DE102009057981B4 - Method for controlling the acoustic perceptibility of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs, bei dem:- ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs bereitgestellt werden und/oder basierend auf akustischen Größen des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt werden, wobei ein akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß des Fahrzeugs die akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs aus einer Raumrichtung einer Wahrnehmungsposition im Umfeld des Fahrzeugs repräsentiert;- in Abhängigkeit von einem oder mehreren Steuerkriterien zumindest ein Teil der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße mit Hilfe von einem oder mehreren Mitteln zur Erzeugung akustischer Signale gesteuert wird.Method for controlling the acoustic perceptibility of a vehicle, in which: - one or more acoustic perceptibility measures of the vehicle are provided and/or are determined based on acoustic variables of the vehicle and/or the environment of the vehicle, with an acoustic perceptibility measure of the vehicle being the acoustic perceptibility of the vehicle from a spatial direction represents a perception position in the area surrounding the vehicle;- depending on one or more control criteria, at least part of the acoustic perceptibility measures is controlled with the aid of one or more means for generating acoustic signals.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs sowie ein entsprechendes System zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug umfassend ein solches System.The invention relates to a method for controlling the acoustic perceptibility of a vehicle and a corresponding system for controlling the acoustic perceptibility of a vehicle and a vehicle comprising such a system.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen die Sichtweite im Bereich vor einem Fahrzeug gemessen werden kann bzw. die visuelle Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs selbst verändert werden kann.Various methods are known from the prior art, with which the visibility in the area in front of a vehicle can be measured or the visual perceptibility of the vehicle itself can be changed.
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Der Fahrer eines Fahrzeugs kann die von seinem Fahrzeug generierten akustischen Signale in der Regel gut wahrnehmen. Er kann jedoch kaum oder nur sehr subjektiv beurteilen, ob und wie gut sein eigenes Fahrzeug von anderen Verkehrsteilnehmern in der Umgebung seines Fahrzeugs akustisch wahrgenommen wird. Der Grund hierfür liegt darin, dass die akustische Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer nicht nur von den vom Fahrzeug erzeugten akustischen Geräuschen, sondern auch von einer Vielzahl von weiteren Faktoren abhängt, wie z.B. von der vorhandenen Geräuschkulisse am Ort des anderen Verkehrsteilnehmers, von weiteren Gegenständen bzw. Fahrzeugen im Umfeld des betrachteten Fahrzeugs, welche Reflexionen der akustischen Signale des Fahrzeugs bewirken bzw. selbst akustische Geräusche erzeugen. Dabei bildet die akustische Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs in einer Vielzahl von gängigen Verkehrssituationen, z.B. für einen Fußgänger oder Fahrradfahrer, das einzige Mittel, mit dem das Fahrzeug wahrgenommen und ggf. seine Position zumindest ungefähr lokalisiert werden kann. Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit besteht deshalb das Bedürfnis, die akustische Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs insbesondere für solche Randbedingungen und Positionen von Verkehrsteilnehmern relativ zum Fahrzeug zu verbessern, welche das Fahrzeug nur unzureichend akustisch wahrnehmen können.The driver of a vehicle can generally perceive the acoustic signals generated by his vehicle well. However, he can hardly or only very subjectively judge whether and how well his own vehicle is perceived acoustically by other road users in the vicinity of his vehicle. The reason for this is that the acoustic perceptibility of a vehicle for other road users depends not only on the acoustic noises generated by the vehicle, but also on a large number of other factors, such as the existing background noise at the location of the other road user and other objects or vehicles in the vicinity of the vehicle under consideration, which cause reflections of the acoustic signals of the vehicle or produce acoustic noises themselves. The acoustic perceptibility of a vehicle in a large number of common traffic situations, e.g. for a pedestrian or cyclist, is the only means by which the vehicle can be perceived and its position can be at least approximately localized. In order to increase traffic safety, there is therefore a need to improve the acoustic perceptibility of a vehicle, in particular for those boundary conditions and positions of road users relative to the vehicle, which the vehicle can perceive only insufficiently acoustically.
Das Dokument
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs zu schaffen, bei dem die akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs situationsabhängig gesteuert wird.It is therefore the object of the invention to create a method for controlling the acoustic perceptibility of a vehicle, in which the acoustic perceptibility of the vehicle is controlled as a function of the situation.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. das System gemäß Patentanspruch 37 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by the method according to
Die abhängigen Ansprüche zeigen ebenso vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne ihren Umfang oder den Umfang ihrer äquivalente zu verlassen.The dependent claims also show advantageous refinements of the method and system according to the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from its scope or the scope of their equivalents.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße eines Fahrzeugs bereitgestellt und/oder basierend auf akustischen Größen des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt, wobei ein akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß des Fahrzeugs die akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs aus einer Raumrichtung einer Wahrnehmungsposition im Umfeld des Fahrzeugs repräsentiert.In the method according to the invention, one or more acoustic perceptibility measures of a vehicle are provided and/or determined based on acoustic variables of the vehicle and/or the area surrounding the vehicle, with an acoustic perceptibility measure of the vehicle indicating the acoustic perceptibility of the vehicle from a spatial direction of a perception position in the area surrounding the vehicle vehicle represents.
Unter dem Begriff „Fahrzeug“ kann insbesondere ein Kraftfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug verstanden werden. Zusätzlich sind im Sinne der Erfindung autonome Fahrzeuge, z.B. ein autonomes Nutz- oder Erkundungsfahrzeug und/oder ein mobiler Roboter, als Fahrzeuge zu verstehen. Unter einer Raumrichtung einer Wahrnehmungsposition ist dabei ein Raumwinkel in der Umgebung des Fahrzeugs zu verstehen, in dem sich ein Zuhörer (Mensch oder Tier) befindet bzw. befinden kann. Der Begriff der akustischen Wahrnehmbarkeit bzw. des akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßes des Fahrzeugs bezieht sich auf das „akustische wahrgenommen werden“, z.B. auf die Wahrnehmung bestimmter Eigenschaften des Fahrzeugs, wie die Fahrzeugposition, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Fahrzeugtyp, den Betriebszustand des Fahrzeugs und dergleichen.The term “vehicle” can in particular be understood to mean a motor vehicle, an aircraft or a watercraft. In addition, within the meaning of the invention, autonomous vehicles, for example an autonomous commercial or reconnaissance vehicle and/or a mobile robot, are to be understood as vehicles. A spatial direction of a perception position is to be understood as meaning a spatial angle in the area surrounding the vehicle in which a listener (human or animal) is or can be. The term acoustic perceptibility or the acoustic perceptibility measure of the vehicle refers to the "acoustic perception", e.g. the perception of certain properties of the vehicle, such as vehicle position, vehicle speed, vehicle type, vehicle operating status and the like.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nach Bereitstellung bzw. Ermittlung der entsprechenden akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße zumindest ein Teil der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße in Abhängigkeit von einem oder mehreren Steuerkriterien mit Hilfe von einem oder mehreren Mitteln zur Erzeugung akustischer Signale gesteuert, wobei die Mittel zur Erzeugung akustischer Signale insbesondere im Fahrzeug vorgesehene Mittel umfassen. Die Steuerkriterien zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße können beliebig ausgestaltet sein. Weiter unten werden bevorzugte Varianten solcher Steuerkriterien beschrieben.In the method according to the invention, after the corresponding acoustic perceptibility measures have been provided or determined, at least some of the acoustic perceptibility measures are controlled as a function of one or more control criteria with the aid of one or more means for generating acoustic signals, the means for generating acoustic signals being in particular in the vehicle provided funds. The control criteria for controlling the acoustic perceptibility measures can be configured as desired. Preferred variants of such control criteria are described further below.
Die Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße basierend auf dem oder den Steuerkriterien erfolgt dabei insbesondere derart, dass das oder die akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße mit Hilfe von am oder im Umfeld des Fahrzeugs erzeugter Audiosignale verändert werden und/oder auf einem Sollwert gehalten werden. Die Audiosignale können dabei beispielsweise über entsprechende Lautsprecher am Fahrzeug ausgesendet werden, wobei bei der Aussendung der Audiosignale insbesondere eine zuvor über Erfassungsmittel erfasste akustische Situation in den entsprechenden Wahrnehmungspositionen im Umfeld des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Bei der erfindungsgemäßen Steuerung handelt es sich bevorzugt um eine kontinuierliche, insbesondere stufenlose oder nahezu stufenlose Steuerung.The control of the acoustic perceptibility measures based on the control criteria or criteria takes place in particular in such a way that the acoustic perceptibility measure or measures are changed with the aid of audio signals generated on or in the area surrounding the vehicle and/or are kept at a target value. The audio signals can be transmitted, for example, via corresponding loudspeakers on the vehicle, with the transmission of the audio signals taking into account in particular an acoustic situation previously detected by detection means in the corresponding perception positions in the area surrounding the vehicle. The control according to the invention is preferably a continuous, in particular stepless or almost stepless control.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt ein jeweiliges akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß neben der Raumrichtung der Wahrnehmungsposition den Abstand der Wahrnehmungsposition vom Fahrzeug. Das heißt, bei der Steuerung der Wahrnehmbarkeitsmaße spielt nicht nur die Richtung eine Rolle, in der sich ein Zuhörer befinden bzw. befinden können, sondern auch der Abstand zu entsprechenden geräuscherzeugenden Stellen des Fahrzeugs und sonstigen Geräuschquellen in der Umgebung. Hierdurch wird eine besonders präzise Ermittlung der akustischen Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs für eine Wahrnehmungsposition erreicht, so dass die akustische Wahrnehmbarkeit auch sehr genau gesteuert werden kann.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, a respective acoustic perceptibility measure takes into account the distance of the perceptual position from the vehicle in addition to the spatial direction of the perceptual position. This means that not only the direction in which a listener is or can be located plays a role in the control of the perceptibility measures, but also the distance to corresponding noise-generating points of the vehicle and other noise sources in the environment. This achieves a particularly precise determination of the acoustic perceptibility of the vehicle for a perceptual position, so that the acoustic perceptibility can also be controlled very precisely.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden gemäß dem oder den Steuerkriterien ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße für eine oder mehrere vorbestimmte und insbesondere variabel veränderbare Raumrichtungen gesteuert. Auf diese Weise wird eine sehr raumselektive Steuerung des Wahrnehmbarkeitsmaßes erreicht. Insbesondere kann erreicht werden, dass durch die Veränderung eines Wahrnehmbarkeitsmaßes in einem bestimmten Raumwinkel das Wahrnehmbarkeitsmaß in dem benachbarten Raumwinkel nicht oder wesentlich weniger beeinflusst wird. Darüber hinaus kann das akustische Wahrnehmbarkeitsmaß für bestimmte Raumrichtungen, aus welchen eine, z.B. deutlich schlechtere, akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs als aus benachbarten Raumrichtungen gegeben ist, verbessert werden, ohne z.B. unnötige Störungen für die benachbarten Raumrichtungen zu erzeugen.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, one or more acoustic perceptibility measures for one or more predetermined and in particular variably changeable spatial directions are controlled according to the control criteria or criteria. In this way, a very space-selective control of the degree of perception is achieved. In particular, it can be achieved that the change in a measure of perception in a specific solid angle does not affect the measure of perception in the adjacent solid angle, or that it is influenced to a significantly lesser extent. In addition, the degree of acoustic perceptibility for certain directions in space, from which the acoustic perceptibility of the vehicle is, e.g. significantly poorer than from neighboring directions, can be improved without, for example, generating unnecessary interference for the neighboring directions in space.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße für eine oder mehrere vorgegebene Raumrichtungen aktiv verstärkt, wohingegen ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße für mindestens eine Raumrichtung, welche sich von der oder den vorgegebenen Raumrichtungen unterscheidet, nicht oder weniger als für die vorgegebene oder vorgegebenen Raumrichtungen verstärkt werden oder ganz oder zumindest teilweise unterdrückt werden. Analog können in einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße für eine oder mehrere vorgegebene Raumrichtungen aktiv ganz oder zumindest teilweise unterdrückt werden, wohingegen ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße für mindestens eine Raumrichtung, welche sich von der oder den vorgegebenen Raumrichtungen unterscheidet, verstärkt werden oder nicht oder weniger als wie für die vorgegebene oder vorgegebenen Raumrichtungen unterdrückt werden.In a variant of the method according to the invention, one or more acoustic perceptibility parameters for one or more specified spatial directions are actively reinforced, whereas one or more acoustic perceptibility parameters for at least one spatial direction that differs from the specified spatial direction or directions are not or less than for the specified or predetermined spatial directions are reinforced or completely or at least partially suppressed. Analogously, in a further variant of the method according to the invention, one or more acoustic perceptibility measures for one or more specified spatial directions can be actively completely or at least partially suppressed, whereas one or more acoustic perceptibility measures for at least one spatial direction which differs from the specified spatial direction or directions is increased are suppressed or not or less than how for the given or given directions in space.
