DE102022209533A1 - Vorrichtung und verfahren zum erzeugen von virtuellen klängen - Google Patents

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Tae Kun Yun
Dong Chul Park
Eun Soo JO
Jin Sung Lee
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Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von virtuellen Klängen bereitgestellt, um den virtuellen Klang in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Fahrzeugs zu erzeugen. Die Vorrichtung weist auf eine Erfassungsvorrichtung auf, die eingerichtet ist, um Fahrzeugumgebungsdaten zu erfassen, eine Klangausgabevorrichtung, die eingerichtet ist, um einen virtuellen Klang abzuspielen und auszugeben, und eine Verarbeitungsvorrichtung, die mit der Erfassungsvorrichtung und der Tonausgabevorrichtung verbunden ist. Die Verarbeitungsvorrichtung ist eingerichtet, um den virtuellen Klang unter Verwendung der Fahrzeugumgebungsdaten und einer Big-Data-basierten Klangdatenbank in einem Null-bis-Hundert-Zustand zu erzeugen, und steuert die Klangausgabevorrichtung, um den erzeugten virtuellen Klang abzuspielen.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von virtuellen Klängen, um die virtuellen Klänge in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Fahrzeugs zu erzeugen.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Wenn ein elektrifiziertes Fahrzeug (z.B. ein Elektrofahrzeug, ein wasserstoffelektrisches Fahrzeug oder dergleichen) unter Verwendung seines Elektromotors fährt, ist es für einen Fußgänger schwierig, ein sich näherndes elektrifiziertes Fahrzeug zu erkennen, da es kein Motorgeräusch im elektrifizierten Fahrzeug gibt. Um dieses Problem zu lösen, ist ein System für ein virtuelles Motorgeräusch (Virtual Engine Sound System - VESS) oder ein akustisches Fahrzeugwarnsystem (AVAS), das ein virtuelles Motorgeräusch erzeugt und es einem Fußgänger ermöglicht, das virtuelle Motorgeräusch zu erkennen, entwickelt und in elektrifizierten Fahrzeugen zwingend angebracht worden.
  • Das VESS bzw. das AVAS realisiert ein Motorengeräusch unter Verwendung eines elektronischen Geräuschgenerators (Electronic Sound Generator - ESG). Der ESG ist an der Windlaufleiste des Fahrzeugs angerbracht, um unter Verwendung von Karosserieschwingungen des Fahrzeugs ein zusätzliches Klangbild (oder Körperschallschwingungen) zu erzeugen, wenn das Motorgeräusch erzeugt wird. Da ein Allophon jedoch in einem Schweißteil einer mit dem ESG und einer Motorhaubenabdeckung bestückten Motorhaubenhalterung auftritt, sind die Qualitätskosten für Strukturverstärkung und Schwingungsisolierung zu hoch.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung ist gemacht worden, um die oben erwähnten Probleme, die bei den bestehenden Technologien auftreten, zu lösen, wobei die durch die bestehenden Technologien erzielten Vorteile erhalten bleiben.
  • Eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von virtuellen Klängen vor, um den virtuellen Klang in Verbindung mit einer Fahrumgebung und einem Ansprechverhalten des Gaspedals in einem Zustand von null bis hundert (Null-bis-Hundert-Zustand) zu erzeugen.
  • Die technischen Probleme, die durch die vorliegende Offenbarung zu lösen sind, sind nicht auf die oben genannten Probleme beschränkt, und alle anderen technischen Probleme, die hier nicht erwähnt sind, werden von einem Fachmann auf dem Gebet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, anhand der folgenden Beschreibung klar verstanden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann eine Vorrichtung zum Erzeugen von virtuellen Klängen eine Erfassungsvorrichtung, die Fahrzeugumgebungsdaten erfasst, eine Klangausgabevorrichtung, die den virtuellen Klang abspielt und ausgibt, und eine Verarbeitungsvorrichtung, die mit der Erfassungsvorrichtung und der Klangausgabevorrichtung verbunden ist, aufweisen. Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um den virtuellen Klang auf der Grundlage der Fahrzeugumgebungsdaten und einer Big-Data-basierten Klangdatenbank in einem Null-bis-Hundert-Zustand zu erzeugen, und kann eingerichtet sein, um die Klangausgabevorrichtung zu steuern, um den erzeugten virtuellen Klang abzuspielen.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass ein Fahrzeugfahrzustand eine Null-bis-Hundert-Modus-Eingabebedingung erfüllt, wenn ein Gaspedal in einem Stoppzustand vollständig betätigt wird.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um ein Ansprechverhalten des Gaspedals auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines Gaspedalstellungssensors (Accelerator Position Sensor - APS) zu bestimmen, sie kann eingerichtet sein, um die Leistung für ein Gefühl der Fahrbeschleunigung auf der Grundlage des Ansprechverhaltens des Gaspedals zu berechnen, und sie kann eingerichtet sein, um ein Steuersignal des virtuellen Klangs auf der Grundlage der berechneten Leistung auszugeben.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um den virtuellen Klang in drei Schritten auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Ansprechverhaltens des Gaspedals zu realisieren bzw. zu implementieren.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um ein Bild zu analysieren, das unter Verwendung einer an der Außenseite eines Fahrzeugs angebrachten Kamera erhalten wird, um eine Fahrumgebung zu ermitteln, und kann eingerichtet sein, um die Lautstärke des virtuellen Klangs auf der Grundlage der ermittelten Fahrumgebung anzupassen bzw. einzustellen.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um ein Tiergeräusch mit einem Auspuffgeräusch zu synthetisieren, um den virtuellen Klang zu erzeugen.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das Tiergeräusch mit dem Auspuffgeräusch unter Verwendung eines Formantfilters zu synthetisieren.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um auf der Grundlage eines Gaspedal-Öffnungsbetrags das Effekt-Timing bzw. den Effekt-Zeitpunkt des virtuellen Klangs zu bestimmen.
  • Die Klangausgabevorrichtung kann eingerichtet sein, um einen Klang, der von zumindest einem von einem Tieftöner (Woofer), einem internen Lautsprecher oder einem externen Lautsprecher ausgegeben wird, zu steuern, wenn der virtuelle Klang abgespielt wird.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zum Erzeugen von virtuellen Klängen aufweisen ein Erzeugen des virtuellen Klangs auf der Grundlage von Fahrzeugumgebungsdaten und einer Big-Data-basierten Klangdatenbank in einem Null-bis-Hundert-Zustand und ein Steuern einer Klangausgabevorrichtung zum Abspielen des virtuellen Klangs.
