TWI818554B

TWI818554B - 音場調節方法、系統及移動載具

Info

Publication number: TWI818554B
Application number: TW111119569A
Authority: TW
Inventors: 傅增棣; 張培恩; 郭志平; 曾百由; 樓基弘; 沈宗叡
Original assignee: 鴻華先進科技股份有限公司
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2023-10-11
Also published as: TW202347311A

Abstract

本申請提供一種音場調節方法、系統及移動載具，該方法應用於移動載具，所述移動載具包括音響系統，所述音響系統包括至少兩個音源，所述至少兩個音源可產生音場，所述音場內具有至少一個虛擬音源，包括：獲取所述移動載具之運動趨勢；根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，以使所述模擬音源之位置移動。使乘客可以提前獲知移動載具之運動趨勢，降低乘客暈動症之風險。

Description

音場調節方法、系統及移動載具

本申請涉及汽車駕駛技術領域，並具體涉及一種音場調節方法、系統及移動載具。

隨著技術之進步，車輛之普及度正變得越來越高。而車輛於行駛過程中，可能會引起乘客產生暈動症(motion sickness)。暈動症，即暈車病、暈船病、暈機病與由於各種原因引起之搖擺、顛簸、旋轉、加減速運動等所致疾病之統稱。而目前之車輛中無法有效避免引發乘客之暈動症。

有鑒於此，本申請提供一種音場調節方法、系統及移動載具。移動載具無需更改硬體設備，音場調節方法能夠根據移動載具運動趨勢以使音響系統之音場虛擬音源位置移動，以提醒或提示乘客移動載具即時之運動趨勢。藉由使乘客可以提前獲知移動載具之運動趨勢，降低乘客暈動症之風險。

本申請提供一種音場調節方法，應用於移動載具，例如汽車，所述移動載具包括音響系統，所述音響系統包括至少兩個音源，所述至少兩個音源可產生音場，所述音場內具有模擬出的至少一個虛擬音源，包括：獲取所述移動載具之運動趨勢；根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，以使模擬音源之位置移動。

本申請提供一種音場調節系統，所述音場調節系統通訊連接移動載具，所述移動載具包括音響系統，所述音響系統包括至少兩個音源，所述至少兩個音源可產生音場，所述音場內具有模擬出的至少一個虛擬音源，所述音場調節系統包括：信號獲取模組，用於獲取所述移動載具的運動趨勢；以及音場調節模組，通訊連接所述信號獲取模組，用於根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源的強度，以使所述模擬音源的位置移動。

本申請提供一種移動載具，包括：音響系統；以及如上所述之音場調節系統。

本申請提供之音場調節方法、系統及移動載具，能夠根據移動載具運動趨勢以使音響系統之音場虛擬音源位置移動，以提醒或提示乘客移動載具即時之運動趨勢。藉由使乘客可以提前獲知移動載具之運動趨勢，降低乘客暈動症之風險。

10；10a:音場調節系統

100:訊號獲取模組

200:音場調節模組

20；20a:移動載具

21:音響系統

S100-S200:步驟

圖1為本申請一實施例提供之音場調節系統之模組示意圖。

圖2A及圖2B為本申請一實施例提供之音場調節原理示意圖。

圖3A及圖3B為本申請另一實施例提供之音場調節原理示意圖。

圖4A及圖4B為本申請另一實施例提供之音場調節原理示意圖。

圖5為本申請一實施例提供之移動載具之模組示意圖。

圖6為本申請一實施例提供之音場調節方法流程示意圖。

為能夠更清楚地理解本申請之上述目的、特徵與優點，下面結合附圖與具體實施例對本申請進行詳細描述。需要說明，於不衝突之情況下，本申請之實施例及實施例中之特徵可以相互組合。於下面之描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本申請，所描述之實施例僅係本申請一部分實施例，而不是全部之實施例。

需要說明，雖於流程圖中示出了邏輯順序，但於某些情況下，可以以不同於流程圖中之循序執行所示出或描述之步驟。本申請實施例中公開之方法包括用於實現方法之一個或複數步驟或動作。方法步驟與/或動作可以於不脫離請求項之範圍之情況下彼此互換。換句話說，除非指定步驟或動作之特定順序，否則特定步驟與/或動作之順序與/或應用可以於不脫離請求項範圍之情況下被修改。

