WO2016156448A1 - Rechnersystem für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2016156448A1
WO2016156448A1 PCT/EP2016/056993 EP2016056993W WO2016156448A1 WO 2016156448 A1 WO2016156448 A1 WO 2016156448A1 EP 2016056993 W EP2016056993 W EP 2016056993W WO 2016156448 A1 WO2016156448 A1 WO 2016156448A1
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signal
output
virtual
unit
computer system
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PCT/EP2016/056993
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Albert Kos
Jürgen Leimbach
Jörg Witthaus
Konrad Hilarius
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Aumovio Germany GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307—Frequency adjustment, e.g. tone control

Definitions

  • Computer system for a vehicle The invention relates to a computer system for a vehicle.
  • the object of the invention is to provide a computer system for a vehicle, which enables a reliable output of audio signals.
  • the invention is characterized by a computer system for a vehicle, which comprises a computing unit for executing electronic processing and / or management of signals. Furthermore, the computer system comprises an output unit for outputting an audio signal, which is signal-technically coupled to the arithmetic unit.
  • the computing unit comprises a virtualization layer, a central virtual management unit and at least one virtual signal generator unit.
  • Signal generator unit is gekop pelt signally respectively via the virtualization layer with the virtual management unit ⁇ .
  • the virtualization layer to a respective one of parallel to a parallel operating an operating system of the virtual central management unit ⁇ on the computing unit "
  • the at least one virtual Signalge ⁇ berech is ⁇ forms for providing a signal which is representative of a dispensed Au diosignal.
  • the central virtual management unit is designed to control the output of a respective signal of the at least one virtual signal generator unit via the output unit.
  • the computer system enables secure, robust and possibly certified operation of a plurality of virtual signal generator units and the central virtual management unit on a single processor.
  • the virtualization layer has the at least one virtual signal transmitter unit and the central virtual one
  • the central virtual management unit allows centralized management of the signals provided, so that, for example, safety-relevant contents can be reliably reproduced ⁇ and at the same time contribute to minimizing the distraction of a driver of the vehicle.
  • the output unit may for example be preceded by a virtual output unit.
  • the computer system comprises a data interface, which is signal-technically coupled to the central virtual management unit.
  • the data interface is a connection to a bus system of the vehicle.
  • the central management unit is also directly virtual signaling purposes with the at least one virtual signal generator unit ge ⁇ coupled.
  • a direct signal technology coupling the central virtual management unit with the at least one vir ⁇ tual signal generator unit in this context means that a signal flow between the central virtual administrative ⁇ processing unit and the at least one virtual signal ge ⁇ prepared standardized not necessarily extends layer on the virtualization. For example, information about an operating state of the vehicle is transmitted to the at least one virtual signal transmitter unit if certification of the respective virtual signal transmitter unit is ensured.
  • the Ausga ⁇ impressive integrated is adapted to output a haptic and / or optical signal.
  • haptic or optical signals can be output, so that a driver's attention of the vehicle can be specifically directed to a situation.
  • the computer system enables centralized management of the signals, so that, for example, conflicting indications can be avoided and the driver's slight distraction is contributed.
  • the at least one virtual signal generator unit is ⁇ forms in this connection, for providing a signal which is representative of a dispensed haptic table or optical signal.
  • the at least one virtual signal transmitter unit is designed as a virtual management unit. This helps to manage a plurality of virtual signal ge ⁇ prepared units reliable.
  • the virtual signal generator units are arranged hierarchically under the central virtual management unit, so that first of all a control ⁇ tion of a respective signal on the input side of the central virtual management unit is carried out by the at least one designed as a virtual management unit virtual signal generator unit.
  • the central virtual management unit followed by the STEU ⁇ ng the output of the respective signals on the input side of the central management unit via the virtual Ausgabeein ⁇ unit.
  • the central management virtual unit is adapted to review the performed by the at least one virtual signal generator unit be ⁇ riding detected signal.
  • the central management virtual unit is further configured, the output of convenientlyge ⁇ presented by the at least one virtual signal generator unit signal to the output unit depends on the comment about taxes.
  • the signal provided by the at least one virtual signal transmitter unit comprises at least one of:
  • a temporal course of the audio signal to be output a calculation rule for generating the time profile of the audio signal to be output,
  • a pointer to an entry in a first database comprising the time profile of the audio signal to be output.
  • the time course of the outputted audio signal may also be referred to as a "stream" or data stream.
  • the time course of the outputted audio signal can be in particular ⁇ sondere coded, for example, for efficient transmission of the signal.
  • the calculation rule for the generation of the time course of the outputted audio signal and / or the pointer to the entry in the first database may also be referred to as a so-called "event" or event.
  • the central virtual management unit is designed to determine the time profile of the audio signal to be output as a function of the signal provided by the at least one virtual signal transmitter unit.
  • the central management virtual unit can in particular comprise an input, a decoder, a first database and a profile generator in this connexion to ⁇ .
  • the arithmetic ⁇ nersystem is formed of the central virtual management unit ⁇ at least one of the following first features provide by the at least one virtual signal generator unit signal provided from:
  • the accounting is formed nersystem the central virtual management unit ⁇ at least one of the following second features provide by the at least one virtual signal generator unit signal provided from:
  • the type of audio signal to be output can be, for example, a data stream or an event.
  • the central management virtual unit is adapted to perform the rating from ⁇ pending from the first features, and / or depending on the characteristics of the second through the at least one virtual signal ge ⁇ prepared integrated signal provided.
  • the output unit can thereby be controlled so that respective information is output at a suitable time at the appropriate location.
  • ⁇ particular can make security-related information in a timely and be reliably issued. Furthermore, it can contribute to the driver's slight distraction.
  • the central management virtual unit is adapted, in the case of providing ⁇ placings by the at least one virtual signal generator unit of at least two signals to an overlapping output, a volume at the same time to be output the audio signals to adjust depending on the evaluation.
  • the central virtual management ⁇ unit is assigned in this context, in particular a mixer.
  • the central management virtual unit is adapted in the case of Be ⁇ riding placings by the at least one virtual signal generator ⁇ unit of at least two signals to an overlapping output to perform a comparison of the located overlapping signals to be output and an output timing of the signals dependent on to match the comparison.
  • signals can be output at the same time depending on their information content.
  • optical or haptic signals may be output in the rhythm of an audio signal to be output or from a same direction with respect to the vehicle occupant.
  • the accounting is formed nersystem to provide an operating condition of the vehicle, the central management virtual ⁇ unit.
  • the operating state includes, for example, a current driving situation, such as a highway ride of the vehicle or a stoppage of the vehicle in a traffic jam.
  • the central virtual management unit is designed, depending on the operating state, to perform an adaptation of the audio signal to be output, which comprises at least one of:
  • the volume of the audio signal to be output can be increased, for example, so that a perception of the output by the driver is made possible despite increased ambient noise.
  • the output can be adapted to a predetermined setting of the driver.
  • the computer system comprises, for example, a second database in which the adaptation of the audio signal to be output is stored corresponding to the driving situation.
  • Figure 1 shows a computer system in a schematic representation
  • Figure 2 is a flowchart for operating the computer system.
  • a plurality of audio can in a vehicle ⁇ sources such as music, telephony, navigation, radio / CD and "apps" so- ⁇ called, so programs such as for playback of music, be involved, each providing signals its output via a speaker system of the vehicle.
  • the vehicle has a variety of security ⁇ systems, such as braking assistance, blind spot warning Abstandsregel- system and parking pilot, each providing signals acoustically tables warnings and information to access identified hazards or problems indicate a driver.
  • the various safety-critical, acoustic or multi-media ⁇ signals differ in their characteristics, that is a kind of signal, a security relevance of the signal, an urgency of the signal and a certifi ⁇ cation of the audio source.
  • FIG. 1 shows a computer system 1 for a vehicle which controls and manages an output A on an output unit 5.
  • the computer system 1 comprises a computing unit 3 and the output unit from ⁇ . 5
  • the arithmetic unit 3 comprises a virtualization layer 7, a central virtual management unit 9 and a plurality of virtual signal generator units 11, 13, 15.
  • the arithmetic unit 3 uses the virtualization layer 7 to provide virtual hardware in each case for the central management virtual unit 9 and the vir tual ⁇ signaling units 11, 13, 15 available.
  • the virtualization layer 7 separated in this context, each parallel running software systems of the central vir tual ⁇ management unit 9 and the virtual signal ge ⁇ prepared units 11, 13, 15 in a secure, robust, and if it ⁇ conducive certified manner.
