DE102014220600A1

DE102014220600A1 - Steuergerät, Fahrzeugbaugruppe, Kraftfahrzeug und Verfahren

Info

Publication number: DE102014220600A1
Application number: DE102014220600.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Jürgenliemk; Christian Mergl; Joachim Müller
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung zumindest eines Lautsprechers in einem Kraftfahrzeug, mit einem Akustiksteuermodul, welches eine Ausgangsschnittstelle zur Ankopplung an eines Lautsprechers aufweist und welches dazu ausgelegt ist, ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe zu erkennen und im Falle eines erkannten Verstellens der Fahrzeugbaugruppe ein solches Geräuschsteuersignal zu erzeugen, dass bei Ansteuerung des Lautsprechers mit dem Geräuschsteuersignal ein akustisches Verdeckungssignal erzeugt wird, welches ein durch das Verstellen der Fahrzeugbaugruppe erzeugtes Geräusch zumindest teilweise überlagert. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbaugruppe, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur akustischen Überdeckung von Betriebsgeräuschen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung zumindest eines Lautsprechers in einem Kraftfahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Fahrzeugbaugruppe, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur akustischen Überdeckung von Betriebsgeräuschen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Elektromotorisch betätigbare Verstelleinrichtungen werden in einem Kraftfahrzeug in einer Vielzahl verschiedener Varianten und Anwendungen verwendet. Derartige elektromotorisch betätigbare Verstelleinrichtungen umfassen zunächst einen elektrischen Antrieb, wie etwa einen Elektromotor, welcher der Verstellung von mechatronischen Komponenten in Fahrzeugen dient. Eine mechatronische Komponente umfasst in der Regel ein Gelenk, Getriebe, Gestänge, Führungen, etc., mit welchen die zu verstellende Einheit des Kraftfahrzeugs verstellt wird. Derartige Verstelleinrichtungen kommen in einem Kraftfahrzeug z. B. in einer elektrisch verstellbaren Sitzbaugruppe, Fensterheber und dergleichen zum Einsatz.
Werden solche Verstelleinrichtungen betätigt, erzeugen sie mehr oder weniger hörbare Betriebsgeräusche. Neben dem elektrischen Antrieb sind dabei vor allem die Elemente der von dem elektrischen Antrieb betätigten mechatronischen Komponente, eine Quelle für die Betriebsgeräusche.
Diese Betriebsgeräusche können als störend, unangenehm oder ungewohnt wahrgenommen werden. Beispielsweise können psychoakustische Effekte bei Betriebsgeräuschen mit einem bestimmten Frequenzspektrum oder einem gewissen Geräuschverlauf ein generelles Unbehagen bei Nutzern auslösen. Weiterhin können technisch nicht vorgebildete Nutzer bei der Wahrnehmung von bestimmten Betriebsgeräuschen fälschlicherweise auf eine Fehlfunktion der betreffenden Verstelleinrichtung schließen. In jedem Fall wird bei dem Nutzer meist eine negative Konnotation mit der Geräusch verursachenden Verstelleinrichtung ausgelöst.
Es existieren natürlich technische Möglichkeiten, mittels denen diese Betriebsgeräusche vermieden werden können. Mittels eines so genannten akustischen Designs der Verstelleinrichtungen wird – neben der Gewährleistung deren technischen Funktion – ein weiterer Fokus auf der Vermeidung der als störend empfundenen Geräusche gelegt. Diese Geräuschvermeidung kann zum Beispiel durch die Verwendung höherwertiger Materialien, geräuschreduzierter Oberflächen, aufwändigerer Fertigungsprozesse, etc. realisiert werden. Auf diese Weise können Verstelleinrichtungen auch im Hinblick auf das von diesen im Betrieb erzeugte Geräusch optimiert werden. Dieses Plus an akustischem Komfort resultiert aber zu kostenintensiveren Verstelleinrichtungen.
Bei demgegenüber kostengünstigeren Verstelleinrichtungen wird der Fokus auf die Gewährleistung der technischen Funktionalität gelegt, sodass der akustische Komfort hier eine eher untergeordnete Rolle spielt. Bei diesen Verstelleinrichtungen, bei denen kostengünstige Materialien und Komponenten zum Einsatz kommen oder die in kostengünstigeren Fertigungsverfahren hergestellt werden, werden diese Betriebsgeräusche nicht immer oder nicht vollständig vermieden.
