-
Die Erfindung betrifft ein Einrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung bzw. Beeinflussung eines Fahrgeräusches für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, welches von einem Verkehrsteilnehmer außerhalb des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist.
-
Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge strahlen bei Antrieb des Kraftfahrzeugs über den Elektromotor im unteren Geschwindigkeitsbereich ein nur schwer wahrnehmbares natürliches Fahrgeräusch ab, so dass ein anderer Verkehrsteilnehmer, beispielsweise ein Fußgänger oder ein Radfahrer, ohne Blickkontakt mit dem Fahrzeug von dem Fahrzeug unter Umständen überrascht werden könnte. Daher umfassen derartige Fahrzeuge häufig eine Einrichtung zur Erzeugung eines künstlichen Fahrgeräusches, welches von einem Verkehrsteilnehmer gut wahrnehmbar ist, so dass der Verkehrsteilnehmer vor dem Elektrofahrzeug gewarnt wird.
-
Ferner ist es bekannt, dass bestimmte Nutzfahrzeuge, beispielsweise ein Gabelstapler, bei Einlegen eines Rückwärtsgangs ein Warngeräusch erzeugen, s. hierzu beispielsweise die
DE 601 19 923 T2 .
-
Aus der Druckschrift
DE 10 2011 117 754 A1 und der Druckschrift
JP 2004136831 A ist es bekannt, im Frontbereich eines Elektrofahrzeugs jeweils am Rand einen Schallgeber anzuordnen. Wird das Fahrzeug nach links oder rechts bewegt, wird in Abhängigkeit des Signals eines Richtungssensors der eine Schallgeber mit einer größeren Lautstärke und der andere Schallgeber mit einer kleineren Lautstärke betrieben, so dass das simulierte Betriebsgeräusch je nach Fahrtrichtung mitgeführt wird.
-
In der Druckschrift
DE 10 2010 048 463 A1 ist eine akustische Signalausgabevorrichtung mit mehreren Lautsprechern für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die zudem mit gerichteter Abstrahlcharakteristik ausgestattet sind, etwa nach vorn, zu den Seiten und nach hinten, um die Abstrahlrichtung der Signalisierung gezielt zu steuern. Beispielsweise kann entsprechend der Fahrtrichtung, vorwärts, rückwärts, Kurvenfahrt nach rechts und links, der Abstrahlbereich der Signalisierung so angepasst werden, dass in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug befindliche andere Verkehrsteilnehmer rechtzeitig gewarnt werden.
-
In der Druckschrift
JP 2012006474 A2 ist eine Einrichtung zur Erzeugung eines künstlichen Fahrgeräusches bekannt, welche einen ersten Lautsprecher zur Erzeugung eines Geräusches nach vorne und einen zweiten Lautsprecher zur Erzeugung eines Geräusches nach hinten umfasst. Wenn das Fahrzeug losfährt, ertönt ein Geräusch in beide Richtungen. Danach wird bei Vorwärtsfahrt nur ein Geräusch nach vorne und bei Rückwärtsfahrt nur ein Geräusch nach hinten ausgegeben.
-
Die Druckschrift
US 2012/0293318 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Erzeugung eines künstlichen Fahrgeräusches, bei der ein künstliches Fahrgeräusch in Abhängigkeit der Stellung des Getriebewahlhebels bereits vor dem Losfahren ausgestrahlt wird.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine alternative Einrichtung zur Erzeugung oder Beeinflussung eines Fahrgeräusches anzugeben, welche andere Verkehrsteilnehmer vor dem Fahrzeug warnt, vorzugsweise bei noch stehendem Fahrzeug und geplanter Bewegung in eine bestimmte Fahrtrichtung. Vorzugsweise sollte die Fahrtrichtung oder geplante Fahrtrichtung bei einem stehenden oder sich sehr langsam bewegenden Fahrzeug aus dem Fahrgeräusch abgeleitet werden können, um beispielsweise bei Sichteinschränkungen oder bei Unaufmerksamkeit den Fahrer vor dem Fahrzeug zu warnen.
-
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
-
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung oder Beeinflussung eines Fahrgeräusches für ein Kraftfahrzeug, welches von einem Verkehrsteilnehmer außerhalb des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen.
-
Die Einrichtung umfasst einen oder mehrere Aktoren zur Erzeugung bzw. Beeinflussung des Fahrgeräusches. Bei den Aktoren handelt es sich beispielsweise um Lautsprecher, die elektrische Signale in Schall wandeln.
-
Das Fahrgeräusch kann ein im Wesentlichen künstliches Fahrgeräusch sein, welches mittels der Aktoren erzeugt wird, beispielsweise im Fall eines Elektrofahrzeugs. Das Fahrgeräusch kann aber auch durch das System nur lediglich beeinflusst werden, indem beispielsweise ein natürliches Fahrgeräusch mit künstlichen Geräuschanteilen überlagert wird.
