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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, bei dem an einem
Gehäuse
eines in einer Fahrgastzelle angeordneten Rückspiegels wenigstens ein Mikrofon
montiert ist.
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Das
Mikrofon ist brauchbar als Teil einer Freisprechanlage für die Mobilfunkkommunikation,
als Teil eines Systems für
die Insassen- bzw. Innenraumkommunikation in einem Kraftfahrzeug
oder als Teil eines Spracherkennungssystems, welches von einem Insassen
des Fahrzeugs gesprochene Befehle identifiziert und in elektronische
Steuersignale umsetzt, um dem Befehl entsprechende Aktionen von bestimmten
Funktionsgruppen des Kraftfahrzeugs auszulösen.
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Sowohl
für die
Nutzung in einer Freisprechanlage als auch für die Spracherkennung ist es
von großer
Bedeutung, dass das Mikrofon die Sprache mit einem möglichst
geringen Anteil an Begleitgeräuschen
aufzeichnet. Gerade in einem fahrenden Fahrzeug ist jedoch durch
das unvermeintliche Fahrgeräusch
der Hintergrundgeräuschpegel
hoch, was die Signalqualität
und damit die Verständlichkeit
der Sprache für
einen Hörer
am anderen Ende einer Telefonverbindung bzw. die Erkennungsleistung
eines automatischen Spracherkennungssystems empfindlich beeinträchtigt.
Ohne geeignete Maßnahmen
zur Geräuschunterdrückung ist
es daher mit einem wie in
DE
201 08 534 U1 vorgeschlagen angeordneten Mikrofon schwierig,
ein Sprachsignal brauchbarer Qualität zu gewinnen.
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Aufgabe
der Erfindung ist, eine Lösung
für dieses
Problem vorzuschlagen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass als Mikrofon ein Interferenzrohr-Mikrofon verwendet wird. Ein
solches Mikrofon, bei welchem die Mikrofonkapsel, in welcher die
akustischelektrische Wandlung abläuft, an einer Stirnseite eines
wenigstens eine seitliche Öffnung
aufweisenden Rohres angeordnet ist, hat eine in Längsrichtung
des Rohres konzentrierte Richtcharakteristik, die eine Ausrichtung des
Mikrofons auf den Sprecher und eine Unterdrückung von aus seitlicher Richtung
kommenden Störgeräuschen ermöglicht.
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Ein
besonderer Vorteil des Interferenzrohr-Mikrofons ist, dass es an
einer Stelle des Spiegelgehäuses
angeordnet sein kann, die bei korrekt eingestelltem Rückspiegel
aus dem Blickwinkel eines Fahrers (der in den meisten Fällen auch
der Sprecher ist, auf den das Mikrofon ausgerichtet ist) durch den Spiegel
verdeckt ist. Die der Mikrofonkapsel gegenüberliegende Spitze des Interferenzrohres
kann nämlich
verschlossen sein, so dass das Mikrofon ohne akustische Nachteile
komplett hinter dem Spiegel verschwinden kann und so die Sicht des
Fahrers in keiner Weise beeinträchtigt.
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Einer
ersten, einfachen Ausgestaltung zufolge steht die Längsachse
des Interferenzrohrs senkrecht auf dem Rückspiegel. So ist, wenn der
Fahrer den Rückspiegel
korrekt ausgerichtet hat, aufgrund des Unterschieds zwischen optischer
und akustischer Achse zwar keine exakte aber auf jeden Fall eine
praktisch brauchbare Ausrichtung des Mikrofons auf den Fahrer gewährleistet,
unabhängig
von den Körpermaßen des
Fahrers und sogar unabhängig davon,
ob es sich um Fahrzeug mit Links- oder Rechtslenkung handelt.
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Einer
zweiten Ausgestaltung zufolge ist die Längsachse des Interferenzrohrs
im Wesentlichen parallel zur Blickrichtung des Fahrers auf den Rückspiegel
ausgerichtet, wenn angenommen wird, dass der Rückspiegel für den Fahrer korrekt ausgerichtet ist.
So wird für
die Sprache des Fahrers eine optimale Aufnahmequalität erzielt.
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Um
auch die Sprache des Beifahrers mit brauchbarer Qualität auffangen
zu können,
ist dann vorzugsweise ein zweites Interferenzrohr-Mikrofon am Gehäuse des
Rückspiegels
montiert. Die zwei Mikrofone sind vorzugsweise unter entgegengesetzt gleichen
Winkeln in Bezug auf eine Oberflächennormale
des Rückspiegels
ausgerichtet. Dies ergibt zwar keine exakte Ausrichtung des zweiten
Mikrofons auf den Beifahrer, doch ist die Ausrichtung in jedem Falle
besser als bei zuvor erläuterten
Ausgestaltung mit einem einzigen Mikrofon. Die symmetrische Anordnung
der zwei Mikrofone in Bezug auf die Oberflächennormale des Rückspiegels
erlaubt die Verwendung eines gleichen Spiegelgehäuses bei Fahrzeugen mit Links-
und mit Rechtslenkung.