  • the virtual signal generator units 11, 13, 15 are in each case components which generate signals S 1, S 2, S 3, which are each representative of an audio signal to be output at the output unit 5.
  • the signals S 1, S 2, S 3 are sent via the virtualization layer 7 to the central virtual Management Unit 9 transferred.
  • the signals S 1, S 2, S 3 additionally or alternatively are representative of an optical or haptic signal to be output at the output unit 5.
  • the signals Sl, S2, S3 may differ, for example, depending on the respective virtual signal generator unit 11, 13, 15 in their nature.
  • the signal Sl for example, re ⁇ presentative for dispensed music, a dispensed phone call, a dispensed audio signal of the radio, one dispensed voice output of the navigation, a dispensed audio signal from so-called "Apps” or be output audio signal from an external audio source such as in a data ⁇ transmission
  • the signal S1 is in particular a so-called "audio stream” or audio data stream, which encodes the time course of the audio signal to be output in coded form, for example MP3 or FLAC-coded, or in uncoded form, such as, for example, 16 bits linear signal.
  • the virtual signal generator unit 13, the signal S2 be ⁇ riding provides, for example, can be a safety critical system.
  • the signal S2 is then, for example, representative of a warning signal to be issued.
  • the signal S2 is a so-called "event" or event, which comprises a calculation rule for generating the time profile of the audio signal or warning signal to be output
  • the 52 may also establish a link to an entry in a first database 23, which includes the time profile of ⁇ out to be awarded audio signal or warning signal.
  • the event contains particular data of warnings or Informa ⁇ functions he ⁇ are conducive for producing the audio signal to be output.
  • the warnings may contain information from a security system of the vehicle, such as, for example, the park pilot, the brake assistant or the distance control system.
  • the signal S2 may be an audio data stream.
  • the virtual signal generator unit 15, the riding be ⁇ provides the signal S3 may, for example be a Physunkriticians system.
  • the signal S3 is then representative of, for example, an indication signal to be output. In a domesticsva ⁇ riante the signal S3 is an event.
  • the event includes in this case in particular non-critical information like ⁇ play as an information about an incoming telephone call ⁇ .
  • the signal S3 is an audio data stream.
  • the signals S 1, S 2, S 3 can have different features which, for example, can be combined with the respective signal S 1, S 2,
  • the virtual signal transmitter unit 11, 13, 15 is representative of a verified compatibility of the respective virtual signal transmitter unit 11, 13, 15 with the computer system 1.
  • the second features M2 (see FIG. 2) of the signal S1, S2, S3 can be, for example, a direction of the audio signal to be output and / or a position of the audio signal to be output and / or the type of audio signal to be output and / or Number of channels to be transmitted from ⁇ auditory signal.
  • each virtual signal generator unit 11, 13, 15 is provided via the central virtual management unit 9 with a virtual output unit which enables a virtual output of the signals S1, S2, S3, by way of example and position-dependent.
  • the central virtual management unit 9 serves as a central unit for managing, processing and reproducing the signals S1, S2, S3 and merges all the information.
  • the central virtual management unit 9 in this context comprises an input 19, a decoder 21, the first database 23, a history generator 25, a mixer 27 and a control unit 29.
  • control unit 29 includes a program that is explained in more detail below with reference to the flowchart of Figure 2.
  • a step PS1 the program is started in which, for example, variables are initialized.
  • step PS3 the signals S1, S2, S3 are generated by the respective virtual signal generator units 11, 13, 15.
  • the signals S1, S2, S3 are also transmitted to the central virtual management unit 9 and received in the input 19.
  • the program is then continued in a step PS5.
  • step PS5 the first and second features Ml, M2 are determined.
  • the program is then continued in a step PS7.
  • step PS7 depending on the respective first and second features M1, M2, an evaluation B of the signals S1, S2, S3 takes place. For example, carried out in this connection, a prioritization of respective signals Sl, S2, S3, which have a high secure ⁇ standardized relevant and urgent.
  • control unit 29 can, for example, access the first database 23 and read out a time profile of the audio signal to be output corresponding to the respective signal S1, S2, S3.
  • the first database 23 does not include a time course corresponding to the audio signal to be output, the
  • Control unit 29 to generate the time course by means of the history ⁇ generator 25.
  • the control unit 29 uses the first and second features M1, M2 to determine which time profiles corresponding to the signals S1, S2, S3 are generated by the history generator 25.
  • the respective signal Sl, S2, S3 is an audio data stream, it is possible, for example, to dispense with readout of the first database 23 or progression generation by means of the history generator 25.
  • the respective signal S1, S2, S3 can be transmitted to the decoder 21 for decoding.
  • an operating condition Z of the vehicle is determined.
  • the operating condition of the vehicle includes at Z ⁇ play, a current driving situation such as a highway driving or stopped in a traffic jam.
  • the operating state Z may, for example, additionally include other situations in which, for example, a vehicle occupant is on the phone in the vehicle.
  • the central virtual management ⁇ unit 9 for example, a second database 31 assigned (see Figure 1), are stored in the corresponding to predetermined operating conditions different modes that contain audiorelevant settings for the different situations.
  • the modes include a highway mode, a jam mode, a phone mode, or the like.
  • the audio relevant settings include music selection, volume ratio, and driver preferences.
  • the operating state Z is determined by the control unit 29 as a function of a totality of the signals S1, S2, S3 and their characteristics M1, M2. For example, in this
  • the virtual signal generator unit 15 be representative of a telephone call of the vehicle occupant in the vehicle.
  • the computer system 1 can, for example, in addition via a data interface 17 (see Figure 1) data provided by a sensor unit, not shown, such as a microphone, so that the operating condition Z of the vehicle are further determined depending on information about the environment of the vehicle, such as an environmental noise level can.
  • the program is then continued in a step PS11.
  • step PS11 the different decoded, or generated or retrieved from the first database 23 time profiles of the signals Sl, S2, S3 are received by the history generator 25.
  • the history generator 25 performs an adaptation F of the audio signals to be output.
  • step PS13 the time profiles of the signals S1, S2, S3 adapted by the adaptation F are transmitted to the mixer 27. Depending on the rating B and the fit F, the output A is determined.
  • the control unit 29 uses the first and second features M1, M2 to determine which of the respective signals S1, S2, S3 are preferably displayed during mixing by the mixer 27 or which events are not output depending on the operating state Z of the vehicle become.
  • a respective signal Sl, S2, S3 is representative of an audiorelevant signal to be output, for example, optical or haptic output
  • an intensity of the ⁇ issuing signal Sl, S2, S3 such as adjusting a brightness of the optical output.
  • the output A comprises in particular a holistic audio signal which reflects the current driving situation, corresponds to the selected modes and is adaptively adapted to the current driving situation.
  • the holistic audio signal refers in particular to a weighted superimposition of the temporally overlapping signals S 1, S 2, S 3, which are representative of an audio signal to be output, in which the weighting of the prioritization and filtering corresponds to the evaluation B and the adaptation F.
  • the holistic audio signal is finally transmitted to a loudspeaker of the output unit 5 and reproduced, for example via a multi-channel loudspeaker system.
  • the individual speakers 33, 35, 37, 39 of the multi-channel speaker systems are triggered ⁇ targeted so that a positional and directional reproduction is made possible.
  • a number The loudspeaker 33, 35, 37, 39 need not necessarily coincide with the loudspeakers 33, 35, 37, 39 shown in FIG. Rather, it is conceivable that the output unit 5 preferably comprises more than four speakers, or even fewer speakers.
  • the output A additionally comprises, for example, an integrated ⁇ pending audio relevant signal, for controlling further au ⁇ diorelevanter elements 41 of the output unit 5.
  • This may be, for example, tone generator such as a piezoelectric actuator in a windscreen of the vehicle and Tonvernichter as in the engine mounting of the vehicle. Further, these may be, for example, haptic elements such as a vibrating seat or optical elements such as light effects or displays. The program will then be terminated.
  • the computer system 1 enables secure ⁇ standardized warnings critical and non-critical multimedia content to reliably manage means of a common processing unit 3 and output.
  • Multiple virtual signal encoder units 11, 13, 15 having different Softwarequa ⁇ lticianen in terms of their certifiability or secure ⁇ relevance integrated on the common computer unit.
  • the virtual signal generator units 11, 13, 15 are independent of each other, so that, for example, malfunction of one of the virtual signal generator units 11, 13, 15, the function of the entire computer system 1 is not affected. This offers advantages for developers of external, non-certified or unsafe software systems that can be used with the computer system 1 despite lower security features in the vehicle with high security requirements.
