[发明专利]声学车辆警报系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于为电气化车辆声学车辆警报系统(AVAS)提供声学声音设计的方法和系统。该方法使声音泄漏到车辆舱中的恼人性最小化。道路和其它功能性车辆制造的声音(胎面噪声、风扇，风噪声等)用于产生警报声音，该警报声音模仿这些现有的车辆声音，并且可以潜在地在内部被那些相同的声音掩盖。声音被记录并且然后成形、放大并由放置在内部车厢外侧的扬声器广播，即，一个扬声器在发动机舱中并且另一个在车辆的后部，使得易受伤害的道路使用者可以听到正在接近的混合动力/电动车辆。声音满足根据指定频率和声音级别的管辖要求。结果是警报声音在车辆外侧被感知为无刺激和令人愉悦，并且在车辆内侧被感知为不突出和背景。

技术领域

本发明涉及提供车辆的存在和/或接近的声学指示。本发明具体涉及产生、成形和放大典型地与车辆相关联的声音以使该声音根据法律要求在车辆外侧可听到，并且同时对于那些在车辆内侧或操作车辆的人不刺激。

背景技术

历史上，车辆交通一直是针对拥堵、污染和噪声的现行规定的来源。在早些年中，车辆运动简单地比马拉的运输工具快得多，并且脚交通必须调节，并且由这种需要发展了交叉路口位置和交通灯。发展消声器和污染控制以减弱噪声和烟雾，并且现在还规定了外部安全系统以尝试并为被袭击的行人提供“软着陆”。

处于电动模式的电动车辆(EV)和混合动力车辆(HV)通常太安静而不被听到，尤其是在低速下(在城镇操作中)。为了减少行人碰撞的风险，尤其是对于视力受损者，引入了声学车辆警报系统(AVAS)以警告易受伤害的道路使用者接近的混合动力/电动车辆。政府规定现在要求能够在没有内燃机操作的情况下以反向或至少一个前向驱动齿轮操作的电气化车辆需要满足某些“声音”要求。

已经提出了各种解决方案来解决这些“安静”的问题。

US 8,045,725公开了一种用于车辆的电动驾驶模式，其包括噪声制造功能。在电动驾驶模式期间，控制器生成声学信号，经由第一组外部扬声器广播该声学信号，并且经由第二组内部扬声器生成和广播消除信号。广播被协调以大致上消除由于声学信号传播到内部中而导致的声学信号的衰减的部分。一种方法通过收集车辆操作值来消除车辆内部内的合成声音，在电动驾驶模式期间生成作为合成声音的声学信号，以及处理该声学信号以生成近似声学信号的传播到车辆内部中的衰减的部分的修改的声学信号。该系统和方法相当复杂、昂贵且不有效。它们要求对于所有操作状况(即，冷/热/粉尘等)都健壮且准确的操作、具有相同的功效。在车辆操作的“现实”世界中，这即使不是不可能也是很难实现的，尤其是从长期来看。

US 8,669,858公开了一种车辆通知发声设备，其可以发出运动通知声音(例如，前向运动通知声音或不同的反向运动通知声音中的任一个)，该运动通知声音可以被车辆周围的外侧区域中的人容易地听到，但是其不容易从车辆外侧穿透车辆的车厢内部。从而，利用这种类型的车辆通知发声设备，车辆周围的外侧区域中的人可以以可靠的方式听到运动通知声音，而无需使用音量增加装置或其它特殊措施，并且避免不必要的运动通知声音穿透到车厢内部而变得对于驾驶员和/或乘客不愉悦的情形。该系统考虑外部环境的环境声音，并增加该声音以考虑这些状况。然而，该'858解决方案提出使用1.5kHz至6kHz的范围内的频率的声音。这样，发出的声音在车辆外侧可听到，但是朝向内部衰减，并且从而不会对于车辆的使用者恼人。

然而，在低速下对电动车辆的发声的当前政府要求要求所发出的声音具有至少一个低于1000kHz的分量(在US中)以及至少一个等于或低于1.6kHz的分量(在EU、中国和世界的其余部分中)。另外，高频分量可能增加车辆外侧的恼人性和感知到的噪声污染——我们的测试例如示出这样的高频被测试对象感知为刺耳的、恼人的和不自然的。

US 5,635,903公开了一种模拟声源装置，其在电动车辆启动、行驶以及加速或减速时生成与电动车辆的操作状况相对应的模拟声音信号，并且还控制声音级别切换器装置以调节所模拟的声音信号的级别。还基于由噪声传感器检测到的环境噪声级别来控制声音级别切换器装置。对于此系统，如果这些系统中的许多同时操作，则很可能较响的城市景象会导致逐渐更响的城市景象。