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Um
die Aufnahmequalität
weiter zu verbessern, kann das erste und/oder das zweite Interferenzrohr-Mikrofon
jeweils Teil einer Anordnung aus mehreren parallel ausgerichteten
Interferenzrohr-Mikrofonen sein. Insbesondere im Falle des zweiten
Interferenzrohr-Mikrofons, dessen Achse im Allgemeinen nicht exakt
auf den Kopf des Beifahrers ausgerichtet ist, ist es durch Überlagern
der von den mehreren parallelen Mikrofonen aufgefangenen Signale
mit einem geeigneten Phasenversatz möglich, eine Gesamt-Empfindlichkeitscharakteristik
der Anordnung von parallelen Mikrofonen zu realisieren, die besser auf
den Beifahrer ausgerichtet ist als die Empfindlichkeitscharakteristik
jedes einzelnen Mikrofons dieser Anordnung.
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Die
wie bereits erwähnt üblicherweise
am Interferenzrohr eines Interferenzrohr-Mikrofons vorhandenen Öffnungen
münden
vorzugsweise auf einer Unterseite des Gehäuses des Spiegels.
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Das
Gehäuse
ist vorteilhafterweise aus wenigstens zwei Teilen aufgebaut, wobei
das zweite Teil jedes Interferenzrohr-Mikrofon aufnimmt und mit der Karosserie
des Kraftfahrzeugs nur indirekt über
das erste Teil verbunden ist. Das erste Teil kann daher für Rückspiegel
mit und ohne Mikrofon in großen
Stückzahlen
einheitlich gefertigt werden, während
nur das zweite Teil für
die Mikrofone spezifisch ausgestaltet sein muss. Außerdem vereinfacht
die Zweiteilung des Gehäuses
ein Nachrüsten
des oder der Mikrofone.
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Vorzugsweise
ist das zweite Teil des Gehäuses
als eine Schublade ausgebildet, die in einer Schubladenaufnahme
des ersten Teils vorzugsweise lösbar
aufgenommen ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die beigefügten
Figuren. Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Rückspiegelhalters für ein Kraftfahrzeug
gemäß der Erfindung;
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2 einen
schematischen Schnitt durch den Spiegelhalter aus 1 in
einer zum Spiegel parallelen Ebene;
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3 einen
Schnitt durch eine abgewandelte Ausgestaltung des Spiegelhalters
in einer horizontalen Ebene;
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4 eine
schematische Darstellung der Anordnung des Spiegelhalters aus 3 in
Bezug auf die Insassen eines Kraftfahrzeugs;
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5 eine
schematische Darstellung der Anordnung eines Spiegelhalters gemäß einer
dritten in Bezug auf die Insassen eines Fahrzeugs;
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6 eine
schematische Darstellung der Anordnung eines Spiegelhalters gemäß einer
vierten Ausgestaltung der Erfindung;
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7 einen
Schnitt durch das Gehäuse
gemäß der vierten
Ausgestaltung in einer zum Spiegel parallelen Ebene; und
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8 einen
Schnitt durch eine fünfte
Ausgestaltung des Spiegelhalters in einer horizontalen Ebene; und
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9 eine
perspektivische Ansicht einer sechsten Ausgestaltung des Spiegelhalters.
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Der
in 1 in perspektivischer Ansicht gezeigte Spiegelhalter
ist in an sich bekannter Weise aufgebaut aus einem Kunststoffgehäuse 1 von
in etwa quaderförmiger
Gestalt, wobei eine Seite des Quaders durch einen in das Gehäuse eingelassenen Spiegel 2 gebildet
ist. An der Oberseite des Gehäuses 1 greift über ein
Gelenk ein Tragarm 3 an, dessen nicht dargestelltes anderes
Ende in der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs befestigt ist, beispielsweise
an die Innenseite von dessen Windschutzscheibe angeklebt oder am
Dachhimmel in der Nähe
von dessen vorderer Kante verschraubt oder in anderer geeigneter
Weise befestigt.
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Das
in der Figur gezeigte Spiegelgehäuse 1 zeichnet
sich durch eine beträchtliche
Tiefe aus, die erheblich größer ist
als nur für
die sichere Einfassung des Spiegels 2 erforderlich. Im
Innern dieses Gehäuses
ist ein sogenanntes Interferenzrohr-Mikrofon 4 untergebracht.
