EP4705131A1

EP4705131A1 - Fortbewegungsmittel, vorrichtung sowie verfahren zur akustischen gestaltung eines fortbewegungsmittels

Info

Publication number: EP4705131A1
Application number: EP24704797.0A
Authority: EP
Inventors: Robert Jan Wyszka; Eduardo Luiz Vieira; Marcel Sperrhake; Peter ORTLIEB
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2023-05-04
Filing date: 2024-02-12
Publication date: 2026-03-11
Also published as: WO2024227523A1; DE102023204141A1; CN121038986A

Abstract

Es werden eine Vorrichtung, ein Fortbewegungsmittel (10) sowie ein Verfahren zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels (10) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Ermitteln einer Anwendereingabe zur Auswahl eines akustischen Klangzeichens (11) und Zuordnung desselben zu einem geführten mechanischen Element des Fortbewegungsmittels (10), sensortechnisches Ermitteln einer Interaktion des Anwenders (12) mit dem mechanischen Element und im Ansprechen darauf, Abspielen des Klangzeichens während einer Betätigung des Elements.

Description

Beschreibung

Fortbewegungsmittel, Vorrichtung sowie Verfahren zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine akustische Individualisierung (Englisch: „Customization“) eines modernen Fortbewegungsmittels.

Im Stand der Technik werden Fortbewegungsmittel üblicherweise derart ausgelegt, dass sie eine geringe Neigung zu Störgeräuschen haben. Als Beispiele seien hier Knarzen, Klappern, Quietschen und sonstige prinzipbedingte Systemgeräusche genannt. Einerseits können die vorgenannten Geräusche dem Anwender eine akustische Orientierung über einen Zustand seines Fortbewegungsmittels geben. Andererseits stören die Geräusche mitunter bei wiederholtem Auftreten. Mitunter wird jedoch auch der Charme eines Oldtimers bzw. betagten Fahrzeugs darin gesehen, dass er / es nicht (mehr) perfekt ist und daher Störgeräusche produziert.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Individualisierung eines Fortbewegungsmittels ohne hardwaretechnischen Mehraufwand bereitzustellen.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 , eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 sowie ein Fortbewegungsmittel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Das Verfahren dient der akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels. Das Fortbewegungsmittel kann als PKW, Transporter, Motorrad, LKW, Luft- und/oder Wasserfahrzeug ausgestaltet sein. In einem ersten Schritt wird eine Anwendereingabe zur Auswahl eines akustischen Klangzeichens ermittelt. Dies kann mittels einer Sensorik des Fortbewegungsmittels erfolgen. Mit anderen Worten definiert der Anwender seine Vorliebe zur Verwendung eines verfügbaren akustischen Klangzeichens. Dieses ordnet er einem geführten mechanischen Element des Fortbewegungsmittels zu. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Element um ein bewegliches Element, welches eine vordefinierte Führung (z.B. Schwenkführung, Gleitführung, Reibführung, o.ä.) aufweist. Hierbei kann es sich um einen Schalter, einen Schieberegler, eine Klappe, einen Verschluss, eine Tür, ein Pedal, o.ä., handeln. In einem zweiten Schritt wird (nach erfolgter Konfiguration) in einem Anwendungsfall sensortechnisch (automatisch) eine Interaktion des Anwenders mit dem mechanischen Element entlang der Führung ermittelt. Mit anderen Worten wird nun die anwenderinduzierte Bewegung des mechanischen Elementes festgestellt und optional festgestellt, dass der Anwender wünscht, die Bewegung mittels des vordefinierten akustischen Klangzeichens zu quittieren. Im Ansprechen darauf wird das Klangzeichen noch während der Betätigung des Elementes abgespielt. Es begleitet sozusagen das akustische Klangzeichen die Bewegung des mechanischen geführten Elementes derart, als würde das Geräusch durch die Betätigung des Elementes entstehen. Das Klangzeichen wird jedoch als digital vordefiniertes (gespeichertes) und informationstechnisch/elektrisch verstärktes Signal über einen Lautsprecher wiedergegeben, anstatt tatsächlich durch die Schwingung des betätigten Elementes zu entstehen. Dies ermöglicht eine weitreichende Individualisierung der akustischen Erscheinung des Elementes. Auf diese Weise kann der Anwender die akustische Betätigung je nach Laune und Vorliebe durch ein ihm genehmes Kleinzeichen quittieren lassen und ist stets über den Betriebszustand des Elementes im Bilde.

