用于主动噪声控制的车载装置和方法以及包括该车载装置的车辆与流程
本发明涉及用于主动噪声控制的车载装置,更具体地说,涉及用于主动噪声控制的车载装置和方法,以及包括有用于主动噪声控制的车载装置的车辆,以适应行驶条件的变化。
背景技术:
一般来说,车辆在行驶过程中产生的噪声可能是由多种因素引起的,例如发动机运转、道路的不平整以及风等等。存在多种降低车内噪声的方法,包括:通过安装在车辆内的吸声材料来吸收车内噪声从而降低噪声的非主动噪声控制方法,以及输出与噪声信号反相的控制信号以便减小噪声信号的主动噪声控制方法。
另一种主动噪声控制方法包括:利用通过轮胎传输给车辆的振动和车内噪声信号来产生噪声控制信号,从而降低由于车辆轮胎和道路之间的摩擦而导致的道路噪声。噪声控制信号可以通过扬声器播放,从而降低车内噪声。主动噪声控制系统可以使用优化滤波器产生噪声控制信号。噪声控制性能可以根据优化滤波器的收敛程度而改变。
优化滤波器的收敛程度可以根据控制器的稳定性和控制适应性来确定,并且可以改变主动控制系统的噪声控制性能。因此,为了确保主动控制系统具有最好的噪声控制性能,优化滤波器需要收敛于最优滤波器值,为此,车辆需要持续行驶在相同的环境条件下。也就是说,当车辆在同一道路上以恒定速度行驶一段时间(例如几秒到几分钟)时,主动控制系统的优化滤波器可以收敛于最优滤波器值,从而达到最好的噪声控制性能。
然而,虽然在一般的行驶条件下可以确保平均的噪声控制性能,但在非最优的行驶条件下(例如道路和速度改变)可能无法实现最优的噪声控制性能。特别地,当行驶在平整度不断变化的道路上时,使用传统的主动控制方法在实践中是不可能达到最好的控制性能的。因此,需要发明一种能够快速适应行驶条件的变化以在所有条件下都能达到最优的噪声控制性能的车载主动噪声控制装置。
技术实现要素:
因此,本发明涉及用于主动噪声控制的车载装置和方法以及包括该车载装置的车辆,其实质上解决由于相关技术的限制和不足所导致的一个或多个问题。
本发明的目标在于提供一种用于主动噪声控制的车载装置和方法以及包括该车载装置的车辆,其根据道路平整度来更新收敛系数并且将更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以产生控制信号。因此,用于主动噪声控制的车载装置和方法可以快速适应各种行驶条件的变化(例如道路平整度的变化),从而即使在非最优的行驶条件下也能获得最优的噪声控制性能。
本发明的其它优点、目标和特点,一部分将在下面的说明书中予以说明,而一部分将在审视下面的说明书后,对本领域的技术人员将变得明了,或者可以从本发明的实践中习得。本发明的目的和其它优点可以通过本发明的书面说明和权利要求以及所附附图中特别指出的结构来实现和获得。
为了实现这些目标和其它优点,并且根据本发明的实施方案,一种用于主动噪声控制的车载装置可以包括:感测单元,其配置为感测表征车辆内部的环境和车辆外部的环境的至少一者的信息;以及控制器,其配置为从所感测的信息中提取表征道路平整度的道路平整度信息、根据所述道路平整度信息计算收敛系数、通过将所述收敛系数应用于控制滤波器系数来产生控制信号并利用所述控制信号来执行主动噪声控制。
此外,根据本发明的实施方案,一种车载主动噪声控制装置的主动噪声控制方法可以包括:利用感测单元感测表征车辆内部的环境和车辆外部的环境的至少一者的信息;利用控制器从所感测的信息中提取表征道路平整度的道路平整度信息;利用控制器确定由道路平整度信息所表征的道路平整度的变化是否大于参考变化;当道路平整度的变化大于参考变化时,利用控制器计算对应于道路平整度的变化的收敛系数;利用控制器将振动信号和噪声信号以及所述收敛系数应用于控制滤波器系数,从而更新控制滤波器系数;利用控制器基于更新后的控制滤波器系数产生控制信号。