Erfindungsgemäß können dabei die natürlichen Betriebsgeräusche des Fahrzeugs, die nach außen abgestrahlt werden, als Ausgangsbasis für die raumselektive Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße verwendet werden. Beispielsweise kann die Hörbarkeit der Betriebsgeräusche für eine oder mehrere vorgegebene Raumrichtungen unterdrückt werden, außer für eine bestimmte Richtung, aus der die Hörbarkeit gewünscht wird. Durch die aktive Verstärkung bzw. Unterdrückung von akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßen kann insbesondere eine gewünschte Verteilung der Wahrnehmbarkeitsmaße im Umfeld des Fahrzeugs erreicht werden, wobei ein Nutzer die gewünschte Verteilung beispielsweise über die weiter unten beschriebene Mensch-Maschine-Schnittstelle spezifizieren kann.According to the invention, the natural operating noises of the vehicle, which are radiated to the outside, can be used as a starting point for the room-selective control of the acoustic perceptibility parameters. For example, the audibility of the operating noises can be suppressed for one or more specified spatial directions, except for a specific direction direction from which audibility is desired. By actively amplifying or suppressing acoustic perceptibility measures, a desired distribution of the perceptibility measures in the area surrounding the vehicle can be achieved, with a user being able to specify the desired distribution, for example via the man-machine interface described below.
Die aktive Verstärkung oder Unterdrückung der Wahrnehmbarkeitsmaße wird vorzugsweise mit dem oder den Mitteln zur Erzeugung akustischer Signale mittels Erzeugung von akustischen Schwingungen durchgeführt. Die Mittel zur Erzeugung akustischer Signale werden deshalb im Folgenden auch als Schwingungserzeugungsmittel bezeichnet. Im einfachsten Fall kann eine Unterdrückung der Wahrnehmbarkeitsmaße derart realisiert werden, dass die Phase der mit dem oder den Schwingungserzeugungsmitteln erzeugten akustischen Signale im Wesentlichen entgegengesetzt zu der Phase mindestens einer in der oder den vorgegebenen Raumrichtungen vorhandener Schwingung ausgestrahlt werden.The active amplification or suppression of the perceptibility measures is preferably carried out with the means or means for generating acoustic signals by generating acoustic oscillations. The means for generating acoustic signals are therefore also referred to below as vibration generating means. In the simplest case, the perceptibility dimensions can be suppressed in such a way that the phase of the acoustic signals generated with the vibration generating device or devices is emitted essentially opposite to the phase of at least one vibration present in the specified spatial direction or directions.
Vorteilhafterweise kann die Verstärkung und/oder Unterdrückung der Wahrnehmbarkeitsmaße derart ausgestaltet sein, dass mehrere akustische Schwingungserzeugungsmittel, welche vorzugsweise im Fahrzeug vorgesehen sind, Schwingungen und insbesondere gerichtete Schwingungen erzeugen, wobei die jeweilige Phasen der Schwingungserzeugungsmittel derart gewählt werden, dass die Schwingungen sich in bestimmten Richtungen, insbesondere in bestimmten Raumteilen in der Umgebung des Fahrzeugs, verstärken und/oder die dort vorhandenen Schwingungen unterdrücken. Bei den vorhandenen Schwingungen kann es sich insbesondere um die vom Fahrzeug und/oder von anderen Objekten erzeugten Geräusche handeln. Somit sind auch solche Ausgestaltungen des Verfahrens denkbar, bei welchen die durch das Fahrzeug erzeugten hörbaren Geräusche nur an wenigen Raumpositionen lauter sind als bei demselben Fahrzeug ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Advantageously, the amplification and/or suppression of the perceptibility measures can be designed in such a way that several acoustic vibration generating means, which are preferably provided in the vehicle, generate vibrations and in particular directed vibrations, with the respective phases of the vibration generating means being selected in such a way that the vibrations are in certain directions , especially in certain parts of the space in the vicinity of the vehicle, amplify and/or suppress the vibrations that are present there. The vibrations that are present can in particular be the noises generated by the vehicle and/or by other objects. Thus, configurations of the method are also conceivable in which the audible noises generated by the vehicle are only louder in a few spatial positions than in the same vehicle without using the method according to the invention.
Bei den unterdrückten Schwingungen kann es sich um solche, vom Fahrzeug erzeugte Betriebsgeräusche handeln, welche die Raumrichtung bzw. Wahrnehmungsposition direkt oder indirekt erreichen, und/oder um die von dem oder den Mitteln zur Erzeugung akustischer Signale erzeugten Schwingungen zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit in einer anderen Raumrichtung.The suppressed vibrations can be operating noises generated by the vehicle that reach the spatial direction or perception position directly or indirectly, and/or the vibrations generated by the device or devices for generating acoustic signals to control acoustic perceptibility in a other spatial direction.
Mit der oben beschriebenen Unterdrückung von Wahrnehmbarkeitsmaßen kann erreicht werden, dass das akustische Signal, welches sich außerhalb einer vorbestimmten Raumrichtung ausbreitet und somit die Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs aus anderen Raumrichtungen beeinflussen kann, mit Schwingungen unterdrückt wird, welche mit Mitteln zur Erzeugung akustischer Signale generiert werden und deren Phase gegenüber dem Geräusch in der vorbestimmten Raumrichtung verschoben ist. Auf diese Weise ist die Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs exakt gerichtet, insbesondere auf einen eingeschränkten Bereich möglicher Positionen relativ zum Fahrzeug begrenzt. Zum Beispiel können bestimmte Betriebsgeräusche des Fahrzeugs, abhängig von der situationsabhängigen Ermittlung bestimmter Raumteile in der Umgebung des Fahrzeugs, in welchen sich andere Verkehrsteilnehmer aufhalten könnten, in diesen Raumteilen unterdrückt werden, während für andere ausgewählte Raumteile keine oder eine weniger starke Unterdrückung bestimmter Betriebsgeräusche des Fahrzeugs zugelassen wird.With the suppression of perceptibility measures described above, the acoustic signal, which propagates outside of a predetermined spatial direction and can therefore influence the perceptibility of the vehicle from other spatial directions, can be suppressed with vibrations that are generated with means for generating acoustic signals and whose phase is shifted in relation to the noise in the predetermined spatial direction. In this way, the control of the acoustic perceptibility of the vehicle is directed precisely, in particular limited to a limited range of possible positions relative to the vehicle. For example, certain operating noises of the vehicle can be suppressed in these parts of the room, depending on the situation-dependent determination of certain parts of the area around the vehicle in which other road users could be, while for other selected parts of the room there is no or less suppression of certain operating noises of the vehicle is allowed.