Bevorzugt kann eine Bewegung des Elementes sensortechnisch (automatisch) ermittelt werden und das Klangzeichen während einer Dauer der Bewegung, insbesondere bis zum Ende der Bewegung, abgespielt werden. Hierbei können auch Parameter der Bewegung sensortechnisch automatisch ermittelt werden. Die Parameter können kategorisiert und/oder bewertet und/oder quantitativ kategorisiert und mit einem innerhalb des akustischen Klangzeichens vordefinierten Verfahrens entsprechend quittiert werden. Beispielsweise kann eine Lautstärke, eine Dauer, ein Frequenzgang, eine anderweitige Charakteristik, o.ä., des Klangzeichens in Abhängigkeit der tatsächlichen Bewegung angepasst werden.

Bevorzugt kann eine Geschwindigkeit und/oder eine voraussichtliche Dauer der Bewegung des Elementes sensortechnisch ermittelt und anhand der Sensordaten abgeschätzt werden. In Abhängigkeit der Daten des verwendeten Sensors kann anschließend eine Variante des akustischen Klangzeichens ausgewählt und wiedergegeben werden. Die Variante des akustischen Klangzeichens kann beispielsweise eine Schar von Dateien oder eine parametrierte Funktion zur Definition des Klangzeichens umfassen. Je nach Geschwindigkeit / Dauer wird die beispielsweise in einer Look-up-Table definierte Variante des akustischen Klangzeichens ausgewählt und über die Lautsprecher / Soundanlage wiedergegeben. Die Interaktion kann beispielsweise mittels einer Kamera erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich können auch kapazitive und/oder elektrische Schalter (Kontaktschalter) verwendet werden, um die Bewegung des Elementes zu ermitteln und informationstechnisch verfügbar zu machen.

Als Kamera kann beispielsweise eine Innenraumkamera Verwendung finden. Bevorzugt können mehrere, optional sämtliche, Innenraumkameras des Fortbewegungsmittels Verwendung finden. Eine ganzheitliche Erfassung der Vorgänge innerhalb der Fahrgastzelle eines Fortbewegungsmittels kann eine umfassende akustische Individualisierung des Rückmeldungsverhaltens des Fortbewegungsmittels ermöglichen.

Als akustische Elemente kommen grundsätzlich all jene Elemente in Betracht, welche eine geführte mechanische Bewegung vollziehen und zudem informationstechnisch bezüglich eines Bewegungszustandes überwacht werden können. Eine Tür kann beispielsweise über einen Mikroschalter und/oder eine Innenraumkamera und/oder eine Außenkamera (bevorzugt im Spiegel) bezüglich ihres Bewegungszustandes überprüft werden. Beispielsweise kann eine Kamera die Bildflussanalyse verwenden, um die Bewegung des Elementes zu quantifizieren / zu qualifizieren. Entsprechendes gilt für den Verschluss eines Handschuhfaches. Auch ein Fensterheber kann dahingehend ausgewertet werden, dass eine Bewegung des Fensters in einer Führung aktuell stattfindet. Alternativ oder zusätzlich kann die Justage eines Innenspiegels mittels einer Kamera überwacht werden. Die Pedalerie zur Längsführung des Fortbewegungsmittels bzw. Betätigung eines Kupplungspedals kann insbesondere anhand der ohnehin für die Pedalerie vorgesehenen Sensorik / Übertragungseinrichtungen detektiert werden. Sämtliche Schalter / Slider o.ä. können auch anhand der von ihnen elektrisch generierten Signale bezüglich ihres Bewegungszustandes überwacht werden. Entsprechendes gilt für ein Schiebedach und/oder ein Panoramadach des Fortbewegungsmittels, deren laufende Betätigung üblicherweise anhand eines Motorsignals (Energieaufnahme) detektiert werden kann.

