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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren und insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Privatsphäre innerhalb eines Fahrzeugs. Die erfindungsgemäßen Aspekte beziehen sich auf ein System, eine Steuerungsvorrichtung, ein Verfahren, ein Fahrzeug und eine Computersoftware.
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STAND DER TECHNIK
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In manchen Fällen ist es wünschenswert, eine Privatsphäre zwischen den Insassen eines Fahrzeugs bereitzustellen. Wenn zum Beispiel ein Insasse eines Fahrzeugs einen Telefonanruf tätigen möchte, bevorzugt zum Beispiel wenigstens dieser Insasse, dass der Anruf privat ausgeführt wird. Selbst wenn der Insasse den Anruf mit einem Kopfhörer oder einer ähnlichen Vorrichtung tätigt, ist seine Sprache möglicherweise weiterhin für die anderen Insassen des Fahrzeugs hörbar. Physische Barrieren in Fahrzeugen, wie etwa zwischen den Insassen auf den Vordersitzen und denen auf den Rücksitzen des Fahrzeugs, sind bekannt. Diese sind aber störend und trennen die Insassen wenigstens teilweise dauerhaft, selbst wenn die Barriere teilweise entfernt, zum Beispiel abgesenkt, werden kann. Alternativ dazu kann eine Lautstärke eines fahrzeuginternen Unterhaltungssystems angehoben werden, um die Sprache zu überdecken, aber dies ist möglicherweise für den Insassen, der den Anruf tätigt, und für die anderen Insassen nicht wünschenswert.
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Es ist eine Aufgabe von erfindungsgemäßen Ausführungsformen, ein oder mehrere Probleme nach dem Stand der Technik wenigstens abzuschwächen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen ein fahrzeuginternes Privatsphärensystem, eine fahrzeuginterne Steuerungsvorrichtung des Privatsphärensystems, ein Verfahren zum Maskieren von Sprache in einem Fahrzeug, ein Fahrzeug und eine Computersoftware bereit, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, umfassend Audioquellenmittel, die ein Audiosignal an ein Audioausgabemittel bereitstellen, Sprachverständlichkeitsmittel, die die Sprachverständlichkeit in einer ersten Zone eines Innenraums eines Fahrzeugs schätzen und Steuermittel zum Steuern einer oder mehrerer Eigenschaften des Audiosignals in Abhängigkeit von der Schätzung der Sprachverständlichkeit.
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Vorteilhafterweise werden die Eigenschaften oder Merkmale des Audios in Abhängigkeit von der Sprachverständlichkeit zum Maskieren der Sprache gesteuert.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein fahrzeuginternes Privatsphärensystem bereitgestellt, Folgendes umfassend: Audioausgabemittel, die einer ersten Zone eines Innenraums eines Fahrzeugs zugeordnet sind, Audioquellenmittel zum Bereitstellen eines Audiosignals an die Audioausgabemittel, Sprachverständlichkeitsmittel zum Schätzen einer Sprachverständlichkeit in der ersten Zone, Steuermittel, die angeordnet sind, um eine oder mehrere Eigenschaften des Audiosignals in Abhängigkeit von der Schätzung der Sprachverständlichkeit zu steuern, um die Sprache eines zweiten Insassen in einer zweiten Zone des Inneren des Fahrzeugs vor einem ersten Insassen in der ersten Zone zu maskieren. Vorteilhafterweise werden die Merkmale oder Eigenschaften des Audiosignals in Abhängigkeit von der Sprachverständlichkeit zum Maskieren der Sprache des zweiten Insassen gesteuert.
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System wie oben beschrieben, wobei:
- das Audioausgabemittel ein oder mehrere Audioausgabevorrichtungen umfasst;
- das Audioquellenmittel eine Audiosignalgeneratorvorrichtung umfasst;
- das Sprachverständlichkeitsmittel einen Prozessor umfasst, der angeordnet ist, um die Schätzung der Sprachverständlichkeit zu bestimmen; und
- das Steuermittel einen Prozessor umfasst, der zum Steuern einer oder mehrerer Eigenschaften des Audiosignals angeordnet ist.
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Die eine oder mehreren Eigenschaften des Audiosignals können ein Frequenzprofil des Audiosignals umfassen. Vorteilhafterweise wird das Frequenzprofil zur Maskierung der Sprache verwendet.
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Optional umfasst das Audioquellenmittel eine Geräuschquelle. Vorteilhafterweise kann die Geräuschquelle beim Maskieren der Sprache wirksam sein. Die Rauschquelle kann eine Rauschquelle für Brownsches (rotes), weißes oder rosa Rauschen sein. Eine geeignete Geräuschquelle zum Maskieren der Sprache kann vorteilhaft verwendet werden.
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Das Audioquellenmittel kann eine Audioquelle umfassen. Optional wird das Audio von einer Musikquelle, einer Radio- oder einer Streamingquelle bereitgestellt. Vorteilhafterweise kann das Audio einem Zuhörer angenehm sein.
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Das Sprachverständlichkeitsmittel kann angeordnet sein, um ein Signal von einem Audioeingabemittel zu empfangen, das in der ersten Zone angeordnet ist, und um die Sprachverständlichkeit in Abhängigkeit davon zu schätzen. Vorteilhafterweise wird die Sprachverständlichkeit basierend auf Audio in der ersten Zone bestimmt.
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Das Sprachverständlichkeitsmittel ist optional angeordnet, um Daten zu empfangen, die einen oder mehrere Parameter des Fahrzeugs angeben, und um die Sprachverständlichkeit in Abhängigkeit davon zu schätzen. Vorteilhafterweise werden der eine oder die mehreren Parameter verwendet, um die Sprachverständlichkeit zu schätzen, was die Komplexität der Abschätzung verringern kann. Der eine oder die mehreren Parameter können eine oder mehrere von Fahrzeuggeschwindigkeit, Antriebsmotorgeschwindigkeit und Motorgeschwindigkeit umfassen.
