DE102020108449A1 - Method for providing a user-specific binaural sound signal for a vehicle occupant and vehicle - Google Patents

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Alexander van Laack
Melania van Laack
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Faurecia Innenraum Systeme GmbH
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Abstract

Ein Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines benutzerspezifischen binauralen Schallsignals für mindestens einen Fahrzeuginsassen (21, 22) mittels eines Fahrzeugaudiosystems (20) umfasst die folgenden Schritte: Erfassen zumindest eines Körpermerkmals des Fahrzeuginsassen (21, 22) mittels eines Kamerasystems (24), und Anpassen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit des zumindest einen Körpermerkmals des Fahrzeuginsassen (21, 22), um das benutzerspezifische binaurale Schallsignal zu erzeugen. Das zumindest eine Körpermerkmal umfasst dabei die Kopfform des Fahrzeuginsassen (21, 22), den Abstand der beiden Ohren des Fahrzeuginsassen (21, 22), die vertikale Erstreckung zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen (21, 22) und/oder die Form zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen (21, 22). Des Weiteren ist ein Fahrzeug (10) mit einem Kamerasystem (24), einem Fahrzeugaudiosystem (20) und einer Steuereinrichtung (26) vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, das zuvor genannte Verfahren durchzuführen.

Figure DE102020108449A1_0000
A method for providing at least one user-specific binaural sound signal for at least one vehicle occupant (21, 22) by means of a vehicle audio system (20) comprises the following steps: detecting at least one body feature of the vehicle occupant (21, 22) by means of a camera system (24), and adapting one Output signal as a function of the at least one body feature of the vehicle occupant (21, 22) in order to generate the user-specific binaural sound signal. The at least one body feature includes the head shape of the vehicle occupant (21, 22), the distance between the two ears of the vehicle occupant (21, 22), the vertical extension of at least one ear of the vehicle occupant (21, 22) and / or the shape of at least one ear of the vehicle occupant (21, 22). Furthermore, a vehicle (10) with a camera system (24), a vehicle audio system (20) and a control device (26) is provided, which is set up to carry out the aforementioned method.
Figure DE102020108449A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines benutzerspezifischen binauralen Schallsignals für mindestens einen Fahrzeuginsassen mittels eines Fahrzeugaudiosystems. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem Kamerasystem, einem Fahrzeugaudiosystem und einer Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein derartiges Verfahren auszuführen.The invention relates to a method for providing at least one user-specific binaural sound signal for at least one vehicle occupant by means of a vehicle audio system. The invention also relates to a vehicle with a camera system, a vehicle audio system and a control device which is set up to carry out such a method.

Es ist bekannt, benutzerspezifischen binauralen Schallsignale zu erzeugen, die die Relativposition eines Hörers zu einem Lautsprecher berücksichtigen, um dem Hörer eine besonders gute Raumklangerfahrung bereitzustellen.It is known to generate user-specific binaural sound signals which take into account the relative position of a listener to a loudspeaker in order to provide the listener with a particularly good spatial sound experience.

Hierbei wird ein Ausgangsignal derart angepasst, dass der durch das benutzerspezifische binaurale Schallsignal erzeugte Schall das linke und das rechte Ohr des Hörers unterschiedlich anregt. Über die Laufzeitdifferenzen des akustischen Signals zwischen den Ohren erzeugt das menschliche Gehirn eine räumliche Wahrnehmung des Schalls.Here, an output signal is adapted in such a way that the sound generated by the user-specific binaural sound signal stimulates the left and right ears of the listener differently. The human brain generates a spatial perception of the sound via the transit time differences of the acoustic signal between the ears.

Ferner ist es bekannt, mittels einer Human Related Transfer Function (HRTF), auch als kopfbezogene oder Außenohr-Übertragungsfunktion bekannt, die komplexe Filterwirkung von Kopf, Außenohr und Rumpf des Hörers zu berücksichtigen, indem die Amplituden der unterschiedlichen Frequenzen entsprechend angepasst werden. Diese Amplituden-Auswertung ist neben den Laufzeitdifferenzen zwischen den Ohren die Grundlage des menschlichen akustischen Lokalisationssystems und damit wesentlich, um die räumliche Wahrnehmung des Schalls zu verbessern.It is also known to use a Human Related Transfer Function (HRTF), also known as a head-related or outer ear transfer function, to take into account the complex filter effect of the listener's head, outer ear and torso by adapting the amplitudes of the different frequencies accordingly. In addition to the transit time differences between the ears, this amplitude evaluation is the basis of the human acoustic localization system and is therefore essential for improving the spatial perception of the sound.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem benutzerspezifische binaurale Schallsignale erzeugt werden können, die eine verbesserte Raumklangerfahrung bieten.The object of the invention is to provide a method by means of which user-specific binaural sound signals can be generated which offer an improved spatial sound experience.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren vorgesehen, mittels dem mindestens ein benutzerspezifisches binaurales Schallsignal für mindestens einen Fahrzeuginsassen mittels eines Fahrzeugaudiosystems bereitgestellt werden kann. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

  • - Erfassen zumindest eines Körpermerkmals des Fahrzeuginsassen mittels eines Kamerasystems, und
  • - Anpassen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit des zumindest einen Körpermerkmals des Fahrzeuginsassen, um das benutzerspezifische binaurale Schallsignal zu erzeugen.
To achieve the object, a method is provided by means of which at least one user-specific binaural sound signal can be provided for at least one vehicle occupant by means of a vehicle audio system. The procedure consists of the following steps:
  • - Detecting at least one body feature of the vehicle occupant by means of a camera system, and
  • Adaptation of an output signal as a function of the at least one body feature of the vehicle occupant in order to generate the user-specific binaural sound signal.

