DE69622788T2

DE69622788T2 - Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE69622788T2
Application number: DE69622788T
Authority: DE
Inventors: Motomichi Matsumura; Kiichi Morota; Atsushi Unno
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: EP0742641A2; EP0742641B1; EP0742641A3; US5677960A; DE69622788D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine für eine Stereoeinrichtung in einem Fahrzeug genutzte Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug, bei der die Lautstärke und dergleichen gemäß dem Geräusch in einem Fahrzeug gesteuert werden.
Für eine Fahrzeugstereoeinrichtung in einem Fahrzeug, z. B. einem Wagen, wird eine Digitalvorrichtung genutzt, und in der letzten Zeit wird eine Vorrichtung zur Lautstärkeregelung an der Stereoeinrichtung im Fahrzeug angebracht, um die Lautstärke der Stereoeinrichtung im Fahrzeug und dergleichen gemäß der Lautstärke des Geräuschs in einem Wagen zu steuern. Beispielsweise wird der Geräuschpegel in einem Wagen durch ein Mikrophon festgestellt, die Lautstärke der Fahrzeugstereoeinrichtung automatisch erhöht, wenn der Geräuschpegel hoch ist, und die Lautstärke der Fahrzeugstereoeinrichtung automatisch verringert, wenn der Geräuschpegel niedrig ist. Da der Geräuschpegel mit der Fahrgeschwindigkeit eines Wagens oder Motordrehzahl (der Anzahl von Umdrehungen in einem Motor) eines Wagens korreliert, wird anstelle des Geräuschpegels auch die Fahrgeschwindigkeit oder die Motordrehzahl festgestellt, um die Lautstärke der Stereoeinrichtung im Fahrzeug zu steuern.
Daher kann ein Fahrer die Musik der Stereoeinrichtung im Fahrzeug hören und von der Musik unterhalten werden, ohne vom Geräusch im Wagen gestört zu werden. Diese herkömmliche Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug ist zum Beispiel in der veröffentlichten ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. S57-195217 von 1982 offenbart.
In Fällen, in denen der Geräuschpegel in einem Wagen durch ein Mikrophon festgestellt wird, wird jedoch der Schall eines Lautsprechers einer Stereoeinrichtung im Fahrzeug vom Mikrophon in unerwünschter Weise festgestellt, so dass der Nachteil besteht, dass der Geräuschpegel im Wagen nicht genau festgestellt werden kann. Falls die Fahrgeschwindigkeit eines Wagens oder die Motordrehzahl eines Wagens festgestellt wird, ist auch zusätzlich ein Detektor für die Fahrgeschwindigkeit oder ein Detektor für die Motordrehzahl erforderlich. Daher besteht der Nachteil, dass die Herstellung der Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug kompliziert ist und die Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nicht preiswert hergestellt werden kann.
JP-A-02268011 offenbart ein System, in welchem die Störspannung des Leistungssystems eines Wagens festgestellt wird. Die Störspannung nimmt mit der Anzahl Motorumdrehungen pro Minute zu. Das System enthält einen Störspannungsdetektor und einen Teil zur Steuerung des Empfangspegels. Bezüglich der Störspannung werden im Steuerteil mehrere Schwellenspannungen eingestellt, um die empfangene Schalllautstärke im Wagen als Antwort auf die Störspannung stufenweise zu steuern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, unter geeigneter Berücksichtigung der Nachteile einer solchen herkömmlichen Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug eine Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug zu schaffen, in der der Geräuschpegel in einem Wagen mit geringen Kosten genau festgestellt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Vorsehen einer Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug mit:
einem ersten Filtermittel zum Entfernen einer Gleichstromkomponente aus einem von einer elektrischen Quelle eines Fahrzeugs gelieferten elektrischen Quellensignal, um ein Wechselstromsignal zu erzeugen, wobei die durch den Betrieb des Motors des Fahrzeugs erzeugte elektrische Leistung die elektrische Quelle lädt;
einem zweiten Filtermittel zum Entfernen einer bestimmten Frequenzkomponente aus dem vom ersten Filtermittell erzeugten Wechselstromsignal, um aus dem Wechselstromsignal eine Drehstromgeneratorrauschstörung herauszunehmen, deren Frequenz sich mit der Motordrehzahl des Fahrzeugs ändert;
einem Rauschstörungspegel berechnenden Mittel zum Berechnen des Rauschstörungspegels im Innern des Fahrzeugs gemäß der durch das zweite Filtermittel erhaltenen Drehstromgeneratorrauschstörung; und
einem Steuermittel zum Steuern der von einem Tonwiedergabemittel wiedergegebenen Schalllautstärke oder des Klangs des Schalls gemäß dem von dem Rauschstörungspegel berechnenden Mittel berechneten Rauschstörungspegel.