  • the central virtual management unit 9 Since only the central virtual management unit 9 has access to the arithmetic unit 3, ie its inputs and outputs, hard ⁇ wareb accelerator and the like, the central virtual management unit 9 can be realized with the highest security ⁇ requirements. This is possible because the virtual signal generator units 11, 13, 15 and the central virtual Management unit 9 by the virtualization layer 7 are se ⁇ pariert and the respective virtual signal generator units 11, 13, 15 with low security requirements, the central virtual management unit 9 does not affect. This leads to the independence of the central virtual management unit 9 and the virtual signal generator units 11, 13, 15 and the virtual signal generator units 11, 13, 15 with each other.
  • individual instances of the central virtual management unit 9 such as the control unit 29, the history generator 25, the mixer 27 or the first database 23 can also be used within the respective virtual signal generator units 11, 13, 15 to precalculate certain time courses to perform the respective signals Sl, S2, S3.
  • This can be, for example, a complex decoding or a complex conversion or adaptation of a specific event into an audio signal to be output. This makes it possible to meet the high security requirements for the computer system 1, in particular for complex audio processing, by avoiding overloading by outsourcing or the risk of crashes of the computer system 1.
  • no modes are ver ⁇ turns and the adaptation F of the signals Sl, S2, S3 or an adaptation of the integral loan output signal to the current driving situation is carried out only by a set current, a ⁇ continuous events or audio data streams.
  • the computer system 1 is designed such that each speaker 33, 35, 37, 39 of the output unit 5 is individually controlled or a simple stereo signal is output. This allows playback of direction-based and position-based audio signals that can be determined and generated from the information and events.
  • a lane change assistant reports an obstacle on a left rear side of the vehicle.
  • the output A comprises a warning sound, which is output via the one or more of the speakers 33, 35, 37, 39, which are arranged on this side, in particular corresponding to the obstacle, in the vehicle.
  • the mixer 27 is formed in the computer system 1 as a stereo or 3D mixer.
  • the individual virtual signal generation means ⁇ units 11, 13 are 15 associated virtual output units so mixed together that retained all of the spatial locations of the outputted audio signals in the output A of the subsequent integrated loan audio signal.
  • the 3D mixer the output audio signals of the virtual Sig ⁇ nalgebericaen 11, 13, 15 mix so that they are each adapted to a vehicle occupant in the vehicle and thus signals 11, 13, 15 of multiple virtual signal generator units 11, 13, 15 specifically spatially can be represented.
  • the output A include one dispensed voice output of the navigation with respect to the vehicle located in front.
  • the output A may comprise a music to be output, set by a vehicle occupant on a back seat of the vehicle, located rearward with respect to the vehicle, for example, although both audio signals to be output from the respective virtual signal generator units 11, 13, 15 are located for output on the virtual output units in front.
  • the virtual From ⁇ transfer units are managed by means of binaural by the computer system 1 that allow a small number such as two loudspeakers only a spatial representation of audio signals for vehicle occupants in the vehicle.
  • the ambient sound volume is taken inside or outside of the vehicle from a microphone and transmitted to the central virtual administrative ⁇ processing unit. 9
  • the information may be used by the control unit 29 to avoid noise cancellation or echo effects, for example in telephony, or to adjust the overall volume of the computer system 1.
  • single signal can be powered and communicate via an existing bus system transmitter units ⁇ on other processing units, for example via the data interface 17.
  • the ⁇ transmitter units by these signal signals provided may include the first and second features Ml, M2, for example, also.
  • Ml, M2 the first and second features
  • each virtual signal transmitter unit 11, 13, 15 is arranged in a decentralized manner and provides the respective signals S1, S2, S3, which are sent to a central mixer, independently. The central mixer then generates a mixed output signal observing fixed rules.
  • control unit 29 can carry out the evaluation B free of the features M1, M2 of the signal S1, S2, S3 by determining an identification of the signal S1, S2, S3 via the virtual signal generator unit 11, 13, 15.

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Abstract

Es wird ein Rechnersystem (1) für ein Fahrzeug angegeben, das eine Recheneinheit (3) sowie eine Ausgabeeinheit (5) umfasst. Die Recheneinheit (3) umfasst eine Virtualisierungsschicht (7), eine zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) und mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15). Die Virtualisierungsschicht (7) ist zu einem parallelen Betreiben eines Betriebssystems der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit (9) auf der Recheneinheit (3) parallel zu einem jeweiligen Betriebssystem der mindestens einen virtuellen Signalgebereinheit (11, 13, 15) ausgebildet. Die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) ist zur Bereitstellung eines Signals (S1, S3, S5) ausgebildet, das repräsentativ ist für ein auszugebendes Audiosignal. Die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ist zur Steuerung einer Ausgabe eines jeweiligen Signals (S1, S3, S5) der mindestens einen virtuellen Signalgebereinheit (11, 13, 15) über die Ausgabeeinheit (5) ausgebildet.

Description

Beschreibung
Rechnersystem für ein Fahrzeug Die Erfindung betrifft ein Rechnersystem für ein Fahrzeug.
Heutzutage lässt sich eine steigende Anzahl von Signalquellen in Fahrzeugen beobachten, die Fahrzeuginsassen eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen bereitstellen. Hierbei kommen oftmals getrennte Hardwaresysteme zum Einsatz, die beispiels- weise Warnungen mittels Warntönen durch Piepser ausgeben und separat davon Multimediainhalte mittels Lautsprechern ausgeben.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rechnersystem für ein Fahrzeug anzugeben, das eine zuverlässige Ausgabe von Audio- Signalen ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch den unabhängigen Patentanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen ge¬ kennzeichnet .
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Rechnersystem für ein Fahrzeug, welches eine Recheneinheit zur Ausführung einer elektronischen Verarbeitung und/oder Verwaltung von Signalen umfasst. Ferner umfasst das Rechnersystem eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines Audiosignals, die signaltechnisch mit der Recheneinheit gekoppelt ist.
Die Recheneinheit umfasst eine Virtualisierungsschicht, eine zentrale virtuelle Verwaltungseinheit und mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit. Die mindestens eine virtuelle
Signalgebereinheit ist jeweils über die Virtualisierungsschicht signaltechnisch mit der virtuellen Verwaltungseinheit gekop¬ pelt . Die Virtualisierungsschicht ist zu einem parallelen Betreiben eines Betriebssystems der zentralen virtuellen Verwaltungs¬ einheit auf der Recheneinheit parallel zu einem jeweiligen „
Betriebssystem der mindestens einen virtuellen Signalge¬ bereinheit ausgebildet. Die mindestens eine virtuelle Sig¬ nalgebereinheit ist zur Bereitstellung eines Signals ausge¬ bildet, welches repräsentativ ist für ein auszugebendes Au- diosignal. Die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ist zur Steuerung der Ausgabe eines jeweiligen Signals der mindestens einen virtuellen Signalgebereinheit über die Ausgabeeinheit ausgebildet . In vorteilhafter Weise ermöglicht das Rechnersystem einen sicheren, robusten und gegebenenfalls zertifizierten Betrieb mehrerer virtueller Signalgebereinheiten sowie der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit auf einer einzigen Recheneinheit. Die Virtualisierungsschicht weist der mindestens einen vir- tuellen Signalgebereinheit sowie der zentralen virtuellen
Verwaltungseinheit dabei Hardwareressourcen der Recheneinheit zu .
Die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ermöglicht eine zentrale Verwaltung der bereitgestellten Signale, so dass beispielsweise sicherheitsrelevante Inhalte zuverlässig wieder¬ gegeben werden können und zugleich beitragen wird, eine Ablenkung eines Fahrers des Fahrzeugs gering zu halten. Der Ausgabeeinheit kann beispielsweise eine virtuelle Ausgabeeinheit vorgeschalten sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Rechnersystem eine Datenschnittstelle, die signaltechnisch mit der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit gekoppelt ist.
Dies ermöglicht eine uni- oder bidirektionale Datenübertragung zum Informationsaustausch zwischen der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit und weiteren dem Fahrzeug zugeordneten Hardwaresystemen. Beispielsweise handelt es sich bei der Daten- schnittstelle um eine Anbindung an ein Bussystem des Fahrzeugs. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit zusätzlich direkt signaltechnisch mit der mindestens einen virtuellen Signalgebereinheit ge¬ koppelt .
