用于交通工具的音频设备和操作用于交通工具的音频设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于交通工具的音频设备和一种操作用于交通工具的音频设备的方法。

背景技术

从现有技术中已知：现代交通工具具有越来越多的交通工具功能以及驾驶辅助功能，其中这些功能的范围不断扩大。这些交通工具功能和驾驶辅助功能包括各种信号音、提示音和警报音，这些信号音、提示音和警报音引起对于特定情况的注意或要求驾驶员做出特定动作。通常通过交通工具的音频系统播放这些声音。由于存在大量不同的声音和不同的功能，导致驾驶员不能准确地知道他被提示哪种情况或被要求哪个动作。驾驶员一般通过附加地参考所显示的视觉信号(诸如屏幕上的指示)来查明。

然而，由此使得驾驶员从其原本的驾驶任务上分散注意，由此会产生安全风险。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于交通工具的音频设备和一种操作用于交通工具的音频设备的方法，该音频设备和该方法至少部分地克服了现有技术中的缺点。

该目的通过独立权利要求的特征来实现。有利实施方式在从属权利要求中描述。需要指出的是，从属于独立权利要求的权利要求的附加特征可以在没有独立权利要求的特征的情况下，或在仅与独立权利要求的特征的子集相组合的情况下形成自己的且独立于独立权利要求的所有特征的组合的发明，该发明可以作为独立权利要求、分案申请或后续申请的主题。这以同样的方式适用于说明书中所描述的可以形成独立于独立权利要求的特征的发明的技术教导。

本发明的第一方面涉及一种用于交通工具的音频设备，其中该音频设备具有扬声器系统。扬声器系统具有多个扬声器，这些扬声器在空间上被布置为使得这些扬声器在交通工具内部空间中实现三维听觉体验。此外，音频设备具有与扬声器系统耦合的控制单元，该控制单元被设计用于驱控扬声器系统的至少一个扬声器，以便再现与特定位置相关联的特定于位置的警报信号。在此，控制单元仅驱控扬声器系统中距离特定位置最近的一个或多个扬声器，以便再现特定于位置的警报信号。

本发明的第二方面涉及一种操作用于交通工具的音频设备的方法，该交通工具配备有扬声器系统，该扬声器系统具有多个扬声器，这些扬声器在空间上被布置为使得这些扬声器在交通工具内部空间中实现三维听觉体验。该方法包括驱控扬声器系统的多个扬声器中的至少一个扬声器，以便再现与特定位置相关联的特定于位置的警报信号。在此，仅驱控多个扬声器中距离特定位置最近的一个或多个扬声器。

在本文的意义上，交通工具应当理解为可以移动人员和/或货物的所有交通工具类型。交通工具的可能的示例是：机动车、卡车、农用车、公共汽车、驾驶室、缆车厢、电梯厢、轨道交通工具、水上交通工具(例如，轮船、快艇、潜艇、潜水钟、气垫船、水翼艇)、飞行器(飞机、直升机、翼地效应机、飞艇、气球)。

交通工具优选是机动车。在这种意义上的机动车是一种通过机械动力移动且不被束缚在轨道上的陆上交通工具。在这种意义上的机动车包括汽车、摩托车和拖拉机。

在本文的范畴中，耦合(例如，扬声器系统与控制单元之间的耦合)是指通信连接。通信连接可以是无线的(例如，蓝牙、WLAN、无线电波)或有线连接的(例如，借助于USB接口、数据线等)。