Wenn der Betrieb des Motors gestartet wird, wird in der obigen Konfiguration von der elektrischen Quelle elektrischer Strom an eine Zündkerze des Motors geliefert, und der Motor wird betrieben. Danach wird an die elektrische Quelle stets elektrische Leistung geliefert, die in einem Drehstromgenerator erzeugt wird, der vom Motor betrieben wird. Falls ein elektrisches Quellensignal der elektrischen Quelle während des Betriebs des Motors an verschiedene elektrische Schaltungen geliefert wird, gibt es daher eine Wechselstromkomponente, die eine Drehstromgenerator rauschstörung und andere Rauschstörungen enthält, mit einer Gleichstromkomponente in dem elektrischen Quellensignal. Die Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung ändert sich mit einer Drehzahl des Motors, weil die Drehstromgeneratorrauschstörung durch den Betrieb des Motors erzeugt wird. Die anderen Rauschstörungen werden erzeugt, indem die verschiedenen elektrischen Schaltungen ein- oder ausgeschaltet werden. Wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wegen der Erhöhung der Drehzahl des Motors erhöht wird, wird auch ein Geräuschpegel im Innern des Fahrzeugs erhöht, so dass es schwierig wird, einen im Tonwiedergabemittel erzeugten Schall zu hören.
In der vorliegenden Erfindung wird die Drehstromgeneratorrauschstörung durch das erste Filtermittel und das zweite Filtermittel aus dem Signal der elektrischen Quelle herausgenommen, wird der Rauschstörungspegel durch das Rauschstörungspegel berechnende Mittel gemäß der Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung berechnet und eine Lautstärke des Schalls oder ein Klang des Schalls durch das Steuermittel gemäß dem Rauschstörungspegel gesteuert.
Da kein Rauschstörungsdetektor verwendet wird, kann dementsprechend die Steuervorrichtung im Fahrzeug preiswert einfach hergestellt werden. Da es unwahrscheinlich ist, dass eine Stimme eines Fahrers oder der Schall als Rauschstörung im Fahrzeug festgestellt wird, kann auch ein Rauschstörungspegel im Fahrzeug genau berechnet werden, und die Lautstärke des Schalls oder der Klang des Schalls kann geeignet gesteuert werden. Das heißt, ein Fahrer kann immer mit Musik unterhalten werden.
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, in welchen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug, mechanischer Teile und elektrischer Schaltungen in einem Wagen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines in Fig. 1 gezeigten Mikrocomputers ist;
Fig. 3 ein Funktionsblockdiagramm einer in Fig. 2 gezeigten CPU ist;
Fig. 4 ein Flussdiagramm eines in der CPU ausgeführten Verfahrens zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug zeigt; und
Fig. 5 Frequenzkennlinien von Rauschstörungen zeigt, die auftreten, wenn ein Wagen gefahren wird; und
Fig. 6 eine aus vielen optischen Einrichtungen aufgebaute Flüssigkristallanzeige (LCD) zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung werden mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Da die Motordrehzahl eines Wagens mit dem Geräuschpegel im Wagen korreliert und eine Drehstromgeneratorrauschstörung mit der Motordrehzahl korreliert, wird in der vorliegenden Erfindung ein Pegel der Drehstromgeneratorrauschstörung berechnet, um eine Rauschstörungsinformation zu erzeugen, und eine Lautstärke einer Fahrzeugstereoeinrichtung und ein Klang der Fahrzeugstereoeinrichtung werden gemäß der Rauschstörungsinformation gesteuert.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug, mechanischer Teile und elektrischer Schaltungen in einem Wagen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst ein mechanischer und elektrischer Teil eines Wagens einen Motor 11, einen vom Motor 11 betriebenen Drehstromgenerator (oder Wechselstromgenerator) 12, eine Batterie 13 als elektrische Quelle, um eine Motorstartleistung an eine Zündkerze des Motors 11 zu liefern und eine vom Drehstromgenerator 12 erzeugte elektrische Leistung zu speichern, ein Tiefpassfilter 14, das mit einem Plusanschluss der Batterie 13 verbunden ist, um verschiedene, im von der Batterie 13 gelieferten elektrischen Quellensignal enthaltene Rauschstörungen zu entfernen und aus einem von der Batterie 13 gelieferten elektrischen Quellensignal eine Gleichstromkomponente herauszunehmen, verschiedene elektrische Schaltungen 15, die betrieben werden, indem die Gleichstromkomponente des elektrischen Quellensignals von der Batterie 13 über das Tiefpassiilter 14 empfangen wird, eine elektrische Lautstärkeeinstellschaltung 16, um die Lautstärke einer Stereoeinrichtung im Fahrzeug manuell einzustellen, indem ein Pegel eines von einer (nicht dargestellten) Tonwiedergabeeinheit gesendeten Musiksignals geändert