自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法
2024-03-20 07:21:05
自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法
【專利摘要】本發明公開了自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法，具體地，公開了根據駕駛員為了駕駛愉悅而選擇的音樂來自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法。該系統可包括：媒體再現裝置，播放音樂並且輸出音樂重放信號；控制單元，分析媒體再現裝置輸出的音樂重放信號的頻率並且根據頻率生成驅動信號，以及消聲器可變閥門，安裝在消聲器中並根據控制單元輸出的驅動信號調節排氣聲音。
【專利說明】自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求於2013年8月26日提交的韓國專利申請第10-2013-0101207號的優先權，為了所有目的，其全部內容通過引用結合於此。
【技術領域】
[0003]本發明涉及自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法。更具體地，本發明涉及根據駕駛員為了駕駛愉悅所選擇的音樂來控制車輛排氣聲音的自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法。
【背景技術】
[0004]近年來，因為技術的發展，車輛已經是無聲的使得駕駛員察覺不到排氣聲音或者幾乎聽不到排氣聲音。
[0005]然而，儘管一些駕駛員更喜歡安靜的車輛，但其他駕駛員為了駕駛的拉力或者大致檢查發動機而更喜歡大聲的排氣聲音。
[0006]用於控制車輛排氣聲音的傳統設備包括安裝在排氣消聲器內部的可變閥門，該可變閥門根據駕駛員的選擇通過打開或者關閉可變閥門來控制排氣聲音。
[0007]然而，一些對排氣聲音不關心或者了解不多的駕駛員無法享受駕駛的愉悅。
[0008]在此【背景技術】部分中所公開的信息僅用於增進對本發明的一般背景的理解，而不應當被視為此信息形成本領域技術人員所已知的現有技術的確認或任何形式的暗示。
【發明內容】
[0009]本發明的各個方面提供自動控制車輛的排氣聲音的系統和方法，該系統和方法具有通過根據駕駛員選擇的音樂而不是在許多其他按鈕之中選擇用於排氣聲音的按鈕控制排氣聲音來享受駕駛的優點。
[0010]本發明的各個方面提供用於自動控制車輛的排氣聲音的系統，該系統可包括播放音樂並且輸出音樂重放信號的媒體再現裝置、分析從媒體再現裝置輸出的音樂重放信號的頻率並且根據該頻率生成驅動信號的控制單元、以及安裝在消聲器中並根據從控制單元輸出的驅動信號調節排氣聲音的消聲器的可變閥門。
[0011]控制單元可包括接收音樂重放信號的輸入部、分析音樂重放信號的頻率的分析部、根據音樂重放信號的經分析的頻率確定當前播放的音樂的模式的確定部，以及根據確定的音樂的模式生成並且輸出驅動信號的輸出部。
[0012]分析部可通過變換音樂重放信號的頻率產生頻率直方圖並且將音樂重放信號的頻率分類為低頻帶、中頻帶以及高頻帶。確定部可在中頻帶的水平高於低頻帶的水平和高頻帶的水平時確定靜音模式，並且在中頻帶的水平小於或等於低頻帶的水平或高頻帶的水平時確定運動模式。
[0013]消聲器的可變閥門在運動模式期間可以被打開使得至少一些廢氣沒有通過消聲器，並且消聲器的可變閥門在靜音模式期間可以被關閉使得所有的廢氣通過消聲器。
[0014]本發明的各個方面提供通過安裝在消聲器中的消聲器可變閥門自動控制車輛的排氣聲音的方法，該方法可包括確定是否選擇了音樂，如果選擇了音樂，則輸出音樂重放信號，分析音樂重放信號的頻率，根據分析的頻率確定音樂的模式，以及根據確定的模式驅動消聲器的可變閥門。
[0015]分析音樂重放信號的頻率可包括接收音樂重放信號，通過變換音樂重放信號產生頻率直方圖，以及將通過頻率分析的音樂重放信號分類為低頻帶、中頻帶以及高頻帶。