-
Im Fall mehrerer Aktoren sind diese vorzugsweise an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs angeordnet, beispielsweise ein Aktor an der Front des Fahrzeugs und ein Aktor am Heck des Fahrzeugs. Es wäre auch denkbar, einen oder mehrere Aktoren zu verwenden, die beispielsweise durch eine Schwenkbewegung ausrichtbar sind.
-
Die Einrichtung ist eingerichtet, die ein oder mehreren Aktoren zur Erzeugung bzw. Beeinflussung des Fahrgeräusches derart anzusteuern, dass das resultierende künstliche Fahrgeräusch für den Verkehrsteilnehmer eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs simuliert, die sich von dem realen Bewegungszustand des Fahrzeugs bewusst unterscheidet.
-
Die dem anderen Verkehrsteilnehmer vorgetäuschte virtuelle Bewegung des Fahrzeugs entspricht also nicht dem tatsächlichen Bewegungszustand des Fahrzeugs, d. h. nicht der tatsächlichen Bewegung oder einem tatsächlichen Stillstand.
-
Da das Fahrgeräusch eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs mit ändernder virtueller Position des Fahrzeugs simuliert, wird bei dem anderen Verkehrsteilnehmer ein bestimmter, nicht realer Bewegungszustand des Fahrzeugs vorgetäuscht. Hierdurch kann das Verhalten des anderen Verkehrsteilnehmers bewusst beeinflusst werden, um die Sicherheit der aktuellen Verkehrssituation zwischen Kraftfahrzeug und dem anderen Verkehrsteilnehmer zu erhöhen.
-
Beispielsweise kann für einen anderen Verkehrsteilnehmer eine Fahrzeugbewegung durch Veränderung eines virtuellen Geräuschvektors simuliert werden, obwohl das Fahrzeug sich überhaupt nicht bewegt oder sich deutlich langsamer bewegt.
-
Bei einem stillstehenden Fahrzeug kann beispielsweise über die Stellung des Gangwahlschalters festgestellt werden, dass ein Rückwärtsgang eingelegt wird. Daraufhin kann ein künstliches Fahrgeräusch mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs erzeugt werden, welches die bevorstehende Bewegung in Rückwärtsrichtung antizipiert, so dass ein in der Nähe befindlicher Verkehrsteilnehmer den akustischen Eindruck einer Rückwärtsbewegung gewinnt (obwohl sich das Fahrzeug noch nicht bewegt hat), und beispielsweise nicht hinter das Fahrzeug läuft.
-
Die ein oder mehreren Aktoren können so angesteuert werden, dass sich für den anderen Verkehrsteilnehmer der Eindruck einer sich bewegenden virtuelle Geräuschquelle ergibt, deren virtuelle Position, virtuelle Geschwindigkeit und/oder virtuelle Beschleunigung beispielsweise nicht der tatsächlichen Position, tatsächlichen Geschwindigkeit bzw. tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs entspricht. Die Geräuschquelle kann beispielsweise als Geräuschvektor verstanden werden, der eine bestimmte virtuelle Fahrzeugbewegung simuliert. Die virtuelle Geräuschquelle kann beispielsweise eine Fahrzeugbewegung simulieren, obwohl das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt gerade stillsteht, oder bei einem langsam fahrenden Fahrzeug, den Eindruck der Bewegung verstärken oder den Eindruck einer schnelleren Bewegung vermitteln. Beispielsweise könnte die virtuelle Geräuschquelle bei einem Fahrzeug angewandt werden, das so langsam fährt, dass die Bewegung nicht über das natürliche Fahrgeräusch wahrgenommen werden kann. Letzteres kann beispielsweise durch eine Übertönung/Maskierung, Verstärkung, Erweiterung oder Veränderung des vorhandenen Geräuschvektors oder eine Neu-Erstellung erfolgen.
-
Ein Geräuschvektor kann komplett neu gebildet, maskiert/übertönt, verändert, verstärkt oder erweitert werden oder dem Geräuschvektor kann entgegengewirkt werden, indem mehrere virtuelle oder reale Geräuschquellen angesteuert werden. Eine virtuelle Geräuschquelle kann beispielsweise durch eine Anregung, eine Reflektion oder eine Resonanz in einem bestehenden Körper (z. B. Karosserieteil) generiert werden. Reale Geräuschquellen bzw. -generatoren für virtuelle Geräuschquellen können beispielsweise sein: ein oder mehrere konventionelle Lautsprecher, Lautsprecher-Arrays, Aktoren, die mittels Ultraschallwandlung hörbaren Schall produzieren, bewegliche Aktoren, eine in Schwingung versetzte Außenfläche des Fahrzeugs, eine modulierte geräuschproduzierende Einheit, wie zum Beispiel ein Lüfter oder ein Elektromotor, angesteuerte bewegliche Teile, angesteuerte geräuschbeeinflussenden Teile, wie zum Beispiel die Klappe einer Abgasanlage.