Dies hat den Vorteil, dass die zentrale virtuelle Verwal¬ tungseinheit einer jeweiligen virtuellen Signalgebereinheit besonders einfach und sicher relevante Informationen übermitteln kann. Eine direkte signaltechnische Kopplung der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit mit der mindestens einen vir¬ tuellen Signalgebereinheit bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Signalfluss zwischen der zentralen virtuellen Verwal¬ tungseinheit und der mindestens einen virtuellen Signalge¬ bereinheit nicht notwendigerweise über die Virtualisierungs- schicht verläuft. Beispielsweise werden Information über einen Betriebszustand des Fahrzeugs an die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit übermittelt, wenn eine Zertifizierung der jeweiligen virtuellen Signalgebereinheit gewährleistet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausga¬ beeinheit zur Ausgabe eines haptischen und/oder optischen Signals ausgebildet.
Beispielsweise zusätzlich zu einer akustischen Ausgabe können haptische oder optische Signale ausgegeben werden, sodass eine Aufmerksamkeit des Fahrers des Fahrzeugs gezielt auf eine Situation gelenkt werden kann. In vorteilhafter Weise ermöglicht das Rechnersystem eine zentrale Verwaltung der Signale, sodass beispielsweise widersprüchliche Hinweise vermieden werden können und zu der geringen Ablenkung des Fahrers beigetragen wird. Die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit ist in diesem Zusammenhang zur Bereitstellung eines Signals ausge¬ bildet, welches repräsentativ ist für ein auszugebendes hap- tisches bzw. optisches Signal. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit als virtuelle Verwaltungs¬ einheit ausgebildet. Dies trägt dazu bei, eine Mehrzahl virtueller Signalge¬ bereinheiten zuverlässig zu verwalten. Beispielsweise sind die virtuellen Signalgebereinheiten dazu hierarchisch unter der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit angeordnet, so dass zunächst durch die mindestens eine als virtuelle Verwaltungs- einheit ausgebildete virtuelle Signalgebereinheit eine Steu¬ erung eines jeweiligen Signals eingangsseitig der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit erfolgt. Mittels der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit erfolgt anschließend die Steu¬ erung der Ausgabe der jeweiligen Signale eingangsseitig der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit über die Ausgabeein¬ heit .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ausgebildet eine Bewertung des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit be¬ reitgestellten Signals durchzuführen. Die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ist ferner ausgebildet, die Ausgabe des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit bereitge¬ stellten Signals an der Ausgabeeinheit abhängig von der Bewertung zu Steuern.
Dies trägt dazu bei, eine Mehrzahl virtueller Signalge¬ bereinheiten zuverlässig zu verwalten. Durch Bewertung der einzelnen Signale kann sichergestellt werden, dass bei- spielsweise relevante Informationen bevorzugt ausgegeben werden .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit bereitge- stellte Signal zumindest eines aus:
- Ein zeitlicher Verlauf des auszugebenden Audiosignals, - eine Berechnungsvorschrift zur Erzeugung des zeitlichen Verlaufs des auszugebenden Audiosignals,
- ein Zeiger zu einem Eintrag in einer ersten Datenbank, umfassend den zeitlichen Verlauf des auszugebenden Audiosignals.
Dies ermöglicht eine effiziente Übertragung der Signale.
Insbesondere im Hinblick auf sicherheitsrelevante Informationen wird dabei zu einer besonders schnellen, zuverlässigen und robusten Übertragung beigetragen.
Der zeitliche Verlauf des auszugebenden Audiosignals kann auch als sogenannter „Stream" oder Datenstrom bezeichnet werden. Der zeitliche Verlauf des auszugebenden Audiosignals kann insbe¬ sondere kodiert sein, beispielsweise zur effizienten Übertragung des Signals. Die Berechnungsvorschrift zur Erzeugung des zeitlichen Verlaufs des auszugebenden Audiosignals und/oder der Zeiger zu dem Eintrag in der ersten Datenbank kann bzw. können auch als sogenanntes „Event" oder Ereignis bezeichnet werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ausgebildet den zeitlichen Verlauf des auszugebenden Audiosignals abhängig von dem durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit bereitgestellten Signal zu ermitteln.
Die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit kann in diesem Zu¬ sammenhang insbesondere einen Eingang, einen Dekodierer, eine erste Datenbank sowie einen Verlaufserzeuger umfassen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Rech¬ nersystem ausgebildet der zentralen virtuellen Verwaltungs¬ einheit zumindest eines folgender erster Merkmale des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit bereitgestellten Signals bereitzustellen aus:
- Sicherheitsrelevanz des Signals,
- Dringlichkeit des Signals, - Zertifizierung der mindestens einen virtuellen Signalge¬ bereinheit .
Dies trägt dazu bei, eine Mehrzahl durch jeweilige virtuelle Signalgebereinheiten bereitgestellte Signale zuverlässig zu verwalten. Insbesondere können beispielsweise sicherheitsre¬ levante Informationen bevorzugt ausgegeben werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Rech- nersystem ausgebildet der zentralen virtuellen Verwaltungs¬ einheit zumindest eines folgender zweiter Merkmale des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit bereitgestellten Signals bereitzustellen aus:
- Richtung des auszugebenden Audiosignals,
- Position des auszugebenden Audiosignals,
- Art des auszugebenden Audiosignals,
- Anzahl an Kanälen des auszugebenden Audiosignals.
Insbesondere können so Informationen gezielt für einzelne Fahrzeuginsassen wiedergegeben werden. Beispielsweise können unterschiedliche Informationen gleichzeitig und separat wie¬ dergegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass zu der geringen Ablenkung des Fahrers beigetragen wird. Die Art des auszugebenden Audiosignals kann beispielsweise ein Datenstrom oder ein Er- eignis sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ausgebildet, die Bewertung ab¬ hängig von den ersten Merkmalen und/oder abhängig von den zweiten Merkmalen des durch die mindestens eine virtuelle Signalge¬ bereinheit bereitgestellten Signals durchzuführen.
In vorteilhafter Weise kann die Ausgabeeinheit dadurch so angesteuert werden, dass jeweilige Informationen zu einem passenden Zeitpunkt am passenden Ort ausgegeben werden. Ins¬ besondere können sicherheitsrelevante Informationen zeitnah und zuverlässig ausgegeben werden. Ferner kann zu der geringen Ablenkung des Fahrers beigetragen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ausgebildet, im Falle eines Bereit¬ stellens durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit zumindest zweier Signale zu einer sich überschneidenden Ausgabe, eine Lautstärke zeitgleich auszugebender Audiosignale abhängig von der Bewertung anzupassen.
In vorteilhafter Weise können so Informationen abhängig von deren Relevanz zeitgleich ausgegeben werden. Ferner kann bei Stumm¬ schaltung zumindest eines auszugebenden Audiosignals beitragen werden, die Aufmerksamkeit des Fahrers gezielt auf eine In- formation zu richten. Der zentralen virtuellen Verwaltungs¬ einheit ist in diesem Zusammenhang insbesondere ein Mixer zugeordnet .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ausgebildet, im Falle eines Be¬ reitstellens durch die mindestens eine virtuelle Signalgeber¬ einheit zumindest zweier Signale zu einer sich überschneidenden Ausgabe, einen Vergleich der sich überschneidend auszugebenden Signale durchzuführen und einen Ausgabezeitpunkt der Signale abhängig von dem Vergleich anzupassen.
In vorteilhafter Weise können so Signale abhängig von deren Informationsgehalt zeitgleich ausgegeben werden . Beispielsweise können optische oder haptische Signale im Rhythmus eines auszugebenden Audiosignals oder von einer gleichen Richtung her bezüglich des Fahrzeuginsassen ausgegeben werden.
Beispielsweise können für den Fahrer sicherheitskritische Audiosignale auf Lautsprechern wiedergegeben werden, welche räumlich nahe bezüglich des Fahrers angeordnet sind, und Si¬ cherheitsunkritische Audiosignale wie Musik auf Lautsprechern wiedergegeben werden, die räumlich entfernt bezüglich des Fahrers angeordnet sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Rech- nersystem ausgebildet, der zentralen virtuellen Verwaltungs¬ einheit einen Betriebszustand des Fahrzeugs bereitzustellen.
Der Betriebszustand umfasst beispielsweise eine aktuelle Fahrsituation, wie beispielsweise eine Autobahnfahrt des Fahrzeugs oder einen Stillstand des Fahrzeugs im Stau.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit ausgebildet, abhängig von dem Betriebszustand eine Anpassung des auszugebenden Audiosignals durchzuführen, die zumindest eines umfasst aus:
- Anpassung einer Lautstärke des auszugebenden Audiosignals,
- Anpassung einer Tonhöhe des auszugebenden Audiosignals,
- Beaufschlagung des auszugebenden Audiosignals mit einem Effekt,
- Beaufschlagung des auszugebenden Audiosignals mit einem Filter .
