DE102011085168A1 - Device for generating output sound of electrically driven vehicle e.g. electric car, comprises amplifier that amplifies mixed signal generated by noise mixer connected to vehicle state detecting unit - Google Patents

Device for generating output sound of electrically driven vehicle e.g. electric car, comprises amplifier that amplifies mixed signal generated by noise mixer connected to vehicle state detecting unit Download PDF

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Abstract

The device (10) has sound detection unit (12) that detects sound signal (32) generated by vehicle and sound providing unit (18) that provides a sound signal (34), which are coupled with a noise mixer (22) to generate a mixed signal (40). An operating state (36) of vehicle is detected by state detecting unit (24). The noise mixer is connected to state detecting unit and amplifier for mixing the generated sound signals to generate mixed signal. The mixed signal is amplified by an amplifier (28) which is connected to loudspeaker (30) to generate output sound (11). An independent claim is included for a method for generating output sound of electrically driven vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a device for generating an output noise of an electrically driven motor vehicle.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs.Furthermore, the present invention relates to a method for generating an output noise of an electrically driven motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebstechnik ist es allgemein bekannt, eine elektrische Maschine als alleinigen Antrieb oder gemeinsam mit einem Antriebsmotor eines anderen Typs (Hybridantrieb) zu verwenden. Typischerweise bestehen Hybridantriebe aus einer Kombination von einer Brennkraftmaschine und mindestens einer elektrischen Maschine sowie den zugehörigen Energiespeichern in Form eines Kraftstofftanks sowie einer Batterie.In the field of motor vehicle drive technology, it is well known to use an electric machine as a sole drive or together with a drive motor of another type (hybrid drive). Typically, hybrid drives consist of a combination of an internal combustion engine and at least one electric machine and the associated energy storage in the form of a fuel tank and a battery.

Eine Charakteristik der rein elektrisch angetriebenen Fahrzeuge ist es, dass sie ein deutlich leiseres Fahr- und Betriebsgeräusch als konventionell angetriebene Fahrzeuge erzeugen. So generieren sie nur ein sehr leises Motorengeräusch. Ansaug-, Verbrennungs- oder Auspuffgeräusche existieren prinzipbedingt nicht. Dies gilt in gleicher Weise für Fahrzeuge mit Hybridantrieb, falls sie (z.B. bei geringen Geschwindigkeiten) im rein elektrischen Fahrmodus betrieben werden. Diese leiseren Fahr- und Betriebsgeräusche sind auf der einen Seite im Sinne eines reduzierten Straßenverkehrslärms sehr wünschenswert. Damit steigt die Lebensqualität in Großstädten, insbesondere entlang der stark befahrenen Straßen. Auf der anderen Seite dient dieses Fahrzeuggeräusch jedoch auch als Warnsignal für ein sich näherndes Fahrzeug. Das Außengeräusch von Elektrofahrzeugen ist aber bei kleinen Geschwindigkeiten so gering, dass die Fahrzeuge insbesondere von Menschen mit Sehbehinderung bzw. bei reduzierter Aufmerksamkeit nicht mehr wahrgenommen werden und es infolgedessen zu Fahrzeug-Personen-Unfällen kommen kann.A characteristic of purely electrically driven vehicles is that they produce a significantly quieter driving and operating noise than conventionally driven vehicles. So they only generate a very quiet engine noise. Intake, combustion or exhaust noises exist due to the principle. This also applies to hybrid vehicles if they are operated (for example at low speeds) in the purely electric driving mode. These quieter driving and operating noises are on the one hand in the sense of reduced road traffic noise very desirable. This increases the quality of life in cities, especially along the busy roads. On the other hand, however, this vehicle noise also serves as a warning signal for an approaching vehicle. However, the external noise of electric vehicles is so low at low speeds that the vehicles are no longer perceived by people with visual impairments or with reduced attention and as a result can lead to vehicle-passenger accidents.

Derzeit werden weltweit Systeme für den Einbau in Elektrofahrzeuge diskutiert, die ein zusätzliches, elektronisch erzeugtes Geräusch bei geringen Geschwindigkeiten (< 20 bis 30 km/h) über ein Lautsprechersystem abgeben.At present, systems for installation in electric vehicles are discussed worldwide, which deliver an additional electronically generated noise at low speeds (<20 to 30 km / h) via a loudspeaker system.

Ein derartiges System ist beispielsweise aus der US 2011/0010269 A1 bekannt, bei dem mehrere im Vorfeld aufgenommene Motorgeräusche und Auspuffgeräusche in einem Speicher abgelegt sind und das dazu ausgebildet ist, diese künstlichen Geräusche über einen Verstärker zu verstärken und im Anschluss mit Hilfe eines Lautsprechers abzuspielen. Des Weiteren kann unter mehreren Algorithmen gewählt werden, die ein Motorgeräusch und ein Auspuffgeräusch reproduzieren.Such a system is for example from the US 2011/0010269 A1 known in which a plurality of pre-recorded engine noise and exhaust noise are stored in a memory and which is adapted to amplify these artificial noise via an amplifier and then play using a speaker. Further, among several algorithms that reproduce engine noise and exhaust noise can be selected.

