DE102012223900A1

DE102012223900A1 - Schallabgabevorrichtung

Info

Publication number: DE102012223900A1
Application number: DE201210223900
Authority: DE
Inventors: Anton Dukart; andreas Ewert; Jan Schlegel; Klaus Kuhnen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Schallabgabevorrichtung (10), die zu einer gezielten Abgabe zumindest einer Schallwelle vorgesehen ist. Es wird zumindest ein Schallabgabeelement (12), das zumindest ein Smart Material umfasst, vorgeschlagen.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Schallabgabevorrichtung, die zu einer gezielten Abgabe zumindest einer Schallwelle vorgesehen ist, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Schallabgabevorrichtung, die zu einer gezielten Abgabe zumindest einer Schallwelle vorgesehen ist.
Es wird zumindest ein Schallabgabeelement, das zumindest ein Smart Material umfasst, vorgeschlagen. Unter einer „Schallabgabevorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Schallwelle gezielt, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, auszustrahlen, vorzugsweise auszusenden, insbesondere zu verteilen. Beispielsweise könnte die Schallabgabevorrichtung dazu vorgesehen sein, eine von einem weiteren Element empfangene Schallwelle abzugeben. Insbesondere ist die Schallwellenabgabevorrichtung dazu vorgesehen, die Schallwelle zumindest teilweise zu erzeugen. Unter „gezielt“ soll insbesondere bewusst und/oder planmäßig verstanden werden. Unter einer „Schallwelle“ soll insbesondere eine Welle zu einer Ausbreitung, insbesondere einer Bewegung, von zumindest einer Druckschwankung und/oder zumindest einer Dichteschwankung in zumindest einem Medium, insbesondere in einem Gas, einer Flüssigkeit und/oder einem Festkörper, verstanden werden. Insbesondere umfasst die Schallwelle zumindest einen Hörschall, vorzugsweise einen für das menschliche Gehör erfassbaren Schall, insbesondere eine Schallwelle in einem Frequenzbereich von 16 Hz bis 20000 Hz. Unter einem „Schallabgabeelement“ soll insbesondere ein Element der Schallabgabevorrichtung verstanden werden. Insbesondere ist das Schallabgabeelement zu der gezielten Abgabe der Schallwelle vorgesehen. Vorzugsweise ist das Schallabgabeelement dazu vorgesehen, die Schallwelle zumindest teilweise zu erzeugen. Unter einem „Smart Material“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, das bei einer Einwirkung zumindest eines, vorzugsweise äußeren, Reizes zu einer, vorzugsweise reversiblen, Änderung zumindest eines Materialparameters des Materials vorgesehen ist. Beispielsweise ist der Reiz als ein magnetischer, elektrischer und/oder thermischer Reiz ausgebildet. Ebenfalls denkbar sind weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Reize. Beispielsweise ist der Materialparameter zumindest als ein chemischer und/oder physikalischer Materialparameter ausgebildet. Insbesondere ist der Materialparameter als ein geometrischer Materialparameter ausgebildet. Vorzugsweise ist das Smart Material zu der Änderung des Materialparameters um mehr als 5 %, vorzugsweise um mehr als 15 %, insbesondere um mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 40 % vorgesehen. Unter der Wendung, zumindest eine Schallwelle „zumindest teilweise zu erzeugen“, soll insbesondere verstanden werden, einen Anteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % der Schallwelle, insbesondere eines Schalldrucks und/oder einer Schallenergie, zu erzeugen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Abgabe der Schallwelle gezielt erfolgen. Zudem kann vorteilhaft ein einfach zu beeinflussendes, flexibles Schallabgabeelement erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Smart Material zumindest ein elektroaktives Material umfasst. Insbesondere umfasst das Schallabgabeelement das elektroaktive Material. Vorzugsweise ist das Schallabgabeelement zumindest teilweise als das elektroaktive Material ausgebildet. Unter der Wendung, dass das Schallabgabeelement „zumindest teilweise als das elektroaktive Material ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Schallabgabeelement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als das elektroaktive Material ausgebildet ist. Unter einem „elektroaktiven Material“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, das mittels zumindest eines, vorzugsweise äußeren, Reizes beeinflussbar ist. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirkung des Reizes piezoelektrische, pyroelektrische und/oder elektrostriktive Eigenschaften aufzuweisen. Insbesondere ist der Reiz als ein elektrischer Reiz, vorzugsweise als ein elektrisches Feld von weniger als 200 V/m, vorzugsweise von weniger als 100 V/m und insbesondere von weniger als 50 V/m, ausgebildet. Insbesondere ist eine Eigenschaftsänderung proportional zu einem Betrag des Reizes.
