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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Schallausgabeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs durch eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs. Als Schallausgabeeinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Ausgeben eines Audiosignals verstanden, die vorzugsweise einen Lautsprecher aufweisen kann. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine entsprechend eingerichtete Steuereinrichtung, und ein Kraftfahrzeug mit der Steuereinrichtung.
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Elektro- und Hybridkraftfahrzeuge sollen, insbesondere bei langsamer Fahrt, ein künstliches Geräusch erzeugen. Dies hat den Hintergrund, dass Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge im Elektrobetrieb sehr leise sind, sodass beispielsweise Fußgänger das Kraftfahrzeug nicht oder schlecht hören, falls sich ein solches Kraftfahrzeug nähert.
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Zum Erzeugen eines künstlichen Geräuschs gibt es derzeit mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise können durch ein voreingestelltes Soundmodul ein bestimmter Sound oder ein bestimmtes Geräusch als Werkseinstellung wiedergegeben werden. Alternativ kann aus einer Klangbibliothek aus mehreren verschiedenen Fahrzeuggeräuschen manuell ausgewählt werden, welches Geräusch abgespielt werden soll. Alternativ kann das Geräusch abhängig von beispielsweise einem Fahrmodus oder Fahrstil ausgewählt werden, indem ein sogenanntes „Soundbild“ bestimmt wird (zum Beispiel einem „Sportmodus“ bzw. bei überdurchschnittlicher Beschleunigung).
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Nachteilig ist jedoch, dass die akustischen Unterscheidungsmöglichkeiten von Fahrzeugen anhand von Typ, Hersteller, Ort, Leistung oder Ähnliches hinsichtlich der Lautstärke und/oder dem Klangbild usw. nur bedingt gegeben sind. Fahrzeuggeräusche werden mit Emissionen assoziiert und deswegen als Störfaktor wahrgenommen. Der Vorteil einer geräuschlosen Fahrt bei langsamen Geschwindigkeiten ist jedoch, dass ein Elektrofahrzeug gegenüber einem konventionellen Fahrzeug keine oder kaum Geräuschemissionen hat.
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Die
DE 10 2012 005 073 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einem Mittel zur motorlastunabhängigen Beeinflussung von Motorgeräuschemissionen des Fahrzeugs und einem Umgebungssensor, der eingerichtet ist, die Geräuschempfindlichkeit der Umgebung einzuschätzen und in einer als wenig geräuschempfindlich beurteilten Umgebung eine stärkere Motorengeräuschemission zuzulassen als in einer als stark geräuschempfindlich beurteilten Umgebung.
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Die
DE 10 2010 048 463 A1 beschreibt ein Verfahren zur umgebungsadaptiven Regelung einer Signalausgabe durch eine akustische Signalausgabevorrichtung eines geräuscharmen Fahrzeugs und ein dazu geeignetes Signalisierungssystem.
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Die
DE 10 2010 043 212 A1 beschreibt eine Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Identifizierung von gefährlichen Verkehrslagen bzw. gefährdeten Verkehrsteilnehmern in Kombination mit einem System zum möglichst richtungsgenauen Aussenden von Schall, zum Beispiel ein Motorgeräusch oder Warnsignal, in die Richtung von potenziell gefährdeten Verkehrsteilnehmern. Das richtungsgenaue Ausgeben von Schall behebt die oben genannten Nachteile nicht.
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Oben genannte Nachteile werden durch die bisherigen Lösungen nicht oder nur bedingt gelöst.
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Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist das Reduzieren der oben beschriebenen Nachteile unter Bewahren oder Erhöhen der Verkehrssicherheit.
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Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, fahrsituations- und umgebungsabhängig, vorzugsweise bei einem Elektrokraftfahrzeug oder bei einem Hybridkraftfahrzeug, ein Geräusch zu erzeugen, dessen Klangbild zusätzlich von einem Fahrverhalten des Benutzers des Kraftfahrzeugs abhängt. Durch diese Kombination wird eine Gefahrensituation sehr sensitiv erkannt, vor allem bei zum Beispiel einem Stadtverkehr. Das Geräusch wird individuell auf eine aktuelle Verkehrslage abgestimmt und kann anderen Verkehrsteilnehmern Auskunft über das Fahrverhalten eines Benutzers des Kraftfahrzeugs geben. Das Geräusch - und damit das Kraftfahrzeug werden von anderen Verkehrsteilnehmern wahrgenommen, jedoch nicht zwangsläufig als typischer Motorenlärm. Durch die fahrstilindividuelle Note wird anderen Verkehrsteilnehmern eine Information über den Fahrer und/oder das Kraftfahrzeug mitgeteilt, was die Aufmerksamkeit der Verkehrsteilnehmer sogar noch zusätzlich erhöhen kann.