wird, einen Entzerrer 17 zum Einstellen eines Klangs der Fahrzeugstereoeinrichtung, indem eine Frequenzkomponentenverteilung des Musiksignals geändert wird, eine Audioschaltung 18 zum Erzeugen eines eingestellten Musiksignals gemäß der Lautstärkeeinstellung und der Klangeinstellung, die in der elektrischen Lautstärkeeinstellschaltung 16 und dem Entzerrer 17 durchgeführt wurden, einen Tonfrequenzverstärker 19 zum Verstärken des eingestellten Musiksignals, einen Lautsprecher 20 zum Wiedergeben eines Schalls wie zum Beispiel Musik gemäß dem verstärkten Musiksignal, einen Treiber 21 für eine Flüssigkristallanzeige (LCD) zum Betätigen einer LCD, eine LCD 22 zum Anzeigen einer Audio- bzw. Toninformation der vom Lautsprecher 20 wiedergegebenen Musik, ein Vorder- bzw. Oberlicht 23 des Wagens, einen Betätigungsschalter 24 zum manuellen Betätigen des Oberlichts 23 und einen im Wagen eingebauten Fernsehmonitor 25. Ein Minusanschluss der Batterie ist geerdet, und die Aufbauelemente 16, 18 bis 19, 21 bis 23 und 25 werden betrieben, indem die Gleichstromkomponente des elektrischen Quellensignals von der Batterie 13 über das Tiefpassiilter 14 empfangen werden.
Eine Vorrichtung 31 zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug des Wagens umfasst auch
eine Wechselstromkomponenten (AC) durchlassende Schaltung 32 zum Entfernen der Gleichstromkomponente des von der Batterie 13 gelieferten elektrischen Quellensignals und Durchlassen einer aus verschiedenen Rauschstörungskomponenten bestehenden Wechselstromkomponente, ein Bandpassfilter 33 zum Entfernen unerwünschter Rauschstörungskomponenten, die auftreten, wenn ein Schalter zum Liefern des elektrischen Quellensignals an eine Klimaanlage, ein Oberlicht, ein Horn oder dergleichen ein- oder ausgeschaltet wird, aus der Wechselstromkompo nente und Durchlassen einer Komponente einer sich im Verhältnis zu einer Motordrehzahl ändernden Drehstromgeneratorrauschstörung, einen Verstärker 34 zum Verstärken der Komponente der Drehstromgeneratorrauschstörung,
eine Schmitt-Triggerschaltung 35 zum Formen der verstärkten Drehstromgeneratorrauschstörung in eine Rechteckwelle einer Drehstromgeneratorrauschstörung, und
einen Mikrocomputer 36 zum Erzeugen eines Lautstärke-Steuersignals, eines Klang-Steuersignals, eines Verstärkungssignals, eines Signals zur Steuerung des Oberlichts und eines Signals zur Steuerung eines Fernsehmonitors gemäß der Rechteckwelle der Drehstromgeneratorrauschstörung.
In der obigen Konfiguration der Vorrichtung 31 zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug und des mechanischen und elektrischen Teils des Wagens wird ein Betrieb der Vorrichtung 31 zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug beschrieben.
Wenn ein Motorbetrieb gestartet wird, wird der Drehstromgenerator 12 betrieben, und Wechselstromleistung (AC) wird in der Batterie 13 geladen. Vom Plusanschluss der Batterie 13 wird an das Tiefpassfilter 14 und die Wechselstromkomponenten durchlassende Schaltung 32 ebenfalls ein elektrisches Quellensignal geliefert. Das elektrische Quellensignal besteht aus einer Gleichstromkomponente, die als elektrische Quelle dient, und einer verschiedene Rauschstörungen anzeigenden Wechselstromkomponente. Die Wechselstromkomponente wird in eine Drehstromgeneratorrauschstörung, deren Frequenz sich mit einer Motordrehzahl ändert, und unerwünschte Rauschstörungen klassifiziert, die auftreten, wenn ein Schalter zum Liefern eines elektrischen Quellensignals an eine Klimaanlage, ein Oberlicht, eine Hupe oder dergleichen ein- oder ausgeschaltet wird.
Danach wird die Wechselstromkomponente des elektrischen Quellensignals im Tiefpassfilter 14 entfernt, um die Gleichstromkomponente herauszunehmen, und die Gleichstromkomponente wird in den verschiedenen Schaltungen 15 wie zum Beispiel einem Regler und dergleichen und den Elementen 16, 18 bis 19, 21 bis 23 und 25 als elektrische Stromversorgung genutzt.
Die Gleichstromkomponente des elektrischen Quellensignals wird ebenfalls in der Wechselstromkomponenten durchlassenden Schaltung 32 entfernt, und die Wechselstromkomponente wird an das Bandpassfilter 33 geliefert. Im Filter 33 werden Hoch- und Niederfrequenzkomponenten der Wechselstromkomponente entfernt, und ein in einem Bereich von 800 Hz bis 10 kHz existierende Rauschstörung wird herausgenommen. Diese Rauschstörung wird Drehstromgeneratorrauschstörung genannt, weil die Frequenz der Rauschstörung sich im Verhältnis zur Motordrehzahl ändert. Zum Beispiel werden aus der Wechselstromkomponente niederfrequente Rauschstörungskomponenten entfernt, die auftreten, wenn ein Schalter zum Liefern des elektrischen Quellensignals