Wie bereits erwähnt, existiert die eine Möglichkeit, bereits beim Design, der Fertigung und der Montage der Verstelleinrichtungen das Auftreten von Betriebsgeräuschen möglichst zu unterbinden, was jedoch mit Mehrkosten bzw. Mehraufwand verbunden ist. Andere Ansätze verfolgen den Gedanken, geeignete Gegenmaßnahmen bei einem unvermeidlichen Auftreten von als störend empfundenen Betriebsgeräuschen einzuleiten, um die negativen psychoakustischen Effekte der Betriebsgeräusche auf Nutzer zu kompensieren oder gar nicht erst auftreten zu lassen, von denen nachfolgend einige kurz erläutert werden: Die DE 10 2010 008 899 A1 beschreibt z. B. ein Verfahren zum zumindest teilweisen Überdecken eines Betriebsgeräusches eines Elektromotors eines elektrischen Kältemittelverdichters. Hier wird ein Lüfter in Abhängigkeit von der Lautstärke des Betriebsgeräusches in seiner Leistung verändert, um ein überdeckendes Betriebsgeräusch des Lüfters zu erzeugen.
Die DE 10 2005 021 541 A1 beschreibt ein System, das es ermöglicht, Klänge und Einstellungen von verschiedenen Fahrzeugkomponenten kundenspezifisch einzustellen.
Die DE 10 2005 062 124 A1 beschreibt ein Verfahren zur Zuordnung eines akustischen Signals oder Tonfolge zu einem spezifischen Fahrzeugereignis, welches dazu dient, Aktionen des Fahrers oder Reaktionen des Fahrzeuges durch eine akustische Ausgabeeinheit wiederzugeben.
Die DE 198 59 712 A1 beschreibt ein Verfahren zur akustischen Übermittlung von Informationen in den Fahrgastraum eines Fahrzeugs, wobei als akustische Signale simulierte Signale von im Fahrgastraum auftretenden akustischen Signalen von mechanischen Komponenten des Fahrzeugs verwendet werden.
Die DE 199 35 375 C1 beschreibt eine Steuereinheit zur Ansteuerung eines Aggregats in einem Fahrzeug, wobei das durch das Aggregat verursachte Geräusch sowie die Innenraumgeräusche im Fahrzeug ermittelt werden. Das durch das Aggregat verursachte Geräusch wird mit den Innenraumgeräuschen korreliert, so dass davon abhängig ein Ansteuersignal für das Aggregat angepasst werden kann.
Die DE 195 31 402 A1 beschreibt das gezielte Erzeugen und Aussenden von Sekundärschwingungen in den Fahrgastraum. Von einer Geräuschquelle in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs übertragene störende Geräusche (Primärschwingung) werden verringert, indem sich die Sekundärschwingungen der störenden Primärschwingung überlagern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches Geräuschdesign von durch Verstelleinrichtungen in einem Kraftfahrzeug erzeugten Betriebsgeräuschen bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine Fahrzeugbaugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 und/oder durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 36 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 39 gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:

– Ein Steuergerät zur Steuerung zumindest eines Lautsprechers in einem Kraftfahrzeug, mit einem Akustiksteuermodul, welches eine Ausgangsschnittstelle zur Ankopplung an einen Lautsprecher aufweist und welches dazu ausgelegt ist, ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe zu erkennen und im Falle eines erkannten Verstellens der Fahrzeugbaugruppe ein solches Geräuschsteuersignal zu erzeugen, dass bei Ansteuerung des Lautsprechers mit dem Geräuschsteuersignal ein akustisches Verdeckungssignal erzeugt wird, welches ein durch das Verstellen der Fahrzeugbaugruppe erzeugtes Geräusch zumindest teilweise überlagert.
– Eine Fahrzeugbaugruppe für einen Kraftfahrzeug, mit mindestens einer elektromotorisch betätigbaren Verstelleinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, bei geeigneter Ansteuerung eine mechatronische Verstellfunktion auszuführen, mit mindestens einem mit der mindestens einen Verstelleinrichtung gekoppelten Steuergerät zur Steuerung zumindest eines Lautsprechers, welches ein Akustiksteuermodul aufweist, das dazu ausgelegt ist, die mechatronische Verstellfunktion zu erkennen und im Falle einer erkannten mechatronischen Verstellfunktion ein Geräuschsteuersignal zu erzeugen, mit mindestens einem mit dem mindestens einen Steuergerät gekoppelten Lautsprecher, welcher dazu ausgelegt ist, bei Beaufschlagung mit einem Geräuschsteuersignal ein akustisches Verdeckungsgeräusch zu erzeugen, welches das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion hervorgerufene Betriebsgeräusch zumindest teilweise überlagert.
– Ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Fahrzeugbaugruppe enthaltend: mindestens eine elektromotorisch betätigbare Verstelleinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, bei geeigneter Ansteuerung eine mechatronische Verstellfunktion auszuführen, und mindestens ein mit der Verstelleinrichtung gekoppeltes Steuergerät zur Steuerung des Lautsprechers, welches ein Akustiksteuermodul aufweist, das dazu ausgelegt ist, die mechatronische Verstellfunktion zu erkennen und im Falle einer erkannten mechatronischen Verstellfunktion ein Geräuschsteuersignal zu erzeugen, mit einem Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät, welches der Steuerung der Funktion der mindestens einen Verstelleinrichtung der jeweiligen Fahrzeugbaugruppe dient, mit mindestens einem mit dem mindestens einen Steuergerät gekoppelten Lautsprecher, welcher dazu ausgelegt ist, bei Beaufschlagung mit dem Geräuschsteuersignal ein akustisches Verdeckungsgeräusch zu erzeugen, welches das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion hervorgerufene Betriebsgeräusch zumindest teilweise überlagert.
– Ein Verfahren zur akustischen Überdeckung von Betriebsgeräuschen einer elektromotorisch betätigbaren Verstelleinrichtung beim Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe, mit den Schritten: Erkennen einer Betätigung der Verstelleinrichtung und/oder eines Verstellen der Fahrzeugbaugruppe; Erzeugen eines Geräuschsteuersignals für einen Lautsprecher, sofern ein Betätigen der Verstelleinrichtung bzw. ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe erkannt wird; Ansteuern des Lautsprechers mittels des Geräuschsteuersignals und Erzeugen eines akustischen Verdeckungssignals durch den Lautsprecher, welches geeignet ist, ein durch das Betätigen der Verstelleinrichtung bzw. dem Verstellen der Fahrzeugbaugruppe hervorgerufenes Betriebsgeräusch zumindest teilweise zu überlagern.

Die Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen herkömmlichen Lautsprecher zu verwenden, um Betriebsgeräusche, die bei der Verstellung von Fahrzeugbaugruppen entstehen, zu überlagern und zumindest zum Teil dadurch zu unterdrücken. Hierzu muss lediglich ein Betriebszustand der Fahrzeugbaugruppe, bei welchem diese Betriebsgeräusche entstehen können, erkennt werden. Im Falle eines erkannten Betriebsgeräusches wird durch ein eigens dafür vorgesehenes Steuergerät ein geeignetes Geräuschsteuersignal erzeugt. Dieses Geräuschsteuersignal veranlasst den Lautsprecher dazu, ein akustisches Verdeckungssignal (sog. Verdeckungsgeräusch) zu erzeugen, welches geeignet ist, die unvermeindlichen Betriebsgeräusche zu überdecken.
Auf diese Weise ist es möglich, unangenehme, als störend empfundene oder anderweitig unerwünschte, aber im normalen Funktionsbetrieb unvermeidliche Betriebsgeräusche von Verstelleinrichtungen der Fahrzeugbaugruppe akustisch zu überdecken oder zumindest teilweise zu kompensieren. Für einen Nutzer wird dadurch der klangliche Eindruck bei Benutzung des Funktionsumfangs der Fahrzeugbaugruppe verbessert.
Die Verdeckungssignale können gezielt mit den Betriebsgeräuschen korreliert werden, um den gesamten akustischen Eindruck der Fahrzeugbaugruppe für den Nutzer zu optimieren. Beispielsweise können die Verdeckungssignale dergestalt geformt werden, dass bei der Betätigung der Fahrzeugkomponente ein von einem Nutzer statistisch gesehen als angenehm, vorteilhaft und/oder den Erwartungen an den Klang entsprechend empfundenes Gesamtgeräusch erzeugt wird.