[0016]根據分析的頻率確定音樂的模式可包括確定中頻帶的水平是否高於低頻帶的水平和高頻帶的水平，並在中頻帶的水平高於低頻帶的水平和高頻帶的水平時確定靜音模式。另外，根據分析的頻率確定音樂的模式還可以包括在中頻帶的水平低於或等於低頻帶的水平或高頻帶的水平時確定運動模式。
[0017]消聲器的可變閥門在靜音模式期間被關閉使得所有的廢氣通過消聲器，並且消聲器的可變閥門在運動模式期間被打開使得至少一些廢氣沒有通過消聲器。
[0018]在如上所述的根據本發明的系統和方法中，通過根據駕駛員選擇的音樂自動控制車輛的排氣聲音，駕駛員可以輕鬆地駕駛並且享受駕駛的愉悅。
[0019]本發明的方法和設備所具有其他的特徵和優勢通過結合於此的附圖和下面的詳細描述將變得顯而易見，或者在附圖和下面的詳細描述中被更加詳細地闡述，下面的詳細描述連同附圖一起用來解釋本發明的一些原理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是示意性地示出了根據本發明的用於自動控制車輛的排氣聲音的示例性系統的方框圖。
[0021]圖2是示出了根據本發明的用於確定模式的每個模式的頻帶的實例的示意曲線圖。
[0022]圖3是示出了根據本發明的每個模式的音樂的頻率波形的實例的示圖。
[0023]圖4是說明根據本發明的示例性消聲器可變閥門的操作原理的示圖。
[0024]圖5是說明根據本發明的自動控制車輛的排氣聲音的示例性方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]現在將詳細地參考本發明的各個實施方式，實施方式的實例在附圖中示出並且在下文中描述。儘管將結合示例性實施方式來描述本發明，但是應當理解的是，本說明書不旨在將本發明限於那些示例性實施方式。相反地，本發明不僅旨在涵蓋示例性實施方式，而且還涵蓋可包括在由所附權利要求限定的本發明的精神和範圍內的各種替換、修改、等同物及其他實施方式。
[0026]圖1是示意性地示出了根據本發明的各種實施方式的用於自動控制車輛的排氣聲音的系統的方框圖。
[0027]如圖1所示，根據本發明的各種實施方式的自動控制車輛的排氣聲音的系統可包括媒體再現裝置10、控制單元20以及消聲器可變閥門30。
[0028]在車輛中可安裝有媒體再現裝置10，該媒體再現裝置播放來自含有音樂信號的媒體裝置(例如，智慧型手機、MP3播放器、CD播放器以及磁帶錄音機)的音樂。即，存儲在媒體裝置中的音樂連接至媒體再現裝置10用於播放或者直接播放存儲在媒體再現裝置10中的音樂信號。媒體再現裝置10可包括用於輸出音樂重放信號的揚聲器12。在本說明書和所附權利要求範圍中的播放音樂的媒體再現裝置10的含義應當理解為輸出從另一個用於播放音樂的音樂重放裝置輸入的音樂重放信號的媒體再現裝置10以及直接播放音頻文件的媒體再現裝置10。
[0029]控制單元20接收從媒體再現裝置10輸出的音樂重放信號，分析音樂重放信號的頻率並通過確定音樂模式生成驅動信號。為此，控制單元20可通過由預定程序激活的一個或多個處理器實現，並且可對預定程序進行編程以執行根據本發明各種實施方式自動控制車輛的排氣聲音的方法的每個步驟。控制單元20包括輸入部22、分析部24、確定部26以及輸出部28。
[0030]輸入部22通過裝配在車輛中的擴音器23接收從媒體再現裝置10輸出的音樂重放信號。另外，輸入部22直接接收來自媒體再現裝置10的音樂信號。
[0031]分析部24分析從輸入部22輸入的音樂重放信號或者音樂信號的頻率。分析部24主要可使用傅立葉變換來分析音樂重放信號的頻率。分析部24可通過分析音樂重放信號的頻率產生頻率直方圖，並通過分析頻率直方圖將頻率直方圖分類為三個頻帶。即，分析部24通過考慮人的從10Hz至10，000Hz的聲音範圍將頻率直方圖的結果分類為低於10Hz的低頻帶、10Hz至10，000Hz範圍的中頻帶以及超過10，000Hz的高頻帶。此外，分析部24將頻率直方圖的結果形成為每個頻帶的陣列。
[0032]確定部26通過使用頻率直方圖的分析結果比較每個頻帶的平均值的水平，然後確定音樂的模式是否為運動模式或者靜音模式。在下文中，將詳細描述確定部26確定運動模式或者靜音模式的方法。
[0033]圖2是示出了根據本發明的各種實施方式的用於確定模式的每個模式的頻帶的實例的示意圖，以及圖3是示出了根據本發明的各種實施方式的每個模式的音樂的頻率波形的實例的示圖。