an eine Klimaanlage, ein Oberlicht, eine Hupe oder dergleichen ein- oder ausgeschaltet wird. Aus der Wechselstromkomponente werden auch niederfrequente Komponenten entfernt, die Fluktuationsrauschstörungen angeben. Hochfrequenzkomponenten der Wechselstromkomponente werden ebenfalls entfernt, um einen nachteiligen Einfluss unbekannter Rauschstörungskomponenten hoher Frequenzen zu verhindern. Die Drehstromgeneratorrauschstörung wird danach im Verstärker 34 verstärkt, und eine Wellen form der Drehstromgeneratorrauschstörung wird in der Schmitt-Triggerschaltung 35 geformt, um eine Rechteckwelle der Drehstromgeneratorrauschstörung zu erzeugen. Die Drehstromgeneratorrauschstörung kann daher in einem Mikrocomputer 36 verarbeitet werden. Das heißt, ein Lautstärke-Steuersignal, ein Klang-Steuersignal, ein Verstärkungssignal, ein Oberlicht-Steuersignal und ein Fernsehmonitor-Steuersignal werden gemäß der Rechteckwelle der Drehstromgeneratorrauschstörung im Mikrocomputer 36 erzeugt.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm des Mikrocomputers 36 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfasst der Mikrocomputer 36 eine Eingabeschnittstelle 41 zum Empfangen der Rechteckwelle der Drehstromgeneratorrauschstörung, einen Taktgeber 42 zum Erzeugen eines Taktsignals, um eine Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung zu berechnen, einen Nurlesespeicher 43 zum Speichern eines Steuerprogramms, das ausgeführt wird, um die Lautstärke von Musik und den Klang der Musik zu steuern, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 44 zum Bestimmen eines aktuellen Rauschstörungspegels und Berechnen eines Änderungsgrads der Lautstärke und eines Änderungsgrads des Klangs gemäß dem Steuerprogramm, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 45 zum Speichern des aktuellen Rauschstörungspegels als vorher bestimmten Rauschstörungspegel und eine Ausgabeschnittstelle 46 zum Abgeben verschiedener, in der CPU 44 erhaltener Steuersignale.
Fig. 3 ist ein Funktionsblockdiagramm der CPU 44 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfasst die CPU 44 funktionsmäßig eine Rauschstörungsfrequenzen berechnende Einheit 51 zum Berechnen einer Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung, eine Rauschstörungspegel berechnende Einheit 52 zum Berechnen eines Rauschstörungspegels im Innern des Fahrzeugs gemäß der Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung, eine Änderungsgrade der Lautstärke und des Klangs berechnende Einheit 53 zum Berechnen eines Änderungsgrads der Lautstärke und eines Änderungsgrads des Klangs gemäß einer Differenz zwischen einem aktuellen Rauschstörungspegel und einem vorherigen Rauschstörungspegel und eine Einheit 54 zur Steuerung der Lautstärke und des Klangs zum Erzeugen eines den Änderungsgrad der Lautstärke angebenden Lautstärke-Steuersignals und eines den Änderungsgrad des Klangs angebenden Klang-Steuersignals.
In der obigen Konfiguration des Mikrocomputers 36 wird mit Verweis auf Fig. 4 ein Betrieb des Mikrocomputers 36 beschrieben.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines in der CPU 44 ausgeführten Verfahrens zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird, wenn die Rechteckwelle der Drehstromgeneratorrauschstörung über die Eingangsschnittstelle 41 zur CPU 44 übertragen wird, in einem Schritt S101 beurteilt, dass aufgrund des Betriebs des Motors 31 eine Drehstromgeneratorrauschstörung in den Mikrocomputer 36 eingespeist wird, und in einem Schritt S102 wird eine Rauschstörungsfrequenz in der Rauschstörungsfrequenzen berechnenden Einheit 51 berechnet, indem die Anzahl Taktsignale des Taktgebers 42 jedes Mal gezählt wird, wenn ein Puls der Drehstromgeneratorrauschstörung in den Mikrocomputer 36 eingegeben wird. Danach wird in einem Schritt S103 ein Rauschstörungspegel in der Rauschstörungspegel berechnenden Einheit 52 gemäß der Rauschstörungsfrequenz berechnet. Wenn zum Beispiel die Rauschstörungsfrequenz gleich 1500 Hz oder niedriger ist, wird beurteilt, dass ein Geräuschpegel im Wagen sehr niedrig ist, weil der Motor 11 in einem Leerlaufzustand eingestellt ist und die Motordrehzahl niedrig ist, so dass der Rauschstörungspegel auf "0" eingestellt wird. Wenn die Rauschstörungsfrequenz zwischen 1500 Hz und 2500 Hz liegt, wird ebenfalls beurteilt, dass ein leises Fahrzeuggeräusch im Wagen auftritt, weil der Fahrer auf ein Gaspedal des Wagens tritt, so dass der Rauschstörungspegel auf "1" eingestellt wird. Wenn die Rauschstörungsfrequenz zwischen 2500 Hz und 3500 Hz liegt, wird ebenfalls beurteilt, dass ein mittlerer Fahrzeuggeräuschpegel im Wagen auftritt, so dass ein Rauschstörungspegel auf "2" eingestellt wird. Wenn die Rauschstörungsfrequenz zwischen 3500 Hz und 4500 Hz liegt, wird ebenfalls beurteilt, dass ein hoher Fahrzeuggeräuschpegel im Wagen auftritt, so dass der Rauschstörungspegel auf "3" eingestellt wird. Wenn die Rauschstörungsfrequenz höher als 4500 Hz ist, wird auch beurteilt, dass ein sehr hoher Fahrzeuggeräuschpegel im Wagen auftritt, so dass der Rauschstörungspegel auf "4" eingestellt wird.