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Optional ist die Schätzung der Sprachverständlichkeit ein Artikulationsindex (AI). Vorteilhafterweise stellt der Index eine Einheit für die Schätzung bereit.
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Das Audioausgabemittel, das der ersten Zone zugeordnet ist, kann ein oder mehrere Audioausgabemittel umfassen, die in der ersten Zone des Innenraums des Fahrzeugs angeordnet sind. Vorteilhafterweise wird das Audio an die erste Zone ausgegeben.
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Das eine oder die mehreren Audioausgabemittel können in einer Kopfstütze eines Sitzes in der ersten Zone angeordnet sein. Vorteilhafterweise wird das Audio nahe an den Ohren des Insassen ausgegeben.
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Das Steuermittel kann angeordnet sein, um die eine oder die mehreren Eigenschaften des Audiosignals zu steuern, um die Schätzung der Sprachverständlichkeit zu reduzieren. Vorteilhafterweise wird die Sprache durch das Audiosignal maskiert.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Steuerung für ein fahrzeuginternes Privatsphärensystem bereitgestellt, wobei die Steuerung ein Eingabemittel zum Empfangen eines Sprachverständlichkeitssignals umfasst, das eine Sprachverständlichkeit in einer ersten Zone eines Innenraums eines Fahrzeugs angibt, ein Steuermittel, das angeordnet ist, um eine oder mehrere Eigenschaften eines Audiosignals in Abhängigkeit von dem Sprachverständlichkeitssignal zu steuern, und Ausgabemittel, um zu veranlassen, dass das Audiosignal in der ersten Zone ausgegeben wird, um die Sprache eines zweiten Insassen in einer zweiten Zone des Fahrzeugsinnenraums vor einem ersten Insassen in der ersten Zone zu maskieren.
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Steuerungsvorrichtung wie zuvor beschrieben, wobei:
- das Eingabemittel einen elektrischen Eingang zum Empfangen des Sprachverständlichkeitssignals umfasst;
- das Steuermittel einen Prozessor umfasst, der zur Steuerung der einen oder mehreren Eigenschaften eines Audiosignals angeordnet ist; und
- das Ausgabemittel einen elektrischen Ausgang zum Ausgeben des Audiosignals umfasst.
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Das Eingabemittel kann eingerichtet sein, um das Sprachverständlichkeitssignal von einem Audioeingabemittel zu empfangen, das in der ersten Zone angeordnet ist. Das Steuermittel kann angeordnet sein, um die eine oder die mehreren Eigenschaften des Audiosignals in Abhängigkeit davon zu steuern.
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Das Steuermittel ist optional angeordnet, um Daten zu empfangen, die einen oder mehrere Parameter des Fahrzeugs angeben, und um die eine oder die mehreren Eigenschaften des Audiosignals in Abhängigkeit davon zu steuern.
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Das Sprachverständlichkeitssignal kann einen Artikulationsindex (AI) anzeigen.
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Die eine oder die mehreren Eigenschaften des Audiosignals können ein Frequenzprofil des Audiosignals umfassen.
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Die eine oder die mehreren Eigenschaften des Audiosignals können gesteuert werden, um die Schätzung der Sprachverständlichkeit zu reduzieren.
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Das Audiosignal kann eine Darstellung eines Rauschsignals umfassen. Optional ist das Rauschsignal ein Brownsches, weißes oder rosa Rauschen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Maskieren von Sprache in einem Fahrzeug bereitgestellt, umfassend das Schätzen der Sprachverständlichkeit in einer ersten Zone eines Inneren eines Fahrzeugs, Steuern einer oder mehrerer Eigenschaften eines Audiosignals in Abhängigkeit von der Abschätzung von Sprachverständlichkeit und Ausgeben des Audiosignals in der ersten Zone, um die Sprache eines zweiten Insassen in einer zweiten Zone des Fahrzeuginnenraums vor einem ersten Insassen in der ersten Zone zu maskieren.
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Das Schätzen der Sprachverständlichkeit kann das Empfangen eines Audiosignals von der ersten Zone des Innenraums des Fahrzeugs und das Schätzen der Sprachverständlichkeit in Abhängigkeit davon umfassen.
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Das Schätzen der Sprachverständlichkeit kann das Empfangen von Daten umfassen, die einen oder mehrere Parameter des Fahrzeugs angeben, und das Schätzen der Sprachverständlichkeit in Abhängigkeit davon.
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Der eine oder die mehreren Parameter können eine oder mehrere von Fahrzeuggeschwindigkeit, Antriebsmotorgeschwindigkeit und Motorgeschwindigkeit umfassen.
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Die Schätzung der Sprachverständlichkeit kann ein Artikulationsindex (AI) sein.
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Die eine oder die mehreren Eigenschaften des Audiosignals können gesteuert werden, um die Schätzung der Sprachverständlichkeit zu reduzieren.
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Das Steuern einer oder mehrerer Eigenschaften des Audiosignals kann das Steuern einer Frequenzverteilung des Audiosignals umfassen.
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Das Audiosignal kann eine Darstellung eines Rauschsignals umfassen. Optional ist das Rauschsignal ein Brownsches, weißes oder rosa Rauschen.
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Das Audiosignal wird optional ausgegeben, um Sprache eines zweiten Insassen in einer zweiten Zone des Innenraums des Fahrzeugs vor einem Fahrer des Fahrzeugs zu maskieren.