Insbesondere ist das elektroaktive Material bei Reizänderungen des Reizes schneller als 1 s, vorzugsweise schneller als 0,1 s und insbesondere schneller als 0,01 s betreibbar. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes zumindest eine Materialeigenschaft des elektroaktiven Materials um mehr als 5 %, vorzugsweise um mehr als 15 %, insbesondere um mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 40 % zu verändern. Vorzugsweise ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes durch eine Massenverschiebung, insbesondere eine Ionenverschiebung, in dem elektroaktiven Material eine, vorzugsweise elektromechanische, Formänderung zu induzieren. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes durch eine, vorzugsweise elektrische, Ladungsverschiebung in dem elektroaktiven Material die, vorzugsweise elektromechanische, Formänderung zu induzieren. Vorzugsweise sind bei Einwirkung des elektrischen Reizes Formänderungen um mehrere hundert Prozent erreichbar. Vorzugsweise ist das elektroaktive Material als ein Laminat aus zumindest zwei Elektroden und zumindest einer, vorzugsweise zwischen den Elektroden angeordneten, Zwischenschicht ausgebildet. Insbesondere ist die Zwischenschicht zumindest teilweise aus einem dielektrischen Material ausgebildet. Vorzugsweise sind die Elektroden dazu vorgesehen, einer Formänderung des elektroaktiven Materials, insbesondere der Zwischenschicht, zu folgen. Unter einer „piezoelektrischen Eigenschaft“ eines Materials soll insbesondere eine Eigenschaft verstanden werden, die bei Einwirken eines mechanischen Reizes auf das Material zumindest eine, vorzugsweise elektrische, Polarisationsänderung um mehr als 1 %, vorzugsweise um mehr als 3 % und insbesondere um mehr als 5 % induziert. Insbesondere ist die piezoelektrische Eigenschaft des Materials dazu vorgesehen, bei Auftreten einer durch das Einwirken eines mechanischen Reizes auf das Material induzierten, vorzugsweise elastischen, Formänderung des Materials zumindest eine, vorzugsweise elektrische, Spannung von mehr als 0,01 V, vorzugsweise von mehr als 0,05 V und insbesondere von mehr als 0,1 V an dem Material zu induzieren. Unter einer „pyroelektrischen Eigenschaft“ eines Materials soll insbesondere eine Eigenschaft verstanden werden, die bei Einwirken eines thermischen Reizes auf das Material, insbesondere bei einer Temperaturänderung, zumindest eine, vorzugsweise elektrische, Polarisationsänderung um mehr als 1 %, vorzugsweise um mehr als 3 % und insbesondere um mehr als 5 % induziert. Insbesondere ist die Polarisationsänderung als eine, vorzugsweise elektrische, Spannung ausgebildet. Vorzugsweise weist ein Material, das die pyroelektrische Eigenschaft aufweist, gleichzeitig die piezoelektrische Eigenschaft auf. Unter einer „elektrostriktiven Eigenschaft“ eines Materials soll insbesondere eine Eigenschaft verstanden werden, die bei Einwirken eines elektrischen Reizes auf das Material zumindest eine Formänderung von mehr als 1 %, vorzugsweise von mehr als 3 % und insbesondere von mehr als 5 % induziert. Unter einer „Formänderung“ soll insbesondere eine Deformation und/oder Erstreckungsänderung verstanden werden. Unter einem „Laminat“ soll insbesondere ein Element mit zumindest zwei aneinander angeordneten Schichten verstanden werden. Insbesondere sind die Schichten flächig aneinander angeordnet, vorzugsweise verklebt. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft das Smart Material ein mittels eines magnetischen Felds in einer einfachen Weise beeinflussbares, vielseitiges Material umfassen.