Danach wird aus dem RAM 45 ein vorher berechneter Rauschstörungspegel ausgelesen, und in einem Schritt S104 wird in der Lautstärke- und Klangänderungsgrade berechnenden Einheit 53 beurteilt, ob der aktuell berechnete Rauschstörungspegel sich von dem vorher berechneten Rauschstörungspegel unterscheidet oder nicht. Falls der aktuell berechnete Rauschstörungspegel mit dem vorher berechneten übereinstimmt, geht die Prozedur zum Schritt S105 weiter. Im Schritt S105 werden in der Einheit 54 zur Lautstärke- und Klangregelung ein Lautstärke-Steuersignal und ein Klang-Steuersignal erzeugt, die angeben, dass ein Änderungsgrad der Lautstärke und ein Änderungsgrad des Klangs auf Null eingestellt werden, und die Steuersignale werden von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 abgegeben. Falls der aktuell berechnete Rauschstörungspegel sich vom vorher berechneten unterscheidet, wird im Gegensatz dazu in einem Schritt S106 beurteilt, ob der gegenwärtige Rauschstörungspegel höher als der vorher berechnete ist oder nicht.
Falls der aktuell berechnete Rauschstörungspegel höher als der vorher berechnete ist, wird in einem Schritt S107 beurteilt, ob ein Lautstärkeregelungsmodus von einem Fahrer ausgewählt ist oder nicht. Falls der Lautstärkeregelungsmodus ausgewählt ist, wird, weil eine Lautstärkeänderung eines vom Lautsprecher 20 wiedergegebenen Schalls durch den Fahrer zugelassen ist, in der Einheit 54 zur Lautstärke- und Klangregelung in einem Schritt S108 ein Lautstärke-Steuersignal erzeugt, das angibt, dass die Lautstärke um einen der Differenz zwischen dem aktuell berechneten Lautstärkepegel und dem vorher berechneten Lautstärkepegel proportionalen Änderungsgrad erhöht wird, und von der CPU 44 wird über die Ausgangsschnittstelle 46 das Lautstärke-Steuersignal an die elektrische Lautstärkeeinstellschaltung 16 abgegeben. Danach geht die Prozedur zu einem Schritt S110 weiter. In Fällen, in denen der Lautstärkeregelungsmodus nicht ausgewählt ist, wird in der Einheit 54 zur Lautstärke- und Klangregelung in einem Schritt S109 ein Lautstärke- Steuersignal erzeugt, das angibt, dass ein Änderungsgrad der Lautstärke auf Null eingestellt wird, und das Lautstärke-Steuersignal wird von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 an die elektrische Lautstärkeeinstellschaltung 16 abgegeben. Danach geht die Prozedur zum Schritt S110 weiter. Im Schritt S110 wird beurteilt, ob von einem Fahrer ein Klangregelungsmodus ausgewählt ist oder nicht. Falls der Klangrege- lungsmodus ausgewählt ist, wird, weil eine Klangänderung des vom Lautsprecher 20 wiedergegebenen Schalls durch den Fahrer zugelassen ist, in der Einheit 54 zur Lautstärke- und Klangregelung in einem Schritt S111 ein Klang-Steuersignal erzeugt, das angibt, dass ein Pegel eines vom Lautsprecher 20 wiedergegebenen tiefen Schalls um einen hohen Änderungsgrad stark erhöht wird, der der Differenz zwischen dem aktuell berechneten Rauschstörungspegel und dem vorher berechneten Rauschstörungspegel proportional ist, und ein Pegel eines vom Lautsprecher 20 wiedergegebenen hohen Schalls um einen zur Differenz proportionalen niedrigen Änderungsgrad geringfügig erhöht wird, und das Klang- Steuersignal wird von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 an den Entzerrer 17 abgegeben. Der Grund, dass der Pegel des tiefen Schalls stark erhöht wird und der Pegel des hohen Schalls geringfügig erhöht wird, wird mit Verweis auf Fig. 5 beschrieben.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, weist ein Pegel eines Fahrzeuggeräuschs, das durch den Betrieb des Motors 11 und eine Rotationsbewegung von Reifen hervorgerufen wird, eine Spitze bei einem niedrigen Frequenzband auf und ist bei einem hohen Frequenzband niedrig. Wenn der Rauschstörungspegel erhöht wird, ist in diesem Fall ungeachtet davon, ob die Lautstärke in Schritt S108 erhöht wird, der Pegel eines Fahrgeräusches für ein Niederfrequenzband höher als der für ein Hochfrequenzband. Daher ist es erforderlich, den Pegel des tiefen Schalls stark zu erhöhen und den Pegel des hohen Schalls geringfügig zu erhöhen. Das heißt, es ist erforderlich, einen Klang des Schalls zu ändern.