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Im Gegensatz zu den Lösungen aus dem Stand der Technik beeinflussen also Umgebung und Fahrstil das Klangbild, sodass in synergistischer Weise die oben beschriebenen Nachteile reduziert, die Verkehrssicherheit jedoch bewahrt oder sogar erhöht wird.
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Befinden sich auf einer dicht befahrenen Straße beispielsweise Autos, Fahrräder und Fußgänger, und befinden sich Verkehrsteilnehmer zum Beispiel in einer Gefahrensituation, kann das Geräusch ein Klangbild haben, das trotz einer lauten Umgebung gut wahrgenommen werden kann. Beispielsweise ein besonderer Rhythmus des Klangbilds des Geräuschs kann anderen Verkehrsteilnehmern zum Beispiel die Information vermitteln, dass sich ein sportlicher Fahrer nähert, oder ein Kraftfahrzeug eines sportlichen Autos. Ist, in einem anderen Beispiel, der Fahrer zum Beispiel ein sehr defensiver Fahrer und in einer sehr ländlichen Gegend, wo sich einige wenige andere Verkehrsteilnehmer befinden und einen ausreichenden Abstand zu dem Kraftfahrzeug einnehmen, so kann das Erzeugen und Ausgeben eines Geräusches zum Beispiel unterbleiben oder das Geräusch kann zum Beispiel eine angenehme Tonabfolge sein, sodass die Vorteile des geräuscharmen Fahrens kommt allen Verkehrsteilnehmern zugutekommen, und trotz des Ausgebens des Geräuschs eine weiterhin ruhige Atmosphäre ohne Hektik verbreitet wird. Ist in der gleichen Verkehrslage in der ländlichen Gegend jedoch ein Fahrer mit zum Beispiel wenig Erfahrung unterwegs, der ein unsicheres Fahrverhalten aufzeigt, so kann das Motorengeräusch die Verkehrssicherheit in der aktuellen Verkehrslage zum Beispiel durch ein auffälligeres Klangbild erhöht werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Schallausgabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs weist die folgenden, durch eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführten Schritte auf. Unter einer Steuereinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Empfangen und Auswerten von Signalen, sowie zum Erzeugen von Steuersignalen, insbesondere Audiosignalen, verstanden. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als Steuergerät mit einem Soundmodul oder als Steuerchip ausgestaltet sein.
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Es erfolgt ein Feststellen einer aktuellen Fahrsituation des Kraftfahrzeugs, die mindestens einen Verkehrsteilnehmer in einem Bereich, in dem sich das Kraftfahrzeug befindet, beschreibt. Die Fahrsituation kann beispielsweise anhand von Navigationsdaten und/oder Informationssignalen aus anderen Kraftfahrzeugen festgestellt werden.
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Es erfolgt ebenfalls ein Bereitstellen eines Umgebungssignals aus einer Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, wobei das Umgebungssignal mindestens eine durch die Erfassungseinrichtung erfasste Eigenschaft einer Außenumgebung des Kraftfahrzeugs und/oder eines Objekts der Außenumgebung beschreibt. Als Erfassungseinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Erfassen von Daten und/oder von einer physikalischen und/oder chemischen und/oder optischen und/oder vergleichsweisen Eigenschaft verstanden, wobei die Erfassungseinrichtung zum Beispiel mindestens einen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera, aufweisen kann, oder zum Beispiel ein Kommunikationsmodul zur Datenübertragung. Das von der Erfassungseinrichtung bereitgestellte Umgebungssignal kann zum Beispiel eine Außentemperatur oder eine Steigung einer durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße beschreiben, oder zum Beispiel eine Information zu einem Fußgänger.
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Die Außenumgebung des Kraftfahrzeugs ist dabei die direkte oder unmittelbare Außenumgebung des Kraftfahrzeugs, also eine Umgebung des Kraftfahrzeugs innerhalb des Bereichs, in dem sich das Kraftfahrzeug befindet.
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Optional kann die Erfassungseinrichtung zum Beispiel zum Empfangen eines Navigationssignals ausgestaltet sein, beispielsweise eines GPS-Signals, oder zum Erfassen des beispielhaften Informationssignals über zum Beispiel eine Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikationsverbindung, wobei das Informationssignal einen anderen Verkehrsteilnehmer beschreiben kann. Mit anderen Worten können optional anhand von Signalen aus der Erfassungseinrichtung die weiter oben genannten Daten zum Feststellen der Fahrtsituation bereitgestellt werden.