  • Das Erzeugen des virtuellen Klangs kann aufweisen ein Bestimmen, dass ein Fahrzeugfahrzustand eine Null-zu-Hundert-Modus-Eingangsbedingung erfüllt, wenn ein Gaspedal in einem Stoppzustand vollständig betätigt wird.
  • Das Erzeugen des virtuellen Klangbildes kann aufweisen ein Bestimmen eines Ansprechverhaltens des Gaspedals auf der Grundlage eines APS-Ausgangssignals, ein Berechnen einer Leistung für ein Gefühl der Fahrbeschleunigung auf der Grundlage des Ansprechverhaltens des Gaspedals und ein Ausgeben eines Steuersignals des virtuellen Klangs auf der Grundlage der berechneten Leistung.
  • Das Erzeugen des virtuellen Klangs kann aufweisen ein Realisieren des virtuellen Klangs in drei Schritten auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Ansprechverhaltens des Gaspedals.
  • Das Erzeugen des virtuellen Klangs kann aufweisen ein Analysieren eines Bildes, das unter Verwendung einer an der Außenseite eines Fahrzeugs angebrachten Kamera erhalten wird, um eine Fahrumgebung zu ermitteln, und ein Anpassen bzw. Einstellen der Lautstärke des virtuellen Klangs auf der Grundlage der ermittelten Fahrumgebung.
  • Das Erzeugen des virtuellen Klangs kann ein Synthetisieren eines Tiergeräuschs mit einem Auspuffgeräusch aufweisen, um das virtuelle Geräusch zu erzeugen.
  • Das Erzeugen des virtuellen Klangs kann ein Synthetisieren des Tiergeräuschs mit dem Auspuffgeräusch unter Verwendung eines Formantfilters aufweisen.
  • Das Steuern der Klangausgabevorrichtung kann ein Bestimmen des Effekt-Timings bzw. Effekt-Zeitpunktes des virtuellen Klangs auf der Grundlage eines Gaspedal-Öffnungsbetrags aufweisen.
  • Das Steuern der Klangausgabevorrichtung kann ein Steuern eines Klangs aufweisen, der zumindest von einem aus einem Tieftöner (Woofer), einem internen Lautsprecher oder einem externen Lautsprecher ausgegeben wird, wenn der virtuelle Klang abgespielt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die obigen und andere Objekte bzw. Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher:
    • 1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von virtuellen Klängen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 2 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Steuerns von virtuellen Klängen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 3 zeigt eine Zeichnung, die schematisch einen Konstruktionsprozess für eine Simulation des virtuellen Fahrens gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 4 zeigt eine Zeichnung, die einen Prozess des Abstimmens von virtuellen Klängen in einer Vorrichtung für eine Simulation des virtuellen Fahrens gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 5 zeigt eine Zeichnung, die einen Prozess des Realisierens eines Auspuffgeräusches gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 6 zeigt eine Zeichnung, die eine Schallquellen-Mischlogik gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
    • 7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erzeugen von virtuellen Klängen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • AUFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es versteht sich, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug" oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z.B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffgetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin erwähnt, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen aufweist, beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
  • Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Offenbarung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein/eine/einer“ und „der/die/das“ dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Diese Begriffe sollen lediglich eine Komponente von einer anderen Komponente unterscheiden, und die Begriffe schränken die Art, Abfolge oder Ordnung der Bestandteile nicht ein. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke „aufweisen“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen bzw. Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen bzw. Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente. In der gesamten Beschreibung, wenn nicht ausdrücklich das Gegenteil beschrieben ist, werden das Wort „aufweisen/umfassen“ und Variationen wie „aufweist/umfasst“ oder „aufweisend/umfassend“ derart verstanden, dass dies die Einbeziehung der genannten Elemente aber nicht der Ausschluss von irgendwelchen anderen Elementen bedeutet. Darüber hinaus bedeuten die Begriffe „...Einheit", „...-er", „...-or‟ und „...Modul", die in der Beschreibung beschrieben werden, Einheiten zum Verarbeiten von zumindest einer Funktion und Operation, und können durch Hardware-Komponenten oder Software-Komponenten und Kombinationen derselben realisiert/implementiert werden.
  • Obwohl ein Ausführungsbeispiel derart beschrieben wird, dass es eine Vielzahl von Einheiten verwendet, um den beispielhaften Prozess bzw. das beispielhafte Verfahren durchzuführen, versteht es sich, dass die beispielhaften Prozesse/Verfahren auch durch ein oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zusätzlich versteht es sich, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardware-Vorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist eingerichtet, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist insbesondere eingerichtet, um diese Module auszuführen, um einen oder mehrere Prozesse/Verfahren durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
  • Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuerung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z.B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
  • Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, wird der Begriff „ungefähr“, wie er hierin verwendet wird, derart verstanden, dass er innerhalb eines Bereichs mit normgemäßer Toleranz im Stand der Technik liegt, zum Beispiel innerhalb 2 Standardabweichungen der Mittelwerte. „Ungefähr“ kann derart verstanden werden, dass es innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Werts liegt. Soweit es sich nicht anderweitig aus dem Kontext ergibt, werden alle hierin bereitgestellten numerischen Werte durch den Begriff „ungefähr“ verändert.
  • Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen werden durchgängig dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder äquivalent Elemente zu bezeichnen. Darüber hinaus wird auf eine detaillierte Beschreibung bekannter Merkmale oder Funktionen verzichtet, um den Kern der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig unklar werden zu lassen.
  • Bei der Beschreibung der Komponenten der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung können Begriffe wie erste, zweite, „A“, „B“, (a), (b) und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, schränken aber die entsprechenden Elemente nicht ein, unabhängig von der Ordnung oder Priorität der entsprechenden Elemente. Sofern nicht anders definiert, sind alle hierin enthaltenen Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, so auszulegen, wie es im Stand der Technik auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, üblich ist. Solche Begriffe, wie sie in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, sind so auszulegen, dass sie Bedeutungen aufweisen, die den kontextuellen Bedeutungen auf dem relevanten Stand der Technik entsprechen, und sind nicht so zu interpretieren, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen aufweisen, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Anmeldung eindeutig als solche definiert.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von virtuellen Klängen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Eine Vorrichtung 100 zum Erzeugen von virtuellen Klängen kann eingerichtet sein, um in ein elektrifiziertes Fahrzeug, wie ein Elektrofahrzeug (EV), ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) und/oder ein Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV), das unter Verwendung eines Elektromotors fährt, geladen zu werden. Die Vorrichtung 100 zum Erzeugen des virtuellen Klangs kann eingerichtet sein, um einen virtuellen Klang auf der Grundlage einer Hörerfahrung eines Benutzers zu entwerfen, und kann eingerichtet sein, um den virtuellen Klang mittels einer Klanganpassung und einer Anpassung des Ansprechverhaltens des Gaspedals zu personalisieren.