Die akustische Wahrnehmbarkeit bezieht sich in dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere auf den für Menschen und/oder Tiere hörbaren Frequenzbereich von 17 Hz bis 20 kHz. Je nach Fahrzeugtyp und den vom Zuhörer detektierbaren Frequenzbereich kann die akustische Wahrnehmbarkeit gegebenenfalls auch in anderen Frequenzbereichen ermittelt und gesteuert werden. Vorteilhafterweise werden für die Steuerung eines oder mehrerer Wahrnehmbarkeitsmaße, die mit der räumlichen Lokalisierbarkeit des Fahrzeugs zusammenhängen, solche Mittel eingesetzt, die akustische Schwingungen im Frequenzbereich von 150 - 20000 Hz, insbesondere 450 - 12000 Hz, erzeugen. Somit wird den speziellen Eigenschaften des menschlichen binauralen Gehörsystems Rechnung getragen, welches die Lokalisierung der Geräuschquellen vor Allem in diesem Frequenzbereich durchführt. Im einfachsten Fall kann eine Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit mit nur einem Schwinger, z.B. im Frequenzbereich von ca. 17 - 150 Hz, stattfinden. Dieser Schwinger muss keine ausgeprägte Richtungscharakteristik haben und braucht gegebenenfalls auch keine, möglicherweise nur schwer umzusetzende Anforderungen an seinen Verbauort im Fahrzeug erfüllen. Das Verfahren kann gegebenenfalls auch die Ausstrahlung des für die menschliche Psyche schädlichen Infraschalls, insbesondere im Frequenzbereich von 0,2 Hz bis 15 Hz, dämpfen bzw. unterdrücken.In the method according to the invention, acoustic perceptibility relates in particular to the frequency range from 17 Hz to 20 kHz that is audible to humans and/or animals. Depending on the vehicle type and the frequency range that can be detected by the listener, the acoustic perceptibility can also be determined and controlled in other frequency ranges. Advantageously, for the control of one or more perceptibility measures related to the spatial localization of the vehicle, such means are used that generate acoustic vibrations in the frequency range of 150-20000 Hz, in particular 450-12000 Hz. This takes account of the special properties of the human binaural hearing system, which localizes the noise sources primarily in this frequency range. In the simplest case, the acoustic perceptibility can be controlled with just one oscillator, e.g. in the frequency range of approx. 17 - 150 Hz. This oscillator does not have to have a pronounced directional characteristic and may also not have to meet any requirements at its installation location in the vehicle that may be difficult to implement. If necessary, the method can also dampen or suppress the emission of infrasound, which is harmful to the human psyche, in particular in the frequency range from 0.2 Hz to 15 Hz.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zumindest eine Teil der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße durch das oder die Mittel zur Erzeugung akustischer Signale mittels der Erzeugung von Schwingungen in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder von an das Antriebssystem des Fahrzeugs zugeführter Leistung und/oder von einer Längs- oder Querbeschleunigungsanforderung gesteuert. Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausgestaltung, bei der akustische Wahrnehmbarkeitsmaße in Abhängigkeit von der (positiven oder negativen) Beschleunigungsanforderung erfolgt, wobei die Beschleunigungsanforderung z.B. aus dem Gradienten des Fahr- oder Bremspedals ermittelt bzw. abgeleitet werden kann. Es wird somit eine Prognose über die akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs für einen Zeitpunkt in der Zukunft berücksichtigt. Somit kann die Veränderung der akustischen Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs durch eine bevorstehende Bremsung bzw. Reifengeräusche frühzeitig berücksichtigt werden. Beispielsweise kann in den relevanten Raumrichtungen ein akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß erzeugt werden, welches einer künftigen akustischen Wahrnehmbarkeit entspricht. Insbesondere kann ein Bremsgeräusch in eine vorbestimmte Raumrichtung erzeugt werden, welches aufgrund der Trägheit des Bremssystems erst zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise nach einer Sekunde, hörbar sein wird. Dadurch, dass z.B. ein Fußgänger das Bremsgeräusch, welches erst in einer Sekunde kommen wird, bereits zuvor wahrnimmt, kann er gegebenenfalls früher darauf reagieren. Somit können in einer speziellen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens die Wahrnehmbarkeitsmaße derart gesteuert werden, dass das Wahrnehmbarkeitsmaß in einer bestimmten Raumrichtung bzw. einer bestimmten Wahrnehmungsposition auf eine prognostizierte akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs eingestellt wird, wobei diese prognostizierte akustische Wahrnehmbarkeit z.B. aus der Längs- und Querbeschleunigungsanforderung ermittelt werden kann.In a further embodiment of the method according to the invention, the at least one part of the acoustic perceptibility measures is or are generated by the means for generating acoustic signals by means of the generation of vibrations as a function of the speed and/or of the power supplied to the drive system of the vehicle and/or of a Longitudinal or lateral acceleration request controlled. Particularly preferred is an embodiment in which acoustic Perceptibility measures as a function of the (positive or negative) acceleration requirement takes place, the acceleration requirement being determined or derived, for example, from the gradient of the accelerator or brake pedal. A forecast of the acoustic perceptibility of the vehicle for a point in time in the future is thus taken into account. The change in the acoustic perceptibility of the vehicle due to imminent braking or tire noise can thus be taken into account at an early stage. For example, an acoustic perceptibility measure can be generated in the relevant spatial directions, which corresponds to a future acoustic perceptibility. In particular, a braking noise can be generated in a predetermined spatial direction, which will only be audible at a later point in time, for example after one second, due to the inertia of the braking system. The fact that a pedestrian, for example, already perceives the brake noise, which will only come in a second, can react to it earlier if necessary. Thus, in a special variant of the method according to the invention, the perceptibility measures can be controlled in such a way that the perceptibility measure in a specific spatial direction or a specific perceptual position is set to a predicted acoustic perceptibility of the vehicle, with this predicted acoustic perceptibility being determined, for example, from the longitudinal and lateral acceleration requirement can be.
In der soeben beschriebenen Ausführungsform ist es wesentlich, dass das Wahrnehmbarkeitsmaß nicht in Abhängigkeit von der aktuellen Längs- bzw. Querbeschleunigung, sondern von der jeweiligen Beschleunigungsanforderung gesteuert wird, wobei diese Beschleunigungsanforderung insbesondere durch den Fahrer, jedoch gegebenenfalls auch durch automatische Systeme, erzeugt werden kann. Es wird somit ein Wahrnehmbarkeitsmaß nicht für die aktuelle Längs- bzw. Querbeschleunigung, sondern für eine prognostizierte Längs- bzw. Querbeschleunigung ermittelt, welche sich aus der Beschleunigungsanforderung ergibt. Hierbei wird der Tatsache Rechnung getragen, dass der Motor bzw. das Bremssystem des Fahrzeugs einer gewissen Trägheit unterliegt, welche dazu führt, dass eine Beschleunigungsanforderung erst mit zeitlichem Verzug zu einem Abbremsen bzw. Beschleunigen des Fahrzeugs und daraus resultierenden Geräuschen führt.In the embodiment just described, it is essential that the degree of perceptibility is not controlled as a function of the current longitudinal or lateral acceleration, but rather of the respective acceleration request, with this acceleration request being able to be generated in particular by the driver, but possibly also by automatic systems . A measure of perceptibility is thus determined not for the current longitudinal or transverse acceleration, but for a predicted longitudinal or transverse acceleration, which results from the acceleration requirement. This takes into account the fact that the engine or the braking system of the vehicle is subject to a certain inertia, which means that an acceleration request only leads to a braking or acceleration of the vehicle and the resulting noises with a time delay.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen das oder die Mittel zur Erzeugung akustischer Signale einen oder mehrere Lautsprecher am Fahrzeug und/oder sind derart ausgestaltet, dass sie Teile der Karosserie und/oder Außenflächen des Fahrzeugs in Schwingung mit zumindest zwei, insbesondere piezoelektrisch ausgestalteten, Aktoren versetzen. Es kann somit auf eine zusätzliche, nach außen offene Membran, deren Funktion z.B. durch Umwelteinflüsse beeinträchtigt werden kann, verzichtet werden. Außerdem bietet eine solche Ausgestaltung des Verfahrens eine breite Vibrationsfläche, bei der die Schwingungsfrequenzen und/oder Schwingungsphasen an mehreren Punkten kontrollierbar sind. Durch eine große Abstrahlungsfläche muss die Schwingungsamplitude an keiner Stelle nachteilhaft groß sein. Die Aktuatoren können unmittelbar mit der Außenhaut des Fahrzeugs mechanisch verbunden sein, um die lokalen Resonanzen bestimmter Karosserieteile zu nutzen und/oder um zusätzlich die Richtung der abgestrahlten akustischen Schwingungen zu beeinflussen, z.B. um relativ enge Abstrahlbereiche zu erzeugen.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the means or means for generating acoustic signals include one or more loudspeakers on the vehicle and/or are designed in such a way that they vibrate parts of the body and/or outer surfaces of the vehicle with at least two, in particular piezoelectric, designs , move actuators. There is therefore no need for an additional membrane that is open to the outside and whose function can be impaired by environmental influences, for example. In addition, such an embodiment of the method offers a wide vibration surface in which the vibration frequencies and/or vibration phases can be controlled at a number of points. Due to a large radiating surface, the vibration amplitude does not have to be disadvantageously large at any point. The actuators can be mechanically connected directly to the outer skin of the vehicle in order to use the local resonances of certain body parts and/or to additionally influence the direction of the emitted acoustic vibrations, e.g. to generate relatively narrow emission areas.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die akustische Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs umfassend einen Elektro- oder Hybridantrieb gesteuert, wobei bei der Steuerung das oder die Mittel zur Erzeugung akustischer Signale zumindest ein Geräusch nachahmen, welches dem Geräusch oder Anteilen des Geräuschs eines Verbrennungsmotors entspricht. Auf diese Weise wird der Tatsache Rechnung getragen, dass ein Elektro- bzw. Hybridantrieb bei Verwendung des Elektromotors sehr leise ist. Außerdem klingt ein Fahrzeug mit Elektro- bzw. Hybridantrieb für viele Verkehrsteilnehmer noch sehr ungewohnt und wird somit weder bewusst noch unbewusst mit einem fahrenden und potentiell gefährlichen Fahrzeug assoziiert. Somit könnten einige, für urbane Bevölkerung sogar instinktiv ausgeprägte, sicherheitsrelevante Verhaltensmuster, welche bei der Wahrnehmung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ablaufen, auch im Falle eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs ausgelöst werden. Es kann somit bedarfsgerecht die Wahrnehmbarkeit eines solchen Antriebs durch Nachahmen eines Verbrennungsmotors verstärkt werden. Dabei können nur bestimmte, für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor typische Komponenten des Geräuschspektrums und/oder charakteristische Modulationen des Signals nachgeahmt werden, insbesondere solche, die einer möglichst genauen Lokalisierbarkeit des Fahrzeugs und der Erkennung einer Längs- und Querdynamik des Fahrzeugs dienen. Die spektralen Komponenten oder Modulationen des Signals sollen bei dem Zuhörer in der Raumrichtung der entsprechenden Wahrnehmungsposition, insbesondere bei einem Verkehrsteilnehmer, der das Fahrzeug hinreichend akustisch wahrnehmen soll, in seiner, insbesondere instinktiven Wahrnehmung mit einem herkömmlichen Auto mit Verbrennungsmotor assoziiert werden, denn in diesem Fall ist davon auszugehen, dass der Zuhörer seine Aufmerksamkeit auf das Fahrzeug richtet. Dabei