用于改变轨道车辆登车系统的声发射的方法和设备、登车系统以及轨道车辆与流程

本发明涉及一种用于改变轨道车辆登车系统的声发射的方法、一种用于改变轨道车辆登车系统的声发射的设备、一种用于轨道车辆的登车系统以及一种轨道车辆。

背景技术：

轨道车辆的门充当被动声源，其将噪声从门外侧至少衰减地辐射出到门内侧上。为了减少从外侧到内侧的噪声传输，可以增大门的质量。同样可以在外侧与内侧之间设置隔音材料。

技术实现要素：

本发明提出如下任务：提供一种用于改变轨道车辆登车系统的声发射的改进的方法、一种用于改变轨道车辆登车系统的声发射的改进的设备、一种改进的登车系统以及一种改进的轨道车辆。

按照本发明，所述任务通过具有独立权利要求特征的一种用于改变轨道车辆登车系统的声发射的方法、一种用于改变轨道车辆登车系统的声发射的设备、一种具有所述设备的登车系统以及一种具有所述登车系统的轨道车辆来解决。本发明的有利实施方案和进一步改进方案由所跟随的从属权利要求得出。

噪声通过声波传播。声波造成边界面上的振动。振动可以通过反向的反向振动至少部分地消除。所述反向振动可以通过与振动的边界面耦联的振动产生器产生。

在此处提出的方案中，登车系统的能振动的局部区域例如门扇外皮与电运行的振动产生器耦联。当所述局部区域通过声波激励成振动时，振动产生器将反向振动耦入到所述局部区域中。反向振动至少部分地消除所述振动。在没有振动的情况下，该局部区域不发射声波并且噪声传输被阻止。

通过振动产生器可以省去用于衰减的隔音材料和质量。例如，此处所提出的登车系统的门扇可以轻型化构成。通过所述轻型化减少可移动部件的惯性。然后需要较少的驱动功率使门扇移动。替代地，可以利用相同的驱动功率来实现高动态性。

提出一种用于改变轨道车辆的登车系统声发射的方法，其中，在激励步骤中通过使用激励信号将登车系统的至少一个局部区域主动激励成振动，以便至少部分地抵消声发射。

声发射可以理解为从边界面或表面辐射出声波。当边界面或表面振动时声波被发射。局部区域可以包括登车系统的能振动的表面。激励信号可以是电信号。所述激励信号可以预先规定耦入的振动的振幅和频率。耦入的振动以及引发声发射的振动可以至少部分地相互抵消/消除。

所述方法可以具有确定步骤，在该确定步骤中通过使用侵入信号确定所述激励信号。耦入的振动可以与激励的振动有关。因此可以实现全面消除在该局部区域中的振动。

在确定步骤中，激励信号的振幅可以被确定成与侵入信号的振幅反向的。耦入的振动可以是类似于反声的反振动。

所述方法可以包括检测侵入信号的步骤，其中，通过使用与登车系统耦联的检测装置检测作用到登车系统上的、引发声发射的声音侵入和/或振动侵入，以获得侵入信号。声音侵入可以是作用到该局部区域上的声波。振动侵入可以是通过固体传声耦入到该局部区域中的振动。通过直接处理激励的侵入，激励信号可以适配于所述侵入。

在激励步骤中可以激励登车系统的门扇的至少一个局部区域。门扇可以具有大的能振动的表面。

在激励步骤中可以激励门扇的外面。门扇的所述外面或者说外壁直接被施加来自周围环境的声波。如果该外面的振动减少，则较少的声音被传送到轨道车辆中。

在激励步骤中可以激励登车系统的驱动构件的至少一个壳体部件。驱动构件可以辐射出声音，该声音在轨道车辆的内部空间中是不希望的。驱动构件的声发射是已知的并且例如可以作为反声被耦入到壳体部件中，以消除驱动构件的声音。

此外提出一种用于改变轨道车辆的登车系统的声发射的设备，其中，该设备具有激励装置，该激励装置构造成，通过使用激励信号将登车系统的至少一个局部区域主动激励成振动，以便至少部分地抵消声发射。