Wenn man senkrecht oder aus der üblichen
Richtung eines Fahrers des Fahrzeugs, der den rückwärtigen Verkehr beobachten will,
auf den Spiegel 2 schaut, ist das Interferenzrohr-Mikrofon 4 komplett
hinter dem Spiegel 2 verborgen. In der Figur ist der Spiegel 2 teilweise
aufgebrochen dargestellt, um das Mikrofon 4 zeigen zu können.
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Wie
insbesondere in 2 zu erkennen, ist das senkrecht
zur Fläche
des Spiegels 2 und zur Schnittebene dieser Figur orientierte
Interferenzrohr 5 des Mikrofons 4 einstückig mit
einem Teil 6 des Gehäuses 1 ausgeführt, das
die Gestalt eines flachen Kastens oder einer Schublade hat, die
mit Hilfe von abstehenden Rippen 7, die in passende Nuten 8 eines
anderen Teils 9 des Gehäuses 1 eingreifen,
in Bezug auf dieses Gehäuseteil 9 in
einer zur Spiegelfläche
senkrechten Richtung verschiebbar und aus dem Gehäuseteil 9 herausziehbar
ist. Die Unterseite des Gehäuseteils 6 ist
mit der umgebenden Unterseite des Gehäuseteils 9 bündig. Ein
sich in Längsrichtung
des Interferenzrohrs 5 erstreckender Schlitz 10 oder
eine Mehrzahl von in Längsrichtung
des Interferenzrohrs 5 aufeinanderfolgenden Öffnungen
verbinden dessen Inneres mit der Umgebung und lassen Schall in das
Interferenzrohr 5 eintreten, so dass er schließlich eine
Mikrofonkapsel 11 erreichen kann, die an einer vom Spiegel 2 abgewandten
Stirnwand des Interferenzrohrs 5 angebracht ist.
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Elektrische
Anschlüsse
der Mikrofonkapsel 11 sind mit einem in Verschieberichtung
des Gehäuseteils 6 ausgerichteten
Steckverbinder 12 verbunden, zu dem ein komplementärer Steckverbinder 13 (vgl. 3)
an der Rückseite
des Spiegels 2 montiert ist, so dass beide einander kontaktieren,
wenn das Gehäuseteil 6 bis
zum Anschlag in das Gehäuseteil 9 eingeschoben
ist. Über
das Steckverbinderpaar 12, 13 und durch den Tragarm 3 verlaufende
Kabel 14 wird das elektrische Signal des Mikrofons zur
Weiterverarbeitung abgeführt.
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Die
der Mikrofonkapsel 11 gegenüberliegende Stirnseite des
Interferenzrohrs 5 ist im Allgemeinen durch den Spiegel 2 verschlossen.
Wenn sich dies als akustisch zweckmäßig erweist, kann jedoch auch
eine kleine Bohrung im Spiegel 2 in Verlängerung
des Interferenzrohrs 5 vorgesehen werden, um den direkten
Zutritt von Schall in der Längsrichtung des
Interferenzrohrs durch diese Bohrung zu ermöglichen. Alternativ bestünde auch
die Möglichkeit,
das Interferenzrohr an seinem von der Mikrofonkapsel abgewandten
Ende gekrümmt
auszuführen,
so dass es auf die Außenseite
des Gehäuseteils 6 mündet.
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Einer
nicht in einer Figur dargestellten Abwandlung zufolge ist das das
Mikrofon aufnehmende Gehäuseteil 6 nicht
von der Rückseite
des Gehäuseteils 9 her
einschiebbar, sondern es ist an der Unterseite des Gehäuseteils 9 ein
Fenster ausgespart, in das das Gehäuseteil 6 von unten
her einschiebbar und verrastbar ist, so dass es im montierten Zustand das
Fenster bündig
ausfüllt.
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Als
weitere Alternative kann ein Fenster zum Einschieben des das Mikrofon
aufnehmenden Gehäuseteils 6 auch
an einer Seitenwand des Gehäuseteils 9 vorgesehen
sein, wobei man in diesem Fall vorzugsweise an beiden Seitenwänden jeweils
ein Gehäuseteil 6 mit
jeweils einem auf den Fahrer bzw. den Beifahrer ausgerichteten Mikrofon
vorsehen wird.