ist es nicht erforderlich, dass das gesamte Betriebsgeräusch des Verbrennungsmotors vorgetäuscht wird. Insbesondere kann es sogar sinnvoll sein, ein insgesamt gesehen von einem herkömmlichen Verbrennungsmotor abweichendes Motorgeräusch zu erzeugen, welches somit einen „Öko-Sound“ eines Elektro- bzw. Hybridantriebs darstellen kann.In a further embodiment of the method according to the invention, the acoustic perceptibility of a vehicle comprising an electric or hybrid drive is controlled, with the control means or means for generating acoustic signals imitating at least one noise which corresponds to the noise or parts of the noise of an internal combustion engine. In this way, the fact is taken into account that an electric or hybrid drive is very quiet when using the electric motor. In addition, a vehicle with an electric or hybrid drive still sounds very unfamiliar to many road users and is therefore neither consciously nor unconsciously associated with a moving and potentially dangerous vehicle. Thus, some safety-relevant behavior patterns that are even instinctive for the urban population, which occur when vehicles with combustion engines are perceived, could also be triggered in the case of an electric or hybrid vehicle. The perceptibility of such a drive can thus be increased as needed by imitating an internal combustion engine. Only certain components of the noise spectrum typical of a vehicle with an internal combustion engine and/or characteristic modulations of the signal can be imitated, in particular those that serve to locate the vehicle as precisely as possible and to identify longitudinal and lateral dynamics of the vehicle. The spectral components or modulations of the signal should be associated with the listener in the spatial direction of the corresponding perception position, in particular with a road user who should perceive the vehicle sufficiently acoustically, in his, in particular instinctive perception with a conventional car with a combustion engine, because in this case it can be assumed that the listener directs his attention to the vehicle. In doing so, it is not necessary that the entire operating noise of the internal combustion engine is simulated. In particular, it can even make sense to generate an engine noise that differs overall from that of a conventional internal combustion engine, which can thus represent an "eco-sound" of an electric or hybrid drive.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit derart, dass erfasste und/oder ermittelte Betriebsgeräusche des Fahrzeugs frequenz- und/oder phasenmäßig transformiert und mit dem oder den Mitteln zur Erzeugung akustischer Signale aus einer anderen Position am Fahrzeug ausgestrahlt werden. Zum Beispiel können die im Vorderteil des Fahrzeugs mit einem akustischen Sensor erfassten Vibrationen des Motors, insbesondere die Schwingungen der Einsaugklappen, erfasst werden. Diese Vibrationen werden mit einem an sich bekannten Nachhalleffekt versehen und verstärkt sowie mittels piezoelektrischer Wandler als Schwingungen an dem hinteren Teil der Karosserie des Fahrzeugs wiedergegeben, wobei die Schwingungen z.B. mit zwei Wandlern generiert werden können. Somit wird für einen Zuhörer in einer bestimmten Wahrnehmungsposition, z.B. seitlich vom Fahrzeug, ein akustischer Effekt erzeugt, welcher die Hörbarkeit und Unterscheidbarkeit der akustischen Wirkung des Fahrzeugs von den Umgebungsgeräuschen, z.B. von anderen Fahrzeugen, betont und/oder die Lokalisierbarkeit der Fahrzeugsposition allein durch das Hören verbessert. Durch die aktive Steuerung der Parameter des durch die Schwingungen erzeugten akustischen Signals, insbesondere der Amplitude, Phase und des Frequenzspektrums, bzw. durch die Verteilung des akustischen Signals auf zwei oder mehrere piezoelektrische Wandler können unterschiedliche Effekte für unterschiedliche Raumrichtungen bzw. Wahrnehmungspositionen erzeugt werden. Besonders bevorzugt ist die Erfassung der Schwingungen, die innerhalb des Fahrzeugs entstehen, insbesondere im Motor, Bremssystem, Getriebe, und zwar durch mit Teilen des Fahrzeugs mechanisch verbundenen akustischen Sensoren, die insbesondere als piezoelektrische mechanische Wandler ausgestaltet sind. Diese erlauben - im Gegensatz zu einem typischen Mikrofon, welches die Schwingungen der Luft erfasst und zudem ungeschützt gegenüber Umwelteinflüssen ist - eine sehr selektive Erfassung bestimmter Geräuschquellen. Als ein oder mehrere akustische Sensoren können allerdings, insbesondere für die Erfassung von Au-ßengeräuschen, auch an sich bekannte Mikrofone eingesetzt werden.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the acoustic perceptibility is controlled in such a way that recorded and/or determined operating noises of the vehicle are transformed in terms of frequency and/or phase and are emitted from a different position on the vehicle using the means or means for generating acoustic signals . For example, the engine vibrations detected in the front part of the vehicle with an acoustic sensor, in particular the vibrations of the intake flaps, can be detected. These vibrations are provided with a reverberation effect known per se and are amplified and reproduced as vibrations on the rear part of the body of the vehicle by means of piezoelectric transducers, it being possible for the vibrations to be generated with two transducers, for example. Thus, an acoustic effect is generated for a listener in a certain perception position, e.g. to the side of the vehicle, which emphasizes the audibility and distinguishability of the acoustic effect of the vehicle from the ambient noise, e.g. from other vehicles, and/or the localization of the vehicle position solely by the hearing improved. By actively controlling the parameters of the acoustic signal generated by the vibrations, in particular the amplitude, phase and frequency spectrum, or by distributing the acoustic signal to two or more piezoelectric transducers, different effects can be generated for different spatial directions or perception positions. Particularly preferred is the detection of the vibrations that occur inside the vehicle, in particular in the engine, brake system, transmission, specifically by acoustic sensors mechanically connected to parts of the vehicle, which are configured in particular as piezoelectric mechanical converters. In contrast to a typical microphone, which records the vibrations of the air and is also not protected against environmental influences, these allow a very selective recording of certain noise sources. However, microphones known per se can also be used as one or more acoustic sensors, in particular for the detection of external noises.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ein oder mehrere visuelle Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs für jeweilige Raumrichtungen von Wahrnehmungspositionen im Umfeld des Fahrzeugs ermittelt und die Steuerung des zumindest einen Teils der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs erfolgt in Abhängigkeit von diesen visuellen Wahrnehmbarkeitsmaßen. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass das Fahrzeug durch entsprechende Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit gegebenenfalls auch dann hinreichend akustisch wahrgenommen werden kann, wenn es in einer bestimmten Situation mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht hinreichend gesehen wird. Somit kann das Risiko, dass das Fahrzeug nicht früh genug wahrgenommen wird oder, z.B. durch einen möglicherweise vorhandenen Verkehrsteilnehmer, nicht hinreichend gut lokalisiert werden kann, weiter gesenkt werden. Eine unnötige Verstärkung der akustischen Wahrnehmbarkeit kann jedoch vermieden werden. Es kann somit der zumindest statistische Wert der Lärmbelastung der Umgebung durch das Fahrzeug stark gesenkt werden.In a further variant of the method according to the invention, one or more visual perceptibility measures of the vehicle are determined for the respective spatial directions of perceptual positions in the area surrounding the vehicle, and at least some of the acoustic perceptibility measures of the vehicle are controlled as a function of these visual perceptibility measures. It is particularly advantageous that the vehicle can also be adequately acoustically perceived by appropriate control of the acoustic perceptibility if there is a high probability that it will not be adequately seen in a specific situation. This further reduces the risk that the vehicle will not be noticed early enough or that it cannot be localized sufficiently well, e.g. by a road user that may be present. However, an unnecessary amplification of the acoustic perceptibility can be avoided. The at least statistical value of the noise pollution of the surroundings by the vehicle can thus be greatly reduced.
Die Ermittlung der visuellen Wahrnehmbarkeitsmaße kann basierend auf dem Verfahren der deutschen Patentanmeldung
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Verkehrsrelevanz der dem jeweiligen akustischen Wahrnehmbarkeitsmaß zugeordneten Raumrichtung und/oder Wahrnehmungsposition ermittelt. Dabei werden akustische Wahrnehmbarkeitsmaße aus Raumrichtungen und/oder an Wahrnehmungspositionen, deren Verkehrsrelevanz einen vorbestimmten Schwellwert überschreiten, erhöht. Auf diese Weise erfolgt eine vorteilhafte Verstärkung der Wahrnehmbarkeit von nur oder überwiegend verkehrsrelevanten Raumrichtungen bzw. Wahrnehmungspositionen.In a further, particularly preferred embodiment of the method according to the invention, a traffic relevance of the spatial direction and/or perception position assigned to the respective acoustic perceptibility measure is determined. In this case, acoustic perceptibility measures from spatial directions and/or at perceptual positions whose traffic relevance exceeds a predetermined threshold value are increased. In this way, there is an advantageous increase in the perceptibility of only or predominantly ver traffic-relevant spatial directions or perception positions.
In einer bevorzugten Variante wird die Verkehrsrelevanz einer Wahrnehmungsposition, an der sich ein anderer Verkehrsteilnehmer befindet oder befinden kann, insbesondere von Wahrnehmungspositionen, welche eine Ausfahrt und/oder einen Tunnel und/oder einen Parkplatz repräsentieren, höher eingestuft als die Verkehrsrelevanz von Wahrnehmungspositionen, an denen sich mit hoher Wahrscheinlichkeit kein Verkehrsteilnehmer befinden kann, wobei verkehrsrelevante Wahrnehmungspositionen vorzugsweise mittels eines Objekterkennungssystems am Fahrzeug und/oder eines Navigationssystems des Fahrzeugs bestimmt werden können. Somit wird nur eine mangelhafte akustische Wahrnehmbarkeit aus einem Bereich der Umgebung verstärkt, aus dem ein Verkehrsteilnehmer kommen kann bzw. kommen könnte, während eine mangelhafte akustische Wahrnehmbarkeit aus einem Bereich der Umgebung, der sehr gut voraussagbar ist (z.B. einem Bereich, aus dem ein unerwartetes Erscheinen von Verkehrsteilnehmern nicht erlaubt ist, wie z.B. einer großflächigen Wand), nicht erhöht wird. Als verkehrsrelevant werden dabei nicht nur tatsächliche (z.B. über ein Objekterkennungssystem erkannte) Positionen von anderen Verkehrsteilnehmer angesehen, sondern auch Teile der Infrastruktur, wie Ausfahrten, Tunnel, Parkplätze, d.h. solche Teile, die mit dem Aufenthalt oder Vorhandensein von Verkehrsteilnehmern im Zusammenhang stehen.In a preferred variant, the traffic relevance of a perceptual position at which another road user is or may be, in particular of perceptual positions that represent an exit and/or a tunnel and/or a parking lot, is rated higher than the traffic relevance of perceptual positions at which there is a high probability that no road user can be located, with traffic-relevant perception positions preferably being able to be determined by means of an object recognition system on the vehicle and/or a navigation system of the vehicle. Thus, only poor acoustic perceptibility from an area of the environment from which a road user can or could come is reinforced, while poor acoustic perceptibility from an area of the environment that can be predicted very well (e.g. an area from which an unexpected appearance of road users is not allowed, e.g. a large wall), is not increased. Not only the actual positions of other road users (e.g. recognized by an object recognition system) are regarded as relevant to traffic, but also parts of the infrastructure, such as exits, tunnels, parking lots, i.e. those parts that are related to the presence or presence of road users.