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Das Verfahren kann das Bestimmen einer Kopfposition eines Insassen umfassen. Der Insasse kann der erste Insasse in der ersten Zone sein. Das Verfahren kann das Bestimmen einer oder mehrerer Eigenschaften eines Audiosignals in Abhängigkeit von der Kopfposition umfassen. Die eine oder die mehreren Eigenschaften können eine Verteilung des Audiosignals unter mehreren Audioausgabemittel sein. Vorteilhafterweise kann das Audio entsprechend der Kopfposition ausgegeben werden, um die Maskierung zu verbessern.
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Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt wird Computersoftware bereitgestellt, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt wird, angeordnet ist, um ein Verfahren nach einem erfindungsgemäßen Aspekt auszuführen. Die Computersoftware kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Die Computersoftware kann greifbar auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Die Computersoftware kann auf einem nichttransienten computerlesbaren Medium gespeichert werden.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes umfasst: ein fahrzeuginternes Privatsphärensystem nach einem Aspekt der Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung nach einem Aspekt der Erfindung, die dazu angeordnet ist, ein Verfahren nach einem Aspekt der Erfindung auszuführen, oder die eine Computersoftware nach einem Aspekt der Erfindung umfasst.
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Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Patentansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuellen Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Art und/oder beliebige Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder einen beliebigen neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
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Figurenliste
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Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun ausschließlich beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; hierbei zeigen:
- 1 ein Fahrzeug nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
- 2 eine Veranschaulichung eines Systems und nach einer Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine Veranschaulichung einer Steuerungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 4 ein Verfahren nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 100 nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Das Fahrzeug 100 umfasst mehrere Sitzpositionen 120, 140, 160, 180. Vier Sitzpositionen sind in einer Anordnung von zwei mal zwei dargestellt; es wird allerdings darauf hingewiesen, dass dies nur ein Beispiel ist und dass andere Anzahlen von Sitzpositionen, wie etwa fünf Sitzpositionen sowie solche in anderen Anordnungen, denkbar sind. Jede Sitzposition 120, 140, 160, 180 ist mit einem entsprechenden Sitz für einen Insassen des Fahrzeugs 100 verknüpft.
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Der erste und der zweite Sitz 120, 140 sind Vordersitze des Fahrzeugs 100, während der dritte und der vierte Sitz 160, 180 Rücksitze des Fahrzeugs 100 sind. Der zweite und der dritte Sitz 140, 160 sind als mit einer entsprechenden Zone 110, 150 des Fahrzeugs verknüpft dargestellt, die als eine Infotainmentzone benannt sein kann. Jede Zone des Fahrzeugs kann eine Teilmenge oder ein Abschnitt des Innenraums des Fahrzeugs 100 sein. Es ist erwünscht, dass Audioinhalte in einer Zone in dieser Zone isoliert oder auf diese beschränkt sind. Insbesondere ist erwünscht, dass verhindert wird, dass der in einer Zone 150 bereitgestellte Audioinhalt in einer anderen Zone 110 verständlich ist.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 100 zwei Zonen, diese sind eine erste Zone 110 und eine zweite Zone 150. Das Fahrzeug 100 kann andere Anzahlen von Zonen umfassen, wie etwa drei oder vier Zonen. Allerdings wird eine Beschreibung als ein Beispiel unter Bezugnahme auf die zwei dargestellten Zonen bereitgestellt, wenngleich die Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist. Die erste Zone 110 ist mit einem Insassen in einem Vordersitz des Fahrzeugs 100 verknüpft, der ein Fahrer des Fahrzeugs 100 in einer rechtsgelenkten Konfiguration des Fahrzeugs 100 sein kann. Die zweite Zone 150 ist mit einem Insassen in einem Rücksitz des Fahrzeugs 100 verknüpft, hiernach bezeichnet als ein Passagier. In einem Beispiel, in dem das Fahrzeug 100 von einem Fahrer, wie zum Beispiel einem Chauffeur gefahren wird, kann der Rücksitz-Insasse (eingehende und ausgehende) Anrufe tätigen, während er im Fahrzeug 100 reist, wenngleich die Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist. Der Passagier kann die Anrufe entweder über ein in der Hand gehaltenes Handgerät oder über ein Autofreisprechsystem des Fahrzeugs 100 entgegennehmen, wie erklärt werden wird. Es ist wünschenswert, dass wenigstens die Sprache des Passagiers für den Fahrer des Fahrzeugs 100 unverständlich ist. Es ist möglicherweise ferner wünschenswert, zu verhindern, dass die Sprache einer anderen Person, die nicht im Fahrzeug 100 ist, für den Fahrer verständlich ist. Wenngleich erfindungsgemäße Ausführungsformen mit Bezug auf den Passagier und den Fahrer des Fahrzeugs beschrieben werden, wird darauf hingewiesen, dass die Lehre der Erfindung zwischen zwei beliebigen Insassen des Fahrzeugs in verschiedenen Zonen angewandt werden kann. Ferner ist es wünschenswert, zu verhindern, dass Sprache zwischen Insassen verschiedener Zonen 110, 150 ohne eine physische Barriere oder ohne das Erzeugen von übermäßigem Lärm im Fahrzeug verständlich ist.