In vorteilhafter Weise trägt dies dazu bei, dass Informationen von Fahrzeuginsassen besonders gut aufgenommen werden können. Insbesondere trägt dies zu einer geringen Ablenkung des Fahrers bei. Bei einer Autobahnfahrt kann dabei beispielsweise die Lautstärke des auszugebenden Audiosignals erhöht werden, so dass eine Wahrnehmung der Ausgabe durch den Fahrer trotz erhöhtem Umgebungsgeräusch ermöglicht wird. Ferner kann die Ausgabe auf eine vorgegebene Einstellung des Fahrers angepasst werden. Das Rechnersystem umfasst in diesem Zusammenhang beispielsweise eine zweite Datenbank, in der korrespondierend zu der Fahrsituation die Anpassung des auszugebenden Audiosignals hinterlegt ist. Ausführungsbeispiele sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Rechnersystem in schematischer Darstellung, Figur 2 ein Ablaufdiagramm zum Betreiben des Rechnersystems.
Heutzutage können in einem Fahrzeug eine Mehrzahl von Audio¬ quellen wie Musik, Telefonie, Navigation, Radio/CD und soge¬ nannte „Apps", also Programme wie beispielsweise zur Wiedergabe von Musik, eingebunden sein, die jeweils Signale bereitstellen deren Ausgabe über ein LautSprechersystem des Fahrzeugs erfolgt. Weiterhin kann das Fahrzeug eine Vielzahl von Sicherheits¬ systemen wie Bremsassistenten, Blindspotwarnung, Abstandsregel- system und Parkpilot umfassen, die jeweils Signale mit akus- tischen Warnungen und Informationen bereitstellen, um einen Fahrer auf erkannte Gefahren oder Probleme hinzuweisen. Die verschiedenen sicherheitskritischen, akustischen oder multi¬ medialen Signale unterscheiden sich dabei in ihren Merkmalen, also einer Art des Signals, einer Sicherheitsrelevanz des Signals, einer Dringlichkeit des Signals und einer Zertifi¬ zierung der Audioquelle.
In diesem Zusammenhang wird ein Rechnersystem für das Fahrzeug zur gemeinsamen Verwaltung und Priorisierung der verschiedenen Signale und zur ganzheitliehen Ausgabe über das LautSprecher¬ system vorgeschlagen.
Figur 1 zeigt ein Rechnersystem 1 für ein Fahrzeug, welches eine Ausgabe A auf einer Ausgabeeinheit 5 steuert und verwaltet. Das Rechnersystem 1 umfasst eine Recheneinheit 3 sowie die Aus¬ gabeeinheit 5.
Die Recheneinheit 3 umfasst eine Virtualisierungsschicht 7, eine zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 sowie mehrere virtuelle Signalgebereinheiten 11, 13, 15. Die Recheneinheit 3 stellt mittels der Virtualisierungsschicht 7 jeweils virtuelle Hardware für die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 und den vir¬ tuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 zur Verfügung.
Die Virtualisierungsschicht 7 separiert in diesem Zusammenhang jeweils parallel laufende Softwaresysteme der zentralen vir¬ tuellen Verwaltungseinheit 9 und den virtuellen Signalge¬ bereinheiten 11, 13, 15 in sicherer, robuster und falls er¬ forderlich zertifizierter Weise. Die virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 sind jeweils Komponenten, die Signale Sl, S2, S3 erzeugen, die jeweils repräsentativ sind für ein auszugebendes Audiosignal an der Ausgabeeinheit 5. Die Signale Sl, S2, S3 werden über die Virtualisierungsschicht 7 an die zentrale virtuelle Verwaltungs- einheit 9 übertragen.
In anderen Ausführungsbeispielen sind die Signale Sl, S2, S3 beispielsweise zusätzlich oder alternativ repräsentativ für ein auszugebendes optisches oder haptisches Signal an der Ausga- beeinheit 5.
Die Signale Sl, S2, S3 können sich beispielsweise abhängig von der jeweiligen virtuellen Signalgebereinheit 11, 13, 15 in ihrer Art unterscheiden. Beispielsweise kann die virtuelle Signal- gebereinheit 11, die das Signal Sl bereitstellt, ein multi¬ mediales System sein. Das Signal Sl ist beispielsweise re¬ präsentativ für auszugebende Musik, ein auszugebendes Telefonat, ein auszugebendes Audiosignal des Radios, eine auszugebende Sprachausgabe der Navigation, ein auszugebendes Audiosignal von sogenannten „Apps" oder ein auszugebendes Audiosignal einer externen Audioquelle wie beispielsweise bei einer Datenüber¬ tragung aus dem Internet. Das Signal Sl ist insbesondere ein sogenannter „Audiostream" oder Audiodatenstrom, der einen zeitlichen Verlauf des auszugebenden Audiosignals in kodierter Form, wie beispielhaft MP3-, oder FLAC-kodiert , oder in un- kodierter Form, wie beispielhaft ein 16 Bit lineares Signal, umfasst . Die virtuelle Signalgebereinheit 13, die das Signal S2 be¬ reitstellt, kann beispielsweise ein sicherheitskritisches System sein. Das Signal S2 ist dann beispielsweise repräsentativ für ein auszugebendes Warnsignal. In einer Ausführungsvariante ist das Signal S2 ein sogenanntes „Event" oder Ereignis, das eine Berechnungsvorschrift zur Erzeugung des zeitlichen Verlaufs des auszugebenden Audiosignals bzw. Warnsignals umfasst. Das Signal
52 kann ferner eine Verknüpfung zu einem Eintrag in einer ersten Datenbank 23 herstellen, der den zeitlichen Verlauf des aus¬ zugebenden Audiosignals bzw. Warnsignals umfasst. Das Ereignis enthält also insbesondere Daten von Warnungen oder Informa¬ tionen, die zur Erzeugung des auszugebenden Audiosignals er¬ forderlich sind. Die Warnungen können dabei insbesondere In- formationen von einem Sicherheitssystem des Fahrzeugs enthalten, wie beispielsweise von Parkpilot, Bremsassistent oder Abstands- regelsystem. In einer weiteren Ausführungsvariante kann das Signal S2 ein Audiodatenstrom sein. Die virtuelle Signalgebereinheit 15, die das Signal S3 be¬ reitstellt, kann beispielsweise ein sicherheitsunkritisches System sein. Das Signal S3 ist dann beispielsweise repräsentativ für ein auszugebendes Hinweissignal. In einer Ausführungsva¬ riante ist das Signal S3 ein Ereignis. Das Ereignis enthält in diesem Fall insbesondere unkritische Informationen wie bei¬ spielsweise eine Information über einen eingehenden Telefon¬ anruf. In einer weiteren Ausführungsvariante ist das Signal S3 ein Audiodatenstrom. Ferner können die Signale Sl, S2, S3 unterschiedliche Merkmale aufweisen, die beispielsweise mit dem jeweiligen Signal Sl, S2,
53 übertragen werden. Als erste Merkmale Ml (vergleiche Figur 2) des Signals Sl, S2, S3 können beispielsweise eine Sicher¬ heitsrelevanz des jeweiligen Signals Sl, S2, S3 und/oder eine Dringlichkeit des jeweiligen Signals Sl, S2, S3 und/oder eine Zertifizierung der jeweiligen virtuellen Signalgebereinheit 11, 13, 15 übertragen werden. Die Zertifizierung der jeweiligen virtuellen Signalgebereinheit 11, 13, 15 ist beispielsweise repräsentativ für eine überprüfte Kompatibilität der jeweiligen virtuellen Signalgebereinheit 11, 13, 15 mit dem Rechnersystem 1.
Zusätzlich und/oder alternativ können als zweite Merkmale M2 (vergleiche Figur 2) des Signals Sl, S2, S3 beispielsweise eine Richtung des auszugebenden Audiosignals und/oder eine Position des auszugebenden Audiosignals und/oder die Art des auszuge- benden Audiosignals und/oder eine Anzahl an Kanälen des aus¬ zugebenden Audiosignals übertragen werden.
Beispielsweise wird jeder virtuellen Signalgebereinheit 11, 13, 15 über die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 eine virtuelle Ausgabeeinheit zur Verfügung gestellt, das eine virtuelle Ausgabe der Signale Sl, S2, S3 ermöglicht, beispielhaft gerichtet und positionsabhängig.