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das elektroaktive Material zumindest teilweise als ein elektroaktives Polymer ausgebildet ist. Insbesondere umfasst das Schallabgabeelement das elektroaktive Polymer. Vorzugsweise ist das Schallabgabeelement zumindest teilweise als das elektroaktive Polymer ausgebildet. Unter einem „elektroaktiven Polymer“ soll insbesondere ein elektroaktives Material verstanden werden, bei welchem das Material als ein Polymer ausgebildet ist. Unter der Wendung, dass das elektroaktive Material „zumindest teilweise als ein elektroaktives Polymer ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das elektroaktive Material zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als das elektroaktive Polymer ausgebildet ist. Unter der Wendung, dass das Schallabgabeelement „zumindest teilweise als das elektroaktive Polymer ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Schallabgabeelement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als das elektroaktive Polymer ausgebildet ist. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft das Smart Material zusätzlich zu Eigenschaften des magneto-rheologischen Materials noch Eigenschaften eines Elastomers aufweisen, wodurch eine Flexibilität erhöht werden kann.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Schallabgabeelement zumindest ein Schallwellenabgabeelement umfasst, das dazu vorgesehen ist, durch eine Materialeigenschaftsänderung die Schallwelle zu bewirken. Unter einem „Schallwellenabgabeelement“ soll insbesondere ein Element des Schallabgabeelements der Schallabgabevorrichtung verstanden werden. Insbesondere ist das Schallwellenabgabeelement zu der gezielten Abgabe der Schallwelle vorgesehen. Vorzugsweise ist das Schallwellenabgabeelement dazu vorgesehen, die Schallwelle zumindest teilweise zu erzeugen. Insbesondere sind das Schallwellenabgabeelement und das Schallabgabeelement zumindest teilweise einstückig ausgebildet. Unter einer „Materialeigenschaftsänderung“ eines Elements, insbesondere des Schallwellenabgabeelements, soll insbesondere eine Änderung zumindest eines physikalischen und/oder chemischen und/oder geometrischen Parameters verstanden werden. Beispielsweise ist der Parameter als eine Dichte, ein Brechungsindex, eine Gitterstruktur und/oder eine Geometrie ausgebildet. Ebenfalls denkbar sind weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Parameter. Insbesondere ist die Materialeigenschaftsänderung als eine Änderung zumindest eines geometrischen Parameters, insbesondere einer Geometrie, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Materialeigenschaftsänderung als eine Erstreckungsänderung ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Unter der Wendung, dass das Schallwellenabgabeelement und das Schallabgabeelement „zumindest teilweise einstückig ausgebildet“ sind, soll insbesondere verstanden werden, dass das Schallabgabeelement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als das Schallwellenabgabeelement ausgebildet ist. Unter einer „Erstreckungsänderung“ eines Elements, insbesondere des Schallabgabeelements, soll insbesondere eine Änderung zumindest einer Abmessung und/oder Geometrie des Elements um mehr als 5 %, vorzugsweise um mehr als 15 % und insbesondere um mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 40 % verstanden werden. Insbesondere ist die Erstreckungsänderung als eine Änderung einer Längserstreckung und/oder einer Quererstreckung des Elements ausgebildet. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Schallwelle durch eine intrinsische Eigenschaft des Schallwellenabgabeelements und damit des Schallabgabeelements in einer sicheren und effektiven Weise bewirkt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Schallabgabeelement zumindest teilweise als ein Karosseriebauteil zumindest eines Elektrofahrzeugs ausbildet ist. Alternativ könnte das Schallabgabeelement zumindest teilweise als ein Anzug, insbesondere als eine Kleidung, zumindest eines Fahrers des Elektrofahrzeugs, insbesondere eines Elektromotorrollers, ausbildet sein. Ebenfalls denkbar ist, dass das Schallabgabeelement zumindest teilweise in einem Bereich eines Tanks, insbesondere eines Energiespeichers, des Elektrofahrzeugs angeordnet ist. Unter einem „Karosseriebauteil“ soll insbesondere ein Bauteil eines Fahrzeugaufbaus, insbesondere eines auf einem Fahrgestell und/oder einem Fahrwerk aufgebauten Teils, des Elektrofahrzeugs verstanden werden. Beispielsweise ist das Karosseriebauteil als ein Kotflügel, als ein Dach, als eine Heckklappe, als eine Tür und/oder insbesondere als eine Motorhaube ausgebildet. Insbesondere ist das Karosseriebauteil als eine Oberfläche des Elektrofahrzeugs ausgebildet. Vorzugsweise könnte die Oberfläche des Elektrofahrzeugs eine Beschichtung, insbesondere eine Lackierung, aufweisen. Insbesondere ist das Schallabgabeelement zumindest teilweise als die Oberfläche des Elektrofahrzeugs ausgebildet. Unter einem „Elektrofahrzeug“ soll insbesondere ein zu einem Anteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % mittels elektrischer Energie, insbesondere mittels zumindest eines Elektromotors, angetriebenes Fahrzeug verstanden werden. Beispielsweise ist das Elektrofahrzeug als ein Elektrofahrrad, ein Elektromotorroller, insbesondere e-Scooter, und/oder als ein Elektrokraftfahrzeug ausgebildet. Unter der Wendung, dass das Schallabgabeelement „zumindest teilweise als ein Karosseriebauteil zumindest eines Elektrofahrzeugs ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Schallabgabeelement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als das Karosseriebauteil des Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Unter einer „Oberfläche des Elektrofahrzeugs“ soll insbesondere ein Bereich des Elektrofahrzeugs mit einem Abstand von weniger als 7 cm, vorzugsweise von weniger als 5 cm und insbesondere von weniger als 3 cm zu einer äußeren Begrenzungsfläche und/oder Begrenzungslinie des Elektrofahrzeugs verstanden werden. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Elektrofahrzeug das Schallabgabeelement aufweisen, wodurch das Elektrofahrzeug in einem Betriebszustand, insbesondere während einer Bewegung des Elektrofahrzeugs, die Schallwelle abgegeben kann. Damit kann vorteilhaft eine Sicherheit für sich in einem Weg und/oder entlang eines Wegs des Elektrofahrzeugs befindliche Personen erhöht werden.
Zudem wird zumindest eine Einstelleinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Abgabe der Schallwelle durch das Schallabgabeelement einzustellen, vorgeschlagen. Unter einer „Einstelleinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße, insbesondere die Abgabe der Schallwelle durch das Schallabgabeelement, gezielt, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, einzustellen. Insbesondere umfasst die Einstelleinheit zumindest ein Einstellgerät. Unter einem „Einstellgerät“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Einstelleinheit mehrere untereinander verbundene Einstellgeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Insbesondere umfasst das Einstellgerät zumindest eine Steuereinheit und/oder zumindest eine Regeleinheit. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einmalig die Kenngröße zu beeinflussen und anschließend in dem beeinflussten Zustand zu halten. Unter einer „Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einmalig die Kenngröße zu beeinflussen, anschließend zu prüfen, ob die beeinflusste Kenngröße eine gewünschte Wirkung erzielt und entsprechend einem Ergebnis der Prüfung die Kenngröße erneut zu beeinflussen. Insbesondere ist die Regeleinheit dazu vorgesehen, die Kenngröße in einem kontinuierlich andauernden Regelkreislauf zu regeln, insbesondere zu überwachen. Unter der Wendung, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, die Kenngröße „gezielt“ einzustellen, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, die Kenngröße, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, in eine bestimmte Richtung einzustellen, vorzugsweise zu beeinflussen, insbesondere zu regeln. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Abgabe der Schallwelle durch das Schallabgabeelement gezielt und dosiert eingestellt werden.