音频设备具有包含多个扬声器的扬声器系统。在此，这些扬声器在空间上被布置为使得这些扬声器在交通工具内部空间中实现三维听觉体验。

在本文的意义上，交通工具内部空间包括：交通工具的客舱(即，交通工具乘员所处的空间)、交通工具的内护板、座椅、长座椅、仪表板、其他仪表、控制元件和行李舱。

在本文的意义上，交通工具乘员是处于交通工具中的生物，优选是人。在此，交通工具乘员停留的位置或交通工具乘员从事何种活动不重要。

术语“三维听觉体验”是指在水平方向和竖直方向上的听觉体验。对此，音频信号以可以产生各种声音背景(Klangkulisse)的方式分布在各个扬声器上。可能的声音背景可以使听者产生例如被声音(例如，音乐、语音、音效)环绕的感觉。同样地，声音背景还可以被设计为可以使听者将该声音背景对应为特定对象或特定方向。这可以例如通过使用向扬声器提供基于对象的音频数据的音频方法来实现。

通过三维的听觉体验，可以根据特定方向或特定位置准确地再现音频信号。通过这种方式，增加对来自特定方向或特定位置的音频信号的直观感知。也就是说，通过扬声器的特定布置，交通工具内部空间中的交通工具乘员可以体验三维听觉体验，并且在此可以区别音频信号是围绕交通工具乘员周围的空间传播还是来自特定方向或者来自特定位置。

为了再现特定于位置的警报信号，控制单元驱控扬声器系统的至少一个扬声器。换言之，控制单元促使扬声器系统的至少一个扬声器再现特定于位置的警报信号。例如，控制单元向扬声器系统的相应扬声器提供基于对象的音频数据。

如上所述，控制单元与扬声器系统通信地连接。术语“特定于位置的警报信号”是指警报信号与特定位置相关联。换言之，仅驱控扬声器系统的一个或多个特定的扬声器，使得交通工具乘员感觉警报信号来自特定位置。也就是说，不是通过扬声器系统的所有扬声器再现该警报信号，而是专门为了再现特定于位置的警报信号而选择并驱控单独的扬声器。通过这种方式，给听者造成警报信号与特定位置相耦合的印象。通过这种方式，听者可以直观地将警报信号对应为特定位置。

在本文中，术语“警报信号”应当被理解为可以听到的信号，该信号提示潜在危险或紧急危险或者提示即将到来的动作或待执行的动作。

警报信号优选地涉及一个或多个特定的交通工具功能和/或一个或多个特定的交通工具功能的运行状态和/或一个或多个特定的交通工具部件和/或一个或多个交通工具部件的状态。

交通工具功能的示例是：胎压测量、座椅占用提示、交通工具乘员安全带佩戴提示、障碍物识别、死角障碍物识别、侧向碰撞识别、正面碰撞识别、后方碰撞识别、对象识别、周围环境识别等。

交通工具部件的示例是：盖板、窗户、卸货板、后盖板、引擎罩、行李舱盖板、货舱盖板、滑动式天窗、折叠式顶篷、油箱盖、门、顶篷、交通工具安全带、轮胎、交通工具座椅等。

在本文的意义上，控制单元应当被理解为集中式系统或分散式系统，该系统被提供用于例如以信号和/或数据的形式接收信息、处理信息、输出信息并且可选地存储信息。控制单元可以是交通工具中的装置，例如，车载计算机、导航仪、信息娱乐系统等。可选地，控制单元或控制单元的各个部件可以是外部设备和/或移动终端设备。特别地，在本文的意义上，控制单元具有至少一个中央处理单元(CPU、微控制器等)并且可选地具有存储设备。此外，控制单元可以具有编码器和/或解码器，该编码器和/或解码器预处理所接收的信息以用于通过中央处理单元处理，和/或准备待输出的信息以用于特别是通过数据传输系统(例如，BUS系统)输出(即，用于传输)。