Dabei bedeutet ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe nicht notwendigerweise, dass diese Fahrzeugbaugruppe vollständig verstellt wird. Es reicht auch aus, wenn lediglich Bauteile oder Komponenten der Fahrzeugbaugruppe verstellt werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass man für die Geräuscherzeugung in aufwandsreduzierender Weise auf Lautsprecher zurückgreifen kann, die bei nahezu allen Kraftfahrzeugen in deren Innenraum ohnehin vorhanden ist, ohne dass hierzu auf zusätzliche, aktive Geräuscherzeugungsmittel zurückgegriffen werden muss. Zusätzlich oder alternativ wäre es natürlich auch denkbar, speziell für die Geräuscherzeugung vorgesehene und ggfs. Auch dazu optimierte Lautsprecher bereitzustellen, die bei geeigneter Ansteuerung durch das Geräuschsteuersignal die Verdeckungsgeräusche erzeugen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Steuergerät zusätzlich ein Funktionssteuermodul auf, welches dazu ausgelegt ist, zumindest teilweise die Funktion der Verstelleinrichtung zu steuern. Insbesondere kann das Funktionssteuermodul dazu ausgelegt sein, einen elektrischen Antrieb einer Verstelleinrichtung der Fahrzeugbaugruppe über ein Betriebssteuersignal anzutreiben. Dabei löst das Betriebssteuersignal in der Regel eine mechatronische Funktion der angesteuerten Verstelleinrichtung aus. Das Steuergerät umfasst somit neben seiner eigentlichen Funktionalität der Ansteuerung des Lautsprechers eine weitere Funktionalität. Dabei kann das Steuergerät in einer ersten Ausgestaltung durch ein Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät, welches der Steuerung der Funktion einer Fahrzeugbaugruppe bzw. deren elektrischer Antriebe dient, ausgebildet sein. Daneben ist es auch vorteilhaft, wenn das Steuergerät als gesondertes, von dem Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät getrenntes Gerät vorhanden ist. In diesem Fall nimmt das Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät die eigentliche Steuerung der Fahrzeugbaugruppe vor und das Steuergerät nimmt neben seiner primären Funktion der Ansteuerung eines Lautsprechers z. B. noch weitere Steuerfunktionen, wie etwa Überwachung elektrischer Größen und dergleichen, vor. Diese primäre Funktion kann also in einem eigens dafür vorgesehenen Steuergerät, welches gewissermaßen koexistent zu dem Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät arbeitet, implementiert sein oder in dem Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät.
In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Eingangsschnittstelle vorgesehen, über welche zumindest eine an einem Ausgang des Steuergeräts angekoppelte Verstelleinrichtung mit einem an einem Eingang des Steuergeräts angekoppelten Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät, welches der Steuerung der Funktion der Verstelleinrichtung dient, koppelbar ist. Das Steuergerät ist somit gewissermaßen in dem Steuerpfad zwischen Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät und anzusteuernder Verstelleinrichtung zwischengeschaltet. Steuersignale, welche von dem Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät zur Ansteuerung der Verstelleinrichtung erzeugt werden, können so von dem Steuergerät aufgenommen und analysiert werden, sodass das Steuergerät auf diese Weise eine direkte Information erhält, zu welchem Zeitpunkt die Verstelleinrichtung einer Fahrzeugbaugruppe und dabei insbesondere deren elektrischer Antrieb betrieben wird oder deaktiviert ist. Zusätzlich erhält das Steuergerät auch eine Information über die Art und Weise des Betriebs der Verstelleinrichtung. Somit ist eine eigens dafür vorgesehene Sensorik oder eine direkte Ankopplung des Steuergerätes an die Verstelleinrichtung zum Zwecke des Erkennens des Betriebszustandes nicht erforderlich.