Weiterhin wird zumindest eine Felderzeugungseinheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Feld zu erzeugen, vorgeschlagen. Insbesondere ist das Feld als ein elektrisches Feld ausgebildet. Unter einer „Felderzeugungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein inneres und/oder ein äußeres Feld zu erzeugen. Insbesondere ist die Felderzeugungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Felds zumindest ein Element, insbesondere das Schallabgabeelement, gezielt, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, zu beeinflussen. Unter einem „inneren Feld“ soll insbesondere ein Feld innerhalb des Elements verstanden werden. Unter einem „äußeren Feld“ soll insbesondere ein Feld außerhalb des Elements verstanden werden. Insbesondere ist die Felderzeugungseinheit dazu vorgesehen, das äußere Feld außerhalb des Elements zu erzeugen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Feld zu einer Beeinflussung des Schallabgabeelements verwendet und damit das Schallabgabeelement in einer einfachen Weise beeinflusst werden.
Ferner wird ein Elektrofahrzeug mit zumindest einer erfindungsgemäßen Schallabgabevorrichtung vorgeschlagen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Elektrofahrzeug mit der erfindungsgemäßen Schallabgabevorrichtung ausgestattet werden, wodurch eine in einem Betriebszustand, insbesondere während einer Bewegung des Elektrofahrzeugs, die Schallwelle abgebendes Elektrofahrzeug erreicht und damit eine Sicherheit für sich in einem Weg und/oder entlang eines Wegs des Elektrofahrzeugs befindliche Personen erhöht werden kann.
Zudem wird ein Verfahren zu einem Betreiben einer erfindungsgemäßen Schallabgabevorrichtung, bei dem gezielt zumindest eine Schallwelle abgegeben wird, vorgeschlagen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Schallabgabevorrichtung in einer sicheren, präzisen und reproduzierbaren Weise betrieben werden.
Die erfindungsgemäße Schallabgabevorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Schallabgabevorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
1 ein erfindungsgemäßes Elektrofahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Schallabgabevorrichtung in einer schematischen Darstellung in einer Seitenansicht.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Elektrofahrzeug 18 mit einer erfindungsgemäßen Schallabgabevorrichtung 10 in einer schematischen Darstellung in einer Seitenansicht. Das Elektrofahrzeug 18 ist als ein Elektrokraftfahrzeug ausgebildet. Alternativ könnte das Elektrofahrzeug 18 als ein Elektromotorroller oder als ein Elektrofahrrad ausgebildet sein. Das Elektrofahrzeug 18 weist eine Karosserie 24 auf, die einen Fahrgastraum umgibt. Der Fahrgastraum ist dazu vorgesehen, Personen aufzunehmen. Dazu weist das Elektrofahrzeug 18 in der Karosserie 24 befindliche Türen 26 auf, von denen in 1 lediglich eine dargestellt ist. Das Elektrofahrzeug 18 ist dazu vorgesehen, von einem Fahrzeugführer (nicht dargestellt) gefahren zu werden. Zudem weist das Elektrofahrzeug 18 vier Räder 28 auf, von denen in 1 lediglich zwei dargestellt sind, wobei lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Schallabgabevorrichtung 10 ist in einem bezüglich einer Fahrtrichtung 30 gesehen vorderen Bereich des Elektrofahrzeugs 18 angeordnet. Hierbei ist die Schallabgabevorrichtung 10 in einem Bereich einer Motorhaube angeordnet. Im Folgenden werden lediglich für die Erfindung wesentliche Merkmale detailliert beschrieben.
