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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines modifizierten akustischen Signals zur Widergabe in einem Innenraum eines Fahrzeugs, eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung, ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem dieses Computerprogramm gespeichert ist.
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Stand der Technik
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In der
DE 10 2017 215 219 A1 wird ein Verfahren zur Unterdrückung von Störgeräuschen für spezifische Sitzplätze in einem Fahrzeug beansprucht.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Bereitstellen eines modifizierten akustischen Signals zur Widergabe in einem Innenraum eines Fahrzeugs, insbesondere eines zumindest teilautomatisierten Fahrzeugs und umfasst die Schritte:
- • Empfangen eines akustischen Signals, das mittels wenigstens eines an einer Außenseite des Fahrzeugs angebrachten Mikrofons erfasst wurde;
- • Modifizieren des empfangenen akustischen Signals zur Verstärkung und/oder Unterdrückung vordefinierter Signalanteile, insbesondere durch eine Frequenzfilterung des akustischen Signals;
- • Bereitstellen des modifizierten akustischen Signals zur Widergabe in dem Innenraum des Fahrzeugs.
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Unter einem zumindest teilautomatisiert betriebenen bzw. teilautomatisierten Fahrzeug kann ein teil-, hoch- oder vollautomatisiert betriebenes Fahrzeug verstanden werden. Insbesondere kann es sich bei dem automatisierten Fahrzeug um ein fahrerlos betriebenes Fahrzeug handeln, dass zumindest teilweise ohne menschlichen Eingriff betrieben werden kann. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um einen klassischen Pkw, einen Lkw, einen Kleinbus oder ein Shuttle handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich des Weiteren auch um andere Fahrzeugtypen, wie Wasserfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Raketen, Kraftfahrzeuge handeln.
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Bei dem Mikrofon kann es sich insbesondere um ein oder mehrere am Fahrzeug angebrachte Außenmikrofone handeln, die bei automatisierten Fahrzeugen, insbesondere bei hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeugen ggf. standartmäßig verbaut sind.
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Unter einer Verstärkung kann insbesondere eine relative Erhöhung der Amplitude eines bestimmten Signalanteils, beispielsweise bestimmter Frequenzen oder Frequenzmuster verstanden werden. Unter einer Unterdrückung kann entsprechend eine Abschwächung von Signalanteilen im Verhältnis zum restlichen Signal verstanden werden.
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Die Bereitstellung kann beispielsweise direkt an einen Innenlautsprecher des Fahrzeugs erfolgen oder zunächst über weitere Steuergeräte und/oder Endstufen geleitet werden. Alternativ oder ergänzend kann das bereitgestellte Signal auch zur Ansteuerung einer LED, beispielsweise einer blauen LED zur Symbolisierung eines Blaulichts eines Rettungsfahrzeugs, verwendet werden. Das Signal kann alternativ oder zusätzlich zur Visualisierung auf einem Display oder einer Beleuchtungsvorrichtung zur Beeinflussung des Innenraum-Ambientes verwendet werden.
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Das Verfahren kann beispielsweise in einem Fahrzeug auf einem oder mehreren Fahrzeugsteuergeräten durchgeführt werden. Alternativ kann das Verfahren auch fahrzeugextern auf einem räumlich getrennten Server oder einem Steuergerät in einer Infrastruktureinrichtung, wie einer Ampel, durchgeführt werden. Hierfür können die erfassten Signale an das externe Steuergerät gesendet und das modifizierte Signal wieder von einem Steuergerät im Fahrzeug zur Wiedergabe im Innenraum des Fahrzeugs empfangen werden.
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Die Übertragung der Signale im Fahrzeug kann kabelgebunden oder kabellos erfolgen. Findet die Übertragung von einem Server oder einer externen Einheit an ein Fahrzeug statt, findet die Übertragung bevorzugt kabellos statt, beispielsweise über ein Mobilfunknetz. Bei einer Ausführung des Verfahrens in einem Fahrzeug kann die Übertragung auch ausschließlich kabelgebunden erfolgen.
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Das Verfahren bietet den Vorteil, dass durch das Hervorheben von spezifischen Signalen, beispielsweise von Warnsignalen, eine schnellere und ggf. intensivere Reaktion auf diese Signale möglich ist. Hierdurch erhöht sich zum einen die Sicherheit der Fahrzeuginsassen, zum anderen die Sicherheit der betroffenen Personen, die Auslöser des Einsatzes des Einsatzfahrzeugs sind. Darüber hinaus erhöht sich sowohl die Kundenwertigkeit als auch die gesellschaftliche Akzeptanz automatisierter Fahrzeuge.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das akustische Signal derart modifiziert, dass Signalanteile von erfassten akustischen Warnsignalen, insbesondere von Einsatzfahrzeugen, im Vergleich zu weiteren im empfangenen akustischen Signal enthaltenen Geräuschen, verstärkt werden.