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Es folgt ein Bereitstellen eines Umgebungsmodells, also eines digitalen Modells, das anhand der mindestens einen erfassten Eigenschaft und der festgestellten Fahrtsituation eine aktuelle Verkehrslage der Außenumgebung beschreibt. Das bereitgestellte Umgebungsmodell kann beispielsweise Bewegungswege und/oder Geschwindigkeiten und/oder Bewegungsrichtungen anderer Verkehrsteilnehmer beschreiben und/oder prädizieren, sowie die Eigenschaften der Außenumgebung, die die aktuelle Situation der Außenumgebung beschreiben.
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Anhand des bereitgestellten Umgebungsmodells erfolgt ein Prüfen, ob die aktuelle Verkehrslage ein Gefahrenkriterium erfüllt, das eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit, mit der eine Gefahrensituation vorliegt, beschreibt. Ein beispielhaftes Gefahrenkriterium kann zum Beispiel eine Wahrscheinlichkeit sein, mit der ein anderer Verkehrsteilnehmer das Kraftfahrzeug übersehen könnte.
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Durch die Steuereinrichtung erfolgt ein Feststellen eines Fahrverhaltens des Benutzers des Kraftfahrzeugs, beispielsweise anhand einer erfassten Blickrichtung des Benutzers und/oder anhand eines erfassten Lenkverhaltens. Im Gegensatz zu zum Beispiel einer aktuellen Geschwindigkeitsmessung ist das Fahrverhalten durch mehrere Faktoren charakterisiert und beschreibt einen fahrerspezifischen, aktuellen Fahrstil.
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Falls das Gefahrenkriterium erfüllt ist, erfolgt in Abhängigkeit von dem festgestellten Fahrverhalten und von dem bereitgestellten Umgebungsmodell ein Festlegen eines Sollwertes eines Tonparameters für ein Audiosignal. Ein Tonparameter ist dabei ein Parameter, der einen Ton charakterisiert, also beispielsweise eine Tonhöhe, eine Lautstärke, eine Tonstärke, eine Tondauer oder eine Klangfarbe.
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In Abhängigkeit von dem festgelegten Sollwert des Tonparameters erfolgt ein Bereitstellen, vorzugsweise ein Erzeugen, eines Audiosignals mit dem festgelegten Sollwertes des Tonparameters, und ein Übertragen des bereitgestellten Audiosignals an die Schallausgabeeinrichtung zum Ausgeben des bereitgestellten Audiosignals an die Außenumgebung. Es ergeben sich die oben genannten Vorteile. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Steuereinrichtung sehr spontan auf Änderungen in der Außenumgebung und durch den Fahrer bedingte Faktoren reagieren kann.
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Optional kann zum Bereitstellen des Umgebungsmodells ein Ermitteln der aktuellen Verkehrslage erfolgen, beispielsweise durch Berechnen eines Zusammenhangs der Daten aus der festgestellten Fahrtsituation und der Daten des bereitgestellten Umgebungssignals, und/oder beispielsweise durch Prädizieren von einem Fahrverhalten eines jeweiligen anderen Verkehrsteilnehmers.
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Die erfasste mindestens eine Eigenschaft kann vorzugsweise eine Steigung einer Fahrbahn sein, vorzugsweise einer Fahrbahn, auf der sich das Kraftfahrzeug befindet; und/oder eine Außentemperatur; und/oder eine Eigenschaft eines anderen Verkehrsteilnehmers. Diese Eigenschaften haben sich als besonders gut geeignete Eigenschaften zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit Gefahrensituation herausgestellt. Vorzugsweise kann das Umgebungssignal mindestens zwei unterschiedliche der genannten Eigenschaften beschreiben, oder es können mindestens zwei Umgebungssignale bereitgestellt werden.
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Ein Vorgeben des Tonparameters kann in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit von der festgestellten Verkehrslage erfolgen. Hierzu können die Klangeigenschaften des durch das Audiosignal beschriebenen Geräuschs situationsabhängig und umgebungsabhängig noch besser justiert werden.
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Vorzugsweise kann der Tonparameter eine Tonart und/oder eine Tonfrequenz und/oder eine Lautstärke sein. Bei einer Kombination mehrerer Tonparameter kann das ausgegebene Geräusch oder der ausgegebene Ton sehr viel individueller sein und so besser auf das Kraftfahrzeug aufmerksam machen.