In Fällen, in denen der Klang-Steuermodus nicht ausgewählt ist, wird, weil die Änderung des Klangs durch den Fahrer nicht erlaubt ist, in der Lautstärke- und Klang-Steuereinheit 54 in einem Schritt S112 ebenfalls ein Klang-Steuersignal erzeugt, das angibt, dass ein Änderungsgrad des Klangs auf Null eingestellt ist, und das Klang-Steuersignal wird von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 an den Entzerrer 17 abgegeben.
Falls in Schritt S106 der aktuell berechnete Rauschstörungspegel niedriger als der vorher berechnete ist, wird im Gegensatz dazu in einem Schritt S113 beurteilt, ob der Lautstärke-Steuermodus vom Fahrer ausgewählt ist oder nicht. Falls der Lautstärke-Steuermodus ausgewählt ist, wird in der Lautstärke- und Klang-Steuereinheit 54 in einem Schritt S114 ein Lautstärke-Steuersignal erzeugt, das angibt, dass die Lautstärke um einen Änderungsgrad gesenkt wird, der der Differenz zwischen dem aktuell berechneten Rauschstörungspegel und dem vorher berechneten Rauschstörungspegel proportional ist, und das Lautstärke-Steuersignal wird von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 an die elektrische Lautstärkeeinstellschaltung 16 abgegeben. Danach geht die Prozedur zu einem Schritt S116 weiter. Falls der Lautstärke-Steuermodus nicht ausgewählt ist, wird in der Lautstärke- und Klang-Steuereinheit 54 in einem Schritt S115 ebenfalls ein Lautstärke-Steuersignal erzeugt, das angibt, dass ein Änderungsgrad der Lautstärke auf Null eingestellt ist, und das Lautstärke-Steuersignal wird von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 an die elektrische Lautstärkeeinstellschaltung 16 abgegeben. Danach geht die Prozedur zum Schritt S116 weiter. Im Schritt S116 wird beurteilt, ob der Klang-Steuermodus von einem Fahrer ausgewählt ist oder nicht. Falls der Klang-Steuermodus ausgewählt ist, wird in einem Schritt 117 in der Einheit 54 zur Lautstärke- und Klangregelung ein Klang-Steuersignal erzeugt, das angibt, dass ein Pegel eines vom Lautsprecher 20 wiedergegebenen tiefen Schalls um einen hohen Änderungsgrad stark gesenkt wird, der der Differenz zwischen dem aktuell berechneten Rauschstörungspegel und dem vorher berechneten Rauschstörungspegel proportional ist, und ein Pegel eines vom Lautsprecher 20 wiedergegebenen hohen Schalls um einen der Differenz proportionalen niedrigen Änderungsgrad geringfügig gesenkt wird, und das Klang-Steuersignal wird von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 an den Entzerrer 17 abgegeben. Falls der Klang- Steuermodus nicht ausgewählt ist, wird in der Lautstärke- und Klang- Steuereinheit 54 in einem Schritt S118 ebenfalls ein Klang-Steuersignal erzeugt, das angibt, dass ein Änderungsgrad des Klangs auf Null eingestellt ist, und das Klang-Steuersignal wird von der CPU 44 über die Ausgangsschnittstelle 46 an den Entzerrer 17 abgegeben.
Der durch jedes der Lautstärke- und Klang-Steuersignale angegebene Änderungsgrad wird durch eine Dezibeleinheit (dB) ausgedrückt.
Danach wird ein Pegel eines in die elektrische Lautstärkeeinstellschaltung 16 eingespeisten Musiksignals gemäß dem Lautstärke-Steuersignal beibehalten, erhöht oder reduziert, und Pegel der Hoch- und Niederfrequenzbänder des Musiksignals werden gemäß dem Klang-Steuersignal im Entzerrer 17 gehalten oder geändert. Danach wird eine wohlbekannte Sprachsignalverarbeitung wie zum Beispiel eine Rauschstörungsbeseitigung für das Musiksignal in der Audioschaltung 18 durchgeführt, das Musiksignal im Verstärker 19 verstärkt und der Schall wie zum Beispiel Musik aus dem Musiksignal durch den Lautsprecher 20 wiedergegeben.
Da ein Geräusch- bzw. Rauschstörungspegel im Wagen numerisch berechnet wird und die Lautstärke und der Klang im Mikrocomputer 36 eingestellt werden, kann dementsprechend der Rauschstörungspegel genau festgestellt werden, und der Fahrer kann den durch eine aus den Elementen 16 bis 20 bestehende Stereoeinrichtung im Fahrzeug wiedergegebenen Schall hören und mit der Musik unterhalten werden, ohne durch irgendein Fahrzeuggeräusch im Wagen gestört zu werden.
Da die Bestimmung des Rauschstörungspegels im Mikrocomputer 36 gemäß der aus dem elektrischen Quellensignal der Batterie 13 erhaltenen Drehstromgeneratorrauschstörung durchgeführt wird, ist auch kein Rauschstörungsdetektor erforderlich, und die Vorrichtung 31 zur Lautstärkeregelung im Fahrzeug kann preiswert hergestellt werden, und im Wagen kann die Vorrichtung 31 zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug einfach vorgesehen werden, weil die Größe der Vorrichtung 31 zur Lautstärkeregelung im Fahrzeug kleiner als die eines Rauschstörungsdetektors ist.
