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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiedergeben eines akustisch von einer Person wahrnehmbaren Signals in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs können verschiedene akustisch von einer Person wahrnehmbare Signale auftreten. Als Erzeuger solcher Signale sind beispielsweise ein Radio, ein Navigationsgerät oder ein Bordcomputer zu nennen. Diese Signale können, insbesondere, wenn sie gleichzeitig auftreten, eine Aufmerksamkeit von Insassen und insbesondere des Fahrers beeinträchtigen.
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Der
DE 10 2015 201 456 B4 ist ein Verfahren zur adaptiven Ausgabe einer Warnmeldung in einem Fahrzeug mit zumindest eine Ausgabeeinheit als bekannt zu entnehmen. Hierbei werden mittels einer Erfassungseinheit Daten über eine Aufmerksamkeitsrichtung des Fahrers erfasst und an eine Steuereinheit übertragen, die in Abhängigkeit von den erfassten Daten ein Ausgabesignal zur Ausgabe der Warnmeldung mittels der zumindest einen Ausgabeeinheit erzeugt. Bevor oder während ein Fahrerassistenzsystem automatisch eingreift, wird die Warnmeldung in eine Steuerung des Fahrzeugs ausgegeben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders komfortable Hörumgebung bereitstellbar ist.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Wiedergeben eines akustisch von einer Person wahrnehmbaren Signals in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Innenraum des vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs, wird während des Wiedergebens des Signals mittels einer Erfassungseinrichtung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, eine Aufmerksamkeit der Person ermittelt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch Mischen von mehreren, einzelnen Audiosignalen das Signal erzeugt wird, wobei in Abhängigkeit von der ermittelten Aufmerksamkeit eine Lautstärke wenigstens eines der Audiosignale mittels einer elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, eingestellt wird. Dies hat zum Vorteil, dass eine besonders angenehme Hörumgebung und eine besonders geringe kognitive Belastung bereitgestellt ist.
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Der Fahrer des Kraftfahrzeugs ist im Innenraum des Kraftfahrzeugs den mehreren, einzelnen Audiosignalen ausgesetzt. Beispielsweise werden die Audiosignale von jeweiligen, einzelnen bzw. voneinander separaten Audioquellen bereitgestellt. Bei den Audioquellen handelt es sich beispielsweise um ein Radio, ein Navigationsgerät und einen Bordcomputer.
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Ein System zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Erfassungseinrichtung, die die Aufmerksamkeit des Fahrers erfasst und beispielsweise ein die erfasste Aufmerksamkeit charakterisierendes Erfassungssignal bereitstellt. Die Erfassungseinrichtung umfasst beispielsweise einen optischen Sensor, mittels welchem beispielsweise Augen, insbesondere Pupillen, des Fahrers und dadurch dessen Aufmerksamkeit erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich weist die Erfassungseinrichtung mindestens ein Elektroenzephalographiegerät auf, mittels welchem beispielsweise Gehirnströme und/oder ein Verhältnis von Theta- und Alphawellen und dadurch die Aufmerksamkeit erfasst werden. In der Erfassungseinrichtung wird das beziehungsweise werden die als Aufmerksamkeit charakterisierten Signale ausgewertet.
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Außerdem umfasst das System beispielsweise die insbesondere als Regelungseinrichtung ausgebildete, elektronische Recheneinrichtung, die die Audiosignale empfängt. Mittels der Recheneinrichtung werden die Audiosignale gemischt und das wenigstens eine Audiosignal in seiner Lautstärke eingestellt. Mit anderen Worten führt die Recheneinrichtung also eine Signalmischung, in deren Rahmen die Audiosignale gemischt werden, und eine Lautstärkeeinstellung, insbesondere Lautstärkeregelung, durch, in deren Rahmen die Lautstärke des wenigstens einen Audiosignals in Abhängigkeit von der erfassten Aufmerksamkeit eingestellt wird. Hierzu empfängt beispielsweise die Recheneinrichtung das bereitgestellte Erfassungssignal, sodass die Recheneinrichtung die Lautstärke in Abhängigkeit von dem Erfassungssignal und somit in Abhängigkeit von der erfassten Aufmerksamkeit einstellt. Die Recheneinrichtung erstellt somit durch die Signalmischung und die Lautstärkereglung das akustisch von einer Person wahrnehmbare Signal. Dieses wird beispielsweise mittels eines Lautsprechers ausgegeben.