隨著技術之進步，車輛之普及度正變得越來越高。而車輛於行駛過程中，可能會引起乘客產生暈動症(motion sickness)。暈動症，即暈車病、暈船病、暈機病與由於各種原因引起之搖擺、顛簸、旋轉、加速運動等所致疾病之統稱。而目前之車輛駕駛系統中無法有效避免引發乘客之暈動症。

車輛於行駛過程中，駕駛員通常不容易出現暈動症之情況，這是由於駕駛員於操作車輛行駛時，可以預知部分車輛之運動趨勢，例如加減速及轉向等。而乘客通常無法得知駕駛員接下來之操作，因此更容易受到車輛行駛之影響，進而導致乘客暈車。

而隨著無人駕駛技術正在日益之普及，於自動駕駛時，駕駛員與乘客均無法預知車輛之運動趨勢，同樣可能出現暈車之症狀。當出現緊急情況時，可能需要駕駛員接管車輛控制，而此時若駕駛員出現暈車症狀，可能於接管車輛控制後無法有效之控制車輛，造成安全隱患。

因此，本申請實施例提供一種音場調節方法、系統及移動載具，能夠藉由音場變化提醒乘客移動載具之運動趨勢，降低乘客暈車之風險。

下面結合附圖，對申請之一些實施方式作詳細說明。於不衝突之情況下，下述之實施例及實施例中之特徵可以相互組合。

本申請實施例提供一種音場調節系統，可以獲取移動載具之運動趨勢，根據移動載具之運動趨勢調整移動載具內音場中平衡點之位置，以提醒乘客移動載具接下來之運動趨勢，使乘客可以提前獲知移動載具之運動趨勢，以降低乘客暈動症之風險。於本申請實施例中，移動載具之運動包括各個軸向之加速、減速或轉向。

圖1是本申請實施例提供之音場調節系統10之模組示意圖。如圖1所示，音場調節系統10至少包括以下模組：訊號獲取模組100及音場調節模組200。訊號獲取模組100通訊連接音場調節模組200。音場調節系統10通訊連接移動載具20。

可以理解，移動載具20包括音響系統，音響系統包括至少兩個音源。可以理解，兩個音源可以發聲，於兩個音源協同發聲之時候可產生音場。音響系統可以藉由調節兩個音源之強度來調節音場，其中音源之強度可以包括音源之音量、頻率等參數。當乘客處於音場中時，由於兩個音源是協同發聲因此乘客會根據聽到之聲音認知音場中之聲音存在至少一個音源，該音源即為模擬出的虛擬音源。由於人耳可以分辨出所模擬出的虛擬音源之大致位置，因此藉由調整音源之強度可以調整乘客分辨出之虛擬音源之位置。

訊號獲取模組100用於獲取移動載具20之運動趨勢。示例的，訊號獲取模組100可以獲取移動載具20之操控訊號，根據移動載具20之操控訊號獲取移動載具20之運動趨勢。具體地，操控訊號包括加速訊號、減速訊號或轉向訊號等。顯然，當訊號獲取模組100獲取到移動載具20之操控訊號為加速訊號時，移動載具20之運動趨勢為加速前進；當訊號獲取模組100獲取到移動載具20之操控訊號為減速訊號時，移動載具20之運動趨勢為減速；當訊號獲取模組100獲取到移動載具20之操控訊號為轉向訊號時，移動載具20之運動趨勢為轉向。其中，轉向訊號包括向左轉向訊號與向右轉向訊號。當移動載具20之操作訊號為向左轉向訊號時，移動載具20之運動趨勢為向左轉向。當移動載具20之操作訊號為向右轉向訊號時，移動載具20之運動趨勢為向右轉向。於一些實施例中，當移動載具20之運動趨勢還包括向左加速轉向、向左減速轉向、向右加速轉向及向右減速轉向等。訊號獲取模組100將獲取到之操控訊號傳輸至音場調節模組200。