Dabei umfasst das zumindest eine Körpermerkmal die Kopfform des Fahrzeuginsassen, den Abstand der beiden Ohren des Fahrzeuginsassen, die vertikale Erstreckung zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen und/oder die Form zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen.The at least one body feature includes the head shape of the vehicle occupant, the distance between the two ears of the vehicle occupant, the vertical extension of at least one ear of the vehicle occupant and / or the shape of at least one ear of the vehicle occupant.

Im Sinne der Erfindung ist ein Ausgangssignal das ursprüngliche Signal, das übermittelt bzw. über Lautsprecher ausgegeben werden soll, d.h. bevor es aufgrund von benutzerspezifischen Faktoren modifiziert wurde, wie der Position des Fahrzeuginsassen relativ zum Lautsprecher.For the purposes of the invention, an output signal is the original signal that is to be transmitted or output via loudspeakers, i.e. before it was modified on the basis of user-specific factors, such as the position of the vehicle occupant relative to the loudspeaker.

Ferner wird unter dem Begriff Ohr insbesondere das Außenohr des entsprechenden Ohrs verstanden, d.h. der Ohrknorpel, die Ohrmuschel, das Ohrläppchen und der Zugang zum äußeren Gehörgang.Furthermore, the term ear is understood to mean, in particular, the outer ear of the corresponding ear, i.e. the ear cartilage, the auricle, the ear lobe and the access to the external auditory canal.

Es wurde erkannt, dass die Körpermerkmale, insbesondere die Kopfform des Fahrzeuginsassen, der Abstand der beiden Ohren des Fahrzeuginsassen, die vertikale Erstreckung zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen und/oder die Form zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen einen wesentlichen Einfluss auf die räumliche Wahrnehmung von akustischen Signalen hat. Indem zumindest eines dieser Körpermerkmale beim Anpassen des Ausgangssignals entsprechend berücksichtigt wird, kann ein benutzerspezifisches binaurales Schallsignal erzeugt werden, das eine verbesserte Raumklangerfahrung für den entsprechenden Fahrzeuginsassen bietet.It was recognized that the body features, in particular the head shape of the vehicle occupant, the distance between the two ears of the vehicle occupant, the vertical extension of at least one ear of the vehicle occupant and / or the shape of at least one ear of the vehicle occupant have a significant influence on the spatial perception of acoustic signals Has. By taking into account at least one of these body features when adapting the output signal, a user-specific binaural sound signal can be generated, which offers an improved spatial sound experience for the corresponding vehicle occupant.

Da das zumindest eine Körpermerkmal sich über die Dauer einer Fahrt nicht wesentlich ändert, kann es vorgesehen sein, dass das entsprechende Körpermerkmal nicht in Echtzeit erfasst wird, um die Rechenleistung und damit den Energieverbrauch gering zu halten. Im Sinne der Erfindung bedeutet „nicht in Echtzeit“, dass die Dauer zwischen zwei Messungen oder Erfassungsvorgängen mehr als 10 Sekunden, insbesondere mehr als 60 Sekunden beträgt.Since the at least one body feature does not change significantly over the duration of a journey, it can be provided that the corresponding body feature is not recorded in real time in order to keep the computing power and thus the energy consumption low. In the context of the invention, “not in real time” means that the duration between two measurements or acquisition processes is more than 10 seconds, in particular more than 60 seconds.

Insbesondere kann das zumindest eine Körpermerkmal nur bei Fahrtantritt erfasst werden.In particular, the at least one body feature can only be recorded when starting the journey.

Ein Körpermerkmal gilt als erfasst, wenn sich der erfasste Wert des entsprechenden Körpermerkmals zwischen einer bestimmten Anzahl an Messungen nicht wesentlich ändert. „Nicht Wesentlich“ bedeutet hierbei, dass die Messwerte einer Messung um weniger als 10 % voneinander abweichen.A body feature is considered to be recorded if the recorded value of the corresponding body feature does not change significantly between a certain number of measurements. "Not significant" means that the measured values of a measurement differ by less than 10% from one another.

Alternativ kann das zumindest eine Körpermerkmal in Echtzeit erfasst werden.Alternatively, the at least one body feature can be recorded in real time.

In einer Ausführungsform wird das Ausgangssignal mittels einer benutzerspezifischen HRTF angepasst, in der das zumindest eine Körpermerkmal des Fahrzeuginsassen berücksichtigt wird. Auf diese Weise kann das bereitgestellte binaurale Schallsignal besonders effektiv an den Fahrzeuginsassen angepasst werden.In one embodiment, the output signal is adapted by means of a user-specific HRTF in which the at least one body feature of the vehicle occupant is taken into account. In this way, the provided binaural sound signal can be adapted particularly effectively to the vehicle occupant.

Es ist von Vorteil, wenn das zumindest eine Körpermerkmal die 3-dimensionale Form zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen umfasst, da die Form des Ohrs, insbesondere die Form der Ohrmuschel, einen wesentlichen Einfluss darauf hat, wie ein akustisches Signal wahrgenommen wird.It is advantageous if the at least one body feature comprises the 3-dimensional shape of at least one ear of the vehicle occupant, since the shape of the ear, in particular the shape of the auricle, has a significant influence on how an acoustic signal is perceived.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Position des Kopfes und/oder die Position zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen in Echtzeit erfasst und das Ausgangssignal unter Berücksichtigung der Position des Kopfes und/oder der Position zumindest eines Ohrs des Fahrzeuginsassen in Echtzeit angepasst. Auf diese Weise können die Positionen der Ohren des Fahrzeuginsassen relativ zu den Schallquellen des Fahrzeugaudiosystems, beispielsweise Lautsprechern, bei der Anpassung des Ausgangssignals berücksichtigt werden und somit die Laufzeitunterschiede zwischen den Ohren für einen besseren Raumklang eingestellt werden.In a further embodiment, the position of the head and / or the position of at least one ear of the vehicle occupant are recorded in real time and the output signal is adapted in real time taking into account the position of the head and / or the position of at least one ear of the vehicle occupant. In this way, the positions of the vehicle occupant's ears relative to the sound sources of the vehicle audio system, for example loudspeakers, can be taken into account when adapting the output signal, and the transit time differences between the ears can thus be adjusted for better surround sound.

