[发明专利]用于车辆的外部声音合成的系统和方法

说明书

本公开提供一种用于车辆的外部声音的合成的系统，所述系统包括：危险分析单元，所述危险分析单元被配置来检测所述车辆与具体为外部交通参与者的至少一个另外的道路使用者之间的碰撞危险；至少一个电声换能器；以及声音处理单元，所述声音处理单元被配置来生成表示具体地与车辆相关的合成噪声信号的音频信号，并且控制所述至少一个电声换能器以基于所述音频信号输出合成外部声音，其中所述声音处理单元被配置来修改所述音频信号以在检测到所述碰撞危险时增强所述另外的道路使用者对所述合成外部声音的感知力。

技术领域

本公开涉及用于车辆的外置发动机/电子声音合成(ESS)的系统和方法。

背景技术

随着道路上的混合动力或纯电动车辆的数量的预期增长，由于缺少常见和众所周知的内燃机噪声，与外部交通参与者(诸如行人和骑车人)发生事故的风险也预期会增加。此外，在现在和将来，常规内燃机将缩小尺寸以便减少CO₂排放并将因此变得更加安静。为了确保为骑车人、行人以及视力和/或听力受损人士提供充分的保护，已实施或计划对应的法律改变，具体地是对关于来自车辆的噪声发射的规章制度的改变和补充。

尤其针对电动/混合动力车辆，已使用或计划满足这些规章制度的若干系统。这些系统根据制造商的说明书(有时将各种直观的限定标准考虑在内)来生成另外的外部声音。已知的实例如下：

-日本：MLIT(国土交通省)；AVAS(接近车辆音响系统)；

-联合国/欧盟：UNECE(联合国欧洲经济委员会)；AVAS(声学车辆警报系统)；以及

-美国：DOT(交通部)；NHTSA(国家公路交通安全局)。

虽然经验评估已示出类似于内燃机(ICE)的人工/合成声音已实现最好的结果，但是所预期的是相应的立法者将根据针对比较性的发动机型号类别和分类内的常规内燃机的噪声发射标准来指定噪声级。由此，假设将使用与用于噪声级测量的这些方法类似的方法。特别地，测试设置将根据不具有约束力的标准SAE J2889-1或ISO 16254在很大程度上保持不变，所述标准实际上表示用于车辆外部噪声测量以用于验证噪声级的可应用的测量标准。

图1示出试验场地设置的尺寸和几何结构，所述试验场地设置用于根据(取自ISO-16254标准的)ISO-10844标准来对车辆和轮胎进行外部噪声测量。试验车辆100在3m宽的行车道中行驶，所述行车道沿着线C-C’延伸。所述标准针对行车道提出关于材料、表面纹理、吸声性和平整度方面的要求。发射噪声的等级由设置在传播区域中1.2m高度处的两个麦克风110a和110b来测量，所述传播区域在图中示出为具有角顶点A、A’、B和B’的20m x 20m的正方形。所述标准还针对传播区域提出了关于吸声性和平整度方面的要求。麦克风110a和110b沿着中心线P-P’对称地放置在线C-C’的任一侧上并分开4m。围绕传播区域的中心，半径为50m的圆形区域保持不含反射物体以避免对测量产生影响。

所述设置由专家普遍认可为适于车辆噪声发射的测量。然而，它仅考虑到一种特定的交通状况并且仅允许作为参数的车辆速度的变化。

由NHTSA执行并在文档NTHSA-2011-0148中总结的实证研究示出对经过行人或骑车人的车辆进行声学感知所需的最小噪声级根据车辆速度和车辆状况在49dB(A)上下变动，但是为了交通参与者的安全，所述最小噪声级应为66dB(A)。表1示出声学感知所需的最小车辆噪声级。

为了确保外部交通参与者的安全，由混合动力/电动车辆所需的噪声发射将与常规内燃机的噪声发射一样对环境造成伤害。此外，本说明书仅保证在沿着线P-P’的测量位置中有足够的噪声级。

NHTSA报告DOT HS 811 304还指出从约30km/h的速度开始，轮胎噪声占全部噪声发射的“最大部分”。因此，在车辆速度达到30km/h以上时，人工/合成外部噪声生成变得不必要。