-
Es ist von Vorteil, wenn die Einrichtung eingerichtet ist, festzustellen, dass eine Bewegungsänderung geplant ist, z. B. das Fahren in Rückwärtsrichtung oder Vorwärtsrichtung bei stillstehendem Fahrzeug. Beispielsweise kann die Stellung des typischerweise in Form eines Wählhebels ausgestalteten Gangwahlschalters hierzu ausgewertet werden, um insbesondere festzustellen, dass der Fahrer bei stillstehendem Fahrzeug eine Rückwärtsfahrt (Einlegen der R-Fahrstufe) oder eine Vorwärtsfahrt (Einlegen der D-Fahrstufe) plant.
-
Basierend hierauf können die ein oder mehreren Aktoren derart angesteuert werden, dass das resultierende Fahrgeräusch die geplante Bewegungsänderung für den Verkehrsteilnehmer virtuell vorwegnimmt. Noch bevor das Fahrzeug die Bewegungsänderung durchführt, wird beispielsweise ein künstliches Fahrgeräusch erzeugt, dass die bevorstehende Bewegungsänderung des Fahrzeugs für den anderen Verkehrsteilnehmer virtuell vortäuscht. Der Verkehrsteilnehmer kann im Vorfeld bereits über die anstehende Bewegungsänderung akustisch gewarnt werden.
-
Es ist von Vorteil, wenn Information über eine geplante Bewegungsrichtung ermittelt wird. Beispielsweise kann die geplante Bewegungsrichtung über eine Benutzereingabe identifiziert werden, z. B. kann Information über die Stellung des Gangwahlschalters hierzu genutzt werden (z. B. Umschalten in die R-Fahrstufe oder die D-Fahrstufe). Alternativ kann eine geplante Bewegungsrichtung beispielsweise im Fall eines (im Wesentlichen vollständig oder zum Teil) automatisiert geführten Fahrzeugs auch aus einer fahrzeugseitigen Entscheidung abgeleitet werden. Beispielsweise hat ein Parkassistenzsystem mit automatischer Quer- und Längsführung entschieden, einen Richtungswechsel (z. B. Vorwärtsfahrt in Rückwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt in Vorwärtsfahrt) durchzuführen.
-
Basierend auf der Information über die plante Bewegungsrichtung können die ein oder mehreren Aktoren derart angesteuert werden, dass das resultierende Fahrgeräusch die Bewegung in die geplante Bewegungsrichtung für den Verkehrsteilnehmer virtuell vorwegnimmt.
-
Es ist von Vorteil, wenn das System eingerichtet ist festzustellen, dass eine Bewegung des Fahrzeugs geplant ist, während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Beispielsweise erfolgt das Feststellen, dass eine Bewegung des Fahrzeugs geplant ist, dadurch, dass festgestellt wird, dass der Gangwahlschalter in eine bestimmte Position gebracht wurde (z. B. die R-Fahrstufe bei geplanter Bewegung in Rückwärtsrichtung oder die D-Fahrstufe bei geplanter Bewegung in Vorwärtsrichtung).
-
In diesem Fall werden mit Vorteil die ein oder mehreren Aktoren derart angesteuert, dass das resultierende Fahrgeräusch die Bewegung für den Verkehrsteilnehmer mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs virtuell vorwegnimmt.
-
Beispielsweise wird bei einem stillstehenden Fahrzeug bei Einlegen der D-Fahrstufe (oder bei Einlegen des ersten Gangs bei einem Fahrzeug mit manuellem Getriebe) oder bei Einlegen der R-Fahrstufe (oder bei Einlegen des Rückwärtsgangs bei einem Fahrzeug mit manuellem Getriebe) ein Fahrgeräusch mit virtueller Bewegung in Vorwärtsrichtung bzw. Rückwärtsrichtung erzeugt. Optional kann das Fahrgeräusch bei Einlegen der D-Fahrstufe (bzw. oder bei Einlegen des ersten Gangs bei einem Fahrzeug mit manuellem Getriebe) im Wesentlichen nach vorne ausgestrahlt werden und bei Einlegen der R-Fahrstufe (bzw. bei Einlegen des Rückwärtsgangs bei einem Fahrzeug mit manuellem Getriebe) im Wesentlichen nach hinten ausgestrahlt werden.
-
Mittels Fahrgeräusch kann auch eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs simuliert werden, die eine höhere virtuelle Geschwindigkeit als die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufweist. Für den anderen Verkehrsteilnehmer legt die virtuelle Position des Fahrzeugs in einem Zeitintervall also eine höhere Strecke zurück als die tatsächliche Position des Fahrzeugs. Der andere Verkehrsteilnehmer erwartet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher ist, als sie tatsächlich ist. Beispielsweise wird der Verkehrsteilnehmer hierdurch davon abgehalten, den Fahrweg des Fahrzeugs noch zu kreuzen. Hierdurch kann die Sicherheit der Verkehrssituation erhöht werden.