Im Allgemeinen sind jedoch allzu künstlich klingende Geräusche unerwünscht. Die Fahr- und Betriebsgeräusche sollten klar als natürliches Geräusch eines sich nähernden elektrischen Fahrzeugs identifizierbar sein und dabei noch Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeugs zulassen.In general, however, overly artificial sounds are undesirable. The driving and operating noise should clearly be identifiable as the natural sound of an approaching electric vehicle and still allow conclusions about the speed and acceleration of the vehicle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung stellt daher eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs bereit, die Schallerfassungsmittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, ein erstes von dem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug erzeugtes Schallsignal zu erfassen, die Schallbereitstellungsmittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, ein zweites Schallsignal bereitzustellen, wobei die Schallerfassungsmittel und die Schallbereitstellungsmittel mit einem Geräuschmischer gekoppelt sind, der dazu ausgebildet ist, ein Mischsignal bereitzustellen, die Zustandserfassungsmittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, einen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs zu erfassen, die einen Verstärker aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Mischsignal zu verstärken und der mit einem Lautsprecher koppelbar ist, um das Ausgangsgeräusch zu erzeugen, wobei der Geräuschmischer mit den Zustandserfassungsmitteln und dem Verstärker gekoppelt ist und wobei der Geräuschmischer dazu ausgebildet ist, das erste und zweite Schallsignal in Abhängigkeit des Betriebszustands zu mischen und dem Verstärker als das Mischsignal zur Verfügung zu stellen.The present invention therefore provides an apparatus for generating an output sound of an electrically driven motor vehicle having sound detection means adapted to detect a first sound signal generated by the electrically driven motor vehicle having sound providing means adapted to generate a second sound signal to provide, wherein the sound detection means and the sound providing means are coupled to a noise mixer, which is adapted to provide a mixed signal, the state detection means, which are adapted to detect an operating condition of the motor vehicle having an amplifier, which is adapted to Amplify mixing signal and which is coupled to a speaker to produce the output noise, wherein the noise mixer is coupled to the state detection means and the amplifier and wherein the Geräuschm is designed to mix the first and second sound signal depending on the operating state and to provide the amplifier as the mixed signal available.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs bereit, wobei zunächst ein erstes von dem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug erzeugtes Schallsignal erfasst wird, wobei ein zweites Schallsignal bereitgestellt wird, wobei ein Betriebszustand des Kraftfahrzeugs erfasst wird, wobei das erste und zweite Schallsignal in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Kraftfahrzeugs zu einem Mischsignal gemischt werden, wobei das Mischsignal verstärkt wird, und wobei das Ausgangsgeräusch auf der Grundlage des Mischsignals erzeugt wird.Furthermore, the present invention provides a method for generating an output noise of an electrically driven motor vehicle, wherein first a first generated by the electrically driven motor vehicle sound signal is detected, wherein a second sound signal is provided, wherein an operating condition of the motor vehicle is detected, wherein the first and second sound signal are mixed into a mixed signal depending on the detected operating state of the motor vehicle, the mixed signal is amplified, and wherein the output noise is generated based on the mixed signal.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die vorliegende Erfindung wird ein authentisches, fahrzeugspezifisches Geräusch erzeugt, das einen hohen Wiedererkennungswert als Fahrzeuggeräusch hat und zudem Informationen zum Fahrzustand, wie z.B. der aktuellen Geschwindigkeit oder Beschleunigung, beinhaltet. Ein in der Nähe befindlicher Fußgänger kann somit sehr einfach erkennen, ob das Elektrofahrzeug gerade beschleunigt wird und mit welcher Geschwindigkeit sich das Elektrofahrzeug nähert. Dabei wird das Ausgangsgeräusch bzw. das fahrzeugspezifische Geräusch von dem Fahrzeug selbst erzeugt. Die von der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung verwendet Schallsignale, die über Sensoren am Fahrzeug gemessen werden. Aus diesem Grund kann die Generierung des Ausgangsgeräuschs sehr einfach gestaltet werden. By the present invention, an authentic, vehicle-specific noise is generated, which has a high recognition value as a vehicle noise and also information on the driving condition, such as the current Speed or acceleration, includes. A nearby pedestrian can thus easily detect whether the electric vehicle is currently accelerating and at what speed the electric vehicle is approaching. In this case, the output noise or the vehicle-specific noise is generated by the vehicle itself. The device proposed by the invention uses sound signals which are measured via sensors on the vehicle. For this reason, the generation of the output noise can be made very simple.

In einer Ausführungsform ist der Geräuschmischer dazu ausgebildet, das erste und zweite Schallsignal vor dem Mischen in Abhängigkeit des Betriebszustands zu verstärken und/oder zu filtern.In one embodiment, the noise mixer is configured to amplify and / or filter the first and second sound signals before mixing depending on the operating condition.

Dadurch können die verschiedenen Signalquellen z.B. in Abhängigkeit der Geschwindigkeit unterschiedlich verstärkt oder gefiltert werden. Damit wird ein sehr authentisch klingendes Fahrgeräusch in jedem Betriebszustand des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs erreicht.Thereby the different signal sources, e.g. be amplified or filtered differently depending on the speed. This achieves a very authentic-sounding driving sound in every operating state of the electrically driven vehicle.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Geräuschmischer mit einer Leistungselektronik gekoppelt, die dazu ausgebildet ist, eine elektrische Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mittels Ansteuersignalen anzusteuern, wobei der Geräuschmischer ausgebildet ist, das Mischsignal in Abhängigkeit der Ansteuersignale bereitzustellen.In a further embodiment, the noise mixer is coupled with power electronics which are designed to control an electric drive machine of the motor vehicle by means of control signals, wherein the noise mixer is designed to provide the mixed signal as a function of the drive signals.