具體地，於第一種場景下，訊號獲取模組100可藉由線傳操控(亦稱電傳操控，drive by wire)系統獲取移動載具20之運動趨勢。可以理解，移動載具20可以是無人駕駛載具。可以理解，若移動載具20具有線傳操控系統，即移動載具20之油門、刹車、轉向等操作是由電子訊號控制。如此，訊號獲取模組100亦可以連接至移動載具20之線傳操控系統，以獲取來自移動載具20之油門、刹車、轉向等操控訊號。訊號獲取模組100可以根據操控訊號獲取移動載具20之運動趨勢，並將相應之操控訊號傳輸至音場調節模組200。

於第二種場景下，訊號獲取模組100可藉由控制器區域網路(Controller Area Network，CAN)匯流排獲取移動載具20之運動趨勢。可以理解，訊號獲取模組100可以藉由CAN匯流排連接至移動載具20之速度操控裝置(例如油門踏板或刹車踏板)或方向操控裝置(例如方向盤)等裝置。接著，訊號獲取模組100可以藉由設置額外之力度或位置感測器來獲取駕駛員操作油門踏板或刹車踏板等裝置之力度或深度，以及方向盤之轉向角度，並將相應之力度、深度或轉向角度轉換為加速訊號、減速訊號或轉向訊號等操控訊號，進而根據操控訊號獲取移動載具20之運動趨勢，同時將操控訊號傳輸至音場調節模組200。

例如，訊號獲取模組100可以根據方向盤之轉向角度生成轉向訊號，並傳輸至音場調節模組200。示例小型汽車之方向盤單側可轉角度通常為540度(即一圈半)，訊號獲取模組100則可以根據方向盤之轉向角度生成不同之轉向訊號。如於方向盤轉向角度為30度時生成轉向訊號1，轉動角度為60度時生成轉向訊號2等。

可以理解，於方向盤轉向角度相同之情況下，移動載具20之速度越快，則汽車轉向之速度亦越快。因此，訊號獲取模組100還可以藉由設置速度感測器以獲取移動載具20之速度，並根據移動載具20之速度對應調整轉向訊號之強度。

於第三種場景下，訊號獲取模組100可以藉由移動載具20之運行參數獲取移動載具20之運動趨勢。具體地，訊號獲取模組100內可以設置加速度計、陀螺儀或慣性感測器等裝置，用於獲取移動載具20之第一加速度及第二加速度，其中，第一加速度與第二加速度對應於移動載具20加速或減速與/或移動載具20轉向。可以理解，第一加速度包括線性加速度、軸向加速度及速度等參數，第二加速度包括角速度、角加速度及轉向角度等運行參數，訊號獲取模組100根據第一加速度與第二加速度獲取移動載具20之運動趨勢，例如移動載具20加速、減速與/或轉向等。可以理解，移動載具20於加速、減速時，除線性速度外還會產生俯仰角加速度，移動載具20於轉向時會產生橫向線性加速度，因此於分析移動載具之運動趨勢時，需要獲取線性加速度與角加速度等參數。訊號獲取模組100將移動載具20之運動趨勢傳輸至音場調節模組200。可以理解，於本實施例中，音場調節模組200可以直接藉由移動載具20之運動趨勢調整音響系統之音場虛擬音源位置。

於一些可能之實施例中，訊號獲取模組100還可以將移動載具20之運動趨勢轉換為對應之操控訊號，並傳輸至音場調節模組200。於本實施例中，與第一種場景及第二種場景相同，音場調節模組200可以藉由操控訊號調整音響系統之音場虛擬音源位置。

可以理解，音場調節模組200連接至移動載具20，用於根據操控訊號調節移動載具20之音場虛擬音源位置，以提示乘客移動載具20即將發生之運動趨勢。

可以理解，移動載具20內之音響系統可以產生環繞音效(Surround Sound)，音響系統於處理聲音效果時，藉由音效處理調整模擬發音源之位置或方向，使人透過耳朵藉由聲音變化而感覺或認知發音源位置變化產生移動之現象之模擬發音源位置調整。