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Steuergerät eingangsseitig einen ersten Steckadapter auf. Über den ersten Steckadapter ist ein Eingang des Steuergerätes mit einer entsprechenden Buchse der Verstelleinrichtung koppelbar. Über diese Steckverbindung erhält das Steuergerät eine Information, welchen Betriebszustand die Verstelleinrichtung aktuell aufweist, um auf diese Weise ein entsprechendes Geräuschsteuersignal zur Erzeugung eines akustischen Verdeckungssignals zu erzeugen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass das Steuergerät nicht notwendigerweise mit dem Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät gekoppelt sein muss, um vom Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät erzeugte Steuersignale aufzunehmen und auszuwerten. Der besondere Vorteil ist bei dieser Ausgestaltung auch darin zu sehen, dass ein Nachrüsten mit einem solchen Steuergerätes sehr einfach möglich ist, sofern die Verstelleinrichtung eine entsprechende Schnittstelle aufweist, ohne dass auf die vorhandene Verkabelung (Steuerbus, Steuerleitungen, etc.) zwischen Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät und Verstelleinrichtung Einfluss genommen wird. Insbesondere muss diese nicht verändert oder unterbrochen werden, da das Steuergerät gewissermaßen als Stand-Alone-Gerät fungiert. Dadurch müssen Baugruppen (so genannte Legacy-Baugruppen) in ihrem Design nicht angepasst werden, sondern können über ein vorgeschaltetes Steuergerät in ihrer Ansteuerung von außen angepasst werden.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Steuergerät ausgangsseitig einen zweiten Steckadapter auf. Über diesen zweiten Steckadapter ist ein Ausgang des Steuergerätes mit einem entsprechenden Lautsprecher koppelbar. Ein Geräuschsteuersignal, welches von dem Akustiksteuermodul erzeugt wurde, wird so unmittelbar dem Lautsprecher zugeführt, ohne dass hierzu ein Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät erforderlich ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Steuergerät einer Vielzahl von Verstelleinrichtungen derselben Fahrzeugbaugruppe zugeordnet. Auf diese Weise lässt sich mittels eines einzigen Steuergerätes eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen sowie der entsprechenden Lautsprecher ansteuern, was insgesamt sehr kosteneffizient ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Steuergerät zudem einer Vielzahl von Verstelleinrichtungen verschiedener Fahrzeugbaugruppen zugeordnet ist.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät dazu ausgebildet ist, bei einem erkannten Aktivieren zumindest einer der Verstelleinrichtungen das Geräuschsteuersignal zur Aktivierung des Lautsprechers zu erzeugen. Dieses Erkennen der Aktivierung lässt sich z. B. durch eine geeignete Sensorik und/oder über entsprechend ausgewertete Betriebssteuersignale, welche das Steuergerät aufnimmt, realisieren.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Akustiksteuermodul dazu ausgebildet, einem erkannten Verstellvorgang der Verstelleinrichtung ein diesem Verstellvorgang zugeordnetes Geräusch zuzuordnen und abhängig von dem zugeordneten Geräusch ein jeweiliges Geräuschsteuersignal zu erzeugen. Ein Verstellvorgang kann zum Beispiel ein Verstellen von Elementen der Verstelleinrichtung oder der gesamten Fahrzeugbaugruppe sein. Auf diese Weise ist es möglich, abhängig von dem erkannten Geräusch ein zugeordnetes Geräuschsteuersignal zu erzeugen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein unterschiedliches Betriebsgeräusch für ein Vor- und Zurückfahren einer Fahrzeugbaugruppe verwendet wird. Komplexe Fahrzeugbaugruppen, wie etwa Sitzbaugruppen, weisen eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen auf, die im Betrieb jeweils ein unterschiedliches Betriebsgeräusch abgeben. In diesem Falle ist es sinnvoll, ein Geräuschsteuersignal und somit ein Verdeckungssignal zu erzeugen, welches diesem Umstand Rechnung trägt und dem jeweils erkannten Betriebsgeräusch ein unterschiedliches Verdeckungssignal zuordnet.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein Speicher vorgesehen, in welchem eine Vielzahl von Geräuschsteuersignalen abgelegt sind. Diese Vielzahl von Geräuschsteuersignalen, die zueinander unterschiedlich ausgebildet sind, sind typischerweise jeweils einem zu überlagernden Betriebsgeräusch und/oder einem zu erzeugenden akustischen Verdeckungssignal zugeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, für ein erkanntes Betriebsgeräusch, welches zum Beispiel einem spezifischen Verstellvorgang zugeordnet werden kann, ein entsprechendes Geräuschsteuersignal und mithin somit ein entsprechendes Verdeckungssignal zu erzeugen. Damit kann ein gezieltes Geräuschdesign vorgenommen werden, je nachdem welche Bedürfnisse und Wünsche der Anwender hat. Es kann