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Die erste Zone 110 ist mit den Audioausgabemitteln 146, 147 verknüpft. Die zweite Zone ist mit den Audioausgabemitteln 166, 167 verknüpft. Die Audioausgabemittel 146, 147, 166, 167 sind angeordnet, um Audio vorwiegend an einen Insassen in jeder jeweiligen Zone 110, 150 auszugeben. Die Audioausgabemittel 146, 147 der ersten Zone 110 sind angeordnet, um im Gebrauch anderes Audio auszugeben als die Audioausgabemittel 166, 167 der zweiten Zone 150. In manchen Ausführungsformen sind die Audioausgabemittel 146, 147, 166, 167 in einer Kopfstütze eines jeden Sitzes 140, 160 angeordnet, um Audio direkt hin zu den Ohren des Insassen des Sitzes auszugeben, wodurch die Audioisolierung jeder Zone 110, 150 unterstützt wird. Allerdings sind auch andere Einbauorte für die Audioausgabemittel 146, 147, 166, 167 vorgesehen, wie zum Beispiel innerhalb des Sitzkörpers oder hinter der Innenverkleidung des Fahrzeugs 100. Es wird darauf hingewiesen, dass die Audioausgabemittel 146, 147, 166, 167 jeweils ein Lautsprecher zum Ausgeben von hörbarem Audio auf der Grundlage von empfangenen elektrischen Signalen sein können.
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In manchen Ausführungsformen ist die erste Zone 110 ist mit einem Audioeingabemittel 130 verknüpft. Das Audioeingabemittel 130 ist bereitgestellt zum Ausgeben eines elektrischen Signals, das auf Audio in der ersten Zone 110 hindeutet. Das Audioeingabemittel kann ein erstes Mikrofon 130 sein. Das erste Mikrofon kann eingesetzt werden, um hörbare Merkmale der ersten Zone 110 zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen kann jedoch das Mikrofon 130 nicht enthalten sein und auf hörbare Merkmale der ersten Zone 110 kann rückgeschlossen werden, wie später erläutert wird. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die zweite Zone 150 ein Audioeingabemittel 170. Das Audioeingabemittel 170 ist bereitgestellt zum Ausgeben eines elektrischen Signals, das auf Audio in der zweiten Zone 150 hindeutet. Das Audioeingabemittel kann ein zweites Mikrofon 170 sein. Das zweite Mikrofon 170 kann eingesetzt werden, um ein Telefongespräch mit dem Passagier in der zweiten Zone 150 zu unterstützen. In manchen Ausführungsformen wird das zweite Mikrofon eingesetzt, um ein oder mehrere Merkmale von Sprache in der zweiten Zone 150 zu bestimmen. Das eine oder die mehreren Merkmale können ein Frequenzprofil und eine Lautstärke der Sprache in der zweiten Zone 150 sein.
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In einigen Ausführungsformen ist ein Kopfpositionsbestimmungsmittel 135 in Bezug auf mindestens eine Sitzposition bereitgestellt. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist ein Kopfpositionsbestimmungsmittel 135 in Bezug auf die zweite Sitzposition 140 zum Bestimmen einer Position des Kopfes des Insassen der ersten Zone 110 vorgesehen, wie später erläutert wird. Das Kopfpositionsbestimmungsmittel 135 kann aus einer oder mehreren Kameras oder Bildgebungsvorrichtungen bestehen, die in dem Fahrzeug 100 angeordnet sind. In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform sind die eine oder die mehreren Kameras angeordnet, um Bilddaten bereitzustellen, die einem Bild von einem oder mehreren Insassen entsprechen, von denen das System angeordnet ist, um Sprache innerhalb des Fahrzeugs zu maskieren, was in dem Beispiel von 1 der Insasse der ersten Zone 110 ist.
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Das Fahrzeug 100 umfasst ferner ein Steuermittel 200, das als Steuerungsvorrichtung 200 ausgebildet sein kann. Das Steuermittel 200 kann kommunikativ mit dem ersten Mikrofon 130 und/oder den Audioausgabemitteln 146, 147 gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen ist das Steuermittel 200 kommunikativ mit dem Kopfpositionsbestimmungsmittel 135 gekoppelt, wie später erläutert wird. Einige Ausführungsformen können alternative oder zusätzliche kommunikationsfähige Verbindungen mit dem Steuermittel 200 umfassen, wie später erläutert wird.
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2 zeigt ein System nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Das System 200 umfasst ein Steuermittel 200 in Form einer Steuerungsvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerungsvorrichtung ist eine fahrzeuginterne Privatsphärensteuerungsvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerungsvorrichtung 200 ist angeordnet, um Sprache innerhalb des Fahrzeugs 100 außerhalb einer oder mehrerer Zonen im Fahrzeug 100, mit dem die Steuerungsvorrichtung 200 verknüpft ist, wenigstens teilweise unverständlich zu machen.
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Die Steuerungsvorrichtung 200 kann als eine elektronische Vorrichtung implementiert sein, die einen oder mehrere Prozessoren umfasst, die betriebsfähig sind, um Computersoftwareanweisungen auszuführen, die in einem Speicher gespeichert sein können, auf den ein oder mehrere Prozessoren zugreifen können, wie etwa einer Speichervorrichtung der Steuerungsvorrichtung 200. Die Steuerungsvorrichtung 200 kann kommunikativ mit einem Kommunikationsbus 210 des Fahrzeugs 100 gekoppelt sein, um Daten mit anderen kommunikativ mit dem Kommunikationsbus 210 gekoppelten Einheiten oder Modulen auszutauschen, d. h. zu senden und/oder zu empfangen. Der Kommunikationsbus 210 kann zum Beispiel durch ein Kommunikationsnetz, wie etwa CAN-Bus, Ethernet oder Flexray implementiert sein, wenngleich auch andere Bus-Protokolle denkbar sind. In einigen Ausführungsformen erhält die Steuerungsvorrichtung 200 Fahrzeuginformationen über den Kommunikationsbus 210 von einem Fahrzeugsystem 260, das eine oder mehrere Merkmale des Fahrzeugs 100, wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Antriebsmotor- oder Motorgeschwindigkeit, z. B. in Umdrehungen pro Minute (RPM) angibt.