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Wie
die Abwandlung der 3 zeigt, kann anstelle eines
einzelnen Interferenzrohr-Mikrofons auch eine Anordnung von mehreren
Mikrofonen 4, hier mit parallelen Interferenzrohren 5,
vorgesehen werden. Durch Überlagerung
der von diesen Mikrofonen 4 erzeugten elektrischen Signale,
gegebenenfalls mit einer passend festgelegten Phasenverschiebung
gegeneinander, sind Richtcharakteristiken für die Anordnung von Mikrofonen
realisierbar, die von der eines einzelnen Interferenzrohr-Mikrofons 4 abweichen
und z.B. besser als diese auf den Fahrer oder den Beifahrer eines
Kraftfahrzeugs ausgerichtet sind, in welchem der Spiegelträger montiert
ist.
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Eine
typische Anordnung eines Spiegelträgers in einem Kraftfahrzeug
ist in 4 gezeigt. Der hier dargestellte Spiegelträger 15 ist
zwar einer mit drei senkrecht zum Spiegel 2 ausgerichteten
Mikrofonen 4, wie in 3 dargestellt,
doch könnte
es sich selbstverständlich
auch um einen Spiegelträger
mit einem einzelnen Mikrofon gemäß den 1 und 2 handeln.
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Der
Spiegelträger 15 ist
auf den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, dessen Kopf in der Fig. mit 16 bezeichnet
ist, so ausgerichtet, dass dieser über den Spiegel exakt entgegen
der Fahrtrichtung, nach hinten, blicken kann. Die Blickrichtung
des Fahrers 16 auf den Spiegel, dargestellt als strichpunktierte
Linie 17, steht unter einem Winkel von ca. 20° zur Oberflächennormalen 18 des
Spiegels. Diese Oberflächennormale 18 ist,
da parallel zu den Interferenzrohren 5, auch die Richtung
maximaler Empfindlichkeit der Mikrofone 4. Die Mikrofone
empfangen Sprache des Fahrers 16 daher nicht aus der Richtung
ihrer maximalen Empfindlichkeit, sondern mit einer Winkelabweichung
von 20°,
die sich jedoch für
die Aufzeichnungsqualität
nicht nennenswert auswirkt. Sprache des Beifahrers 19 wird
unter einem Winkel von 60° zur
Richtung maximaler Empfindlichkeit empfangen, die Aufzeichnungsqualität der Mikrofone 4 ist
hierfür zwar
schlechter als für
die Sprache des Fahrers 16, aber noch brauchbar. Eine verbesserte
Empfindlichkeit für
die Sprache des Beifahrers 19 ist durch Überlagern
der Signale der einzelnen Mikrofone 4 mit einer spezifisch
für den
Beifahrer 19 gewählten
Phasenverschiebung möglich.
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Eine
dritte Ausgestaltung eines Spiegelträgers 15 ist in 5 in
einer zu 4 analogen Darstellung gezeigt.
Zwei Anordnungen von Mikrofonen 4a, 4b sind in
einem herausziehbaren Teil des Gehäuses 1, aus dem Blickwinkel
des Fahrers 16 durch den Spiegel 2 verdeckt, montiert.
Die Mikrofone 4a haben parallel zur Blickrichtung 17 des
Fahrers auf den Spiegel 2 ausgerichtete Interferenzrohre;
die Mikrofone 4b sind in Bezug auf die Mittelebene des
Gehäuses 1 spiegelbildlich
zu den Mikrofonen 4a angeordnet. Die Mikrofone 4a sind
somit exakt auf den Kopf des Fahrers 16 ausgerichtet; die
Mikrofone 4b sind entgegen der Fahrtrichtung ausgerichtet.
Wenn man annimmt, dass wie im Beispiel der 4 der Fahrer
unter einem Winkel von 20° zur
Normalen 18 auf den Spiegel 2 blickt, und der
Spiegel 2 in einer Mittelebene des Fahrzeugs zwischen Fahrer 16 und Beifahrer 19 montiert
ist, dann erreicht die Sprache des Beifahrers 19 die Mikrofone 4b unter
einem Winkel von 40° zu
ihrer Richtung maximaler Empfindlichkeit, so dass die Aufnahmequalität auch für Sprache des
Beifahrers 19 verbessert ist. Infolge der symmetrischen
Anordnung der Mikrofone 4a, 4b ist der Spiegelträger der 5 – wie auch
die zuvor beschriebenen – indifferent
in Fahrzeugen mit Links- oder mit Rechtslenkung einsetzbar.
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6 zeigt
eine Abwandlung des Spiegelträgers
aus 5, bei welchem die Mikrofone 4b nicht entgegen
der Fahrtrichtung, sondern gezielt auf den Kopf des Beifahrers 19 ausgerichtet
sind. Da diese Anordnung nicht mehr spiegelsymmetrisch in Bezug auf
die Mittelebene des Gehäuses 1 ist,
geht die gute Ausrichtung der Mikrofone auf den Fahrer verloren, wenn
der Spiegelträger
der 6 in einem Fahrzeug mit Rechtslenkung zum Einsatz
kommt.
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Dieses
Problem lässt
sich jedoch durch eine spezielle Gestaltung der Gehäuseteile 6 und 9 lösen, wie
in 7 gezeigt. Hier hat das Gehäuseteil 9 eine der
Oberseite des eingeschobenen Gehäuseteils 6 zugewandte
geschlossene Wand 20, die ineinandergreifenden Rippen 7 und
Nuten 8 sind exakt in halber Höhe des Gehäuseteils 6 gebildet,
und Schlitze 10 der Interferenzrohre 5 sind nicht
nur an deren Unterseite, sondern auch an deren der geschlossenen Wand 20 zugewandten
Oberseite, wo sie das akustische Verhalten der Mikrofone nicht beeinflussen,
gebildet. So ist es möglich,
das Gehäuseteil 6 aus
einer Führung
im Gehäuseteil 9 herauszuziehen,
um 180° um
die Oberflächennormale
des Spiegels 2 zu drehen und in dieser Orientierung wieder
einzuführen, so
dass die zuvor von der Wand 20 verschlossenen Schlitze 10 an
der Unterseite des Gehäuses
zu liegen kommen und die zuvor freiliegenden Schlitze 10 von
der Wand 20 versperrt werden. Je nachdem, in welcher Orientierung
das Gehäuseteil 6 eingeführt ist,
wird eine exakte Ausrichtung auf Fahrer und Beifahrer eines Fahrzeugs
mit Rechtslenkung oder eines Fahrzeugs mit Linkslenkung erhalten.
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Das
mit dem Tragarm 3 verbundene Gehäuseteil 9 gemäß den oben
beschriebenen Beispielen kann in Verbindung mit einem nicht mit
Mikrofonen bestückten,
in den Figuren nicht dargestellten verschiebbaren Gehäuseteil 6 auch
in Fahrzeugen ohne Freisprechanlage bzw. ohne automatische Spracherkennung
eingesetzt werden. Zum Nachrüsten
von Mikrofonen muss dann lediglich das verschiebbare Gehäuseteil
gegen eines mit Mikrofonen wie oben beschrieben ausgetauscht werden.
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Eine
fünfte
Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spiegelhalters ist in 8 in
einem horizontalen Schnitt gezeigt. Teile, die denen der bisher beschriebenen
Ausgestaltungen entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
und werden nur erneut beschrieben, wenn und soweit sie sich von
den entsprechenden Teilen der bisherigen Ausgestaltungen unterscheiden.
Das Gehäuseteil 9 ist
hier zweiteilig ausgebildet, in Form eines hohlen Hinterteils 9a und
eines einen Rahmen für
den Spiegel 2 bildenden Vorderteils 9b, die durch
Klammern 21 aneinander verrastet sind. Im Hinterteil ist
ein Sackloch 22 mit an das Interferenzrohr 5 eines
Interferenzrohr-Mikrofons 4 angepasstem Querschnitt geformt. 8 zeigt
dieses Sackloch 22 senkrecht zum Spiegel 2 ausgerichtet,
doch sind auch abweichende Ausrichtungen, wie in den 5, 6 gezeigt, möglich, insbesondere
wenn mehrere Sacklöcher
für mehrere
Mikrofone vorhanden sind. Am Boden des Sacklochs befindet sich ein
Steckverbinder 13, der mit einem unmittelbar am Mikrofon
in der Nähe
von dessen Mikrofonkapsel angeordneten Steckverbinder 12 zusammenwirkt.
Das Interfe renzrohr 5 übernimmt
bei dieser Ausgestaltung die Funktionen des Gehäuseteils 6 aus 2, 3.
Der gestrichelt dargestellte Schlitz 10 an der Unterseite
des Sacklochs 22 lässt
Schall in das Interferenzrohr 5 eindringen.
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Bei
der in 9 gezeigten sechsten Ausgestaltung des Spiegelhalters
ist ein Interferenzrohr-Mikrofon 4 mit Hilfe einer elastischen
Klammer 23 an einer Seitenwand des Gehäuses 1 des Spiegelhalters montiert.
Das den Fahrzeuginsassen zugewandte Ende des Interferenzrohrs 5 kann
wie hier gezeigt offen sein, oder geschlossen. Eine Anbringung des
Mikrofons (oder weiterer Mikrofone) an Ober- oder Unterseite des
Gehäuses 1 ist
mit Hilfe der Klammer 23 ebenfalls möglich.