DE102011011722A1

DE102011011722A1 - Sounderzeugungsvorrichtung, Verfahren und Computerprogrammprodukt für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011011722A1
Application number: DE102011011722A
Authority: DE
Inventors: Taro Iwamoto
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2031-02-19
Also published as: CN102205813B; DE102011011722B4; JP2011207389A; CN102205813A; US20110241868A1; US8710974B2; JP5585764B2

Abstract

Eine Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug zum Hinweisen auf ein Näherkommen des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs umfasst einen Originaltongenerierabschnitt 2, der einen Originalton eines Näherkommensounds des Fahrzeugs zum Wahrnehmen des Näherkommens des Fahrzeugs generiert, einen Modulationstongenerierabschnitt 4, der einen Modulationston aus dem Originalton mit einer Kammfilterfunktion 4a generiert, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung, die auf eine spezifizierte Frequenzkomponente einer Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, die Frequenzen von n-Mal einer Grundfrequenz aufweist, größer ist als eine, die auf die andere Frequenzkomponente als die spezifizierte Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, einen Sounddruckfestlegungsabschnitt 5, der einen Sounddruck des Näherkommensounds des Modulationstons festlegt, und einen Lautsprecher 6, der außerhalb des Fahrzeugs den Fahrzeugnäherkommensound des Modulationstons mit dem festgelegten Sounddruck erzeugt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt für ein Fahrzeug, und genauer gesagt betrifft sie eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt, die ordnungsgemäß in einem geräuscharmen Fahrzeug, wie einem Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug installiert werden können, um auf ein Näherkommen des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs hinzuweisen.
Diese Art von geräuscharmen Fahrzeug erzeugt ein leiseres Fahrgeräusch als ein herkömmliches Fahrzeug, so dass Besorgnis herrscht, dass Fußgänger das näherkommende Fahrzeug nicht wahrnehmen. Dementsprechend wurde vorgeschlagen, das Fahrzeug solle ein nachgemachtes Fahrgeräusch erzeugen, damit Fußgänger oder Radfahrer das näherkommende Fahrzeug wahrnehmen können.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2009-40318 offenbart eine Technologie zum Erzeugen von nachgemachten Klängen bzw. Lauten bzw. Sounds eines Reifengeräuschs und eines Motorleerlaufsounds. Bei einer Technologie, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2008-168676 offenbart ist, werden ferner nachgemachte Sounds mit einer hohen Frequenz für einen nahen Hinweisbereich erzeugt, bei dem der Abstand zu dem näherkommenden Fahrzeug relativ gering ist, während nachgemachte Sounds mit einer niedrigen Frequenz für einen weiten bzw. breiten Hinweisbereich erzeugt werden, bei dem der Abstand zu dem näherkommenden Fahrzeug relativ groß ist. Da im Allgemeinen die Niederfrequenzsounds verglichen mit den Hochfrequenzsounds tendenziell leicht gedämpft werden, kann verhindert bzw. eingeschränkt werden, dass die nachgemachten Sounds weit oder in breitem Maße übertragen werden, indem die nachgemachten Sounds der Hochfrequenzsounds mit bzw. bei Abschneiden der Niederfrequenzsounds erzeugt werden.
Die nachgemachten Sounds sind jedoch nichts anderes als Geräusche für die Umgebung des Fahrzeugs, so dass ein Vorteil der überlegenden Lautlosigkeit des geräuscharmen Fahrzeugs vermindert werden kann. Da die nachgemachten Sounds mit der hohen Frequenz, die aus den nachgemachten Sounds, wie dem Reifengeräusch oder dem Motorleerlaufsound generiert wird, zum Verbildlichen des Fahrzeugs durch Abschneiden der Niederfrequenzsounds wie oben beschrieben, die Niederfrequenzkomponenten nicht sehr stark beinhalten, besteht die Sorge, dass selbst wenn die Fußgänger oder Radfahrer die nachgemachten Sounds hören, sie die nachgemachten Sounds, wie das Reifengeräusch oder den Motorleerlaufsound nicht richtig erkennen können. Dementsprechend wäre es schwierig, das Näherkommen des Fahrzeugs richtig wahrzunehmen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, geeignete Sounds zur richtigen Wahrnehmung des Näherkommens des Fahrzeugs zu erzeugen, wobei Nebengeräusche bzw. Geräuschsounds von einer Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sound-Erzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, die auf ein Näherkommen des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs hinweist, umfassend eine Originaltongeneriereinrichtung, die einen Originalton oder einen dem Originalton ähnlichen Ton eines Näherkommenklangs bzw. -lauts bzw. -sounds des Fahrzeugs zum Wahrnehmen eines Näherkommens des Fahrzeugs generiert, eine Modulationstongeneriereinrichtung, die einen Modulationston aus dem (Original-)Ton, der durch die Originaltongeneriereinrichtung generiert wird, mit einer Kammfilterfunktion generiert, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung, die auf eine spezifizierte Frequenzkomponente einer Frequenz- bzw. Vielfach- bzw. Zeiten-Ton-Reihe (englisch: times-ton row) anzuwenden ist, die Frequenzen von n-mal (n: eine ganze Zahl, die 2 oder größer ist) einer Fundamental- bzw. Grundfrequenz aufweist, die den (Original-)Ton darstellt, größer ist als diejenige, die auf die andere Frequenzkomponente als die spezifizierte Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddruckfestlegungseinrichtung, die einen Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddruck des Näherkommensounds des Modulationstons festlegt, der durch die Modulationstongeneriereinrichtung generiert wird, und eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung, die außerhalb des Fahrzeugs den Fahrzeugnäherkommensound des Modulationstons mit durch die Sounddruckfestlegungseinrichtung festgelegtem Sounddruck erzeugt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die größere Verstärkung auf die Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Rehe angewandt, welche die Frequenzen von n-mal der Grundfrequenz aufweist. Selbst wenn dem tatsächlich erzeugten Näherkommensound die Frequenzkomponente der Grundfrequenz fehlt, kann folglich der Mensch den Näherkommensound als einen Sound wahrnehmen, der diese Grundfrequenzkomponente enthält, und zwar auf Grund des fehlenden Grund- bzw. fundamentalen Phänomens. Dementsprechend kann der geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommens des Fahrzeugs ohne Anwenden der größeren Verstärkung auf die Niederfrequenzkomponente erzeugt werden, die tendenziell weit übertragen wird ohne leicht verstärkt zu werden. Da die Fußgänger und dergleichen den Näherkommensound wahrnehmen können, wenn bzw. da der Sounddruck größer ist als derjenige des Näherkommensounds des (Original-)Tons, selbst wenn der Näherkommensound des Modulationstons mit dem geringeren Sounddruck insgesamt erzeugt wird, können Fußgänger und dergleichen das Näherkommen des Fahrzeugs leicht wahrnehmen. Indem man sich das fehlende Grundphänomen zu Nutze macht, kann gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben der geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommens des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Geräusche von der Sounderzeugungsvorrichtung beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Modulationstongeneriereinrichtung ferner eine Hochpassfilterfunktion auf, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung, die auf eine Hochfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine höhere Frequenz als eine Schwellenfrequenz aufweist, größer ist als diejenige, die auf eine Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz aufweist, und die Modulationstongeneriereinrichtung generiert den Modulationston aus dem (Original-)Ton mit der Kammfilterfunktion und der Hochpassfilterfunktion. Da der Modulationston aus dem (Original-)Ton generiert wird, indem die Kammfilterfunktion und die Hochpassfilterfunktion kombiniert werden, kann der