此外,根据本发明的实施方案,一种车载主动噪声控制装置的主动噪声控制方法可以包括:利用感测单元感测表征车辆内部的环境和车辆外部的环境的至少一者的信息;利用控制器从所感测的信息中提取表征道路平整度的道路平整度信息;利用控制器根据所述道路平整度信息确定道路平整度的变化;利用控制器从所存储的多个最优收敛系数中选择与道路平整度的变化相对应的最优收敛系数;利用控制器将收敛系数设置为等于所选择的最优收敛系数;利用控制器将振动信号和噪声信号以及所述收敛系数应用于控制滤波器系数,从而更新控制滤波器系数;利用控制器基于更新后的控制滤波器系数产生控制信号。
此外,根据本发明的实施方案,一种非易失性计算机可读记录介质可以在其上记录有用于执行上述任一种主动噪声控制方法的程序。
此外,根据本发明的实施方案,一种车辆可以包括:麦克风,其配置为获取噪声;主动噪声控制装置,其配置为执行噪声被主动控制的主动噪声控制;放大器,其配置为放大经主动控制的噪声;以及扬声器,其配置为输出经放大的噪声。所述主动噪声控制装置可以包括:感测单元,其配置为感测表征车辆内部的环境和车辆外部的环境的至少一者的信息;以及控制器,其配置为从所感测的信息中提取表征道路平整度的道路平整度信息、根据所述道路平整度信息计算收敛系数、通过将所述收敛系数应用于控制滤波器系数来产生控制信号并利用所述控制信号来执行主动噪声控制。
附图说明
附图包括在本发明中以提供对本发明的进一步理解,并且被并入本发明并构成本发明的一部分,附图展示了本发明的实施方案,并结合描述用于解释本发明的原理。在附图中:
图1是说明根据本发明实施方案的包括主动噪声控制装置的车辆的示意图;
图2是说明根据本发明实施方案的车载主动噪声控制装置的配置的框图;
图3是说明根据本发明实施方案的感测车辆的行驶条件和环境的过程的示意图;
图4是说明图2中的道路平整度提取单元的配置的框图;
图5和图6是说明图2中的收敛系数预测控制器和主动噪声控制器的配置的框图;
图7是说明根据本发明实施方案的车辆主动噪声控制方法的流程图;
图8是说明根据本发明另外的实施方案的车辆主动噪声控制方法的流程图。
应当理解,以上参考的附图并不一定按比例地绘制,而是图示性地简化呈现各种优选的特征以显示本发明的基本原理。本发明的具体设计特征(包括例如,具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
具体实施方式
本说明书详细描述了本发明的示例性实施方案,以使得参照附图,本领域的技术人员能够轻易地实施本发明。然而,本发明可以以各种不同的形式来实施,并且不局限于这些示例性实施方案。为了清楚地描述本发明,附图中省略了与说明书无关的部分,说明书中相同的附图标记表示相同的元件。
在整个说明书中,本领域技术人员将理解术语“包括”、“包含”和“具有”在默认情况下应被解释为包括性的或开放性的,而不是排他性的或封闭性的,除非有明确的相反定义。此外,说明书中记载的术语,例如“单元”、“模块”等等,是指用于处理至少一个功能或操作的单元,这些功能或操作可以通过硬件、软件或其组合来实现。
在整个说明书中,当某一部件“包括”某一组件时,这表明该部件可以进一步包括其它组件而非排除其它组件,除非有不同的记载。所有附图将使用相同的附图标记来表示相同的部件。
应当理解,本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆,例如包括运动型多用途车辆(suv)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用车辆,包括各种舟艇、船舶的船只,航空器等等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如,源于非化石能源的燃料)。正如本文所提到的,混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆,例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