Die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 dient als zentrale Einheit zur Verwaltung, Verarbeitung und Wiedergabe der Signale Sl, S2, S3 und führt alle Informationen zusammen. Die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 umfasst in diesem Zusammenhang einen Eingang 19, einen Dekodierer 21, die erste Datenbank 23, einen Verlaufserzeuger 25, einen Mixer 27 und eine Steuereinheit 29.
Beispielsweise obliegt die alleinige Kontrolle über die Re¬ cheneinheit 3 der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit 9. In diesem Zusammenhang umfasst beispielsweise die Steuereinheit 29 ein Programm, das im Folgenden anhand des Ablaufdiagramms der Figur 2 näher erläutert wird.
In einem Schritt PS1 wird das Programm gestartet, in dem beispielsweise Variablen initialisiert werden.
In einem Schritt PS3 werden die Signale Sl, S2, S3 durch die jeweiligen virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 erzeugt. Mittels der Virtualisierungsschicht 7 werden die Signale Sl, S2, S3 ferner übertagen an die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 und im Eingang 19 aufgenommen. Das Programm wird anschließend in einem Schritt PS5 fortgesetzt.
In dem Schritt PS5 werden die ersten und zweiten Merkmale Ml, M2 ermittelt. Das Programm wird anschließend in einem Schritt PS7 fortgesetzt . In dem Schritt PS7 erfolgt abhängig von den jeweiligen ersten und zweiten Merkmalen Ml, M2 eine Bewertung B der Signale Sl, S2, S3. Beispielsweise erfolgt in diesem Zusammenhang eine Priorisierung von jeweiligen Signalen Sl, S2, S3, die eine hohe Sicher¬ heitsrelevanz und Dringlichkeit aufweisen.
Im Falle, dass ein jeweiliges Signal Sl, S2, S3 ein Ereignis ist, kann die Steuereinheit 29 beispielsweise auf die erste Datenbank 23 zugreifen und einen zu dem jeweiligen Signal Sl, S2, S3 korrespondierenden zeitlichen Verlauf des auszugebenden Au- diosignals auslesen. Alternativ, beispielsweise im Falle, dass die erste Datenbank 23 keinen zu dem auszugebenden Audiosignal korrespondierenden zeitlichen Verlauf umfasst, kann die
Steuereinheit 29 den zeitlichen Verlauf mittels des Verlaufs¬ erzeugers 25 generieren. Dabei wird im Rahmen der Priorisierung der jeweiligen Signale Sl, S2, S3 durch die Steuereinheit 29 anhand der ersten und zweiten Merkmale Ml, M2 insbesondere ermittelt, welche zu den Signalen Sl, S2, S3 korrespondierenden zeitliche Verläufe von dem Verlaufserzeuger 25 generiert werden. Alternativ, im Falle, dass das jeweilige Signal Sl, S2, S3 ein Audiodatenstrom ist, kann beispielsweise auf ein Auslesen der ersten Datenbank 23 oder eine Verlaufsgenerierung mittels des Verlaufserzeugers 25 verzichtet werden. Im Falle, dass das jeweilige Signal Sl, S2, S3 kodiert ist kann das jeweilige Signal Sl, S2, S3 an den Dekodierer 21 zur De- kodierung übermittelt werden. Dabei wird im Rahmen der Prio- risierung der jeweiligen Signale Sl, S2, S3 durch die Steu¬ ereinheit 29 anhand der ersten und zweiten Merkmale Ml, M2 insbesondere eine Reihenfolge ermittelt, in der die jeweiligen Signale Sl, S2, S3 von dem Dekodierer 21 verarbeitet werden. Das Programm wird in einem Schritt PS9 fortgesetzt.
In dem Schritt PS9 wird ein Betriebszustand Z des Fahrzeugs ermittelt. Der Betriebszustand Z des Fahrzeugs umfasst bei¬ spielsweise eine aktuelle Fahrsituation wie eine Autobahnfahrt oder einen Stillstand im Stau. Der Betriebszustand Z kann beispielsweise ergänzend weitere Situationen umfassen, bei der beispielsweise ein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug telefoniert. In diesem Zusammenhang ist der zentralen virtuellen Verwaltungs¬ einheit 9 beispielsweise eine zweite Datenbank 31 zugeordnet (vergleiche Figur 1), in der korrespondierend zu vorgegebenen Betriebszuständen verschiedene Modi gespeichert sind, die audiorelevante Einstellungen zu den verschiedenen Situationen enthalten. Beispielsweise umfassen die Modi einen Autobahnmodus, einen Staumodus, einen Telefonmodus oder ähnliches. Bei- spielsweise umfassen die audiorelevanten Einstellungen eine Musikauswahl, ein LautStärkenverhältnis und Fahrervorlieben.
Beispielsweise wird der Betriebszustand Z abhängig von einer Gesamtheit der Signale Sl, S2, S3 und deren Merkmalen Ml, M2 durch die Steuereinheit 29 ermittelt. Zum Beispiel kann in diesem
Zusammenhang das Hinweissignal S3 über den eingehenden Telefon¬ anruf der virtuellen Signalgebereinheit 15 repräsentativ sein für ein Telefonat des Fahrzeuginsassen im Fahrzeug. Dem Rechnersystem 1 können beispielsweise zusätzlich über eine Datenschnittstelle 17 (vergleiche Figur 1) Daten einer nicht näher dargestellten Sensoreinheit wie beispielsweise einem Mikrofon bereitgestellt werden, so dass der Betriebszustand Z des Fahrzeugs ferner abhängig von Informationen zur Umgebung des Fahrzeugs, wie beispielhaft einem Umgebungslärmpegel ermittelt werden kann. Das Programm wird anschließend in einem Schritt PS11 fortgesetzt . In dem Schritt PS11 werden die unterschiedlichen dekodierten, oder generierten oder aus der ersten Datenbank 23 abgerufenen zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 von dem Verlaufs- erzeuger 25 empfangen. Der Verlaufserzeuger 25 führt abhängig von dem Betriebszustand Z und den dazu korrespondierenden Modi eine Anpassung F der auszugebenden Audiosignale durch. In diesem Zusammenhang erfolgt ein Anpassen einer Lautstärke der je¬ weiligen zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 und/oder ein Anpassen einer Tonhöhe der jeweiligen zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 und/oder eine Beaufschlagung der zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 mit einem Effekt und/oder eine Beaufschlagung der zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 mit einem Filter. Das Programm wird anschließend in einem Schritt PS13 fortgesetzt.
In dem Schritt PS13 werden die durch die Anpassung F adaptierten zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 an den Mixer 27 übermittelt . Abhängig von der Bewertung B und der Anpassung F wird die Ausgabe A ermittelt.
Dabei wird im Falle, dass sich die auszugebenden einzelnen zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 zeitlich über¬ schneiden, ein Vergleich der jeweiligen sich überschneidenden Signale Sl, S2, S3 durchgeführt. Im Falle, dass die sich überschneidenden Signale Sl, S2, S3 eine gleiche oder ähnliche Informationsausgabe repräsentieren wird ein Ausgabezeitpunkt der jeweiligen Signale miteinander vereinheitlicht. Bei¬ spielsweise kann in diesem Zusammenhang ein Ausgabezeitpunkt eines rhythmischen Warntons auf ein rhythmisches Aufleuchten eines Hinweislämpchens angepasst werden. Ein solches Anpassen kann auch als Korrelation der Signale Sl, S2, S3 bezeichnet werden . Ferner wird im Falle, dass sich die auszugebenden einzelnen zeitlichen Verläufe der Signale Sl, S2, S3 zeitlich über¬ schneiden, eine Lautstärke der jeweiligen sich überschneidenden Signale Sl, S2, S3 abhängig von der Bewertung B der jeweiligen Signale Sl, S2, S3 angepasst. Dabei wird durch die Steuereinheit 29 anhand der ersten und zweiten Merkmale Ml, M2, insbesondere ermittelt, welche der jeweiligen Signale Sl, S2, S3 bevorzugt bei einem Abmischen durch den Mixer 27 dargestellt werden oder welche Ereignisse abhängig von dem Betriebszustand Z des Fahrzeugs nicht ausgegeben werden.