可以理解，乘客需要於移動載具20播放音訊資訊時，才感受到音場之變化，例如音場中模擬音源位置之位置變化。因此，於移動載具20內正在播放音樂、廣播或接聽電話等音訊資訊時，音場調節模組200可以直接調節移動載具20內音場中模擬音源之位置或方向，以提醒乘客移動載具20即將發生之運動趨勢。

於一些實施例中，移動載具20可以具有環場音響，即具有兩個或更多個喇叭。移動載具20內設置之兩個或多個喇叭可以形成環繞立體音，即可以產生身歷聲之環繞音場效果，亦即音場。當移動載具20內設置有多個喇叭時，移動載具20內可以設置車載娛樂系統，音場調節模組200可以連接至車載娛樂系統，以調節移動載具20之模擬音源位置。

具體地，於第一種情況下，音場調節模組200可藉由調節不同位置喇叭之音量等參數，來調整音場中模擬音源之位置或方向。例如，音場調節模組200可以藉由調節至少兩個喇叭之音量強弱來調節音場之模擬音源位置。示例當移動載具20於左右對應之位置分別設置有至少一個喇叭時，音場調節模組200可以於接收到來自訊號獲取模組100之向左轉向訊號時，提高移動載具20左側喇叭之音量，降低移動載具20右側喇叭之音量，使乘客感受到移動載具20內音源向左移動，乘客相對於移動載具20向左側移動，以提示乘客移動載具20將要左轉。

可以理解，於第二種情況下，音場調節模組200還可以根據訊號獲取模組100獲取之操控訊號之訊號強度對應之調整調節移動載具20內音場中模擬音源位置變化程度，進而藉由音場中模擬音源位置之位置變化程度提醒乘客移動載具20之轉向，加速，減速等運動趨勢之程度。例如，當方向盤向左轉動90度時，可使得移動載具20內音場中模擬音源位置之位移小於方向盤向左轉動120度時移動載具20內音場中平衡點之方向(或位移)，以藉由音場中模擬音源位置方向之變化程度提醒乘客移動載具20轉向之程度。

可以理解，於移動載具20內未播放音訊資訊時，音場調節模組200還可以於移動載具20之運動趨勢超出一定閾值時，控制移動載具20播放提示語音，以提醒乘客移動載具20之運動趨勢。例如，當移動載具20之加速度達到一定閾值(例如，移動載具20急刹車時)，音場調節模組200控制移動載具20播放提示語音，以提醒乘客移動載具20即將發生之運動趨勢。

請一併參閱圖2A至圖4B，圖2A至圖4B為本申請實施例提供之音場調節原理示意圖。其中，箭頭方向代表車頭之朝向。

下面以音場調節模組200可以調節六個喇叭之音量為例(即移動載具20具有身歷聲音響)，描述本申請實施例提供之音場調節系統10。可以理解，於後續描述中之前後左右，均以乘客面朝車輛行進方向時之前後左右為準。

如圖2A及圖2B所示，訊號獲取模組100於獲取到移動載具20之運動趨勢為加速或者減速時，音場調節模組200可以提高移動載具20行進方向前方喇叭之音量，並降低車輛行進方向後方喇叭之音量，使移動載具20內之模擬發音源位置向前方移動，以提醒乘客移動載具20之運動趨勢。於另一些實施例中，音場調節模組200還可以降低移動載具20行進方向前方喇叭之音量，並提高車輛行進方向後方喇叭之音量，使移動載具20內之模擬發音源位置向後方移動，以提醒乘客移動載具20之運動趨勢。

如圖3A及圖3B所示，訊號獲取模組100於獲取到操控訊號為移動載具20之運動趨勢為轉向時，音場調節模組200可以提高移動載具20行進方向右側喇叭之音量，並降低車輛行進方向左側喇叭之音量，使移動載具20內之模擬發音源位置向右側移動，以提醒乘客移動載具20之運動趨勢。於另一些實施例中，音場調節模組200還可以降低移動載具20行進方向右側喇叭之音量，並提高車輛行進方向左側喇叭之音量，使移動載具20內之模擬發音源位置向左側移動，以提醒乘客移動載具20之運動趨勢。