此外,应当理解,一个或多个以下的方法或者其中的方面,可以由至少一个控制器执行。术语“控制器”可以指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储程序指令,并且处理器特别地程序化以执行程序指令来进行下面进一步描述的一个或多个过程。如本文所述,控制器可以控制单元、模块、部件、装置等等的操作。此外,如同本领域技术人员可以领会的那样,应当理解下面的方法可以由包括控制器的装置结合一个或多个其他组件来执行。
此外,本发明的控制器可以实施为非易失性计算机可读介质,所述非易失性计算机可读介质包含由处理器执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不局限于:rom、ram、光盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡以及光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可以遍及计算机网络分布,以使程序指令以分布式的形式(例如,通过远程信息处理服务器或者控制器局域网(can))存储和执行。
下文将参照图1至图8详细描述适用于本发明实施方案的用于主动噪声控制的车载装置和方法以及包括该装置的车辆。
图1是说明根据本发明实施方案的包括主动噪声控制装置的车辆的示意图。
如图1中所示,根据本发明的车辆10可以包括获取噪声的麦克风100、用于响应于噪声而执行主动噪声控制的主动噪声控制装置400、用于放大经主动控制的噪声的放大器300以及用于输出经放大的噪声的扬声器200。
此处,主动噪声控制装置400可以包括:感测单元410,其用于感测车辆10的振动、噪声和行驶环境信息;以及控制器420,其用于从行驶环境信息中提取道路平整度信息(道路平整度信息可以表征道路(例如车辆10行驶的道路)的平整度)、根据所提取的道路平整度信息更新收敛系数并将更新后的收敛系数应用于控制滤波系数以产生控制信号,控制器420使用所产生的控制信号用于主动噪声控制。
感测单元410可以包括用于感测车辆的振动的振动传感器、用于感测车辆噪声的噪声传感器以及用于感测车辆的行驶环境的视觉传感器。
例如,视觉传感器可以从车辆的行驶环境中感测车辆前方的部分的行驶道路状态。
然后,控制器420可以从行驶环境信息中提取道路平整度信息。
此处,控制器420可以从行驶环境信息中提取表征车辆的前方部分的行驶道路的影像信息中对应于特定路段的道路部分的信息,并且可以提取相应的道路部分的道路平整度信息。
例如,对应于特定路段的道路部分可以是包括阶差(stepdifference)和比利时路(belgianroad)的至少一者的道路,但不限于此。
然后,控制器420可以基于所提取的道路平整度信息,根据道路平整度的变化来更新和预测收敛系数。
此处,在接收到表征道路平整度的信息时,控制器420可以确定道路平整度的变化是否大于参考变化。
当道路平整度的变化大于参考变化时,控制器420可以更新对应于道路平整度的变化的收敛系数,或者当道路平整度的变化小于或等于参考变化时,控制器420可以将收敛系数设置为初始设置值。
此处,在更新对应于道路平整度的变化的收敛系数时,控制器420可以根据公式“μ(n)=μ+β|△v|”来更新收敛系数,其中:μ(n)是更新后的收敛系数,μ是初始设置收敛系数,β|△v|是道路平整度的变化。
也就是说,在更新对应于道路平整度的变化的收敛系数时,控制器420可以将更新执行为与道路平整度的变化相对应地增加收敛系数。
