DE102016007873A1 - Apparatus and method for generating acoustic signals - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Signalen selektiv für bestimmte in einem Fahrzeug (1) befindliche Personen (5, 6), wobei die Raumposition ihrer Ohren (11) über ein Kamerasystem (9) mit einer Bildverarbeitungseinrichtung (10) und/oder durch eine Modellbildung ermittelbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ultraschallquellen (12) zumindest in einer Reihe angeordnet sind, welche über eine Ansteuerungseinrichtung (8) mit einem auf dem Ultraschall aufmodulierten hörbaren Signal in einer zeitlichen Abfolge so ansteuerbar sind, dass sich das akustische Signal durch von den Ultraschallwellen erzeugte Druckschwankungen an der ermittelten Raumposition ausbildet.The invention relates to a device for generating acoustic signals selectively for certain in a vehicle (1) persons (5, 6), wherein the spatial position of their ears (11) via a camera system (9) with an image processing device (10) and / or can be determined by modeling. The inventive method is characterized in that a plurality of ultrasound sources (12) are arranged at least in a row, which are controlled via a control device (8) with a modulated on the ultrasound audible signal in a temporal sequence so that the acoustic signal through the ultrasound waves generated pressure fluctuations at the determined spatial position is formed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Signalen selektiv für bestimmte in einem Fahrzeug befindliche Personen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erzeugung von akustischen Signalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a device for generating acoustic signals selectively for certain persons located in a vehicle according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for generating acoustic signals according to the preamble of claim 6.

Der Wunsch, akustische Signale in einem Fahrzeug selektiv für eine oder mehrere in dem Fahrzeug befindliche Personen so zu generieren, dass diese die weiteren in dem Fahrzeug befindlichen Personen, welche nicht die Adressaten der akustischen Signale sind, nicht beeinträchtigen, ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. So beschreibt beispielsweise die gattungsgemäße DE 101 56 954 B9 eine adaptive Akustik, welche ein Kamerasystem und eine Bildverarbeitungseinrichtung nutzt, um den Kopf bzw. das Ohr einer Zielperson zu erkennen. Über eine Lautsprecheranordnung von einzelnen akustischen Lautsprechern in einem Array, also einem zweidimensionalen Feld von Einzellautsprechern, wird dann gezielt die gewünschte Person im Bereich der erkannten Position ihres Kopfes bzw. ihrer Ohren beschallt. Eine vergleichbare Vorgehensweise – jedoch ohne Kamera – ist außerdem aus der DE 10 2014 217 344 A1 bekannt. In beiden Fällen wird dabei im Wesentlichen die Tatsache genutzt, dass der Schallpegel mit der Entfernung vergleichsweise schnell abnimmt, sodass die entsprechende Beschallung der Zielperson durch die gezielte Beschallung im Bereich der Zielperson erfolgt, und dass für andere Personen aufgrund des abnehmenden Schallpegels das akustische Signal nicht oder zumindest nur abgeschwächt zu hören ist. Der Aufwand ist dabei vergleichsweise groß, da eine Mehrzahl von akustischen Lautsprechern benötigt wird, welche eine große Fläche einnehmen. Die Wirkung ist außerdem vergleichsweise eingeschränkt, da die anderen Personen das Signal zwar nicht mehr so laut hören wie die Zielperson, es bleibt aber auch für die anderen Personen im Fahrzeug in den meisten Fällen noch hörbar und kann stören.The desire to selectively generate acoustic signals in a vehicle for one or more persons in the vehicle so that they do not affect the other persons in the vehicle, which are not the addressees of the acoustic signals, is known from the prior art well known. For example, the generic describes DE 101 56 954 B9 an adaptive acoustics that uses a camera system and an image processing device to detect the head or ear of a target person. By means of a loudspeaker arrangement of individual acoustic loudspeakers in an array, that is to say a two-dimensional field of individual loudspeakers, the desired person in the area of the recognized position of his or her head or ears is then sonicated. A similar procedure - but without a camera - is also from the DE 10 2014 217 344 A1 known. In both cases, essentially the fact is used that the sound level decreases relatively quickly with the distance, so that the corresponding sonication of the target person by the targeted sound in the area of the target person, and that for other people due to the decreasing sound level, the acoustic signal is not or at least only toned down. The effort is relatively large, since a plurality of acoustic speakers is required, which occupy a large area. The effect is also relatively limited, since the other people hear the signal while no longer as loud as the target person, but it also remains for the other people in the vehicle in most cases still audible and can interfere.