为了再现特定于位置的警报信号，仅驱控距离特定位置最近的一个或多个扬声器。换言之，仅驱控距离应当使交通工具乘员感知到警报信号的位置最近的扬声器。

通过本文中所描述的用于交通工具的音频设备，交通工具乘员能够直观地感知警报信号、将警报信号归类并且可选地采取相应措施。通过这种方式，交通工具驾驶员例如无需从其驾驶交通工具的任务上分散注意。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，特定于位置的警报信号与交通工具内部空间中的特定位置相关联。即，警报信号与交通工具内部空间的特定位置有关。换言之，警报信号使交通工具乘员产生警报信号源自交通工具内部空间的特定位置的感觉。为此，驱控距离交通工具内部空间中的特定位置最近的一个或多个相应的扬声器，以便再现警报信号。如果例如交通工具右后门响起“门开着”的警报信号，则驱控交通工具右后门旁边的一个或多个扬声器。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，通过改变在扬声器系统中距离特定位置最近的一个或多个扬声器处经由扬声器系统发出的音频信号的声音设置，产生特定于位置的警报信号。换言之，通过仅改变在一个或多个特定的扬声器(即，距离特定位置最近的一个或多个扬声器)处所发出的音频信号的声音设置，产生警报信号。声音设置可以包括用于调节声音的参数，例如，均衡器的参数。声音设置可以包括例如高音、低音和/或音量。术语“所发出的音频信号”应当被理解为连续播放的音频信号，诸如音乐、消息、有声书、电话通话、视频会议等。通过扬声器系统播放音频信号，例如开着收音机，并且随后在某一时刻改变在一个或多个特定的扬声器处的声音设置。通过感知改变后的声音设置，交通工具乘员可以直观地将该改变对应为警报信号。

例如，为了再现特定于位置的警报信号，可以将正在进行的音乐再现调整为使得音乐再现的声音变为仅在特定空间方向上，特别是仅在相对于驾驶员的特定空间方向上。例如，通过根据方向动态地调整再现频率可以实现这种变化。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，声音设置包括对音频信号的低音和高音的设置；可以借助于升高或降低低音和/或升高或降低高音来改变声音设置。因此，交通工具乘员通过如下方式来感知特定于位置的警报信号：在再现音频信号期间，交通工具乘员感知在一个或多个特定的扬声器处的音频信号的声音变化。例如，可以将右后扬声器处低音的提高感知为来自该右后扬声器的特定于位置的警报信号。另一方面，如果在通过所有扬声器再现音乐期间可以清楚得听到仅在右前方特定扬声器处(即，在副驾驶座椅处)的音乐再现的高音提高，则交通工具乘员感知到右前方的该变化并且可以将该变化对应为特定于位置的警报信号。

除了通过改变后的声音设置所产生的警报信号之外，还可以通过一个或多个扬声器再现其他警报信号，例如，较响的信号音。通过这种方式进一步强化了对警报信号的感知。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，控制单元还被设计为：接收在交通工具周围环境中所检测到的对象的对象数据，并且根据所接收的对象数据变更特定于位置的警报信号的内容。

交通工具周围环境中的对象的示例是：行人、儿童、成人、轮椅使用者、骑自行车者、停放的汽车、盆栽容器、动物和猫等。

术语“对象数据”是指描述对象的数据。这种对象数据的示例是：尺寸、长度、宽度、深度、稠度、速度、加速度、重量等。

术语“周围环境”是指交通工具周围的较近的环境。如果以交通工具中心为起点，则较近的环境是交通工具周围半径3m至6m的区域，优选地半径2m至5m的区域。

在交通工具周围环境中所检测到的对象的对象数据可以通过布置在交通工具中的检测设备和/或布置在交通工具上的检测设备和/或交通工具外部的检测设备获取。为此，检测设备可以包括传感器系统。传感器系统包括以下设备中的至少一种设备：超声波传感器、雷达传感器(例如，短程雷达传感器、长程雷达传感器)、激光雷达传感器、热像仪系统、影像系统和/或图像传感器(例如，摄像机)。传感器系统的数据(即，在此情况下，对象数据)可以来自上述设备中的一种设备，或者来自上述设备中的多种设备的组合(传感器数据融合)。

检测设备与控制设备耦合以便接收对象数据。

根据所接收的对象数据变更特定于位置的警报信号的内容。术语“特定于位置的警报信号的内容”是指警报信号的旋律、声音序列、音色和/或长度。根据特定于位置的警报信号的内容可以推断出特定对象或特定的对象类型。