在另一示例中,控制器420可以建立分别对应于道路平整度的变化的多个最优收敛系数,可以将多个最优收敛系数存储在数据库中,可以在接收到表征道路平整度的信息时确定道路平整度的变化,然后还可以从数据库中选择与所确定的道路平整度的变化相对应的最优收敛系数,并且可以更新最优收敛系数。
进一步,控制器420可以包括主动噪声控制器,其用于在接收到振动信号和噪声信号时将更新后的收敛系数或参考设置值的收敛系数应用于控制滤波器系数以产生控制信号。
也就是说,在接收到振动信号和噪声信号时,控制器420可以将更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以更新控制滤波器系数,并且可以基于应用了更新后的收敛系数的控制滤波器系数来产生控制信号。
此处,在更新控制滤波器系数时,控制器420可以根据公式“w(n+1)=w(n)+μ(n)x'(n)e(n)”来更新控制滤波器系数,其中:w(n+1)是更新后的控制滤波器系数,w(n)是当前的控制滤波器系数,μ(n)是更新后的收敛系数,x'(n)是振动信号,e(n)是噪声信号。
在产生控制信号时,控制器420可以根据公式“y(n)=w(n)x'(n)”来产生控制信号,其中:y(n)是控制信号,w(n)是当前的控制滤波器系数,x'(n)是振动信号。
如此,本发明可以根据道路平整度来更新收敛系数并且可以将更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以产生控制信号,因此可以快速适应具有变化的道路平整度的各种行驶条件的变化,从而展现最优的噪声控制性能。
也就是说,本发明使用安装在自动驾驶车辆中的视觉传感器可以快速适应导致道路噪声变化的行驶条件的变化(例如道路平整度的变化),从而展现最优的控制性能。
因此,本发明可以展现基于行驶条件(例如道路或车速)变化的最优控制性能。
特别地,本发明可以应用道路特性来展现当车辆在特定道路(阶差或比利时路)上行驶时的最优控制性能。
图2是说明根据本发明实施方案的车载主动噪声控制装置的配置的框图。
如图2中所示,本发明可以包括:用于感测车辆的振动、噪声和行驶环境的感测单元410以及用于根据所感测的振动、噪声和行驶环境信息来产生控制信号以执行主动噪声控制的控制器420。
此处,感测单元410可以包括:用于感测车辆的振动的振动传感器412、用于感测车辆噪声的噪声传感器414以及用于感测车辆的行驶环境的视觉传感器416。
例如,视觉传感器416可以从车辆的行驶环境中感测车辆前方的部分的行驶道路状态。
控制器420可以包括:道路平整度提取单元424,其用于从行驶环境信息中提取表征道路平整度的信息(“道路平整度信息”);收敛系数预测控制器426,其用于基于所提取的表征道路平整度的信息而根据道路平整度的变化来更新和预测收敛系数;以及主动噪声控制器422,其用于在接收到振动信号和噪声信号时将预测的收敛系数应用于控制滤波器系数以产生控制信号。
例如,收敛系数预测控制器426可以执行根据道路平整度的变化来更新收敛系数的第一方法,或者可以执行通过测试或类似方法建立对应于道路平整度的变化的多个最优收敛系数(每一最优收敛系数存储在数据库中)并相对于道路平整度的变化实时更新收敛系数的第二方法。
在所述第一方法中,在接收到道路平整度时,收敛系数预测控制器426可以确定道路平整度的变化是否大于参考变化,并且可以在当道路平整度的变化大于参考变化时更新对应于道路平整度的变化的收敛系数,或者在当道路平整度的变化小于或等于参考变化时将收敛系数设置为初始设置值。
此处,在更新对应于道路平整度的变化的收敛系数时,收敛系数预测控制器426可以根据公式“μ(n)=μ+β|△v|”来更新收敛系数,其中:μ(n)是更新后的收敛系数,μ是初始设置收敛系数,β|△v|是道路平整度的变化。