Sounddruck der Niederfrequenzkomponente, die tendenziell weit übertragen wird ohne leicht verstärkt zu werden, verringert werden. Das fehlende Grundphänomen kann die Fußgänger und dergleichen dazu bringen, den Grundfrequenzsound zu hören und den Niederfrequenzkomponentensound durch Illusion bzw. Täuschung wahrzunehmen. Folglich können Fußgänger und dergleichen den geeigneten Sound zum Wahrnehmen des Näherkommens des Fahrzeugs wahrnehmen, der dem (Original-)Ton, beispielsweise dem Reifengeräusch oder dem Motorleerlaufsound sehr ähnlich ist, wobei die Geräusche beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hochpassfilterfunktion konfiguriert, die Niederfrequenzkomponente zu dämpfen. Dadurch wird der Sounddruck der Komponente, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz aufweist, gesenkt, so dass verhindert bzw. eingeschränkt werden kann, dass die Niederfrequenzkomponente des Näherkommensounds weit übertragen wird. Folglich können die Geräusche stärker beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden und die Fußgänger und dergleichen können den geeigneten Sound zum Wahrnehmen des Näherkommens des Fahrzeugs wahrnehmen, der dem (Original-)Ton, beispielsweise dem Reifengeräusch oder dem Motorleerlaufsound sehr ähnlich ist, und zwar durch Illusion auf Grund des fehlenden Grundphänomens.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kammfilterfunktion konfiguriert, eine größere Verstärkung auf eine Frequenzkomponente anzuwenden, die Frequenzen in regulären Intervallen in der Zeiten-Ton-Reihe aufweist. Dadurch kann das fehlende Grundphänomen effektiver generiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Sounderzeugungsvorrichtung ferner eine Abstandsdetektiereinrichtung, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger detektiert, wobei die Modulationstongeneriereinrichtung konfiguriert ist, zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion und/oder ein Verringern der Verstärkung durchzuführen, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion aufweist, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger kürzer ist. Je kürzer der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger (einschließlich Radfahrer oder dergleichen) ist, desto stärker wird die in dem Näherkommensound enthaltene Niederfrequenzkomponente verringert. Je näher also der Fußgänger (einschließlich Radfahrer oder dergleichen) ist, desto weniger wird der Näherkommensound übertragen. Folglich kann der Fußgänger (einschließlich Radfahrer oder dergleichen) das Näherkommen des Fahrzeugs richtig wahrnehmen und die Geräusche können weiter beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Sounderzeugungsvorrichtung ferner eine Umgebungsklang- bzw. -laut- bzw. -sounddruck-Messeinrichtung, die einen Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs misst, wobei die Modulationstongeneriereinrichtung konfiguriert ist, zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion und/oder ein Verringern der Verstärkung durchzuführen, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion aufweist, wenn der Sounddruck in der Umgebung geringer ist. Je geringer der Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs ist, desto stärker wird die in dem Näherkommensound enthaltene Niederfrequenzkomponente verringert. Folglich wird der Näherkommensound nicht weit übertragen, so dass die Geräusche beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden können, wenn die Umgebung ruhig ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Sounderzeugungsvorrichtung ferner einen Speicher, um Daten zum Generieren des (Original-)Tons des Näherkommensounds des Fahrzeugs gemäß einem Bewegungszustand des Fahrzeugs zu speichern, wobei die Originaltongeneriereinrichtung den (Original-)Ton des Näherkommensounds des Fahrzeugs basierend auf den Daten des Fahrzeugbewegungszustands aus dem Speicher generiert. Folglich können die Fußgänger und dergleichen den Fahrzeugbewegungszustand, wie eine Fahrzeugbewegungsgeschwindigkeit oder Beschleunigung, auch durch den Näherkommensound erkennen.
Gemäß der Erfindung ist ferner ein Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsverfahren für ein Fahrzeug vorgesehen, um auf ein Näherkommen des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs hinzuweisen, umfassend die folgenden Schritte:
Generieren eines dem Originalton ähnlichen Tons eines Näherkommenklangs bzw. -lauts bzw. -sounds des Fahrzeugs zum Wahrnehmen eines Näherkommens des Fahrzeugs;
Generieren eines Modulationstons aus dem generierten Ton durch Anwenden einer Kammfilterfunktion, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung, die auf eine spezifizierte Frequenzkomponente einer Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, die Frequenzen von n-mal, wobei n eine ganze Zahl von 2 oder größer ist, einer Grundfrequenz aufweist, die den Ton darstellt, größer ist als diejenige, die auf die andere Frequenzkomponente als die spezifizierte Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist;
Festlegen oder Steuern bzw. Regeln eines Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddrucks des Näherkommensounds des generierten Modulationstons; und
Erzeugen, außerhalb des Fahrzeugs, des Fahrzeugnäherkommensounds des Modulationstons mit dem festgelegten oder gesteuerten bzw. geregelten Sounddruck.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Modulationstongenerierschritt ferner das Anwenden einer Hochpassfilterfunktion, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung, die auf eine Hochfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine höhere Frequenz als eine Schwellenfrequenz aufweist, größer ist als diejenige, die auf eine Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz aufweist, und wobei in dem Modulationstongenerierschritt der Modulationston aus dem Ton mit der Kammfilterfunktion und der Hochpassfilterfunktion generiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hochpassfilterfunktion konfiguriert, die Niederfrequenzkomponente zu dämpfen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kammfilterfunktion konfiguriert, eine größere Verstärkung auf eine Frequenzkomponente anzuwenden, die Frequenzen in regelmäßigen Intervallen in der Zeiten-Ton-Reihe aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Sounderzeugungsverfahren ferner das Detektieren eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger, wobei in dem Modulationstongenerierschritt zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion und/oder ein Verringern der Verstärkung durchgeführt wird, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion aufweist, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger kürzer ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Sounderzeugungsverfahren ferner das Messen eines Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddrucks in der Umgebung des Fahrzeugs, wobei in dem Modulationstongenerierschritt zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion und/oder ein Verringern der Verstärkung durchgeführt wird, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz der Hochpassfilterfunktion aufweist, wenn der Sounddruck in der Umgebung geringer ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Sounderzeugungsverfahren ferner einen Speicher, um Daten zum Generieren des Tons des Näherkommensounds des Fahrzeugs gemäß einem Bewegungszustand des Fahrzeugs zu speichern, wobei der Ton des Näherkommensounds des Fahrzeugs basierend auf den Daten des Fahrzeugbewegungszustands aus dem Speicher generiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das insbesondere auf einem computerlesbaren Speichermedium, als ein Signal und/oder als ein Datenstrom verkörpert ist, umfassend computerlesbare Instruktionen, die, wenn auf einem geeigneten System geladen und ausgeführt, die Schritte eines Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsverfahrens gemäß der Erfindung oder einer bevorzugten Ausführungsform davon durchführen.
Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt. Es ist ersichtlich, dass, obwohl Ausführungsformen separat beschrieben werden, einzelne Merkmale daraus zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Anordnung von Sensoren in dem Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4A ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung eines Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddrucks eines (Original-)Tons gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; 4B ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung einer Verstärkung eines Kammfilters gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; und 4C ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung eines Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddrucks eines Modulationstons gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7A ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung eines Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddrucks eines Originaltons gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; 7B ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung einer Verstärkung eines Kammfilters gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; 7C ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung einer Verstärkung eines Hochpassfilters gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und 7D ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung eines Sounddrucks eines Modulationstons gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
8A ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung eines Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddrucks eines Originaltons gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt; 8B ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung einer Verstärkung eines Kammfilters gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; 8C ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung einer Verstärkung eines Hochpassfilters gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; und 8D ist ein Graph, der eine Frequenzverteilung eines Sounddrucks eines Modulationstons gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
Eine Konfiguration einer Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die auf ein Näherkommen des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs hinweist, gemäß der ersten Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, umfasst einen Betriebsbedingungsbestimmungsabschnitt 1, einen Originaltongenerierabschnitt 2, der einen Ton generiert oder einen Originalton (oder einen Eindruck davon) insbesondere eines Näherkommenklangs bzw. -lauts bzw. -sounds zum Wahrnehmen des Näherkommens eines Fahrzeugs simuliert, einen Speicher 3, der Daten zum Generieren des Originaltons speichert, einen Modulationstongenerierabschnitt 4, der einen Modulationston aus dem Originalton generiert, einen Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddruckfestlegungsabschnitt 5, der einen Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddruck des Modulationstons festlegt, und zumindest einen Lautsprecher 6, der eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung ist, die außerhalb des Fahrzeugs den Fahrzeugnäherkommensound des Modulationstons mit dem festgelegten Sounddruck erzeugt. Die Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst ferner einen Bildverarbeitungsabschnitt 7, der eine Abstandsdetektiereinrichtung ist, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger detektiert.
Der oben beschriebene Betriebsbedingungsbestimmungsabschnitt 1, der Originaltongenerierabschnitt 2, der Modulationstongenerierabschnitt 4, der Sounddruckfestlegungsabschnitt 5 und der Bildverarbeitungsabschnitt 7 entsprechen beispielsweise jeweiligen Verarbeitungsfunktionen einer eingebauten ECU (Engl.: electronic control unit = elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit) 100 des Fahrzeugs. Diese Verarbeitungsfunktionen können von einem spezifizierten Programm ausgeführt werden, das z. B. auf einem Computer, einem Mikrochip oder einer ähnlichen Speichervorrichtung gespeichert ist.
Der Betriebsbedingungsbestimmungsabschnitt 1 bestimmt, ob Bedingungen für die Erzeugung des Näherkommensounds erfüllt sind oder nicht. Eine der Bestimmungsbedingungen kann sein, dass eine von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit eine spezifizierte (vorherbestimmte oder vorherbestimmbare) Standardgeschwindigkeit oder weniger, beispielsweise 20 km/h oder weniger ist. Babel ist der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 insbesondere in einem Motorraum auf einer Vorderseite eines Fahrzeugs C vorgesehen, wie es in 2 gezeigt ist. 2 ist eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs.
Eine weitere Bedingung der Bedingungen kann sein, dass ein Hupenschalter 9 auch in dem Fall eines Stopps des Fahrzeugs betätigt wird. Dies liegt daran, dass es bevorzugt sein kann, dass jeder Fußgänger und dergleichen, der bzw. die sich um das Fahrzeug herum, insbesondere vor dem Fahrzeug befindet bzw. befinden, den Start eines Fahrzeugs wahrnehmen kann bzw. können, wenn z. B. das Fahrzeug beginnt, sich vorwärts zu bewegen. Dementsprechend kann der Näherkommensound, der von der Sounderzeugungseinrichtung erzeugt wird, als ein Mittel zum sanften bzw. vorsichtigen Warnen verwendet werden kann, und zwar angemessener als ein Hupen. Dabei ist der Hupenschalter (Hupensch.) 9 an einem Lenkrad vor einem Fahrer vorgesehen, wie es in 2 gezeigt ist.
Der Originaltongenerierabschnitt 2 liest die Daten zum Generieren des Originaltons gemäß dem Bewegungszustand des Fahrzeugs aus dem Speicher 3 aus und generiert den Originalton. Die Daten zum Generieren des Originaltons sind in dem Speicher 3 gespeichert und mit denn Bewegungszustand des Fahrzeugs verknüpft. Der Bewegungszustand des Fahrzeugs kann die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit, eine von einem Motordrehzahlsensor 10 detektierte Motordrehzahl (oder eine Motorleistung) und/oder eine von einem Gaspedal- bzw. Beschleunigeröffnungssensor 11 detektierte Gaspedal- bzw. Beschleunigeröffnung umfassen. Dabei sind der Motordrehzahlsensor 10 und der Gaspedalöffnungssensor 11 insbesondere in dem Motorraum auf einer Vorderseite des Fahrzeugs C vorgesehen, sowie der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8, wie es in 2 gezeigt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform speichert der Speicher 3 die Daten zum Generieren des Originaltons in Verknüpfung mit zumindest einem von Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl und Gaspedalöffnung. Dementsprechend liest der Originaltongenerierabschnitt 2 die Daten zum Generieren des Originaltons, die mit zumindest einem von Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl und Gaspedalöffnung verknüpft sind, und generiert oder simuliert den Originalton gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. Dabei können die Daten zum Generieren des Originaltons unter Verwendung von aufgezeichneten Sounddaten des Reifengeräuschs oder Motorsounds der tatsächlichen Fahrzeugbewegung oder Kombinationen aus diesen generiert werden.
Der Modulationstongenerierabschnitt 4 generiert einen Modulationston aus dem Originalton. Somit umfasst der Modulationstongenerierabschnitt 4 eine Kammfilterfunktion 4a. Diese Kammfilterfunktion 4a ist konfiguriert, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung g₁, die auf eine spezifizierte Frequenzkomponente einer Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, die Frequenzen f₁, f₂, f₃, ... von n-mal (n: eine ganze Zahl, die 2 oder größer ist) einer Grundfrequenz f₀ aufweist (dabei ist die Grundfrequenz f₀ eine Frequenz, die den Originalton darstellt. Dies ist beispielsweise eine besondere Frequenz bzw. Eigenfrequenz des Originaltons, die auf dem Originalton durch die Fouriertransformation erhalten wird) größer ist als diejenige Verstärkung g₂, die auf die andere Frequenzkomponente als die spezifizierte Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist. Für den Fall, dass die Grundfrequenz f₀ = 100 Hz ist, wird beispielsweise die höhere Verstärkung auf die Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe f₁ = 200 Hz, f₂ = 300 Hz, f₃ = 400 Hz ... angewandt.