Es kann vorgesehen sein, dass für zumindest zwei Fahrzeuginsassen jeweils ein benutzerspezifisches binaurales Schallsignal mittels des Fahrzeugaudiosystems bereitgestellt wird, wobei das jeweilige benutzerspezifische binaurale Schallsignal in Abhängigkeit von zumindest einem Körpermerkmal des entsprechenden Fahrzeuginsassen erzeugt wird. Hierdurch kann mehreren Fahrzeuginsassen jeweils ein individuell angepasstes binaurales Schallsignal bereitgestellt werden, um die räumliche Wahrnehmung für jeden der Fahrzeuginsassen zu verbessern.It can be provided that a user-specific binaural sound signal is provided for at least two vehicle occupants by means of the vehicle audio system, the respective user-specific binaural sound signal being generated as a function of at least one body feature of the corresponding vehicle occupant. As a result, an individually adapted binaural sound signal can each be provided to several vehicle occupants in order to improve the spatial perception for each of the vehicle occupants.

Gemäß einer Ausführungsform wird für jeden Fahrzeuginsassen, zu dem zumindest ein Körpermerkmal erfasst wurde, ein Profil mit den erfassten Körpermerkmalen angelegt und in einem Speicher gespeichert, so dass auf das entsprechende Profil zurückgegriffen werden kann, wenn der jeweilige Fahrzeuginsasse bei einer späteren Fahrzeugbenutzung vom System wiedererkannt wird. Somit können die bereits ermittelten Parameter direkt zum Bereitstellen eines auf den Fahrzeuginsassen angepassten Klangerlebnisses genutzt werden. Ferner können im Profil über mehrere Fahrten hinweg entsprechende Daten zu dem Fahrzeuginsassen gesammelt werden, so dass das Profil automatisch aktualisiert und optimiert wird.According to one embodiment, a profile with the recorded body features is created for each vehicle occupant for whom at least one body feature has been recorded and stored in a memory so that the corresponding profile can be accessed if the respective vehicle occupant is recognized by the system when the vehicle is used later will. The parameters that have already been determined can thus be used directly to provide a sound experience adapted to the vehicle occupant. Furthermore, corresponding data on the vehicle occupant can be collected in the profile over several journeys, so that the profile is automatically updated and optimized.

Ferner kann vorgesehen sein, dass anhand der Reaktion des zumindest einen Fahrzeuginsassen auf das bereitgestellte benutzerspezifische binaurale Schallsignal die Qualität der Anpassung des Ausgangssignals ermittelt und das Anpassen des Ausgangssignals entsprechend modifiziert wird. Somit ist das System selbstlernend und kann über die Zeit ein verbessertes benutzerspezifisches binaurales Schallsignal bereitstellen.Furthermore, it can be provided that the quality of the adaptation of the output signal is determined based on the reaction of the at least one vehicle occupant to the provided user-specific binaural sound signal and the adaptation of the output signal is modified accordingly. The system is thus self-learning and can provide an improved, user-specific binaural sound signal over time.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Fahrzeug mit einem Kamerasystem, einem Fahrzeugaudiosystem und einer Steuereinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren mit den zuvor genannten Vorteilen durchzuführen.According to the invention, a vehicle with a camera system, a vehicle audio system and a control device is also provided to achieve the above-mentioned object, which vehicle is set up to carry out the method according to the invention with the advantages mentioned above.

Hierbei kann das Kamerasystem dazu eingerichtet sein, das zumindest eine Körpermerkmal von zumindest einem Fahrzeuginsassen zu erfassen.Here, the camera system can be set up to detect the at least one body feature of at least one vehicle occupant.

Zusätzlich oder alternativ ist das Kamerasystem dazu eingerichtet, die Position des Kopfes und/oder die Position zumindest eines Ohrs von zumindest einem Fahrzeuginsassen in Echtzeit zu erfassen.Additionally or alternatively, the camera system is set up to detect the position of the head and / or the position of at least one ear of at least one vehicle occupant in real time.

Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die entsprechenden Körpermerkmale und/oder die entsprechenden Positionen zuverlässig ermittelt werden.This ensures that the corresponding body features and / or the corresponding positions are reliably determined.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

  • - 1 in einer schematischen Draufsicht ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem Fahrzeugaudiosystem,
  • - 2 in einer schematischen Seitenansicht den Kopf eines F ah rzeug insassen,
  • - 3 in einer schematischen Draufsicht den Kopf des Fahrzeuginsassen aus 2,
  • - 4 in einer schematischen Draufsicht das Fahrzeugaudiosystem aus 1 relativ zum Kopf eines Fahrzeuginsassen gemäß eines ersten Betriebsmodus,
  • - 5 in einer schematischen Draufsicht das Fahrzeugaudiosystem aus 1 relativ zum Kopf eines Fahrzeuginsassen gemäß eines zweiten Betriebsmodus,
  • - 6 ein schematisches Diagramm, das die Integration unterschiedlicher Komponenten des Fahrzeugs zeigt, und
  • - 7 ein Ablaufdiagramm mit unterschiedlichen Schritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Further advantages and features emerge from the following description of some exemplary embodiments and from the accompanying drawings. In these show:
  • - 1 a schematic plan view of a vehicle according to the invention with a vehicle audio system,
  • - 2 a schematic side view of the head of a vehicle occupant,
  • - 3 in a schematic top view of the head of the vehicle occupant 2 ,
  • - 4th in a schematic plan view of the vehicle audio system 1 relative to the head of a vehicle occupant according to a first operating mode,
  • - 5 in a schematic plan view of the vehicle audio system 1 relative to the head of a vehicle occupant according to a second operating mode,
  • - 6th a schematic diagram showing the integration of various components of the vehicle, and
  • - 7th a flow chart with different steps of a method according to the invention.