Die Schallabgabevorrichtung 10, die zu einer gezielten Abgabe einer Schallwelle vorgesehen ist, ist ausgestattet mit einem Schallabgabeelement 12, das ein Smart Material umfasst. Da das Schallabgabeelement 12 von der Karosserie 24 verdeckt angeordnet ist, ist das Schallabgabeelement 12 in 1 gestrichelt dargestellt. Das Schallabgabeelement 12 ist als das Smart Material ausgebildet. Das Smart Material umfasst ein elektroaktives Material. Das Schallabgabeelement 12 umfasst das elektroaktive Material. Hierbei ist das Schallabgabeelement 12 als das elektroaktive Material ausgebildet. Das Schallabgabeelement 12 ist als ein Laminat aus zwei Elektroden und einer Zwischenschicht ausgebildet (nicht dargestellt). Die Zwischenschicht ist zwischen den Elektroden angeordnet. Die Zwischenschicht ist aus einem dielektrischen Material ausgebildet. Die Elektroden sind dazu vorgesehen, einer Formänderung des elektroaktiven Materials zu folgen. Das elektroaktive Material ist als ein elektroaktives Polymer ausgebildet. Das Schallabgabeelement 12 umfasst das elektroaktive Polymer. Hierbei ist das Schallabgabeelement 12 als das elektroaktive Polymer ausgebildet.
Das Schallabgabeelement 12 umfasst ein Schallwellenabgabeelement 14, das dazu vorgesehen ist, durch eine Materialeigenschaftsänderung die Schallwelle zu bewirken.
Das Schallabgabeelement 12 ist einstückig mit dem Schallwellenabgabeelement 14 ausgebildet. Im Folgenden wird lediglich das Schallabgabeelement 12 weiter beschrieben, wobei für den Fachmann klar ist, dass damit ebenfalls das Schallwellenabgabeelement 14 umfasst ist. Das Schallabgabeelement 12 ist als ein Karosseriebauteil 16 des Elektrofahrzeugs 18 ausgebildet. Beispielsweise ist das Karosseriebauteil 16 als ein Kotflügel, als ein Dach, als eine Heckklappe oder als eine der Türen 26 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Karosseriebauteil 16 als eine Oberfläche des Elektrofahrzeugs 18 ausgebildet. Das Karosseriebauteil 16 ist als die Motorhaube des Elektrofahrzeugs 18 ausgebildet. Das Karosseriebauteil 16 weist eine Lackierung (nicht dargestellt) auf, die zu einem Schutz des Karosseriebauteils 16 vorgesehen ist. Die Oberfläche des Elektrofahrzeugs 18 ist als ein Oberflächenbereich des Elektrofahrzeugs 18 ausgebildet. Der Oberflächenbereich des Elektrofahrzeugs 18 umfasst einen Bereich mit bis zu 7 cm Abstand von der Lackierung.
Die Schallabgabevorrichtung 10 umfasst eine Einstelleinheit 20, die dazu vorgesehen ist, eine Abgabe der Schallwelle durch das Schallabgabeelement 12 einzustellen. Die Einstelleinheit 20 ist in dem vorderen Bereich des Elektrofahrzeugs 18 angeordnet. Hierbei ist die Einstelleinheit 20 in einem Motorraum (nicht dargestellt) des Elektrofahrzeugs 18 angeordnet. Da die Einstelleinheit 20 von der Karosserie 24 verdeckt angeordnet ist, ist die Einstelleinheit 20 in 1 gepunktet dargestellt. Die Einstelleinheit 20 umfasst einen Akkumulator, der dazu vorgesehen ist, elektrische Energie bereitzustellen. Der Akkumulator ist in 1 nicht dargestellt. Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, mittels des Akkumulators eine weitere Einheit mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Schallabgabeelement 12 ist mittels der Einstelleinheit 20 beeinflussbar. Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, die Materialeigenschaftsänderung des Schallabgabeelements 12 einzustellen. Das Schallabgabeelement 12 ist dazu vorgesehen, mittels der Materialeigenschaftsänderung die Schallwelle abzugeben. Hierbei ist das Schallabgabeelement 12 dazu vorgesehen, mittels der Materialeigenschaftsänderung die Schallwelle zu erzeugen. Die Materialeigenschaftsänderung des Schallabgabeelements 12 ist als eine Erstreckungsänderung ausgebildet. Eine Erstreckungsänderungsrichtung 32 ist in 1 anhand eines Doppelpfeils dargestellt. Die Erstreckungsänderungsrichtung 32 weist in Richtung eines Innenraums des Elektrofahrzeugs 18. Hierbei weist die Erstreckungsänderungsrichtung 32 in Richtung des Motorraums des Elektrofahrzeugs 18.