特定于位置的警报信号可以包括例如自行车铃的铃声，以便发出有骑自行车者正在靠近交通工具的警报。此外，特定于位置的警报信号可以包括儿童的笑声，以便提示处于交通工具周围环境中的儿童。特定于位置的警报信号可以包括例如火车的声响，以便引起对正在靠近的铁路交叉道口的注意。特定于位置的警报信号的内容的另一示例是特定的声响，例如哔哔声或鸣笛声，该特定的声响引起对被打开的门或被打开的后盖板的注意。

在此，从警报音的类型(即，警报信号的内容)可以推断出特定的交通工具功能或特定的交通工具部件。通过这种方式，交通工具乘员能够直观地推断出警报信号所指示的交通工具功能和/或交通工具部件。

特定于位置的警报信号的内容指示应当警告小心什么。通过特定于位置地再现警报信号，附加地传输与发出警报的位置或方向有关的信息。因此，交通工具乘员直观地获得关于警报的信息。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，控制单元被设计用于再现特定于位置的警报信号的变化过程(Verlauf)，其中控制单元依次驱控扬声器系统的至少两个扬声器，以便再现特定于位置的警报信号的变化过程。换言之，首先在一个扬声器上再现特定于位置的警报信号；随后变换扬声器来再现该特定于位置的警报信号，以便再现特定于位置的警报信号的变化过程。即，基本上不同时在两个或更多个扬声器上再现特定于位置的警报信号的变化过程，而是在两个或更多个扬声器上依次再现特定于位置的警报信号的变化过程。在此，在变换扬声器时可以在两个或更多个扬声器上短时间同时播放警报信号。换言之，可以从在一个扬声器上再现过渡为在另一个扬声器上再现(“交叉渐变(Crossfade)”)。

特定于位置的警报信号的变化过程的示例是开始时在右后扬声器上再现自行车铃声，其中在右前扬声器上继续对自行车铃声的再现。通过这种方式模拟从交通工具旁边经过的骑自行车者，并且可以向交通工具乘员发出警报。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，控制单元还被设计为：接收在交通工具周围环境中所检测到的对象的对象数据，并且根据所接收的对象数据，改变在扬声器系统中距离所检测到的对象最近的一个或多个扬声器处经由扬声器系统发出的音频信号的声音设置。随后，控制单元可以变更以这种方式产生的特定于位置的警报信号的内容。所描述的应用情况的一个示例是骑自行车者进入交通工具的周围环境。为了避免一开始就不必要地打扰驾驶员，首先通过降低距离骑自行车者最近的扬声器处的音频再现的高音，在该扬声器处产生特定于位置的警报信号。如果驾驶员没有对该警报信号作出反应，则可以通过此时距离骑自行车者最近的扬声器发出自行车铃声作为警报信号。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，音频设备包括选择单元，该选择单元被设计用于提供对警报信号的内容的特定选择，以便将特定内容对应为特定的交通工具功能和/或特定的交通工具部件。换言之，通过选择单元可以将特定的警报信号内容(例如，喇叭的旋律)对应为特定的交通工具部件(例如，交通工具的门)。例如，如果播放针对交通工具的门被打开的警报信号，则响起喇叭的旋律。仅在距离交通工具的相应的被打开的门最近的一个或多个扬声器上响起该喇叭的旋律。

根据另一实施方式，可以自由配置由选择单元提供的对警报信号内容的特定选择。例如，可以将针对交通工具的门被打开的警报信号配置为哔哔声，并且将针对在交通工具的周围环境中识别到狗的警报信号配置为狗叫声。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，多个扬声器包括交通工具座椅扬声器。为每个交通工具座椅分配至少一个交通工具座椅扬声器。特定于位置的警报信号是安全带提醒信号。控制单元仅驱控被分配给安全带提醒信号所指示的交通工具座椅的一个或多个交通工具座椅扬声器，以便再现安全带提醒信号。