  • Unter Bezugnahme auf 1 kann die Vorrichtung 100 zum Erzeugen des virtuellen Klangs eine Kommunikationsvorrichtung 110, eine Erfassungsvorrichtung 120, einen Speicher 130, eine Klangausgabevorrichtung 140 und eine Verarbeitungsvorrichtung 150 aufweisen.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 110 kann eingerichtet sein, um die Vorrichtung 100 zu unterstützen, um mit elektronischen Steuereinheiten (ECUs) zu kommunizieren bzw. in Verbindung zu stehen, die in das elektrifizierte Fahrzeug (im Folgenden als „Fahrzeug“ bezeichnet) geladen sind. Die Kommunikationsvorrichtung 110 kann einen Transceiver bzw. Sendeempfänger aufweisen, der eine CAN-(Controller Area Network) Nachricht unter Verwendung eines CAN-Protokolls sendet und empfängt. Die Kommunikationsvorrichtung 110 kann eingerichtet sein, um die Vorrichtung 100 zu unterstützen, um mit einer externen elektronischen Vorrichtung (z.B. einem Terminal bzw. Endgerät, einem Server und dergleichen) zu kommunizieren. Die Kommunikationsvorrichtung 110 kann eine drahtlose Kommunikationsschaltung, eine verdrahtete Kommunikationsschaltung und/oder dergleichen aufweisen.
  • Die Erfassungsvorrichtung 120 kann eingerichtet sein, um Fahrinformationen und/oder Umgebungsinformationen (d.h. Fahrzeuginnenraum-Umgebungsinformationen und/oder Umgebungsinformationen des Fahrzeugaußenbereichs) zu erfassen. Die Erfassungsvorrichtung 120 kann eingerichtet sein, um Fahrinformationen wie einen Fahrer-Lenkwinkel bzw. Fahrer-Lenkeinschlag (oder einen Lenkwinkel des Lenkrades), einen Lenkwinkel des Reifens (oder einer Spurstange), eine Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorumdrehungen pro Minute (RPM), ein Motordrehmoment und/oder einen Gaspedal-Öffnungsbetrag unter Verwendung von in das Fahrzeug geladenen Sensoren und/oder ECUs zu erfassen. Als Sensoren können ein Gaspedalstellungssensor (APS), ein Lenkwinkelsensor, ein Mikrofon, ein Bildsensor, ein Abstandssensor, ein Raddrehzahlsensor, ein ADAS-(Advanced Driver Assistance System) Sensor, ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor, eine Inertialmesseinheit (Inertial Measurement Unit - IMU) und/oder dergleichen verwendet werden. Die Steuergeräte (ECUs) können eine Motorsteuerungseinheit (Motor Control Unit - MCU), eine Fahrzeugsteuerungseinheit (Vehicle Control Unit - VCU) und/oder dergleichen sein.
  • Der Speicher 130 kann eine Big-Data-basierte Klangdatenbank (DB) aufweisen. Die Big-Data-basierte Klangdatenbank DB kann eine zukunftsorientierte DB, eine DB für menschliche Stimmen, eine DB für Naturgeräusche, eine DB für Tiergeräusche und eine DB für Abgasgeräusche aufweisen. Die zukunftsorientierte DB kann einen Klang eines Raumschiffs oder dergleichen aufweisen. Die DB für menschliche Stimmen kann eine Familienstimme, eine Schauspielerstimme oder dergleichen aufweisen. Die DB für Naturgeräusche kann ein Wellengeräusch, ein Geräusch von starkem Regen, ein Windgeräusch und dergleichen aufweisen. Darüber hinaus kann die DB für Tiergeräusche ein Tigergeräusch, ein Löwengeräusch und dergleichen aufweisen. Die DB für Auspuffgeräusche kann ein Fehlzündungsgeräusch oder dergleichen aufweisen. Der Speicher 130 kann eingerichtet sein, um eine Klangquelle von virtuellen Klängen zu speichern, wie z.B. ein Reifenschlupfgeräusch, ein Warngeräusch, ein Fahrgeräusch, ein Beschleunigungsgeräusch und/oder ein Kurvengeräusch.
  • Der Speicher 130 kann eingerichtet sein, um ein Emotionserkennungsmodell, einen Klanggestaltungsalgorithmus, einen Lautstärkeeinstellalgorithmus, eine Lautstärkeregulierungslogik, eine Klang-Equalizer-Logik und/oder dergleichen zu speichern. Das Emotionserkennungsmodell kann auf der Grundlage eines klangbasierten Emotionsfaktors und eines auf dynamischen Merkmalen basierenden Emotionsfaktors realisiert bzw. implementiert sein. Der klangbasierte Emotionsfaktor kann Beschleunigung und Verzögerung der Emotion des Herunterschaltens, Schlupf und Pedalansprechverhalten der Emotion des Driftens, Reifenschlupf und ein Auspuffgeräusch der Emotion des Fahrens und des Ansprechens und/oder dergleichen aufweisen. Der auf dynamischen Merkmalen basierende Emotionsfaktor kann Vibrationen bzw. Schwingungen der Emotion des Klang-Feedbacks, Karosseriesteifigkeit der Emotion des Fahrkomforts, eine Balance des Fahrwerks der Emotion der Manövrierbarkeit und/oder dergleichen aufweisen. Der klangbasierte Emotionsfaktor und der auf dynamischen Merkmalen basierende Emotionsfaktor können abgeleitet werden, indem zuvor eine Korrelation zwischen der kinetischen Leistung des Fahrzeugs und den Emotionen beim Fahren bzw. dem Fahrgefühl ausgewertet wird. Als ein Beispiel kann die Korrelation zwischen dem Schlupf bei der Stoppbeschleunigung, dem Ruck beim Schalten und dem Emotionsfaktor bei schneller Beschleunigung mit weit geöffneter Drosselklappe (Wide Open Throttle - WOT) durch eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl im Laufe der Zeit bewertet werden. Eine Korrelation zwischen dynamischen Merkmalen und emotionalen Faktoren, mit Ausnahme der Manövrierfähigkeit bei Kurvenfahrten, kann durch eine zeitliche Änderung der Gierrate und des Schwimmwinkels analysiert werden. Der Klanggestaltungsalgorithmus kann eine Hochleistungs-Klang-Equalizer-Logik aufweisen, bei der eine Motorgeräusch-Equalizer- (Engine Sound Equalizer -ESE) Logik, die ein Motorengeräusch bzw. einen Motorenklang berücksichtigt, zu einer bestehenden ASD- (Active Sound Design) Funktion mittels eines Zielprofils und Motorinformationen (z.B. eine Drehzahl, ein Drosselklappenöffnungsbetrag, ein Drehmoment und/oder dergleichen) hinzugefügt wird.