所述激励装置可以具有至少一个压电元件和/或电动振动器，以将激励信号转换成振动。压电元件具有大的激励速度并且特别适合于高频率振动。电动振动器具有较低的激励速度并且特别适合于中频和低频振动。

此外提出一种具有根据在此提出的方案的设备的轨道车辆登车系统。

此外提出一种具有根据在此提出的方案的登车系统的轨道车辆。

附图说明

在附图中示出在此提出的方案的各实施例并且在以下的说明中对其进行更详细的阐述。其中：

图1示出根据一种实施例的具有登车系统的轨道车辆的示图；

图2示出根据一种实施例的用于改变登车系统声发射的设备的框图；并且

图3示出根据一种实施例的用于改变轨道车辆的登车系统声发射的方法的流程图。

具体实施方式

在本发明的有利实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且作用相似的元件使用相同或相似的附图标记，其中省去对这些元件的重复描述。

图1示出根据一种实施例的具有登车系统102的轨道车辆100的示图。登车系统102在此是具有门扇104的滑动门登车系统102，所述门扇在关闭位置中关闭登车系统102的入口106。如果入口106关闭，则门扇104将轨道车辆100的内部空间与轨道车辆100的外部空间分开。根据一种实施例，门扇104与用于改变的设备108耦联。

在外部空间中的噪声(例如轨道车辆100的行驶噪声或相邻轨道车辆的噪声)的声波撞击到门扇104上。在门扇104上，门扇104的外面由于所述声波被激励成振动。外面的振动在随后的介质中又造成声波，该声波又将门扇的内面激励成振动。外面的振动也通过固体传声经由外面与内面之间的连接位置直接传输到内面上。内面的振动在内部空间的空气中造成空气噪音。

内面或外面的振动可以通过大的质量被动地衰减。内面与外面之间的声波可以通过中间空间中的隔音材料衰减。

在此，内面和/或外面与设备108耦联。所述设备108构造成，主动改变登车系统102的声发射。为此，通过使用电激励信号将内面的至少一个局部区域和/或外面的至少一个局部区域激励成振动，以便至少部分地抵消引起声发射的振动。在此，由设备108引入的振动反向于由声波激励的振动并且将该振动至少部分地消除。因此，内面和/或外面至少在该局部区域中以降低的振幅振动，从而显著减少辐射出的声波的声级。尤其是，所述声级可以在所引入的振动的频率范围内低于感知阈值。

图2示出根据一种实施例的用于改变登车系统的声发射200的设备108的框图。在此，设备108基本上对应于在图1中的设备。在此，设备108与门扇104的外面202耦联。激励装置204与外面202的局部区域206耦联并且通过使用电激励信号208将该局部区域206激励成振动210。所述振动210至少部分地抵消外面202的通过声音侵入212在外面202上引起的振动。由此，外面202与没有抵消振动210的情况相比明显较低程度地振动。

由于外面202振动较少，所以也仅少的振动被传输到门扇104的内面214上并且内面214的声发射200是小的。设备108当然也可以施加在内面214上。原理与上述情况保持相同，然而设备108作用到内侧上而不是作用到外侧上。当然，设备108也可以并行地施加在内侧上以及外侧上。

激励装置204例如可以具有压电元件，该压电元件以长度变化响应激励信号208的电压变化。所述长度变化引起激励装置204的质量的移动。在此，由于质量的惯性，力作用到外面202上。所述压电元件特别适合于高频。

同样，激励装置204可以具有电动振动器，该振动器以对能振动的质量的吸引力或排斥力的变化响应激励信号208的电流变化。在此，由于质量的惯性，力同样作用到外面202上。

在一种实施例中，激励信号208根据声音侵入212确定。为此，设备108具有检测装置216。该检测装置216以侵入信号218模拟声音侵入212。侵入信号218被用于确定装置220中，以确定激励信号208。声音侵入212在确定装置220的控制回路中例如代表干扰量。所述检测装置216可以具有声音接收器或者说麦克风以便检测声音侵入212。所述声音接收器可以通过合适的能振动的元件以侵入信号218模拟声音侵入212。该声音接收器也可以远离登车系统设置。