In einer weiteren bevorzugten Variante wird die Verkehrsrelevanz einer Wahrnehmungsposition, für welche eine berechnete Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs an der Wahrnehmungsposition und/oder eine berechnete Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit einem Objekt an der Wahrnehmungsposition hoch ist und/oder eine berechnete Zeit bis zur Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt an der Wahrnehmungsposition kurz ist, höher eingestuft als die Verkehrsrelevanz einer Wahrnehmungsposition, für welche eine berechnete Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs an der Wahrnehmungsposition und/oder eine berechnete Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit einem Objekt an der Wahrnehmungsposition niedrig ist und/oder eine berechnete Zeit bis zur Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt an der Wahrnehmungsposition lang ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann beispielsweise auf eine Verstärkung eines akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßes verzichtet werden, wenn ein Verkehrsteilnehmer das Fahrzeug zwar wahrscheinlich noch nicht hören kann, aber der Fahrer des Fahrzeugs immer noch sicher bremsen könnte.In a further preferred variant, the traffic relevance of a perception position for which a calculated probability of the vehicle being present at the perception position and/or a calculated collision probability of the vehicle with an object at the perception position is high and/or a calculated time until the vehicle collides with an Object at the perception position is short, ranked higher than the traffic relevance of a perception position for which a calculated probability of presence of the vehicle at the perception position and/or a calculated probability of collision of the vehicle with an object at the perception position is low and/or a calculated time to collision of the vehicle with an object at the sensing position is long. According to this embodiment, for example, an amplification of an acoustic perceptibility measure can be dispensed with if a road user is probably not yet able to hear the vehicle, but the driver of the vehicle could still brake safely.
In einer bevorzugten Variante sind das oder die Steuerkriterien derart ausgestaltet, dass an Wahrnehmungspositionen, für welche der Quotient aus Aufenthalts- und/oder Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs und akustischem Wahrnehmbarkeitsmaß einen vorbestimmten Wert überschreitet, die akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße erhöht werden. Hierdurch kann die Unfallstatistik verbessert werden, da akustische Wahrnehmbarkeitsmaße für Wahrnehmungspositionen, an denen die Wahrscheinlichkeit des Aufenthalts eines Verkehrsteilnehmers bzw. einer Kollision besonders hoch ist bzw. von der aus ein Fahrzeug akustisch schlecht zu hören ist, verstärkt werden, um hierdurch effizient Verkehrsteilnehmer zu warnen.In a preferred variant, the control criteria or criteria are designed in such a way that the acoustic perceptibility measures are increased at perception positions for which the quotient of the vehicle's presence and/or collision probability and the acoustic perceptibility measure exceeds a predetermined value. This can improve the accident statistics, since acoustic perceptibility measures for perception positions where the probability of a road user being present or a collision is particularly high or from which a vehicle is acoustically difficult to hear are increased in order to efficiently warn road users .
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein jeweiliges akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß mit Hilfe von Fahrzeugdaten und/oder über die Erfassung von Größen des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs mittels eines oder mehrerer akustischer Sensoren ermittelt.In a further variant of the method according to the invention, a respective acoustic perceptibility measure is determined using vehicle data and/or by detecting variables of the vehicle and/or the environment of the vehicle using one or more acoustic sensors.
Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung des oder der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs mit Hilfe einer Simulation des Gehörsystems eines Menschen und/oder Tieres. Eine akustische Wirkung eines Geräuschs, die Unterscheidbarkeit der Geräusche und dergleichen ist nach einer Reihe sehr komplexer, aus der Psychoakustik bekannter Merkmale ermittelbar. Statt eine sehr hohe Anzahl komplexer psychoakustischer Zusammenhänge in Realzeit auszuwerten, kann ein Hörsystem eines Menschen bzw. eines Tieres, insbesondere unter Berücksichtigung des binauralen Hörens, vorzugsweise in Bezug auf die Gesamtwirkung, simuliert werden. Die Simulation kann im Wesentlichen gleichzeitig für mehrere Raumrichtungen von Wahrnehmungspositionen, insbesondere unter Berücksichtigung von mehreren möglichen Ausrichtungen des Zuhörers an den entsprechenden Wahrnehmungspositionen zum Fahrzeug, durchgeführt werden. Die Ermittlung der akustischen Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs kann dabei den Grad der Unterscheidbarkeit eines oder mehrerer Fahrzeuggeräusche (z.B. Motorgeräusche, Reifengeräusche, Bremsgeräusche und dergleichen) von den Umgebungsgeräuschen beinhalten. Die Simulation des Gehörsystems kann eine speziell dafür erstellte, auf die Ermittlung der Wahrnehmung bestimmter, z.B. im Straßenverkehr vorkommender, Geräusche begrenzte Simulation sein, wobei die Simulation in einer Recheneinheit des Fahrzeugs ausgeführt wird. Dabei können die an sich dem Fachmann bekannten sogenannten angepassten Filter (matched filters) und/oder weitere adaptive Filter angewandt werden, und zwar insbesondere derart, dass aufgrund der Erfassung und/oder Ermittlung der Geräusche, die das Fahrzeug in einem Raumteil erzeugt, die Aufteilung der Geräusche in solche erfolgt, die vom Zuhörer in der vorliegenden Situation mit einem Fahrzeug in Verbindung gebracht werden können, und in solche, die nicht mit einem Fahrzeug in Verbindung gebracht werden können.The determination of the acoustic perceptibility measure or measures of the vehicle is preferably carried out with the aid of a simulation of the auditory system of a human and/or animal. An acoustic effect of a noise, the distinguishability of the noises and the like can be determined according to a series of very complex features known from psychoacoustics. Instead of evaluating a very large number of complex psychoacoustic relationships in real time, a hearing system of a human or an animal can be simulated, in particular taking binaural hearing into account, preferably with regard to the overall effect. The simulation can be carried out essentially simultaneously for a number of spatial directions of perception positions, in particular taking into account a number of possible orientations of the listener at the corresponding perception positions in relation to the vehicle. The determination of the acoustic perceptibility of the vehicle can include the degree of distinguishability of one or more vehicle noises (eg engine noise, tire noise, brake noise and the like) from the ambient noise. The simulation of the auditory system can be a simulation specially created for this purpose and limited to determining the perception of certain noises, for example those occurring in road traffic, with the simulation being carried out in a computing unit of the vehicle. The so-called matched filters known per se to those skilled in the art and/or other adaptive filters can be used, in particular in such a way that, based on the detection and/or determination of the noises generated by the vehicle in a part of the room, the division the sounds into those made by the listener in the present situation vehicle-associated and non-vehicle-associated.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein jeweiliges akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß basierend auf Messungen durch einen oder mehrere akustische Sensoren des Fahrzeugs (z.B. Mikrofone) und/oder basierend auf aus den Fahrzeugdaten ermittelten, vom Fahrzeug ausgehenden Geräuschen und/oder Umgebungsgeräuschen ermittelt. Somit wird die durch die Sensorik des Fahrzeugs erfasste Verteilung von Umgebungsgegenständen und die daraus resultierende Beeinflussung von Geräuschen, z.B. Geräuschdämpfung, Reflexionen, Resonanzen, bezogen auf die Geräusche des Fahrzeugs und/oder auf die übrigen Umgebungsgeräusche berücksichtigt.In a further embodiment of the method according to the invention, a respective acoustic perceptibility measure is determined based on measurements by one or more acoustic sensors of the vehicle (e.g. microphones) and/or based on noises and/or ambient noises emanating from the vehicle determined from the vehicle data. In this way, the distribution of surrounding objects detected by the vehicle's sensor system and the resulting influence on noise, e.g.
Bei der Verwendung von akustischen Sensoren am Fahrzeug zur Erfassung jeweiliger akustischer Wahrnehmbarkeitsmaße sind der oder die akustischen Sensoren in einer bevorzugten Variante auf Teile des Fahrzeugs und/oder nach außen vom Fahrzeug weg gerichtet, wobei insbesondere ein jeweiliges akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß durch zumindest zwei, an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs vorgesehene akustische Sensoren ermittelt wird. Es können somit in einer Raumrichtung bzw. Wahrnehmungsposition außerhalb des Fahrzeugs auftretende Geräusche durch mindestens zwei, an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs vorgesehene akustische Sensoren, welche die Geräusche aus dem entsprechenden Raumteil empfangen, ermittelt werden. Somit kann, z.B. mittels einer automatischen Analyse der Phasen der aus verschiedenen Positionen empfangenen Geräusche, die Position einer Geräuschquelle bestimmt werden. Die akustischen Sensoren können in die Außenhaut des Fahrzeugs integriert sein oder z.B. derart hinter der Außenhaut des Fahrzeugs untergebracht werden, dass die Vibrationen der Außenhaut des Fahrzeugs an mindestens zwei Stellen erfasst werden.When using acoustic sensors on the vehicle to record respective acoustic perceptibility measures, the acoustic sensor or sensors are directed in a preferred variant towards parts of the vehicle and/or outwards away from the vehicle, with in particular a respective acoustic perceptibility measure being measured by at least two different points provided acoustic sensors of the vehicle is determined. Noises occurring in a spatial direction or perception position outside of the vehicle can thus be determined by at least two acoustic sensors provided at different points of the vehicle, which receive the noises from the corresponding spatial part. Thus, the position of a noise source can be determined, e.g. by means of an automatic analysis of the phases of the noises received from different positions. The acoustic sensors can be integrated into the outer skin of the vehicle or, for example, housed behind the outer skin of the vehicle in such a way that the vibrations of the outer skin of the vehicle are detected at at least two points.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform wird als jeweiliges akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß aus einer Raumrichtung einer Wahrnehmbarkeitsposition im Umfeld des Fahrzeugs die akustische Wirkung des Fahrzeugs in die Raumrichtung der Wahrnehmungsposition in Abhängigkeit von gemessenen Geräuschparametern in der Raumrichtung der Wahrnehmungsposition ermittelt. Dies ist vorteilhaft, da die - insbesondere psychoakustische - Wirkung des Fahrzeugs, z.B. auf einen Verkehrsteilnehmer in der Raumrichtung der Wahrnehmungsposition, sowohl von den dort hörbaren Geräuschen des Fahrzeugs als auch von den in Richtung dieser Wahrnehmungsposition ohnehin vorhandenen Umgebungsgeräuschen abhängig ist.In a further, particularly preferred embodiment, the acoustic effect of the vehicle in the spatial direction of the perception position is determined as a respective acoustic perception measure from a spatial direction of a perception position in the vicinity of the vehicle as a function of measured noise parameters in the spatial direction of the perception position. This is advantageous because the - in particular psychoacoustic - effect of the vehicle, e.g. on a road user in the spatial direction of the perception position, depends both on the noises of the vehicle that can be heard there and on the ambient noises that are already present in the direction of this perception position.