In dem in der DE 10 2014 217 344 A1 genannten Stand der Technik wird außerdem beschrieben, dass ein hörbarer Schall auf einen Ultraschallträger aufmoduliert und fokussiert auf die Hörzonen der jeweiligen Personen abgestrahlt wird. Dies erfordert jedoch gemäß der Darstellung in dieser Schrift entsprechend hohe Schallpegel, was nachteilig ist.In the in the DE 10 2014 217 344 A1 cited prior art is also described that an audible sound is modulated on an ultrasound carrier and focused on the listening zones of the respective persons emitted. However, this requires according to the illustration in this document correspondingly high sound levels, which is disadvantageous.

Zum weiteren allgemeinen Stand der Technik kann außerdem auf die DE 10 2009 060 177 A1 hingewiesen werden. Über eine Schallerzeugungsvorrichtung, in diesem Fall im Außenbereich des Fahrzeuges, welche mindestens einen Ultraschalllautsprecher umfasst, wird eine Warnung beispielsweise an Fußgänger oder Radfahrer in der Umgebung des Fahrzeugs abgegeben, wenn eine Gefährdung beispielsweise durch ein Einparken oder Ausparken des Fahrzeugs besteht. Der Schall wird dabei gerichtet in der Richtung der Person abgestrahlt, um bei dieser nicht nur eine erhöhte Aufmerksamkeit zu erreichen, sondern diese auf die Richtung, aus welcher die Gefahr droht, entsprechend zu sensibilisieren.For further general state of the art can also on the DE 10 2009 060 177 A1 be pointed out. Via a sound generating device, in this case in the outer area of the vehicle, which comprises at least one ultrasonic loudspeaker, a warning is given, for example, to pedestrians or cyclists in the vicinity of the vehicle, if there is a risk, for example, by parking or parking the vehicle out. The sound is emitted directed in the direction of the person in order not only to achieve increased attention in this, but to sensitize them in the direction from which threatens the danger accordingly.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Signalen selektiv für bestimmte in dem Fahrzeug befindliche Personen zu schaffen, welche gemäß der gattungsgemäßen Schrift ausgebildet ist, und welche die dortige Vorrichtung bzw. das dortige Verfahren weiter verbessert.The object of the present invention is now to provide a device for generating acoustic signals selectively for certain persons located in the vehicle, which is designed according to the generic document, and which further improves the local device or the local method.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 6 löst die Aufgabe ebenfalls. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Unteransprüchen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung.According to the invention this object is achieved by a device having the features in claim 1. A method with the features in claim 6 solves the problem as well. Advantageous embodiments and developments emerge from the respective dependent subclaims of the method and the device.