In dieser Ausführungsform können entweder die Ansteuersignale selbst dem Mischsignal beigemischt werden oder das Mischsignal wird verändert in Abhängigkeit der Charakteristik der Ansteuersignale. Durch die Berücksichtigung der Ansteuersignale kann z.B. eine Lastanforderung an die elektrische Maschine oder die Drehfrequenz der elektrischen Maschine in dem Ausgangsgeräusch abgebildet werden.In this embodiment, either the driving signals themselves may be mixed with the mixing signal, or the mixing signal is changed depending on the characteristics of the driving signals. By considering the drive signals, e.g. a load request to the electric machine or the rotational frequency of the electric machine are mapped in the output noise.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Schallerfassungsmittel einen Körperschallsensor aufweisen, der mit der elektrischen Antriebsmaschine, der Leistungselektronik, einer Karosserie, Achsbauteilen oder Radträgern des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist.It is of particular advantage if the sound detection means have a structure-borne noise sensor which is coupled to the electric drive machine, the power electronics, a body, axle components or wheel carriers of the motor vehicle.

Durch das Anordnen der Körperschallsensoren an systemrelevanten Stellen im Fahrzeug kann der erzeugte Schall des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs sehr authentisch erfasst werden.By arranging the structure-borne noise sensors at system-relevant points in the vehicle, the generated sound of the electrically driven vehicle can be detected very authentically.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die Schallerfassungsmittel einen Wirbelstromsensor und/oder einen Laserabstandssensor auf.In a further embodiment, the sound detection means comprise an eddy current sensor and / or a laser distance sensor.

Laserabstandssensoren und Wirbelstromsensoren sind unempfindlich gegenüber Medien wie Öl, Wasser und Staub im einem Messspalt. Dadurch können Schwingungs- oder Schallsignale sehr zuverlässig erfasst werden.Laser distance sensors and eddy current sensors are insensitive to media such as oil, water and dust in a measuring gap. As a result, vibration or sound signals can be detected very reliably.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Schallerfassungsmittel ein Mikrofon auf, das einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist.In a further preferred embodiment, the sound detection means to a microphone which is associated with a drive train of the motor vehicle.

Das Mikrofon kann z.B. in einem Radkasten des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Somit können über das Mikrofon Geräusche der Fahrzeugachsen oder auch Abrollgeräusche der Reifen auf dem Fahrbahnuntergrund erfasst werden.The microphone may e.g. be arranged in a wheel arch of the motor vehicle. Thus, noises of the vehicle axles or even rolling noise of the tires on the road surface can be detected via the microphone.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Schallbereitstellungsmittel ein Mikrofon auf, das dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist.According to a further embodiment, the sound providing means comprise a microphone which is assigned to the drive train of the motor vehicle.

Das Mikrofon kann beispielsweise an der elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, um die Geräusche im Umfeld der Antriebsmaschine bereitzustellen. Somit ist eine sehr flexible Kombination mit weiteren Körperschallsensoren möglich.The microphone can be arranged for example on the electric drive machine of the motor vehicle to provide the noise in the environment of the drive machine. Thus, a very flexible combination with other structure-borne sound sensors is possible.

In einer Ausführungsform weisen die Schallbereitstellungsmittel einen Schallgenerator zur Erzeugung des zweiten Schallsignals auf, wobei das zweite Schallsignal ein künstliches Signal ist.In one embodiment, the sound providing means comprise a sound generator for generating the second sound signal, wherein the second sound signal is an artificial signal.

Durch das Zumischen künstlicher Signalanteile ist es möglich, das Ausgangsgeräusch an subjektive Anforderungen des Fahrers (z.B. hinsichtlich der Leistungsfähigkeit des Kraftfahrzeugs) anzupassen.By blending artificial signal components, it is possible to adapt the output noise to the driver's subjective requirements (e.g., in terms of vehicle performance).

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste und zweite Schallsignal vor dem Mischen in Abhängigkeit des Betriebszustands verstärkt und/oder gefiltert.In one embodiment of the method according to the invention, the first and second sound signal is amplified and / or filtered before mixing as a function of the operating state.

Durch die Verstärkung und/oder Filterung einzelner Kanäle der Schallsignale kann das Ausgangsgeräusch individuell je nach Betriebszustand zusammengesetzt werden.By amplifying and / or filtering individual channels of the sound signals, the output noise can be composed individually depending on the operating state.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Mischsignal in Abhängigkeit von Ansteuersignalen einer elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs bereitgestellt.In a further embodiment of the method, the mixed signal is provided as a function of drive signals of an electric drive machine of the motor vehicle.

Mit Hilfe der Ansteuersignale kann der aktuelle Betriebszustand der elektrischen Antriebsmaschine gut in dem Ausgangsgeräusch abgebildet werden.With the help of the drive signals, the current operating state of the electric drive machine can be well represented in the output noise.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das zweite Schallsignal ein künstliches Signal.According to a further embodiment of the method, the second sound signal is an artificial signal.