[0034]如圖2所不,考慮到低頻帶的寄存器是低首調，並且聞頻帶的寄存器是聞首調,在中頻帶的水平高於低頻帶的水平和高頻帶的水平時，確定部26確定靜音模式。另一方面，在中頻帶的水平低於或等於低頻帶的水平和高頻帶的水平時，確定部26確定運動模式。
[0035]例如，如圖3所示，確定部26根據媒體再現裝置10播放的音樂的頻率確定運動模式或靜音模式。參考圖3的(a)，中頻帶的水平低於低頻帶的水平和高頻帶的水平。因此，確定部26通過運動模式確定具有圖3的(a)的頻率直方圖的音樂信號。通常，可將快速的和動感音樂(諸如舞蹈音樂或者搖滾音樂)確定為運動模式。
[0036]另一方面，參考圖3的(b)，中頻帶的水平高於低頻帶的水平和高頻帶的水平。因此，確定部26通過靜音模式確定具有圖3的(b)的頻率直方圖的音樂信號。通常，可將放鬆的和舒緩音樂(諸如古典音樂或者民謠音樂)確定為靜音模式。
[0037]在確定部26根據音樂重放信號確定運動模式或靜音模式之後,輸出部28根據音樂的模式生成驅動信號。輸出部28將生成的驅動信號輸出至消聲器的可變閥門30並且控制消聲器的可變閥門30。
[0038]消聲器的可變閥門30通過接收從輸出部28輸出的驅動信號確定是要打開還是被關閉。
[0039]圖4是說明根據本發明的各種實施方式的消聲器的可變閥門的操作原理的示圖。
[0040]如圖4所示，消聲器的可變閥門30可被設置在穿過消聲器34的排氣管32的入口或者出口，並調節通過排氣管32排放的廢氣的排氣聲音。消聲器的可變閥門30可被構造為通過在運動模式期間被打開來增加排氣聲音，使得廢氣通過排氣管32排出並且至少一些廢氣沒有通過消聲器34。另一方面，消聲器的可變閥門30可被構造為通過在靜音模式期間被關閉來降低排氣聲音使得所有廢氣通過消聲器34。即，可通過適當打開或者關閉消聲器的可變閥門30來控制排氣聲音。
[0041]消聲器的可變閥門30可以是普通的、各種閥門之一，並且可由普通螺線管驅動。
[0042]在下文中，參考圖5，將詳細描述根據本發明的各種實施方式的自動控制車輛的排氣聲音的方法。
[0043]圖5是說明根據本發明各種實施方式的自動控制車輛的排氣聲音的方法的流程圖。
[0044]如圖5所示，根據本發明各種實施方式的自動控制車輛的排氣聲音的方法從在步驟SlOO確定是否選擇音樂開始。如果選擇了音樂，過程進行至步驟S110，否則，完成了根據本發明各種實施方式的自動控制車輛的排氣聲音的方法。
[0045]如果在步驟SlOO選擇了音樂，那麼在步驟S110，媒體再現裝置10輸出音樂重放信號。例如，在播放存儲在媒體再現裝置10中或者存儲在連接至媒體再現裝置10的另一個媒體裝置中的音樂時，從媒體再現裝置10通過揚聲器12輸出音樂重放信號。在本說明書和所附權利要求範圍中播放音樂的含義應當理解為播放存儲在連接至媒體再現裝置10的另一個媒體裝置中的音樂信號和播放存儲在媒體再現裝置10中的音樂信號。
[0046]如果媒體再現裝置10輸出音樂重放信號，在步驟S120，控制單元20分析音樂重放信號的頻率。輸入部22通過擴音器23或者直接從媒體再現裝置10接收音樂重放信號以便分析音樂重放信號的頻率，並且分析部24通過使用傅立葉變換來變換音樂重放信號以產生頻率直方圖。
[0047]如上所述，分析部24將頻率直方圖分類為低頻帶、中頻帶以及高頻帶。
[0048]如果根據在步驟S120的頻率直方圖的分析結果將音樂重放信號的頻率分類為三個頻率帶，在步驟S130，確定部26確定音樂重放信號是運動模式的音樂還是靜音模式的音樂。確定部26在中頻帶的水平高於低頻帶的水平和高頻帶的水平時確定靜音模式，和在中頻帶的水平低於或者等於低頻帶的水平或者高頻帶的水平時確定運動模式。
[0049]如果音樂重放信號在步驟S130中被確定為運動模式或者靜音模式，那麼輸出部28根據音樂的模式生成驅動信號。輸出部28將生成的驅動信號輸出至消聲器可變閥門30並且控制消聲器可變閥門30。
[0050]如果音樂重放信號在步驟S130中沒有被確定為靜音模式，則將音樂重放信號確定為運動模式，然後輸出部28輸出驅動信號用於在步驟S140打開可變閥門30。即，廢氣沒有完全通過消聲器34並且通過打開消聲器可變閥門30排出至車輛外部，因此增加排氣聲曰?