Die Vorrichtung nutzt anders als die Aufbauten gemäß dem Stand der Technik anstelle eines Arrays von akustischen Lautsprechern mehrere vorzugsweise in einer Reihe angeordnete Ultraschallquellen. Diese sind sehr viel kompakter als akustische Lautsprecher. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können auch diese idealerweise in einem zweidimensionalen Array angeordnet werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorgesehen, dass eine Ansteuerungseinrichtung genutzt wird, um die Ultraschallquellen mit einem auf dem Ultraschall aufmodulierten hörbaren Signal in zeitlicher Abfolge so anzusteuern, dass sich das akustische Signal durch von den Ultraschallwellen erzeugte Druckschwankungen an der zuvor beispielsweise über die Bildverarbeitungseinrichtung und/oder eine Modellbildung ermittelten Raumposition der Ohren der Zielperson ausbildet. Hierfür wird die Tatsache genutzt, dass durch die Anordnung in einer Linie oder idealerweise in einem Array und die zeitlich nacheinander erfolgende Ansteuerung der einzelnen Ultraschallquellen mit dem aufmodulierten akustischen Teilsignal über Interferenzen der Ultraschallwellen an beliebigen vor dem Array bzw. der Reihe der Ultraschallquellen liegenden Raumpunkten Interferenzen zwischen den Ultraschallwellen erzeugt werden können. Diese Interferenzen führen zu entsprechenden Druckschwankungen in der Luft, welche das aufmodulierte akustische Teilsignal, damals akustisches „Vollsignal” hörbar machen. Insbesondere bei der Verwendung eines Arrays von Ultraschallquellen ist man dabei in der Wahl des Raumpunktes, in dem so eine virtuelle Schallquelle erzeugt werden kann, vergleichsweise frei. So lässt sich also beispielsweise im oder unmittelbar vor dem Ohr, welches idealerweise über ein Kamerasystem und eine Bildverarbeitungseinrichtung erkannt worden ist, der gewünschte Schall erzeugen. Es entsteht also eine virtuelle Schallquelle, welche in ihrer Lautstärke vergleichsweise gering eingestellt werden kann, da sie ja unmittelbar im Bereich des Ohres der Zielperson bzw. im Bereich beider Ohren der jeweiligen Zielperson entsteht. Damit ist eine Beeinträchtigung von anderen Personen in dem Fahrzeug durch den Schall nicht gegeben, sodass das akustische Signal ausschließlich für die Zielperson hörbar wird. Beispielsweise können so entsprechende Warnmeldungen für den Fahrer des Fahrzeuges generiert werden, welche für die weiteren in dem Fahrzeug befindlichen Personen nicht weiter interessant sind und dementsprechend von diesen auch nicht gehört werden.The device uses, unlike the prior art constructions, instead of an array of acoustic loudspeakers, a plurality of ultrasonic sources preferably arranged in a row. These are much more compact than acoustic speakers. According to an advantageous development, these too can ideally be arranged in a two-dimensional array. In the device according to the invention, it is provided that a control device is used to control the ultrasound sources with a modulated on the ultrasound audible signal in time sequence so that the acoustic signal generated by the ultrasonic waves pressure fluctuations on the previously, for example via the image processing device and / or a modeling determined spatial position of the ears of the target person trains. For this purpose, the fact is used that by the arrangement in a line or ideally in an array and the temporally successive control of the individual ultrasound sources with the modulated partial acoustic signal on interference of the ultrasonic waves at any lying in front of the array or the row of ultrasound sources spatial interference can be generated between the ultrasonic waves. These interferences lead to corresponding pressure fluctuations in the air, which make the modulated acoustic partial signal, then audible "full signal" audible. In particular, when using an array of ultrasound sources, one is comparatively free in the choice of the point in space in which such a virtual sound source can be generated. So that's how it works for example, in or immediately in front of the ear, which has ideally been detected via a camera system and an image processing device that produce the desired sound. It thus creates a virtual sound source, which can be set comparatively low in volume, since it arises directly in the region of the ear of the target person or in the region of both ears of the respective target person. Thus, an impairment of other people in the vehicle by the sound is not given, so that the acoustic signal is audible only to the target person. For example, corresponding warning messages for the driver of the vehicle can thus be generated, which are no longer of interest to the other persons in the vehicle and, accordingly, are not heard by them.

Idealerweise sind die einzelnen Ultraschallquellen der Reihe bzw. des Arrays dabei gleichphasig betrieben, sodass eine zeitverzögerte Ansteuerung besonders einfach und effizient zu den Interferenzen im Raum führt. Die eventuellen Phasenabweichungen bei nicht gleichphasig betriebenen Ultraschallwellen und der damit einhergehende Rechenaufwand lassen sich so vermeiden.Ideally, the individual ultrasound sources of the series or of the array are operated in phase, so that a time-delayed control leads particularly simple and efficient to the interference in the room. The possible phase deviations in non-in-phase operated ultrasonic waves and the associated computational effort can be avoided.