Die Beimischung des künstlichen Signals bietet die Möglichkeit, das Ausgangsgeräusch an individuelle Bedürfnisse des Fahrers anzupassen. The addition of the artificial signal offers the possibility to adapt the output noise to the individual needs of the driver.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet der Betriebszustand die Geschwindigkeit und/oder die Lastanforderung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the operating state forms the speed and / or the load requirement of the electrically driven motor vehicle.

Durch die Berücksichtigung der Parameter wie Geschwindigkeit und Beschleunigung im Ausgangsgeräusch des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs kann der weitere Bewegungsverlauf des Kraftfahrzeugs von anderen Straßenverkehrsteilnehmern leichter eingeschätzt werden.By taking into account the parameters such as speed and acceleration in the output noise of the electrically driven motor vehicle, the further course of movement of the motor vehicle can be more easily estimated by other road users.

Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren zutreffen bzw. anwendbar sind.It is understood that the features, properties and advantages of the device according to the invention also apply or can be applied correspondingly to the method according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt in schematischer Form eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs mit einem Geräuschmischer; und 1 shows in schematic form a device for generating an output noise of an electrically driven motor vehicle with a noise mixer; and

2 zeigt ein Diagramm zur Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a diagram illustrating an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs 11 eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist Schallerfassungsmittel 12 auf, die im vorliegenden Fall einen Körperschallsensor 14 und ein Mikrofon 16 aufweisen. Der Körperschallsensor 14 ist an einer elektrischen Maschine, die zum Antreiben des Fahrzeugs dient, angeordnet. Alternativ kann der Körperschallsensor 14 auch an einer Leistungselektronik, einer Karosserie, Achsbauteilen, Radträgern oder anderen Bauteilen des Fahrzeugs, die Schallsignale des Fahrzeugs übertragen, angeordnet sein. Das Mikrofon 16 ist in einem Radkasten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Es dient zum Erfassen der Achsgeräusche und der Abrollgeräusche von Rädern des Kraftfahrzeugs. In einer alternativen Ausführungsform kann das Mikrofon 16 auch in der Nähe der elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Des Weiteren weist die Vorrichtung 10 Schallbereitstellungsmittel 18 auf. Im vorliegenden Fall ist das Schallbereitstellungsmittel 18 ein Schallgenerator 20 zur Erzeugung eines künstlichen Signals. Der Körperschallsensor 14, das Mikrofon 16 und der Schallgenerator 20 sind elektrisch mit einem Eingang eines Geräuschmischers 22 elektrisch gekoppelt. Die Schallbereitstellungsmittel 18 können auch einen Schallsensor, insbesondere einen Körperschallsensor, aufweisen.In 1 is a device 10 for generating an output noise 11 an electrically driven motor vehicle shown schematically. The device 10 has sound detection means 12 in the present case a structure-borne sound sensor 14 and a microphone 16 exhibit. The structure-borne sound sensor 14 is disposed on an electric machine serving to drive the vehicle. Alternatively, the structure-borne sound sensor 14 also be arranged on a power electronics, a body, axle components, wheel carriers or other components of the vehicle, the sound signals transmitted by the vehicle. The microphone 16 is arranged in a wheel arch of the motor vehicle. It is used to detect the Achsgeräusche and the rolling noise of wheels of the motor vehicle. In an alternative embodiment, the microphone 16 be arranged in the vicinity of the electrical machine of the motor vehicle. Furthermore, the device 10 Sound providing means 18 on. In the present case, the sound providing means 18 a sound generator 20 for generating an artificial signal. The structure-borne sound sensor 14 , the microphone 16 and the sound generator 20 are electrical with an input of a noise mixer 22 electrically coupled. The sound providing means 18 can also have a sound sensor, in particular a structure-borne noise sensor.

Des Weiteren weist die Vorrichtung 10 Zustandserfassungsmittel 24, im vorliegenden Fall ein Steuergerät 24, auf. Das Steuergerät 24 dient zur Ansteuerung der elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs und ist dazu mit einer Leistungselektronik 26 gekoppelt. Das Steuergerät 24 und die Leistungselektronik 26 sind ebenfalls mit dem Eingang des Geräuschmischers 22 elektrisch gekoppelt.Furthermore, the device 10 State detecting means 24 , in the present case, a control unit 24 , on. The control unit 24 serves to control the electric machine of the motor vehicle and is to do with a power electronics 26 coupled. The control unit 24 and the power electronics 26 are also with the entrance of the noise mixer 22 electrically coupled.

Außerdem weist die Vorrichtung 10 einen Verstärker 28 auf, der mit einem Ausgang des Geräuschmischers 22 gekoppelt ist. Der Verstärker 28 ist schließlich mit einem Lautsprecher 30 elektrisch verbunden.In addition, the device 10 an amplifier 28 on that with an exit of the noise mixer 22 is coupled. The amplifier 28 is finally with a speaker 30 electrically connected.