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Das System umfasst ferner Audioausgabemittel 146, 147, die mit wenigstens einer Zone verknüpft sind, die in der dargestellten Ausführungsform die erste Zone 110 ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuerungsvorrichtung 200 mit Audioausgabemitteln von mehr als einer Zone verknüpft sein kann. Die Steuerungsvorrichtung 200 ist angeordnet, um im Gebrauch zu bewirken, dass die Audioausgabemittel 146, 147 hörbare Signale ausgeben, die ein oder mehrere Merkmale aufweisen, welche darauf hinzielen, Sprache außerhalb der ersten Zone 100 [sic] wenigstens teilweise unverständlich zu machen. Die Steuerungsvorrichtung 200 umfasst ein Ausgabemittel, das in Form eines elektrischen Ausgangs vorgesehen sein kann, das mit den Audioausgabemitteln 146, 147, die jeweils ein Lautsprecher sein können, verknüpft ist.
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In manchen Ausführungsformen umfasst, wie zuvor angegeben, das System ferner ein erstes Audioeingabemittel 130, um ein Signal an die Steuerungsvorrichtung 200 auszugeben, das auf hörbare Signale in der ersten Zone 110 hindeutet. Das Audioeingabemittel 130 kann ein Mikrofon sein, das sich in der ersten Zone 110 befindet. Die Steuerungsvorrichtung 200 umfasst ein Eingabemittel, wie etwa einen elektrischen Eingang, zum Empfangen eines elektrischen Signals des Mikrofons 130.
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Das System umfasst ferner ein Audioquellenmittel 250 zum Bereitstellen eines Audiosignals 205. Das Audioquellenmittel ist mit der Steuerungsvorrichtung 200 durch einen elektrischen Eingang der Steuerung zum Empfangen des Audiosignals 205 gekoppelt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Audioquellenmittel 250 eine Rauschquelle. Die Geräuschquelle kann eine Brownsche (rote), weiße oder rosa Rauschquelle sein. Das Audioquellenmittel 250 kann eine Audioquellenvorrichtung sein, um das Audiosignal 205 an die Steuerungsvorrichtung zu senden. In anderen Ausführungsformen wird das Audiosignal 205 von einer Audioquelle empfangen, die von einer Musikquelle, einer Radio- oder einer Streaming-Audioquelle oder einer Kombination davon bereitgestellt werden kann. Die Audioquelle kann ein Unterhaltungssystem des Fahrzeugs sein, das in der Lage ist, Radio, digital gestreamte Musik oder Audio (wie etwa Hörbücher) zum Beispiel über das Internet zu empfangen oder gespeichertes Audio, zum Beispiel von einer CD, einer DVD, einer Speichervorrichtung oder einem anderen Speichermedium, wiederzugeben.
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Wie oben erwähnt, umfasst das System in einigen Ausführungsformen das Kopfpositionsbestimmungsmittel 135 zum Bestimmen der Position des Kopfes des Insassen der ersten Zone 110. Wie oben erwähnt, kann der Insasse der ersten Zone 110 in dem in 1 gezeigten Beispiel ein Fahrer des Fahrzeugs 100 sein.
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Ferner umfasst das System in einigen Ausführungsformen ein zweites Audioeingabemittel 170, das in der zweiten Zone 150 angeordnet ist. Das zweite Audioeingabemittel 130 kann der Steuerungsvorrichtung 200 ein Signal bereitstellen, das eines oder mehrere Merkmale eines Insassen in der zweiten Zone 150, d. h. des Beifahrers des Fahrzeugs 100, angibt.
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3 veranschaulicht Module, die operativ auf der Steuerungsvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden. Die Module können als Software implementiert sein, die von der einen oder den mehreren Verarbeitungsmitteln der Steuerungsvorrichtung 200 ausgeführt wird.
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Ein Sprachverständlichkeitsmodul (SIM) 310 ist zum Schätzen der Sprachverständlichkeit in einer oder mehreren Zonen des Fahrzeugs 100 vorgesehen. Insbesondere ist in dem Beispiel von 1 das SIM 310 angeordnet, um die Verständlichkeit von Sprache innerhalb der ersten Zone 110 zu schätzen. Die Sprache kann die eines Insassen in einer anderen Zone des Fahrzeugs sein, wie beispielsweise der zweiten Zone 150 im Beispiel von 1. Das heißt, dass das SIM 310 operativ bestimmt, ob die Sprache des Insassen in der zweiten Zone 150 in der ersten Zone 110 verständlich ist. Das SIM 310 empfängt in einer Ausführungsform das Signal vom Mikrofon 130, dass die Audiomerkmale in der ersten Zone 110 bestimmen soll. In einigen Ausführungsformen kann das SIM 310 alternativ oder zusätzlich Fahrzeuginformationen wie Geschwindigkeit, Antriebsmotor- oder Motorgeschwindigkeit empfangen, um die Verständlichkeit der Sprache in der ersten Zone 110 zu schätzen.
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Ein Maskierungsmodul (MM) 320 ist zum operativen Steuern einer oder mehrerer Eigenschaften eines Audioausgabesignals vorgesehen. Das MM 320 ist angeordnet, um die eine oder die mehreren Eigenschaften in Abhängigkeit von der von dem SIM 310 bereitgestellten Schätzung der Sprachverständlichkeit zu steuern. Das Audioausgabesignal wird so gesteuert, dass die Sprache eines zweiten Insassen in der zweiten Zone 150 des Innenraums des Fahrzeugs 100 vor einem ersten Insassen in der ersten Zone 110 des Innenraums des Fahrzeugs 100 maskiert wird. Das Audiosignal, dessen Eigenschaften vom MM 320 gesteuert werden, ist das von der Audioquelle 250 bereitgestellte Audiosignal 205. Das Audioausgabesignal wird den Audioausgabemitteln 146, 147 bereitgestellt, die der ersten Zone 110 zugeordnet sind.
