DE102016200370A1

DE102016200370A1 - Method for simulating virtual persons and their virtual position as acoustic sources

Info

Publication number: DE102016200370A1
Application number: DE102016200370.4A
Authority: DE
Inventors: Carsten Starke; Maximilian Engelke
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2036-01-15
Also published as: DE102016200370B4

Abstract

Verfahren zur Simulation von virtuellen Personen und ihrer virtuellen Position als akustische Quellen in einem Fahrzeug, das eine Mehrzahl von Lautsprechern umfasst, die von einer Steuerung mit Audiosignalen aus Audioquellen versorgt werden, wobei die Steuerung Audiosignale der virtuellen Person nur über in den Kopfstützen der Sitze angeordnete Lautsprecher wiedergibt.A method of simulating virtual persons and their virtual position as acoustic sources in a vehicle comprising a plurality of loudspeakers supplied by a controller with audio signals from audio sources, wherein the controller controls audio signals of the virtual person only in the headrests of the seats Speaker plays.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation von virtuellen Personen und ihrer virtuellen Position als akustische Quellen in einem Fahrzeug, das eine Mehrzahl von Lautsprechern umfasst, die von einer Steuerung mit Audiosignalen aus Audioquellen versorgt werden.The invention relates to a method for simulating virtual persons and their virtual position as acoustic sources in a vehicle comprising a plurality of loudspeakers supplied by a controller with audio signals from audio sources.

Es ist bekannt, mit Hilfe eines Stereo-Lautsprecherpaares Klänge zwischen den Lautsprechern virtuell zu positionieren, um eine räumliche akustische Abbildung zu bewirken.It is known to use a stereo pair of speakers to virtually position sounds between the speakers to create a spatial acoustic image.

Auch ist es z.B. aus der US 8,838,384 B1 bekannt, Anordnungen von mehreren Lautsprechern in einem Fahrzeug dazu zu verwenden, die wahrgenommene Position aus der ein Geräusch oder Klang kommen soll, zu definieren. Die Lautsprecher sind dabei in bekannter Weise in den Seitenverkleidungen angeordnet. Es wird also anhand eines Ereignisses im Fahrzeug, ein Klang erzeugt, dessen Position mit Hilfe der Anordnung der mehreren Lautsprechern passend zum Ereignis definiert wird, wodurch diesem eine virtuelle Raumrichtung bzw. Raumposition zugeordnet wird. Somit kann z.B. basierend auf Fahrzeugdaten, wie z.B. GPS, ein Klang oder akustische Ausgabe erzeugt werden, die z. B. der Navigationsunterstützung dient. Das System der US 8,838,384 B1 ist relativ aufwendig und benötigt viel CPU Rechnenleistung (z.B. des Board-Computers etc.), um die Simulation zu berechnen.Also, it is for example from the US 8,838,384 B1 It is known to use arrangements of multiple loudspeakers in a vehicle to define the perceived position from which a sound is to come. The speakers are arranged in a known manner in the side panels. Thus, based on an event in the vehicle, a sound is generated whose position is defined by means of the arrangement of the plurality of loudspeakers suitable for the event, whereby it is assigned a virtual spatial direction or spatial position. Thus, for example based on vehicle data, such as GPS, a sound or acoustic output can be generated, the z. B. the navigation support is used. The system of US 8,838,384 B1 is relatively expensive and requires a lot of CPU computing power (eg, the board computer, etc.) to calculate the simulation.

Es besteht daher nach wie vor der Wunsch nach einem einfachen Verfahren zur Simulation der Anordnung von virtuellen Geräuschquellen im Fahrzeug. Insbesondere soll sich das Verfahren für die Simulation von virtuellen Personen als akustische Quellen (Sprecher, Sänger etc.) eignen.Therefore, there is still the desire for a simple method for simulating the arrangement of virtual noise sources in the vehicle. In particular, the method should be suitable for simulating virtual persons as acoustic sources (speakers, singers, etc.).

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.This object is achieved by the method specified in claim 1.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass es möglich ist, eine Simulation von virtuellen Personen als akustische Quellen (Sprecher, Sänger, Informationen etc.) und deren Position im Fahrzeug ohne großen Aufwand durchzuführen, wenn die Steuerung Audiosignale der virtuellen Person nur über in den Kopfstützen der Sitze angeordnete Lautsprecher wiedergibt.According to the invention has been recognized that it is possible to perform a simulation of virtual people as acoustic sources (speakers, singers, information, etc.) and their position in the vehicle without much effort, if the control audio signals of the virtual person only in the headrests of the Seats arranged speakers.