Der Körperschallsensor 14 erfasst die Vibrationen der elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs und wandelt diese in ein erstes Schallsignal 32’ um. Das Mikrofon 16 erfasst das Abrollgeräusch der Räder auf dem Straßenbelag und die Achsgeräusche. Als Resultat stellt das Mikrofon 16 ein weiteres erstes Schallsignal 32’’ zur Verfügung. Der Schallgenerator 20 generiert ein zweites Schallsignal 34 und stellt dieses am Eingang des Geräuschmischers 22 bereit. Des Weiteren erfasst das Steuergerät 24 Informationen über einen Betriebszustand 36 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Dabei weist der Betriebszustand 36 Informationen über die Geschwindigkeit und die Lastanforderung an die elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs auf. Der Betriebszustand 36 wird dem Geräuschmischer 22 zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt. Die Leistungselektronik 26 stellt am Eingang des Geräuschmischers 22 Ansteuersignale 38 bereit, die zur Ansteuerung der elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs dienen.The structure-borne sound sensor 14 detects the vibrations of the electric machine of the motor vehicle and converts them into a first sound signal 32 ' around. The microphone 16 detects the rolling noise of the wheels on the road surface and the axle noise. As a result, the microphone 16 another first sound signal 32 '' to disposal. The sound generator 20 generates a second sound signal 34 and put this at the entrance of the noise mixer 22 ready. Furthermore, the controller detects 24 Information about an operating state 36 of the electrically driven motor vehicle. This indicates the operating state 36 Information about the speed and the load request to the electrical machine of the motor vehicle. The operating condition 36 becomes the noise mixer 22 provided for further processing. The power electronics 26 puts at the entrance of the noise mixer 22 control signals 38 ready, which serve to control the electric drive machine of the motor vehicle.

Der Geräuschmischer 22 bearbeitet das erste Schallsignal 32’, das weitere erste Schallsignal 32’’ und das zweite Schallsignal 34 in Abhängigkeit des Betriebszustands 36 und der Ansteuersignale 38 und stellt an seinem Ausgang ein Mischsignal 40 zur Verfügung. Das Mischsignal 40 wird anschließend in dem Verstärker 28 verstärkt und über den Lautsprecher 30 als Ausgangsgeräusch 11 ausgegeben. Somit kann von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 das authentische, fahrzeugspezifische Ausgangsgeräusch 11 erzeugt werden, das auf Basis der vom Fahrzeug selbst erzeugten Geräusche gebildet wird.The noise mixer 22 Edits the first sound signal 32 ' , the first more sound signal 32 '' and the second sound signal 34 depending on the operating condition 36 and the drive signals 38 and provides a mixed signal at its output 40 to disposal. The mixed signal 40 is then in the amplifier 28 amplified and over the speaker 30 as the output noise 11 output. Thus, from the device according to the invention 10 the authentic, vehicle-specific output noise 11 generated based on the noise generated by the vehicle itself.

Es versteht sich, dass die Schallerfassungsmittel 12 und die Schallbereitstellungsmittel 18 in alternativen Ausführungsformen beliebige andere Sensoren, die in der Lage sind, ein Schwingungs- oder Schallsignal zu detektieren, aufweisen können. Ebenfalls ist es möglich, unterschiedlichste Sensoren und Schallgeneratoren miteinander zu kombinieren, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.It is understood that the sound detection means 12 and the sound providing means 18 in alternative embodiments, any other sensors that are capable of detecting a vibration or sound signal, may have. It is also possible to use a wide variety of sensors and to combine sound generators without departing from the scope of the invention.

In 2 ist ein Ablauf einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 50 gezeigt.In 2 is a sequence of an embodiment of a method according to the invention 50 shown.

Ziel des Verfahrens 50 ist es, ein authentisches, fahrzeugspezifisches Geräusch, im vorliegenden Fall als Ausgangsgeräusch 11 bezeichnet, zu erzeugen. Das Ausgangsgeräusch 11 wird insbesondere bei kleinen Geschwindigkeiten (< 20 bis 30 km/h) erzeugt. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Ausgangsgeräusch 11 auch bei höheren Geschwindigkeiten über den Lautsprecher 30 abzugeben und lediglich die Lautstärke des Ausgangsgeräuschs 11 über den Verstärker 28 zu variieren.Purpose of the procedure 50 is it, an authentic, vehicle-specific noise, in the present case as output noise 11 designated to produce. The output noise 11 is generated especially at low speeds (<20 to 30 km / h). Alternatively, there is the possibility of the output noise 11 even at higher speeds over the speaker 30 and only the volume of the output noise 11 over the amplifier 28 to vary.

Da beim Klangcharakter des Ausgangsgeräuschs 11 allzu künstlich klingende Geräusche unerwünscht sind, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren 50 vom Fahrzeug selbst erzeugte Geräusche als Basis für die Erzeugung des Ausgangsgeräuschs 11 verwendet. Aufgrund der Verwendung von Schallsignalen, die am Fahrzeug selbst gemessen werden, ist zudem keine künstliche Erzeugung von Signalinhalten notwendig, um z.B. die Geschwindigkeitsänderung anzuzeigen. Bei Auswahl geeigneter Messstellen am Fahrzeug werden diese vom Fahrzeug bereits selbst erzeugt.Because the sound character of the output noise 11 All too artificial sounding noises are undesirable in the inventive method 50 from the vehicle itself generated noise as the basis for the generation of the output noise 11 used. Due to the use of sound signals that are measured on the vehicle itself, also no artificial generation of signal content is necessary, for example, to indicate the change in speed. If suitable measuring points are selected on the vehicle, these are already generated by the vehicle itself.