Diese Kammfilterfunktion 4a wird zum Generieren des fehlenden Grundphänomens verwendet. Falls der Mensch den Sound der Zeiten-Ton-Reihe (englisch: times-tone row) hört, dem die Grundfrequenz f₀ fehlt, kann der Mensch gemäß dem fehlenden Grundphänomen den Sound so wahrnehmen, als wenn er die Grundfrequenz f₀ hören könnte, obwohl die Grundfrequenz f₀ aber eigentlich nicht erzeugt wird. Wenn der Mensch den Sound hört, das 1000 Hz, 1100 Hz, 1200 Hz, ..., umfasst, kann beispielsweise der Sound von 100 Hz, was der größte gemeinsame Teiler dieser Frequenzen ist, von dem Menschen wahrgenommen werden.
Ferner ist es bevorzugt, dass der Kammfilter 4a die größere Verstärkung auf die Frequenzkomponente anwendet, die Frequenzen in regelmäßigen Intervallen in der Zeiten-Ton-Reihe aufweist. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass Intervalle der Frequenzen der Zeiten-Ton-Reihe f₁, f₂, f₃, ... regulär auf 100 Hz festgelegt werden. Dadurch kann das fehlende Grundphänomen effektiver generiert werden. Desweiteren kann es bevorzugt sein, dass die Grundfrequenz f₀ der Kammfilterfunktion 4a auf eine Eigenfrequenz des Motorengeräuschs des Fahrzeugs eingestellt wird. Dadurch können Fußgänger und dergleichen das Näherkommen des Fahrzeugs richtig wahrnehmen.
Die Modulationstongeneriereinrichtung 4 generiert den Modulationston aus dem Originalton unter Verwendung der Kammfilterfunktion 4a. Der generierte Modulationston kann auf Grund des fehlenden Grundphänomens von dem Menschen als der Näherkommensound wahrgenommen werden, wobei die größere Verstärkung auf die Komponente der Grundfrequenz f₀ angewandt ist, obwohl der eigentlich erzeugte Näherkommensound die Grundfrequenz f₀ enthält, auf welche die größere Verstärkung nicht angewandt wird.
Dementsprechend kann der geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs erzeugt werden, ohne dass die größere Verstärkung auf die Niederfrequenzkomponente angewandt wird, die tendenziell weit übertragen wird.
Der Sounddruckfestlegungsabschnitt 5 legt einen Sounddruck des Näherkommensounds des Modulationstons fest oder steuert bzw. regelt diesen. Dabei ist es bevorzugt, dass der festgelegte Sounddruck etwas größer ist als ein Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs. Dieser Sounddruck der Umgebung kann von zumindest einem Mikrophon 12 als einer Umgebungssounddruck-Messeinrichtung gemessen werden. Dieses Mikrophon 12 ist insbesondere direkt vor einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs, z. B. an einem zentralen Abschnitt in einer Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen, wie es in 2 gezeigt ist.
Da die größere Verstärkung auf die Komponente der Frequenzen der Zeiten-Ton-Reihe f₁, f₂, f₃, ... angewandt wird und man sich den fehlenden Grundeffekt zu Nutze macht, können die Fußgänger und dergleichen den Näherkommensound leicht wahrnehmen, selbst wenn der Näherkommensound des Modulationstons mit einem geringeren Sounddruck insgesamt erzeugt wird. Folglich kann der Sounddruck beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Für den Fall, dass die Scheinwerfer eines Fahrzeugs eingeschaltet ist, können Fußgänger und dergleichen das Näherkommen des Fahrzeugs durch das Licht der Scheinwerfer wahrnehmen. In diesem Fall kann es unnötig sein, einen starken Näherkommensound zu erzeugen. Für den Fall, dass ein Bildverarbeitungsabschnitt 7 Bilder verarbeitet, die von einer Kamera 13 aufgenommen werden, und/oder ein Detektor (wie zumindest eine Photodiode) Umgebungslicht detektiert und bestimmt wird, dass es Nacht ist (oder Lichtverhältnisse schlecht sind) und die Scheinwerfer durch diese Verarbeitung eingeschaltet werden, kann es bevorzugt sein, dass der Sounddruck auf einen festgelegt wird, der geringer ist als einer tagsüber. Diese Kamera 13 ist insbesondere an einer zentralen Position im bzw. am Inneren der Windschutzscheibe nahe einer Decke eines Fahrzeugraums und direkt nach vorne gewandt angeordnet.
Für den Fall, dass es in der Nähe des Fahrzeugs ein weiteres Fahrzeug gibt, das seinen eigenen Näherkommensound erzeugt, könnten die von den beiden Fahrzeugen erzeugten Sounddrücke unangemessen groß werden, wenn die beiden Fahrzeuge versuchen würden, für ihren eigenen Näherkommensound einen größeren Sounddruck einzustellen als derjenige des anderen. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass eine geeignete Obergrenze für den Sounddruck im Vorhinein festgelegt wird.
Der zumindest eine Lautsprecher 6 erzeugt außerhalb des Fahrzeugs den Fahrzeugnäherkommensound des Modulationstons mit dem Sounddruck, wie er festgelegt oder gesteuert bzw. geregelt wird. Dadurch kann der geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Geräusche von der Sounderzeugungseinrichtung beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden. Der Lautsprecher 6 ist insbesondere an einer zentralen Position in der Fahrzeugbreitenrichtung einer Vorderseite eines Fahrzeugs positioniert, wie es in 2 gezeigt ist.
Im Folgenden wird ein Betrieb der Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform mit Bezug auf 3 beschrieben.
Zunächst erhält oder bestimmt der Betriebsbedingungsbestimmungsabschnitt 1 die Fahrzeuggeschwindigkeit von bzw. aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 (S31). Als nächstes bestimmt der Betriebsbedingungsbestimmungsabschnitt 1, ob die Bedingungen 0 < V <= 20 km/h bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit V erfüllt sind oder nicht (S32). Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind (NEIN in S32), bestimmt der Betriebsbedingungsbestimmungsabschnitt 1, ob der Hupenschalter (Hupensch.) 9 betätigt (eingeschaltet) ist bzw. wird oder nicht (S33).
Wenn die oben beschriebenen Bedingungen der Fahrzeuggeschwindigkeit erfüllt sind (JA in S32) oder der Hupenschalter 9 betätigt wird (JA in S33), erhält der Originaltongenerierabschnitt 2 die Daten zu dem Fahrzeugbewegungszustand (S34). Die Daten zu dem Fahrzeugbewegungszustand enthalten die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl und/oder die Gaspedalöffnung.
Als nächstes liest der Originaltongenerierabschnitt 2 die Daten zum Generieren des Originaltons gemäß dem erfassten Fahrzeugbewegungszustand aus dem Speicher 3 aus oder ruft diese daraus ab und generiert den Originalton (S35) basierend auf den erfassten Daten oder dem erfassten Signal. 4A zeigt schematisch einen Graphen des generierten Originaltons. Die Abszissenachse dieses Graphs zeigt die Frequenz, und die Ordinatenachse des Graphs zeigt den Sounddruck. Eine Kurve I in dem Graphen zeigt Frequenzcharakteristika des Sounddrucks des Originaltons.