In 1 ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, in dessen Fahrzeuginnenraum 12 ein Fahrersitz 14, ein Beifahrersitz 16 sowie eine Rückbank 18 im Fond des Fahrzeugs 10 vorgesehen ist. Die Figur zeigt zwei Fahrzeuginsassen, einen Fahrer 21 und einen Beifahrer 22.In 1 is a vehicle 10 shown in the vehicle interior 12th a driver's seat 14th , a passenger seat 16 as well as a back seat 18th in the rear of the vehicle 10 is provided. The figure shows two vehicle occupants, a driver 21 and a passenger 22nd .

Das Fahrzeug 10 hat ein Fahrzeugaudiosystem 20 das zum Bereitstellen von binauralen Schallsignalen für die Fahrzeuginsassen im Fahrzeuginnenraum 12 vorgesehen ist, ein Kamerasystem 24, das den Fahrzeuginnenraum 12 überwacht, sowie eine Steuereinrichtung 26, die signalübertragend mit dem Fahrzeugaudiosystem 20 und dem Kamerasystem 24 verbunden ist.The vehicle 10 has a car audio system 20th that for the provision of binaural sound signals for the vehicle occupants in the vehicle interior 12th a camera system is provided 24 that is the vehicle interior 12th monitored, as well as a control device 26th that transmit signals with the vehicle audio system 20th and the camera system 24 connected is.

Grundsätzlich kann das Fahrzeug 10 ein beliebiges zur Beförderung von Personen vorgesehenes Fahrzeug mit einer beliebigen Anzahl an Sitzen 14, 16, 18 sein, beispielsweise ein PKW, ein Lastkraftwagen oder ein Bus.Basically, the vehicle can 10 any vehicle designed to carry people with any number of seats 14th , 16 , 18th be, for example a car, a truck or a bus.

Das Fahrzeug 10 kann ferner in einem automatisierten Fahrmodus betrieben werden.The vehicle 10 can also be operated in an automated driving mode.

Das Fahrzeugaudiosystem 20 hat ein fahrerseitiges Frontlautsprechersystem 28, das gegenüberliegend zum Fahrersitz 14 angeordnet ist, und ein fahrerseitiges Rücklautsprechersystem 30, das in der Kopfstütze des Fahrersitzes 14 angeordnet ist, sowie ein beifahrerseitiges Frontlautsprechersystem 32, dass gegenüberliegend zum Beifahrersitz 16 angeordnet ist, und ein beifahrerseitiges Rücklautsprechersystem 34, das in der Kopfstütze des Beifahrersitzes 16 angeordnet ist.The vehicle audio system 20th has a driver-side front speaker system 28 , the one opposite to the driver's seat 14th is arranged, and a driver-side rear speaker system 30th that is in the headrest of the driver's seat 14th is arranged, as well as a front passenger side speaker system 32 that opposite to the passenger seat 16 is arranged, and a passenger-side rear speaker system 34 that is in the headrest of the passenger seat 16 is arranged.

Mittels des fahrerseitigen Frontlautsprechersystems 28 sowie des fahrerseitigen Rücklautsprechersystems 30 können einem auf dem Fahrersitz 14 sitzenden ersten Fahrzeuginsassen 21 binaurale Schallsignale bereitgestellt werden. Hierzu hat das fahrerseitige Frontlautsprechersystem 28 einen linken Frontlautsprecher 36 (siehe 5) und einen rechten Frontlautsprecher 38 sowie das fahrerseitige Rücklautsprechersystem 30 einen linken Rücklautsprecher 40 (siehe 4) und einen rechten Rücklautsprecher 42.By means of the driver's front loudspeaker system 28 as well as the driver's rear speaker system 30th can one in the driver's seat 14th seated first vehicle occupant 21 binaural sound signals are provided. The driver's front loudspeaker system has for this purpose 28 a left front speaker 36 (please refer 5 ) and a right front speaker 38 as well as the driver's rear speaker system 30th a left rear speaker 40 (please refer 4th ) and a right rear speaker 42 .

Mittels des beifahrerseitigen Frontlautsprechersystems 32 sowie des beifahrerseitigen Rücklautsprechersystems 34 können einem auf dem Beifahrersitz 16 sitzenden zweiten Fahrzeuginsassen 22 binaurale Schallsignale bereitgestellt werden. Hierzu weisen die beifahrerseitigen Front- und Rücklautsprechersysteme 32, 34 analog zu den fahrerseitigen Front- und Rücklautsprechersystemen 28, 30 jeweils entsprechende linke und rechte Lautsprecher auf.Using the front speaker system on the passenger side 32 as well as the passenger-side rear speaker system 34 can one in the passenger seat 16 seated second vehicle occupant 22nd binaural sound signals are provided. The front and rear speaker systems on the passenger side indicate this 32 , 34 analogous to the driver's front and rear speaker systems 28 , 30th corresponding left and right speakers.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Fahrzeugaudiosystem 20 beliebig gestaltet sein, insbesondere mit einer beliebigen Anzahl an Lautsprechern 36, 38, 40, 42, die beliebig angeordnet sein können.In an alternative embodiment, the vehicle audio system 20th be designed in any way, in particular with any number of speakers 36 , 38 , 40 , 42 that can be arranged in any way.