In einem Schritt 52 wird das erste von dem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug erzeugte Schallsignal 32 erfasst. Zur Erfassung des ersten Schallsignals 32 kann z.B. ein Körperschallsensor dienen, der an der Leistungselektronik 26 angeordnet ist. In einem Schritt 54 wird das zweite Schallsignal 34 bereitgestellt. Dabei kann das zweite Schallsignal 34 z.B. von einem Mikrofon bereitgestellt werden, das in der Nähe der elektrischen Maschine des Fahrzeugs angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend zu dem vom Mikrofon bereitgestellten Schallsignal 34 kann auch ein künstliches Signal bereitgestellt werden. Darüber hinaus wird in einem Schritt 56 der aktuelle Betriebszustand 36 des Kraftfahrzeugs erfasst. Der aktuelle Betriebszustand 36 stellt Informationen über die Fahrgeschwindigkeit und die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bereit. Erfasst werden diese Informationen z.B. mittels des Steuergeräts 24.In one step 52 becomes the first sound signal generated by the electrically driven motor vehicle 32 detected. For detecting the first sound signal 32 For example, can serve a structure-borne sound sensor, the power electronics 26 is arranged. In one step 54 becomes the second sound signal 34 provided. In this case, the second sound signal 34 for example, be provided by a microphone which is disposed in the vicinity of the electrical machine of the vehicle. Alternatively or in addition to the sound signal provided by the microphone 34 An artificial signal can also be provided. In addition, in one step 56 the current operating state 36 of the motor vehicle detected. The current operating state 36 provides information about the driving speed and acceleration of the motor vehicle. This information is recorded, for example, by means of the control unit 24 ,

In einem folgenden Schritt 58 des erfindungsgemäßen Verfahrens 50 werden das erste und zweite Schallsignal 32, 34 in Abhängigkeit des Betriebszustands 36 verstärkt und gefiltert. Dabei erfolgt das Verstärken und Filtern des ersten und zweiten Schallsignals 32, 34 unabhängig voneinander. So kann z.B. das erste Schallsignal 32 stärker verstärkt werden als das zweite Schallsignal 34. In entsprechender Weise kann auf das erste Schallsignal 32 ein Tiefpassfilter angewendet werden, wohingegen das zweite Schallsignal 34 einer Hochpassfilterung unterzogen wird. Der Verstärkungs- und Filtervorgang erfolgt unter Berücksichtigung der bereitgestellten Informationen wie z.B. der Geschwindigkeit und der Beschleunigung. So werden bei dem ersten Schallsignal 32 und dem zweiten Schallsignal 34 bestimmte Signalanteile derart herausgearbeitet, dass das resultierende Ausgangsgeräusch 11 auch Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs zulässt.In a following step 58 the method according to the invention 50 become the first and second sound signal 32 . 34 depending on the operating condition 36 reinforced and filtered. In this case, the amplification and filtering of the first and second sound signal takes place 32 . 34 independently of each other. For example, the first sound signal 32 stronger amplified than the second sound signal 34 , In a similar way, the first sound signal 32 a low-pass filter are applied, whereas the second sound signal 34 subjected to a high-pass filtering. The amplification and filtering process takes into account the information provided, such as speed and acceleration. This will be the first sound signal 32 and the second sound signal 34 certain signal components worked out such that the resulting output noise 11 also allows conclusions about the speed and acceleration of the motor vehicle.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform des Verfahrens 50 kann der Schritt 58 auch in Abhängigkeit der Ansteuersignale 38, die zur Ansteuerung der Leistungselektronik 26 dienen, durchgeführt werden. Dies erlaubt es, dass die Signalanteile des ersten Schallsignals 32 und des zweiten Schallsignals 34 in der Art verarbeitet werden, dass auch die Ansteuercharakteristik an die elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs in die Klangcharakteristik des Ausgangsgeräuschs 11 einfließt.In an embodiment of the method, not shown 50 can the step 58 also in dependence of the drive signals 38 , which are used to control the power electronics 26 serve, be performed. This allows the signal components of the first sound signal 32 and the second sound signal 34 be processed in the way that the driving characteristic to the electric machine of the motor vehicle in the sound characteristics of the output noise 11 flows.

In einem nächsten Schritt 60 des Verfahrens 50 werden das erste und zweite Schallsignal 32, 34 in Abhängigkeit des Betriebszustands 36 zu dem Mischsignal 40 gemischt. Im Rahmen des Mischvorgangs 60 können außerdem Signalanteile, die nicht im Ausgangsgeräusch 11 erwünscht sind, nochmals herausgefiltert werden. In a next step 60 of the procedure 50 become the first and second sound signal 32 . 34 depending on the operating condition 36 to the mixed signal 40 mixed. In the context of the mixing process 60 In addition, signal components that are not in the output noise 11 are desired to be filtered out again.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform des Verfahrens 50 können in dem Schritt 60 auch die Ansteuersignale 38 bzw. von den Ansteuersignalen 38 abgeleitete Signale zugemischt werden. Damit wird das Ausgangsgeräusch 11 noch authentischer, der Wiedererkennungswert als Elektrofahrzeug steigt.In an embodiment of the method, not shown 50 can in the step 60 also the drive signals 38 or from the drive signals 38 derived signals are mixed. This will be the output noise 11 even more authentic, the recognition value as an electric vehicle increases.