Nachfolgend werden die Umgebungsdaten (die insbesondere durch die Verarbeitung der durch die Kamera 13 aufgenommenen Bilder mit dem Verarbeitungsabschnitt 7 und/oder die von dem Mikrophon 12 detektierten Umgebungssounddruckdaten erhalten werden) erfasst (S36).
Als nächstes generiert oder bestimmt die Modulationstongeneriereinrichtung 4 Charakteristika der Kammfilterfunktion 4a (S37). 4B zeigt schematisch einen Graphen, der Charakteristika der Kammfilterfunktion 4a zeigt. Die Abszissenachse dieses Graphs zeigt die Frequenz, und die Ordinatenachse des Graphs zeigt die Verstärkung. Eine Linie II in dem Graphen zeigt Frequenzcharakteristika der Verstärkung der Kammfilterfunktion 4a. Wie es in dieser Linie II gezeigt ist, wird gemäß der Kammfilterfunktion 4a die große Verstärkung g₁ auf die Frequenzkomponente der Frequenzen der Zeiten-Ton-Reihe f₁, f₂, f₃ angewandt und die kleine Verstärkung g₂ wird auf die Frequenzkomponente der anderen Frequenzen angewandt. Dabei kann insbesondere festgelegt werden, dass die Verstärkung g₁ = 1.2 dB und die Verstärkung g₂ = 0.0 dB ist. Die Charakteristika der Kammfilterfunktion 4a können jederzeit generiert oder bestimmt werden oder aus den Daten, die in dem Speicher gespeichert sind, erhalten werden.
Dann generiert oder bestimmt die Modulationstongeneriereinrichtung 4 den Modulationston aus dem Originalton mit der Kammfilterfunktion 4a (S38). 4C zeigt schematisch einen Graphen des Modulationstons der unter Verwendung der Kammfilterfunktion 4a von 4B aus dem Originalton von 4A generiert wird. Die Abszissenachse dieses Graphs zeigt die Frequenz, und die Ordinatenachse des Graphs zeigt den Sounddruck. Eine Kurve III in dem Graphen zeigt Frequenzcharakteristika des Sounddrucks des Modulationstons. Wie es in der Kurve III gezeigt ist, weißt der Modulationston jeweilige Sounddruckspitzen p₁, p₂, p₃ an den Frequenzen f₁, f₂, f₃ mit seiner Basis des Originaltons auf. Dementsprechend nimmt der Mensch, der den Näherkommensound des Modulationstons hört, den Sound der Grundfrequenz f₀ mit dem größeren Sounddruck als demjenigen des Originaltons auf Grund des fehlenden Grundphänomens war. Das heißt der Mensch nimmt den Näherkommensound wahr, der demjenigen ähnlich ist, der in dem Fall erzeugt wird, wo die Spitze p₀ der Grundfrequenz f₀, die durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist, zu dem tatsächlichen Modulationston hinzugefügt wird, der durch die Kurve III gezeigt ist, und der Mensch nimmt den Näherkommensound, der über einen gesamten Frequenzbereich den größeren Sounddruck aufweist als der Sounddruck, der durch die Kurve I von 4A gezeigt ist (wie es durch eine gestrichelte unterbrochene Linie in 4C dargestellt ist). Dementsprechend werden die entsprechenden Sounddrücke verringert oder können verringert werden, so dass die Geräusche beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden können und die Fußgänger den ähnlichen Näherkommensound wahrnehmen können.
Als nächstes legt der Sounddruckfestlegungsabschnitt 5 den Sounddruck des Näherkommensounds des Modulationstons (S39) fest oder steuert bzw. regelt diesen. Dabei ist es bevorzugt, dass der Sounddruckfestlegungsabschnitt 5 den Sounddruck auf einen Wert festlegt oder steuert bzw. regelt, der etwas höher ist als der Umgebungssounddruck, der durch das zumindest eine Mikrophon 12 gemessen wird. Ferner ist es bevorzugt, dass der Sounddruck auf einen geringeren Soundwert festgelegt werden kann, wenn (insbesondere durch den Bildverarbeitungsabschnitt 7, der durch die Kamera 13 und/oder den Lichtdetektor aufgenommene Bilder verarbeitet) bestimmt wird, dass nun Nacht ist und die Scheinwerfer des Fahrzeugs an sind (oder bestimmt oder detektiert werden).
Wie es durch die Kurve III in 4C gezeigt ist, weist ferner der Modulationston die Sounddruckspitzen (z. B. p₁, p₂ und p₃) an der Zeiten-Ton-Reihe auf und der Sound der Grundfrequenz f₀ kann auf Grund des fehlenden Grundphänomens wahrgenommen werden. Dementsprechend kann davon ausgegangen werden, dass die Fußgänger und dergleichen das Näherkommen des Fahrzeugs richtig erkennen können, auch wenn der Sounddruck auf einen niedrigeren Druck festgelegt ist als in dem Fall, wo diese Soundspitzen nicht existieren.
Als nächstes erzeugt der zumindest eine Lautsprecher 6 den Näherkommensound des Modulationstons außerhalb der Fahrzeugs mit dem festgelegten oder bestimmten Sounddruck (S40). Dadurch kann der richtige bzw. geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Geräusche von der Sounderzeugungseinrichtung beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 5 bis 7 beschrieben. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Diese Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug der zweiten Ausführungsform weist im Grunde eine ähnliche oder im Wesentlichen gleiche Konfiguration auf wie diejenige der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt, außer dass die Modulationstongeneriereinrichtung 4 ferner eine Hochpassfilterfunktion 4b aufweist. Dementsprechend wird auf eine genaue Beschreibung von der ersten Ausführungsform ähnlichen oder gleichen Komponenten verzichtet und es wird insbesondere auf die gleichen Bezugszeichen Bezug genommen.
Diese Hochpassfilterfunktion 4b ist konfiguriert, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung g₃, die auf eine Hochfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine höhere Frequenz als eine Schwellenfrequenz f_c aufweist, größer ist als eine Verstärkung g₄, die auf eine Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz f_c aufweist. Es ist bevorzugt, dass die Schwellenfrequenz f_c zwischen der Grundfrequenz f₀ und der niedrigsten Frequenz f₁ der Zeiten-Ton-Reihe liegt.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Charakteristika der Hochpassfilterfunktion 4b gemäß dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger, Fahrradfahrer oder dergleichen eingestellt oder gesteuert bzw. geregelt wird. Genauer gesagt ist es bevorzugt, dass zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz f₀ der Hochpassfilterfunktion und/oder ein Verringern der Verstärkung g₄ durchgeführt wird, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz f₀ der Hochpassfilterfunktion aufweist, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger kürzer ist. Je kürzer der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem/den Fußgänger(n), Radfahrer(n) und dergleichen ist, desto mehr (oder stärker) wird die in dem Näherkommensound enthaltene Niederfrequenzkomponente verringert. Je näher also der Fußgänger ist, desto weniger wird der Näherkommensound übertragen. Folglich kann der Fußgänger das Näherkommen des Fahrzeugs richtig wahrnehmen und die Geräusche können weiter beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden. Hierbei wird das Wart „Fußgänger” mit einer breiten sprachlichen Bedeutung verwendet, die eine Person (stehend, sitzend in einem Rollstuhl oder dergleichen), einen Fahrradfahrer, einen Motorradfahrer oder dergleichen einschließt.