也就是说,在更新对应于道路平整度的变化的收敛系数时,收敛系数预测控制器426可以将更新执行为与道路平整度的变化相对应地增加收敛系数。
在所述第二方法中,收敛系数预测控制器426可以建立分别对应于道路平整度的变化的多个最优收敛系数(每一最优收敛系数存储在数据库中),可以在接收到表征道路平整度的信息时确定道路平整度的变化,可以从数据库中选择与所确定的道路平整度的变化相对应的最优收敛系数,并且可以更新最优收敛系数。
然后,主动噪声控制器422可以在接收到振动信号和噪声信号时将更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以更新控制滤波器系数,并且可以基于应用了更新后的收敛系数的控制滤波器系数来产生控制信号。
此处,在更新控制滤波器系数时,主动噪声控制器422可以根据公式“w(n+1)=w(n)+μ(n)x'(n)e(n)”来更新控制滤波器系数,其中:w(n+1)是更新后的控制滤波器系数,w(n)是当前的控制滤波器系数,μ(n)是更新后的收敛系数,x'(n)是振动信号,e(n)是噪声信号。
在产生控制信号时,主动噪声控制器422可以根据公式“y(n)=w(n)x'(n)”来产生控制信号,其中:y(n)是控制信号,w(n)是当前的控制滤波器系数,x'(n)是振动信号。
图3是说明根据本发明的感测车辆的行驶条件和环境的过程的示意图。
如图3中所示,本发明可以包括用于感测车辆的振动的振动传感器412、用于感测车辆噪声的噪声传感器414以及用于感测车辆的行驶环境的视觉传感器416。
视觉传感器416可以从车辆的行驶环境中感测车辆的前方部分的行驶道路状态。
通常,用于降低车辆的道路噪声的主动噪声控制方法利用通过轮胎传输给车身的振动和车内噪声信号来产生控制信号,并且通过扬声器播放控制信号,从而降低噪声。
传统的控制算法要求持续行驶在相同的条件下,以便获得最优的控制滤波器参数并确保最好的控制性能。
然而,在普通的行驶条件下,道路平整度会如图3所示那样发生变化,因此,使用传统的主动控制方法在实践中是不可能展现最好的控制性能的。
因此,根据本发明的控制算法可以使用安装在车辆上的视觉传感器提取道路平整度的变化,并且可以使用所提取的道路平整度的变化来预测和更新收敛系数以提高控制滤波器收敛速度,从而有助于自动驾驶或驾驶员的驾驶。
也就是说,根据本发明的用于降低道路噪声的主动噪声控制装置可以进一步包括用于测量视觉信号的视觉传感器、用于从视觉传感器的视觉信号中提取表征道路平整度的信息的道路平整度提取单元以及用于利用道路平整度的变化来增强控制收敛性的收敛系数预测控制器。
图4是说明图2中的道路平整度提取单元的配置的框图。
如图4中所示,道路平整度提取单元424可以包括输入单元424-1(行驶环境信息输入至该单元中)、用于从行驶环境信息中提取表征道路20的信息的道路提取单元424-2以及用于提取所提取的道路20的信息的路面平整度的路面平整度提取单元424-3。
此处,输入单元424-1可以从行驶环境信息接收表征车辆的前方部分的行驶道路的影像信息。
道路提取单元424-2可以从行驶环境信息中提取车辆的前方部分的影像信息中对应于特定路段的道路部分。
例如,对应于特定路段的道路部分可以是包括阶差和比利时路的至少一者的道路,但不限于此。
也就是说,道路平整度提取单元424可以接收由视觉传感器测量的前方部分视觉信号,可以从相应的视觉信号中提取表征对应于特定路段的道路部分的信息,并且可以从所提取的道路影像中识别道路的平整程度以输出相应的道路平整度的值v(n)。
图5和图6是说明图2中的收敛系数预测控制器和主动噪声控制器的配置的框图。
图5是说明根据本发明第一实施方案的收敛系数预测控制器和主动噪声控制器的配置的框图。