检测装置216同样可以在侵入信号218中模拟外面202的实际振动。为此，检测装置216例如可以具有振动接收器，如加速度传感器。所述振动接收器可以与外面202耦联并且在侵入信号218中模拟外面202的实际振动。所述侵入信号218然后可以被用作在控制回路中的反馈。为了能够确定实际辐射出的空气噪音200，也可以将另一个检测装置施加在门扇的内面214上。这具有另外的优点：可以与门扇特性无关地调节到最小的声发射200。

在一种实施例中，通过使用声音信号222确定激励信号208。在此，声音信号222模拟轨道车辆和/或登车系统的已知的噪声。例如，声音信号222可以模拟登车系统的驱动装置的噪声。在此，声音信号222存储在存储装置224中并且在要抵消的噪声被发射时被提供。

在确定装置220中，侵入信号218和声音信号222可以同时被使用，以确定激励信号208。

换句话说，在图2中示出轨道车辆门扇104的主动的空气噪音衰减。在此提出的方案改进门扇结构的空气噪音衰减，其方式为主动地影响门扇104(例如外侧)的运动。

所述轨道车辆门扇104将两个空间彼此分开。通过在一个空间中的空气噪音212，轨道车辆门扇104被激励成振动并且由此在第二空间中产生空气噪音200。在此，对于轨道车辆门扇104通过例如压电元件以及合适的控制措施引入反向于强迫振动的力。通过叠加两种振动，轨道车辆门扇104的运动得到衰减或者说完全停止并且由此辐射出较少的空气噪音200、甚至零空气噪音。

外部区域与轨道车辆内部之间或反过来的空气噪音衰减得到改善。由此，在轨道车辆门扇104的情况下可以实现普遍地改善噪音衰减。

在一种实施例中，在登车系统(例如变速器壳体和/或马达壳体)上的至少一个不希望的声源得以主动衰减，以减少所述部件的声发射。主动的隔音或衰减通过经由压电元件和/或电动振动器或振荡器(shaker)引起的力引入实现。所述力引入沿限定的力引入方向实现或以定义的力引入方式通过剪切应力、力矩和/或拉应力实现。

在确定装置220中可以使用不同的控制算法，例如围绕工作点的线性控制或非线性控制。同样可以使用不同的控制策略，如宽带抑制、抑制固有频率和/或在双壳元件的情况下抑制例如质量-弹簧-质量谐振频率或相干频率的失谐。

力或振动引入元件204可以可变地放置。力或振动引入元件204的功率供给可以通过信号导线或总线实现。

用于控制的传感装置216可以具有附加的压电元件或应变计dms。

图3示出根据一种实施例的用于改变轨道车辆的登车系统声发射的方法300的流程图。所述方法300具有激励步骤302，在该激励步骤中登车系统的至少一个局部区域通过使用激励信号被主动激励成振动，以便至少部分地抵消声发射。

在一种实施例中，所述方法具有确定步骤304，在该确定步骤中通过使用侵入信号确定激励信号。

在确定步骤304中，激励信号的振幅可以被确定成与侵入信号的振幅反向的。

在检测的步骤306中可以检测侵入信号。在此，通过使用与登车系统耦联的检测装置检测作用到登车系统上的、引发声发射的声音侵入和/或振动侵入，以获得侵入信号。

如果一种实施例在第一特征与第二特征之间具有“和/或”关联，那么这可以解读为：该实施例根据一种实施形式不仅具有第一特征、而且具有第二特征，而根据另一实施形式仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。

附图标记列表

100轨道车辆

102登车系统

104门扇

106入口

108用于改变的设备

200声发射

202外面

204激励装置

206局部区域

208激励信号

210振动

212声音侵入

214内面

216检测装置

218侵入信号

220确定装置

222声音信号

224存储装置

300用于改变的方法

302激励步骤

304确定步骤

306检测步骤