用于控制車輛噪聲的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 根據(jù)35U.S.C. § 119(a)，本申請(qǐng)要求2014年8月11日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第 10-2014-0103941號(hào)的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容引入本文以供參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及用于控制噪聲的系統(tǒng)和方法，且更特別地，涉及減少車內(nèi)噪聲的用于 主動(dòng)控制噪聲的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 通常，使用吸音材料、隔音材料等的被動(dòng)方法被用作減少車內(nèi)噪聲的方法。然而， 這種被動(dòng)噪聲減少方法是受限的。近來(lái)，已開(kāi)發(fā)出通過(guò)使用聲音輸出裝置例如音頻揚(yáng)聲器 來(lái)產(chǎn)生與噪聲具有相反相位的信號(hào)，從而減少噪聲的有源噪聲控制技術(shù)。行駛中可能產(chǎn)生 各種噪聲，包括來(lái)自車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲和通過(guò)輪胎與彎路面之間的摩擦產(chǎn)生的噪聲等。近 來(lái)，為了改善駕駛者乘坐舒適性，已經(jīng)進(jìn)行了應(yīng)用有源噪聲控制技術(shù)的研究，以減少車內(nèi)噪 聲。
[0005] 然而，當(dāng)聲音輸出裝置例如揚(yáng)聲器被用于減少車內(nèi)噪聲時(shí)，所得聲音可能使使用 者感覺(jué)是人造的或不自然的。此外，采用從音頻揚(yáng)聲器輸出的相反相位信號(hào)的有源噪聲控 制技術(shù)具有一些問(wèn)題，包括不能有效地移除低頻噪聲，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的轟鳴聲。
[0006] 上述在該【背景技術(shù)】部分公開(kāi)的信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此其可能 含有不構(gòu)成在該國(guó)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種用于控制運(yùn)行車輛內(nèi)的噪聲的系統(tǒng)和方法。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，用于控制噪聲的系統(tǒng)可包括：存儲(chǔ)器，配置成存儲(chǔ) 程序指令；以及處理器，配置成執(zhí)行程序指令，該程序指令在執(zhí)行時(shí)配置成：接收與由噪聲 源產(chǎn)生的聲音或振動(dòng)對(duì)應(yīng)的參考信號(hào)；接收與來(lái)自聲音或振動(dòng)的殘余噪聲對(duì)應(yīng)的誤差信 號(hào)；基于參考信號(hào)產(chǎn)生用于消除噪聲源的噪聲的控制信號(hào)；補(bǔ)償參考信號(hào)的相位延遲；基 于經(jīng)過(guò)路徑補(bǔ)償濾波器的參考信號(hào)和誤差信號(hào)，更新自適應(yīng)濾波器的濾波值；以及根據(jù)控 制信號(hào)輸出振動(dòng)，以產(chǎn)生用于消除噪聲的消除信號(hào)。
[0009] 本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式提供一種通過(guò)噪聲控制系統(tǒng)控制噪聲的方法，其 可包括：通過(guò)控制器，接收與由噪聲源產(chǎn)生的聲音或振動(dòng)對(duì)應(yīng)的參考信號(hào)；通過(guò)控制器，基 于經(jīng)過(guò)自適應(yīng)濾波器的參考信號(hào)，產(chǎn)生用于消除噪聲源的噪聲的控制信號(hào)；通過(guò)控制器，根 據(jù)控制信號(hào)使振動(dòng)發(fā)生器振動(dòng)，以產(chǎn)生用于消除噪聲的消除信號(hào)；通過(guò)控制器，補(bǔ)償參考信 號(hào)的相位延遲；以及通過(guò)控制器，基于參考信號(hào)和誤差信號(hào)，更新自適應(yīng)濾波器的濾波值， 其中濾波值的相位延遲得到補(bǔ)償；以及通過(guò)控制器，接收與殘余噪聲對(duì)應(yīng)的誤差信號(hào)。自適 應(yīng)操作可包括：補(bǔ)償參考信號(hào)的相位延遲；以及基于相位信號(hào)得到補(bǔ)償?shù)膮⒖夹盘?hào)和誤差 信號(hào)來(lái)更新自適應(yīng)濾波器的濾波值。
[0010] 本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施方式提供一種包含由控制器執(zhí)行的程序指令的非暫 時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于執(zhí)行本發(fā)明的控制噪聲的方法。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式， 可以有效地移除因振動(dòng)而產(chǎn)生的室內(nèi)噪聲。此外，通過(guò)防止噪聲控制信號(hào)發(fā)散，可以更穩(wěn)定 地控制噪聲。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的噪聲控制系統(tǒng)的示例性圖；
[0012] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的振動(dòng)產(chǎn)生單元的示例性圖；
[0013] 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的誤差信號(hào)獲取單元的示例性圖；
[0014] 圖4和5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的噪聲控制系統(tǒng)可安裝在車內(nèi)的示例 性例子；
[0015] 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的控制器的示例性圖；
[0016] 圖7是描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的控制器的操作的示例性圖；
[0017] 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的噪聲控制方法的示例性流程圖；
[0018] 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的噪聲控制系統(tǒng)的自適應(yīng)控制方法的 示例性流程圖。
[0019] 附圖標(biāo)iP,說(shuō)明：