如图5中所示,根据本发明第一实施方案的收敛系数预测控制器426可以包括确定单元426-1和收敛系数更新单元426-2。
此处,在接收到道路平整度v(n)时,确定单元426-1可以确定道路平整度的变化△v是否大于参考变化|α|。
当道路平整度的变化△v大于参考变化|α|时,收敛系数更新单元426-2可以更新对应于道路平整度的变化的收敛系数,或者当道路平整度的变化小于或等于参考变化时,收敛系数更新单元426-2可以将收敛系数μ设置为初始设置值。
参考变化|α|可以是预设参考值的绝对值。
在更新对应于道路平整度的变化的收敛系数时,收敛系数更新单元426-2可以根据公式“μ(n)=μ+β|△v|”来更新收敛系数,其中:μ(n)是更新后的收敛系数,μ是初始设置收敛系数,β|△v|是道路平整度的变化。
也就是说,在更新对应于道路平整度的变化的收敛系数时,收敛系数更新单元426-2可以将更新执行为与道路平整度的变化相对应地增加收敛系数。
此外,主动噪声控制器422可以包括控制滤波器更新单元422-1和控制信号产生单元422-2。
此处,在接收到振动信号和噪声信号时,控制滤波器更新单元422-1可以将更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以更新控制滤波器系数。
在此示例中,在更新控制滤波器系数时,控制滤波器更新单元422-1可以根据公式“w(n+1)=w(n)+μ(n)x'(n)e(n)”来更新控制滤波器系数,其中:w(n+1)是更新后的控制滤波器系数,w(n)是当前的控制滤波器系数,μ(n)是更新后的收敛系数,x'(n)是振动信号,e(n)是噪声信号。
控制信号产生单元422-2可以基于应用了更新后的收敛系数的控制滤波器系数来产生控制信号。
此处,在产生控制信号时,控制信号产生单元422-2可以根据公式“y(n)=w(n)x'(n)”来产生控制信号,其中:y(n)是控制信号,w(n)是当前的控制滤波器系数,x'(n)是振动信号。
传统的主动噪声控制方法可以根据振动信号和噪声信号的大小,使用固定的收敛系数μ来更新控制滤波器系数。
一般来说,当收敛系数μ的值增大时,控制滤波器的收敛速度会加快,并在短时间内收敛到最优值,但控制器的稳定性会降低,并且在最坏的情况下,控制器会发生发散,从而产生异常噪声。
因此,在传统的主动噪声控制方法中,当收敛系数μ被设置并固定为适当的值时,存在一个问题,即车辆不能快速适应使道路噪声发生变化的行驶条件的变化,例如道路平整度的变化。
然而,根据本发明,可以使用表征道路平整度的信息根据行驶情况来更新收敛系数,而不使用固定的收敛系数,从而优化控制滤波器的收敛速度。
也就是说,根据本发明的第一实施方案,当直接影响控制性能的道路平整度的变化小于或等于预定量时,可以无改变地使用初始设置值的收敛系数,并且当道路平整度的变化大于预定量时,收敛系数可以随着变化相对应地增加,因此控制滤波器的收敛速度可以更快地提高。
图6是说明根据本发明第二实施方案的收敛系数预测控制器和主动噪声控制器的配置的框图。
如图6中所示,根据本发明第二实施方案的收敛系数预测控制器426可以包括数据库426-3和确定单元426-1。
此处,数据库426-3可以以数据库的形式建立和存储与道路平整度的变化相对应的最优收敛系数。
在接收到表征道路平整度的信息时,确定单元426-1可以确定道路平整度的变化,可以从数据库426-3中选择与所确定的道路平整度的变化相对应的最优收敛系数,并且可以更新最优收敛系数。
此外,主动噪声控制器422可以包括控制滤波器更新单元422-1和控制信号产生单元422-2。
此处,在接收到振动信号和噪声信号时,控制滤波器更新单元422-1可以将更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以更新控制滤波器系数。