In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform des Verfahrens 50 können in dem Schritt 60 künstliche Signalanteile zugemischt werden, die z.B. von dem Schallgenerator 20 erzeugt werden. Damit wird es ermöglicht, spezielle Informationsinhalte im Ausgangsgeräusch 11 zu verstärken. So kann z.B. das Ausgangsgeräusch 11 an spezielle Anforderungen des Fahrers angeglichen werden. Die Grundlage des Ausgangsgeräuschs 11 bilden aber immer die im Fahrzeug gemessenen Signale, d.h. im vorliegenden Fall das erste und zweite Schallsignal 32, 34.In a further embodiment, not shown, of the method 50 can in the step 60 Artificial signal components are mixed, for example, from the sound generator 20 be generated. This enables special information content in the output sound 11 to reinforce. For example, the output noise 11 adapted to the driver's special requirements. The basis of the output noise 11 but always form the signals measured in the vehicle, ie in this case the first and second sound signal 32 . 34 ,

In einem Schritt 62 wird das Mischsignal 40 verstärkt. Die Verstärkung des Mischsignals 40 kann dabei auch in Abhängigkeit des Betriebszustands 36 erfolgen. So ist es möglich, das Mischsignal 40 z.B. bei kleineren Geschwindigkeiten mehr zu verstärken als bei höheren Geschwindigkeiten.In one step 62 becomes the mixed signal 40 strengthened. The amplification of the mixed signal 40 can also depend on the operating state 36 respectively. So it is possible the mixed signal 40 eg at lower speeds to amplify more than at higher speeds.

Schließlich wird in einem Schritt 64 das authentische, fahrzeugspezifische Ausgangsgeräusch 11 erzeugt. Dies erfolgt mittels des Lautsprechers 30. Damit können andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Menschen mit Sehbehinderung, vor einem herannahenden Elektrofahrzeug gewarnt werden. Dadurch wird die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht.Finally, in one step 64 the authentic, vehicle-specific output noise 11 generated. This is done by means of the loudspeaker 30 , This allows other road users, especially people with visual impairment, in front of a be warned approaching electric vehicle. This increases road safety.

Obgleich somit bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 und des erfindungsgemäßen Verfahrens 50 gezeigt worden sind, versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen vorgenommen werden können ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Although thus preferred embodiments of the device according to the invention 10 and the method of the invention 50 It is understood that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention.

Beispielsweise kann das Ausgangsgeräusch 11 nicht nur über den Lautsprecher 30 als Aussengeräusch abgestrahlt werden, sondern es kann zusätzlich über einen weiteren Lautsprecher oder auch den Lautsprecher 30 in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs abgestrahlt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das Ausgangsgeräusch 11 im Wesentlichen im Innenraum des Kraftfahrzeugs abgestrahlt werden, um ein akustisches Feedback des Kraftfahrzeugs an den Fahrer zu verstärken.For example, the output noise 11 not just over the speaker 30 can be radiated as external noise, but it can also have another speaker or the speaker 30 be radiated into an interior of the motor vehicle. In a further embodiment, the output noise 11 are radiated substantially in the interior of the motor vehicle to amplify an acoustic feedback of the motor vehicle to the driver.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2011/0010269 A1 [0006] US 2011/0010269 A1 [0006]

Claims (13)

Vorrichtung (10) zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs (11) eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs mit: – Schallerfassungsmitteln (12), die dazu ausgebildet sind, ein erstes von dem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug erzeugtes Schallsignal (32) zu erfassen, – Schallbereitstellungsmitteln (18), die dazu ausgebildet sind, ein zweites Schallsignal (34) bereitzustellen, wobei die Schallerfassungsmittel (12) und die Schallbereitstellungsmittel (18) mit einem Geräuschmischer (22) gekoppelt sind, der dazu ausgebildet ist, ein Mischsignal (40) bereitzustellen, – Zustandserfassungsmitteln (24), die dazu ausgebildet sind, einen Betriebszustand (36) des Kraftfahrzeugs zu erfassen, – einem Verstärker (28), der dazu ausgebildet ist, das Mischsignal (40) zu verstärken und der mit einem Lautsprecher (30) koppelbar ist, um das Ausgangsgeräusch (11) zu erzeugen, wobei der Geräuschmischer (22) mit den Zustandserfassungsmitteln (24) und dem Verstärker (28) gekoppelt ist und wobei der Geräuschmischer (22) dazu ausgebildet ist, das erste und zweite Schallsignal (32, 34) in Abhängigkeit des Betriebszustands (36) zu mischen und dem Verstärker (28) als das Mischsignal (40) zur Verfügung zu stellen.Contraption ( 10 ) for generating an output noise ( 11 ) of an electrically driven motor vehicle having: - sound detection means ( 12 ), which are designed to generate a first sound signal generated by the electrically driven motor vehicle ( 32 ), - soundproofing means ( 18 ), which are adapted to a second sound signal ( 34 ), the sound detection means ( 12 ) and the sound providing means ( 18 ) with a noise mixer ( 22 ), which is designed to generate a mixed signal ( 40 ), - condition detection means ( 24 ), which are adapted to an operating state ( 36 ) of the motor vehicle, - an amplifier ( 28 ), which is adapted to the mixed signal ( 40 ) and with a loudspeaker ( 30 ) is coupled to the output noise ( 11 ), wherein the noise mixer ( 22 ) with the state detection means ( 24 ) and the amplifier ( 28 ) and wherein the noise mixer ( 22 ) is adapted to the first and second sound signal ( 32 . 34 ) depending on the operating state ( 36 ) and the amplifier ( 28 ) as the mixed signal ( 40 ) to provide. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Geräuschmischer (22) dazu ausgebildet ist, das erste und zweite Schallsignal (32, 34) vor dem Mischen in Abhängigkeit des Betriebszustands (36) zu verstärken und / oder zu filtern.Apparatus according to claim 1, wherein the noise mixer ( 22 ) is adapted to the first and second sound signal ( 32 . 34 ) before mixing depending on the operating state ( 36 ) to reinforce and / or filter. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Geräuschmischer (22) mit einer Leistungselektronik (26) gekoppelt ist, die dazu ausgebildet ist, eine elektrische Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mittels Ansteuersignalen (38) anzusteuern, wobei der Geräuschmischer (22) dazu ausgebildet ist, das Mischsignal (40) in Abhängigkeit der Ansteuersignale (38) bereitzustellen.Device according to one of claims 1 to 2, wherein the noise mixer ( 22 ) with a power electronics ( 26 ), which is adapted to an electric drive machine of the motor vehicle by means of control signals ( 38 ), wherein the noise mixer ( 22 ) is adapted to the mixed signal ( 40 ) in dependence of the control signals ( 38 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schallerfassungsmittel (12) einen Körperschallsensor (14) aufweisen, der mit der elektrischen Antriebsmaschine, der Leistungselektronik (26), einer Karosserie, Achsbauteilen oder Radträgern des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the sound detection means ( 12 ) a structure-borne sound sensor ( 14 ), with the electric drive machine, the power electronics ( 26 ), a body, axle components or wheel carriers of the motor vehicle is coupled. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schallerfassungsmittel (12) einen Wirbelstromsensor und / oder einen Laserabstandssensor aufweisen. Device according to one of claims 1 to 4, wherein the sound detection means ( 12 ) comprise an eddy current sensor and / or a laser distance sensor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schallerfassungsmittel (12) ein Mikrofon (16) aufweisen, das einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Device according to one of claims 1 to 5, wherein the sound detection means ( 12 ) a microphone ( 16 ), which is associated with a drive train of the motor vehicle. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schallbereitstellungsmittel (18) ein Mikrofon (16) aufweisen, das dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 6, wherein the sound providing means ( 18 ) a microphone ( 16 ), which is associated with the drive train of the motor vehicle. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schallbereitstellungsmittel (18) einen Schallgenerator (20) zur Erzeugung des zweiten Schallsignals (34) aufweisen, wobei das zweite Schallsignal (34) ein künstliches Signal ist. Device according to one of claims 1 to 7, wherein the sound providing means ( 18 ) a sound generator ( 20 ) for generating the second sound signal ( 34 ), wherein the second sound signal ( 34 ) is an artificial signal. Verfahren (50) zum Erzeugen eines Ausgangsgeräuschs (11) eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs mit den Schritten: – Erfassen (52) eines ersten von dem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug erzeugten Schallsignals (32), – Bereitstellen (54) eines zweiten Schallsignals (34), – Erfassen (56) eines Betriebszustands (36) des Kraftfahrzeugs, – Mischen (60) des ersten und zweiten Schallsignals (32, 34) zu einem Mischsignal (40) in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands (36) des Kraftfahrzeugs, – Verstärken (62) des Mischsignals (40), und – Erzeugen (64) des Ausgangsgeräuschs (11) auf der Grundlage des Mischsignals (40).Procedure ( 50 ) for generating an output noise ( 11 ) of an electrically driven motor vehicle with the steps: - detecting ( 52 ) of a first sound signal generated by the electrically driven motor vehicle ( 32 ), - Provide ( 54 ) of a second sound signal ( 34 ), - To capture ( 56 ) of an operating state ( 36 ) of the motor vehicle, - mixing ( 60 ) of the first and second sound signals ( 32 . 34 ) to a mixed signal ( 40 ) depending on the detected operating state ( 36 ) of the motor vehicle, - reinforcing ( 62 ) of the mixed signal ( 40 ), and - generating ( 64 ) of the output noise ( 11 ) based on the mixed signal ( 40 ). Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste und zweite Schallsignal (32, 34) vor dem Mischen (60) in Abhängigkeit des Betriebszustands (36) verstärkt und / oder gefiltert wird (58).Method according to claim 9, wherein the first and second sound signals ( 32 . 34 ) before mixing ( 60 ) depending on the operating state ( 36 ) is amplified and / or filtered ( 58 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei das Mischsignal (40) in Abhängigkeit von Ansteuersignalen (38) einer elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs bereit gestellt wird.Method according to one of claims 9 to 10, wherein the mixed signal ( 40 ) in response to drive signals ( 38 ) an electric drive machine of the motor vehicle is provided. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das zweite Schallsignal (34) ein künstliches Signal ist. Method according to one of claims 9 to 11, wherein the second sound signal ( 34 ) is an artificial signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Betriebszustand (36) die Geschwindigkeit und / oder die Lastanforderung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs bildet.Method according to one of claims 9 to 12, wherein the operating state ( 36 ) forms the speed and / or the load requirement of the electrically driven motor vehicle.
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