Mit anderen Worten, Audiosignale werden weiterhin in den Fahrzeuginnenraum simuliert, ähnlich der US 8,838,384 B1 , wobei nach der vorliegenden Erfindung Sprecher auf die genaueste Art wiedergegeben werden, da ausgenutzt wird, dass bekannt ist, wo sich Personen im Fahrzeugkontext aufhalten, nämlich auf den vorgesehenen Sitzen. Die allermeisten Personen haben Ihr Sprachorgan etwa auf Höhe der Kopfstützen, so dass die Nachstellung z.B. eines Gesprächs oder einer Erzählung (von Personen) oder Gesang durch einen Lautsprecher in eben diesen Kopfstützen als die naturgetreueste Art und Weise angesehen werden kann. Somit können der Aufwand und die Rechenleistung verringert werden.In other words, audio signals are still simulated in the vehicle interior, similar to the US 8,838,384 B1 , according to the present invention speakers are reproduced in the most accurate way, since it is exploited that it is known where people are in the vehicle context, namely on the seats provided. The vast majority of people have their speech organ approximately at the height of the headrests, so that the adjustment of eg a conversation or a narration (of people) or singing through a speaker in just these headrests can be regarded as the most natural way. Thus, the effort and the computing power can be reduced.

Vorzugsweise eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für Personenkraftwagen.Preferably, the inventive method is suitable for passenger cars.

Nach einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens erkennt die Steuerung über Sitzbelegungssensoren eine Belegung der Sitze und steuert daraufhin nur die Lautsprecher in den Kopfstützen von unbelegten Sitzen an. Es werden also nur leere Sitze zur Simulation von virtuellen Personen genutzt. Ansonsten könnten Passagiere belästigt und der Fahrer verwirrt werden.According to one aspect of the method according to the invention, the control recognizes occupancy of the seats via seat occupancy sensors and then controls only the loudspeakers in the headrests of unoccupied seats. So only empty seats are used to simulate virtual people. Otherwise, passengers could be bothered and the driver confused.

Als Audioquellen kommen mobile Geräte, z.B. Smartphones, und auch sonstige Telefone, Audioplayer, Navigationsgeräte oder Fahrzeugelektronik in Betracht. Die Telefone und Navigationsgeräte können mobile Geräte oder Einbaugeräte sein. Als Fahrzeugelektronik kommen solche in Betracht, die mittels akustischer Signale den Fahrer informieren. Die akustischen Signale können dabei Anweisungen, Warnungen oder Informationen als Geräusche oder gesprochene Sprache umfassen.As audio sources come mobile devices, e.g. Smartphones, and also other phones, audio players, navigation devices or vehicle electronics into consideration. The phones and navigation devices may be mobile devices or built-in devices. As vehicle electronics come into consideration, which inform the driver by means of acoustic signals. The acoustic signals may include instructions, warnings or information as sounds or spoken language.

So könnte das Rückwärtsfahrassistenzsystem mittels des Lautsprechers in der Kopfstütze hinten links (von der Rücksitzbank) den Fahrer vor einem in dieser Richtung liegenden Hindernis mittels Sprache warnen. Thus, by means of the loudspeaker in the rear left headrest (from the rear seat), the rear-access assist system could warn the driver of a lane in that direction by voice.

Ein anderes Beispiel wäre die Information an den Fahrer, dass der Benzintank fast leer ist und auf der rechten Seite in Fahrtrichtung bald eine Tankstelle kommt, die er anfahren sollte. Dazu könnte über den Lautsprecher der Beifahrerkopfstütze ebenfalls gesprochene Sprache verwendet werden, um zu simulieren, dass der virtuelle Beifahrer den Fahrer informiert.Another example would be the information to the driver that the gas tank is almost empty and on the right side in the direction of travel soon a gas station comes, which he should start. For this purpose, also spoken language could be used via the speaker of the passenger headrest to simulate that the virtual passenger informs the driver.

Ein weiteres Beispiel wäre eine virtuelle Besichtigungsfahrt, in der simulierte virtuelle Personen neben und hinter dem Fahrer diesem erzählen, was diese virtuellen Personen aus dem Fenster ihrer jeweiligen Richtung sehen würden, basierend auf Navigationsdaten etc.Another example would be a virtual sightseeing tour in which simulated virtual people next to and behind the driver tell this what those virtual people would see from the window of their respective directions, based on navigation data, etc.