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Die Erfindung basiert insbesondere auf folgenden Erkenntnissen: In modernen Kraftfahrzeugen können unterschiedliche auch als Audioquellen bezeichnete Klangquellen, die beispielsweise Musik, Nachrichten, Warn- und Hinweistöne oder Navigationsansagen wiedergeben bzw. ausgeben, die Aufmerksamkeit eines Nutzers beanspruchen. Problematisch ist hierbei, dass es schnell zu einer Überlastung oder Überforderung des Fahrers kommen kann, wodurch ein Führen des Kraftfahrzeugs gefährlich werden kann. Durch die aufmerksamkeitsabhängige Lautstärkeregelung ist ein besonders sicheres Führen des Kraftfahrzeugs bereitgestellt, da der Fahrer seine Aufmerksamkeit auf das Führen des Kraftfahrzeugs fokussieren kann.
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Bekannt sind Verfahren zur Reduktion der kognitiven Last beziehungsweise Belastung in herausfordernden Situationen wie einem Einparken. Hierzu wird beispielsweise die Lautstärke eines Entertainmentsystems reduziert, wenn ein Rückwärtsgang eingelegt wird beziehungsweise ist. Die derartige Lautstärkeregulierung ist jedoch nicht aufmerksamkeitsabhängig und damit nicht auf eine aktuelle, individuelle Leistungsfähigkeit des Nutzers zugeschnitten. Bekannt sind außerdem Verfahren zur Messung der Aufmerksamkeit und/oder der kognitiven Belastung, beispielsweise durch eine kamerabasierte Überwachung der Augen, insbesondere eine Pupillenweitung, aber auch durch eine Analyse der Gehirnströme, insbesondere des Verhältnisses von Theta- und Alphawellen mittels einer Elektroenzephalographie. Verfahren gemäß dem Stand der Technik nutzen Informationen, beispielsweise die Aufmerksamkeit oder die kognitive Belastung, jedoch üblicherweise zur Bewertung einer Fahrtauglichkeit des Fahrers und nicht in einem akustischen Kontext oder zur Bewertung oder Optimierung einer Aufnahmefähigkeit übermittelter Informationen.
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Die Erfindung stellt daher eine Möglichkeit zur Analyse der Aufmerksamkeit des Nutzers, insbesondere des Fahrers, bereit. Hierbei wird die Aufmerksamkeit insbesondere in Abhängigkeit von der mindestens einen Klangquelle beziehungsweise Audioquelle ermittelt beziehungsweise analysiert. In Abhängigkeit der Aufmerksamkeit wird die adaptive Lautstärkeregelung der einzelnen oder mehreren Klangquellen durchgeführt.
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Die Erfindung hat mehrere Vorteile: Die Hörumgebung ist besonders komfortabel, die kognitive Belastung besonders gering und eine Verständlichkeit gewünschter übermittelter Audioinhalte, beispielweise durch das Navigationssystem oder eine Nachrichtensendung, wird verbessert.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Wiedergeben eines akustisch von einer Person 11 wahrnehmbaren Signals S in einem Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Karosserie, die beispielsweise als eine selbsttragende Karosserie ausgebildet ist und einen auch als Fahrgastraum oder Fahrgastzelle bezeichneten Innenraum begrenzt, in welche sich die Person 11 aufhält. Dabei wird das Signal S im Innenraum wiedergegeben, beispielsweise mittels wenigstens eines beispielswiese zumindest teilweise in dem Innenraum angeordneten Lautsprechers 13.