Des Weiteren umfasst die Schallabgabevorrichtung 10 eine Felderzeugungseinheit 22, die dazu vorgesehen ist, ein Feld zu erzeugen. Das Feld ist als ein elektrisches Feld ausgebildet. Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, mittels des Akkumulators die Felderzeugungseinheit 22 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Felderzeugungseinheit 22 ist mittels der Einstelleinheit 20 betätigbar. Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, mittels der Felderzeugungseinheit 22 das Feld zu erzeugen. Die Felderzeugungseinheit 22 ist einstückig mit dem Schallabgabeelement 12 ausgebildet. Hierbei ist die Felderzeugungseinheit 22 als die Elektroden des elektroaktiven Materials des Schallabgabeelements 12 ausgebildet.
Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, die Materialeigenschaftsänderung des Schallabgabeelements 12 mit einer Frequenz in einem Bereich einer für ein menschliches Gehör wahrnehmbaren Schallwelle einzustellen. Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, die Materialeigenschaftsänderung des Schallabgabeelements 12 mit einer Frequenz in einem Bereich von 16 Hz bis 20000 Hz einzustellen. Ein genauer Wert der Frequenz ist einstellbar. Hierzu ist ein Verfahren zu einem Betreiben der erfindungsgemäßen Schallabgabevorrichtung 10, bei dem gezielt eine Schallwelle abgegeben wird, vorgesehen. Der Fahrzeugführer übermittelt mittels eines in dem Fahrgastraum angeordneten Betätigungselements (nicht dargestellt) den genauen Wert der Frequenz an die Einstelleinheit 20. Die Einstelleinheit 20 stellt die Materialeigenschaftsänderung mit dem übermittelten Wert der Frequenz der Schallwelle ein. Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, mit der Frequenz elektrische Energie an die Felderzeugungseinheit 22 zu übertragen. Die Felderzeugungseinheit 22 ist dazu vorgesehen, mit der Frequenz das Feld zu erzeugen. Die Einstelleinheit 20 ist dazu vorgesehen, mittels der Felderzeugungseinheit 22 mit der Frequenz das Feld zu erzeugen. Hierbei ist die Einstelleinheit 20 dazu vorgesehen, mit der Frequenz die Materialeigenschaftsänderung des Schallabgabeelements 12 einzustellen. Durch die mit der Frequenz erzeugte Erstreckungsänderung des Schallabgabeelements 12 ist die Schallwelle erzeugbar.

Claims

Schallabgabevorrichtung, die zu einer gezielten Abgabe zumindest einer Schallwelle vorgesehen ist, gekennzeichnet durch zumindest ein Schallabgabeelement (12), das zumindest ein Smart Material umfasst.
Schallabgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Smart Material zumindest ein elektroaktives Material umfasst.
Schallabgabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Material zumindest teilweise als ein elektroaktives Polymer ausgebildet ist.
Schallabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallabgabeelement (12) zumindest ein Schallwellenabgabeelement (14) umfasst, das dazu vorgesehen ist, durch eine Materialeigenschaftsänderung die Schallwelle zu bewirken.
Schallabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallabgabeelement (12) zumindest teilweise als ein Karosseriebauteil (16) zumindest eines Elektrofahrzeugs (18) ausgebildet ist.
Schallabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Einstelleinheit (20), die dazu vorgesehen ist, eine Abgabe der Schallwelle durch das Schallabgabeelement (12) einzustellen.
Schallabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Felderzeugungseinheit (22), die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Feld zu erzeugen
Elektrofahrzeug mit zumindest einer Schallabgabevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren zu einem Betreiben einer Schallabgabevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem gezielt zumindest eine Schallwelle abgegeben wird.