-
Mittels Fahrgeräusch kann auch eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs simuliert werden, die eine höhere virtuelle Beschleunigung oder höhere virtuelle Verzögerung als die tatsächliche Beschleunigung bzw. tatsächliche Verzögerung des Fahrzeugs aufweist. Der andere Verkehrsteilnehmer erwartet, dass beispielsweise die Beschleunigung des Fahrzeugs höher ist, als sie tatsächlich ist. Beispielsweise kann dem anderen Verkehrsteilnehmer beim Starten aus dem Stillstand eine höhere Beschleunigung vorgetäuscht werden. Hierdurch kann der andere Verkehrsteilnehmer davon abgehalten werden, den Fahrweg des Fahrzeugs noch zu kreuzen. Es kann so die Sicherheit der Verkehrssituation erhöht werden.
-
Es kann beispielsweise seitens der Einrichtung festgestellt werden, dass eine Verzögerung des Fahrzeugs geplant ist, beispielsweise ein Bremsen des Fahrzeugs über die hydraulische Betriebsbremse. Basierend hierauf können die ein oder mehreren Aktoren derart angesteuert werden, dass das resultierende Fahrgeräusch eine Verzögerung des Fahrzeugs für den Verkehrsteilnehmer mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs virtuell vorwegnimmt. Dies ist beispielsweise bei einem Fahrzeug mit hochautomatisierter Fahrfunktion besonders interessant: Ein derartiges Fahrzeug plant beispielsweise an einer bestimmten Stelle auf der Straße zu bremsen. Vor dem Bremsen wird dem anderen Verkehrsteilnehmer akustisch suggeriert, dass das Fahrzeug bereits bremst, so dass der andere Verkehrsteilnehmer hierauf früher reagieren kann und beispielsweise vor dem tatsächlichen Bremsen mit dem Überqueren der Straße vor dem Fahrzeug beginnen kann.
-
Um über das Fahrgeräusch dem anderen Verkehrsteilnehmer eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs vorzutäuschen, die sich von dem tatsächlichen Bewegungszustand unterscheidet, können beispielsweise zumindest zwei Aktoren an verschiedenen Positionen des Fahrzeugs vorgesehen werden, insbesondere ein heckseitiger Aktor und einen frontseitiger Aktor. Es sind vorzugsweise Aktoren an verschiedenen Längsrichtungspositionen des Fahrzeugs, z. B. an der Front und am Heck, und/oder an verschiedenen Querrichtungspositionen des Fahrzeugs angeordnet, z. B. auf der linken Fahrzeugseite und auf der rechten Fahrzeugseite.
-
In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Einrichtung eingerichtet ist, eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs zu simulieren, indem die Lautstärke, mit der der eine Aktor betrieben wird, und die Lautstärke, mit der der andere Aktor betrieben wird, zueinander variiert werden. Das Verhältnis der beiden Lautstärken kann verändert werden. Wenn beispielsweise die Lautstärke des heckseitigen Aktors kontinuierlich verringert wird und die Lautstärke des frontseitigen Aktors kontinuierlich erhöht wird, kann der Eindruck einer virtuellen Bewegung nach vorne erreicht werden. Sofern das Fahrzeug still steht, glaubt der andere Verkehrsteilnehmer, dass sich das Fahrzeug nach vorne bewegt. Sofern das Fahrzeug tatsächlich langsam nach vorne bewegt, glaubt der andere Verkehrsteilnehmer, dass sich das Fahrzeug schneller nach vorne bewegt, als es sich tatsächlich bewegt. Wenn beispielsweise die Lautstärke des frontseitigen Aktors kontinuierlich verringert wird und die Lautstärke des heckseitigen Aktors kontinuierlich erhöht wird, kann der Eindruck einer virtuellen Bewegung nach hinten erreicht werden.
-
Sofern mehr als zwei Aktoren in Längsrichtung oder Querrichtung vorgesehen sind, kann der Eindruck der virtuellen Bewegung weiter verbessert werden.
-
Um den Eindruck einer Bewegung des Fahrzeugs vorzutäuschen, die sich von dem tatsächlichen Bewegungszustand unterscheidet, können auch ein Audiokanal für ein heckseitiges Geräusch, welches für die Heckseite eines Fahrzeugs charakteristisch ist, und ein Audiokanal für ein davon verschiedenes, frontseitiges Geräusch, welches für die Frontseite eines Fahrzeugs charakteristisch ist, erzeugt werden. Beispielsweise ist das heckseitige Geräusch ein künstliches Geräusch, welches das reale Geräusch einer typischerweise im hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordneten Abgasanlage nachbildet, während des frontseitige Geräusch eine künstliches Geräusch ist, welches das reale Geräusch eines typischerweise im vorderen Fahrzeugbereich angeordneten Verbrennungsmotors nachbildet.