  • Der Speicher 130 kann ein nichtflüchtiges Speichermedium sein, das Anweisungen speichert, die von der Verarbeitungsvorrichtung 150 ausgeführt werden. Der Speicher 130 kann zumindest eines aus Speichermedien wie einem Direktzugriffsspeicher (Random access Memory - RAM), einem statischen RAM (Static RAM - SRAM), einem Nur-LeseSpeicher bzw. Festwertspeicher (Read Only Memory - ROM), einem programmierbaren ROM (Programmable ROM - PROM), einem elektrisch löschbaren und programmierbaren ROM (Electrically Erasable and Programmable ROM - EEPROM), einen löschbaren und programmierbaren ROM (Erasable and Programmable ROM - EPROM), einem Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive - HDD), einem Solid-State-Laufwerk (Solid State Disk - SSD), einer eingebetteten Multimediakarte (embedded Multimedia Card - eMMC), einem universellen Flash-Speicher (UFS) und/oder einem Webspeicher aufweisen.
  • Die Klangausgabevorrichtung 140 kann eingerichtet sein, um einen virtuellen Klang abzuspielen und an Lautsprecher auszugeben, die an der Innen- und/oder Außenseite des Fahrzeugs angebracht sind.
  • Die Klangausgabevorrichtung 140 kann eingerichtet sein, um eine zuvor gespeicherte oder in Echtzeit gestreamte Klangquelle abzuspielen und auszugeben. Die Klangausgabevorrichtung 140 kann einen Verstärker, eine Klangwiedergabevorrichtung und dergleichen aufweisen. Die Klangwiedergabevorrichtung kann eingerichtet sein, um die Lautstärke, eine Ton- (oder Klangqualität), ein Klangbild und dergleichen des Klanges auf Anweisung der Verarbeitungsvorrichtung 150 einzustellen und wiederzugeben. Die Klangwiedergabevorrichtung kann einen digitalen Signalprozessor (DSP), Mikroprozessoren und/oder dergleichen aufweisen. Der Verstärker kann eingerichtet sein, um ein elektrisches Signal des von der Klangwiedergabevorrichtung abgespielten Klanges bzw. Tones zu verstärken.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann elektrisch mit den jeweiligen Komponenten 110 bis 140 verbunden sein. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann zumindest eine von Verarbeitungsvorrichtungen wie eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit - ASIC), einen digitalen Signalprozessor (DSP), programmierbare Logikvorrichtungen (Programmable Logic Devices - PLD), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), eine Zentraleinheit bzw. Zentralverarbeitungseinheit (Central Processing Unit - CPU), Mikrocontroller und/oder Mikroprozessoren aufweisen.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um während der Fahrt des Fahrzeugs mittels der Erfassungsvorrichtung 120 Bedienungs- bzw. Betätigungsinformationen des Fahrers, Fahrzeuginnenraum-Umgebungsinformationen, Umgebungsinformationen des Fahrzeugaußenbereichs und dergleichen zu erfassen (oder zu erhalten). Dabei können die Bedienungs- bzw. Betätigungsinformationen des Fahrers einen Lenkeinschlag des Fahrers, einen Reifenlenkwinkel und/oder dergleichen aufweisen. Die Fahrzeuginnenraum-Umgebungsinformationen können Informationen wie eine Innenraum-Lufttemperatur, einen Gaspedal-Öffnungsbetrag, eine raddrehzahlbasierte Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einen Drosselklappen-Öffnungsbetrag aufweisen. Die Umgebungsinformationen des Fahrzeugaußenbereichs können eine Außenlufttemperatur, eine GPSbasierte Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder dergleichen aufweisen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um einen virtuellen Klang auf der Grundlage der Bedienungs- bzw. Betätigungsinformationen des Fahrers, der Fahrzeuginnenraum-Umgebungsinformationen, der Umgebungsinformationen des Fahrzeugaußenbereichs und/oder dergleichen zu gestalten, und kann eingerichtet sein, um einen Ton, eine Lautstärke und dergleichen des virtuellen Klangs einzustellen bzw. anzupassen.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um die Bedienung bzw. Betätigung eines Fahrers unter Verwendung der Erfassungsvorrichtung 120 zu erfassen, während das Fahrzeug unterwegs ist. Mit anderen Worten kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um einen Grad bzw. Umfang zu erfassen, bis zu dem das Gaspedal niedergedrückt ist (oder eine Gaspedalposition, einen Betrag des niedergedrückten Gaspedals, einen Betrag des Gaspedaldrucks oder dergleichen). Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um auf der Grundlage des Grades, mit dem das Gaspedal niedergedrückt ist, einen Fahrzustand des Fahrzeugs zu bestimmen, d.h. einen APS-Erfassungswert (oder ein APS-Ausgangssignal). Wenn das Gaspedal in einem Zustand, in dem das Fahrzeug angehalten bzw. gestoppt ist, vollständig niedergedrückt ist, kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs eine Null-bis-Hundert-Bedingung (oder eine Fahrbedingung für eine schnelle Beschleunigung) erfüllt. Dabei bezeichnet Null-bis-Hundert eine Zeit, die benötigt wird, um das Gaspedal in einem gestoppten Zustand bis zu 100 km/h (oder 60 Meilen/h) vollständig niederzudrücken.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um einen virtuellen Klang (oder einen emotionalen Klang bzw. Sound, einen Null-bis-Hundert-Klang, einen Beschleunigungsklang oder dergleichen) in Verbindung mit einer Fahrumgebung (z.B. einer Landstraße, einer Innenstadt, dem Inneren eines Tunnels oder dergleichen), einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Drehzahl, dem Ansprechverhalten des Gaspedals und/oder dergleichen im Null-bis-Hundert-Zustand zu erzeugen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung 150 eingerichtet sein, um unter Verwendung des Ansprechverhaltens des Gaspedals und der Big Data-basierten Klang-DB einen virtuellen Klang zu steuern. Zu diesem Zeitpunkt kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um einen Algorithmus zur emotionalen Klanggestaltung zu verwenden. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um zunächst vier Fahrgeräusch-Emotionsmodelle auszuwählen, die in der Lage sind, einen Hochleistungs-Klangwiedergabe (High Performance Sound) zu erleben, um den Algorithmus zur emotionalen Klanggestaltung zu realisieren. Die vier Fahrgeräusch-Emotionsmodelle können in SPORTLICH (SPORTY), HOCHLEISTUNG (HIGH PERFORMANCE), Tourenwagenrennen (Touring Car Racing - TCR) und PERSÖNLICH (PERSONAL) unterteilt werden. Dabei kann PERSÖNLICH einen emotionalen Klang vorschlagen, indem es zusätzlich einen Algorithmus verwendet, der die Personalisierung berücksichtigt. Als Nächstes kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um eine Optimierung durch ein Anpassen des Fahrgeräusches für jede Lautstärke fortzusetzen und ein Hochleistungsfahrzeug-Emotionsmodell zu realisieren. Schließlich kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um einen Null-bis-Hundert-Klang in drei Schritten mittels eines Lautstärke- und Klangdesigns zu realisieren, um einen Effekt- bzw. Impact-Klang bereitzustellen.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um auf der Grundlage des Ansprechverhaltens des Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit einen Beschleunigungsklang in drei Schritten zu erzeugen. Mit anderen Worten kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um den Fahrzustand der schnellen Beschleunigung in drei Schritte zu unterteilen, und sie kann eingerichtet sein, um einen Beschleunigungsklang in Abhängigkeit von einem Fahrschritt der schnellen Beschleunigung (oder einem Null-bis-Hundert-Schritt) zu steuern. Eine erste Stufe der schnellen Beschleunigung bezieht sich auf einen Zustand, in dem das Gaspedal vollständig niedergedrückt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein erstes Beschleunigungsintervall ist (größer als 0 km/h und kleiner oder gleich 100 km/h). Eine zweite Stufe der schnellen Beschleunigung ist ein Boost-Modus, bei dem das Gaspedal in einem Zustand, in dem das Gaspedal vollständig niedergedrückt ist, noch einmal vollständig niedergedrückt wird, und bezieht sich auf einen Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein zweites Beschleunigungsintervall (größer als 100 km/h und kleiner oder gleich 160 km/h) ist. Eine dritte Stufe der schnellen Beschleunigung bezieht sich auf einen Zustand, in dem das Ansprechverhalten des Gaspedals der Boost-Modus ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein drittes Beschleunigungsintervall ist (mehr als 160 km/h und kleiner oder gleich 200 km/h). Danach kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um einen virtuellen Klangbild gemäß dem Fahrzustand der schnellen Beschleunigung (oder dem Null-bis-Hundert-Zustand) des Fahrzeugs zu erzeugen.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um die Klangausgabevorrichtung 140 derart zu steuern, dass sie den Klang in dem Null-bis-Hundert-Zustand abspielt und ausgibt. Der virtuelle Klang kann ein Klang bzw. Geräusch sein, in dem das Geräusch eines knurrenden Tigers (d.h. ein Tiergeräusch) und ein Motorfehlzündungsgeräusch (d.h. ein Auspuffgeräusch) eines tatsächlichen Fahrzeugs miteinander synthetisiert werden.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein Nachverbrennungssignal auf der Grundlage eines Nachverbrennungssignals des Fahrzeugs separat abzuspielen. In einem allgemeinen Nachverbrennungsgeräusch-Wiedergabeschema ist eine Klang- bzw. Geräuschquelle in einem realen Auspuffkrümmer angeordnet, so dass der Fahrer ein Geräusch vom Heck des Fahrzeugs wahrnimmt. Die vorliegende Ausführungsform kann eingerichtet sein, um ein Problem zu lösen, bei dem die Anordnung der Vorrichtung zur Klangwiedergabe aufgrund einer Beschränkung eines Fahrzeugpakets begrenzt ist, und kann eingerichtet sein, um eine Klangaufteilungs-Wiedergabetechnologie (Sound Division Playback Technology) zu verwenden, um verschiedene Muster von Nachverbrennungsgeräuschen bereitzustellen. Als ein Beispiel kann die vorliegende Ausführungsform im Gegensatz zur allgemeinen Musikwiedergabe eingerichtet sein, um einen Kanal des Abspielens eines Nachverbrennungsgeräusches aufzuteilen, um den Schalldruck der an der Vorderseite des Fahrzeugs befindlichen Vorrichtung zu verringern und den Schalldruck der an der Rückseite des Fahrzeugs befindlichen Vorrichtung zu erhöhen, um so eine Emotion zu erzeugen, die sich von dem Nachverbrennungsgeräusch des Verbrennungsmotors unterscheidet. Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung eingerichtet sein, um eine Verzögerung für jeden Kanal einzustellen, um einen Ort einzustellen, an dem Klänge aufeinandertreffen, wodurch eine Emotion erzeugt wird, die sich von dem Nachverbrennungsgeräusch des Verbrennungsmotors unterscheidet. Da die Klangaufteilungs-Wiedergabetechnologie verwendet wird, ist es daher möglich, eine Vielzahl von virtuellen Originalklängen abzuspielen, da die Gestaltungsfreiheit erhöht wird.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Steuerns von virtuellen Klängen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Eine Verarbeitungsvorrichtung 150 von 1 kann eingerichtet sein, um mittels einer APS-Steuerung ein Null-bis Hundert-Klangemotionsgestaltung durchzuführen. Die APS-Steuerung ist eine Funktion des Einstellens bzw. Anpassens eines Gaspedal-Öffnungsbetrags, was ein Prozess für eine Klanggestaltung bzw. ein Sounddesign in Bezug auf einen Fahrzustand mit konstanter Geschwindigkeit oder Beschleunigung eines tatsächlichen Fahrzeugs ist.
  • In S110 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um ein APS-Ausgangssignal zu empfangen, das von einem APS ausgegeben wird. In S120 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um das Ansprechverhalten des Gaspedals auf der Grundlage des empfangenen APS-Ausgangssignals zu bestimmen. Das Ansprechverhalten des Gaspedals kann in „mittel“, „voll“ und „verstärkt bzw. boost“ unterteilt werden.
  • In S130 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um auf der Grundlage des Ansprechverhaltens des Gaspedals die Leistung, d.h. die Lautstärke und einen Ton für ein Gefühl der Fahrbeschleunigung zu berechnen. In S140 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um auf der Grundlage der berechneten Leistung ein Steuersignal des Beschleunigungsklangs auszugeben.