[0020] 1:發(fā)動(dòng)機(jī)；10:噪聲控制系統(tǒng)；11 :參考信號(hào)獲取單元；12 :振動(dòng)產(chǎn)生單元；13 :誤 差信號(hào)獲取單元；14 :自適應(yīng)控制器；121 :數(shù)字模擬（DA)轉(zhuǎn)換器；122 :低通濾波器（LPF); 123 :驅(qū)動(dòng)放大器；124 :振動(dòng)發(fā)生器；131 :誤差傳感器；132 :信號(hào)調(diào)節(jié)器；133 :低通濾波器 (LPF); 134 :模擬數(shù)字（AD)轉(zhuǎn)換器；138 :加速計(jì)；139 :擴(kuò)音器；141 :路徑補(bǔ)償濾波器；142 : 振動(dòng)計(jì)算單元；143 :步長(zhǎng)計(jì)算單元；145 :下采樣單元；147 :上采樣單元；148 :自適應(yīng)濾波 器。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)"車輛"或"車輛的"或其它類似術(shù)語(yǔ)包括通常的機(jī)動(dòng)車， 例如，包括多功能運(yùn)動(dòng)車（SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車的客車，包括各種船只和船舶 的水運(yùn)工具，飛行器等等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插入式混合電動(dòng)車、氫動(dòng)力車和其 它代用燃料車（例如，來(lái)源于石油以外的資源的燃料）。如本文所提到的，混合動(dòng)力車是具 有兩種或多種動(dòng)力源的車輛，例如，具有汽油動(dòng)力和電動(dòng)力的車輛。
[0022] 盡管示例性實(shí)施方式描述為使用多個(gè)單元來(lái)實(shí)施示例性操作，但可以理解的是， 也可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)模塊來(lái)實(shí)施示例性操作。此外，可以理解的是術(shù)語(yǔ)控制器是指包括 存儲(chǔ)器和處理器的硬件裝置。存儲(chǔ)器配置成儲(chǔ)存模塊，并且處理器具體配置成執(zhí)行所述模 塊以實(shí)施以下進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)操作。
[0023] 此外，本發(fā)明的控制邏輯可實(shí)施為含有通過(guò)處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的 可執(zhí)行程序指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括但不限于，R0M、 RAM、光盤（CD)-ROM、磁帶、軟盤、優(yōu)盤、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。還能夠在網(wǎng)絡(luò)耦合的計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)中分布計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，使得例如通過(guò)遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng) (CAN)以分散的方式存儲(chǔ)并且執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0024] 本文使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了說(shuō)明【具體實(shí)施方式】的目的而不是意在限制本發(fā)明。如 本文所使用的，單數(shù)形式"一個(gè)、一種（a、an)"和"該（the)"也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非 上下文中清楚指明。還可以理解的是，在說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)"包括（comprises和/或 comprising) "是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添 加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ) "和/或"包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0025] 除非特別說(shuō)明或從上下文明顯得到，否則本文所用的術(shù)語(yǔ)"約"理解為在本領(lǐng)域的 正常容許范圍內(nèi)，例如在均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)。"約"可以理解為在所述數(shù)值的10 %、9 %、 8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0· 5%、0· 1%、0· 05%或0· 01%內(nèi)。除非另外從上下文 清楚得到，本文提供的所有數(shù)值都由術(shù)語(yǔ)"約"修飾。
[0026] 在下文，將參考示出本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的附圖更全面地描述本發(fā)明。如本 領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，所描述的示例性實(shí)施方式可以以各種不同的方式來(lái)修改，只要 不偏離本發(fā)明的精神和范圍即可。因此，附圖和描述應(yīng)被視作示例說(shuō)明性的而不是限制性 的。貫穿說(shuō)明書，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0027] 貫穿本說(shuō)明書和所附權(quán)利要求書，當(dāng)描述一個(gè)元件"連接"至另一元件時(shí)，元件可 "直接連接"至另一元件或通過(guò)第三元件"電連接"至另一元件。
[0028] 在下文，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的噪聲控制系統(tǒng)及其方 法。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，噪聲控制系統(tǒng)可以配置成，通過(guò)使用濾波-X最小均方 (LMS)算法作為自適應(yīng)控制算法來(lái)使濾波器自適應(yīng)，其中濾波-X最小均方（LMS)算法是窄 帶前饋?zhàn)赃m應(yīng)控制算法。換句話說(shuō)，噪聲控制系統(tǒng)可配置成使用濾波-XLMS算法來(lái)自適應(yīng) 地更新用于產(chǎn)生控制信號(hào)的濾波值。LMS算法是使用目標(biāo)響應(yīng)與實(shí)際響應(yīng)之間的差值（例 如，誤差信號(hào)）來(lái)自動(dòng)調(diào)整濾波器的濾波值的算法，并且是用于更新濾波值以使誤差信號(hào) 的平方（即均方誤差）的期望值最小化的算法。