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Wieder mit Bezug auf SIM 310 empfängt das SIM 310 in einigen Ausführungsformen das Signal von dem Mikrofon 130, das Ton in der ersten Zone 110 anzeigt. Das SIM 310 ist angeordnet, um die Sprachverständlichkeit in der ersten Zone 110 in Abhängigkeit davon zu schätzen. Die Schätzung der Sprachverständlichkeit kann ein Artikulationsindex (AI) sein. Der AI ist ein akustischer Index, der verwendet wird, um die Spracherkennungsfähigkeit einer Person, die Sprache hört, abzuschätzen oder vorherzusagen. Das SIM 310 kann den AI auf der Grundlage des Signals des Mikrofons 130 bestimmen. Das SIM 310 arbeitet durch Unterteilen eines vorbestimmten Frequenzspektrums in mehrere Bänder, beispielsweise 20 Bänder, obwohl andere Anzahlen von Bändern verwendet werden können. Die Bänder können zwischen ersten und zweiten oberen und unteren Frequenzgrenzen liegen, beispielsweise zwischen 200 und 6300 Hz, obwohl es klar ist, dass andere Grenzen verwendet werden können.
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Der AI kann wie folgt berechnet werden:
wobei W
i eine jedem Frequenzband, welches die Bedeutung dieses Bands auf die Spracherkennung anzeigt, gegebene Gewichtung ist, SNR
i ein Sprache-zu-Rausch - Verhältnis in Band i ist, das als Differenz zwischen dem Effektivwert (rms) des Sprachpegels und dem rms des Rauschpegels bestimmt wird, und n ein vorbestimmter Wert ist, um eine Sprachpegelspitze darzustellen, die ein Wert von 12 sein kann. Es wird darauf hingewiesen, dass W
i nicht für alle Bänder gleich sein muss und dass ein anderer Wi-Wert für jedes Band verwendet werden kann. Damit insbesondere der ermittelte AI die Verständlichkeit der Sprache des Insassen der zweiten Zone
150 widerspiegelt, kann die Gewichtung von Frequenzbändern, die denen der Stimme des Insassen entsprechen, durch das SIM
310 in Abhängigkeit von dem Signal von dem zweiten Audioeingabemittel
170 der zweiten Zone
150 derart erhöht werden, dass Frequenzbänder, die aufgrund von Sprache in der zweiten Zone
150 ein größeres Signal haben, eine erhöhte Gewichtung haben.
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Es ist zu erkennen, dass die eingeklammerte Menge in der obigen Gleichung einen Wert von 0 bis 1 aufweist, und wenn 20 Bänder verwendet werden, kann jedes Band eine Gewichtung von 0,05 haben, so dass der AI als Wert zwischen 0 und 1 bestimmt wird, obwohl zu erkennen ist, das andere Anzahlen von Bändern und Gewichtungen verwendet werden können, was zu anderen oberen und unteren Grenzwerten führen kann.
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In anderen Ausführungsformen kann, wie oben erwähnt, das SIM 310 Daten empfangen, die eines oder mehrere Merkmale des Fahrzeugs 100 von dem Fahrzeugsystem 260 anzeigen. Beispielsweise kann das SIM 310 Geschwindigkeitsdaten oder Antriebsmotorgeschwindigkeitsdaten über den Kommunikationsbus 210 empfangen. Basierend auf vorbestimmten Merkmalen des Fahrzeugs 100 kann das SIM 310 in einigen Ausführungsformen die Sprachverständlichkeit in Abhängigkeit von den Daten schätzen, die eines oder mehrere Merkmale des Fahrzeugs 100 anzeigen. Zum Beispiel kann bestimmt werden, dass der AI innerhalb einer zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Antriebsmotorgeschwindigkeit abnimmt.
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Das SIM 310 ist angeordnet, um den ermittelten AI mit einer vorbestimmten AI-Schwelle zu vergleichen. Wenn sich der AI über der Schwelle befindet, wird bestimmt, dass die Sprache für den Insassen der ersten Zone 110 verständlich ist. Der Schwellenwert kann ein Wert von 0,3 sein, obwohl es sich versteht, dass dies nur ein Beispiel ist und dass andere Schwellenwerte verwendet werden können.
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Wenn der bestimmte AI über der AI-Schwelle liegt, kann ein Signal an das MM 320 geliefert werden, um Audio an die erste Zone 110 auszugeben, um die Sprache zu maskieren, wodurch der AI der ersten Zone 110 reduziert wird. Das Audio wird von den Audioausgabemitteln 146, 147 ausgegeben, die mit ersten Zone 110 verknüpft sind. Das Audio wird dem MM 320 von dem Audioquellenmittel 250 als das Audiosignal 205 bereitgestellt. Das Audiosignal 205 kann in einigen Ausführungsformen repräsentativ für Brownsches, weißes oder rosa Rauschen sein. In anderen Ausführungsformen ist das Audioquellenmittel eine Musikquelle, eine Radio- oder eine Streaming-Audioquelle.
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Das Ausgangsaudio hat eines oder mehrere Merkmale, die von dem MM 320 gesteuert werden, um die Sprache zu maskieren. In einigen Ausführungsformen umfassen das eine oder die mehreren Merkmale ein Frequenzprofil des Audiosignals. Das MM 320 kann ein Filter oder eine Reihe von Filtern aufweisen, die jeweils einen vorbestimmten Bandpass aufweisen, so dass das Frequenzprofil des Audios durch das MM 320 gesteuert werden kann. Das MM 320 kann die Filter steuern, um die Lautstärke der Audioausgabe in der ersten Zone 110 in einem oder mehreren Frequenzbändern relativ zur Lautstärke der Audioausgabe in anderen Frequenzbändern zu erhöhen, um die Sprache in der zweiten Zone 150 zu maskieren.
