用于控制车辆噪声的系统和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 根据35U.S.C. § 119(a)，本申请要求2014年8月11日提交的韩国专利申请第 10-2014-0103941号的权益，其全部内容引入本文以供参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及用于控制噪声的系统和方法，且更特别地，涉及减少车内噪声的用于 主动控制噪声的系统和方法。
【背景技术】
[0004] 通常，使用吸音材料、隔音材料等的被动方法被用作减少车内噪声的方法。然而， 这种被动噪声减少方法是受限的。近来，已开发出通过使用声音输出装置例如音频扬声器 来产生与噪声具有相反相位的信号，从而减少噪声的有源噪声控制技术。行驶中可能产生 各种噪声，包括来自车辆发动机的噪声和通过轮胎与弯路面之间的摩擦产生的噪声等。近 来，为了改善驾驶者乘坐舒适性，已经进行了应用有源噪声控制技术的研究，以减少车内噪 声。
[0005] 然而，当声音输出装置例如扬声器被用于减少车内噪声时，所得声音可能使使用 者感觉是人造的或不自然的。此外，采用从音频扬声器输出的相反相位信号的有源噪声控 制技术具有一些问题，包括不能有效地移除低频噪声，例如发动机的轰鸣声。
[0006] 上述在该【背景技术】部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能 含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种用于控制运行车辆内的噪声的系统和方法。
[0008] 根据本发明的示例性实施方式，用于控制噪声的系统可包括：存储器，配置成存储 程序指令；以及处理器，配置成执行程序指令，该程序指令在执行时配置成：接收与由噪声 源产生的声音或振动对应的参考信号；接收与来自声音或振动的残余噪声对应的误差信 号；基于参考信号产生用于消除噪声源的噪声的控制信号；补偿参考信号的相位延迟；基 于经过路径补偿滤波器的参考信号和误差信号，更新自适应滤波器的滤波值；以及根据控 制信号输出振动，以产生用于消除噪声的消除信号。
[0009] 本发明的另一个示例性实施方式提供一种通过噪声控制系统控制噪声的方法，其 可包括：通过控制器，接收与由噪声源产生的声音或振动对应的参考信号；通过控制器，基 于经过自适应滤波器的参考信号，产生用于消除噪声源的噪声的控制信号；通过控制器，根 据控制信号使振动发生器振动，以产生用于消除噪声的消除信号；通过控制器，补偿参考信 号的相位延迟；以及通过控制器，基于参考信号和误差信号，更新自适应滤波器的滤波值， 其中滤波值的相位延迟得到补偿；以及通过控制器，接收与残余噪声对应的误差信号。自适 应操作可包括：补偿参考信号的相位延迟；以及基于相位信号得到补偿的参考信号和误差 信号来更新自适应滤波器的滤波值。
[0010] 本发明的又一个示例性实施方式提供一种包含由控制器执行的程序指令的非暂 时性计算机可读介质，用于执行本发明的控制噪声的方法。根据本发明的示例性实施方式， 可以有效地移除因振动而产生的室内噪声。此外，通过防止噪声控制信号发散，可以更稳定 地控制噪声。
【附图说明】
[0011] 图1是示出根据本发明的示例性实施方式的噪声控制系统的示例性图；
[0012] 图2是示出根据本发明的示例性实施方式的振动产生单元的示例性图；
[0013] 图3是示出根据本发明的示例性实施方式的误差信号获取单元的示例性图；
[0014] 图4和5示出根据本发明的示例性实施方式的噪声控制系统可安装在车内的示例 性例子；
[0015] 图6是示出根据本发明的示例性实施方式的控制器的示例性图；
[0016] 图7是描述根据本发明的示例性实施方式的控制器的操作的示例性图；
[0017] 图8是示出根据本发明的示例性实施方式的噪声控制方法的示例性流程图；
[0018] 图9是示出根据本发明的示例性实施方式的噪声控制系统的自适应控制方法的 示例性流程图。
[0019] 附图标iP,说明：
[0020] 1:发动机；10:噪声控制系统；11 :参考信号获取单元；12 :振动产生单元；13 :误 差信号获取单元；14 :自适应控制器；121 :数字模拟（DA)转换器；122 :低通滤波器（LPF); 123 :驱动放大器；124 :振动发生器；131 :误差传感器；132 :信号调节器；133 :低通滤波器 (LPF); 134 :模拟数字（AD)转换器；138 :加速计；139 :扩音器；141 :路径补偿滤波器；142 : 振动计算单元；143 :步长计算单元；145 :下采样单元；147 :上采样单元；148 :自适应滤波 器。
【具体实施方式】
[0021] 应理解，本文使用的术语"车辆"或"车辆的"或其它类似术语包括通常的机动车， 例如，包括多功能运动车（SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶 的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其 它代用燃料车（例如，来源于石油以外的资源的燃料）。如本文所提到的，混合动力车是具 有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。
[0022] 尽管示例性实施方式描述为使用多个单元来实施示例性操作，但可以理解的是， 也可以通过一个或多个模块来实施示例性操作。此外，可以理解的是术语控制器是指包括 存储器和处理器的硬件装置。存储器配置成储存模块，并且处理器具体配置成执行所述模 块以实施以下进一步描述的一个或多个操作。
[0023] 此外，本发明的控制逻辑可实施为含有通过处理器、控制器/控制单元等执行的 可执行程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于，R0M、 RAM、光盘（CD)-ROM、磁带、软盘、优盘、智能卡和光学数据存储装置。还能够在网络耦合的计 算机系统中分布计算机可读记录介质，使得例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网 (CAN)以分散的方式存储并且执行计算机可读介质。
[0024] 本文使用的术语仅仅是为了说明【具体实施方式】的目的而不是意在限制本发明。如 本文所使用的，单数形式"一个、一种（a、an)"和"该（the)"也意在包括复数形式，除非 上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语"包括（comprises和/或 comprising) "是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添 加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语 "和/或"包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
[0025] 除非特别说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语"约"理解为在本领域的 正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。"约"可以理解为在所述数值的10 %、9 %、 8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0· 5%、0· 1%、0· 05%或0· 01%内。除非另外从上下文 清楚得到，本文提供的所有数值都由术语"约"修饰。
[0026] 在下文，将参考示出本发明的示例性实施方式的附图更全面地描述本发明。如本 领域技术人员将意识到的，所描述的示例性实施方式可以以各种不同的方式来修改，只要 不偏离本发明的精神和范围即可。因此，附图和描述应被视作示例说明性的而不是限制性 的。贯穿说明书，相同的附图标记表示相同的元件。
[0027] 贯穿本说明书和所附权利要求书，当描述一个元件"连接"至另一元件时，元件可 "直接连接"至另一元件或通过第三元件"电连接"至另一元件。
[0028] 在下文，将参考附图描述根据本发明的示例性实施方式的噪声控制系统及其方 法。在本发明的示例性实施方式中，噪声控制系统可以配置成，通过使用滤波-X最小均方 (LMS)算法作为自适应控制算法来使滤波器自适应，其中滤波-X最小均方（LMS)算法是窄 带前馈自适应控制算法。换句话说，噪声控制系统可配置成使用滤波-XLMS算法来自适应 地更新用于产生控制信号的滤波值。LMS算法是使用目标响应与实际响应之间的差值（例 如，误差信号）来自动调整滤波器的滤波值的算法，并且是用于更新滤波值以使误差信号 的平方（即均方误差）的期望值最小化的算法。