Im Falle, dass ein jeweiliges Signal Sl, S2, S3 repräsentativ ist für ein auszugebendes audiorelevantes Signal zur beispielsweise optischen oder haptischen Ausgabe, wird statt der Lautstärke des auszugebenden Signals Sl, S2, S3 eine Intensität des auszu¬ gebenden Signals Sl, S2, S3 wie beispielsweise eine Helligkeit der optischen Ausgabe angepasst.
Durch die Bewertung B sowie der Ausgabe A der Signale Sl, S2, S3 abhängig von der Bewertung B wird ein Beitrag geleistet, dass sicherheitskritische Signale bevorzugt behandelt und ausgegeben werden und das Rechnersystem 1 diesbezüglichen Anforderungen von Sicherheitsrichtlinien für Fahrzeuge genügt.
Die Ausgabe A umfasst dabei insbesondere ein ganzheitliches Audiosignal, welches die aktuelle Fahrsituation widerspiegelt, den gewählten Modi entspricht und adaptiv auf die aktuelle Fahrsituation angepasst ist. Das ganzheitliehe Audiosignal bezeichnet dabei insbesondere eine gewichtete Überlagerung der sich zeitlich überschneidenden Signale Sl, S2, S3, die re¬ präsentativ sind für ein auszugebendes Audiosignal, bei dem die Gewichtung der Priorisierung und Filterung abhängig von der Bewertung B und der Anpassung F entspricht.
Das ganzheitliehe Audiosignal wird abschließend an einen Lautsprecher der Ausgabeeinheit 5 übermittelt und wiedergegeben, beispielsweise über ein Mehrkanallautsprechersystem. Die einzelnen Lautsprecher 33, 35, 37, 39 des Mehrkanallautsprecher¬ systems werden dabei gezielt angesteuert, so dass eine positions- und richtungsabhängige Wiedergabe ermöglicht wird. Eine Anzahl der Lautsprecher 33, 35, 37, 39 muss dabei nicht notwendigerweise mit den in Figur 1 dargestellten Lautsprechern 33, 35, 37, 39 übereinstimmen. Vielmehr ist es denkbar, dass die Ausgabeeinheit 5 bevorzugt mehr als vier Lautsprecher, oder auch weniger Lautsprecher umfasst.
Die Ausgabe A umfasst beispielsweise zusätzlich ein ganzheit¬ liches audiorelevantes Signal, zur Ansteuerung weiterer au¬ diorelevanter Elemente 41 der Ausgabeeinheit 5. Dies können zum Beispiel Tonerzeuger wie ein Piezoaktor in einer Frontscheibe des Fahrzeugs sowie Tonvernichter wie im Motorlager des Fahrzeugs sein. Ferner können dies beispielsweise haptische Elemente wie ein vibrierender Sitz oder optische Elemente wie Lichteffekte oder Anzeigen sein. Das Programm wird anschließend beendet.
In vorteilhafter Weise ermöglich das Rechnersystem 1 Sicher¬ heitskritische Warnungen und unkritische Multimediainhalte zuverlässig mittels einer gemeinsamen Recheneinheit 3 zu verwalten und auszugeben. Es können mehrere virtuelle Signal- gebereinheiten 11, 13, 15 mit unterschiedlichen Softwarequa¬ litäten im Hinblick auf ihre Zertifizierbarkeit oder Sicher¬ heitsrelevanz auf der gemeinsamen Rechnereinheit 3 verwendet werden. Die virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 sind dabei voneinander unabhängig, sodass beispielsweise bei Fehlfunktion einer der virtuellen Signalgebereinheiten 11 , 13, 15 die Funktion des gesamten Rechnersystems 1 nicht beeinflusst wird. Dies bietet Vorteile für Entwickler von externen, nichtzertifizierten oder unsicheren Softwaresystemen, die mit dem Rechnersystem 1 trotz geringerer Sicherheitsmerkmale in dem Fahrzeug mit hohen Si- cherheitsanforderungen eingesetzt werden können.
Da nur die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 einen Zugriff auf die Recheneinheit 3, also deren Ein- und Ausgänge, Hard¬ warebeschleuniger und ähnliches hat, lässt sich die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 mit den höchsten Sicherheits¬ anforderungen realisieren. Dies ist möglich, da die virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 und die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 durch die Virtualisierungsschicht 7 se¬ pariert sind und die jeweiligen virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 mit geringen Sicherheitsanforderungen die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit 9 nicht beeinflussen. Dies führt zur Unabhängigkeit der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit 9 und den virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 sowie den virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 untereinander. Weiterhin können durch die Zusammenführung aller virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 und der zentralen virtuellen Signalverwaltungseinheit 9 auf einer gemeinsamen Recheneinheit 3 eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit und bessere Fle¬ xibilität des gesamten Rechnersystems 1 bei gleichzeitig ge¬ ringeren Kosten gewährleistet werden. Mit dem Rechnersystem 1 sind die für die Ausgabe A benötigte Priorisierung, Robustheit und die Sicherheitsanforderungen gewährleistet. Zudem gibt das Zusammenführen aller im Fahrzeug vorhandenen Informationen und Audioquellen die Möglichkeit, die aktuelle Fahrsituation in ganzheit licher Weise auszugeben. Dies sorgt für eine geringe Verwirrung des Fahrers, da die Vielzahl an Informationen für den Fahrer auf die aktuelle Fahrsituation aufbereitet, angepasst und zusammengefasst werden kann.
In einer Ausführungsvariante können einzelne Instanzen der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit 9 wie zum Beispiel der Steuereinheit 29, der Verlaufserzeuger 25, der Mixer 27 oder der ersten Datenbank 23 auch innerhalb der jeweiligen virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 eingesetzt werden, um eine Vorberechnung bestimmter zeitlicher Verläufe der jeweiligen Signale Sl, S2, S3 durchzuführen. Dies kann zum Beispiel eine aufwändige Dekodierung oder eine komplexe Umsetzung oder Adaption eines bestimmten Ereignisses in ein auszugebendes Audiosignal sein. Dies ermöglicht insbesondere bei komplexen Audioverarbeitungen den hohen Sicherheitsanforderungen an das Rechnersystem 1 zu genügen, indem eine Überlastung durch eine Auslagerung oder die Gefahr von Abstürzen des Rechnersystems 1 vermieden wird. In einer weiteren Ausführungsvariante werden keine Modi ver¬ wendet und die Anpassung F der Signale Sl, S2, S3 bzw. eine Adaption des ganzheitliehen Ausgangssignals auf die aktuelle Fahrsituation wird lediglich anhand einer Menge aktuell ein¬ gehender Ereignisse oder Audiodatenströme vorgenommen.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist das Rechnersystem 1 derart ausgebildet, dass jeder Lautsprecher 33, 35, 37, 39 der Ausgabeeinheit 5 einzeln angesteuert wird oder ein einfaches Stereosignal ausgegeben wird. Dies ermöglicht eine Wiedergabe von richtungsbasierten und positionsbasierten Audiosignalen, die anhand der Informationen und Ereignisse ermittelt und erzeugt werden können. Beispielsweise meldet ein Spurwechselassistent ein Hindernis auf einer linken hinteren Seite des Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang umfasst die Ausgabe A einen Warnton, der über den oder die jeweiligen der Lautsprecher 33, 35, 37, 39 ausgegeben wird, die auf dieser Seite, insbesondere korrespondierend zu dem Hindernis, im Fahrzeug angeordnet sind.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Mixer 27 in dem Rechnersystem 1 als Stereo- oder 3D-Mixer ausgebildet. Bei einem 3D-Mixen werden die den einzelnen virtuellen Signalgeberein¬ heiten 11, 13, 15 zugeordneten virtuelle Ausgabeeinheiten so zusammengemischt, dass alle räumlichen Lokalisierungen der auszugebenden Audiosignale in der Ausgabe A des späteren ganzheitliehen Audiosignals erhalten bleiben. Weiterhin kann der 3D-Mixer die auszugebenden Audiosignale der virtuellen Sig¬ nalgebereinheiten 11, 13, 15 so abmischen, dass diese jeweils auf einen Fahrzeuginsassen im Fahrzeug angepasst werden und somit Signale 11, 13, 15 mehrerer virtueller Signalgebereinheiten 11, 13, 15 gezielt räumlich dargestellt werden können. Beispiels¬ weise kann die Ausgabe A eine auszugebende Sprachausgabe der Navigation bezüglich des Fahrzeugs vorne lokalisiert umfassen. Gleichzeitig kann die Ausgabe A eine auszugebende, durch einen Fahrzeuginsassen auf einer Rückbank des Fahrzeugs eingestellte Musik, bezüglich des Fahrzeugs hinten lokalisiert umfassen, beispielsweise obwohl beide auszugebenden Audiosignale der jeweiligen virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 zum Ausgeben auf den virtuellen Ausgabeeinheiten vorne lokalisiert sind .