-
Eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs kann bei Synthetisieren dieser beiden Kanäle dadurch erzeugt werden, dass die Verteilung der beiden Audiokanäle auf die beiden Aktoren variiert wird. Beispielsweise geben im Fahrzeugstillstand der heckseitige Aktor das heckseitige Geräusch mit einer gewissen Lautstärke wieder und der frontseitige Aktor das frontseitige Geräusch mit einer gewissen Lautstärke wieder. Um den Eindruck eine Bewegung nach vorne bei dem anderen Verkehrsteilnehmer zu erzeugen, kann die Lautstärke des heckseitigen Kanals, der über den heckseitigen Aktor wiedergeben wird, kontinuierlich verringert werden, während der Kanal des heckseitigen Geräusches mit kontinuierlich zunehmender Lautstärke auch über den frontseitige Aktor wiedergegeben wird (dabei kann die Lautstärke des Kanals des frontseitigen Geräuschs, der über den frontseitigen Aktor wiedergegeben wird, kontinuierlich reduziert werden).
-
Um den Eindruck eine Bewegung nach hinten bei dem anderen Verkehrsteilnehmer zu erzeugen, kann die Lautstärke des frontseitigen Kanals, der über den frontseitigen Aktor wiedergeben wird, kontinuierlich verringert werden, während der Kanal des frontseitigen Geräusches mit kontinuierlich zunehmender Lautstärke auch über den heckseitigen Aktor wiedergegeben wird (dabei kann die Lautstärke des Kanals des heckseitigen Geräuschs, der über den heckseitigen Aktor wiedergegeben wird, kontinuierlich reduziert werden).
-
Eine weitere Möglichkeit, eine virtuelle Bewegung zu simulieren, bildet die Variation des Klangbilds des Fahrgeräusches. Wenn beispielsweise der Eindruck eines sich nährenden Fahrzeugs hervorgerufen werden soll, kann ein Fahrergeräusch mit heller Klangfarbe synthetisiert werden, wohingegen für den Fall, dass der Eindruck eines sich entfernenden Fahrzeugs hervorgerufen werden soll, ein Fahrgeräusch mit dumpferer Klangfarbe synthetisiert wird.
-
Darüber hinaus ist es möglich, den Eindruck einer virtuellen Bewegung zu erzielen, indem die Tonhöhe des Geräusches verschoben wird, um den sogenannten Doppler-Effekt nachzubilden. Beispielsweise wird die Tonhöhe erhöht, um eine Bewegung in Richtung auf den anderen Verkehrsteilnehmer vorzutäuschen, oder die Tonhöhe verringert, um eine Bewegung weg von dem anderen Verkehrsteilnehmer vorzutäuschen.
-
Mit Vorteil können mehrere der vorstehend beschriebenen Möglichkeiten, um eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs vorzutäuschen, miteinander kombiniert werden.
-
Es ist von Vorteil, wenn die Einrichtung eine Umfelderfassungseinrichtung zum Erfassen der Position des Verkehrsteilnehmers umfasst, beispielsweise per Kamera, per Ultraschall, per Radar oder per Lidar (Light detection and ranging). In diesem Fall ist die Einrichtung mit Vorteil eingerichtet, das resultierende Fahrgeräusch an die Position des Verkehrsteilnehmers anzupassen.
-
Die Einrichtung kann beispielsweise ein künstliches Fahrgeräusch erzeugen oder das Fahrgeräusch beeinflussen, so dass es beispielsweise dem Verkehrsteilnehmer ermöglicht wird, diesen eindeutig zu verorten und/oder die (geplante) Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu erkennen. Die Einrichtung kann eine fahrtrichtungsabhängige Verortung des Fahrgeräusches ermöglichen.
-
Die Einrichtung kann beispielsweise für Fahrzeuge ohne synthetisches Fahrgeräusch oder für Fahrzeuge mit synthetischem oder teil-synthetischem Fahrgeräusch verwendet werden.
-
Die Einrichtung kann beispielsweise Mittel zur Identifikation der (geplanten) Bewegungsrichtung umfassen, beispielsweise über eine Benutzereingabe (z. B. die Stellung des Gangwahlschalters) oder über eine System-Entscheidung (z. B. bei einem automatisiert fahrenden Fahrzeug). Ferner kann eine Einheit zur Synthese und/oder Beeinflussung des Fahrgeräusches und zur Steuerung der Aktoren vorgesehen werden (z. B. zur Entscheidung, welche Aktor wie genutzt werden soll).
-
Eine vom Verkehrsteilnehmer wahrgenommene Bewegungsrichtung des Fahrzeugs könnte auch aufgrund der zukünftigen Bewegungsrichtung des Fahrzeugs verändert werden. Dies geschieht durch eine Maskierung/Übertönung, Veränderung oder Entgegenwirkung des realen Geräuschvektors.
