhaltend“ und „beinhalten“ sind einschließend und weisen den gleichen Umfang auf wie „umfasst“, „umfassend“ bzw. „umfassen“.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und insbesondere etwaige „bevorzugte“ Ausführungsformen sind mögliche Beispiele für Umsetzungen und lediglich zum eindeutigen Verständnis der Grundsätze der Erfindung dargelegt. Viele Variationen und Modifikationen können an der/den vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne wesentlich vom Geist und den Grundsätzen der hier beschriebenen Techniken abzuweichen. Sämtliche Modifikationen sollen hier im Schutzumfang dieser Offenbarung beinhaltet und durch die folgenden Patentansprüche geschützt sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC); ein Geräuschunterdrückungssystem; ein Bremssystem; und einen Prozessor, der zu Folgendem konfiguriert ist: Empfangen einer Verlangsamungsanforderung, während die ACC angeschaltet ist; Bestimmen einer Bremseigenschaft auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung; Bestimmen eines Geräuschsignals auf Grundlage der Bremseigenschaft; und Ausgeben des Geräuschsignals über das Geräuschunterdrückungssystem.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung außerdem durch einen oder mehrere Fahrzeugsensoren gekennzeichnet, die zum Erstellen der Verlangsamungsanforderung auf Grundlage einer Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs konfiguriert sind.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremseigenschaft eine Zielgeschwindigkeit.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor außerdem dazu konfiguriert, eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, und wobei die Bremseigenschaft eine Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Zielgeschwindigkeit umfasst.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor außerdem dazu konfiguriert, auf Grundlage einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Größe des Geräuschsignals zu bestimmen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremseigenschaft einen Verlangsamungsbetrag.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremseigenschaft einen Erschütterungsbetrag.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor außerdem dazu konfiguriert, auf Grundlage des Erschütterungsbetrags eine Größe des Geräuschsignals zu bestimmen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Geräuschsignal ein erstes Geräuschsignal, ist das Bremssystem dazu konfiguriert, auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung ein zweites Geräuschsignal zu erzeugen, und wobei das erste Geräuschsignal (i) ein dem zweiten Geräuschsignal entsprechendes Frequenzprofil aufweist und (ii) gegenüber dem zweiten Geräuschsignal um 180 Grad phasenverschoben ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor außerdem dazu konfiguriert, das Geräuschsignal zu bestimmen, indem er das Geräuschsignal aus einer Vielzahl von gespeicherten vorbestimmten Signalen auswählt, die durch einen Hersteller des Fahrzeugs bestimmt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Unterdrücken von Fahrzeuggeräuschen Folgendes: Empfangen einer Verlangsamungsanforderung durch einen Fahrzeugprozessor, während eine adaptive Geschwindigkeitsregelung angeschaltet ist; Bestimmen einer Bremseigenschaft eines Bremssystems auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung; Bestimmen eines Geräuschsignals auf Grundlage der Bremseigenschaft; und Ausgeben des Geräuschsignals über ein Geräuschunterdrückungssystem.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung außerdem durch ein Erstellen der Verlangsamungsanforderung auf Grundlage einer Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs gekennzeichnet, wobei die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs durch einen oder mehrere Fahrzeugsensoren bestimmt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremseigenschaft eine Zielgeschwindigkeit.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung außerdem durch ein Bestimmen einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit gekennzeichnet, wobei die Bremseigenschaft eine Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Zielgeschwindigkeit umfasst.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung außerdem durch ein Bestimmen einer Größe des Geräuschsignals auf Grundlage einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit gekennzeichnet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremseigenschaft einen Verlangsamungsbetrag.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremseigenschaft einen Erschütterungsbetrag.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung außerdem durch ein Bestimmen einer Größe des Geräuschsignals auf Grundlage des Erschütterungsbetrags gekennzeichnet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Geräuschsignal ein erstes Geräuschsignal, ist das Bremssystem dazu konfiguriert, auf Grundlage der Verlangsamungsanforderung ein zweites Geräuschsignal zu erzeugen, und wobei das erste Geräuschsignal (i) ein dem zweiten Geräuschsignal entsprechendes Frequenzprofil aufweist und (ii) gegenüber dem zweiten Geräuschsignal um 180 Grad phasenverschoben ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung außerdem durch ein Bestimmen des Geräuschsignals durch Auswählen des Geräuschsignals aus einer Vielzahl von gespeicherten vorbestimmten Signalen, die durch einen Fahrzeughersteller bestimmt werden, gekennzeichnet.