Das Kamerasystem 24 ist dazu eingerichtet, den ersten Fahrzeuginsassen 21 und den zweiten Fahrzeuginsassen 22, insbesondere deren Köpfe 44, 45, zu erfassen. Hierzu weist das Kamerasystem 24 eine linke Kamera 46 und eine rechte Kamera 48 auf, die gegenüberliegend der Fahrzeuginsassen 21, 22 angeordnet sind und somit zumindest ein Teil des Gesichts des jeweiligen Fahrzeuginsassen 21, 22 erfassen, wenn dieser auf dem entsprechenden Sitz 14, 16 sitzt. Natürlich können die Kameras auch anderweitig platziert oder noch zusätzliche, z. B. seitliche Kameras vorhanden sein.The camera system 24 is set up to be the first vehicle occupant 21 and the second vehicle occupant 22nd , especially their heads 44 , 45 , capture. To this end, the camera system 24 a left camera 46 and a right camera 48 on, the opposite of the vehicle occupants 21 , 22nd are arranged and thus at least part of the face of the respective vehicle occupant 21 , 22nd record when this is on the relevant seat 14th , 16 sits. Of course, the cameras can also be placed elsewhere or additional, e.g. B. side cameras may be present.

Mittels des Kamerasystems 24 können die folgenden Körpermerkmale der Fahrzeuginsassen 21, 22 ermittelt werden, beispielsweise mittels einer entsprechenden Bildauswertungs- bzw. Bilderkennungssoftware:

  • die vertikale Erstreckung H des Kopfes 44, 45 (siehe 2);
  • jeweils die vertikaler Erstreckung h des linken Ohrs 50 und des rechten Ohrs 51 (siehe 3) des entsprechenden Kopfes 44, 45;
  • jeweils die zweidimensionale Form des linken Ohrs 50 und des rechten Ohrs 51 des entsprechenden Kopfes 44, 45, beispielsweise wie sie in der Profilansicht in 2 dargestellt ist;
  • jeweils die dreidimensionale Form des linken Ohrs 50 und des rechten Ohrs 51 des entsprechenden Kopfes 44, 45;
  • jeweils der horizontale Abstand A des linken Ohrs 50 und des rechten Ohrs 51 zur Front des entsprechenden Kopfes 44, 45, insbesondere des Nasenansatzes 52;
  • der äußere Abstand B des linken Ohrs 50 zum rechten Ohr 51 des entsprechenden Kopfes 44, 45; und
  • der innere Abstand b des linken Ohrs 50 zum rechten Ohr 51 des entsprechenden Kopfes 44, 45.
Using the camera system 24 can have the following body characteristics of the vehicle occupants 21 , 22nd can be determined, for example by means of a corresponding image evaluation or image recognition software:
  • the vertical extension H of the head 44 , 45 (please refer 2 );
  • in each case the vertical extension h of the left ear 50 and the right ear 51 (please refer 3 ) of the corresponding head 44 , 45 ;
  • each the two-dimensional shape of the left ear 50 and the right ear 51 of the corresponding head 44 , 45 , for example as shown in the profile view in 2 is shown;
  • each the three-dimensional shape of the left ear 50 and the right ear 51 of the corresponding head 44 , 45 ;
  • in each case the horizontal distance A of the left ear 50 and the right ear 51 to the front of the corresponding head 44 , 45 , especially of the nasal base 52 ;
  • the outer distance B of the left ear 50 to the right ear 51 of the corresponding head 44 , 45 ; and
  • the inner distance b of the left ear 50 to the right ear 51 of the corresponding head 44 , 45 .

Aus der vertikalen Erstreckung H des Kopfes 44, 45 und dem inneren Abstand b des linken Ohrs 50 zum rechten Ohr 51 ergibt sich ferner die Kopfform des Fahrzeuginsassen 21, 22 als ein weiteres Körpermerkmal.From the vertical extension H of the head 44 , 45 and the inner distance b of the left ear 50 to the right ear 51 the head shape of the vehicle occupant also results 21 , 22nd as another body feature.

Selbstverständlich kann in einer alternativen Ausführungsform eine beliebige Anzahl der oben genannten Körpermerkmale für jeden Fahrzeuginsassen 21, 22 ermittelt werden.Of course, in an alternative embodiment, any number of the above-mentioned body features can be used for each vehicle occupant 21 , 22nd be determined.

Ferner ist das Kamerasystem 24 dazu eingerichtet, die Position im Raum, d.h. die Koordinaten in der X-, Y- und Z- Richtung, des jeweiligen Kopfes 44, 45 sowie der entsprechenden Ohren 50, 51 in Echtzeit zu ermitteln.Furthermore, the camera system 24 set up for this purpose, the position in space, ie the coordinates in the X, Y and Z directions, of the respective head 44 , 45 as well as the corresponding ears 50 , 51 to be determined in real time.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Kamerasystem 24 dazu eingerichtet sein, lediglich einen Teil der oben genannten Positionen zu ermitteln, beispielsweise den jeweiligen Abstand der Ohren 50, 51 zu einem zugeordneten Lautsprecher 36, 38, 40, 42.In an alternative embodiment, the camera system 24 be set up to to determine only part of the above-mentioned positions, for example the respective distance between the ears 50 , 51 to an assigned loudspeaker 36 , 38 , 40 , 42 .

Grundsätzlich kann das Kamerasystem 24 beliebig gestaltet sein, insbesondere mit einer beliebigen Anzahl an Kameras 46, 48, die an beliebiger Stelle angeordnet sind, solange zumindest eines der oben genannten Körpermerkmale jedes Fahrzeuginsassen 21, 22 mit dem Kamerasystem 24 erfassbar ist.In principle, the camera system can 24 be designed in any way, in particular with any number of cameras 46 , 48 that are arranged at any point as long as at least one of the above-mentioned body features of each vehicle occupant 21 , 22nd with the camera system 24 is detectable.

Die Steuereinrichtung 26 ist dazu eingerichtet, ein Audio-Ausgangssignal derart anzupassen, dass den Fahrzeuginsassen 21, 22 jeweils ein individuelles benutzerspezifisches binaurales Schallsignal bereitgestellt werden kann, wobei die mit dem Kamerasystem 24 ermittelten Körpermerkmale des jeweiligen Fahrzeuginsassen 21, 22 bei dem Anpassen des Ausgangssignals berücksichtigt werden.The control device 26th is set up to adapt an audio output signal in such a way that the vehicle occupant 21 , 22nd an individual user-specific binaural sound signal can be provided in each case, with the camera system 24 determined body characteristics of the respective vehicle occupant 21 , 22nd be taken into account when adapting the output signal.