Prinzipiell ist so eine gezielte Übertragung von akustischen Signalen jeder Art an eine oder mehrere selektiv ausgewählte Personen innerhalb des Fahrzeugs möglich. Bevorzugt nutzt das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch akustische Signale, welche als Warnmeldungen ausgebildet sind. Solche Warnmeldungen sowie gegebenenfalls Sprachanweisungen beispielsweise eines Navigationssystems können auf diese Art besonders einfach und effizient und mit ausreichender Qualität übertragen werden. Die Anwendung für solche „akustisch” vergleichsweise einfache Signale ist dabei von besonderem Vorteil, da diese mit vergleichsweise geringem Aufwand hinsichtlich der Modulation und der Übertragung für die jeweilige Person selektiv eingespielt werden können.In principle, a targeted transmission of acoustic signals of any kind to one or more selectively selected persons within the vehicle is possible. However, the method according to the invention or the device according to the invention preferably uses acoustic signals which are designed as warning messages. Such warning messages as well as possibly voice instructions, for example of a navigation system, can be transmitted in this way in a particularly simple and efficient manner and with sufficient quality. The application for such "acoustically" comparatively simple signals is of particular advantage, since they can be selectively recorded with comparatively little effort in terms of modulation and transmission for the respective person.

Alternativ oder ergänzend zu der Erkennung der Position der Ohren der jeweiligen Zielperson über ein Kamerasystem kann auch eine Modellbildung genutzt werden, anhand welcher in etwa abgeschätzt und/oder simuliert werden kann, wo die Ohren der jeweiligen Zielperson zu erwarten sind. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann die Vorrichtung oder das Verfahren dabei Daten aus der Belegung und/oder der Einstellung des Sitzes der jeweiligen Zielperson nutzen. So kann beispielsweise über die Tatsache dass der Sitz belegt ist, was auch in den heutigen Fahrzeugen schon ausgewertet wird, prinzipiell erkannt werden, dass in diesem Bereich eine potenzielle Zielperson sitzt. Durch beispielsweise das Gewicht und die Einstellung des Sitzes kann dann auf die Größe der jeweiligen Person geschlossen werden, und auf die Position des Kopfes weiter vorn oder weiter hinten in dem Fahrzeug, je nach Anstellwinkel der Sitzlehne. Bereits durch eine solche vergleichsweise einfache Modellbildung kann mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden, in welchem Bereich der Kopf und damit die Ohren der Zielperson sind.As an alternative or in addition to the detection of the position of the ears of the respective target person via a camera system, it is also possible to use a model based on which it is possible to roughly estimate and / or simulate where the ears of the respective target person are to be expected. According to an advantageous development of the idea, the device or the method can use data from the occupancy and / or the adjustment of the seat of the respective target person. Thus, for example, the fact that the seat is occupied, which is also already evaluated in today's vehicles, can be recognized in principle that a potential target person is sitting in this area. For example, by the weight and the adjustment of the seat can then be closed to the size of the respective person, and the position of the head further forward or further back in the vehicle, depending on the angle of attack of the seat back. Already by such a comparatively simple modeling can be predicted with relatively high probability, in which area the head and thus the ears of the target person.

Dies kann beispielsweise alleine oder zusammen mit einem Kamerasystem und einer Bildverarbeitungseinrichtung genutzt werden, um so eine einfache und schnelle Bildverarbeitung in dem durch die Modellbildung bereits vorgegebenen potenziellen Zielbereich zu ermöglichen. Hierdurch lässt sich die Auswertung der Bilddaten beschleunigen und vereinfachen. Idealerweise ist eine dynamische Nachführung der Position der Schallerzeugung möglich, wenn die Person sich bewegt, beispielsweise vorbeugt, zurücklehnt oder dergleichen.This can be used, for example, alone or together with a camera system and an image processing device, in order to enable a simple and fast image processing in the potential target area already predetermined by the modeling. This makes it possible to speed up and simplify the evaluation of the image data. Ideally, a dynamic tracking of the position of the sound generation is possible when the person is moving, for example, prevents, leans back or the like.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich ferner aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben wird.Further advantageous embodiments of the method and the device according to the invention also result from the exemplary embodiment, which will be described in more detail below with reference to the figure.

In der Darstellung der einzigen beigefügten Figur ist der angedeutete Innenraum eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Fahrzeugs zu erkennen.In the illustration of the single appended figure, the indicated interior of a vehicle, not shown in its entirety, can be recognized.