Der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger kann vorzugsweise durch Verarbeiten der Bilder, die durch die Kamera 13 aufgenommen werden, mit dem Bildverarbeitungsabschnitt 7 erhalten werden. Der Abstand (oder eine beliebige Variable, die den Abstand darstellt) kann auch durch eine Kamera vom Stereotyp gemessen oder detektiert werden. Ferner kann alternativ oder zusätzlich zu der Kamera 13 eine Radareinrichtung und/oder eine Laserabstandsmesseinrichtung zum Messen des Abstands verwendet werden.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Charakteristika der Hochpassfilterfunktion 4b gemäß dem Sounddruck in dem Sounddruck oder dem Pegel oder der Intensität in der Umgebung des Fahrzeugs eingestellt werden. Genauer gesagt ist es bevorzugt, dass zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz f_c der Hochpassfilterfunktion und/oder ein Verringern der Verstärkung g₄ durchgeführt wird, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz f_c der Hochpassfilterfunktion aufweist, wenn der Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs niedriger ist, d. h. es um das Fahrzeug herum leiser ist. Je geringer der Sounddruck oder -pegel in der Umgebung des Fahrzeugs ist, desto stärker wird die in dem Näherkommensound enthaltene Niederfrequenzkomponente verringert. Folglich wird der Näherkommensound nicht weit übertragen, so dass die Geräusche beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden können, wenn die Umgebung ruhig ist.
Die Modulationstongeneriereinrichtung 4 generiert den Modulationston aus dem Originalton mit der Kammfilterfunktion 4a und der Hochpassfilterfunktion 4b. Folglich wird nicht nur die Komponente des Niedersoundbereichs stärker beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt (oder verringert) als die Komponente des Hochsoundbereichs, sondern der Spitzensounddruck oder -pegel oder -intensität der Grundfrequenz des Niedersoundbereichs, der bzw. die eigentlich nicht existiert, kann auf Grund des vermischenden Grundphänomens wahrgenommen werden. Dadurch kann der richtige bzw. geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Geräusche von der Sounderzeugungseinrichtung beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Im Folgenden wird ein Betrieb der Sounderzeugungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf ein Flussdiagramm von 6 beschrieben. Die Abläufe der Schritte bis zu einem Schritt S67, wo die Kammfilterfunktion generiert oder bestimmt oder abgerufen wird, sind in diesem Flussdiagramm gleich oder ähnlich derer bis zu dem Schritt S37 von 3 der ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform wird in Schritt S65 ein Originalton, der durch eine Kurve I in 7A gezeigt ist, auf die gleiche Weise generiert wie bei der ersten Ausführungsform, und ein Kammfilter, der durch eine Linie II in 7B gezeigt ist, wir in dem Schritt S67 auf die gleiche Weise generiert wie bei der ersten Ausführungsform.
Gemäß der zweiten Ausführungsform generiert der Modulationstongenerierabschnitt 4 ferner die Hochpassfilterfunktion 4b (S68). 7C zeigt schematisch einen Graphen, der Charakteristika des Hochpassfilters 4b zeigt. Die Abszissenachse dieses Graphs zeigt die Frequenz, und die Ordinatenachse des Graphs zeigt die Verstärkung. Eine Linie IV in dem Graphen zeigt Frequenzcharakteristika der Verstärkung der Hochpassfilterfunktion 4b. Wie es in der Linie IV gezeigt ist, ist diese Hochpassfilterfunktion 4b konfiguriert, eine oder mehrere Verstärkungen auf die Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass die Verstärkung g₃, die auf eine Hochfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine höhere Frequenz als eine Schwellenfrequenz f_c aufweist, größer ist als die Verstärkung g₄, die auf eine Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz f_c aufweist. Dabei kann bevorzugt festgelegt werden, dass die Verstärkung g₃ = 0.0 dB und die Verstärkung g₄ = –3 dB ist. Dementsprechend wird der Sounddruck oder -pegel oder -intensität des Niedersoundbereichs beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt (oder verringert), so dass der Näherkommensound nicht weit übertragen wird.
Es ist bevorzugt, dass die Schwellenfrequenz f_c zwischen der Grundfrequenz f₀ der Kammfilterfunktion 4a und der niedrigsten Frequenz in den Frequenzkomponenten der Zeiten-Ton-Reihe liegt, auf welche die große Verstärkung angewandt wird.
Dadurch kann der Sounddruck des Niedersoundbereichs beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden ohne die Ausnutzung des vermischenden Grundphänomens zu behindern.
Je kürzer der Abstand zwischen dem Fahrzeug und den Fußgängern ist oder je niedriger der Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs ist, desto stärker kann die Schwellenfrequenz f₀ erhöht werden. Je kürzer der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem/den Fußgänger(n) ist und/oder je niedriger der Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs ist, desto weiter ist der Niedersoundbereich, der den beschränkten bzw. gedämpften bzw. gehemmten Sounddruck aufweist. Folglich kann bzw. muss der Näherkommensound nicht weit übertragen werden. Je kürzer der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem/den Fußgänger(n) ist und/oder je niedriger der Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs ist, desto stärker kann die Verstärkung g₄, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz f_c aufweist, verringert werden. Folglich wird, je näher der/die Fußgänger ist bzw. sind und/oder je niedriger der Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs ist, der Sounddruck des Niedersoundbereichs eingeschränkt, so dass der Näherkommensound nicht weit übertragen wird.
Die Modulationstongeneriereinrichtung 4 generiert den Modulationston aus dem Originalton mit der Kammfilterfunktion 4a und der Hochpassfilterfunktion 4b (S69). 7D zeigt schematisch einen Graphen des Modulationstons, der aus dem Originalton generiert wird. Die Abszissenachse dieses Graphs zeigt die Frequenz, und die Ordinatenachse des Graphs zeigt den Sounddruck oder -pegel oder -intensität. Eine Kurve V in dem Graphen zeigt Frequenzcharakteristika des Sounddrucks des Modulationstons gemäß der zweiten Ausführungsform.
Wie es in der Kurve V gezeigt ist, wird der Sounddruck des Modulationstons der Seite leiseren Sounds als der Schwellenfrequenz f₀ beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt. Dadurch kann der Näherkommensound dieses Modulationstons nicht weit übertragen werden, so dass die Geräusche ordnungsgemäß beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden können. Ferner weist der Modulationston jeweilige Sounddruckspitzen p₁, p₂, p₃ im Wesentlichen bei den Frequenzen f₁, f₂, f₃ auf, wie es durch die Kurve V gezeigt ist. Folglich nimmt der Mensch, der den Näherkommensound dieses Modulationstons hört, den Sound der Grundfrequenz f₀ auf Grund des fehlenden Grundphänomens war. Das heißt, selbst wenn der Sounddruck des Niedersoundbereichs beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt ist, nimmt der Mensch den Näherkommensound auf die gleiche Weise wahr wie in dem Fall, wo der Modulationston, der ferner die Sounddruckspitze p₀ bei der Grundfrequenz f₀ aufweist, erzeugt wird, wie es durch die Kurve V gezeigt ist. Wie es durch eine unterbrochene Punktlinie in 7D gezeigt ist, können folglich die Fußgänger und dergleichen den geeigneten Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs wahrnehmen, der dem Originalton, wie dem Reifengeräusch oder dem Motorleerlaufsound sehr ähnlich ist, während die Geräusche geeignet beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Nachfolgend wird der Sounddruck festgelegt (S70) und der Näherkommensound wird auf die gleiche Weise wie in den Schritten S39, S40 von 3 der ersten Ausführungsform erzeugt (S71). Dementsprechend kann der geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Geräusche von der Sounderzeugungsvorrichtung beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
Eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 8 beschrieben. Diese Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug der dritten Ausführungsform ist im Wesentlichen mit derjenigen der ersten Ausführungsform gleich oder ähnlich, die in dem Blockdiagramm von 1 gezeigt ist. Ein Betrieb der Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug der dritten Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich demjenigen, der durch das Flussdiagramm von 6 gezeigt ist.