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In einigen Ausführungsformen führt die Steuerungsvorrichtung 200 ein Sprachbestimmungsmodul (SDM) 330 und/oder ein Kopfpositionsmodul (HPM) 340 oder beide aus.
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Das SDM 330 ist angeordnet, um eine oder mehrere Sprachmerkmale eines Insassen in dem Fahrzeug 100 zu bestimmen. Insbesondere ist in der beispielhaften Ausführungsform das SDM 330 angeordnet, um ein oder mehrere Frequenzbänder zu bestimmen, in denen der Insasse der zweiten Zone 150 spricht. Wenn zum Beispiel der Insasse der zweiten Zone eine junge Frau ist, wird erwartet, dass ihre Sprache ein oder mehrere relativ höhere Frequenzbänder einnimmt als beispielsweise ein älterer Mann. In einer Ausführungsform kann das SDM 330 auf Daten zugreifen, die Insassenmerkmale wie Geschlecht und Alter angeben. In anderen Ausführungsformen empfängt das SDM 330 jedoch das Signal des Audioeingabemittels 170 der zweiten Zone 150, um die Frequenzmerkmale des Insassen der Stimme der zweiten Zone basierend darauf zu bestimmen. [sic] Das SDM 330 kann Daten bereitstellen, die Frequenzbandgewichtungen an eine oder beide SIM 310 und MM 320 senden. Das SIM 310 kann den Wert von Wi für jedes Frequenzband basierend darauf bestimmen. Die MM 320 kann die Frequenzmerkmale der Audioausgabe in der ersten Zone 110 steuern, beispielsweise durch Variieren der mehreren Filter, die auf das Audiosignal 205 wirken, um die Audioausgabe in den Frequenzbändern, die der Sprache in der zweiten Zone 150 entsprechen, relativ zu der Lautstärke der Audioausgabe in anderen Frequenzbändern festzulegen. Auf diese Weise wird die Audioausgabe in der ersten Zone 110 von dem MM 320 auf Frequenzbänder ausgerichtet, die der Sprache des Insassen in der zweiten Zone 150 entsprechen.
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In einigen Ausführungsformen ist das HPM 340 so angeordnet, dass es die Bilddaten des Kopfpositionsbestimmungsmittels 135 empfängt, das, wie oben erwähnt, eine oder mehrere Kameras oder Bildgebungsvorrichtungen sein kann, die in dem Fahrzeug 100 angeordnet sind. Das HPM 340 ist so angeordnet, dass es die Position eines Kopfes von mindestens einem Insassen des Fahrzeugs operativ bestimmt. In dem Beispiel von 1 ist das HPM 340 so angeordnet, dass es Bilddaten empfängt, die einem Bild des Insassen der ersten Zone entsprechen. Das HPM 340 ist angeordnet, um die Position des Kopfes des Insassen aus den empfangenen Bilddaten zu bestimmen. Insbesondere ist das HPM 340 in einigen Ausführungsformen angeordnet, um die Position des Kopfes des Insassen relativ zu den mehreren Audioausgabemitteln 146, 147 mit der Zone des Insassen zu bestimmen, beispielsweise der ersten Zone 110, wie in dem Beispiel. Das HPM 340 bestimmt die Position des Kopfes des Insassen in Bezug auf jedes der mehreren Audioausgabemittel 146, 147. Wenn zum Beispiel ein erstes und ein zweites Audioausgabemittel 146, 147 in jeder Seite der Kopfstütze des Sitzes in der ersten Zone 110 angeordnet sind, bestimmt das HPM 340, ob der Kopf in Richtung der einen oder der anderen Seite geneigt ist, und bestimmt so eine relative Nähe zu jedem der Audioausgabemittel 146, 147. Die Position-anzeigenden Daten werden vom HPM 340 an das MM 320 geliefert. Das MM 320 steuert in einigen Ausführungsformen eine Lautstärke des an jedes Audioausgabemittel 146, 147 gelieferten Audiosignals, um die Audioamplitude an jedem Ohr des Insassen auszugleichen. Auf diese Weise wird dem Insassen der ersten Zone 110 selbst dann ein relativ gleiches Maskierungsaudio bereitgestellt, wenn der Kopf geneigt ist. Es versteht sich, dass das HMP 340 und das MM 320 die Lautstärken von Audio, das anderen, zusätzlich oder alternativ zu den in der Kopfstütze angebrachten, Audioausgabemitteln innerhalb der ersten Zone geliefert wird, steuern können.
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4 zeigt ein Verfahren 400 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 400 ist ein Verfahren zum Maskieren von Sprache in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 400 kann von einer Verarbeitungsvorrichtung wie der oben beschriebenen Steuerungsvorrichtung 200 ausgeführt werden.