Bevorzugt kann die Konfiguration anhand eines Bildschirms / einer Anwenderschnittstelle des Fortbewegungsmittels erfolgen. Hierzu kann der Anwender beispielsweise in ein Konfigurationsmenü einer zentralen Anzeigeeinrichtung (CID, central information display, o.ä.) navigieren und dort eine gewünschte Zuordnung zwischen Elementen und vordefinierten Klangzeichen vornehmen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Konfiguration auch mittels eines Smartphones, eines Smartwearables, o.ä., erfolgen. Auch eine Konfiguration am Rechner / PC ist möglich. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Diese kann als elektronisches Steuergerät ausgestaltet sein, welches über die zur Realisierung der erfindungsgemäßen Funktionen hinausgehende Funktionsumfänge aufweisen kann. Die Vorrichtung umfasst einen Dateneingang und einen Datenausgang, welche beispielsweise mit Sensoren und/oder Bussystemen verknüpft sein können. Insbesondere der Datenausgang kann mittels Lautsprecherkabeln Signale zu Lautsprechern des Fortbewegungsmittels übertragen. Die Auswerteeinheit kann einen programmierbaren Prozessor, Mikrocontroller, o.ä., aufweisen. Auf diese Weise ist die Auswerteeinheit eingerichtet, mittels des Dateneingangs eine Anwendereingabe zur Auswahl eines akustischen Klangzeichens und eine entsprechende Zuordnung desselben zu einem geführten mechanischen Element des Fortbewegungsmittels zu ermitteln. Dies dient der Konfiguration der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zusätzlich ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, mittels des Dateneingangs eine Interaktion des Anwenders mit dem mechanischen Element entlang der Führung sensortechnisch zu ermitteln. Mit anderen Worten ist im Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, Sensoren des Fortbewegungsmittels zu verwenden, um die Interaktion des Anwenders zu detektieren, zu qualifizieren und zu quantifizieren. Mittels des Datenausgangs ist die Auswerteeinheit eingerichtet, im Ansprechen darauf das Klangzeichen während der Betätigung des Elementes abzuspielen. Mit anderen Worten wird die Bewegung des Elementes über die Ausgabe des akustischen Klangzeichens begleitet und somit eine akustische Rückmeldung an den Anwender über den Bewegungszustand des Elementes ausgegeben. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eingerichtet, die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens derart ersichtlich in entsprechender Weise zu verwirklichen, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel (PKW, Transporter, Motorrad, LKW, Luft- und/oder Wasserfahrzeug) vorgeschlagen, welches eine Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Auf diese Weise wird ein gegebenenfalls modernes Fortbewegungsmittel bereitgestellt, dessen Elemente durch die Erfindung eine vom Anwender definierbare akustische Signatur während ihrer Betätigung erhalten. Auch für das Fortbewegungsmittel gelten somit die obigen Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile in entsprechender Weise.

Kurzbeschreibung der Figuren Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Konfigurationsschrittes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels; und

Fig. 3 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels.

Fig. 1 zeigt einen Anwender 12, welcher über einen Touchscreen 13 eine Konfiguration einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vornimmt. Mechanische geführte Elemente repräsentierende Schaltflächen 14 sind hierin mit einem jeweiligen akustischen Klangzeichen verknüpfbar, welche über jeweilige Textfelder 15 repräsentiert werden. Die dargestellte Anwenderschnittstelle 17 kann auf einem Display eines Fortbewegungsmittels, auf einem Display eines Smartphones, auf dem Bildschirm eines Personalcomputers, oder auf einem Smartdevice dargestellt werden.

Fig. 2 zeigt einen PKW als erfindungsgemäß ausgestaltetes Fortbewegungsmittel 10, welches eine Vielzahl geführter mechanischer Elemente 1 bis 8 aufweist. Ein erstes Element ist eine Fensterscheibe, welche sich innerhalb der Tür des Fortbewegungsmittels 10 elektrisch bewegen lässt. Bei der Betätigung des elektrischen Fensterhebers kann in erfindungsgemäßer Weise ein Lautsprecher 9 verwendet werden, um ein Klangzeichen 11 auszugeben, welches an ein quietschendes Kurbeln eines von Hand betätigten Fensterhebers erinnert. Hierzu kann die Betätigung eines (nicht dargestellten) elektrischen Fensterheberschalters mittels einer Innenraumkamera 16 an einem Innenspiegel des Fortbewegungsmittels ermittelt oder einer Streamaufnahme gemessen werden. Die Signale werden einem Dateneingang 18 zugeführt und von einer Auswerteeinheit 20 ausgewertet. Die Auswerteeinheit 20 gibt die Daten oder elektrischen Signale an einen Datenausgang 19, von welchem sie gegebenenfalls auf Umwegen zum Lautsprecher 9 gelangen. Auch die Scharniere der Tür können als Geräuschquelle simuliert werden, wenn das Öffnen der Tür / Schließen der Tür mittels der Innenraumkamera 16 ermittelt wird. Entsprechendes gilt für ein Bremspedal 3 und ein Gaspedal 4 des Fortbewegungsmittels 10. Auch kann eine Bewegung / Rotation des Lenkrades 5 zur Ausgabe eines akustischen Klangzeichens 11 zum Anlass genommen werden. Wird ein Schiebedach 7 geöffnet, geschlossen oder ausgestellt, kann ein akustisches Klangzeichen das Quietschen eines schlecht geölten und/oder per Kurbel von Hand betätigten Schiebedachs emulieren.