Auch könnten Audiospiele (Hörspiele), die konkret auf diese Fahrzeugsituation geschrieben wurden, Verwendung finden.Also audio games (radio plays), which were written concretely on this vehicle situation, could be used.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen: Further features and details of the invention will become apparent from the following description of the drawing. Show it:

1 perspektivische Ansicht des Innenraums einer Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens und 1 perspective view of the interior of a passenger compartment of a passenger car and

2 eine schematisches Blockschaltbild der Fahrgastzelle aus 1. 2 a schematic block diagram of the passenger compartment 1 ,

In den Figuren ist eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens gezeigt. In dieser sind drei Reihen von Sitzen 2 in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet, wobei die einzelnen Sitze 2 in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Die Sitze 2 umfassen jeweils eine Kopfstütze 3, die vorliegend jeweils mit einem Lautsprecher 4 ausgestattet ist. Daneben umfasst die Fahrgastzelle 1 wie üblich Lautsprecher 5 in den inneren Seitenverkleidungen der Türen 6 oder Innenraumverkleidungen 7.In the figures one is as a whole with 1 designated passenger compartment of a passenger car shown. In this are three rows of seats 2 arranged in the direction of travel one behind the other, with the individual seats 2 arranged in a row next to each other. The seats 2 each include a headrest 3 , which in each case with a loudspeaker 4 Is provided. In addition, the passenger compartment includes 1 as usual speakers 5 in the inner side panels of the doors 6 or interior paneling 7 ,

Wie aus 2 hervorgeht sind die Lautsprecher 4 und 5 mit einer Steuerung 8 (z.B. Digitaler Signalprozessor, DSP) des Fahrzeugs verbunden, über die sie mit Audiosignalen versorgt bzw. angesteuert werden. Die Steuerung 8 ist dazu mit einer Audioquelle 9 verbunden und umfasst einen Matrixmixer 10 sowie entsprechende Filter 11 und 12, um die Audiosignale gezielt an die Lautsprecher 4 bzw. 5 zu leiten. How out 2 show the speakers are 4 and 5 with a controller 8th (eg Digital Signal Processor, DSP) of the vehicle, via which they are supplied with audio signals. The control 8th is with an audio source 9 connected and includes a matrix mixer 10 as well as appropriate filters 11 and 12 to direct the audio signals to the speakers 4 respectively. 5 to lead.

Von den Filtern 11 bzw. 12 gelangen die Signale in bekannter Weise über Verstärker 13, 14 und ggf. Hoch- und Tiefpassfilter 15 zu den Lautsprechern 4 oder 5.From the filters 11 respectively. 12 the signals arrive in a known manner via amplifiers 13 . 14 and possibly high and low pass filters 15 to the speakers 4 or 5 ,

In dem Matrixmixer 10 werden bei Bedarf normale Audiosignale wie Musik mit denjenigen der simulierten virtuellen Personen entmischt. Dabei wird unterschieden, ob es sich um gesprochene Sprache im Sinne der Erfindung handelt, wie Anweisungen, Warnungen oder Informationen als gesprochene Sprache.In the matrix mixer 10 If necessary, normal audio signals such as music are demixed with those of the simulated virtual persons. It is distinguished whether it is spoken language in the sense of the invention, such as instructions, warnings or information as a spoken language.

Diese wird nur an die Kopfstützenlautsprecher 4 weitergeleitet, wenn in den Sitzen 2 angeordnete Sitzbelegungssensoren 16, deren Signale über geeignete Submodule 17 der Steuerung zufließen, keine Belegung erkennen lassen.This is only to the headrest speakers 4 forwarded when in the seats 2 arranged seat occupancy sensors 16 whose signals are via suitable submodules 17 flow to the controller, can not detect occupancy.

Dann wird über ein Sitzbelegungsmodul 18 der Steuerung 8 die entsprechende Sitzbelegung als Information zu geführt, wobei ebenfalls ein zur geplanten Ausgabe passendes Akustikmodell in einem Submodul 19 vorgegeben wird.Then is about a seat occupancy module 18 the controller 8th the corresponding seat occupancy led as information, which also fits the planned output matching acoustic model in a submodule 19 is given.

Somit kann die Steuerung 8 gezielt den benötigten Lautsprecher 4 in einem der Sitze 2 ansteuern, um die gewünschte Simulation der virtuellen Person anhand der Audiosignale vorzunehmen.Thus, the controller 8th targeted the required speaker 4 in one of the seats 2 to perform the desired simulation of the virtual person based on the audio signals.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 8838384 B1 [0003, 0003, 0007]

Claims

A method of simulating virtual persons and their virtual position as acoustic sources in a vehicle comprising a plurality of loudspeakers supplied by a controller with audio signals from audio sources, wherein the controller controls audio signals of the virtual person only in the headrests of the seats Speaker plays.

A method according to claim 1, characterized in that the control recognizes a occupancy of the seats seat occupancy sensors and controls only the speakers in the headrests of unoccupied seats.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that are used as audio sources phones, navigation devices or vehicle electronics.