In einer weiteren Ausführungsform werden die virtuellen Aus¬ gabeeinheiten mittels Binauraltechnik von dem Rechnersystem 1 verwaltet, die mit einer geringen Anzahl wie beispielsweise lediglich zwei Lautsprechern eine räumliche Darstellung von Audiosignalen für Fahrzeuginsassen im Fahrzeug ermöglichen.
Durch gezielte Ansteuerung der Ausgabeeinheit 5 können mehrere virtuelle binaurale Ausgabeeinheiten erzeugt werden, die dann für mehrere Fahrzeuginsassen eine räumliche akustische Dar¬ stellung ermöglichen, obwohl im Fahrzeug nur eine Ausgabeeinheit 5 zur Verfügung steht. In diesem Zusammenhang können bei¬ spielsweise sogenannte „Head Related Transfer Functions" (HRTF) eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante wird die Umgebungs- lautstärke außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs von einem Mikrofon aufgenommen und an die zentrale virtuelle Verwal¬ tungseinheit 9 übersandt. Die Informationen können von der Steuereinheit 29 verwendet werden, um eine Geräuschunterdrückung oder Echoeffekte beispielsweise in der Telefonie zu vermeiden, oder die Gesamtlautstärke des Rechnersystems 1 anzupassen.
In einer weiteren Ausführungsvariante können einzelne Signal¬ gebereinheiten können auf anderen Recheneinheiten betrieben werden und über vorhandene Bussysteme kommunizieren, beispiels- weise über die Datenschnittstelle 17. Die durch diese Signal¬ gebereinheiten bereitgestellten Signale können beispielsweise ebenfalls die ersten und zweiten Merkmale Ml, M2 umfassen. Dadurch lassen sich die Vorteile der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit 9 und der virtuellen Signalgebereinheiten 11, 13, 15 auch auf derartige verteilte Rechnersysteme nutzen. In einer weiteren Ausführungsvariante ist jede virtuelle Signalgebereinheit 11, 13, 15 dezentral angeordnet und stellt die jeweiligen Signale Sl, S2, S3, die an einen zentralen Mixer gesendet werden, unabhängig bereit. Der zentrale Mixer erzeugt dann unter Beachtung feststehender Regeln ein gemischtes Ausgangssignal .
In einer weiteren Ausführungsform kann die Steuereinheit 29 die Bewertung B frei den Merkmalen Ml, M2 des Signals Sl, S2, S3 vornehmen, indem eine Identifikation des Signals Sl, S2, S3 über die virtuelle Signalgebereinheit 11, 13, 15 ermittelt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Rechnersystem (1) für ein Fahrzeug, umfassend:
- eine Recheneinheit (3) zur Ausführung einer elektro¬ nischen Verarbeitung und/oder Verwaltung von Signalen,
- eine Ausgabeeinheit (5) zur Ausgabe eines Audiosignals, die signaltechnisch mit der Recheneinheit (3) gekoppelt ist, wobei die Recheneinheit (3) umfasst:
- eine Virtualisierungsschicht (7),
- eine zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9), und
- mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15), die jeweils über die Virtualisierungsschicht (7) signaltechnisch mit der virtuellen Verwaltungseinheit (9) gekoppelt ist, wobei
- die Virtualisierungsschicht (7) zu einem parallelen Betreiben eines Betriebssystems der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit (9) auf der Recheneinheit (3) parallel zu einem jeweiligen Betriebssystem der mindestens einen virtuellen Signalgebereinheit (11, 13, 15) ausgebildet ist,
- die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) zur Bereitstellung eines Signals (Sl, S3, S5) aus¬ gebildet ist, das repräsentativ ist für ein auszugebendes Audiosignal, und
- die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) zur Steuerung der Ausgabe eines jeweiligen Signals (Sl, S3, S5) der mindestens einen virtuellen Signalgebereinheit (11, 13, 15) über die Ausgabeeinheit (5) ausgebildet ist.
2. Rechnersystem (1) nach Anspruch 1, umfassend eine Da¬ tenschnittstelle (17), die signaltechnisch mit der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit (9) gekoppelt ist.
3. Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, bei der die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) zusätzlich direkt signaltechnisch mit der mindestens einen virtuellen Signalgebereinheit (11, 13, 15) gekoppelt ist .
4. Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, bei der die Ausgabeeinheit (5) zur Ausgabe eines haptischen und/oder optischen Signals ausgebildet ist.
5. Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, bei der die mindestens eine virtuelle Signalge¬ bereinheit (11, 13, 15) als virtuelle Verwaltungseinheit ausgebildet ist.
6. Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, bei dem
- die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ausgebildet ist eine Bewertung (B) des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) bereitgestellten Signals (Sl, S3, S5) durchzuführen, und
- die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ausgebildet ist die Ausgabe des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) bereitgestellten Signals (Sl, S3, S5) an der Ausgabeeinheit (5) abhängig von der Bewertung (B) zu steuern.
7. Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, bei dem das durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) bereitgestellte Signal (Sl, S3, S5) zumindest eines umfasst aus:
- einen zeitlichen Verlauf des auszugebenden Audiosignals,
- eine Berechnungsvorschrift zur Erzeugung des zeitlichen Verlaufs des auszugebenden Audiosignals,
- einen Zeiger zu einem Eintrag in einer ersten Datenbank, umfassend den zeitlichen Verlauf des auszugebenden Au¬ diosignals .
8. Rechnersystem (1) nach Anspruch 7, bei der die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ausgebildet ist den zeitlichen Verlauf des auszugebenden Audiosignals abhängig von dem durch die mindestens eine virtuelle Signalge- bereinheit (11, 13, 15) bereitgestellten Signal (Sl, S3, S5) zu ermitteln.
Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, das ausgebildet ist der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit (9) zumindest eines folgender erster Merkmale (Ml) des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) bereitgestellten Signals (Sl, S3, S5) bereitzustellen aus:
- Sicherheitsrelevanz des Signals (Sl, S3, S5) ,
- Dringlichkeit des Signals (Sl, S3, S5) ,
- Zertifizierung der mindestens einen virtuellen Sig¬ nalgebereinheit (11, 13, 15).
Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, das ausgebildet ist der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit (9) zumindest eines folgender zweiter Merkmale (M2) des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) bereitgestellten Signals (Sl, S3, S5) bereitzustellen aus:
- Richtung des auszugebenden Audiosignals,
- Position des auszugebenden Audiosignals,
- Art des auszugebenden Audiosignals,
- Anzahl an Kanälen des auszugebenden Audiosignals.
Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, bei dem die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ausgebildet ist die Bewertung (B) abhängig von den ersten Merkmalen (Ml) und/oder abhängig von den zweiten Merkmalen (M2) des durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) bereitgestellten Signals durchzuführen .
Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11, bei dem die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ausgebildet ist im Falle eines BereitStellens durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) zumindest zweier Signale (Sl, S3, S5) zu einer sich überschneidenden Ausgabe:
- eine Lautstärke zeitgleich auszugebender Audiosignale abhängig von der Bewertung (B) anzupassen.
Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, bei dem die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ausgebildet ist im Falle eines BereitStellens durch die mindestens eine virtuelle Signalgebereinheit (11, 13, 15) zumindest zweier Signale (Sl, S3, S5) zu einer sich überschneidenden Ausgabe:
- einen Vergleich der sich überschneidend auszugebenden Signale (Sl, S3, S5) durchzuführen, und
- einen Ausgabezeitpunkt der Signale (Sl, S3, S5) abhängig von dem Vergleich anzupassen.
Rechnersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13, das ausgebildet ist der zentralen virtuellen Verwaltungseinheit (9) einen Betriebszustand (Z) des Fahrzeugs bereitzustellen.
Rechnersystem (1) nach Anspruch 14, bei dem die zentrale virtuelle Verwaltungseinheit (9) ausgebildet ist abhängig von dem Betriebszustand (Z) eine Anpassung (F) des aus¬ zugebenden Audiosignals durchzuführen, die zumindest eines umfasst aus :
- Anpassung einer Lautstärke des auszugebenden Audio¬ signals,
- Anpassung einer Tonhöhe des auszugebenden Audiosignals,
- Beaufschlagung des auszugebenden Audiosignals mit einem Effekt,
- Beaufschlagung des auszugebenden Audiosignals mit einem Filter .
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