In einer besonders bevorzugten Variante kann als jeweiliges akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß aus einer Raumrichtung einer Wahrnehmungsposition im Umfeld des Fahrzeugs die Unterscheidbarkeit der Position des Fahrzeugs als eine Geräuschquelle von den sonstigen, in der Wahrnehmungsposition hörbaren Geräuschquellen ermittelt werden. Diese Unterscheidbarkeit ist für die richtige Einschätzung der Fahrzeugposition und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch die sich an der entsprechenden Wahrnehmungsposition möglicherweise befindlichen Verkehrsteilnehmer entscheidend und damit auch sicherheitsrelevant.In a particularly preferred variant, the distinguishability of the position of the vehicle as a noise source from the other noise sources audible in the perception position can be determined as the respective acoustic perceptibility measure from a spatial direction of a perception position in the area surrounding the vehicle. This distinguishability is crucial for the correct assessment of the vehicle position and the speed of the vehicle by the road users possibly located at the corresponding perception position and is therefore also relevant to safety.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, insbesondere im Fahrzeug, mittels einer Ausgabe für einen Nutzer, vorzugsweise einen Insassen, des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem oder mehreren Kriterien zumindest ein Teil der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs in Kombination mit den jeweiligen Raumrichtungen und/oder Wahrnehmungspositionen vermittelt. Wie gerade erwähnt, ist die Mensch-Maschine-Schnittstelle vorzugsweise im Fahrzeug vorgesehen, und der Nutzer des Fahrzeugs ist insbesondere ein Insasse des Fahrzeugs. Gegebenenfalls ist es jedoch auch möglich, dass die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Schnittstelle außerhalb des Fahrzeugs ist, z.B. das Display auf einem mobilen Gerät, insbesondere auf einem Handy. In diesem Fall kann sich der Nutzer des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs befinden, wobei er beispielsweise über das mobile Gerät das Fahrzeug fernsteuern kann.In a further embodiment of the method according to the invention, at least part of the acoustic perceptibility parameters of the vehicle is combined via a human-machine interface, in particular in the vehicle, by means of an output for a user, preferably an occupant, of the vehicle, depending on one or more criteria communicated with the respective spatial directions and/or perception positions. As just mentioned, the man-machine interface is preferably provided in the vehicle, and the user of the vehicle is in particular an occupant of the vehicle. However, it may also be possible for the man-machine interface to be an interface outside the vehicle, e.g. the display on a mobile device, in particular on a cell phone. In this case, the user of the vehicle can be outside the vehicle, for example being able to remotely control the vehicle via the mobile device.
Unter dem Begriff „Vermitteln der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs in Kombination mit den jeweiligen Raumrichtungen und/oder Wahrnehmungspositionen“ ist zu verstehen, dass über die Mensch-Maschine-Schnittstelle dem Nutzer des Fahrzeugs immer eine Korrelation zwischen den entsprechenden akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßen und den jeweiligen Raumrichtungen bzw. Wahrnehmungspositionen, für welche die akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße bestimmt wurden, wiedergegeben wird, so dass der Nutzer ein akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß auch immer der entsprechenden Raumrichtung bzw. Wahrnehmungsposition zuordnen kann.The term "transferring the acoustic perceptibility dimensions of the vehicle in combination with the respective spatial directions and/or perception positions" means that the human-machine interface always provides the user of the vehicle with a correlation between the corresponding acoustic perceptibility dimensions and the respective spatial directions or positions Perceptual positions for which the acoustic perceptibility measures were determined is reproduced, so that the user can also always assign an acoustic perceptibility measure to the corresponding spatial direction or perceptual position.
Es wird somit eine Ausgabe der Information von richtungsabhängiger akustischer Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle erreicht, und zwar in Bezug auf zumindest eine Raumrichtung bzw. Wahrnehmungsposition. Damit erhält der Nutzer des Fahrzeugs und insbesondere der Fahrer eine klar interpretierbare Information, aus welchen Richtungen bzw. von welchen Verkehrsteilnehmern er gehört wird bzw. nicht gehört werden kann. Dies erhöht seine objektive und subjektive Sicherheit und den Komfort. Auch die Sicherheit anderer Verkehrsteilnehmer, z.B. von Fußgängern, wird erhöht, weil der Fahrer des Fahrzeugs rechtzeitig eine Meldung bekommen kann, dass sein Fahrzeug gerade aus der Richtung, wo sich der Fußgänger befindet, nicht hinreichend gehört werden kann. Hierdurch können gefährliche Verkehrssituationen vermieden werden.An output of the information of direction-dependent acoustic perceptibility of the vehicle is thus achieved through a man-machine interface, specifically in relation to at least one spatial direction or perceptual position. This gives the user of the vehicle and ins especially the driver clearly interpretable information from which directions or by which road users he is heard or cannot be heard. This increases its objective and subjective safety and comfort. The safety of other road users, for example pedestrians, is increased because the driver of the vehicle can receive a message in good time that his vehicle cannot be heard sufficiently from the direction where the pedestrian is. This allows dangerous traffic situations to be avoided.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind das oder die Kriterien zur Vermittlung von akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßen derart ausgestaltet, dass über die Mensch-Maschine-Schnittstelle mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsma-ße aus unterschiedlichen Raumrichtungen in Kombination mit den jeweiligen Raumrichtungen und/oder Wahrnehmungspositionen vermittelt werden. Auf diese Weise bekommt der Nutzer bzw. Fahrer des Fahrzeugs eine umfassende Information über die akustische Wahrnehmbarkeit seines Fahrzeugs aus mehreren unterschiedlichen Raumwinkeln.In a further embodiment of the method according to the invention, the criterion or criteria for imparting acoustic perceptibility measures are designed in such a way that several acoustic perceptibility measures from different spatial directions in combination with the respective spatial directions and/or perception positions are conveyed via the human-machine interface. In this way, the user or driver of the vehicle receives comprehensive information about the acoustic perceptibility of his vehicle from a number of different spatial angles.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind das oder die Kriterien derart ausgestaltet, dass über die Mensch-Maschine-Schnittstelle diejenigen akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße in Kombination mit deren Raumrichtungen und/oder Wahrnehmungspositionen vermittelt werden, welche kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert sind. Das Verfahren ist somit derart ausgestaltet, dass der Nutzer und insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs durch die Mensch-Maschine-Schnittstelle auf die akustische Wahrnehmbarkeit seines Fahrzeugs aus einer bestimmten Richtung bzw. aus einem bestimmten Raumteil hingewiesen wird, die niedriger als ein vorgegebener Wert und/oder niedriger als die aktuelle akustische Wahrnehmbarkeit aus anderen Richtungen und/oder Raumteilen ist.In a further, particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the criterion or criteria are designed in such a way that those acoustic perceptibility measures in combination with their spatial directions and/or perception positions that are less than or equal to a predetermined threshold value are conveyed via the human-machine interface. The method is thus designed in such a way that the user and in particular the driver of the vehicle is informed by the man-machine interface of the acoustic perceptibility of his vehicle from a specific direction or from a specific part of space, which is lower than a predetermined value and/or or is lower than the current acoustic perceptibility from other directions and/or parts of the room.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass über die Mensch-Maschine-Schnittstelle Unterschiede zwischen akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßen aus verschiedenen Raumrichtungen für vom Fahrzeug gleich entfernte Wahrnehmungspositionen im Umfeld des Fahrzeugs vermittelt werden. Hierdurch kann der Nutzer des Fahrzeugs intuitiv und schnell erkennen, in welchen Bereichen große Unterschiede in der akustischen Wahrnehmbarkeit auftreten, welche eine besondere Beachtung durch den Nutzer erfordern.In a further embodiment of the invention, it is provided that differences between acoustic perceptibility measures from different directions in space for perception positions in the area surrounding the vehicle that are at the same distance from the vehicle are conveyed via the human-machine interface. As a result, the user of the vehicle can intuitively and quickly recognize the areas in which there are major differences in acoustic perceptibility, which require special attention from the user.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße in verschiedene Klassen in Abhängigkeit von deren Größe eingeteilt und über die Mensch-Maschine-Schnittstelle die Klassenzugehörigkeit der dem Nutzer vermittelten akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße wiedergegeben. Eine solche Unterteilung der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße in Klassen dient zur besseren Wahrnehmung und Deutung wiedergegebener akustischer Wahrnehmbarkeitsmaße durch den Nutzer. Die Klassen können dabei z.B. folgendermaßen definiert sein:
- - die Anwesenheit des Fahrzeugs ist hörbar;
- - die Position des Fahrzeugs ist hörbar;
- - die Fahrzeuggeschwindigkeit kann allein durch Hören eingeschätzt werden;
- - das Betriebsgeräusch des Fahrzeugs ist als ästhetisch und/oder markenspezifisch erkennbar;
- - das Fahrzeug wird als bedrohlich und/oder störend wahrgenommen.
- - the presence of the vehicle is audible;
- - the position of the vehicle is audible;
- - vehicle speed can be estimated by hearing alone;
- - the operational sound of the vehicle is recognizable as aesthetic and/or brand specific;
- - the vehicle is perceived as threatening and/or disruptive.
Eine Wahrnehmungsklasse kann auch derart definiert sein, dass bestimmte akustische Wahrnehmbarkeitsmaße zumindest für einen bestimmten Zeitraum innerhalb einer Zeitspanne erreicht und/oder nicht überschritten werden.A perception class can also be defined in such a way that specific acoustic perceptibility measures are achieved and/or not exceeded at least for a specific period of time within a period of time.