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Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 410 zum Bestimmen, ob ein Auslöserereignis aufgetreten ist. Der Auslöser kann das Empfangen einer Benutzereingabe sein, die eine Anforderung an das durchzuführende Verfahren 400 anzeigt. Die Benutzereingabe kann von einem Insassen des Fahrzeugs bereitgestellt werden, wie insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, dem Insassen der zweiten Zone 150. Die Eingabe zeigt einen Wunsch an, dass Sprache innerhalb des Fahrzeugs 100 maskiert wird. Die Benutzereingabe kann an eine Umschalteinrichtung innerhalb des Fahrzeugs 100 oder an eine grafische Benutzeroberflächen-GUI geliefert werden, beispielsweise über eine vom Benutzer auswählbare Steuerung der GUI. In anderen Ausführungsformen kann der Auslöser ein Telefonanruf sein, der an dem Fahrzeug 100 empfangen wird, beispielsweise über ein Freisprechsystem des Fahrzeugs. Wenn kein Auslöser empfangen wird, wartet das Verfahren in Schritt 410, d. h. es wiederholt sich, bis ein Auslöser empfangen wird, wenn das Verfahren mit Schritt 420 fortfährt.
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In Schritt 420 bestimmt das Verfahren 400 eine Schätzung der Sprachverständlichkeit. Die Schätzung kann wie oben mit Bezug auf das SIM 310 beschrieben bestimmt werden. Insbesondere kann die Schätzung als AI der Sprache in einer Zone des Innenraums des Fahrzeugs 100 bestimmt werden, beispielsweise der ersten Zone 110. Die Sprache kann von einem Insassen einer anderen Zone des Fahrzeugs stammen, beispielsweise der zweiten Zone 150.
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In Schritt 430 wird bestimmt, ob die Sprache verständlich ist. Die Bestimmung in Schritt 430 erfolgt unter Bezugnahme auf die in Schritt 420 bestimmte Schätzung. Insbesondere wird die in Schritt 420 bestimmte Schätzung der Sprachverständlichkeit mit einer Verständlichkeitsschwelle verglichen. In einer Ausführungsform wird der in Schritt 420 bestimmte Wert von AI in Schritt 430 mit einem AI-Schwellenwert verglichen. Die AI-Schwelle kann zum Beispiel 0,3 sein. Wenn der ermittelte AI die AI-Schwelle überschreitet, wird die Sprache als verständlich bestimmt und das Verfahren geht zu Schritt 440 über. Wenn bestimmt wird, dass die Sprache nicht verständlich ist, z. B. wenn der ermittelte AI unter der Schwelle liegt, kehrt das Verfahren zu Schritt 420 zurück, wo der AI erneut ermittelt wird. Eine Verzögerung kann vor der erneuten Ermittlung des AI enthalten sein. Beispielsweise kann die Verzögerung ein Wert von 10 Sekunden, 30 Sekunden oder 1 Minute sein, obwohl andere Verzögerungswerte verwendet werden können.
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In Schritt 440 werden eine oder mehrere Eigenschaften eines Audiosignals zum Maskieren der Sprache bestimmt. Die eine oder die mehreren Eigenschaften umfassen in einigen Ausführungsformen eine Häufigkeitsverteilung des Audiosignals. Die Frequenzverteilung kann so gesteuert werden, dass das Audiosignal ein größeres Signal umfasst, d. h. in einem oder mehreren Frequenzbändern lauter ist. Die Frequenzbänder, in denen das Signal so gesteuert wird, dass es eine größere Amplitude aufweist, können diejenigen Bänder umfassen, die der Stimme des Insassen entsprechen.
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In Schritt 450 wird das Audiosignal ausgegeben. Das Audiosignal wird an ein oder mehrere Audioausgabemittel 146, 147 geliefert.
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Es wird darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäße Ausführungsformen in der Form von Hardware, Software oder einer Kombination aus Hardware und Software ausgeführt werden können. Eine derartige Software kann in Form von flüchtiger oder nichtflüchtiger Speicherung, wie z. B. einem Speichergerät wie einem ROM, gleich ob löschbar oder überschreibbar oder nicht, oder in Form von Speichern wie z. B. RAM, Speicherchips, Geräten oder integrierten Schaltkreisen oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie z. B. einer CD, DVD, Magnetplatte oder einem Magnetband gespeichert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen von maschinenlesbaren Speichern sind, die geeignet sind zum Speichern eines Programms oder von Programmen, die, wenn sie ausgeführt werden, erfindungsgemäße Ausführungsformen implementieren. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie nach einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, und einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert, umfasst. Ferner können erfindungsgemäße Ausführungsformen elektronisch über ein beliebiges Medium übermittelt werden, wie etwa als ein Kommunikationssignal, das über eine Draht- oder eine Drahtlosverbindung übertragen wird, und Ausführungsformen schließen entsprechend selbiges ein.
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Alle in dieser Patentschrift (einschließlich jeglicher beiliegender Patentansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen) offenbarten Merkmale und/oder alle Schritte eines derart offenbarten Verfahrens oder Vorgangs können in einer beliebigen Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, in denen wenigstens manche dieser Merkmale und/oder Schritte einander ausschließen.
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Jedes in dieser Patentschrift offenbarte Merkmal (einschließlich jeglicher beiliegenden Patentansprüche, der Zusammenfassung und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die denselben, entsprechenden oder ähnlichen Zweck erfüllen, falls nicht ausdrücklich anderweitig angegeben. Daher ist jedes offenbarte Merkmal, soweit nichts Anderslautendes angegeben ist, nur ein Beispiel für eine generische Reihe äquivalenter oder ähnlicher Merkmale.
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Die Erfindung ist nicht auf die Details einer der vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung erstreckt sich auf jegliches einzelne neue oder jegliche neue Kombination von in dieser Patentschrift offenbarten Merkmalen (einschließlich jeglicher begleitender Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen) oder jeglichen einzelnen neuen oder jegliche neue Kombination von Schritten eines derart offenbarten Verfahrens oder Prozesses. Die Patentansprüche sollten nicht derart ausgelegt werden, dass sie lediglich die obigen Ausführungsformen abdecken, sondern ferner jegliche Ausführungsformen, die in den Umfang der Patentansprüche fallen.