In der Darstellung der Figur ist ein in seiner Gesamtheit nicht dargestelltes Fahrzeug 1 mit seinem Innenraum 2 exemplarisch angedeutet. In dem Innenraum 2 befinden sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel von der Seite gesehen ein Vordersitz 3 sowie ein Rücksitz 4. Der Vordersitz 3 ist mit einer ersten Person 5 belegt, welche nachfolgend als Zielperson bezeichnet wird. Eine weitere Person 6 befindet sich auf dem Rücksitz 4. Die Zielperson 5 kann beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs 1 sein.In the illustration of the figure is not shown in its entirety vehicle 1 with its interior 2 indicated by way of example. In the interior 2 are located in the embodiment shown here from the side seen a front seat 3 as well as a back seat 4 , The front seat 3 is with a first person 5 occupied, which is referred to below as the target person. Another person 6 is in the back seat 4 , The target person 5 For example, the driver of the vehicle 1 be.

Im Falle einer entsprechenden Situation wird nun ein akustisches Signal generiert, welches dem Fahrer zugespielt werden soll. Dies kann beispielsweise die Anweisung eines Navigationssystems oder ein Warnsignal aufgrund einer erkannten Geschwindigkeitsbegrenzung oder eines erkannten Problems mit dem Fahrzeug sein. Auch weitere akustische Signale, insbesondere Warnsignale, wie sie aus dem Stand der Technik allgemein bekannt sind, können der Zielperson 5 zugespielt werden. Rein beispielhaft wird über ein mit 7 bezeichnetes angedeutetes Steuergerät dieses Signal erzeugt und zu einer Ansteuerungseinrichtung 8 übertragen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel soll der Innenraum 2 des Fahrzeugs 1 über eine Innenraumkamera 9 verfügen, welche den Innenraum des Fahrzeugs 1 erfasst. Über eine Bildverarbeitungseinrichtung 10 können die von der Innenraumkamera 9 erfassten Daten ausgewertet werden. In diesem Fall soll insbesondere die Position der in der Darstellung der Figur angedeuteten und mit 11 bezeichneten Ohren der Zielperson 5, wobei in der Darstellung der Figur lediglich eines der Ohren 11 zu erkennen ist, ermittelt werden. Diese ermittelte Position wird von der Bildverarbeitungseinrichtung 10 ebenfalls an die Ansteuerungseinrichtung 8 übertragen. In der Ansteuerungseinrichtung 8 wird nun das akustische Signal der Steuereinheit 7 auf Ultraschallsignale aufmoduliert, welche über mehrere Ultraschallquellen 12 abgegeben werden. Die Ultraschallquellen 12 sind hier als mehrere der Ultraschallquellen 12 in einer Reihe dargestellt. Dies ist prinzipiell möglich und für viele Anwendungen ausreichend. Eine Verbesserung der später noch erläuterten Positionierung des akustischen Signals im Bereich der Ohren 11 der Zielperson 5 ergibt sich, wenn anstelle der hier dargestellten Reihe von Ultraschallquellen 12 ein zweidimensionales Array von Ultraschallquellen verwendet wird. Dieses Array würde beispielsweise in dem hier dargestellten Fall in die Bildebene hineinragen, sodass im Bereich des Daches des Fahrzeuginnenraums 2 ein solches Array von Ultraschallquellen 12 angeordnet ist.In the case of a corresponding situation, an acoustic signal is now generated, which is to be leaked to the driver. This may be, for example, the instruction of a navigation system or a warning signal due to a detected speed limit or a detected problem with the vehicle. Other acoustic signals, in particular warning signals, as are generally known from the prior art, the target person 5 be leaked. Purely by way of example is a with 7 indicated indicated control unit generates this signal and to a driving device 8th transfer. In the embodiment shown here, the interior is intended 2 of the vehicle 1 via an interior camera 9 feature the interior of the vehicle 1 detected. about an image processing device 10 can the from the interior camera 9 recorded data are evaluated. In this case, in particular, the position of the implied in the representation of the figure and with 11 designated ears of the target person 5 in which only one of the ears is shown in the figure 11 is to be determined. This determined position is determined by the image processing device 10 also to the control device 8th transfer. In the driving device 8th Now the acoustic signal of the control unit 7 modulated onto ultrasound signals, which are transmitted via several ultrasound sources 12 be delivered. The ultrasound sources 12 are here as several of the ultrasound sources 12 shown in a row. This is possible in principle and sufficient for many applications. An improvement of the later explained positioning of the acoustic signal in the ears 11 the target person 5 results if instead of the series of ultrasonic sources shown here 12 a two-dimensional array of ultrasound sources is used. For example, in the case illustrated here, this array would protrude into the image plane, so that in the region of the roof of the vehicle interior 2 such an array of ultrasound sources 12 is arranged.