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Das Kraftfahrzeug umfasst Audioquellen 26, 28, 30. Die Audioquellen 26, 28, 30 werden auch als Audiosystem bezeichnet oder bilden beispielsweise ein Audiosystem. Eine erste der Audioquellen 26, 28, 30 kann beispielsweise ein Navigationssystem sein, wobei eine zweite der Audioquellen beispielsweise ein Radio sein. Die jeweilige Audioquelle 26, 28, 30 stellt jeweils wenigstens ein Audiosignal bereit, wobei die von den Audioquellen 26, 28, 30 bereitgestellte, einzelnen Audiosignale durch Pfeile 14, 16, 18 veranschaulicht sind. Das jeweilige Audiosignal kann beispielsweise durch einen Lautsprecher wie beispielsweise den Lautsprecher 13 wiedergegeben bzw. in ein akustisch von der Person 11 wahrnehmbares Signal umgewandelt werden. Der Lautsprecher 13 ist beispielsweise Bestandteil des Audiosystems oder eines weiteren Audiosystems. Das Signal S umfasst dabei einen akustischen Inhalt, der der Person 11 akustisch kommuniziert wird, indem das akustisch wahrnehmbare Signal S im Innenraum ausgegeben bzw. wiedergegeben wird.
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Bei dem Verfahren wird während des Wiedergebens des Signals S mittels einer Erfassungseinrichtung 10 eine Aufmerksamkeit der Person 11 ermittelt. Dabei wird das Signal S durch Mischen der jeweiligen, einzelnen und von den Audioquellen 26, 28, 30 bereitgestellten Audiosignale (Pfeile 14, 16, 18) erzeugt. Mit anderen Worten, wie durch die Pfeil 14, 16, 18 dargestellt ist, empfängt eine elektronische Recheneinrichtung 20, insbesondere des Kraftfahrzeugs, die mehreren, einzelnen, von den Audioquellen 26, 28, 30 bereitgestellten Audiosignale. Die Recheneinrichtung 20 mischt die empfangenen Audiosignale miteinander und erzeugt hierdurch ein durch einen Pfeil 21 veranschaulichtes, insbesondere elektrisches Mischsignal, welches an den Lautsprecher 13 übertragen und vom Lautsprecher 13 empfangen wird. In Abhängigkeit von dem Mischsignal stellt der Lautsprecher 13 das Signal S im Innenraum bereit, sodass die Person das Signal S im Innenraum hören kann. Somit wird das Signal S durch Mischen der einzelnen Audiosignale erzeugt.
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Außerdem stellt die Erfassungseinrichtung 10 wenigstens ein die mittels der Erfassungseinrichtung 10 erfasste Aufmerksamkeit charakterisierendes Aufmerksamkeitssignal bereit, welches in der Fig. durch einen Pfeil 12 veranschaulicht ist. Das Aufmerksamkeitssignal wird von der Recheneinrichtung 20 empfangen. Dabei wird in Abhängigkeit von dem Aufmerksamkeitssignal, das heißt in Abhängigkeit von der mittels der Erfassungseinrichtung 10 ermittelten Aufmerksamkeit mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 eine Lautstärke wenigstens eines der Audiosignale eingestellt. Insbesondere nach der Einstellung der Lautstärke des wenigstens einen Audiosignals werden die Audiosignale gemischt.