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Bei Erfüllen des Gefahrenkriteriums kann durch die Steuereinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Feststellen eines Grads einer Gefahr durch die durch das Umgebungsmodell beschriebene Verkehrslage erfolgen, sowie ein Vorgeben des Tonparameters in Abhängigkeit von dem festgestellten Grad der Gefahr. Besteht beispielsweise eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit eines Personenunfalls, kann als Tonparameter zum Beispiel eine Lautstärke festgelegt werden, oder ein Klangmuster oder ein Rhythmus, und der Sollwert kann zum Beispiel eine hohe Lautstärke, ein auffälliges Klangmuster oder einen schnellen Rhythmus einer Tonfolge beschreiben. Ist das Kraftfahrzeug beispielsweise in einem ländlichen Raum unterwegs, kann zum Beispiel eine Lautstärke als Tonparameter ausgewählt werden, während auf einer überfüllten Straßenkreuzung in einer großen Stadt sinnvollerweise ein besonders auffälliger Ton oder eine auffällige Tonabfolge als Tonparameter eingestellt werden kann. Hierdurch kann situationsspezifisch und besonders wirksam auf das Kraftfahrzeug aufmerksam gemacht werden.
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In einer Weiterbildung kann, unter Verstärken der zuvor genannten Vorteile, das Festlegen des Sollwerts des Tonparameters in Abhängigkeit von dem festgestellten Grad der Gefahr erfolgen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die mindestens eine erfasste Eigenschaft ein Klangbild der Außenumgebung und/oder ein Tonparameter des Klangbilds sein, beispielsweise eine geringe Lautstärke der Außenumgebung. Falls sich das Kraftfahrzeug beispielsweise im ländlichen Raum bewegt, kann zum Beispiel eine ruhige Geräuschkulisse oder ein geringer Lärmpegel erfasst werden. Das bereitgestellte Umgebungsmodell kann das Klangbild der Außenumgebung beschreiben, und das Feststellen des Sollwerts des Tonparameters des Audiosignals kann in Abhängigkeit von dem Klangbild der Außenumgebung erfolgen. Das übertragene und danach ausgegebene Audiosignal kann dann zum Beispiel ein Geräusch oder eine Tonabfolge beschreiben, das/die sich von dem Klangbild der Außenumgebung besonders gut abhebt oder besonders gut in das Klangbild der Außenumgebung einfügt. Mit anderen Worten ist das erzeugte Audiosignal zum Beispiel auf eine Lautstärke in der Außenumgebung oder das Klangbild der Außenumgebung abgestimmt. Hierdurch wird eine Fahrsicherheit noch weiter erhöht, insbesondere in zum Beispiel Städten, wo häufig viele verschiedene Geräusche in einem Klangbild vorherrschen.
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Optional oder alternativ kann die Steuereinrichtung ein Feststellen eines aktuellen Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs durchführen, beispielsweise feststellen, ob das Auto pilotiert fährt oder in einem Sportmodus betrieben wird, wobei das Festlegen des Sollwertes des Tonparameters des Audiosignals in Abhängigkeit von dem festgestellten Betriebsmodus erfolgen kann. Hierdurch berücksichtigt das Verfahren einen zusätzlichen Faktor, der für das Vorliegen einer Gefahrensituation relevant sein kann und eine Fahrsicherheit wird deutlich erhöht.
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Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die die Steuereinrichtung betreffenden Verfahrensschritte gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Optional kann die Steuereinrichtung eine Prozessoreinrichtung aufweisen, also eine Gerätekomponente zur elektronischen Datenverarbeitung. Die Prozessoreinrichtung kann vorzugsweise mindestens einen Mikrokontroller und/oder mindestens einen Mikroprozessor aufweisen. Ein in einer Speichereinrichtung, also in einem Datenspeicher, abgelegter Programmcode kann dazu ausgelegt sein, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Steuereinrichtung dazu zu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Es ergeben sich die oben genannten Vorteile.
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Die gelöste Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Kraftfahrzeug, das eine Schallausgabeeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Audiosignal an die Außenumgebung des Kraftfahrzeugs auszugeben. Das Kraftfahrzeug weist ebenfalls eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung auf. Das Kraftfahrzeug kann vorzugsweise als Kraftwagen ausgestaltet sein, beispielsweise als Personenkraftwagen mit einem Elektroantrieb oder einem Hybridantrieb.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur („Fig.“):
- eine schematische Darstellung zu Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Figur veranschaulicht das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Ausführungsbeispiels. Hierzu zeigt die Figur ein Kraftfahrzeug 10, beispielsweise einen Personenkraftwagen mit Elektroantrieb. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Schallausgabeeinrichtung 12 auf, die beispielsweise einen Lautsprecher 13 umfassen kann. Die Schallausgabeeinrichtung 12 ist dazu eingerichtet, ein Audiosignal auszugeben und kann beispielsweise als Infotainmentsystem mit dem Lautsprecher 13 oder als Steuergerät mit dem Lautsprecher 13 ausgestaltet sein. Die Schallausgabeeinrichtung 12 kann dabei als aus dem Stand der Technik bekannte Schallausgabeeinrichtung 12 ausgestaltet sein.