dabei im Vordergrund stehen, dass das erkannte Betriebsgeräusch mittels des Verdeckungssignals möglichst ausgelöscht wird. Alternativ wäre auch denkbar, dass das Verdeckungssignal des erkannten Betriebsgeräusches zumindest überdeckt wird und somit nicht mehr hörbar ist. Alternativ wäre auch denkbar, dass ein beliebig anderes Geräuschsignal erzeugt wird, welches z. B. eine Assoziation zu dem erkannten Betriebsgeräusch herstellt. Beispielsweise kann ein Vorfahren oder Rückfahren einer Verstelleinrichtung durch ein entsprechendes Geräusch angezeigt werden. Ebenso wäre denkbar, dass ein Anschlagen bzw. das Erreichen einer Endposition der Verstelleinrichtung durch ein geeignetes akustisches Verdeckungssignal gewissermaßen verstärkt wird. Alternativ wäre auch denkbar, dass eine durch den Verstellvorgang sich ergebende gefährliche Situation z. B. durch entsprechende Sensorik erkannt wird und mittels eines geeigneten akustischen Verdeckungssignals, welches von einem Nutzer als Warn- oder Gefahrensignal interpretiert wird, angezeigt wird. Daneben wären natürlich auch weitere Konstellationen denkbar.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist ein Sensor vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe zu erkennen. Als Sensoren kommen Geräuschsensoren oder bewegungssensitive Sensoren, wie etwa Hall-Sensoren, in Frage. Daneben wären auch elektrische oder elektronische Sensoren denkbar, wie etwa ein EMV-sensitiver Sensor. Mittels eines EMV-sensitiven Sensors ist es z. B. möglich, ein Starten eines Elektromotors der Verstelleinrichtung einer Fahrzeugbaugruppe zu detektieren, da das Starten des Elektromotors sich durch Strom-/Spannungsspitzen bemerkbar macht. Mittels eines an dem Elektromotor vorgesehenen Hall-Sensors lässt sich ebenfalls dessen Betrieb erkennen, wobei mittels des Hall-Sensors sowohl die Drehrichtung wie auch die Drehgeschwindigkeit abgeleitet werden kann. Darüber hinaus wären auch andere elektrische, mechanische oder etwa auch optische Sensoren zur Erkennung eines Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe und/oder deren Verstelleinrichtung denkbar.
In einer weiteren Ausgestaltung wäre es auch denkbar, den Motor-Ripple, also den Rippelstrom des Elektromotors, zu überwachen und als Maß für eine Inbetriebnahme des elektrischen Antriebs zu verwenden.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung kann als Sensor zum Erkennen des Verstellens der Fahrzeugbaugruppe auch ein Mikrofon vorgesehen sein. Das Mikrofon wird dazu verwendet, ein Betriebsgeräusch aufzunehmen, welches z. B. durch den Betrieb der Verstelleinrichtung bzw. der zugeordneten Fahrzeugbaugruppe entsteht. Mittels einer Analyseeinrichtung kann das so aufgenommene Betriebsgeräusch analysiert und auf ein Verstellen der Verstelleinrichtung bzw. der entsprechenden Fahrzeugbaugruppe geschlossen werden. Als Bonuseffekt lässt sich zudem die Lautstärke, Tonalität, Frequenz, etc. des aufgenommenen Betriebsgeräusches analysieren. Diese Informationen können zusätzlich zur Erzeugung eines geeigneten Geräuschsteuersignals und damit des akustischen Verdeckungssignals verwendet werden.
In einer typischen Ausgestaltung der Fahrzeugbaugruppe weist die Verstelleinrichtung einen elektrischen Antrieb und eine von dem elektrischen Antrieb angetriebene Verstellmechanik auf, welche die mechatronische Verstellfunktion ausführen. Die Verstellmechanik umfasst zum Beispiel ein Getriebe, Führungsschienen, Gelenkhebel, Spindel, Kugellager und dergleichen, die jeweils geeignet sind, eine von einem elektrischen Antrieb eingekoppelte Bewegung aufzunehmen, zu übertragen und umzulenken. Typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, sind es häufig diese Elemente und Komponenten der Verstellmechanik, die im Falle einer mechatronischen Verstellfunktion die entsprechend störenden bzw. zu überdeckenden Betriebsgeräusche erzeugen, beispielsweise durch aufeinander Gleiten und Reiben von entsprechenden Reibpartnern der Verstellmechanik. Neben einem elektrischen Antrieb und einer entsprechenden Verstellmechanik sind auch ein hydraulischer, pneumatischer, piezoelektrischer und magnetorestriktiver Aktor, ein Aktor aus einer Formgedächtnislegierung, leitfähige oder dielektrische Elastomere, elektroaktive Polymeraktoren und dergleichen denkbar.
