基于车辆声音指标通过人工智能控制发动机音调的系统和方法技术方案

一种基于车辆声音质量指标通过人工智能控制发动机音调的系统，可以包括：声音输出设备，用于生成加强声音，以加强车辆的发动机声音；发动机特性测量传感器，用于测量发动机声音的声源特性；内部噪声测量传感器，用于检测车辆的内部噪声；信号处理控制器，实时地从发动机特性测量传感器接收信号，并且控制声音输出设备，使得发动机声音达到目标音调；以及音调控制操作单元，连接到信号处理控制器，以优化声音质量指标，使得发动机声音通过人工智能达到目标音调。

System and method of controlling engine tone by artificial intelligence based on vehicle sound index

【技术实现步骤摘要】
基于车辆声音指标通过人工智能控制发动机音调的系统和方法
本专利技术的示例性实施例涉及用于基于车辆的声音指标(soundindex)通过人工智能控制发动机音调(enginetone)的系统和方法。
技术介绍
当今的汽车变成令人愉快的对象，而不仅仅是运输手段。驾驶性能将是汽车给予驾驶者的乐趣中的一个。近年来，汽车消费者倾向于需求运动驾驶和舒适驾驶。当前，汽车行业尝试开发可改变驾驶模式以便满足此类麻烦的车辆。驾驶模式是指通过控制悬架或发动机调节乘坐舒适性且改变驾驶性能的功能。然而，在增强驾驶性能中存在限制，因为仅通过物理和机械方法解决与驾驶性能的增强相关的麻烦过度需要制造成本。当然，这对于昂贵的跑车来说不是问题。然而，最常见的车辆制造商没有选择，只能仔细考虑如何使驾驶性能的效果最大化，同时维持合理的制造成本。驾驶者对听觉以及视觉非常敏感。特别地，动态发动机声音充当增多驾驶乐趣的决定性因素。因而，一些汽车制造商也与管弦乐队一起工作，以产生吸引人的发动机声音，同时采用高排量发动机。然而，这样的技术开发被限于具体高排量发动机，并且具有限制，因为制造成本很高。为此，被开发以避免此的最新技术是声音发生器。声音发生器是用于通过车载扬声器人工生成类似于例如发动机声音的声音的设备。然而，常规声音发生器仅仅播放存储在其中的发动机音调，或者仅仅结合加速踏板工作，以与发动机转速成比例地人工放大输出声压。因而，很自然地，驾驶者可非常容易地意识到，声音只不过是来自扬声器的人工声音，而不是自然发动机音调。作为结果，这引起减少驾驶乐趣的问题。另一方面，为了驾驶乐趣，不可能一定要不顾一切地动态地形成发动机声音。原因是驾驶者是情绪化动物，因此有时也会感觉到动态声音是大的噪声。因而，如果必要的话，也有必要减少将由驾驶者感觉到的发动机声音和其它噪声以产生更安静的内部氛围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于基于车辆的声音指标通过人工智能控制发动机音调的系统和方法，借此声音质量指标被优化以通过人工智能达到目标音调。本专利技术的其它目的和优点可通过以下描述理解，并且参考本专利技术的实施例变得显而易见。再者，对于本专利技术属于的领域的技术人员明显的是，本专利技术的目的和优点可通过如要求保护的手段及其组合来实现。根据本专利技术的一个方面，一种用于基于车辆的声音质量指标通过人工智能控制发动机音调的系统，包括：声音输出设备，声音输出设备用于生成加强声音，以加强车辆的发动机声音；发动机特性测量传感器，发动机特性测量传感器用于测量发动机声音的声源特性；内部噪声测量传感器，内部噪声测量传感器用于检测车辆的内部噪声；信号处理控制器，信号处理控制器实时地从发动机特性测量传感器接收信号，并且控制声音输出设备，使得发动机声音达到目标音调；以及音调控制操作单元，音调控制操作单元连接到信号处理控制器，以优化声音质量指标，使得发动机声音通过人工智能达到目标音调。信号处理控制器还接收通过控制器局域网(CAN)通信呈现的车辆驾驶信息或由麦克风测量的内部噪声的信息中的至少一个。信号处理控制器通过内部音频输出由音调控制操作单元计算的发动机音调。音调控制操作单元基于深度学习执行发动机音调的实时主动控制，并且其中基于深度学习的主动控制基于由驾驶者请求的目标音调和所测量的内部噪声，确定和输出阶次阵列(orderarray)和阶次级别(orderlevel)作为用于控制目标音调的因素。音调控制操作单元基于深度学习执行发动机音调的实时主动控制，并且其中基于深度学习的主动控制基于由驾驶者请求的目标音调和相对于需要被减少的噪声源的所测量的内部噪声，确定阶次阵列和阶次级别作为用于控制目标音调的因素，并且将不必要的频带控制为减少。所测量的内部噪声的声音质量指标是强力指标、愉悦指标、动态指标或运动指标中的任一个。声音输出设备是发动机舱中的扬声器、车辆内部的扬声器或车辆外面的扬声器中的至少一个。系统还包括比例积分微分(PID)控制器，比例积分微分(PID)控制器用于控制声音输出设备，使得由于发动机音调的输出发动机声音通过加强声音加强。加强声音和目标音调被存储为数据，并且基于所存储的数据实施加强发动机声音。所存储的数据是主动声音设计(ASD)。发动机声音的声源特性的信息是发动机振动、燃烧压力、升压压力或排气压力中的至少一个的发动机噪声特性。车辆驾驶信息是车辆速度、踩踏板(pedaling)、发动机转速或驾驶模式中的至少一个的发动机噪声特性。人工智能的输入变量包括车辆声音特性、由驾驶者请求的目标音调或驾驶者的驾驶方式中的至少一个。根据本专利技术的另一个方面，一种用于基于车辆的声音质量指标通过音调控制操作单元的人工智能控制发动机音调的方法，包括：输出具有由信号处理控制器基于车辆驾驶信息、发动机噪声特性信息或内部噪声信息中的至少一个计算的发动机音调的声音，其中信号处理控制器基于人工智能执行优化声音的指标。当发动机阶次阵列和发动机阶次级别改变时，声音质量指标作为人工智能的输出变量输出。通过在车辆内部的扬声器输出满足输出声音质量指标的控制值。车辆内部的输出发动机声音被监测，以计算改变的声音质量指标，并且再次执行反馈控制。发动机噪声特性信息是发动机振动、燃烧压力、升压压力或排气压力中的至少一个的发动机噪声特性。车辆驾驶信息是车辆速度、踩踏板、发动机转速或驾驶模式中的至少一个的发动机噪声特性。人工智能的输入变量包括车辆声音特性、由驾驶者请求的目标音调或驾驶者的驾驶方式中的至少一个。根据如本文所述的本专利技术的各个方面，可获得以下有利效果：第一、由于用于客观评估车辆的声音的指标用于设定目标音调，所以可能通过各种目标音调的优化执行主动控制。第二、存在很强的优点，即，因为通过人工智能的深度学习优化目标音调，所以可更准确地和更快速地控制目标音调。第三、可响应于驾驶模式提供对应于实际发动机声音的各种目标音调，从而提供驾驶的乐趣和移动的感觉。第四、由于通过扬声器输出的声音再次反馈，所以可能提供更接近实际声音的发动机音调。第五、由于可使用先前存储的声源，所以本文公开的系统和方法可容易地应用于现有车辆。应当理解，本专利技术的前述一般描述和以下详细描述是示例性的和说明性的，并且旨在提供如要求保护的本专利技术的另外的说明。附图说明从结合附图的以下详细描述，将更清楚地理解本专利技术的上面和其它目的、特征和其它优点，在附图中：图1是本专利技术的第一示例性实施例的流程图；图2是根据本专利技术的示例性实施例的音调控制操作单元500的示意图；图3是根据本专利技术的示例性实施例的音调控制操作单元500的发动机音调加强控制的曲线图；图4是根据本专利技术的示例性实施例的音调控制操作单元500的发动机音调加强和降噪控制的曲线图；图5是示出根据本专利技术的示例性实施例的整个算法的操作效果的图示；图6是示出根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基于车辆的声音质量指标通过人工智能控制发动机音调的系统，包括：/n声音输出设备，用于生成加强声音，以加强所述车辆的发动机声音；/n发动机特性测量传感器，用于测量所述发动机声音的声源特性；/n内部噪声测量传感器，用于检测所述车辆的内部噪声；/n信号处理控制器，所述信号处理控制器实时地从所述发动机特性测量传感器接收信号，并且控制所述声音输出设备，使得所述发动机声音达到目标音调；以及/n处理器，所述处理器连接到所述信号处理控制器，以优化所述声音质量指标，使得所述发动机声音通过人工智能达到所述目标音调。/n