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Das Kraftfahrzeug 10 kann eine Erfassungseinrichtung 14 aufweisen, die zum Beispiel mehrere Sensoren umfassen kann, beispielsweise eine Kamera 15 und/oder einen Temperatursensor 16. Die Kamera 15 kann beispielsweise an einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sein, und zum Beispiel eine Außenumgebung 18 des Kraftfahrzeugs 10 zum Beispiel in Fahrtrichtung überwachen. Mithilfe der beispielhaften Kamera 15 können beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer erfasst werden, zum Beispiel ein Fußgänger 20, oder andere Kraftfahrzeuge. Die beispielhafte Kamera 15 kann alternativ oder zusätzlich in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sein, um beispielsweise eine Blickrichtung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 zu erfassen. Hierzu kann die beispielhafte Kamera 15 beispielsweise die Augen des Fahrers detektieren und/oder eine Körperhaltung.
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Der beispielhafte Temperatursensor 16 kann beispielsweise an einer Außenseite des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet und als aus dem Stand der Technik bekannter Temperatursensor ausgestaltet sein.
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Optional kann die Erfassungseinrichtung 14 zum Empfangen von Navigationssignalen und/oder Positionssignalen ausgestaltet sein, beispielsweise zum Empfangen von einem GPS-Signal und/oder einem GLONASS-Signal.
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Ist die Erfassungseinrichtung 14 mit einem Kommunikationsmodul zur Datenübertragung über zum Beispiel Mobilfunk zur Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation und/oder Kraftfahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation ausgestattet, kann die zum Beispiel Signale aus anderen Kraftfahrzeugen oder aus einem Sender eines kraftfahrzeugexternen Datenservers empfangen, die zum Beispiel eine Position und/oder zum Beispiel eine Geschwindigkeit des anderen Kraftfahrzeugs beschreiben.
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Weitere beispielhafte Sensoren sind ein Sensor zum Erfassen und/oder Messen einer Steigung einer von dem Kraftfahrzeug 10 befahrenen Straße und/oder ein Außenmikrofon 19. Das Auswerten der beispielhaften Navigationssignale, Sensorsignale und/oder Signalen aus anderen Kraftfahrzeugen kann zum Beispiel durch eine Software der Erfassungseinrichtung 14 erfolgen, oder zum Beispiel durch eine Steuereinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs.
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Die Steuereinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 kann beispielsweise als Steuerplatine mit einer Prozessoreinrichtung 24 und/oder einer Speichereinrichtung 26 ausgestaltet sein, wobei die Prozessoreinrichtung 24 zum Beispiel mehrere Mikroprozessoren aufweisen kann, und die Speichereinrichtung 26 kann zum Beispiel als SD-Karte oder anderer gängiger Datenspeicher ausgestaltet sein. In der Speichereinrichtung 26 kann zum Beispiel ein Programmcode zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens abgelegt sein. Die Steuereinrichtung kann vorzugsweise ein Soundmodul („Expander“) aufweisen, also einen elektronischen Klangerzeuger ohne spielbare Schnittstelle.
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Im Beispiel der Figur kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 zum Beispiel in einer ländlichen Gegend unterwegs sein. Beispielhaft über gespeicherte Kartendaten oder ein ausgewertetes GPS-Signal kann die Steuereinrichtung 22 zum Beispiel feststellen, dass sich das Kraftfahrzeug 10 in dieser ländlichen Gegend befindet. Das beispielhafte GPS-Signal kann als Umgebungssignal von der Erfassungseinrichtung 14 an die Steuereinrichtung 22 übertragen und so im Verfahrensschritt S1 von der Steuereinrichtung 22 bereitgestellt werden. Die erfasste Eigenschaft der Außenumgebung kann dann der ländliche Charakter sein. Das Bereitstellen des Umgebungssignals (S1) kann beispielsweise durch Empfangen des Umgebungssignals aus der Erfassungseinrichtung 14 erfolgen.
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Im Beispiel der Figur kann die Steuereinrichtung 22 beispielsweise ein weiteres Umgebungssignal aus der Erfassungseinrichtung 14 empfangen (S1), das beispielsweise eine Tonaufnahme des Mikrofons 19 beschreiben kann. Optional kann das ein weiteres Umgebungssignal als weitere Eigenschaft der Außenumgebung beispielsweise einen geringen Geräuschpegel der Außenumgebung 18 des Kraftfahrzeugs 10 beschreiben.
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Ein Umgebungssignal aus der beispielhaften Kamera 15 kann beispielsweise den Fußgänger 20 beschreiben, und zum Beispiel mithilfe einer Bildanalysesoftware, die zum Beispiel in der Speichereinrichtung 26 der Steuereinrichtung 32 abgelegt sein kann, kann durch zum Beispiel Mustererkennung erkannt werden, dass sich der Fußgänger 20 in der Nähe des Kraftfahrzeugs 10 befindet und zum Beispiel einen Kopfhörer aufgesetzt hat.