如圖4A及圖4B所示，當移動載具20之運動趨勢同時包括前後方向之移動以及左右方向之移動時，音場調節模組200可以根據車輛之運動趨勢調整移動載具20內之模擬發音源位置，以使模擬發音源位置順時針旋轉或者逆時針旋轉。

請一併參閱圖5，圖5是本申請一實施例提供之移動載具20a之模組示意圖。如圖5所示，移動載具20a包括音場調節系統10a及音響系統21。音場調節系統10a亦包括以下模組：訊號獲取模組100及音場調節模組200。於本實施例中，音場調節系統10a中之訊號獲取模組100及音場調節模組200與音場調節系統10中之訊號獲取模組100及音場調節模組200相同或類似，於此不再贅述。

於圖5所示之實施例中，音場調節系統10a與音場調節系統10之區別在於，音場調節系統10a設置於移動載具20a內。

可以理解，移動載具20a內設置有車載娛樂系統及音響系統21。車載娛樂系統可以調整音響系統21發出之聲音之模擬音源位置。於一些實施例中，音場調節模組200可以設置為車載娛樂系統內控制晶片之一個虛擬模組或實體單元，以調整移動載具20a內之模擬音源位置。

本申請實施例提供之移動載具20a，可以隨著移動載具20a之運動趨勢改變移動載具20a內音場中模擬音源位置之位置。乘客於乘坐移動載具20a時，可以藉由模擬音源位置之移動提前預知移動載具20a之運動趨勢，降低乘客暈車之風險。顯然，乘客可以藉由模擬音源位置之移動，於潛意識中對於移動載具20a之運動趨勢有預期，從而降低乘客暈車之風險。

圖6是本申請一實施例提供之音場調節方法之流程示意圖。如圖6所示，音場調節方法至少包括以下步驟：

S100：獲取移動載具之運動趨勢。

可以理解，於步驟S100中，可藉由訊號獲取模組100獲取移動載具20及移動載具20a之運動趨勢，具體獲取方式請一併參閱圖1至圖4及其相關描述，於此不再贅述。

S200：根據運動趨勢調整移動載具之至少兩個音源之音源強度，以使虛擬音源之位置移動。

可以理解，於步驟S100中，可藉由音場調節模組200根據運動趨勢調整移動載具20a之音響系統21系統，以使音響系統21系統之虛擬音源位置移動，具體調整方式請一併參閱圖1至圖4及其相關描述，於此不再贅述。

於一些實施例中，本申請提供之音場調節系統10還可以設置於船舶、飛機、電單車等交通工具上，本申請對此不做限制。

本申請實施例提供之音場調節方法、音場調節系統10及音場調節系統10a以及移動載具20及移動載具20a，可以隨著車輛之運動趨勢改變車輛內音場中平衡點之位置。乘客於乘坐車輛時，可以藉由模擬音源位置之移動提前預知車輛之運動趨勢，降低乘客暈車之風險。顯然，乘客可以藉由模擬音源位置之移動，於潛意識中對於車輛之運動趨勢有預期，從而降低乘客暈車之風險。

上面結合附圖對本申請實施例作了詳細說明，但本申請不限於上述實施例，於所屬技術領域普通技術人員所具備之知識範圍內，還可以於不脫離本申請宗旨之前提下做出各種變化。此外，於不衝突之情況下，本申請之實施例及實施例中之特徵可以相互組合。