In der Darstellung der Figur ist das Array der Ultraschallquellen 12 bzw. die eine aus dem Array dargestellte Reihe der Ultraschallquellen 12 dabei stark übertrieben und vergrößert dargestellt, um dies besser erkennbar zu machen. Der Vorteil von Ultraschallquellen bzw. einem Array von Ultraschallquellen 12 ist es gerade, dass diese entsprechend klein verbaut werden können, sodass das Array selbst eine vergleichsweise kleine Abmessung aufweist, insbesondere eine sehr viel kleinere im Verhältnis zu der Größe der Zielperson 5 bzw. der weiteren Person 6, als in der Darstellung der Figur angedeutet.In the illustration of the figure, the array of ultrasonic sources 12 or one of the array of ultrasonic sources shown in the array 12 thereby greatly exaggerated and enlarged shown to make this more visible. The advantage of ultrasound sources or an array of ultrasound sources 12 It is precisely that they can be installed correspondingly small, so that the array itself has a relatively small size, in particular a much smaller in relation to the size of the target person 5 or the other person 6 , as indicated in the illustration of the figure.

Die einzelnen Ultraschallquellen 12 werden nun phasengleich betrieben. Über die Ansteuerungseinrichtung 8 werden diese durch eine geeignete zeitliche Verzögerung zueinander innerhalb der Reihe oder des Arrays der Ultraschallquellen 12 so angesteuert, dass der zeitliche Laufabstand der Wellen zwischen der jeweiligen Ultraschallquelle 12 und dem Bereich des Ohrs 11 der Zielperson 5 gleich ist, sodass sich im Bereich des Ohrs 11 durch Interferenzeffekte Druckwellen in der in dem Fahrzeuginnenraum 2 befindlichen Luft ausbilden, welche eine virtuelle Punktschallquelle bilden. Diese kann sehr dicht am Ohr 11 der Zielperson 5 erzeugt werden, und ermöglicht dabei mit vergleichsweise geringer Lautstärke die Weitergabe der akustischen Information von der virtuellen Punktschallquelle an die Zielperson 5. Die weitere Person 6 kann diese sehr leisen akustischen Informationen im Bereich der Ohren 11 der Zielperson 5 aufgrund ihres Abstands zu der Zielperson 5 nicht wahrnehmen und wird dementsprechend nicht gestört. Neben der Bereitstellung von virtuellen Punktschallquellen im Bereich der Ohren 11 der Zielperson 5 wäre es nun auch denkbar, dass mehrere fokussierte virtuelle Punktschallquellen gleichzeitig erzeugt werden, beispielsweise im Falle eines während der Fahrt gelösten Sicherheitsgurts am Rücksitz 4. In diesem Fall könnte die Warnung parallel an die Zielperson 5, beispielsweise den Fahrer, und die weitere Person 6 auf dem Sitzplatz bzw. Rücksitz 4 mit dem gelösten Sicherheitsgurt erfolgen.The individual ultrasound sources 12 are now operated in phase. About the control device 8th These are by a suitable time delay to each other within the array or the array of ultrasonic sources 12 so controlled that the time distance of the waves between the respective ultrasonic source 12 and the area of the ear 11 the target person 5 is the same, so in the area of the ear 11 by interference effects pressure waves in the in the vehicle interior 2 forming air, which form a virtual point sound source. This can be very close to the ear 11 the target person 5 be generated, and allows it with comparatively low volume, the transmission of the acoustic information from the virtual point sound source to the target person 5 , The other person 6 This is very quiet acoustic information in the ears 11 the target person 5 because of their distance to the target person 5 not perceive and is accordingly not disturbed. In addition to the provision of virtual point sound sources in the ears 11 the target person 5 It would also be conceivable that a plurality of focused virtual point sound sources are generated simultaneously, for example in the case of a safety belt in the back seat which is released during the journey 4 , In this case, the alert could be sent in parallel to the target person 5 For example, the driver, and the other person 6 on the seat or back seat 4 done with the safety belt loosened.