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Ein optionales Umgebungssignal aus dem Temperatursensor 16 kann beispielsweise eine Außentemperatur der Außenumgebung 18 von beispielsweise fünf Grad Celsius beschreiben.
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Als Fahrtsituation kann beispielsweise eine Fahrt auf einer Landstraße festgestellt werden (S2), beispielsweise anhand des GPS-Signals und/oder anhand der Kartendaten. Alternativ kann als Fahrtsituation beispielsweise eine Stopp-and-go-Fahrt festgestellt werden (S2), beispielsweise anhand einer Serie schnell aufeinanderfolgender Brems-und Beschleunigungsvorgänge. Informationen zu weiteren Verkehrsteilnehmern und deren Positionen können beispielsweise anhand von über Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation übertragenen Informationssignalen bereitgestellt werden. oder zum Beispiel kann ein Fußgänger 20 mittels eines Radars des Kraftfahrzeugs 10 erfasst werden. Diese Informationen fließen in die festgestellte Fahrtsituation mit ein.
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Das Fahrverhalten oder der Fahrstil des Benutzers des Kraftfahrzeugs 10 können beispielsweise anhand eines in der Speichereinrichtung 26 gespeicherten Benutzerprofils festgestellt werden (S3), und/oder zum Beispiel durch Auswerten von erfassten Lenkbewegungen und/oder Pedalbewegungen innerhalb eines bestimmten Zeitraums. Hierbei kann beispielsweise festgestellt werden (S3), dass der aktuelle Benutzer des Kraftfahrzeugs zum Beispiel ein sehr sportlicher Fahrer sein kann, oder beispielsweise ein unerfahrener Fahrer, der das Kraftfahrzeug 10 gerade hektisch oder unsicher bedient.
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Im Verfahrensschritt S4 wird anhand der erfassten Daten das Umgebungsmodell bereitgestellt, vorzugsweise ermittelt oder berechnet. Das digitale Umgebungsmodell kann dabei im Beispiel der Figur die Charakterisierung als ländliche Umgebung beschreiben, beispielsweise als Zahlenwert einer vorgegebenen Skala, deren Werte Abstufungen zwischen einem ländlichen, ruhigen Charakter bis zu einem hektischen, städtischen Charakter repräsentieren können. Das Umgebungsmodell kann die erfasste Umgebungslautstärke und die erfasste Außentemperatur zum Beispiel ebenfalls als Zahlenwerte in dem bereitgestellten Umgebungsmodell abbilden. Das beispielhafte Bild der Kamera 15 kann nach der Auswertung beispielsweise als Zahlenwert dargestellt werden, der einen potentiellen Gefährdungscharakter des erfassten Musters, also des erfassten Objekts, widerspiegeln kann. Die Anwesenheit von anderen Verkehrsteilnehmern, also den beispielhaften Fußgänger 20, kann diesen Wert beeinflussen, ebenso wie beispielsweise ein optionaler Abstand des Verkehrsteilnehmers zu dem Kraftfahrzeug 10, der zum Beispiel durch einen Entfernungsmesser des Kraftfahrzeugs 10 oder durch eine Bildanalyse ermittelt werden kann. Die erfasste Eigenschaft, dass der Fußgänger 20 einen Kopfhörer am Kopf angeordnet hat, kann einen entsprechenden Zahlenwert ebenfalls beeinflussen, der ein Gefahrenpotenzial repräsentieren kann.
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Aus der Zusammenschau der beispielhaften Zahlenwerte ergibt sich ein Bild einer aktuellen Verkehrslage der Außenumgebung 18. Beim Prüfen (S5), ob die aktuelle Verkehrslage ein Gefahrenkriterium erfüllt, kann die Steuereinrichtung 22 beispielhaft feststellen, dass das Gefahrenkriterium, das beispielsweise in der Speichereinrichtung 26 abgelegt und damit eine Bedingung zum Erfüllen des Gefahrenkriteriums vorgegeben kann, erfüllt ist. Das Gefahrenkriterium kann beispielhaft vorgeben, dass - unabhängig von einem Charakter der Außenumgebung 18 - ein anderer Verkehrsteilnehmer, dessen Aufmerksamkeit eingeschränkt sein kann, generell eine potentielle Gefahr darstellt. Beispielhaft an einer in der Speichereinrichtung 26 abgelegten Vorgabenliste kann die Steuereinrichtung 22 beispielsweise ablesen, dass eine Kombination von einem Fußgänger 20 und einem Gehörschutz als ein in seiner Aufmerksamkeit eingeschränkter Verkehrsteilnehmer zu interpretieren ist. Alternativ kann das Gefahrenkriterium beispielsweise eine Kombination mehrerer Eigenschaften der Außenumgebung 18 als Gefahrensituation beschreiben.