为每个交通工具座椅分配至少一个交通工具座椅扬声器。术语“分配”包括在相应的交通工具座椅附近布置一个或多个交通工具座椅扬声器。例如，可以将一个或多个交通工具座椅扬声器安装在相应的交通工具座椅中或安装在相应的交通工具座椅上。备选地或附加地，可以将一个或多个交通工具座椅扬声器布置在相应的交通工具座椅上方的天花板区域中。备选地或附加地，可以将一个或多个交通工具座椅扬声器布置在相应的交通工具座椅下方的地板区域中。备选地或附加地，可以将一个或多个交通工具座椅扬声器布置在相应的交通工具座椅旁边的侧板中。通过将交通工具座椅扬声器布置在相应的交通工具座椅附近，交通工具乘员可以将安全带提醒信号感知为来自相应的交通工具座椅的警报信号。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，多个扬声器包括轮胎扬声器。为每个轮胎分配至少一个轮胎扬声器。特定于位置的警报信号是胎压损失信号或轮胎故障信号。控制单元仅驱控被分配给胎压损失信号或轮胎故障信号所指示的轮胎的一个或多个轮胎扬声器，以便再现胎压损失信号或轮胎故障信号。通过将轮胎扬声器布置在相应的轮胎附近，交通工具乘员可以直观地将胎压损失信号或轮胎故障信号感知为来自相应的有故障的轮胎的警报信号。

为每个轮胎分配至少一个轮胎扬声器。术语“分配”包括在相应的轮胎附近布置一个或多个轮胎扬声器。例如，可以将被分配给右前轮胎(即，副驾驶侧的轮胎)的一个或多个轮胎扬声器布置在副驾驶侧的仪表盘中、和/或副驾驶侧的侧板中或者副驾驶侧的侧板上、和/或副驾驶侧的天花板区域中、和/或副驾驶侧的地板区域中、和/或副驾驶座椅中或者副驾驶座椅上。

根据可以与本文中所描述的其他实施方式组合的实施方式，多个扬声器包括盖板扬声器。为每个盖板分配至少一个盖板扬声器。特定于位置的警报信号是通知被打开的盖板的状态的盖板信号。控制单元仅驱控被分配给盖板信号所指示的盖板的一个或多个盖板扬声器，以便再现盖板信号。

在本文的意义上，盖板的示例是：卸货板、后盖板、引擎罩、行李舱盖板、货舱盖板、滑动式天窗、折叠式顶篷、油箱盖、门、顶篷等。

盖板优选是门。前门被布置在交通工具的前部中，即，被布置在驾驶员侧或副驾驶侧上。后门被布置在交通工具的后部中，即，被布置在后座区域中。

盖板信号通知被打开的盖板的状态。被打开的盖板的状态的示例包括：被打开的门、被打开的油箱盖、被打开的后盖板、被打开的滑动式天窗、被打开的窗户等。

为每个盖板分配至少一个盖板扬声器。术语“分配”包括在相应的盖板附近布置一个或多个盖板扬声器。例如，被分配给驾驶员侧的门的盖板扬声器被布置在驾驶员侧的仪表盘中、和/或驾驶员侧的侧板中或者驾驶员侧的侧板上、和/或驾驶员座椅中或者驾驶员座椅上。例如，被分配给后盖板的盖板扬声器可以被布置在横跨行李箱的天花板中或该天花板上。

根据另一实施方式，为交通工具提供音频设备的上述实施方式中的一种实施方式或者上述实施方式的组合。

对于根据本发明的第一方面的用于交通工具的音频设备的上述说明以相应的方式还适用于根据本发明的第二方面的操作用于交通工具的音频设备的方法，反之亦然；根据本发明的方法的有利实施例对应于根据本发明的音频设备的已描述的有利实施例。根据本发明的方法的在这里未明确描述的有利实施例对应于根据本发明的音频设备的已描述的有利实施例。