An dieser Stelle sei nochmals erwähnt, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht unbedingt eine tatsächliche automatische Erkennung einer Person (z.B. Verkehrsteilnehmers) an der Wahrnehmungsposition erfordert. Es reicht die Annahme einer solchen Person insbesondere an denjenigen Stellen aus, wo z.B. eine Person tatsächlich (z.B. an einer Ausfahrt) erscheinen kann. Somit kann gegebenenfalls auf eine aufwändige und nicht immer verlässliche Objekterkennung verzichtet werden.At this point it should be mentioned again that the method according to the invention does not necessarily require actual automatic recognition of a person (e.g. road user) at the perception position. It is sufficient to accept such a person, especially in those places where, for example, a person can actually appear (e.g. at an exit). In this way, a complex and not always reliable object recognition can be dispensed with.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine visuelle Anzeige, über welche der zumindest eine Teil der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße visuell vermittelt wird, wobei die visuelle Anzeige insbesondere als eine Karte der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere in Draufsicht auf das Fahrzeug und/oder als perspektivische Ansicht auf das Fahrzeug, wiedergegeben ist. Die visuelle Anzeige kann dabei derart ausgestaltet sein, dass Raumrichtungen und/oder Wahrnehmungspositionen mit verschiedenen akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßen unterschiedlich hervorgehoben werden. Insbesondere können Raumrichtungen und/oder Wahrnehmungspositionen mit verschiedenen akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßen mit unterschiedlichen Farben und/oder Texturen und/oder Symbolen wiedergegeben werden. Zum Beispiel können die Wahrnehmungspositionen oder entsprechende Raumrichtungen, welche die Eigenschaften unterschiedlicher akustischer Wahrnehmbarkeitsklassen aufweisen, mit den diesen Klassen zugeordneten Farben, Texturen oder Symbolen gekennzeichnet sein.In a further embodiment of the method according to the invention, the man-machine interface comprises a visual display, via which at least some of the acoustic perceptibility measures are conveyed visually, the visual display in particular as a map of the surroundings of the vehicle, in particular in a plan view of the vehicle and/or as a perspective view of the vehicle. The visual display can be designed in such a way that spatial directions and/or perception positions are differently emphasized with different acoustic perceptibility measures. In particular, spatial directions and/or perception positions with different acoustic perceptibility measures can be reproduced with different colors and/or textures and/or symbols. For example, the perceptual positions or Corresponding directions in space, which have the properties of different acoustic perceptibility classes, are marked with the colors, textures or symbols assigned to these classes.
Alternativ oder zusätzlich kann die visuelle Anzeige symbolische und/oder numerische Angaben zu derjenigen Distanz vom Fahrzeug enthalten, aus der das Fahrzeug aus einer oder mehreren Raumrichtungen besser und/oder schlechter als eine vorgegebene Schwelle akustisch wahrnehmbar ist. Solche Angaben können sich auf die entsprechende, insbesondere in einer graphischen Darstellung gekennzeichnete Richtung beziehen. Alternatively or additionally, the visual display can contain symbolic and/or numerical information about the distance from the vehicle from which the vehicle can be acoustically perceived better and/or worse than a predetermined threshold from one or more spatial directions. Such information can refer to the corresponding direction, in particular one marked in a graphic representation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vermittelt die visuelle Anzeige ausschließlich solche Raumrichtungen und/oder Wahrnehmungspositionen, von wo aus die entsprechenden akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße kleiner als ein vorgegebener Schwellwert sind, wobei der Schwellwert vorzugsweise von dem Durchschnitt der aktuell ermittelten akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße im Umfeld des Fahrzeugs abhängt. Auf diese Weise wird die Ausgabe der Mensch-Maschine-Schnittstelle besser interpretierbar.In a further preferred embodiment, the visual display conveys only those spatial directions and/or perception positions from where the corresponding acoustic perceptibility parameters are smaller than a predetermined threshold value, with the threshold value preferably depending on the average of the acoustic perceptibility parameters currently determined in the area surrounding the vehicle. In this way, the output of the human-machine interface becomes easier to interpret.
Vorteilhafterweise kann die visuelle Anzeige als eine Karte dargestellt werden, welche mit einer Navigationskarte aus dem Navigationssystem des Fahrzeugs und/oder einer über eine Sensorik am Fahrzeug bestimmten Umfeldsensierungskarte und/oder mit einem über zumindest eine Kamera am Fahrzeug erfassten Kamerabild, welche zumindest teilweise den gleichen Bereich wie die Karte wiedergeben, überlagert wird. Somit kann der Nutzer des Fahrzeugs die Angaben zu den Raumrichtungen der Wahrnehmungspositionen, den Wahrnehmungspositionen bzw. entsprechenden Objekten, für die z.B. eine mangelhafte akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs gegeben ist, in direkten Bezug zu der Darstellung der Umgebung wahrnehmen. Er kann hierdurch direkt einschätzen, ob z.B. ein entsprechender Verkehrsteilnehmer, der sein Fahrzeug gegebenenfalls nicht akustisch wahrnehmen kann, eine tatsächlich Kollisionsgefahr darstellt. Folglich kann der Nutzer z.B. einen entsprechenden realen oder potentiellen Wahrnehmungspunkt, von dem aus er schlecht akustisch wahrgenommen werden kann, mit einer größeren Aufmerksamkeit betrachten und sich darauf einstellen, dass er von dort aus nicht akustisch wahrgenommen wird und dass der andere Verkehrsteilnehmer deshalb nicht bremst.Advantageously, the visual display can be presented as a map, which is at least partially identical to a navigation map from the navigation system of the vehicle and/or an environment sensing map determined by sensors on the vehicle and/or a camera image captured by at least one camera on the vehicle Represent the area as the map is overlaid. The user of the vehicle can thus perceive the information on the spatial directions of the perception positions, the perception positions or corresponding objects for which, for example, the acoustic perceptibility of the vehicle is poor, in direct relation to the representation of the environment. In this way, he can directly assess whether, for example, a corresponding road user who may not be able to hear his vehicle acoustically represents a real risk of collision. As a result, the user can, for example, pay more attention to a corresponding real or potential perception point from which it can hardly be perceived acoustically and be prepared for the fact that it is not perceived acoustically from there and that the other road user therefore does not brake.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthalten in der visuellen Anzeige dargestellte Abschnitte, insbesondere dargestellte Objekte und/oder Raumbereiche und/oder Raumrichtungen und/oder Fahrbahnabschnitte, zumindest teilweise eine Kennzeichnung für das akustische Wahrnehmbarkeitsmaß des Fahrzeugs für den jeweiligen Abschnitt.In a further embodiment of the method according to the invention, sections shown in the visual display, in particular objects and/or spatial areas and/or spatial directions and/or roadway sections shown, at least partially contain an identifier for the acoustic perceptibility measure of the vehicle for the respective section.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die visuelle Anzeige auch eine Wiedergabe des Fahrzeugs enthalten, insbesondere eine schematische Darstellung des Fahrzeugs. Somit kann der Nutzer des Fahrzeugs viel einfacher die Richtungen von Wahrnehmungspositionen bzw. die Wahrnehmungspositionen selbst in Relation zu der Abbildung seines eigenen Fahrzeugs setzen. Vorteilhafterweise kann die Anzeige der Wahrnehmbarkeit dabei mit einer fusionierten Umgebungskarte, die mit Mitteln des Fahrzeugs aus unterschiedlichen Sensordaten erzeugt wird, überlagert sein.In a preferred embodiment of the invention, the visual display can also contain a representation of the vehicle, in particular a schematic representation of the vehicle. The user of the vehicle can thus relate the directions of perceptual positions or the perceptual positions themselves to the image of his own vehicle much more easily. Advantageously, the display of the perceptibility can be overlaid with a merged map of the surroundings, which is generated from different sensor data by means of the vehicle.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird über die Mensch-Maschine-Schnittstelle einem Nutzer des Fahrzeugs die Veränderung des oder der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs ermöglicht. Der Vorteil dieser Variante besteht insbesondere darin, dass der Fahrer sehr selektiv die akustische Wahrnehmbarkeit seines Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer nach seinen Wünschen z.B. erhöhen kann, ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu stören. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, die Anzeige als Touch-Screen zu gestalten, über dessen Bedienung die akustische Wahrnehmbarkeitsmaße verändert werden können. Insbesondere kann der Benutzer durch die Berührung entsprechender Stellen des Touch-Screen bestimmen, für welche Raumteile seiner Umgebung die Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs aus diesen Raumteilen verändert (z.B. intensiviert) werden soll und/oder wie stark die akustische Wahrnehmbarkeit verändert werden soll, um z.B. zu erreichen, dass zu einer bestimmten Klasse gehörige akustische Wahrnehmbarkeitsmaße nach deren Veränderung zu einer anderen Klasse gehören. Insbesondere kann der Benutzer durch eine vom Touch-Screen erfasste Fingerbewegung die Richtungen markieren oder zusammenhängende Raumteile einkreisen, für welche die akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs verändert werden soll. Somit kann der Benutzer die akustische Wahrnehmbarkeit seines Fahrzeugs sehr selektiv, d.h. mit nur geringem Einfluss auf weitere Bereiche, steuern.In a further, particularly preferred embodiment of the method according to the invention, a user of the vehicle is able to change the acoustic perceptibility measure or measures of the vehicle via the human-machine interface. The particular advantage of this variant is that the driver can very selectively increase the acoustic perceptibility of his vehicle for other road users, for example, without disturbing other road users. In this context, it is particularly advantageous to design the display as a touch screen, which can be used to change the acoustic perceptibility dimensions. In particular, by touching the corresponding points on the touch screen, the user can determine for which parts of his environment the perception of the vehicle from these parts of the room should be changed (e.g. intensified) and/or how much the acoustic perceptibility should be changed in order to achieve e.g that acoustic perceptibility measures belonging to a certain class belong to another class after they have been changed. In particular, the user can use a finger movement detected by the touch screen to mark the directions or to circle related parts of space for which the acoustic perceptibility of the vehicle is to be changed. In this way, the user can control the acoustic perceptibility of his vehicle very selectively, i.e. with only a minor influence on other areas.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hängen das oder die Kriterien, wonach der zumindest eine Teil der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße über die Mensch-Maschine-Schnittstelle vermittelt wird, von einer automatisch ermittelten Verkehrsrelevanz der dem jeweiligen akustischen Wahrnehmbarkeitsmaß zugeordneten Raumrichtung und/oder Wahrnehmungsposition ab, wobei akustische Wahrnehmbarkeitsmaße aus Raumrichtungen und/oder an Wahrnehmungspositionen mit hoher Verkehrsrelevanz mit höherer Priorität über die Mensch-Maschine-Schnittstelle vermittelt werden als akustische Wahrnehmbarkeitsmaße gleicher Größe aus Raumrichtungen und/oder an Wahrnehmungspositionen mit geringer Verkehrsrelevanz. Auf diese Weise erfolgt eine vorteilhafte Kennzeichnung von nur oder überwiegend verkehrsrelevanten Raumrichtungen bzw. Wahrnehmungspositionen bzw. der darin befindlichen Verkehrsteilnehmer auf der Mensch-Maschine-Schnittstelle.In a further variant of the method according to the invention, the criterion or criteria according to which at least some of the acoustic perceptibility measures are conveyed via the human-machine interface depend on an automatically determined traffic relevance of the spatial direction and/or perception position assigned to the respective acoustic perceptibility measure, with acoustic perceptibility measures from spatial directions and/or true perceptual positions with high traffic relevance are conveyed with higher priority via the man-machine interface than acoustic perceptibility measures of the same magnitude from spatial directions and/or at perceptual positions with low traffic relevance. In this way, there is an advantageous identification of only or predominantly traffic-relevant spatial directions or perception positions or the road users located therein on the man-machine interface.