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Die Erfassungseinrichtung 10 umfasst beispielsweise einen optischen Sensor 22, insbesondere eine Kamera, und/oder ein Elektroenzephalographiegerät 24. Mittels des Sensors 22 und/oder mittels des Elektroenzephalographiegeräts 24 wird die Aufmerkmsamkeit der Person 11 ermittelt. Die Erfassungseinrichtung 10 stellt das Erfassungssignal bereit, welches die mittels der Erfassungseinrichtung 10 erfasste Aufmerksamkeit 12 charakterisiert. Zum Ermitteln bzw. Erfassen der Aufmerksamkeit der Person 11 erfasst der optische Sensor 22 beispielsweise die Augen, insbesondere die Pupillen, der Person 11 und abhängig davon die Aufmerksamkeit 12. Alternativ oder zusätzlich erfasst das Elektroenzephalographiegerät 24 beispielsweise Gehirnströme der Person 11 oder ein Verhältnis von Theta- und Alphawellen und abhängig davon die Aufmerksamkeit 12.
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Die Recheneinrichtung 20 empfängt das Erfassungssignal. In Abhängigkeit von dem Erfassungssignal werden beispielsweise die Audiosignale in ihrer jeweiligen Lautstärke mittels der Recheneinrichtung 20, insbesondere mittels Hardware- und/oder Softwarekomponenten der Recheneinrichtung 20, eingestellt, insbesondere geregelt, und zusammengemischt.
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Die Erfassungseinrichtung 10 ist oder umfasst beispielsweise eine Signalauswertungskomponente, welche die Aufmerksamkeit ermittelt. Hierzu analysiert beispielsweise die Signalauswertungskomponente Signale, die von dem Sensor 22 und/oder dem Elektroenzephalographiegerät 24 bereitgestellt und von der Signalauswertungskomponente empfangen werden und die Aufmerksamkeit bzw. die Augen und/oder Gehirnströme charakterisieren. Wie durch einen Pfeil 19 veranschaulicht ist, stellt die Recheneinrichtung 20 wenigstens ein Informationssignal bereit, welches beispielsweise die Audiosignale charakterisiert. Die Erfassungseinrichtung 10 bzw. die Signalauswertungskomponente empfängt das Informationssignal und kann so zum Beispiel eine Korrelation zwischen der Aufmerksamkeit der Person 11 und dem jeweiligen Audiosignal ermitteln. Auf diese Weise kann beispielsweise einerseits eine etwaige Veränderung der Aufmerksamkeit bzw. einer kognitiven Last der Person bestimmt werden, andererseits kann erkannt werden, ob ein bestimmtes Audiosignal bzw. die Einstellung der Lautstärke einen Einfluss auf diese Werte, mithin auf die Aufmerksamkeit der Person 11 hat. Zudem gibt es Verfahren, akustisch wahrgenommene Signale in durch das Gehirn erzeugten EEG-Signalen wiederzuerkennen, was einen Rückschluss darauf zulässt, welchem der Audiosignale der Nutzer seine größte Aufmerksamkeit schenkt. Die beispielsweise als Lautstärkeregelung ausgebildete und mittels der Recheneinrichtung 20 durchgeführte Einstellung der Lautstärke kann auf Basis dieser Informationen, mithin auf Basis der ermittelten Aufmerksamkeit verschiedene Veränderungen an den Lautstärkepegeln der einzelnen Audiosignale und damit an der Gesamtmischung vornehmen. Diese Veränderungen können umfasse:
- - Absenken aller Lautstärkepegel bei hoher kognitiver Last
- - Anheben oder Absenken des Lautstärkepegels des Audiosignals, dem die meiste Aufmerksamkeit geschenkt wird
- - Absenken oder Anheben des Lautstärkepegels der Audiosignale, denen keine oder wenig Aufmerksamkeit geschenkt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Erfassungseinrichtung
- 11
- Person
- 12
- Aufmerksamkeitsinformation
- 13
- Lautsprecher
- 14, 16, 18
- Audiosignale
- 19
- Audiosignale
- 20
- Regelungseinrichtung
- 21
- gemischtes Audiosignal
- 22
- optischer Sensor
- 24
- Elektroenzephalographiegerät
- 26, 28, 30
- Audioquelle
- S
- Schall / akustische Wiedergabe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015201456 B4 [0003]