-
Über die Richtwirkung des Schalls kann ermöglicht werden, dass nur die Verkehrsteilnehmer, für die die Geräusch-Vektorinformation von Relevanz ist, diese Information bekommen, beispielsweise könnte ein Fahrzeug unterschiedliche Geräuschvektoren an unterschiedliche Verkehrsteilnehmer abstrahlen. Beispielsweise kann ein Fahrzeug, das vorwärts fährt und die Intention hat, in Kürze die Fahrtrichtung zu wechseln und rückwärts zu fahren, durch gerichteter Schall nur an Verkehrsteilnehmer, die sich hinter dem Fahrzeug befinden, den Eindruck erzeugen, dass sich das Fahrzeug bereits rückwärts bewegt, obwohl es sich vorwärts bewegt, um damit zu bewirken, dass diese Verkehrsteilnehmer sich nicht in dem geplanten Fahrbereich bewegen. Für Verkehrsteilnehmer, die sich vor dem Fahrzeug befinden, bleibt der Eindruck weiterhin erhalten, dass sich das Fahrzeug vorwärts bewegt.
-
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen oder Beeinflussen eines Fahrgeräusches für ein Kraftfahrzeug, welches von einem Verkehrsteilnehmer außerhalb des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist. Das Fahrzeug umfasst einen oder mehrere Aktoren zur Erzeugung bzw. Beeinflussung eines Fahrgeräusches. Die ein oder mehreren Aktoren werden zur Erzeugung bzw. Beeinflussung des Fahrgeräusches derart angesteuert, dass das resultierende Fahrgeräusch für den Verkehrsteilnehmer eine virtuelle Bewegung des Fahrzeugs mit sich ändernder virtueller Position des Fahrzeugs simuliert, die sich von dem realen Bewegungszustand des Fahrzeugs bewusst unterscheidet.
-
Die vorstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Einrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Einrichtung.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung eines künstlichen Fahrgeräusches; und
-
2–4 eine beispielhafte Erzeugung eines künstlichen Fahrgeräusches zu verschiedenen Zeitpunkten.
-
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Erzeugung eines künstlichen Fahrgeräusches für ein Kraftfahrzeug in der Draufsicht dargestellt. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, das im rein elektrischen Fahrbetrieb betrieben werden kann. Die Einrichtung umfasst eine Mehrzahl von Lautsprechern, beispielsweise einen am Heck H angeordneten Lautsprecher LSh und einen an der Fahrzeugfront F angeordneten Lautsprecher LSv. Der am Heck angeordnete Lautsprecher LSh und der an der Front F angeordnete Lautsprecher LSv sind beispielsweise auf der Fahrzeuglängsachse angeordnet, alternativ können auch am Fahrzeugheck H und/oder an der Fahrzeugfront F jeweils mehrere Lautsprecher angeordnet sein, die jeweils an einer unterschiedlichen Position quer zur Fahrzeuglängsachse angeordnet sind (s. die punktiert angedeuteten Lautsprecher). Optional sind ferner an der linken Fahrzeugseite ein oder mehrere Lautsprecher LSl und an der rechten Fahrzeugseite ein oder mehrere Lautsprecher LSr angeordnet. Die verschiedenen Lautsprecher sind über separate Audiosignale getrennt voneinander ansteuerbar.
-
In einem Synthesizer SYN werden in Abhängigkeit verschiedener Parameter verschiedener Audiokanäle des künstlichen Fahrgeräusches erzeugt. Beispielsweise werden die Audiokanäle des künstlichen Fahrgeräusches in Abhängigkeit der aktuellen Motordrehzahl n, des aktuellen Motordrehmoments M und der aktuell eingelegte Getriebegangstufe G erzeugt. Die unterschiedlichen Audiokanäle entsprechen unterschiedlichen Geräuschen, aus denen ein resultierendes Fahrgeräusch gebildet werden kann.
-
Beispielsweise werden ein Audiokanal Kaga für ein heckseitiges Geräusch, welches für die Heckseite H des Fahrzeugs charakteristisch ist, und ein Audiokanal Kmot für ein frontseitiges Geräusch, welches für die Frontseite des Fahrzeugs charakteristisch ist, synthetisiert.
-
Das Geräusch des Audiokanals Kaga entspricht in diesem Beispiel im Wesentlichen der Nachbildung eines durch eine Abgasanlage geprägten heckseitigen Fahrgeräusches. Das Geräusch des Audiokanals Kmot entspricht in diesem Beispiel im Wesentlichen der Nachbildung eines durch einen Verbrennungsmotor geprägten heckseitigen Fahrgeräusches.
-
In der Steuereinheit CU werden die Audiosignale zur Ansteuerung der einzelnen Lautsprecher LSh, LSv, LSL und LSr aus jeweils nur einem einzigen der beiden Audiokanäle oder aus einer gewichteten Überlagerung der beiden Audiokanäle erzeugt.