  • 3 zeigt eine Zeichnung, die schematisch einen Konstruktionsprozess für eine Simulation des virtuellen Fahrens gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 kann ein Modell (oder eine Logik) für eine Simulation des virtuellen Fahrens entwickelt werden, indem tatsächliche Messdaten des Fahrzeuginnengeräusches und eine Übertragungsfunktion für jeden Verstärker für die tatsächliche Fahrzeugfahrsimulation in einer virtuellen Umgebung gemessen werden. Im Einzelnen kann das Innengeräusch für jede Fahrzeugspezifikation gemessen und ein Fahrzeugmodell unter Verwendung der gemessenen Daten erstellt werden. Eine Übertragungsfunktion für jeden Verstärker kann gemessen werden, und ein Innenklangfeld-Ausgabemodell, d.h. ein ASD-Klang-Ausgabemodell, kann auf der Grundlage der gemessenen Übertragungsfunktion für jeden Verstärker erzeugt werden. Das erzeugte Fahrzeugmodell und das erzeugte ASD-Klangausgabemodell können miteinander integriert werden, um ein Modell für eine Simulation des virtuellen Fahrens, d.h. eine ASD-Hardware-in-Loop-Simulation (HiLS), zu erstellen. Das Modell für eine Simulation des virtuellen Fahrens kann eingerichtet sein, um einen virtuellen Umgebungsklang für verschiedene Verstärkerspezifikationen abzustimmen.
  • 4 zeigt eine Zeichnung, die ein Verfahren des Abstimmens von virtuellen Klängen in einer virtuellen Vorrichtung für eine Simulation des virtuellen Fahrens gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Unter Bezugnahme auf 4 kann ein NVH-Simulator (Noise, Vibration, Harshness) 210 eingerichtet sein, um einen Gaspedaldruck (CD) zu erfassen, wenn ein Gaspedal betätigt wird. Der NVH-Simulator 210 kann eingerichtet sein, um einen Parameter gemäß dem Betrag des Gaspedaldrucks (oder einen in einen in einem Simulatormodell berechneten Parameter) zu berechnen, und er kann eingerichtet sein, um den berechneten Parameter an eine CAN-Schnittstelle 220 (②) zu liefern. Der Parameter kann eine Drehzahl, eine Geschwindigkeit, einen Gaspedalsensor- (Accelerator Pedal Sensor - APS) Wert, ein Drehmoment und/oder dergleichen aufweisen.
  • Die CAN-Schnittstelle 220 kann eingerichtet sein, um das CAN-Signal, das den vom NVH-Simulator 210 berechneten Parameter umfasst, an eine Anschlussklemme 230 (③) zu liefern. Die Anschlussklemme 230 kann eingerichtet sein, um das CAN-Signal an einen AMP 240 (④) zu liefern. Der AMP 240 kann eingerichtet sein, um einen Abstimm- bzw. Tuning-Parameter eines Klangabstimmprogramms 250 (⑤) zu empfangen.
  • Der AMP 240 kann eingerichtet sein, um ein Ausgangssignal gemäß dem Drehparameter und dem CAN-Signal zu berechnen (⑥). Der AMP 240 kann eingerichtet sein, um das berechnete Ausgangssignal an die Anschlussklemme 230 zu liefern (⑦). Die Anschlussklemme 230 kann eingerichtet sein, um das Ausgangssignal an eine Klangwiedergabesteuerung 260 (⑧) zu liefern.
  • Die Klangwiedergabesteuerung 260 kann eingerichtet sein, um sechs oder sieben von der Anschlussklemme 230 eingegebene Ausgangssignale in einen Stereoklang (⑨) umzuwandeln. Die Klangwiedergabesteuerung 260 kann eingerichtet sein, um den umgewandelten Stereoton (d.h. einen ASD-Klang) auszugeben (⑩).
  • Der NVH-Simulator 210 kann eingerichtet sein, um einen Klang (oder einen Standard-Innenraumklang) auszugeben, der in dem tatsächlichen Fahrzeug aufgenommen wurde (⑪). Ein Headset 270 kann eingerichtet sein, um den von dem NVH-Simulator 210 ausgegebenen Klang, d.h. den Standardton, mit dem von der Klangwiedergabesteuerung 260 ausgegebenen Stereoton, d.h. dem ASD-Klang, in Echtzeit zu synchronisieren und zu synthetisieren (⑫). Das Headset 270 kann eingerichtet sein, um den synthetisierten Stereoton (oder einen zusammengesetzten Klang) auszugeben (⑬). Der NVH-Simulator 210 kann eingerichtet sein, um den zusammengesetzten Klang mit einem vorgegebenen Zielklang zu vergleichen, kann eingerichtet sein, um den zusammengesetzten Klang auszuwählen, wenn der zusammengesetzte Klang mit dem Zielklang identisch ist, und kann eingerichtet sein, um das Vergleichsergebnis an die ASD-Vorrichtung 260 zurückzuführen, um es beim Erzeugen des ASD-Klangs zu berücksichtigen, wenn der zusammengesetzte Klang nicht mit dem Zielklang identisch ist, und dies zu wiederholen, bis der zusammengesetzte Klang, der mit dem Zielklang identisch ist, ausgegeben ist. In diesem Fall kann der Zielklang im Idealfall ein zusammengesetzter Klang sein, der sich verschlechtern kann, um gehört zu werden, wenn der Zielklang von dem Fahrzeug ausgegeben wird. Somit kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den zusammengesetzten Klang korrigieren, der tatsächlich an das Fahrzeug ausgegeben wird, um nahe an dem Zielklang zu sein.
  • 5 zeigt eine Zeichnung, die einen Prozess des Realisierens eines Auspuffgeräusches gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Um ein Auspuffgeräusch zu realisieren, kann in S210 eine Verarbeitungsvorrichtung 150 einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen eines virtuellen Klangs in 1 eingerichtet sein, um eine für eine Gestaltung (d.h. ein ASD) erforderliche Ordnung zu extrahieren. Mit anderen Worten kann die Vorrichtung 150 derart eingerichtet sein, dass sie eine mehrstufige Ordnung extrahiert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um den Schalldruck eines Zielklangs für jede Ordnung mit dem Schalldruck eines Zielfahrzeugklangs zu vergleichen, um eine für eine Klanggestaltung erforderliche Ordnung auszuwählen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um eine Schalldruckkurve gemäß der Drehzahl eines Zielfahrzeugs für jede Ordnung zu verwenden.