在此示例中,在更新控制滤波器系数时,控制滤波器更新单元422-1可以根据公式“w(n+1)=w(n)+μ(n)x'(n)e(n)”来更新控制滤波器系数,其中:w(n+1)是更新后的控制滤波器系数,w(n)是当前的控制滤波器系数,μ(n)是更新后的收敛系数,x'(n)是振动信号,e(n)是噪声信号。
控制信号产生单元422-2可以基于应用了更新后的收敛系数的控制滤波器系数来产生控制信号。
在产生控制信号时,控制信号产生单元422-2可以根据公式“y(n)=w(n)x'(n)”来产生控制信号,其中:y(n)是控制信号,w(n)是当前的控制滤波器系数,x'(n)是振动信号。
根据本发明的第二实施方案,可以通过测试来建立分别与道路平整度的变化对应的多个最优收敛系数并且存储在数据库中,可以更新或设置收敛系数以使其等于基于相应的道路平整度的变化的给定最优收敛系数,而不是如第一实施方案中的利用特定的条件方程实时使用道路平整度来更新收敛系数的方法。
图7是说明根据本发明实施方案的车辆主动噪声控制方法的流程图。
如图7中所示,根据本发明,可以感测车辆的振动、噪声和行驶环境(步骤s10)。
此处,根据本发明,可以从车辆的行驶环境中感测车辆前方的部分的行驶道路状态。
根据本发明,可以从行驶环境信息中提取道路平整度(步骤s20)。
此处,根据本发明,从行驶环境信息中提取道路平整度可以包括输入行驶环境信息、从行驶环境信息中提取表征道路的信息以及从所提取的表征道路的信息中提取路面平整度。
根据本发明,在输入行驶环境信息时,可以从行驶环境信息接收表征车辆的前方部分的行驶道路的影像信息。
根据本发明,在从行驶环境信息中提取表征道路的信息时,可以在行驶环境信息中从表征车辆的前方部分的行驶道路的影像信息中提取表征与特定路段对应的道路部分的信息。
然后,根据本发明,可以根据所提取的表征道路平整度的信息来确定道路平整度的变化是否大于参考变化(步骤s30)。
然后,根据本发明,当道路平整度的变化大于参考变化时,可以更新与道路平整度的变化相对应的收敛系数(步骤s40)。
此处,根据本发明,关于与道路平整度的变化相对应的收敛系数的更新,可以根据公式“μ(n)=μ+β|△v|”来更新收敛系数,其中:μ(n)是更新后的收敛系数,μ是初始设置收敛系数,β|△v|是道路平整度的变化。
根据本发明,当道路平整度的变化小于或等于参考变化时,可以将收敛系数设置为初始设置值(步骤s50)。
根据本发明,可以将振动信号和噪声信号以及更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以更新控制滤波器系数(步骤s60)。
也就是说,根据本发明,可以将更新执行为与道路平整度的变化相对应地增加收敛系数。
此处,根据本发明,关于控制滤波器系数的更新,可以根据公式“w(n+1)=w(n)+μ(n)x'(n)e(n)”来更新控制滤波器系数,其中:w(n+1)是更新后的控制滤波器系数,w(n)是当前的控制滤波器系数,μ(n)是更新后的收敛系数,x'(n)是振动信号,e(n)是噪声信号。
然后,根据本发明,可以基于应用了更新后的收敛系数的控制滤波器系数来产生控制信号(步骤s70)。
此处,根据本发明,关于控制信号的产生,可以根据公式“y(n)=w(n)x'(n)”来产生控制信号,其中:y(n)是控制信号,w(n)是当前的控制滤波器系数,x'(n)是振动信号。
然后,根据本发明,可以确定主动噪声控制是否终止(步骤s80),并且在确定主动噪声控制终止时,可以终止车辆主动噪声控制方法。
因此,根据本发明的第一实施方案,当直接影响控制性能的道路平整度的变化小于或等于预定量时,可以无改变地使用初始设置值的收敛系数,并且当道路平整度的变化大于预定量时,收敛系数可以随着变化相对应地增加,因此控制滤波器的收敛速度可以更快地提高。