In einer typischen Ausgestaltung ist der elektrische Antrieb als Elektromotor, der z. B. auch generatorisch betrieben werden kann, ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Stellmotor als elektrischer Antrieb eingesetzt wird. Stellmotoren, die häufig auch als Servomotoren bezeichnet werden, bezeichnen spezielle Elektromotoren, die die Kontrolle der Winkelposition ihrer Motorwelle sowie Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung erlauben. Derartige Stellmotoren umfassen neben dem eigentlichen Elektromotor noch einen zugeordneten Sensor zur Positionsbestimmung, wie etwa einen Hall-Sensor. Die von diesem Sensor ermittelte Drehposition der Motorwelle wird kontinuierlich einer entsprechenden Regelelektronik, dem so genannten Servoregler, übermittelt, der die Bewegung des Elektromotors entsprechend eines oder mehrerer einstellbarer Sollwerte, wie etwa Sollwinkelposition der Welle oder Solldrehzahl, in einem Regelkreis regelt. Alternativ wäre auch ein elektrischer Schrittmotor als elektrischer Antrieb denkbar. Ein Schrittmotor bezeichnet einen Synchronmotor, bei dem der Rotor durch ein gesteuertes, schrittweise rotierendes elektromagnetisches Feld der Statorspule um einen minimalen Winkel gedreht werden kann. Schrittmotoren werden häufig auch als Linearmotoren eingesetzt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Fahrzeugbaugruppe weist der Lautsprecher einen Lautsprecher-Exciter auf. Ein Lautsprecher-Exciter bezeichnet einen Schwingungsanreger als Sonderfall eines Lautsprechers, der ohne eigene Membrane auskommt. Ein solcher Lautsprecher-Exciter verwandelt beliebige Oberflächen in einen Lautsprecher. Der Exciter ist dazu ausgelegt, bei Beaufschlagung mit einem Geräuschsteuersignal, welches von dem Akustiksteuermodul des Steuergerätes erzeugt wird, eine mit dem Exciter gekoppelte Membran oder einem anderen schwingenden Bauteil zu mechanischen Vibrationen anzuregen. Diese mechanischen Vibrationen bewirken dann das Verdeckungssignal.
In einer alternativen Ausgestaltung weist der Lautsprecher eine Richtmembran auf, welche dazu ausgebildet ist, ein gerichtetes Verdeckungssignal zu erzeugen. Vorzugsweise weist das gerichtete Verdeckungssignal eine Richtcharakteristik entlang einer vorbestimmten Vorzugsrichtung auf. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Benutzer bei Auslösen der mechatronischen Funktion sich typischerweise in einer speziellen Orientierung zu der Fahrzeugbaugruppe befindet. Mittels der Richtmembran lassen sich gezielt Verdeckungssignale in die Richtung des Benutzers abstrahlen, um die subjektive Wahrnehmung des akustischen Gesamteindrucks der Fahrzeugbaugruppe zu beeinflussen. Zusätzlich oder alternativ lässt sich das gerichtete Verdeckungsgeräusch gezielt so einsetzen, dass sich die Vorzugsrichtung der Hauptabstrahlung des Verdeckungsgeräusches maximal entfernt zur Hörposition des Nutzers entwickelt, so dass hierdurch gleichzeitig eine Schallpegelreduzierung realisiert wird.