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Hierdurch lässt sich sicherstellen, dass Fahrzeuginsassen frühzeitig auf Signale von Einsatzfahrzeugen hingewiesen werden und entsprechend reagieren können. In automatisiert betriebenen Fahrzeugen kann somit das Verständnis für eventuell auf dem Vorhandensein des Einsatzfahrzeugs basierende Reaktionen erhöht werden. Insassen können somit sich auch auf ggf. vorausliegende Fahrmanöver einstellen.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das akustische Signal derart modifiziert, dass Signalanteile von erfassten Störgeräuschen, insbesondere verursacht durch Baufahrzeuge, im Vergleich zu weiteren im empfangen akustischen Signal enthaltenen Geräuschen, unterdrückt und/oder abgeschwächt werden.
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Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass der Komfort für Fahrzeuginsassen deutlich gesteigert werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das akustische Signal derart modifiziert, dass Signalanteile von erfassten akustischen Naturgeräuschen, insbesondere beim Durchfahren von Waldstücken und/oder naturbelassenen Streckenabschnitten, im Vergleich zu weiteren im empfangen akustischen Signal enthaltenen Geräuschen, verstärkt werden.
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Durch diese Ausführungsform wird das Fahrgefühl verbessert und es kann ein angenehmes und erholsames Fahrerlebnis geboten werden. Hierdurch steigert sich die Kundenwertigkeit und Akzeptanz entsprechend ausgestatteter Fahrzeuge.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die empfangenen akustischen Signale vorverarbeitet, bevor sie modifiziert werden, insbesondere in einem separierten Steuergerät.
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Hierdurch können beispielsweise definierte Vorfilterungen vorgenommen werden, die eine effizientere und schnellere Modifizierung des akustischen Signals ermöglichen. Hierdurch wird das System schneller und zuverlässiger.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Es wird ebenfalls ein maschinenlesbares Speichermedium beansprucht, auf welchen dieses Computerprogramm gespeichert ist.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine beispielhafte Fahrzeugausstattung mit Mikrofonen.
- 2 zeigt ein schematisches den Verarbeitungsweg des akustischen Signals.
- 3 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm.
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Ausführungsbeispiele
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In einem ersten Ausführungsbeispiel läuft ein Verfahren zum Bereitstellen eines modifizierten akustischen Signals zur Widergabe in einem Innenraum eines Fahrzeugs in einem hochautomatisierten Fahrzeug 101 ab, welches in 1 dargestellt ist. Dieses weist mehrere Außenmikrofone 102 und mehrere Innenlautsprecher auf. Wie in 2 ersichtlich, werden die mittels der Außenmikrofone 102 erfassten Signale zunächst in einem ersten Steuergerät 204 vorverarbeitet. In einem zweiten Steuergerät 205 läuft das in 3 skizzierte Verfahren ab, welches in Schritt 301 startet.
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In Schritt 302 werden von den Außenmikrofonen 102 erfasste und durch das erste Steuergerät 204 vorverarbeitete akustische Signale empfangen.
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In Schritt 303 werden die empfangenen akustischen Signal zur Verstärkung und/oder Unterdrückung vordefinierter Signalanteile modifiziert. In diesem Ausführungsbeispiel werden sowohl Baulärm als auch typischer Stadtlärm, durch Fahrzeuge, wie Busse und Motorräder, sowie durch Verkehrsgeräusche wie Hupen und generelles Hintergrundrauschen durch Menschen und Verkehrsteilnehmer unterdrückt. Gleichzeitig werden wichtige Informationen, insbesondere sich auf der gleichen Fahrbahn befindlicher Einsatzfahrzeuge verstärkt, um die Fahrzeuginsassen auf eventuell bevorstehende unerwartete Fahrmanöver vorzubereiten.
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Nach dem Modifizieren des Signals wird dieses in Schritt 304 zur Widergabe in dem Innenraum des Fahrzeugs bereitgestellt. Das modifizierte Signal wird in diesem Ausführungsbeispiel über eine Endstufe (nicht eingezeichnet) direkt an die Innenlautsprecher 103 weitergegeben.
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Das Verfahren endet in Schritt 305.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden nur Sondersignale, also Signale von Einsatzfahrzeugen, verstärkt, wenn diese einen Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs 101 haben können. Hierfür wird festgestellt, ob sich das entsprechende Einsatzfahrzeug voraussichtlich auf der gleichen Straße und/oder Fahrbahn wie das Fahrzeug 101 bewegen wird. Um herauszufinden, ob sich das Einsatzfahrzeug tatsächlich auf einer für das Fahrzeug 101 relevanten Strecke fortbewegen wird, wird dessen Position anhand einer Ortung mittels der mit den Außenlautsprechern erfassten Signale bestimmt. Hierfür werden die Laufzeitunterschiede der Signale zu den unterschiedlichen Außenlautsprechern 102 bestimmt und somit eine Positionsschätzung durchgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017215219 A1 [0002]