  • In S220 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um ein Profil für jede extrahierte Ordnung zu erzeugen. Mit anderen Worten kann die Vorrichtung 150 eingerichtet sein, um eine Intervall-Schalldruckdifferenz mittels einer linearen Regressionsanalyse eines Zielklangs für jede Ordnung und eines Zielfahrzeugklangs zu berechnen, um eine Schalldruckdatei zu erzeugen.
  • In S230 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um automatisch ein Drehmomentkorrekturprofil zu erzeugen, und sie kann eingerichtet sein, um einen Klang unter Verwendung des erzeugten Drehmomentkorrekturprofils zu realisieren bzw. implementieren. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um eine Gaspedal-Öffnungsbetragskurve gemäß einer Drehzahl für jede Ordnung zu erzeugen, und kann eingerichtet sein, um eine Gaspedal-Öffnungsbetragskurve gemäß der maßgeblichen Drehzahl auszuwählen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein Drehmomentkorrekturprofil auf der Grundlage der ausgewählten Gaspedal-Öffnungskurve gemäß der maßgeblichen Drehzahl zu erzeugen.
  • 6 zeigt eine Zeichnung, die eine Schallquellen-Mischlogik gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Zunächst kann eine Verarbeitungsvorrichtung 150 von 1 eingerichtet sein, um eine Klangquelle eines Tiergeräusches zu analysieren, das mit einem zuvor ausgewählten Fahrzeugkonzept abgestimmt ist. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein Tierstimmensignal in dem Tiergeräusch unter Verwendung einer Fast Fourier Transformation (FFT) in drei Frequenzbereiche zu unterteilen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um einen Merkmalsvektor in jedem unterteilten Frequenzbereich zu extrahieren, und kann eingerichtet sein, um dem extrahierten Merkmalsvektor eine Gewichtung für jede Frequenz zuzuweisen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um einen Tierstimmensignalformanten auf der Grundlage eines menschlichen Hörerfahrungsmodells zu akzentuieren.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um eine Klangqualitätssynthese eines Tiergeräusches, das eine Klangquellenanalyse durchläuft, und eines Standardklangs für die Fahrzeugentwicklung unter Verwendung eines Formantfilters durchzuführen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein analoges Tierstimmensignal in ein digitales Tierstimmensignal umzuwandeln. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um Tiergeräusche und Abgasgeräusche aus drei Frequenzbereichen zu synthetisieren, die mit Hilfe einer Klangquellenanalyse in Verbindung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit (oder einer niedrigen, einer mittleren und einer hohen Geschwindigkeit) und einer Drehzahl ermittelt werden. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um den Effekt-Zeitpunkt auf der Grundlage des Öffnungsbetrags des Gaspedals zu bestimmen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein Lautstärkekorrekturprofil auf der Grundlage einer Fahrumgebung zu erstellen, beispielsweise einer Landstraße, dem Inneren eines Tunnels oder dergleichen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um einen Null-bis-Hundert-Klang in Abhängigkeit von der Fahrumgebung zu steuern. Beispielsweise kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 derart eingerichtet sein, dass sie einen Tieftöner hinzufügt, oder derart eingerichtet ist, dass sie Innen- und Außenlautsprecher (oder einen Innenlautsprecher und einen Außenlautsprecher) in Abhängigkeit von der Fahrumgebung auswählt.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erzeugen von virtuellen Klängen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • In S310 kann eine Verarbeitungsvorrichtung 150 einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen von virtuellen Klängen in 1 eingerichtet sein, um Null bis Hundert eines Fahrzeugs zu erfassen. Wenn das Gaspedal in einem Stoppzustand vollständig betätigt wird, kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass ein Fahrzeugfahrzustand eine Null-bis-Hundert-Modus-Eingabebedingung erfüllt.
  • Wenn Null bis Hundert erfasst wird, kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 in S320 eingerichtet sein, um einen virtuellen Klang unter Verwendung von Fahrzeugumgebungsdaten und einer Big-Data-basierten Klang-DB zu entwerfen. Die Fahrzeugumgebungsdaten können eine Fahrumgebung, einen Fahrschritt mit schneller Beschleunigung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Drehzahl, ein Ansprechverhalten des Gaspedals und/oder dergleichen aufweisen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um unter Verwendung einer Kamera an der Außenseite des Fahrzeugs ein Bild zu erhalten. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein von der Kamera erhaltenes Bild zu analysieren, um eine Fahrumgebung zu ermitteln (oder zu erkennen), zum Beispiel das Innere eines Tunnels, eine Innenstadt, eine Landstraße oder dergleichen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um einen Bildanalysealgorithmus (z.B. ein visuelles neuronales Faltungsnetzwerk (visual Convolutional Neural Network - CNN) oder dergleichen) auf der Grundlage eines künstlichen neuronalen Netzwerks zu verwenden. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein CAN-Signal, das Fahrzeugumgebungsdaten umfasst, über eine CAN-Schnittstelle zu empfangen. Die CAN-Schnittstelle kann einen CAN-Player aufweisen, der die Übertragung und den Empfang von CAN-Signalen zwischen der Verarbeitungsvorrichtung 150 und einem AMP durchführt. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um ein Tiergeräusch mit einem Auspuffgeräusch in Verbindung mit Fahrzeugumgebungsdaten unter Verwendung eines Algorithmus für emotionales Klangdesign zu synthetisieren, um einen virtuellen Klang (oder einen Null-bis-Hundert-Klang) zu erzeugen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um beim Synthetisieren des Tiergeräusches mit dem Auspuffgeräusch einen Formantfilter zu verwenden.
  • In S330 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um die Lautstärke des gemäß der Fahrumgebung gestalteten virtuellen Klangs zu korrigieren. Wenn die Fahrumgebung (oder der Fahrort) unter Verwendung eines Algorithmus zur Korrektur der Null-bis-Hundert-Lautstärke als Landstraße erkannt wird, kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um die Lautstärke auf +3 dB anzupassen. Wenn die Fahrumgebung (oder der Fahrort) als das Innere eines Tunnels erkannt wird, kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um die Lautstärke auf +7 dB einzustellen.