Figur 3 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels. In Schritt 100 wird ein Konfigurationsschritt durchgeführt, gemäß welchem eine Anwendereingabe zur Auswahl eines akustischen Klangzeichens sowie zur Zuordnung des Klangzeichens zu einem geführten mechanischen Element ermittelt wird. Hierzu kann eine Innenraumkamera und/oder ein Kontaktschalter / ein elektrisches Signal des Elementes verwendet werden. In Schritt 200 wird automatisch und sensortechnisch eine Interaktion des Anwenders mit dem mechanischen Element entlang der Führung ermittelt. Hierbei wird zusätzlich in Schritt 300 eine Bewegung des Elementes sensortechnisch ermittelt und in Schritt 400 sowohl eine Geschwindigkeit als auch eine voraussichtliche Dauer der Bewegung des Elementes ermittelt. Die voraussichtliche Dauer des Bewegungselementes kann beispielsweise anhand einer vorherigen Bewegung und/oder anhand einer üblichen Bewegung des Elementes ermittelt werden. Beispielsweise kann eine Tür von einem Anwender üblicherweise in identischer Weise geöffnet werden, sofern die räumlichen Gegebenheiten entsprechend sind. In Schritt 500 wird in Abhängigkeit der voraussichtlichen Dauer bzw. aktuellen Geschwindigkeit des Elementes eine Variante des akustischen Klangzeichens automatisch ausgewählt. In Schritt 600 wird das Klangzeichen während der Betätigung des Elementes unverzüglich abgespielt, um dem Anwender eine ihn genehme Rückmeldung über den Bewegungszustand des Elementes zu geben.

Bezugszeichenliste

Fenster

Scharnier

Bremspedal

Gaspedal

Lenkrad

Innenspiegel

Schiebedach

Tür

Lautsprecher

Fortbewegungsmittel

Klangzeichen

Anwender

Bildschirm

Schaltflächen

Textfelder

Innenraumkamera

Anwenderschnittstelle

Dateneingang Datenausgang Auswerteeinheit bis 600 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels (10) umfassend die Schritte:

- Ermitteln (100) einer Anwendereingabe zur Auswahl eines akustischen Klangzeichens (11) und Zuordnung desselben zu einem geführten mechanischen Element (1 bis 8) des Fortbewegungsmittels (10)

- sensortechnisches Ermitteln (200) einer Interaktion des Anwenders (12) mit dem mechanischen Element (1 bis 8) und im Ansprechen darauf,

- Abspielen (600) des Klangzeichens während einer Betätigung des Elements (1 bis 8).

2. Verfahren nach Anspruch 1 weiter umfassend

- sensortechnisches Ermitteln (300) einer Bewegung der Elemente (1 bis 8) und Abspielen des Klangzeichens (11) während einer Dauer der Bewegung.

3. Verfahren nach Anspruch 2 weiter umfassend

- Ermitteln (400) einer Geschwindigkeit und/oder einer voraussichtlichen Dauer der Bewegung der Elemente (1 bis 8) und in Abhängigkeit dessen

- Auswählen (500) einer Variante des akustischen Klangzeichens (11).

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Interaktion mittels einer Kamera (16) erfasst wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Element (1 bis 8)

- eine Tür und/oder

- einen Fensterheber und/oder

- einen Innenspiegel und/oder

- eine Pedalerie und/oder

- einen Verschluss eines Handschuhfaches und/oder

- einen Taster zur Aktivierung einer Parkbremse und/oder

- ein Schiebedach und/oder ein Panoramadach des Fortbewegungsmittels (10) umfasst.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Anwendereingabe zur Auswahl des akustischen Klangzeichens (11) und Zuordnung desselben in einem Konfigurationsmenü (17) des Fortbewegungsmittels (10) erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ermitteln der Anwendereingabe zur Auswahl des akustischen Klangzeichens (11) und Zuordnung desselben in einem Smart Device und/oder Smart Wearable erfolgt, welches dem Fortbewegungsmittel (10) informationstechnisch zugeordnet ist.

8. Vorrichtung zur akustischen Gestaltung eines Fortbewegungsmittels (10) umfassend:

- einen Dateneingang (18),

- eine Auswerteeinheit (19) und

- einen Datenausgang (20)

- wobei die Auswerteeinheit (19) eingerichtet ist, mittels des Dateneingangs (18) eine Anwendereingabe zur Auswahl eines akustischen Klangzeichens (11) und eine Zuordnung desselben zu einem geführten mechanischen Element (1 bis 8) des Fortbewegungsmittels (10) zu ermitteln,

- eine Interaktion des Anwenders mit dem mechanischen Element (1 bis 8) sensortechnisch zu ermitteln und,

- mittels des Datenausgangs (19) eingerichtet ist, im Ansprechen darauf das Klangzeichen (11) während der Betätigung des Elementes (1 bis 8) abzuspielen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, welches eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.

10. Fortbewegungsmittel umfassend eine Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 oder 9.