从对优选的实施例的以下详细说明中以及借助附图可以得出本发明的其他优点、特征和细节。以上在说明中提及的特征和特征组合以及以下在附图说明中提及的特征和特征组合和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以在相应给出的组合中使用，还可以在其他组合中使用或单独使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

下面借助于附图基于实施例来描述本发明。

图1示意性地示出了根据一个实施方式的用于交通工具的音频设备。

图2示意性地示出了根据一个实施方式的用于交通工具的音频设备。

图3示意性地示出了根据一个实施方式的用于交通工具的音频设备。

具体实施方式

图1示出具有音频设备1的交通工具100。在交通工具内部空间101中，交通工具100具有五个交通工具座椅5、50，其中两个交通工具座椅5被布置在交通工具100的前部中，并且三个交通工具座椅5、50被布置在交通工具100的后部中。音频设备1具有包含多个扬声器41、42的扬声器系统。扬声器41、42被布置为使得这些扬声器41、42在交通工具内部空间101中实现三维听觉体验。扬声器中的一些扬声器是交通工具座椅扬声器41、42。交通工具座椅扬声器41、42是被布置在特定的交通工具座椅5、50上的扬声器或者是被布置在特定的交通工具座椅5、50处的扬声器。交通工具座椅扬声器41、42用于在交通工具内部空间101中播放音频信号，使得交通工具乘员可以将该音频信号对应为特定的交通工具座椅5、50。音频设备1还具有与扬声器系统通信地连接的控制单元2。控制单元2驱控扬声器系统的扬声器41、42来播放音频信号，例如警报信号。为了播放安全带提醒信号3，控制单元2仅驱控被分配给安全带提醒信号3所指示的交通工具座椅50的交通工具座椅扬声器42。在图1中可以看出，紧邻右后交通工具座椅50的交通工具座椅扬声器42被分配给该特定的交通工具座椅50。如果现在播放针对交通工具座椅50的安全带提醒信号3，则控制单元2驱控这些交通工具座椅扬声器42，以便播放安全带提醒信号3。通过这种方式，驾驶员或其他交通工具乘员听到安全带提醒信号3，该安全带提醒信号3来自安全带提醒信号3所指示的交通工具座椅50所位于的方向。通过这种方式，驾驶员直观地理解右后侧交通工具座椅50上的交通工具乘员没有系上安全带并且可以提醒该交通工具乘员系上安全带。

图2示出具有音频设备1和交通工具的四个门5‘、50‘的交通工具100。在交通工具内部空间101中，音频设备1具有包含门扬声器43、44的扬声器系统，其中为交通工具的每个门5‘、50‘分配一个门扬声器43、44。为了再现通知门被打开的门警报信号3‘，与扬声器系统通信地连接的控制单元2仅驱控门警报信号3‘所指示的门扬声器44。在图2中，交通工具100的副驾驶门50‘被打开。如果现在播放指示副驾驶门50‘的门警报信号3‘，则控制单元2驱控门扬声器44。通过响起来自副驾驶门50‘方向的警报信号，交通工具100的驾驶员可以直观地将警报信号对应为被打开的副驾驶门50‘。

图3示出具有音频设备1的交通工具100，在交通工具内部空间101中，该音频设备1具有包含四个扬声器45、46的扬声器系统。为了再现特定于位置的警报信号3“，扬声器系统与控制单元2通信地连接。控制单元2还与检测设备6通信地连接。检测设备6包括传感器系统并且被设计用于检测在交通工具100的周围环境中的对象。例如，如果检测设备6在交通工具100的右后方周围环境50“中识别到骑自行车者15，则检测设备6向控制单元2发送相应的对象数据150。随后，控制单元2促使距离右后方周围环境50“最近的扬声器46播放自行车铃声3“。通过这种方式，可以直观地警告交通工具乘员、特别是驾驶员小心从右后方接近的骑自行车者。如果检测设备6识别到骑自行车者15非常快地接近交通工具100，则可以更响地和/或更快地再现自行车铃声3“，即，更响地和/或更快地播放声音序列。