Hierzu weist die Steuereinrichtung 26 einen HRTF-Prozessor 54 (siehe 6), einen Audio-Prozessor 56, einen Verstärker 58 und einen Wandler 60 auf.To this end, the control device 26th an HRTF processor 54 (please refer 6th ), an audio processor 56 , an amplifier 58 and a converter 60 on.

Der HRTF-Prozessor 54 erstellt unter Verwendung der mittels des Kamerasystems 24 ermittelten Körpermerkmale eine individuelle benutzerspezifische HRTF für jeden Fahrzeuginsassen 21, 22 oder modifiziert eine Standard-HRTF entsprechend der ermittelten Körpermerkmale, um die benutzerspezifische HRTF zu generieren.The HRTF processor 54 created using the means of the camera system 24 determined body characteristics an individual user-specific HRTF for each vehicle occupant 21 , 22nd or modifies a standard HRTF according to the determined body characteristics in order to generate the user-specific HRTF.

Mittels des Audio-Prozessors 56, des Verstärkers 58 und des Wandlers 60 werden die Ausgangssignale unter Einbezug der benutzerspezifischen HRTF sowie der Positionsdaten des jeweiligen Kopfes 44, 45 und der entsprechenden Ohren 50, 51 in Echtzeit entsprechend angepasst, um bei Ausgabe über das Fahrzeugaudiosystem 20 die benutzerspezifischen binauralen Schallsignale zu erzeugen.Using the audio processor 56 , of the amplifier 58 and the converter 60 the output signals are based on the user-specific HRTF and the position data of the respective head 44 , 45 and the corresponding ears 50 , 51 adjusted in real time accordingly to when output via the vehicle audio system 20th to generate the user-specific binaural sound signals.

Die Ausgangssignale werden in der dargestellten Ausführungsform von einem Audio-Infotainmentsystem 62 und/oder von einem Fahrassistenzsystem 64 des Fahrzeugs bereitgestellt.In the embodiment shown, the output signals are provided by an audio infotainment system 62 and / or from a driver assistance system 64 of the vehicle provided.

Grundsätzlich können jedoch Audio-Ausgangssignale aus einer beliebigen Quelle mittels der Steuereinrichtung 26 entsprechend angepasst werden.In principle, however, audio output signals can be obtained from any source by means of the control device 26th be adjusted accordingly.

Die Audiosignale sind hierbei unterschiedlichen Audiokanälen zugeordnet, um an einer entsprechenden Stelle im Fahrzeuginnenraum 12 über die Lautsprecher 36, 38, 40, 42 des Fahrzeugaudiosystems 20 abgegeben zu werden, und werden jeweils entsprechend angepasst.The audio signals are assigned to different audio channels in order to be at a corresponding point in the vehicle interior 12th over the speakers 36 , 38 , 40 , 42 of the car audio system 20th to be submitted, and will be adjusted accordingly.

In einem Betriebsmodus, der in 4 dargestellt ist, werden die benutzerspezifischen binauralen Schallsignale für den ersten Fahrzeuginsassen 21 über den linken und den rechten Rücklautsprecher 40, 42 des fahrerseitigen Rücklautsprechersystems 30 abgegeben.In an operating mode that is defined in 4th is shown, the user-specific binaural sound signals for the first vehicle occupant 21 through the left and right rear speakers 40 , 42 the driver's rear speaker system 30th submitted.

In einem weiteren Betriebsmodus, der in 5 dargestellt ist, werden die benutzerspezifischen binauralen Schallsignale für den ersten Fahrzeuginsassen 21 über den linken und den rechten Frontlautsprecher 36, 38 des fahrerseitigen Frontlautsprechersystems 28 abgegeben.In another operating mode, which is shown in 5 is shown, the user-specific binaural sound signals for the first vehicle occupant 21 through the left and right front speakers 36 , 38 the driver's front speaker system 28 submitted.

Ferner können die beiden Betriebsmodi miteinander kombiniert werden, um entsprechende benutzerspezifische binaurales Schallsignale für den ersten Fahrzeuginsassen 21 sowohl über das Frontlautsprechersystem 28 als auch das Rücklautsprechersystem 30 abgegeben werden, um ein besonders realitätsnahes Raumklangerlebnis zu bilden, beispielsweise als Teil eines 5.1 Mehrkanal-Tonsystems.Furthermore, the two operating modes can be combined with one another in order to generate corresponding user-specific binaural sound signals for the first vehicle occupant 21 both through the front speaker system 28 as well as the rear speaker system 30th to create a particularly realistic room sound experience, for example as part of a 5.1 multi-channel sound system.

Im Betrieb des Fahrzeugs 10 wird das folgende Verfahren durchgeführt, das beispielhaft für den Fahrzeuginsassen 21 anhand der 7 im Folgenden beschrieben ist, jedoch gleichzeitig für jeden der beiden Fahrzeuginsassen 21, 22 entsprechend durchgeführt wird.In operation of the vehicle 10 the following procedure is carried out, which is exemplary for the vehicle occupant 21 based on 7th is described below, but simultaneously for each of the two vehicle occupants 21 , 22nd is carried out accordingly.

Nachdem der Fahrzeuginsasse 21 in Schritt 71 auf dem Fahrersitz 14 Platz genommen hat, wird sein Kopf 44 im Schritt 72 von dem Kamerasystem 24 erfasst.After the vehicle occupant 21 in step 71 in the driver's seat 14th Has taken a seat, becomes his head 44 in step 72 from the camera system 24 recorded.

Im nachfolgenden Schritt 73 werden die Körpermerkmale, die den Kopf 44 sowie die Ohren 50, 51 betreffen, mittels des Kamerasystems 24 erfasst.In the next step 73 are the body features that make up the head 44 as well as the ears 50 , 51 concern, by means of the camera system 24 recorded.

