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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug, und genauer eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug, welches in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug verwendet wird, um einen Fußgänger über die Anwesenheit des Fahrzeugs zu informieren. Außerdem betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
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Beschreibung der zugehörigen Technik
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Das von einem Elektrofahrzeug (EF) erzeugte Geräusch, welches bei einer niedrigen Geschwindigkeit angetrieben wird, ist geringer als das von einem herkömmlichen Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor. Ein elektrisches Hybridfahrzeug (HEV), welches von einem Motor angetrieben wird, erzeugt ebenfalls eine geringe Menge an Geräuschen.
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Die sehr geringe Menge an Geräuschen, welche von einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug erzeugt wird, verursacht jedoch Probleme, derart, dass sich ein Fußgänger des fraglichen Fahrzeugs nicht so einfach bewusst ist. Zum Lösen des Problems haben die gegenwärtigen Fahrzeughersteller einen Lautsprecher vorgeschlagen, welcher in einer vorderen Stoßstange oder einem Motorraum eingebaut ist, zum Erzeugen eines virtuellen Motorengeräuschs, was es somit einem Fußgänger erlaubt, sich des entgegenkommenden Fahrzeugs bewusst zu sein.
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Die Größe des elektrischen Hybridfahrzeugs oder des Elektrofahrzeugs, welches derzeit entwickelt wird, ist jedoch recht gering. Somit ist der Motorraum des kleinen Fahrzeugs zum Aufnehmen des Lautsprechers mit großer Kapazität zu klein, welcher ein Geräusch aus dem Niederfrequenzband erzeugen kann. Zudem legt ein separater Raum zum Aufnehmen des Lautsprechers dem Fahrzeughersteller eine Bürde auf.
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Aus der US 2006 / 0 152 901 A1 kennt man allgemein ein Verfahren zum Betrieb eines Kühlgebläses bei dem ein Laufrad um eine Drehachse gedreht und ein Gebläseausfall erkannt wird. Das Laufrad wird in Reaktion auf den erkannten Lüfterausfall räumlich ausgedehnt, wodurch der Luftstrom durch den ausgefallenen Lüfter blockiert wird. Außerdem ist aus der US 2009 / 0 277 707 A1 eine Vorrichtung zur Simulation des Geräusches eines konventionell benzin- oder dieselgetriebenen Motors in einem elektrisch angetriebenen Personenkraftwagen mit einem elektrischen Antriebsmotor bekannt, der einen Luftbeweger und einen Schallerzeuger zum Erzeugen eines variablen Geräuschs umfasst, mit mindestens einem Motor zum Antreiben des rotierenden Luftbewegers und Schallerzeugers, wobei die Steuerung den rotierenden Luftbeweger und Schallerzeuger steuert, um den variablen Schallparameter der durch den rotierenden Luftbeweger und Schallerzeuger erzeugt wird, derart zu ändern, dass der Schallparameter des erzeugten Schalls mit einem ausgewählten der Leistungsparameter des Fahrzeugs übereinstimmt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demzufolge wurde die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der oben stehenden Probleme, welche in der zugehörigen Technik auftreten, gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von einem Betriebsgeräusch von einem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche keinen separaten Einbauraum benötigt und somit keine räumlichen Beschränkungen bei dem Design des Fahrzeugs auferlegt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von einem Betriebsgeräusch von einem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche bei einem bestehenden Fahrzeug verwendet werden kann, und es dabei ermöglicht, dass das Betriebsgeräusch einfach angepasst wird, und eine einfache Struktur besitzt.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Erzeugen von einem Betriebsgeräusch von einem Fahrzeug zur Verfügung, welche einen rotierenden Mechanismus umfasst, z.B. einen Lüfter, welcher von einem Motor angetrieben wird und eine Vielzahl von Flügeln besitzt, eine Steuereinheit zum Antreiben des Motors, und einen Film, welcher an zumindest einem der Flügel vorgesehen ist, wobei ein erstes Ende des Films an einer Kante des Flügels befestigt und ein zweites Ende ein freies Ende ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Lüfter in entgegengesetzten Richtungen drehbar
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gesehen werden, bei denen:
- 1 eine schematische Ansicht ist, welche einen Lüfter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2A eine Ansicht ist, welche den Lüfter von 1 zeigt, welcher als ein Kühlerlüfter funktioniert;
- 2B eine Ansicht ist, welche den Lüfter von 1 zeigt, welcher zum Erzeugen des Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug funktioniert;
- 3 ein Blockdiagramm ist, welches die Betriebslogik von einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug veranschaulicht, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4A und 4B schematische Ansichten sind, welche einen Lüfter gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, bei denen 4A eine Ansicht ist, die den Lüfter zeigt, welcher als ein Kühlerlüfter funktioniert, und 4B ist eine Ansicht, die den Lüfter zeigt, welcher zum Erzeugen des Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug funktioniert; und
- 5 ein Blockdiagramm ist, welches die Betriebslogik von einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug veranschaulicht, gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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Es versteht sich, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug...“ oder andere ähnliche Ausdrücke, sie wie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeugen im Allgemeinen mit einschließt, wie zum Beispiel Personenkraftwagen einschließlich allradangetriebene Offroader (SUV), Busse, Lastwagen, unterschiedliche Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und dieser schließt Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Elektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus Ressourcen mit Ausnahme von Erdöl erzeugt wurden) ein. Wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Kraftquellen besitzt, zum Beispiel sowohl mit Benzin angetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
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Bezugnehmend auf 1 bis 3, ist die Vorrichtung zum Erzeugen des Betriebsgeräuschs des Fahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konstruiert, dass ein Film 30 zum Erzeugen von Lärm an einem Flügel 20 eines Lüfters befestigt ist, welcher von einem Motor 10 angetrieben wird.