-
Ferner wird die Stellung GWS des Gangwahlschalters in der Steuereinheit CU ausgewertet, um die Ansteuerung der Lautsprecher LSh, LSv, LSL und LSr zu steuern. Wenn beispielsweise vor dem Anfahren des Fahrzeugs der Gangwahlschalter in der D-Fahrstufe gebracht wird, wird beispielsweise das spätere Anfahren des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung durch ein künstliches Fahrgeräusch mit einer virtuellen Bewegung des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung vorweggenommen. Wenn beispielsweise hingegen vor dem Anfahren des Fahrzeugs der Gangwahlschalter in der R-Fahrstufe gebracht wird, wird beispielsweise das spätere Anfahren des Fahrzeugs in Rückwärtsrichtung durch ein künstliches Fahrgeräusch mit einer virtuellen Bewegung des Fahrzeugs in Rückwärtsrichtung vorweggenommen.
-
Ferner ist vorzugsweise eine Umfelderfassungseinrichtung US mit Umfeldsensorik vorhanden, um die Position eines externen Verkehrsteilnehmers zu erfassen. Information über die Position des Verkehrsteilnehmers wird an die Steuereinheit CU gesandt, die die Ansteuerung der Lautsprecher in Abhängigkeit der Position des Verkehrsteilnehmers anpasst.
-
Sofern beispielsweise das Fahrzeug im Leerlauf gestartet wird, wird ein künstliches Leerlaufgeräusch erzeugt. Wenn dann festgestellt wird, dass die D-Fahrstufe eingelegt wurde, wird ein künstliches Fahrgeräusch erzeugt, das einem anderen Verkehrsteilnehmer eine virtuelle Bewegung in Vorwärtsrichtung suggeriert. Wenn hingegen festgestellt wird, dass die R-Fahrstufe eingelegt wurde, wird ein künstliches Fahrgeräusch erzeugt, dass einem anderen Verkehrsteilnehmer eine virtuelle Bewegung in Rückwärtsrichtung suggeriert. Hierbei kann optional die wesentliche Abstrahlrichtung von der der eingelegten Fahrstufe abhängig sein; beispielsweise wird bei eingelegter D-Fahrstufe das künstliche Fahrgeräusch im Wesentlichen nach vorne und optional seitlich abgestrahlt und bei eingelegter R-Fahrstufe das künstliche Fahrgeräusch im Wesentlichen nach hinten und optional seitlich abgestrahlt.
-
Nachfolgend wird die Erzeugung eines Fahrgeräusches mit einer virtuellen Bewegung des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung bei zunächst noch stehendem Fahrzeug beispielhaft anhand der 2 bis 4 beschrieben.
-
In 2 ist die Ausgangssituation für die virtuelle Bewegung des noch ruhenden Fahrzeugs in der Draufsicht dargestellt. Über den vorderen Lautsprecher LSv wird der frontseitige Audiokanal Kmot mit einem beliebig gewählten Lautstärken-Nominalpegel 1 ausgegeben (s. in 2: 1 × Kmot). Über den hinteren Lautsprecher LSh wird der heckseitige Audiokanal Kaga mit dem Lautstärken-Nominalpegel 1 ausgegeben (s. in 2: 1 × Kaga). Über die seitlichen Lautsprecher LSr und LSl wird eine gewichtete Überlagerung der beiden Audiokanäle Kmot und Kaga ausgegeben. Die Lautstärken-Pegel der einzelnen Audiokanäle entsprechen beispielsweise jeweils dem halben Nominalpegel (s. 2 0,5 × Kmot und 0,5 × Kaga). Das resultierende Geräusch wird von einem Verkehrsteilnehmer VT, beispielsweise einem Fußgänger, wahrgenommen, der beispielsweise die Straße vor dem Fahrzeug in Pfeilrichtung überqueren möchte.
-
In 3 ist die Situation einen kurzen Moment später als in 2 dargestellt. Der über den vorderen Lautsprecher LSv ausgegebene frontseitige Audiokanal Kmot wurde kontinuierlich in seinem Lautstärken-Pegel abgesenkt, beispielsweise auf einen Lautstärken-Pegel von 0,7 zu dem in 3 dargestellten Zeitpunkt. Dies suggeriert dem Verkehrsteilnehmer VT, dass sich die Fahrzeugfront F von dem Verkehrsteilnehmer VT entfernt hat. Ferner wurde für den vorderen Lautsprecher LSv das Klangbild des Audiokanals Kmot in ein dumpferes Geräusch mit geringeren Höhen verändert; auch dies suggeriert dem Verkehrsteilnehmer, dass sich die Fahrzeugfront F an dem Verkehrsteilnehmer vorbeibewegt hat. Ferner wird der heckseitige Audiokanal Kaga nun mit einem kontinuierlich zunehmenden Lautstärken-Pegel über den vorderen Lautsprecher LSv ausgegeben, beispielsweise mit einem Pegel von 0,2. Dies suggeriert dem Verkehrsteilnehmer VT, dass sich das Fahrzeugheck H genähert hat. Im Zuge dessen wurde auch der über den hinteren Lautsprecher LSh ausgegebenen heckseitige Audiokanal Kaga kontinuierlich in seinem Lautstärken-Pegel abgesenkt, beispielsweise auf einen Lautstärken-Pegel von 0,5. Darüber hinaus wurden für die beiden seitlichen Lautsprecher LSl und LSr der Lautstärken-Pegel für den frontseitigen Audiokanal Kmot kontinuierlich reduziert, beispielsweise auf 0, und der Lautstärken-Pegel für den heckseitigen Audiokanal Kaga kontinuierlich erhöht, beispielsweise auf 1. Auch dies suggeriert dem Verkehrsteilnehmer VT, dass sich das Fahrzeugheck H genähert hat. In 3 ist die sich aus dem Höreindruck für den Verkehrsteilnehmer VT ergebende virtuelle Position des Fahrzeugs punktiert dargestellt, wobei die Bezugszeichen H' die virtuelle Begrenzung des Hecks und F' die virtuellen Begrenzung der Fahrzeugfront markieren.