【技术特征摘要】
20181213 KR 10-2018-01604751.一种用于基于车辆的声音质量指标通过人工智能控制发动机音调的系统，包括：
声音输出设备，用于生成加强声音，以加强所述车辆的发动机声音；
发动机特性测量传感器，用于测量所述发动机声音的声源特性；
内部噪声测量传感器，用于检测所述车辆的内部噪声；
信号处理控制器，所述信号处理控制器实时地从所述发动机特性测量传感器接收信号，并且控制所述声音输出设备，使得所述发动机声音达到目标音调；以及
处理器，所述处理器连接到所述信号处理控制器，以优化所述声音质量指标，使得所述发动机声音通过人工智能达到所述目标音调。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理控制器还接收通过控制器局域网CAN通信呈现的车辆驾驶信息和由麦克风测量的所述内部噪声的信息中的至少一个。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理控制器通过内部音频输出由所述处理器计算的发动机音调。


4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器基于深度学习执行所述发动机音调的实时主动控制，并且
其中基于深度学习的所述主动控制基于由驾驶者请求的目标音调和所测量的内部噪声，确定和输出阶次阵列和阶次级别作为用于控制所述目标音调的因素。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器基于深度学习执行所述发动机音调的实时主动控制，并且
其中基于深度学习的所述主动控制基于由驾驶者请求的目标音调和相对于需要被减少的噪声源的所测量的内部噪声，确定阶次阵列和阶次级别作为用于控制所述目标音调的因素，并且将不必要的频带控制为减少。


6.根据权利要求1所述的系统，其中所述声音质量指标是强力指标、愉悦指标、动态指标和运动指标中的任一个。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述声音输出设备是发动机舱中的扬声器、车辆内部的扬声器或车辆外面的扬声器中的至少一个。


8.根据权利要求1所述的系统，还包括比例积分微分PID控制器，所述比例积分微分PID控制器用于控制所述声音输出设备，使得所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仁秀，李东喆，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR