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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schallerzeugung bei Fahrzeugen. Der erzeugte Schall umfasst den Hörschall, d. h. den von Menschen wahrnehmbaren Schall, und/oder den Ultraschall.
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Ein Fahrzeug ohne Verbrennungsmotor, beispielsweise ein Elektrofahrzeug, oder ein elektrisch betriebenes Hybridfahrzeug, ist im Allgemeinen leiser im Vergleich zu einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Daher besteht insbesondere für die sich in der unmittelbaren Umgebung befindlichen Personen die Gefahr, dass das Fahrzeug nicht oder zu spät wahrgenommen wird.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 197 01 801 C2 ist eine Vorrichtung zur imitierenden Erzeugung von Motor- und Fahrgeräuschen bei Fahrzeugen bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine von der Fahrzeuggeschwindigkeit aktivierbare Messvorrichtung, einen Geräuschgenerator, der mit der Messvorrichtung in Wirkverbindung steht, mindestens eine Geräuschabstrahlvorrichtung, die mit dem Geräuschgenerator in Wirkverbindung steht, sowie einen Geräuschträger, der mit dem Geräuschgenerator in Wirkverbindung steht.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine Schallerzeugung ermöglichen, die vielfältige Informationen aus dem Fahrzeug und der Umgebung berücksichtigen.
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Lösung der Aufgabe
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst.
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Vorteile der Erfindung
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der erzeugte Schall über die beiden Parameter Schalldruck und Frequenz charakterisiert. Die einzelnen Werte dieser beiden Parameter werden wiederum über die Parameter Zeit, die Fahrzeugposition, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung bestimmt.
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Der erzeugte Schall wird nach innen und nach außen abgestrahlt, wobei der nach innen abgestrahlte Schall sich von dem nach außen abgestrahlten Schall unterscheidet. Die Schallabstrahlung kann über Lautsprechereinheiten erfolgen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass der für eine Abstrahlung nach innen und nach außen erzeugte Schall an die jeweiligen Verhältnisse oder Bedürfnisse abgestimmt werden kann.
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In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Parameter Schalldruck abhängig von der Zeit, der Fahrzeugposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit wählbar. Weiterhin ist der Parameter Frequenz abhängig von der Zeit, der Fahrzeugposition und der Fahrzeugbeschleunigung wählbar. Somit kann die Fahrzeuggeschwindigkeit nur den Schalldruck beeinflussen. Die Fahrzeugbeschleunigung kann dagegen nur die Frequenz beeinflussen.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der Parameter Zeit die Uhrzeit und datumsspezifische Angaben. Datumsspezifische Angaben sind beispielsweise der Wochentag, Feiertage, Jahreszeiten oder Tier-/Wildwechselzeiten.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der erzeugte Schall zwei unterschiedliche Sounds (Geräusche).
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Der eine Sound (Geräusch) charakterisiert das Fahrzeug. Dieser Sound (Geräusch) kann herstellerindividuelle Elemente aufweisen, so dass anhand dieses Sounds (Geräusch) der Fahrer und die sich in der unmittelbaren Umgebung befindlichen Personen der Fahrzeughersteller und/oder der Fahrzeugtyp (beispielsweise Sportwagen) erkennbar ist. Der andere Sound (Geräusch) informiert die unmittelbare Umgebung über die Präsenz des Fahrzeugs.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt der erzeugte Schall in einem Hörschallbereich, d. h. von Menschen hörbaren Schall.
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Der das Fahrzeug charakterisierende Sound (Geräusch) setzt sich aus einem tieffrequenten und einem hochfrequenten Anteil zusammen. Der tieffrequente Anteil ist größer, d. h. größer 50%, im Vergleich zum hochfrequenten Anteil.
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Der die unmittelbare Umgebung über die Präsenz des Fahrzeugs informierende Sound (Geräusch) setzt sich aus einem tieffrequenten und einem hochfrequenten Anteil zusammen. Der hochfrequente Anteil ist größer, d. h. größer 50%, im Vergleich zum tieffrequenten Anteil.
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Vorzugsweise ist der tieffrequente Bereich zwischen 80 Hz und 500 Hz und der hochfrequente Bereich zwischen 500 Hz und 5 kHz.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Schalldruck des Schalls, der für eine Abstrahlung nach außen erzeugt wird, um einen definierten Betrag gegenüber einem Immissionsrichtwert reduziert. Die Höhe des definierten Betrags richtet sich beispielsweise nach der Zeit und der Fahrzeugposition.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt ein Sound (Geräusch) in einem Ultraschallbereich.
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Vorzugsweise ist der Ultraschallbereich zwischen 21 kHz und 25 kHz.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine in einem Fahrgastraum abstrahlende Lautsprechereinheit und eine in die äußere Umgebung des Fahrzeugs abstrahlende Lautsprechereinheit auf. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit. Die Steuereinheit weist als Eingangsgrößen die Zeit, die Fahrzeugposition, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung auf. Als Ausgangsgrößen weist die Steuereinheit den Schalldruck und die Frequenz des erzeugten Schalls auf.
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Die Fahrzeugposition kann beispielsweise eine Differenzierung hinsichtlich außerorts, innerorts, Wohngebiet und Gebiete mit erhöhtem Tier-/Wildwechsel treffen.
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Die Zeit kann beispielsweise eine Differenzierung hinsichtlich der Uhrzeit, Tageszeit, Ruhezeit und Jahreszeit treffen.
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Zeichnungen
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Es zeigt:
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1: ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In der 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuereinheit 2, eine Lautsprechereinheit 3, die im nicht dargestellten Fahrgastraum eines Fahrzeugs angeordnet ist, sowie eine Lautsprechereinheit 4, die an der nicht dargestellten Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Als Eingangsgrößen wird der Steuereinheit 2 ein Zeitsignal 5, beispielsweise aus der digitalen Motorelektronik oder der Borduhr, ein Fahrzeugpositionssignal 6, beispielsweise aus einem Navigationssystem, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 7 und ein Fahrzeugbeschleunigungssignal 8, beide beispielsweise aus der Motorelektronik, zugeführt.
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Als Ausgangsgrößen werden der Lautsprechereinheit 3 ein tieffrequentes Schallsignal 9 und ein hochfrequentes Schallsignal 10 zugeführt. Der Lautsprechereinheit 4 werden ein tieffrequentes Schallsignal 11, ein hochfrequentes Schallsignal 12 sowie ein Ultraschallsignal 13 zugeführt.
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Nachfolgend werden verschiedene Beispiele zur Schallerzeugung beschrieben.
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Bei Stillstand des Fahrzeugs mit laufendem Motor ist das von der Steuereinheit 2 generierte tieffrequente Schallsignal 9, 11 und das hochfrequente Schallsignal 10, 12 konstant, d. h. die Frequenz und der Schalldruck des erzeugten Schalls sind konstant.
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Der von der Lautsprechereinheit 3 abgestrahlte Schall gibt dem Fahrer ein akustisches Feedback über den eingeschalteten Zustand des Motors.
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Der von der Lautsprechereinheit 4 abgestrahlte Schall umfasst einerseits einen Sound (Geräusch), der das Fahrzeug charakterisiert, und andererseits einen Sound (Geräusch), der die in der unmittelbaren Umgebung befindlichen Personen und Tiere über die Präsenz des Fahrzeugs informiert. Der Wert des Schalldruckes ist von der Zeit, beispielsweise Uhrzeit und Wochentag, und der Fahrzeugposition abhängig. Beispielsweise erfolgt eine Unterscheidung, ob sich das Fahrzeug innerhalb oder außerhalb einer geschlossenen Ortschaft befindet. Beispielsweise ist der Schalldruck bei einem sich innerhalb einer geschlossenen Ortschaft befindlichen Fahrzeug 15 dB(A) geringer im Vergleich zu einer Immissionsschutzgrenze. Bei einem sich außerhalb einer geschlossenen Ortschaft befindlichen Fahrzeug ist der Schalldruck beispielsweise 10 dB(A) geringer im Vergleich zu einer Immissionsschutzgrenze.
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Während der Fahrt des Fahrzeugs, d. h. das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal ist größer 0, wird bei konstanter Beschleunigung, d. h. das Fahrzeugbeschleunigungssignal ist gleich 0, die Frequenz konstant gehalten und der Schalldruck korreliert mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei Erreichen einer Schalldruckgrenze wird bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit der Schalldruck nicht weiter erhöht.
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Die Frequenz des erzeugten Schalldrucks korreliert mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Frequenz erhöht und mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Frequenz reduziert. Bei Erreichen einer Frequenzgrenze besteht die Möglichkeit, die Korrelation mit der Fahrzeuggeschwindigkeit aufzuheben.
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Bei einem Fahrzeugbeschleunigungssignal größer 0 (Lastzustand ist Zugbetrieb) und somit auch einer zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeit wird mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise ab 70 km/h, der hochfrequente Anteil reduziert. Bei einem Fahrzeugbeschleunigungssignal kleiner 0 (Fahrzeugverzögerung; Lastzustand ist Schubbetrieb) und somit einer abnehmenden Fahrzeuggeschwindigkeit wird mit fallender Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise ab 70 km/h, der hochfrequente Anteil erhöht.
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Der von der Lautsprechereinheit 4 während der Fahrt abgestrahlte Schall wird zudem von dem Zeitsignal 5 und dem Fahrzeugpositionssignal 6 beeinflusst.
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Bei einem außerhalb einer Ortschaft fahrenden Fahrzeug wird bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von beispielsweise kleiner 30 km/h ein das Fahrzeug charakterisierender Sound (Geräusch) sowie ein die unmittelbare Umgebung über die Präsenz des Fahrzeugs informierender Sound (Geräusch) abgestrahlt. Der Schalldruck ist von einer Normvorgabe oder Immissionsschutzgrenze abhängig.
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Bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von beispielsweise größer 30 km/h wird weder ein tieffrequentes Schallsignal 11 noch ein hochfrequentes Schallsignal 12 zu der Lautsprechereinheit 4 geführt. Sofern das Fahrzeug zu einer Zeit, in der mit einem Tierwechsel zu rechnen ist, und durch Gebiete, in denen mit dem Tierwechsel zu rechnen ist, fährt, wird ein Ultraschallsignal 13 von der Steuereinheit 2 generiert und von der Lautsprechereinheit 4 abgestrahlt.
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Bei einem innerhalb einer Ortschaft fahrenden Fahrzeug kann weiterhin eine Unterscheidung hinsichtlich von Wohngebieten erfolgen. Fährt das Fahrzeug zu Tageszeiten, beispielsweise zwischen 6 Uhr und 20 Uhr, durch ein Wohngebiet, so wird ein tieffrequentes Schallsignal 11 und ein hochfrequentes Schallsignal 12 von der Steuereinheit 2 generiert. Der Schalldruck ist beispielsweise eine Normvorgabe oder 5 dB(A) geringer im Vergleich zu einer Immissionsschutzgrenze. Fährt das Fahrzeug zu einer Nachtzeit (gesetzliche Ruhezeit), beispielsweise zwischen 20 Uhr und 6 Uhr, durch ein Wohngebiet, so wird von der Steuereinheit 2 nur ein tieffrequentes Schallsignal 11 generiert. Der Schalldruck ist beispielsweise eine Normvorgabe oder 15 dB(A) geringer im Vergleich zu einer Immissionsschutzgrenze.
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Fährt das Fahrzeug innerorts zu einer Tageszeit durch kein Wohngebiet, so wird ein tieffrequentes Schallsignal 11 und ein hochfrequentes Schallsignal 12 von der Steuereinheit 2 generiert. Der Schalldruck ist beispielsweise eine Normvorgabe oder eine Immissionsschutzgrenze. Fährt das Fahrzeug innerorts zu einer Nachtzeit durch kein Wohngebiet, so wird ein tieffrequentes Schallsignal 11 und ein hochfrequentes Schallsignal 12 von der Steuereinheit 2 generiert. Der Schalldruck ist beispielsweise eine Normvorgabe oder 10 dB(A) geringer im Vergleich zu einer Immissionsschutzgrenze.
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Der Fahrer oder eine andere Person hat die Wahlmöglichkeit, ob von der Lautsprechereinheit 3 und/oder Lautsprechereinheit 4 ein Schall abgestrahlt werden soll.
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Weiterhin sind verschiedene Sounds (Geräusche) wählbar. Beispielsweise können für eine Abstrahlung über Lautsprechereinheit 3 aus einer Datenbank verschiedene Sounds (sportlich, ruhig, komfortabel) gewählt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Steuereinheit
- 3
- Lautsprechereinheit
- 4
- Lautsprechereinheit
- 5
- Zeitsignal
- 6
- Fahrzeugpositionssignal
- 7
- Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
- 8
- Fahrzeugbeschleunigungssignal
- 9
- tieffrequentes Schallsignal
- 10
- hochfrequentes Schallsignal
- 11
- tieffrequentes Schallsignal
- 12
- hochfrequentes Schallsignal
- 13
- Ultraschallsignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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