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Bei manchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Lüfter zum Beispiel ein Kühlerlüfter, welcher in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs zum Absenken der Temperatur von einem Motorraum/ einem Raum eingebaut ist, und mit einer Vielzahl von Flügeln 20 versehen ist. Zum Beispiel ist der Film 30 an jeden der Flügel 20 befestigt.
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Bezugnehmend auf 2A, ist ein erstes Ende des Films 30 an einer Kante des Flügels 20 befestigt. Ein zweites Ende des Films 30 ist ein freies Ende, welches in dem Wind flattern kann. Als ein Beispiel ist das erste Ende des Films 30 an eine Anströmkante L des Flügels 20 befestigt, welcher sich vorwärts dreht. Der Film 30 kommt in engen Kontakt mit einer Oberfläche des Flügels 20 durch den Wind (dargestellt durch den Pfeil von 2A), welcher zu der Anströmkante L strömt, so dass der Film 30 keinen Lärm erzeugt.
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Bezugnehmend auf 2B, ist das erste Ende des Films 30 an einer Abströmkante T des Flügels 20 platziert, wenn sich der Flügel 20 rückwärts dreht. Auf diese Weise ist das zweite Ende des Films 30 von der Oberfläche des Flügels 20 getrennt und flattert durch den Wind, welcher zu der Anströmkante L strömt, und erzeugt auf diese Weise Lärm.
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Bei den 2A, 2B und den anderen Zeichnungen versteht es sich, dass der Flügel 20 schematisch dargestellt ist. Wie dem Fachmann wohl bekannt ist, besitzt der Flügel 20 eine stromlinienförmige Gestalt, welche in einem schiefen Winkel geneigt ist.
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Die Vorrichtung zum Erzeugen des Betriebsgeräuschs des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf 3 beschrieben werden.
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Wie in 2A und 2B dargestellt, umfasst die das Betriebsgeräusch erzeugende Vorrichtung gemäß der veranschaulichenden Ausführungsform den Lüfter, welcher von dem Motor 10 angetrieben wird, den Film 30 und die Steuereinheiten 1 und 2. Die Steuereinheiten umfassen ein elektronisches Steuergerät (ECU) 1 und eine Lüftersteuereinheit zum Antreiben des Motors 10.
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Wenn sich das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, zum Beispiel bei einer Geschwindigkeit von 30 km/h oder mehr, führen die Steuereinheiten 1 und 2 die Steuerung derart durch, so dass sich der Motor 10 vorwärts dreht, und auf diese Weise der Lärm daran gehindert wird, von dem Film 30 erzeugt zu werden. Wie in 2A dargestellt, kommt das zweite Ende des Films 30 in engen Kontakt mit dem Flügel 20 durch den Wind, wenn sich der Motor 10 vorwärts dreht.
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Im Gegenteil, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gering ist, zum Beispiel beträgt die Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 30 km/h, dann führen die Steuereinheiten 1 und 2 die Steuerung derart durch, so dass sich der Motor 10 rückwärts dreht, um unter Verwendung des Films 30 Lärm zu erzeugen, wie in 2B dargestellt, und informiert auf diese Weise einen umliegenden Fußgänger, dass das Fahrzeug dem Fußgänger nahe kommt.
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4A und 4B zeigen einen Lüfter gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Der Lüfter, welcher in 4A dargestellt ist, ist von dem Lüfter der obigen Ausführungsform darin verschieden, dass die Position, an welcher der Film 30 eingebaut ist, von derjenigen der obigen Ausführungsform verschieden ist, und dass die Drehrichtung des Flügels 20 nicht verändert wird, und ein Elektromagnet verwendet wird.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist ein erstes Ende des Films 30 an eine Abströmkante des Flügels 20 befestigt, welcher sich vorwärts dreht, während ein zweites Ende ein freies Ende ist. Ein derartiger Film 30 ist an der Rückseite des Flügels 20 in Bezug auf die Anströmkante L platziert.
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Ein Metallbauteil 31 ist an dem zweiten Ende des Films 30 derart vorgesehen, so dass es entlang dessen Kante angeordnet ist, und der Elektromagnet ist auf einer Oberfläche des Flügels 20 vorgesehen, um dem Metallbauteil 31 zu entsprechen. Sobald der Elektromagnet eingeschaltet oder ausgeschaltet wird (Bereitstellen oder Abtrennen von Energie), kann das zweite Ende des Films 30 in engem Kontakt mit oder von dem Flügel 20 getrennt sein.