Wie es in 8A und 8B gezeigt ist, werden bei der dritten Ausführungsform der Originalton und die Kammfiltercharakteristika auf die gleiche Weise generiert wie bei der ersten oder zweiten Ausführungsform. Dabei unterscheiden sich die Charakteristika der Hochpassfilterfunktion 4b der dritten Ausführungsform von denen der zweiten Ausführungsform, wie es durch eine Kurve VI in 8C gezeigt ist. Die Hochpassfilterfunktion 4b der dritten Ausführungsform ist ebenfalls konfiguriert, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung g₅, die auf die Hochfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die höhere Frequenz als die Schwellenfrequenz f₀ aufweist, größer ist als eine Verstärkung g₆, die auf eine Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz f₀ aufweist. Dabei wird der Sounddruck des Niederfrequenzbereichs jedoch insbesondere nicht gedämpft, sondern der Sounddruck des Hochfrequenzbereichs wird relativ erhöht. Beispielsweise kann bevorzugt näherungsweise festgelegt sein, dass die Verstärkung g₆ = 1.2 dB und die Verstärkung g₆ = 0.0 dB ist.
Eine Wellenlängenverteilung des Sounddrucks des Modulationstons, der aus dem Originalton unter Verwendung der Kammfilterfunktion von 8B und der Hochpassfilterfunktion von 8C generiert wird, ist durch eine Kurve VII in 8D gezeigt. Wie es durch diese Kurve VII gezeigt ist, weist der Modulationston die Sounddruckspitzen (p₁, p₂ und p₃) der Zeiten-Ton-Reihe auf und der Sound der Grundfrequenz f₀ wird auf Grund des fehlenden Grundphänomens wahrgenommen. Wie es durch eine gepunktete unterbrochene Linie in 8D gezeigt ist, kann dadurch der geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs, das dem Originalton, beispielsweise dem Reifengeräusch, Roll- bzw. Fahrgeräusch und/oder dem Motor(leerlauf)sound sehr ähnlich ist, richtig wahrgenommen werden. Da die relativ große Verstärkung auf den Hochsoundbereich angewandt wird, kann ferner davon ausgegangen werden, dass der Fußgänger das Näherkommen des Fahrzeugs richtig wahrnehmen kann, selbst wenn der Sounddruck des Näherkommensounds insgesamt verringert ist. Dementsprechend kann der geeignete Sound zum Wahrnehmen des Näherkommen des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Geräusche von der Sounderzeugungsvorrichtung beschränkt bzw. gedämpft bzw. gehemmt werden.
Während die oben beschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschreiben, in denen die vorliegende Erfindung mit bzw. zu speziellen Bedingungen konfiguriert ist, sollte die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt sein. Es können beliebige Modifikationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Beispielsweise beschreiben die oben beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel, in dem die Frequenzen f₁, f₂, f₃, ... der Zeiten-Ton-Reihe in regelmäßigen Intervallen sind, aber ein Beispiel, in dem diese Frequenzen in unregelmäßigen Intervallen sind, indem einige davon ausgelassen werden, kann ebenfalls angewandt werden. Während die oben beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel beschreiben, in dem der Modulationston durch Anwenden der großen Verstärkung auf die Zeiten-Ton-Reihe für die einzelne bzw. einzige Grundfrequenz generiert wird, soll die vorliegende Erfindung nicht auf die einzelne bzw. einzige Grundfrequenz beschränkt sein, sondern die große Verstärkung kann auf jeweilige Zeiten-Ton-Reihen für mehrere Grundfrequenzen angewandt werden und dadurch kann der Modulationston generiert werden.
Dementsprechend umfasst eine Klang- bzw. Laut- bzw. Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug zum Hinweisen auf ein Näherkommen des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs einen Originaltongenerierabschnitt 2, der einen ersten Ton (nahe bzw. ähnlich einem Originalton) eines Näherkommenklangs bzw. -lauts bzw. -sounds des Fahrzeugs zum Wahrnehmen, z. B. durch einen Fußgänger, Radfahrer oder dergleichen, des Näherkommens des Fahrzeugs simuliert, einen Modulationstongenerierabschnitt 4, der einen Modulationston aus dem ersten (Original-)Ton mit einer Kammfilterfunktion 4a generiert, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten anzuwenden, so dass eine Verstärkung, die auf eine spezifizierte Frequenzkomponente einer Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, die Frequenzen von n-Mal einer Grundfrequenz aufweist, größer ist als eine, die auf die andere Frequenzkomponente als die spezifizierte Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, einen Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddruckfestlegungsabschnitt 5, der einen Klang- bzw. Laut- bzw. Sounddruck des Näherkommensounds des Modulationstons festlegt, und zumindest einen Lautsprecher 6, der außerhalb des Fahrzeugs den Fahrzeugnäherkommensound des Modulationstons mit dem festgelegten Sounddruck erzeugt.
Die Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung kann ordnungsgemäß bzw. richtig in dem geräuscharmen Fahrzeug, wie dem Elektrofahrzeug oder dem Hybridfahrzeug installiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-40318 [0003]
JP 2008-168676 [0003]

Claims

Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug (C), die auf ein Näherkommen des Fahrzeugs (C) außerhalb des Fahrzeugs (C) hinweist, umfassend: eine Originaltongeneriereinrichtung (1, 100), die einen einem Originalton ähnlichen Ton eines Näherkommensounds des Fahrzeugs zum Wahrnehmen eines Näherkommens des Fahrzeugs generiert, eine Modulationstongeneriereinrichtung (4, 100), die einen Modulationston aus dem Ton, der durch die Originaltongeneriereinrichtung (1, 100) generiert wird, mit einer Kammfilterfunktion (4a) generiert, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten (g₁, g₂) anzuwenden, so dass eine Verstärkung (g₁), die auf eine spezifizierte Frequenzkomponente einer Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, die Frequenzen (f₁, f₂, f₃ ...) von n-mal, wobei n eine ganze Zahl ist, die 2 oder größer ist, einer Grundfrequenz (f₀) aufweist, die den Ton darstellt, größer ist als diejenige (g₂), die auf die andere Frequenzkomponente als die spezifizierte Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, eine Sounddruckfestlegungseinrichtung (5, 100), die einen Sounddruck des Näherkommensounds des Modulationstons festlegt, der durch die Modulationstongeneriereinrichtung (4, 100) generiert wird, und eine Sounderzeugungseinrichtung (6), die außerhalb des Fahrzeugs (C) den Fahrzeugnäherkommensound des Modulationstons mit dem durch die Sounddruckfestlegungseinrichtung (4, 100) festgelegten Sounddruck erzeugt.
Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug (C) nach Anspruch 1, wobei die Modulationstongeneriereinrichtung (4, 100) ferner eine Hochpassfilterfunktion (4b) aufweist, die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten (g₃, g₄, g₅, g₆) anzuwenden, so dass eine Verstärkung (g₃; g₅), die auf eine Hochfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine höhere Frequenz als eine Schwellenfrequenz (f_c) aufweist, größer ist als diejenige (g₄, g₆), die auf eine Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz (f_c) aufweist, und die Modulationstongeneriereinrichtung (4, 100) den Modulationston aus dem Ton mit der Kammfilterfunktion (4a) und der Hochpassfilterfunktion (4b) generiert.
Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug (C) nach Anspruch 2, wobei die Hochpassfilterfunktion (4b) konfiguriert ist, die Niederfrequenzkomponente zu dämpfen.
Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug (C) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kammfilterfunktion (4a) konfiguriert ist, eine größere Verstärkung (g₁) auf eine Frequenzkomponente anzuwenden, die Frequenzen (f₁, f₂, f₃ ...) in regelmäßigen Intervallen in der Zeiten-Ton-Reihe aufweist.
Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug (C) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ferner umfassend eine Abstandsdetektiereinrichtung (13, 7), die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug (C) und einem Fußgänger detektiert, wobei die Modulationstongeneriereinrichtung (4, 100) konfiguriert ist, zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz (f_c) der Hochpassfilterfunktion (4b) und/oder ein Verringern der Verstärkung (g₄, g₆) durchzuführen, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenzm (f_c) der Hochpassfilterfunktion (4b) aufweist, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug (C) und dem Fußgänger kürzer ist.
Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug (C) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, ferner umfassend eine Umgebungssounddruck-Messeinrichtung (12), die einen Sounddruck in der Umgebung des Fahrzeugs (C) misst, wobei die Modulationstongeneriereinrichtung (4, 100) konfiguriert ist, zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz (f_c) der Hochpassfilterfunktion (4b) und/oder ein Verringern der Verstärkung (g₄, g₆) durchzuführen, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz (f_c) der Hochpassfilterfunktion (4b) aufweist, wenn der Sounddruck in der Umgebung geringer ist.
Sounderzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug (C) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Speicher (3), um Daten zum Generieren des Tons des Näherkommensounds des Fahrzeugs gemäß einem Bewegungszustand des Fahrzeugs (C) zu speichern, wobei die Originaltongeneriereinrichtung (1, 100) den Ton des Näherkommensounds des Fahrzeugs basierend auf den Daten des Fahrzeugbewegungszustands aus dem Speicher (3) generiert.
Sounderzeugungsverfahren für ein Fahrzeug (C), um auf ein Näherkommen des Fahrzeugs (C) außerhalb des Fahrzeugs (C) hinzuweisen, umfassend die folgenden Schritte: Generieren eines dem Originalton ähnlichen Tons eines Näherkommensounds des Fahrzeugs zum Wahrnehmen eines Näherkommens des Fahrzeugs; Generieren eines Modulationstons aus dem generierten Ton durch Anwenden einer Kammfilterfunktion (4a), die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten (g₁, g₂) anzuwenden, so dass eine Verstärkung (g₁), die auf eine spezifizierte Frequenzkomponente einer Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, die Frequenzen (f₁, f₂, f₃ ...) von n-mal, wobei n eine ganze Zahl ist, die 2 oder größer ist, einer Grundfrequenz (f₀) aufweist, die den Ton darstellt, größer ist als diejenige (g₂), die auf die andere Frequenzkomponente als die spezifizierte Frequenzkomponente der Zeiten-Ton-Reihe anzuwenden ist, Festlegen oder Steuern bzw. Regeln eines Sounddrucks des Näherkommensounds des generierten Modulationstons; und Erzeugen, außerhalb des Fahrzeugs (C), des Fahrzeugnäherkommensounds des Modulationstons mit dem festgelegten oder gesteuerten bzw. geregelten Sounddruck.
Sounderzeugungsverfahren nach Anspruch 8, wobei der Modulationstongenerierschritt ferner das Anwenden einer Hochpassfilterfunktion (4b), die konfiguriert ist, Verstärkungen auf Frequenzkomponenten (g₃, g₄; g₅, g₆) anzuwenden, so dass eine Verstärkung (g₃; g₅), die auf eine Hochfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine höhere Frequenz als eine Schwellenfrequenz (f_c) aufweist, größer ist als diejenige (g₄, g₆), die auf eine Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, die eine niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz (f_c) aufweist, und wobei in dem Modulationstongenerierschritt der Modulationston aus dem Ton mit der Kammfilterfunktion (4a) und der Hochpassfilterfunktion (4b) generiert wird.
Sounderzeugungsverfahren nach Anspruch 9, wobei die Hochpassfilterfunktion (4b) konfiguriert ist, die Niederfrequenzkomponente zu dämpfen.
Sounderzeugungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, wobei die Kammfilterfunktion (4a) konfiguriert ist, eine größere Verstärkung (g₁) auf eine Frequenzkomponente anzuwenden, die Frequenzen (f₁, f₂, f₃ ...) in regelmäßigen Intervallen in der Zeiten-Ton-Reihe aufweist.
Sounderzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner umfassend das Detektieren eines Abstands zwischen dem Fahrzeug (C) und einem Fußgänger, wobei in dem Modulationstongenerierschritt zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz (f_c) der Hochpassfilterfunktion (4b) und/oder ein Verringern der Verstärkung (g₄, g₆) durchgeführt wird, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz (f_c) der Hochpassfilterfunktion (4b) aufweist, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug (C) und dem Fußgänger kürzer ist.
Sounderzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner umfassend das Messen eines Sounddrucks in der Umgebung des Fahrzeugs (C), wobei in dem Modulationstongenerierschritt zumindest ein Erhöhen der Schwellenfrequenz (f_c) der Hochpassfilterfunktion (4b) und/oder ein Verringern der Verstärkung (g₄, g₆) durchgeführt wird, die auf die Niederfrequenzkomponente anzuwenden ist, welche die niedrigere Frequenz als die Schwellenfrequenz (f_c) der Hochpassfiltertunktion (4b) aufweist, wenn der Sounddruck in der Umgebung geringer ist.
Sounderzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, ferner umfassend einen Speicher (3), um Daten zum Generieren des Tons des Näherkommensounds des Fahrzeugs gemäß einem Bewegungszustand des Fahrzeugs (C) zu speichern, wobei der Ton des Näherkommensounds des Fahrzeugs basierend auf den Daten des Fahrzeugbewegungszustands aus dem Speicher (3) generiert wird.
Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktionen, die, wenn auf einem geeigneten System geladen und ausgeführt, die Schritte eines Sounderzeugungsverfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 14 durchführen.