Anhand dieser Daten wird in Schritt 74 die benutzerspezifische HRTF durch die Steuereinrichtung 26 erstellt.This data is used in step 74 the user-specific HRTF by the control device 26th created.

Unter Verwendung der benutzerspezifischen HRTF werden die Audio-Ausgangssignale in Schritt 75 entsprechend angepasst, um benutzerspezifische binaurale Schallsignale für den Fahrzeuginsassen 21 bereitstellen zu können, bis dieser in Schritt 76 den Fahrersitz 14 wieder verlässt.Using the user-specific HRTF, the audio output signals in step 75 adapted accordingly to user-specific binaural sound signals for the vehicle occupant 21 to be able to deploy up this in step 76 the driver's seat 14th again leaves.

Hierbei ist vorgesehen, dass für den Fahrzeuginsassen 21 in einem Schritt 77 ein Benutzerprofil angelegt wird, in dem die erfassten Körpermerkmale und/oder die benutzerspezifische HRTF abgespeichert werden, sodass diese Daten direkt zur Verfügung stehen und nicht erst ermittelt werden müssen, wenn derselbe Fahrzeuginsasse 21 das Fahrzeug 10 erneut nutzt.It is provided here that for the vehicle occupant 21 in one step 77 a user profile is created in which the recorded body features and / or the user-specific HRTF are stored so that these data are available directly and do not have to be determined when the same vehicle occupant is present 21 the vehicle 10 uses again.

Hierzu ist es erforderlich, dass der Fahrzeuginsasse 21 eindeutig identifiziert und einem Profil zugeordnet werden kann. Diese Identifizierung kann mittels des Kamerasystems 24 erfolgen, beispielsweise durch eine Gesichtserkennung.For this it is necessary that the vehicle occupant 21 can be clearly identified and assigned to a profile. This identification can be done by means of the camera system 24 take place, for example by face recognition.

Ferner ist vorgesehen, dass das System selbstlernend gestaltet ist. Hierbei analysiert die Steuereinrichtung 26 in Schritt 79 die Reaktion des Fahrzeuginsassen 21 auf ein zuvor in Schritt 78 abgegebenes benutzerspezifisches binaurales Schallsignal und modifiziert die Anpassung des Ausgangssignals entsprechend, um die Qualität des benutzerspezifischen binauralen Schallsignals zu verbessern.It is also provided that the system is designed to be self-learning. The control device analyzes here 26th in step 79 the reaction of the vehicle occupant 21 on a previously in step 78 emitted user-specific binaural sound signal and modified the adaptation of the output signal accordingly in order to improve the quality of the user-specific binaural sound signal.

Das benutzerspezifische binaurale Schallsignal kann dabei Teil der während der Fahrt ausgegebenen Schallsignale sein.The user-specific binaural sound signal can be part of the sound signals output while driving.

Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Kalibrierungsmodus vorgesehen sein, in dem extra benutzerspezifische binaurales Schallsignale speziell zur Verbesserung der Qualität ausgegeben werden.Additionally or alternatively, a calibration mode can also be provided in which extra user-specific binaural sound signals are output specifically to improve quality.

Insbesondere kann anhand der Ausrichtung des Kopfes 44 nach Ausgabe eines benutzerspezifischen binauralen Schallsignals die Qualität des benutzerspezifischen binauralen Schallsignals bestimmt werden.In particular, based on the orientation of the head 44 after outputting a user-specific binaural sound signal, the quality of the user-specific binaural sound signal can be determined.

Wird beispielsweise von dem Fahrassistenzsystem 64 ein Ausgangssignal bereitgestellt, so wäre eine vom Kamerasystem 24 detektierte bewusste Drehung des Kopfes 44 durch den Insassen nach links ein Hinweis darauf, dass das Ausgangssignal entsprechend gut angepasst wurde, während eine Drehung des Kopfes 44 nach rechts ein Hinweis darauf wäre, dass das Ausgangssignal nicht korrekt angepasst wurde, wobei dies nur ein Beispiel für eine Interaktion zur Kalibrierung wäre.Is used, for example, by the driver assistance system 64 provided an output signal, it would be one from the camera system 24 detected conscious turning of the head 44 by the occupant to the left, an indication that the output signal has been appropriately adjusted during a turn of the head 44 to the right would be an indication that the output signal was not adjusted correctly, whereby this would only be an example of an interaction for calibration.

Auf diese Weise können benutzerspezifische binaurale Schallsignale für die Fahrzeuginsassen 21, 22 erzeugt werden, die eine verbesserte Raumklangerfahrung für den entsprechenden Fahrzeuginsassen 21, 22 bieten.In this way, user-specific binaural sound signals for the vehicle occupants 21 , 22nd can be generated, which provides an improved spatial sound experience for the corresponding vehicle occupant 21 , 22nd Offer.

Selbstverständlich sind das Verfahren sowie das Fahrzeug 10 nicht auf eine Ausführungsform mit zwei Fahrzeuginsassen 21, 22 beschränkt, sondern kann grundsätzlich für eine beliebige Anzahl an Fahrzeuginsassen vorgesehen sein. In diesem Fall weist das Fahrzeug 10 ein Fahrzeugaudiosystem 20 mit einer entsprechenden Anzahl an Lautsprechern 36, 38, 40, 42 zum Bereitstellen von binauralen Schallsignalen für die Fahrzeuginsassen 21, 22 sowie ein Kamerasystem 24 auf, das dazu eingerichtet ist, die entsprechenden Körpermerkmale der jeweiligen Fahrzeuginsassen 21, 22 zu erfassen.The procedure and the vehicle are a matter of course 10 does not apply to an embodiment with two vehicle occupants 21 , 22nd limited, but can in principle be provided for any number of vehicle occupants. In this case the vehicle points 10 a car audio system 20th with a corresponding number of speakers 36 , 38 , 40 , 42 for providing binaural sound signals for vehicle occupants 21 , 22nd as well as a camera system 24 on, which is set up, the corresponding body features of the respective vehicle occupants 21 , 22nd capture.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.The invention is not restricted to the embodiment shown. In particular, individual features of one embodiment can be combined as desired with features of other embodiments, in particular independently of the other features of the corresponding embodiments.