图8是说明根据本发明另外的实施方案的车辆主动噪声控制方法的流程图。
如图8中所示,根据本发明,可以感测车辆的振动、噪声和行驶环境(步骤s110)。
此处,根据本发明,可以从车辆的行驶环境中感测车辆前方的部分的行驶道路状态。
根据本发明,可以从行驶环境信息中提取道路平整度(步骤s120)。
此处,根据本发明,从行驶环境信息中提取道路平整度可以包括输入行驶环境信息、从行驶环境信息中提取表征道路的信息以及从所提取的表征道路的信息中提取路面平整度。
根据本发明,在输入行驶环境信息时,可以从行驶环境信息接收表征车辆的前方部分的行驶道路的影像信息。
根据本发明,在从行驶环境信息中提取表征道路的信息时,可以在行驶环境信息中从表征车辆的前方部分的行驶道路的影像信息中提取表征与特定路段对应的道路部分的信息。
然后,根据本发明,可以根据所提取的道路平整度来确定道路平整度的变化(步骤s130)。
根据本发明,可以从数据库中选择与所确定的道路平整度的变化相对应的多个最优收敛系数并更新最优收敛系数(步骤s140)。
此处,可以通过测试来建立与道路平整度的变化相对应的多个最优收敛系数并将其存储在数据库中。
然后,根据本发明,可以将振动信号和噪声信号以及更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以更新控制滤波器系数(步骤s150)。
也就是说,根据本发明,可以将更新执行为与道路平整度的变化相对应地增加收敛系数。
此处,根据本发明,在更新控制滤波器系数时,可以根据公式“w(n+1)=w(n)+μ(n)x'(n)e(n)”来更新控制滤波器系数,其中:w(n+1)是更新后的控制滤波器系数,w(n)是当前的控制滤波器系数,μ(n)是更新后的收敛系数,x'(n)是振动信号,e(n)是噪声信号。
然后,根据本发明,可以基于应用了更新后的收敛系数的控制滤波器系数来产生控制信号(步骤s160)。
此处,根据本发明,在产生控制信号时,可以根据公式“y(n)=w(n)x'(n)”来产生控制信号,其中:y(n)是控制信号,w(n)是当前的控制滤波器系数,x'(n)是振动信号。
然后,根据本发明,可以确定主动噪声控制是否终止(步骤s170),并且在确定主动噪声控制终止时,可以终止车辆主动噪声控制方法。
因此,根据本发明的第二实施方案,可以通过测试来建立分别与道路平整度的变化对应的多个最优收敛系数并且存储在数据库中,可以使用最优收敛系数来更新收敛系数,而不是如第一实施方案中的利用特定的条件方程实时使用道路平整度来更新收敛系数的方法。
根据本发明实施方案的用于主动噪声控制的车载装置和方法以及包括该车载装置的车辆可以根据道路平整度来更新收敛系数,并且可以将更新后的收敛系数应用于控制滤波器系数以产生控制信号,因此可以快速适应具有变化的道路平整度的各种行驶条件的变化,从而获得最优的噪声控制性能。因此,本发明可以使用安装在自动驾驶车辆中的视觉传感器而能够快速适应导致道路噪声变化的行驶条件的变化(例如道路平整度的变化),从而展现最优的控制性能。
本发明可以获得基于行驶条件(例如道路或车速)变化的最优控制性能。也就是说,本发明可以应用道路特性来达到最优控制性能,而不论车辆行驶在何种道路上。
本领域技术人员将理解,通过本发明所能获得的效果并不局限于以上具体描述的内容,而通过详细描述将更清楚地理解本发明的其它优点。
本领域的技术人员将明了,可以在本发明中做出各种修改和变更,而不偏离本发明的精神或范围。因此,本发明旨在涵盖本发明的修改和变更,只要这些修改和变更在所附权利要求及其等价形式的范围内。
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