[0051]與此相反，如果音樂重放信號在步驟S130中被確定為靜音模式，在步驟S150，輸出部28輸出用於關閉消聲器的可變閥門30的驅動信號。即，廢氣通過消聲器34並且通過關閉消聲器的可變閥門30被靜音，使得排氣聲音減小。
[0052]在執行步驟S140或S150之後，控制單元20進行至步驟SlOO並且重複執行根據本發明的各種實施方式自動控制車輛的排氣聲音的方法的每個步驟。
[0053]同時,在車輛的發動機運行時執行自動控制車輛的排氣聲音的方法，並且相反地，在車輛的發動機關閉時不執行該方法。
[0054]出於說明和描述的目的，已經呈現了本發明具體的示例性實施方式的上述描述。它們不旨在是詳盡的或將本發明限制於所公開的確切形式，並且根據上述教導，很明顯可以有許多修改和變化。選出並且描述了示例性實施方式以便解釋本發明的一些原理及其實際應用，從而使本領域的其他技術人員能夠製造和利用本發明的各種示例性實施方式以及本發明的各種替換和變形。本發明的範圍旨在由所附權利要求書及它們的等同物限定。
【權利要求】
1.一種自動控制車輛的排氣聲音的系統，包括: 媒體再現裝置，播放音樂並且輸出音樂重放信號； 控制單元，分析從所述媒體再現裝置輸出的所述音樂重放信號的頻率並且根據所述頻率生成驅動信號；以及 安裝在消聲器中的所述消聲器的可變閥門，根據從所述控制單元輸出的所述驅動信號調節所述排氣聲音。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制單元包括: 輸入部，接收所述音樂重放信號； 分析部，分析所述音樂重放信號的所述頻率； 確定部，根據所述音樂重放信號的經分析的所述頻率確定當前播放的所述音樂的模式；以及 輸出部，根據確定的所述音樂的所述模式生成並輸出驅動信號。
3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述分析部通過變換所述音樂重放信號的所述頻率產生頻率直方圖。
4.根據權利要求2所述的系統，其中，所述分析部將所述音樂重放信號的所述頻率分類為低頻帶、中頻帶以及高頻帶，以及 其中，所述確定部在所述中頻帶的水平高於所述低頻帶的水平和所述高頻帶的水平時確定靜音模式，並且所述確定部在所述中頻帶的水平小於或等於所述低頻帶的水平或所述高頻帶的水平時確定運動模式。
5.根據權利要求4所述的系統，其中，所述消聲器的所述可變閥門在所述運動模式期間被打開，使得廢氣中的至少一些沒有通過所述消聲器，並且所述消聲器的所述可變閥門在所述靜音模式期間被關閉，使得所有的所述廢氣通過所述消聲器。
6.一種通過安裝在消聲器中的所述消聲器的可變閥門自動控制車輛的排氣聲音的方法，包括: 確定是否選擇了首樂； 如果選擇了所述音樂，則輸出音樂重放信號； 分析所述音樂重放信號的頻率； 根據經分析的所述頻率確定所述音樂的模式；以及 根據經確定的所述模式驅動所述消聲器的所述可變閥門。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，分析所述音樂重放信號的所述頻率包括: 接收所述音樂重放信號； 通過變換所述音樂重放信號產生頻率直方圖；以及 將通過頻率分析的所述音樂重放信號分類為低頻帶、中頻帶、以及高頻帶。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，根據分析的所述頻率確定所述音樂的所述模式包括: 確定所述中頻帶的水平是否高於所述低頻帶的水平和所述高頻帶的水平；以及 在所述中頻帶的所述水平高於所述低頻帶的所述水平和所述高頻帶的所述水平時確定靜音模式。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，根據分析的所述頻率確定所述音樂的所述模式還包括在所述中頻帶的所述水平小於或等於所述低頻帶的所述水平或所述高頻帶的所述水平時確定運動模式。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，所述消聲器的所述可變閥門在所述靜音模式期間被關閉，使得所有的廢氣通過所述消聲器。
11.根據權利要求9所述的方法，其中，所述消聲器的所述可變閥門在所述運動模式期間被打開，使得至少一些廢氣沒有通過所述消聲器。
【文檔編號】F01N9/00GK104420956SQ201310745323
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】樸基喆 申請人:現代自動車株式會社