Die Vorrichtung bzw. das Verfahren ermöglicht so eine hohe Dämpfung von akustischen Signalen für Personen, beispielsweise die weitere Person 6, die von diesen Signalen nicht betroffen sind, beispielsweise von Navigationsanweisungen oder Warnmeldungen der Fahrzeugsteuerung, welche primär für den Fahrer als Zielperson 5 interessant sind. Hierdurch wird eine geringe Belästigung der weiteren Person 6 ermöglicht, was eine Steigerung des Fahrkomforts für diese weitere Person bedeutet. Darüber hinaus lassen sich Informationen auch an die Zielperson übertragen, welche ausschließlich für die Zielperson 5 interessant sind, und welche von der weiteren Person 6 nicht gehört werden sollen, da beispielsweise die Zielperson 5 dies nicht wünscht. Eine gewisse Anonymität und ein guter Datenschutz ist bei einer derartigen Vorrichtung bzw. einem derartigen Verfahren somit sichergestellt.The device or the method thus enables a high attenuation of acoustic signals for persons, for example the other person 6 that are not affected by these signals, for example, navigation commands or warning messages of the vehicle control, which are primarily for the driver as a target person 5 interesting. This will cause little annoyance to the other person 6 allows, which means an increase in ride comfort for this additional person. In addition, information can also be transmitted to the target person, which is exclusively for the target person 5 interesting, and which of the other person 6 should not be heard, for example because the target person 5 this does not want. A certain anonymity and good data protection is thus ensured with such a device or such a method.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10156954 B9 [0002] DE 10156954 B9 [0002]
  • DE 102014217344 A1 [0002, 0003] DE 102014217344 A1 [0002, 0003]
  • DE 102009060177 A1 [0004] DE 102009060177 A1 [0004]

Claims (10)

Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Signalen selektiv für bestimmte in einem Fahrzeug (1) befindliche Personen (5, 6), wobei die Raumposition ihrer Ohren (11) über ein Kamerasystem (9) mit einer Bildverarbeitungseinrichtung (10) und/oder durch eine Modellbildung ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ultraschallquellen (12) vorgesehen sind, welche über eine Ansteuerungseinrichtung (8) mit einem auf dem Ultraschall aufmodulierten hörbaren Signal in einer zeitlichen Abfolge so ansteuerbar sind, dass sich das akustische Signal durch von den Ultraschallwellen erzeugte Druckschwankungen an der ermittelten Raumposition ausbildet.Device for generating acoustic signals selectively for certain in a vehicle ( 1 ) persons ( 5 . 6 ), whereby the spatial position of their ears ( 11 ) via a camera system ( 9 ) with an image processing device ( 10 ) and / or can be determined by modeling, characterized in that a plurality of ultrasound sources ( 12 ) are provided, which via a control device ( 8th ) can be controlled with a modulated on the ultrasound audible signal in a time sequence so that the acoustic signal is formed by generated by the ultrasonic waves pressure fluctuations at the determined spatial position. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquellen (12) in einer Reihe, bevorzugt in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind.Device according to claim 1, characterized in that the ultrasonic sources ( 12 ) are arranged in a row, preferably in a two-dimensional array. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquellen (12) phasengleich betrieben sind.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the ultrasound sources ( 12 ) are operated in phase. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal ein Informations- oder bevorzugt Warnsignal ist.Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the acoustic signal is an information or preferably warning signal. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Modellbildung die Belegungsdaten und/oder Einstellungen des Sitzes (3, 4) der jeweiligen Person (5, 6) nutzt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the modeling the occupancy data and / or settings of the seat ( 3 . 4 ) of the respective person ( 5 . 6 ) uses. Verfahren zur Erzeugung von akustischen Signalen, welche selektiv nur von einer oder mehreren Personen (5, 6) in einem Fahrzeug (1) wahrgenommen werden, wobei die Position der Ohren (11) der jeweiligen Zielperson (5) über ein Kamerasystem (9) mit einer Bildverarbeitungseinrichtung (10) und/oder einer Modellbildung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal an die gewünschte ermittelte Raumposition an den oder in der Nähe der Ohren (11) der Zielperson (5) erzeugt wird, indem mehrere, bevorzugt in einer Reihe angeordnete, Ultraschallquellen (12) mit aufmoduliertem akustischem Teilsignal in zeitlicher Abfolge so nacheinander angesteuert werden, dass das akustische Signal durch Druckschwankungen ausgebildet wird, welche sich in der gewünschten Raumposition durch interferierende Ultraschallpegel der Ultraschallwellen der einzelnen Ultraschallquellen (12) ergeben.A method of generating acoustic signals which is selective only to one or more persons ( 5 . 6 ) in a vehicle ( 1 ), the position of the ears ( 11 ) of the respective target person ( 5 ) via a camera system ( 9 ) with an image processing device ( 10 ) and / or a model formation, characterized in that the acoustic signal to the desired determined spatial position at or in the vicinity of the ears ( 11 ) of the target person ( 5 ) is generated by several, preferably arranged in a row, ultrasonic sources ( 12 ) are modulated in succession with modulated acoustic sub-signal in such a way that the acoustic signal is formed by pressure fluctuations which occur in the desired spatial position due to interfering ultrasonic levels of the ultrasonic waves of the individual ultrasound sources ( 12 ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweidimensionales Array von Ultraschallquellen (12) genutzt wird.Method according to claim 6, characterized in that a two-dimensional array of ultrasound sources ( 12 ) is being used. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquellen (12) gleichphasig betrieben werden.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the ultrasound sources ( 12 ) are operated in phase. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als akustisches Signal ein Informations- oder bevorzugt Warnsignal verwendet wird.A method according to claim 6, 7 or 8, characterized in that an information or preferably warning signal is used as the acoustic signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Modellbildung auf Basis der Belegungsdaten und/oder der Einstellung des Sitzes (3, 4) der jeweiligen Person (5, 6) erfolgt.Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that the modeling based on the occupancy data and / or the adjustment of the seat ( 3 . 4 ) of the respective person ( 5 . 6 ) he follows.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018000482A1 (en) 2018-01-23 2018-07-12 Daimler Ag Method for emitting an acoustic warning signal in a vehicle
DE102017211923A1 (en) * 2017-07-12 2019-02-07 Zf Friedrichshafen Ag Localized informational edition
DE102018209962A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-24 Faurecia Innenraum Systeme Gmbh Private audio system for a 3D-like listening experience for vehicle occupants and a method for its generation
DE102018216528A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10156954B9 (en) 2001-11-20 2005-07-14 Daimlerchrysler Ag Image-based adaptive acoustics
DE102009060177A1 (en) 2009-12-23 2010-10-14 Daimler Ag Vehicle has sound producing device for adjusting produced sound, where ultrasound loudspeakers are formed from ultrasound sensor of parking assistance device
DE102014217344A1 (en) 2014-06-05 2015-12-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. SPEAKER SYSTEM

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10156954B9 (en) 2001-11-20 2005-07-14 Daimlerchrysler Ag Image-based adaptive acoustics
DE102009060177A1 (en) 2009-12-23 2010-10-14 Daimler Ag Vehicle has sound producing device for adjusting produced sound, where ultrasound loudspeakers are formed from ultrasound sensor of parking assistance device
DE102014217344A1 (en) 2014-06-05 2015-12-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. SPEAKER SYSTEM

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017211923A1 (en) * 2017-07-12 2019-02-07 Zf Friedrichshafen Ag Localized informational edition
DE102018000482A1 (en) 2018-01-23 2018-07-12 Daimler Ag Method for emitting an acoustic warning signal in a vehicle
DE102018209962A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-24 Faurecia Innenraum Systeme Gmbh Private audio system for a 3D-like listening experience for vehicle occupants and a method for its generation
DE102018216528A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle

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