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Die Steuereinrichtung 22 kann zum Festlegen des Sollwerts des Tonparameters (S6) beispielsweise das Umgebungsmodell auswerten und die Information des Fahrverhaltens mit einbeziehen. Bei Außentemperaturen von unter 10 Grad Celsius, wenn Fußgänger und Fahrradfahrer sehr wahrscheinlich eine Mütze tragen, kann beispielsweise vorgegeben sein, dass eine Lautstärke als Tonparameter hoch sein soll, wobei hierfür ein Soll-Lautstärkebereich vorgegeben sein kann. Bei einem sportlichen Fahrverhalten kann beispielsweise vorgegeben sein, dass ebenfalls eine Lautstärke um einen vorgegebenen Wert erhöht werden soll. Zusätzlich kann ein Rhythmus als Tonparameter festgelegt werden, falls der Fahrer einen sportlichen Fahrstil hat, oder falls in Bezug auf das Fahrverhalten beispielsweise festgestellt wurde (S3), dass er seine Blickrichtung häufig schnell wechselt, also beispielsweise einen hektischen Fahrstil hat. Aufgrund der besonderen Situation, in der der Fußgänger 20 sehr wahrscheinlich abgelenkt ist, kann beispielsweise festgelegt werden (S6), dass ein Audiosignal für zum Beispiel eine auffällige Melodie, also eine Tonfolge mit einem auffälligen Klangmuster als Tonparameter, erzeugt wird. Andere beispielhafte, optionale Tonparameter können beispielsweise eine Tonhöhe und/oder eine Tonart sein.
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Nicht nur das Festlegen des Sollwerts des Tonparameters (S6) kann situationsbedingt und/oder fahrsituationsbedingt erfolgen, sondern optional auch ein Vorgeben des Tonparameters (S7). Beispielhaft kann hierzu die festgestellte Verkehrslage ausschlaggebend sein, so dass beispielsweise in einem hektischen Stadtverkehr vorgegeben sein kann (S7), dass unbedingt eine Tonhöhe angepasst werden soll. Ein festgestellter Grad der Gefahr kann den Sollwert oder des Tonparameter an sich beeinflussen, falls zum Beispiel bei einem Feststellen des Grads der Gefahr (S8) eine entsprechende Zuordnung vorliegt. Ein solcher Grad einer Gefahr kann beispielsweise durch eine digitale Liste erfolgen, in der verschiedene Situationen oder Eigenschaften über einen Zahlenwert einer Skala, die Abstufungen der Gefahr einteilen und repräsentieren kann, voreingestellt sein können. Wird aufgrund des Fußgängers 20 mit dem Gehörschutz beispielsweise ein hoher Grad oder eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Gefahr festgestellt (S8), kann als Tonparameter beispielsweise das Klangmuster und/oder die Lautstärke festgelegt werden (S7).
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Zum Ändern oder Erzeugen des Audiosignals kann beispielsweise ein akusto-elektrischer Wandler des Soundmoduls gemäß bekannter Methodik eingesetzt werden. Zum Bereitstellen des Audiosignals (S9) mit dem ermittelten Sollwert des Tonparameters kann die Steuereinrichtung 22 beispielsweise ein in der Speichereinrichtung 26 gespeichertes Audiosignal auswählen und dieses Audiosignal gegebenenfalls anpassen, oder ein neues Audiosignal erzeugen. Die Steuereinrichtung 22 kann beispielsweise einen Ist-Wert einer Lautstärke und/oder Tonhöhe des ausgewählten Audiosignals mit dem festgelegten Sollwert vergleichen. In Abhängigkeit eines Ergebnisses eines solchen Vergleichs kann die Steuereinrichtung 22 den Istwert auf den Sollwert durch ein dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren abändern. Über eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung 29, beispielsweise über einen Datenbus des Kraftfahrzeugs oder über eine Bluetooth-Verbindung, kann das bereitgestellte Audiosignal im Verfahrensschritt S10 an die Schallausgabeeinrichtung 12 übertragen werden (S10), die das bereitgestellte Audiosignal an die Außenumgebung 18 ausgibt (S11).
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Weist die Erfassungseinrichtung 14 das beispielhafte Mikrofon 19 auf, das vorzugsweise als Richtmikrofon ausgestaltet und an einer Außenseite des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sein kann, so kann die erfasste Eigenschaft ein Klangbild und/oder ein Tonparameter des Klangbilds der Außenumgebung 18 sein. Das Richtmikrofon kann beispielsweise die Geräuschkulisse der Außenumgebung 18 aufnehmen. Die Steuereinrichtung 22 kann, mit anderen Worten, daraufhin beispielsweise ein Geräuschbild eines Lärms oder Geräusch der Außenumgebung 18 zum Beispiel mittels einer Schallanalyse oder Klanganalyse einen oder mehrere Tonparameter und/oder ein Frequenzspektrum ermitteln. Geeignete Methoden und Softwares sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt.