10:音場調節系統

100:訊號獲取模組

200:音場調節模組

20:移動載具

Claims

一種音場調節方法，應用於移動載具，所述移動載具包括音響系統，所述音響系統包括至少兩個音源，所述至少兩個音源協同發聲之時可產生音場，所述音響系統藉由調節所述至少兩個音源之強度來調節所述音場，所述音場內具有至少一個模擬出的虛擬音源，所述虛擬音源為由所述至少兩個音源協同發聲導致乘客根據聽到之聲音於所述音場中模擬出的虛擬音源，其改良在於，所述音場調節方法包括：獲取所述移動載具之運動趨勢；根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，所述至少兩個音源之強度發生變化導致所述乘客認知的所述虛擬音源之位置發生對應之變化，以使所述虛擬音源之位置隨所述運動趨勢對應移動。
如請求項1所述之音場調節方法，其中，所述運動趨勢包括所述移動載具沿當前運動方向加速、減速或所述移動載具轉向。
如請求項2所述之音場調節方法，其中，當所述運動趨勢為所述移動載具沿當前運動方向加速、減速時，所述根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，所述至少兩個音源之強度發生變化導致所述乘客認知的所述虛擬音源之位置發生對應之變化，以使所述虛擬音源之位置隨所述運動趨勢對應移動，包括：根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，所述至少兩個音源之強度發生變化導致所述乘客認知的所述虛擬音源之位置發生對應之變化，以使所述虛擬音源之位置向前或向後移動。
如請求項2所述之音場調節方法，其中，當所述運動趨勢為所述移動載具轉向時，所述音場調節方法還包括：獲取所述移動載具轉向之方向，所述轉向之方向包括所述移動載具沿當前運動方向向左轉向及所述移動載具沿當前運動方向向右轉向；所述根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，所述至少兩個音源之強度發生變化導致所述乘客認知的所述虛擬音源之位置發生對應之變化，以使所述虛擬音源之位置隨所述運動趨勢對應移動，還包括：根據所述轉向之方向向左或向右移動所述虛擬音源之位置。
如請求項1所述之音場調節方法，其中，所述移動載具包括線傳操控系統，所述獲取所述移動載具之運動趨勢，包括：根據所述線傳操控系統獲取所述移動載具之加速訊號、減速訊號或轉向訊號；根據所述加速訊號、所述減速訊號或所述轉向訊號獲取所述移動載具之運動趨勢。
如請求項1所述之音場調節方法，其中，所述移動載具包括方向操控裝置及速度操控裝置，所述獲取所述移動載具之運動趨勢，包括：獲取所述移動載具之操控訊號，所述操控訊號包括所述移動載具之所述方向操控裝置之操控訊號及所述速度操控裝置之操控訊號；根據所述移動載具之所述方向操控裝置之操控訊號及所述速度操控裝置之操控訊號，獲取所述移動載具之運動趨勢。
如請求項1所述之音場調節方法，其中，所述移動載具設置有感測器；所述獲取所述移動載具之運動趨勢，包括：藉由所述感測器獲取第一加速度與第二加速度，其中，所述第一加速度與所述第二加速度對應於所述移動載具加速或減速與/或所述移動載具轉向；根據所述第一加速度與所述第二加速度獲取所述移動載具之運動趨勢。
如請求項2所述之音場調節方法，其中，所述音源為喇叭；所述根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，所述至少兩個音源之強度發生變化導致所述乘客認知的所述虛擬音源之位置發生對應之變化，以使所述虛擬音源之位置隨所述運動趨勢對應移動，包括：當所述運動趨勢為所述移動載具沿當前運動方向加速、減速時，根據所述運動趨勢調整所述喇叭之音量，以向前或向後調整所述虛擬音源位置；當所述運動趨勢為所述移動載具轉向時，根據所述轉向調整所述喇叭之音量，以向左或向右調整所述虛擬音源位置。
一種音場調節系統，其改良在於，所述音場調節系統通訊連接移動載具，所述移動載具包括音響系統，所述音響系統包括至少兩個音源，所述至少兩個音源協同發聲之時可產生音場，所述音響系統藉由調節所述至少兩個音源之強度來調節所述音場，所述音場內具有至少一個模擬出的虛擬音源，所述虛擬音源為由所述至少兩個音源協同發聲導致乘客根據聽到之聲音於所述音場中模擬出的虛擬音源，所述音場調節系統包括：訊號獲取模組，用於獲取所述移動載具之運動趨勢；以及音場調節模組，通訊連接所述訊號獲取模組，用於根據所述運動趨勢調整所述至少兩個音源之強度，所述至少兩個音源之強度發生變化導致所述乘客認知的所述虛擬音源之位置發生對應之變化，以使所述虛擬音源之位置隨所述運動趨勢對應移動。
一種移動載具，其改良在於，所述移動載具包括：音響系統；以及如請求項9所述之音場調節系統。