  • In S340 kann die Verarbeitungsvorrichtung 150 eingerichtet sein, um den korrigierten virtuellen Klang abzuspielen. Die Verarbeitungsvorrichtung 150 kann eingerichtet sein, um den virtuellen Klang unter Verwendung einer Klangausgabevorrichtung 140 von 1 abzuspielen und auszugeben. Die Klangausgabevorrichtung 140 kann eingerichtet sein, um zumindest einen Tieftöner, einen internen Lautsprecher oder einen externen Lautsprecher in Abhängigkeit von einem Steuerbefehl der Verarbeitungsvorrichtung 150 zu steuern.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können eingerichtet sein, um einen virtuellen Klang in Verbindung mit einer Fahrumgebung und einem Ansprechverhalten des Gaspedals in einem Null-bis-Hundert-Zustand zu erzeugen und so einem Fahrer Spaß und emotionale Befriedigung zu vermitteln.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele und die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, sondern kann von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, auf verschiedene Weise modifiziert und geändert werden, ohne von der Lehre und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, die in den folgenden Ansprüchen beansprucht wird. Demzufolge sollen die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die technische Lehre der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken, sondern dienen lediglich der Veranschaulichung. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung sollte auf der Grundlage der beigefügten Ansprüche ausgelegt werden, und alle technischen Ideen innerhalb des den Ansprüchen entsprechenden Umfangs sollten vom Umfang der vorliegenden Offenbarung umfasst sein.
    • 100
    VORRICHTUNG
    110
    KOMMUNIKATIONSVORRICHTUNG
    120
    ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    130
    SPEICHER
    140
    KLANGAUSGABEVORRICHTUNG
    150
    VERARBEITUNGSVORRICHTUNG
    210
    NVH-SIMULATOR
    220
    CAN-SCHNITTSTELLE
    230
    ANSCHLUSSKLEMME
    240
    AMP
    250
    KLANGABSTIMMUNGSPROGRAMM
    260
    KLANGWIEDERGABESTEUERUNG

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Erzeugen von virtuellen Klängen, die Vorrichtung aufweisend: eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, um Fahrzeugumgebungsdaten zu erfassen; eine Klangausgabevorrichtung, die eingerichtet ist, um den virtuellen Klang abzuspielen und auszugeben; und eine Verarbeitungsvorrichtung, die mit der Erfassungsvorrichtung und der Klangausgabevorrichtung verbunden ist und eingerichtet ist, um: den virtuellen Klang auf der Grundlage der Fahrzeugumgebungsdaten und einer Big-Data-basierten Klangdatenbank in einem Null-bis-Hundert-Zustand zu erzeugen; und die Klangausgabevorrichtung zu steuern, um den erzeugten virtuellen Klang abzuspielen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um zu bestimmen, dass ein Fahrzeugfahrzustand eine Null-bis-Hundert-Modus-Eintrittsbedingung erfüllt, wenn ein Gaspedal in einem Stoppzustand vollständig betätigt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um: ein Ansprechverhalten des Gaspedals auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines Gaspedalstellungssensors (APS) zu bestimmen, eine Leistung für ein Gefühl der Fahrbeschleunigung auf der Grundlage des Ansprechverhaltens des Gaspedals zu berechnen; und ein Steuersignal des virtuellen Klangs auf der Grundlage der Leistung auszugeben.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um den virtuelle Klang in drei Schritten auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Ansprechverhaltens des Gaspedals zu realisieren.
  5. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um: ein Bild zu analysieren, das unter Verwendung einer an der Außenseite eines Fahrzeugs angebrachten Kamera erhalten wird, um eine Fahrumgebung zu ermitteln; und eine Lautstärke des virtuellen Klangs auf der Grundlage der ermittelten Fahrumgebung anzupassen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um ein Tiergeräusch mit einem Auspuffgeräusch zu synthetisieren, um den virtuellen Klang zu erzeugen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um das Tiergeräusch mit dem Auspuffgeräusch unter Verwendung eines Formantfilters zu synthetisieren.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, um einen Effekt-Zeitpunkt des virtuellen Klangs auf der Grundlage eines Gaspedal-Öffnungsbetrags zu bestimmen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klangausgabevorrichtung eingerichtet ist, um einen Klang, der von zumindest einem von einem Tieftöner, einem internen Lautsprecher oder einem externen Lautsprecher ausgegeben wird, zu steuern, wenn der virtuelle Klang abgespielt wird.
  10. Verfahren zum Erzeugen von virtuellen Klängen, das Verfahren aufweisend, durch eine Verarbeitungsvorrichtung: Erzeugen des virtuellen Klangs auf der Grundlage von Fahrzeugumgebungsdaten und einer Big-Data-basierten Klangdatenbank in einem Null-bis-Hundert-Zustand; und Steuern einer Klangausgabevorrichtung, um den virtuellen Klang abzuspielen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erzeugen des virtuellen Klangs aufweist: Bestimmen durch die Verarbeitungsvorrichtung, dass ein Fahrzeugfahrzustand eine Null-bis-Hundert-Modus-Eintrittsbedingung erfüllt, wenn ein Gaspedal in einem Stoppzustand vollständig betätigt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erzeugen des virtuellen Klangs durch die Verarbeitungsvorrichtung aufweist: Bestimmen eines Ansprechverhaltens des Gaspedals auf der Grundlage eines APS-Ausgangssignals; Berechnen der Leistung für ein Gefühl der Fahrbeschleunigung auf der Grundlage des Ansprechverhaltens des Gaspedals; und Ausgeben eines Steuersignals des virtuellen Klangs auf der Grundlage der Leistung.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erzeugen des virtuellen Klangs aufweist: Realisieren des virtuellen Klangs durch die Verarbeitungsvorrichtung in drei Schritten auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Ansprechverhaltens des Gaspedals.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erzeugen des virtuellen Klangs durch die Verarbeitungsvorrichtung aufweist: Analysieren eines Bildes, das unter Verwendung einer an der Außenseite eines Fahrzeugs angebrachten Kamera erhalten wird, um eine Fahrumgebung zu ermitteln; und Einstellen einer Lautstärke des virtuellen Klangs auf der Grundlage der ermittelten Fahrumgebung.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erzeugen des virtuellen Klangs aufweist: Synthetisieren eines Tiergeräusches mit einem Auspuffgeräusch durch die Verarbeitungsvorrichtung, um den virtuellen Klang zu erzeugen.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Erzeugen des virtuellen Klangs aufweist: Synthetisieren des Tiergeräusches mit dem Auspuffgeräusch unter Verwendung eines Formantfilters durch die Verarbeitungsvorrichtung.
  17. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuern der Klangausgabevorrichtung aufweist: Bestimmen des Effekt-Zeitpunkts des virtuellen Klangs durch die Verarbeitungsvorrichtung auf der Grundlage eines Gaspedalöffnungsbetrags.
  18. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuern der Klangausgabevorrichtung aufweist: Steuern eines Klangs, der von zumindest einem von einem Tieftöner, einem internen Lautsprecher oder einem externen Lautsprecher ausgegeben wird, wenn der virtuelle Klang abgespielt wird.
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