Neben dem oben beschriebenen Verfahren umfasst die Erfindung ferner ein System zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs, umfassend eine Verarbeitungseinheit. Im Betrieb des Systems werden dabei ein oder mehrere akustische Wahrnehmbarkeitsmaße des Fahrzeugs bereitgestellt und/oder basierend auf akustischen Größen des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt, wobei ein akustisches Wahrnehmbarkeitsmaß des Fahrzeugs die akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs aus einer Raumrichtung einer Wahrnehmungsposition im Umfeld des Fahrzeugs repräsentiert. In Abhängigkeit von einem oder mehreren Steuerkriterien wird dann zumindest ein Teil der akustischen Wahrnehmbarkeitsmaße mit Hilfe von einem oder mehreren Mitteln zur Erzeugung akustischer Signale gesteuert.In addition to the method described above, the invention also includes a system for controlling the acoustic perceptibility of a vehicle, including a processing unit. During operation of the system, one or more acoustic perceptibility measures of the vehicle are provided and/or determined based on acoustic variables of the vehicle and/or the area around the vehicle, with an acoustic perceptibility measure of the vehicle being the acoustic perceptibility of the vehicle from a spatial direction of a perception position in the area of the vehicle represents. Depending on one or more control criteria, at least part of the acoustic perceptibility measures is then controlled with the aid of one or more means for generating acoustic signals.
Das erfindungsgemäße System ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass jede Variante des oben beschriebenen Verfahrens mit dem System durchführbar ist.The system according to the invention is preferably designed in such a way that each variant of the method described above can be carried out with the system.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Fahrzeug, welches das erfindungsgemäße System zur Steuerung der akustischen Wahrnehmbarkeit eines Fahrzeugs umfasst.The invention also relates to a vehicle which includes the system according to the invention for controlling the acoustic perceptibility of a vehicle.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described in detail below with reference to the attached figures.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation, anhand welcher die Ermittlung eines akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßes anhand einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht wird; -
2 eine schematische Darstellung, welche eine mögliche Steuerung eines akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßes basierend auf einer Variante der Erfindung verdeutlicht; und -
3 eine schematische Darstellung einer Ausgabe einer Mensch-Maschine-Schnittstelle gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of a traffic situation, which is used to illustrate the determination of an acoustic perceptibility measure using an embodiment of the method according to the invention; -
2 a schematic representation which illustrates a possible control of an acoustic perceptibility measure based on a variant of the invention; and -
3 a schematic representation of an output of a man-machine interface according to a variant of the method according to the invention.
In der hier beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens findet in einem ersten Schritt mittels der Erfassung oder Ermittlung der von einem Fahrzeug ausgehenden Geräusche die Ermittlung der Parameter dieser Geräusche in zumindest einem bestimmten Raumteil statt. In einem weiteren Verfahrensschritt, der beispielsweise parallel ausgeführt werden kann, werden die aus der Umgebung kommenden akustischen Signale mit Mitteln des Fahrzeugs erfasst und daraus die Parameter dieser Geräusche an dem zumindest einen bestimmten Raumteil ermittelt. Unter anderem werden eine oder mehrere Positionen von Objekten bestimmt, die akustische Schwingungen erzeugen, und basierend auf dieser oder diesen Positionen werden die Geräusche an dem zumindest einen bestimmten Raumteil ermittelt. Auf die ermittelten Geräuschparameter des Fahrzeugs und die ermittelten Geräuschparameter aus der Umgebung des Fahrzeugs wird dann eine Simulation des Gehörsystems eines Menschen angewandt, wodurch die akustische Wirkung des Fahrzeugs, z.B. seine aktuelle Wahrnehmbarkeitsklasse und/oder der Grad der Unterscheidbarkeit der Fahrzeuggeräusche von den Umgebungsgeräuschen, erhalten wird.In the embodiment of the method according to the invention described here, in a first step the parameters of these noises are determined in at least one specific part of the room by detecting or determining the noises emanating from a vehicle. In a further method step, which can be carried out in parallel, for example, the acoustic signals coming from the environment are detected by means of the vehicle and the parameters of these noises are determined from this at the at least one specific part of the room. Among other things, one or more positions of objects that generate acoustic vibrations are determined, and the noises in the at least one specific part of the room are determined based on this or these positions. A simulation of the human auditory system is then applied to the determined noise parameters of the vehicle and the determined noise parameters from the environment of the vehicle, whereby the acoustic effect of the vehicle, e.g. its current perceptibility class and/or the degree of differentiation of the vehicle noises from the ambient noises, is obtained becomes.
Um nunmehr die akustische Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs 1 an der Position des Objekts O zu verstärken, kann zum einen das Motorgeräusch des Fahrzeugs, welches durch Kreissegmente C angedeutet ist, in geeigneter Weise mit Effekten versehen und ausgestrahlt werden. Bei Effekten kann es sich um Nachhalleffekte handeln sowie um Effekte, die das Frequenzband ausdehnen oder komprimieren, die Phase des Signals verändern, insbesondere unterschiedlich für unterschiedliche Frequenzbereiche verändern, etc., Zur Verbesserung des Sound-Designs des Fahrzeugs, insbesondere seiner ästhetischen Wirkung, können weitere, z.B. aus der Weiterverarbeitung von Schwingungen von Musikinstrumenten (insbesondere einer Bassgitarre) bekannte Effekte eingesetzt werden. Dabei können z.B. die ohnehin entstehenden oder synthetisierten Betriebsgeräusche des Fahrzeugs als Basis eines veränderten Klangs dienen, welcher der gewünschten akustischen Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs aus einem Raumteil entspricht.In order to increase the acoustic perceptibility of the
Zur Ausstrahlung der Geräusche werden mehrere piezoelektrische Wandler verwendet, die bestimmte Teile der Außenflächen des Fahrzeugs in Schwingung mit bestimmten Frequenzen und einem bestimmten Phasenversatz zueinander und/oder zu bestimmten Betriebsgeräuschen des Fahrzeugs versetzen. Der Verbau akustischer Schwinger an den Außenflächen sorgt dafür, dass in dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine spürbare Beeinflussung der Innenraumgeräusche des Fahrzeugs stattfindet. Die Verstärkung des Motorgeräuschs, insbesondere nach Außen, kann dabei beispielsweise unmittelbar in Antwort auf eine Beschleunigungsanforderung des Fahrers des Fahrzeugs erfolgen, auch wenn die tatsächliche Veränderung des Motorgeräuschs, insbesondere in der Form eines Aufheulens des Motors bei Bedienung des Gaspedals bzw. eines Bremsgeräuschs bei Betätigung des Bremspedals, erst mit einer Verzögerung auftritt. Auf diese Weise kann die Person O frühzeitig durch die Verstärkung der akustischen Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs 1 auf dieses Fahrzeug aufmerksam gemacht werden. A plurality of piezoelectric transducers are used to emit the noises, which cause specific parts of the vehicle's outer surfaces to vibrate at specific frequencies and with a specific phase offset in relation to one another and/or in relation to specific operating noises of the vehicle. The installation of acoustic vibrators on the outer surfaces ensures that in this embodiment of the method according to the invention there is no noticeable influence on the interior noise of the vehicle. The amplification of the engine noise, in particular to the outside, can take place, for example, directly in response to an acceleration request from the driver of the vehicle, even if the actual change in the engine noise, in particular in the form of a howling of the engine when the accelerator pedal is operated or a brake noise when it is activated of the brake pedal, only occurs with a delay. In this way, the person O can be made aware of this vehicle at an early stage by amplifying the acoustic perceptibility of the
Zur Verstärkung der Wahrnehmbarkeit des Fahrzeugs 1 besteht ferner die Möglichkeit, dass über einen weiteren piezoelektrischen Wandler auch Teile im hinteren Bereich der Karosserie des Fahrzeugs in Schwingung versetzt werden, was in
In einem weiteren Schritt der hier beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird einem Benutzer und insbesondere dem Fahrer des Fahrzeugs die akustische Wahrnehmbarkeit für verschiedene Raumteile bzw. Wahrnehmungspositionen auf einer graphischen Oberfläche derart angezeigt, dass die Zuordnung zwischen mehreren Raumteilen und den entsprechenden, für einen potentiellen Zuhörer an den Raumteilen vorliegenden akustischen Wahrnehmbarkeitsmaßen ersichtlich wird. Die Wahrnehmbarkeitsmaße sind dabei entsprechenden Wahrnehmbarkeitsklassen zugeordnet, wobei in der graphischen Oberfläche beispielsweise nur Wahrnehmbarkeitsmaße einer bestimmten Wahrnehmbarkeitsklasse, insbesondere solche Wahrnehmbarkeitsmaße, bei denen die Wahrnehmbarkeit eine vorbestimmte Schwelle unterschreitet, wiedergegeben werden.In a further step of the embodiment of the method according to the invention described here, a user and in particular the driver of the vehicle is shown the acoustic perceptibility for different parts of the room or perception positions on a graphical interface in such a way that the assignment between several parts of the room and the corresponding one for a potential listener acoustic perceptibility dimensions present in the room parts. The perceptibility measures are assigned to corresponding perceptibility classes, with the graphic interface displaying, for example, only perceptibility measures of a specific perceptibility class, in particular those perceptibility measures in which the perceptibility falls below a predetermined threshold.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht für einen Benutzer die Möglichkeit, die Kriterien für die Steuerung der Wahrnehmbarkeit zu beeinflussen. Beispielsweise kann ein Benutzer für die in der Oberfläche der
Wie sich aus den Ausführungen zu den obigen
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