Da kein Mikrophon verwendet wird, wird auch der Schall des Lautsprechers 20 oder eine Stimme des Fahrers nicht als Fahrzeuggeräusch festgestellt, und der Rauschstörungspegel im Wagen kann korrekt festgestellt werden.
In einer ersten Modifikation der Ausführungsform wird vom Mikrocomputer 36 an den LCD-Treiber 21 ein Stück einer Verstärkungsinformation (oder des Lautstärke-Steuersignals) geliefert, das den Änderungsgrad der Lautstärke angibt, und die LCD 22 wird gemäß einem Betätigungssignal des LCD-Treibers 21 betrieben. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, lässt man zum Beispiel jede der optischen Einrichtungen, die an beiden Seiten eines Verstärkungsanzeigeteils 22a der LCD 22 angeordnet sind, gemäß dem Änderungsgrad der Lautstärke aufleuchten. Jede der optischen Einrichtungen, die bei einem Pegelanzeigegerät 22b der LCD 22 angeordnet sind, lässt man ebenfalls gemäß einem absoluten Pegel des in der Audioschaltung 18 erhaltenen Schalls aufleuchten.
In einer zweiten Modifikation der Ausführungsform werden auch ein Rauschstörungssignal, das die Einspeisung der Drehstromgeneratorrauschstörung in den Mikrocomputer 36 angibt (Schritt S101), und ein Rauschstörungsfrequenzsignal, das die im Schritt S103 berechnete Rauschstörungsfrequenz angibt, vom Mikrocomputer 36 zum Oberlicht 23 übertragen, und das Oberlicht 23 wird ein- oder ausgeschaltet. Wenn zum Beispiel das Rauschstörungssignal vom Oberlicht 23 empfangen wird, weil der Betrieb des Motors 11 gestartet wird, wird das Oberlicht 23 eingeschaltet. Während die durch das Rauschstörungsfrequenzsignal angegebene Rauschstörungsfrequenz erhöht wird, wird danach die Leuchtintensität des Oberlichts 23 erhöht, weil die Fahrgeschwindigkeit des Wagens gesteigert wird. In diesem Fall wird das Aufleuchten oder Abblenden des Oberlichts 23 gemäß dem Rauschstörungssignal durch einen Schaltvorgang des Betätigungsschalters 24 übersteuert.
In einer dritten Modifikation der Ausführungsform wird von dem Mikrocomputer 36 ebenfalls ein den im Schritt S103 berechneten Rauschstörungspegel angebendes Rauschstörungspegelsignal zum Fernsehmonitor 25 übertragen, und der Fernsehmonitor 25 wird gemäß dem Rauschstörungspegelsignal in einen Bereitschaftszustand versetzt. Wenn zum Beispiel der Wagen wegen eines Verkehrssignals gestoppt wird, wird es dem Fahrer langweilig. Wenn ein den Rauschstörungspegel "0" angebendes Rauschstörungspegelsignal empfangen wird, weil der Wagen in einen Leerlaufzustand versetzt ist, wird daher der Fernsehmonitor 25 in einen Bereitschaftszustand versetzt. Das heißt, wenn der Fernsehmonitor 25 vom Fahrer eingeschaltet wird, kann der Fahrer durch den Fernsehmonitor 25 unterhalten werden. Wenn ein den Rauschstörungspegel "1", "2", "3" oder "4" angebendes Rauschstörungspegelsignal empfangen wird, weil der Wagen bewegt wird, wird der Fernsehmonitor 25 in einen Aus-Zustand versetzt. Das heißt, selbst wenn der Fernsehmonitor 25 eingeschaltet ist, wird der Fernsehmonitor 25 nicht betrieben.
In einer vierten Modifikation der Ausführungsform ist auch die Motordrehzahl des Wagens der im Schritt S102 berechneten Rauschstörungsfrequenz proportional. Vom Fahrer wird daher ein (nicht dargestellter) den Betriebstyp ändernder Schalter betätigt, um die Pegelanzeigevorrichtung 22a der LCD 22 als Drehzahlmesser zu nutzen, und die Rauschstörungsfrequenz wird vom Mikrocomputer 36 über den LCD-Treiber 21 zur LCD 22 übertragen, um die Motordrehzahl des Wagens anzuzeigen.
In einer fünften Modifikation der Ausführungsform wird vom Mikrocomputer 36 auch ein den in dem Schritt S103 berechneten Rauschstörungspegel angebendes Rauschstörungspegelsignal zu einer (nicht dargestellten) Raumlampe oder einer (nicht dargestellten) Kartenlampe übertragen, und die Raumlampe oder die Kartenlampe wird automatisch eingeschaltet, wenn der durch das Rauschstörungspegelsignal angegebene Rauschstörungspegel "0" ist. Wenn der Wagen in einem Leerlaufzustand ist, kann daher das Innere des Wagens erleuchtet werden, und der Fahrer kann mitten in der Nacht eine Karte betrachten. Wenn der durch das Rausch störungspegelsignal angegebene Rauschstörungspegel "1", "2", "3" oder "4" ist, wird die Raumlampe oder die Kartenlampe ebenfalls automatisch ausgeschaltet. Daher kann der Fahrer den Wagen sicher steuern.
Nachdem die Grundlagen der vorliegenden Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht und beschrieben worden sind, sollte dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein, dass die Erfindung in Anordnung und in Einzelheiten modifiziert werden kann, ohne von derartigen Prinzipien abzuweichen. Wir beanspruchen alle Modifikationen, die in den Umfang der beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims

1. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug, mit:

einem ersten Filtermittel (32) zum Entfernen einer Gleichstromkomponente aus einem von einer elektrischen Quelle eines Fahrzeugs gelieferten elektrischen Quellensignal, um ein Wechselstromsignal zu erzeugen, wobei die durch den Betrieb des Motors des Fahrzeugs erzeugte elektrische Leistung die elektrische Quelle (13) lädt;

einem zweiten Filtermittel (33) zum Entfernen einer bestimmten Frequenzkomponente aus dem vom ersten Filtermittel (32) erzeugten Wechselstromsignal, um aus dem Wechselstromsignal eine Drehstromgeneratorrauschstörung herauszunehmen, deren Frequenz sich mit der Motordrehzahl des Fahrzeugs ändert;

einem Rauschstörungspegel berechnenden Mittel (44) zum Berechnen des Rauschstörungspegels im Innern des Fahrzeugs gemäß der durch das zweite Filtermittel (33) erhaltenen Drehstromgeneratorrauschstörung; und

einem Steuermittel (16) zum Steuern der von einem Tonwiedergabemittel wiedergegebenen Schalllautstärke oder des Klangs des Schalls gemäß dem von dem Rauschstörungspegel berechnenden Mittel (44) berechneten Rauschstörungspegel.

2. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach Anspruch 1, in welcher das zweite Filtermittel (33) ein Bandpaßfilter zum Entfernen von Hoch- und Niederfrequenzkomponenten aus dem Wechselstromsignal ist.

3. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in welcher die Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung von 800 Hz bis 10 kHz reicht.

4. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, in welcher das Rauschstörungspegel berechnende Mittel (52) umfasst:

eine Rauschstörungsfrequenzen berechnende Einheit (51) zum Berechnen der Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung; und

eine Rauschstörungspegel berechnende Einheit (52) zum Berechnen des Rauschstörungspegels gemäß der von der Rauschstörungsfrequenzen berechnenden Einheit (51) berechneten Frequenz der Drehstromgeneratorrauschstörung.

5. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher das Steuermittel aufweist:

eine Berechnungseinheit (53) zum Berechnen des Grads einer Änderung in der Schalllautstärke und/oder des Grades einer Änderung im Klang gemäß der Differenz zwischen dem aktuell berechneten Rauschstörungspegel und einem früheren Rauschstörungspegel; und

eine Steuereinheit (54) zum Einstellen der Schalllautstärke gemäß dem von der Berechnungseinheit (53) berechneten Grad einer Änderung in der Lautstärke und/oder Einstellen des Klangs gemäß dem von der Berechnungseinheit (53) berechneten Grad einer Änderung im Klang.

6. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher das Steuermittel umfasst:

eine Berechnungseinheit (53) zum Berechnen des Grads einer Änderung in der Schalllautstärke und/oder des Grads einer Änderung im Klang gemäß der Differenz zwischen dem aktuell berechneten Rauschstörungspegel und einem früheren Rauschstörungspegel; und

eine Steuereinheit (54) zum Durchführen einer Erhöhung in der Schalllautstärke, einer Erhöhung in einer tiefen Komponente des Schalls und einer Verringerung in einer hohen Komponente des Schalls in Fällen, in denen der aktuell berechnete Rauschstörungspegel höher als der frühere Rauschstörungspegel ist, und Durchführen einer Verringerung in der Schalllautstärke, einer Verringerung in einer tiefen Komponente des Schalls und einer Erhöhung in einer hohen Komponente des Schalls in Fällen, in denen der aktuell berechnete Rauschstörungspegel niedriger als der frühere Rauschstörungspegel ist.

7. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem die Schalllautstärke anzeigenden Mittel (22) zum optischen Anzeigen der Änderung in der Schalllautstärke und der durch das Steuermittel gesteuerten Schalllautstärke.

8. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Vorderlicht (23) zum Beleuchten einer vorderen Stelle des Fahrzeugs mit einer Leuchtdichteintensität, die gemäß dem vom Rauschstörungspegel berechnenden Mittel (44) berechneten Rauschstörungspegel bestimmt ist.

9. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fährzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Fernsehmonitor (25) zum Anzeigen eines Bildes, indem ein Schalter eingeschaltet wird, unter der Bedingung, daß der vom Rauschstörungspegel berechnenden Mittel (44) berechnete Rauschstörungspegel angibt, daß das Fahrzeug in einem Leerlaufzustand eingestellt ist.

10. Vorrichtung zur Lautstärkeregelung in einem Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Drehzahlmesser zum Anzeigen der Motordrehzahl des Fahrzeugs gemäß der durch das zweite Filtermittel erhaltenen Drehstromgeneratorrauschstörung.