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Wie in 4A dargestellt, strömt der Wind nicht stark zu dem zweiten Ende des Films 30, welches an der Rückseite des Flügels 20 platziert ist, wenn sich der Flügel 20 vorwärts dreht. In solch einem Zustand kommt der Film 30 in engen Kontakt mit dem Flügel 20, so dass der Lärm nicht erzeugt wird, wenn der Elektromagnet eingeschaltet ist.
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Bezugnehmend auf 4B, ist das zweite Ende des Films 30 von der Oberfläche des Flügels 20 durch den Wind getrennt, so dass er flattert und Lärm erzeugt, wenn der Elektromagnet 21 ausgeschaltet ist, und wenn sich der Flügel 20 vorwärts dreht.
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In der Zwischenzeit kann dem Elektromagneten 21 Energie durch Verbinden eines elektrischen Kabels mit dem Elektromagneten 21 zugeführt werden, welches dem Motor 10 zur Verfügung gestellt wird. Bei den 4A und 4B besitzen der Elektromagnet 21 und das Metallbauteil 31 die Gestalt eines Bandes, aber sie können entsprechend unterschiedliche Gestaltungen aufweisen.
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Eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mit Bezugnahme auf 5 beschrieben werden.
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Die das Betriebsgeräusch erzeugende Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform umfasst den Lüfter, welcher von dem Motor 10 angetrieben wird, wie in 4A und 4B dargestellt, den Film 30 und die Steuereinheiten 1 und 2.
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Wenn sich das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, zum Beispiel mit einer Geschwindigkeit von 30 km/h oder mehr, dann führen die Steuereinheiten die Steuerung derart durch, so dass der Elektromagnet 21 eingeschaltet wird, und hindert auf diese Weise den Lärm daran, von dem Film 30 erzeugt zu werden. Wie in 4A dargestellt, ist das zweite Ende des Films 30 an dem Flügel 20 durch eine magnetische Kraft befestigt, wenn sich der Motor 10 vorwärts dreht.
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Im Gegenteil, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gering ist, zum Beispiel beträgt die Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 30 km/h, dann führen die Steuereinheiten 1 und 2 die Steuerung derart durch, so dass der Elektromagnet 21 ausgeschaltet wird, zum Erzeugen von Lärm unter Verwendung des Films 30, und informiert auf diese Weise einen umliegenden Fußgänger, dass das Fahrzeug dem Fußgänger nahe kommt.
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Zwischenzeitlich ist die Frequenz des Lärms, welcher erzeugt wird wenn der Lüfter sich dreht, gleich einem Wert, welcher durch das Multiplizieren der Umdrehungen pro Minute (U/min) des Motors mit der Anzahl der Flügel erhalten wird. Auf diese Weise kann die Frequenz unter Verwendung der Drehzahl des Lüfters gesteuert werden. Zudem ist es durch das Verändern der Anzahl, Größe und Gestalt des Films, anstelle von den Flügeln, auf einfache Weise möglich, ein Niederfrequenzgeräusch zu erzeugen, welches weich ist und nicht harsch.
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Basierend auf den Ergebnissen des Testens kann für blinde Menschen ein Geräusch ähnlich dem eines Motorgeräuschs, ein Niederfrequenzgeräusch, welches weich und kräftig ist, einfacher als ein Hochfrequenzgeräusch erkannt werden. Die das Betriebsgeräusch erzeugende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit vorteilhaft beim in Kenntnis setzen von Fußgängern, dass ein Fahrzeug auf sie zukommt.
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Des Weiteren, obwohl die obigen Ausführungsformen im Sinne eines Lüfters beschrieben wurden, versteht es sich, dass jeder Mechanismus, der sich um einen Einlass in einer kreisförmigen Art und Weise dreht, bei der vorliegenden Erfindung zum Erreichen der gleichen Ergebnisse verwendet werden könnte.
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Wie oben stehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug zur Verfügung, welche nicht einen separaten Einbauraum erfordert, wenn die Vorrichtung auf einen bestehenden Kühlerlüfter angewandt wird, und erlegt keine räumlichen Beschränkungen bei dem Design des Fahrzeugs auf. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug zur Verfügung, welche bei einem bestehenden Fahrzeug verwendet werden kann. Zudem stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug zur Verfügung, welche es einfach macht, das Betriebsgeräusch durch das Steuern der U/min von einem Lüfter, der Anzahl der Flügel und der Anzahl, Gestalt und der Größe von Filmen einzustellen. Mehr noch stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Betriebsgeräuschs von einem Fahrzeug zur Verfügung, welche eine einfache Struktur besitzt, so dass es einfach ist, diese herzustellen und einzubauen, zusätzlich zur Verringerung von deren Herstellungskosten.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass vielfältige Änderungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dabei von dem Schutzumfang und dem Erfindungsgedanken wie in den beigefügten Patentansprüchen offenbart, abzuweichen.