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Das bereitgestellte Umgebungsmodell kann dann zum Beispiel das Klangbild einer Geräuschkulisse der Außenumgebung 18 beschreiben. Das beispielhafte Richtmikrofon kann zum Beispiel an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeschlossen sein.
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Beispielhaft zum Übertönen einer lauten Geräuschkulisse kann zum Beispiel ein sehr lauter Ton und/oder zum Beispiel eine klanglich auffällige Tonfolge durch das erzeugte Audiosignal beschrieben werden.
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Der Tonparameter, der das Klangbild der Außenumgebung beschreibt, kann auch als Klangparameter bezeichnet werden, der zu dem Klangbild beiträgt. Das Vorgeben des Tonparameters (S7) und/oder das Festlegen des Sollwertes (S6) können dann in Abhängigkeit von dem Klangparameter erfolgen. Hierzu kann der Klangparameter des Klangbildes oder des Klangbildes der Außenumgebung 18 zunächst zum Beispiel ermittelt oder abgeleitet werden.
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Zum optionalen Feststellen eines aktuellen Betriebsmodus (S12) kann beispielsweise ein entsprechendes Informationssignal aus einem Fahrerassistenzsystem (in der Figur nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 10 abgefragt und ausgelesen werden.
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Insgesamt veranschaulichen die Ausführungsbeispiele, wie die Erfindung ein fahrtsituations- und umgebungsabhängiges Klangbild bei Elektrofahrzeugen bereitstellt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Kraftfahrzeug 10 seine Umgebung, also die Außenumgebung 18, mithilfe von zum Beispiel vorhandenen Sensoren der Erfassungseinrichtung 14 analysieren, zum Beispiel mit einem Radar und/oder einer Kamera, und zum Beispiel eine Temperatur und/oder eine Steigung analysieren, und weitere Parameter, beispielsweise Navigationsdaten und/oder andere Verkehrsteilnehmer, und daraufhin über die Steuereinrichtung 22, die zum Beispiel ein Soundmodul aufweisen kann, situationsabhängig das Klangbild des Audiosignals anpassen, zum Beispiel eine Tonart und/oder eine Tonfrequenz und/oder eine Tonlautstärke. Optional kann das Klangbild zusätzlich anhand des Fahr- und/oder Betriebsmodus (autonom/manuell), sowie des Fahrstils (zum Beispiel sportlich oder normal) angepasst werden.
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Vorteilhafterweise werden Kraftfahrzeuggeräusche nicht mehr als Störfaktor wahrgenommen. Mit anderen Worten passt sich das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel akustisch in seine Umgebung ein. Der Vorteil eines „geräuschlosen“ Fahrens können wiederhergestellt werden. Eine klare Unterscheidung des Kraftfahrzeugs 10 anderen Kraftfahrzeugen 10 kann ermöglicht werden, beispielsweise in Bezug auf einen Wettbewerb, einen Typ oder einen Hersteller. Die erfindungsgemäße geschwindigkeits-, fahrstil- oder umgebungsabhängige Soundgestaltung tragen zusätzlich zu Sicherheit der Insassen und anderer Verkehrsteilnehmer bei.
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Eine beispielhafte technische Umsetzung kann vorsehen, dass zum Beispiel durch Nutzung sämtlicher Umgebungsparameter, beispielsweise über Fahrzeugsensoren wie zum Beispiel Kameras und/oder Radarsensoren, und/oder Navigationsdaten, ein genaues Bild der jeweiligen Umgebung und Fahrsituation erfasst werden kann, also, mit anderen Worten, das Umgebungsmodell bereitgestellt werden kann (S4). Wenn/falls das Kraftfahrzeug 10 eine Gefahrensituation erkennt, kann mit einem entsprechenden Geräusch oder mit entsprechenden Geräuschen gewarnt werden. Diese können zum Beispiel je nach Schwere in Lautstärke und/oder Frequenz angepasst werden. Wird keine Gefahrensituation erkannt, kann das Kraftfahrzeug 10 weiter geräuschlos fahren. Die Inputdaten können von der Steuereinrichtung 22, die zum Beispiel als Steuergerät ausgestaltet sein kann, verarbeitet und in ein hochindividuelles, fahrsituation- und umgebungsabhängiges Klangbild übersetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012005073 A1 [0005]
- DE 102010048463 A1 [0006]
- DE 102010043212 A1 [0007]