-
Der Verkehrsteilnehmer hat den Eindruck, dass sich das Fahrzeug bewegt und wird beispielsweise davon abgehalten, vor dem Fahrzeug die Straße zu überqueren.
-
Je nach Ansteuerung der Lautsprecher kann die virtuelle Position des Fahrzeugs gegenüber der tatsächlichen Position des Fahrzeugs um maximal etwa eine Fahrzeuglänge verschoben werden (in 3 beträgt die Verschiebung noch weniger als 50% der Fahrzeuglänge).
-
Sofern über die Umfelderfassung US festgestellt wurde, dass sich der Verkehrsteilnehmer VT direkt vor dem Fahrzeug befindet, kann hingegen eine wie in 3 dargestellte Absenkung des Lautstärken-Pegels des über den vorderen Lautsprecher LSv ausgestrahlten frontseitigen Audiokanals Kmot und die Änderung der Klangfarbe problematisch sein, da sich hierdurch für den Verkehrsteilnehmer VT der Eindruck ergeben kann, dass sich das Fahrzeug von dem Verkehrsteilnehmer VT entfernt. Daher sollte die erfasste Position eines oder mehrerer Verkehrsteilnehmers VT vorzugsweise bei der Erzeugung des Fahrgeräusches berücksichtigt werden.
-
In 4 ist die Situation einen kurzen Moment später als in 3 dargestellt. Das Fahrzeug hat sich bereits tatsächlich in Bewegung gesetzt. Die sich aus dem Höreindruck für den Verkehrsteilnehmer VT ergebende virtuelle Position des Fahrzeugs ist punktiert dargestellt. Die virtuellen Position und die tatsächliche Position des Fahrzeugs werden anschließend durch Anpassung der Audiosignale wieder zusammengeführt.
-
In den 2 bis 4 wurde die Erzeugung eines Fahrgeräusches mit einer virtuellen Bewegung des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung beschrieben. Die Erzeugung einer virtuellen Bewegung des Fahrzeugs in Rückwärtsrichtung kann in analoger Weise erfolgen.
-
In analoger Weise kann auch ein Bremsverhalten des Fahrzeugs virtuell für den externen Verkehrsteilnehmer durch ein entsprechendes Fahrgeräusch vorgenommen werden. Die virtuelle Position des Fahrzeugs bleibt dabei hinter der tatsächlichen Position des Fahrzeugs zurück, so dass sich für den Verkehrsteilnehmer der Eindruck ergibt, dass das Fahrzeug seine Geschwindigkeit reduziert und bremst. Dieser Eindruck kann bereits vor dem tatsächlichen Bremsmanöver beim Verkehrsteilnehmer ausgelöst werden.
-
Vorstehend wurde die Simulation einer virtuellen Bewegung in Fahrzeuglängsrichtung mittels eines künstlichen Fahrgeräusches beschrieben, die sich von dem realen Bewegungszustand des Fahrzeugs bewusst unterscheidet. Es kann auch eine virtuelle Bewegung quer zur Fahrzeuglängsrichtung mittels eines künstlichen Fahrgeräusches erzeugt werden.
-
Die vorstehend beschriebene Erfindung kann die Sicherheit, die Akzeptanz und den reibungslosen Ablauf des Verkehrs verbessern. Gerade für den Fall, dass ein Fahrzeug rückwärts fährt oder fahren wird, kann die Erfindung dazu beitragen, durch Information an andere Verkehrsteilnehmer Unfälle zu verhindern. Des Weiteren kann die Erfindung helfen, zukünftige Normen für geräuschlose/leise Fahrzeuge (z. B. gesetzgeberische Normen) zu erfüllen. Die Erfindung kann insbesondere die Erzeugung synthetischer Fahrgeräusche für geräuschlose/leise Fahrzeuge verbessern.
-
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
-
- DE 60119923 T2 [0003]
- DE 102011117754 A1 [0004]
- JP 2004136831 A [0004]
- DE 102010048463 A1 [0005]
- JP 2012006474 A2 [0006]
- US 2012/0293318 A1 [0007]