Claims (10)

Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines benutzerspezifischen binauralen Schallsignals für mindestens einen Fahrzeuginsassen (21, 22) mittels eines Fahrzeugaudiosystems (20), mit den folgenden Schritten: - Erfassen zumindest eines Körpermerkmals des Fahrzeuginsassen (21, 22) mittels eines Kamerasystems (24), und - Anpassen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit des zumindest einen Körpermerkmals des Fahrzeuginsassen (21, 22), um das benutzerspezifische binaurale Schallsignal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Körpermerkmal die Kopfform des Fahrzeuginsassen (21, 22), den Abstand (b, B) der beiden Ohren (50,51) des Fahrzeuginsassen (21, 22), die vertikale Erstreckung (h) zumindest eines Ohrs (50,51) des Fahrzeuginsassen (21, 22) und/oder die Form zumindest eines Ohrs (50,51) des Fahrzeuginsassen (21, 22) umfasst.Method for providing at least one user-specific binaural sound signal for at least one vehicle occupant (21, 22) by means of a vehicle audio system (20), with the following steps: - Detecting at least one body feature of the vehicle occupant (21, 22) by means of a camera system (24), and - Adaptation of an output signal as a function of the at least one body feature of the vehicle occupant (21, 22) in order to generate the user-specific binaural sound signal, characterized in that the at least one body feature is the head shape of the vehicle occupant (21, 22), the distance (b, B) of the two ears (50, 51) of the vehicle occupant (21, 22), the vertical extension (h) of at least one ear (50, 51) of the vehicle occupant (21, 22) and / or the shape of at least one ear (50, 51) of the vehicle occupant (21, 22). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen des Aussgangssignals mittels einer benutzerspezifischen HRTF erfolgt, in der das zumindest eine Körpermerkmal des Fahrzeuginsassen (21, 22) berücksichtigt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the output signal is adapted by means of a user-specific HRTF in which the at least one body feature of the vehicle occupant (21, 22) is taken into account. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Körpermerkmal die 3-dimensionale Form zumindest eines Ohrs (50,51) des Fahrzeuginsassen (21, 22) umfasst.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one body feature comprises the 3-dimensional shape of at least one ear (50, 51) of the vehicle occupant (21, 22). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Kopfes (44, 45) und/oder die Position zumindest eines Ohrs (50,51) des Fahrzeuginsassen (21, 22) in Echtzeit erfasst wird und das Ausgangssignal unter Berücksichtigung der Position des Kopfes (44, 45) und/oder der Position zumindest eines Ohrs (50,51) des Fahrzeuginsassen (21, 22) in Echtzeit angepasst wird.Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the position of the head (44, 45) and / or the position of at least one ear (50, 51) of the vehicle occupant (21, 22) is detected in real time and the output signal taking into account the position of the head (44, 45) and / or the position of at least one ear (50, 51) of the vehicle occupant (21, 22) is adapted in real time. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest zwei Fahrzeuginsassen (21, 22) jeweils ein benutzerspezifisches binaurales Schallsignal mittels des Fahrzeugaudiosystems (20) bereitgestellt wird, wobei das jeweilige benutzerspezifische binaurale Schallsignal in Abhängigkeit von zumindest einem Körpermerkmal des entsprechenden Fahrzeuginsassen (21, 22) erzeugt wird.Method according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that a user-specific binaural sound signal is provided for at least two vehicle occupants (21, 22) by means of the vehicle audio system (20), the respective user-specific binaural sound signal being generated as a function of at least one physical feature of the corresponding vehicle occupant (21, 22) . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Fahrzeuginsassen (21, 22), zu dem zumindest ein Körpermerkmal erfasst wurde, ein Profil mit den erfassten Körpermerkmalen angelegt und insbesondere abgespeichert wird.Method according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that for each vehicle occupant (21, 22) for whom at least one body feature was recorded, a profile with the recorded body features is created and in particular stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Reaktion des zumindest einen Fahrzeuginsassen (21, 22) auf das bereitgestellte benutzerspezifische binaurale Schallsignal die Qualität der Anpassung des Ausgangssignals ermittelt und das Anpassen des Ausgangssignals entsprechend modifiziert wird.Method according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that based on the reaction of the at least one vehicle occupant (21, 22) to the provided user-specific binaural sound signal, the quality of the adaptation of the output signal is determined and the adaptation of the output signal is modified accordingly. Fahrzeug (10) mit einem Kamerasystem (24), einem Fahrzeugaudiosystem (20) und einer Steuereinrichtung (26), die dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.Vehicle (10) with a camera system (24), a vehicle audio system (20) and a control device (26) which is set up to implement the method according to one of the Claims 1 until 7th perform. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerasystem (24) dazu eingerichtet ist, das zumindest eine Körpermerkmal von zumindest einem Fahrzeuginsassen (21, 22) zu erfassen.Vehicle after Claim 8 , characterized in that the camera system (24) is set up to detect the at least one body feature of at least one vehicle occupant (21, 22). Fahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerasystem (24) dazu eingerichtet ist, die Position des Kopfes (44, 45) und/oder die Position zumindest eines Ohrs (50,51) von zumindest einem Fahrzeuginsassen (21, 22) in Echtzeit zu erfassen.Vehicle after Claim 8 or 9 , characterized in that the camera system (24) is set up to detect the position of the head (44, 45) and / or the position of at least one ear (50, 51) of at least one vehicle occupant (21, 22) in real time.
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