Eine Fahrzeugbaugruppe weist typischerweise ein Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät auf, welches dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Verstelleinrichtung zu steuern und somit eine gezielte mechatronische Funktion zu realisieren. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Steuergerät Bestandteil des Fahrzeugbaugruppen-Steuergerätes. In einer alternativen und bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuergerät separat zum Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät ausgebildet und entsprechend angeordnet. Vorzugsweise ist dabei das Steuergerät im Steuerpfad zwischen Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät und Verstelleinrichtung angeordnet.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Fahrzeugbaugruppe eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen und/oder eine Vielzahl von Lautsprechern auf. Dabei ist jeder Verstelleinrichtung bzw. jedem Lautsprecher ein eigenes Steuergerät zugeordnet. Diese Ausgestaltung ist dann vorteilhaft, wenn mittels der verschiedenen Steuergeräte verschiedene Verstelleinrichtungen und Lautsprecher separat angesteuert werden sollen, wodurch eine höhere Flexibilität und Funktionalität realisiert wird. In einer dazu alternativen Ausgestaltung ist ein einziges Steuergerät vorgesehen, welches jeweils der Vielzahl von Verstelleinrichtungen bzw. Lautsprechern zugeordnet ist. Letztere Ausgestaltung ist besonders effizient, da mehrere Verstelleinrichtungen bzw. Lautsprecher aufwandsreduziert mittels eines einzigen Steuergerätes bedient werden können. Insbesondere lassen sich damit beispielsweise verschiedene Verstelleinrichtungen und damit verschiedene mechatronische Funktionen gleichzeitig ansteuern, was zum Beispiel bei einer Sitzbaugruppe, bei welcher mehrere Verstellfunktionen gleichzeitig vorgenommen werden sollen, vorteilhaft ist. Gleichzeitig ist dies auch dann vorteilhaft, wenn mit den verschiedenen Lautsprechern zum Beispiel Verdeckungsgeräusche an verschiedenen Positionen erzeugt werden sollen und/oder etwa auch unterschiedliche Verdeckungsgeräusche erzeugt werden sollen.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Fahrzeugbaugruppe eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen und zumindest einen, dieser Vielzahl von Verstelleinrichtungen räumlich zugeordneten Lautsprecher auf. Räumlich zugeordnet in diesem Sinne bedeutet in der Nähe der jeweiligen Verstelleinrichtung dergestalt, dass ein Benutzer ein von dem Lautsprecher erzeugtes akustisches Verdeckungssignal der jeweiligen Verstelleinrichtung zuordnet. In der Nähe von bedeutet somit, dass ein Benutzer ein von dem Lautsprecher erzeugtes Geräusch unmittelbar mit der entsprechenden Verstelleinrichtung assoziiert.
In einer Ausgestaltung weist eine Fahrzeugbaugruppe eine erste Anzahl an Verstelleinrichtungen und eine zweite Anzahl an Lautsprechern auf. Bevorzugterweise ist eine geringere Anzahl an Lautsprechern im Vergleich zu Verstelleinrichtungen vorhanden.
In einer Ausgestaltung ist zumindest eine separate Steuerleitung vorgesehen, welche einen Ausgang des Steuergerätes mit einem jeweiligen Eingang mindestens eines Lautsprechers verbindet. Über diese separate Steuerleitung lässt sich der mindestens eine mit dem Steuergerät verbundene Lautsprecher mit dem Geräuschsteuersignal beaufschlagen. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Steuergerät separat vom Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät ausgebildet ist, sodass bestehende Fahrzeugbaugruppen mit einem entsprechenden Steuergerät nachgerüstet werden können.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Steuergerät über eine Stecker-Buchsen-Schnittstelle mit mindestens einem Lautsprecher verbunden. Diese Steckerbuchsenschnittstelle ermöglicht somit eine einteilige Verbindung von Steuergerät mit dem entsprechenden Lautsprecher. Denkbar wäre auch eine einstückige, das heißt integral in dem Gehäuse des Lautsprechers integrierte Stecker-Buchsen-Schnittstelle für das Steuergerät.
In bevorzugten Ausgestaltungen kann eine Fahrzeugbaugruppe ausgebildet sein als:

– elektrischer Fensterheber;
– elektrisch verstellbarer Seiten- oder Rückspiegel;
– elektrisches Verriegelungssystem;
– elektrisch betätigte Zuziehhilfe, insbesondere Heckklappenschließsystem, Türschließsystem, etc.;
– Sitzbaugruppe, insbesondere Sitzstruktur oder Sitzkomponente der Sitzbaugruppe;
– elektrisches Bremssystem, insbesondere Feststellbremssystem;
– Gebläsesystem, wie etwa ein Gebläsesystem der Klimaanlage oder des Kühlerlüfters;
– elektrische Lenkunterstützung, wie etwa elektrische, elektrohydraulische oder elektromechanische Lenkunterstützung;
– elektrisches Schiebedach- oder Ausstellfenstersystem.

Darüber hinaus wären natürlich auch andere Anwendungen denkbar, wie etwa ein Motorkühlungssystem, Getriebeantrieb, hydraulischer Antrieb, elektrisches Displayverstellungssystem, Pumpensystem für ein Kraftfahrzeug und dergleichen. Mit derartigen Baugruppen wird häufig ein spezifischer Klang oder eine bestimmte Klangeigenschaft verbunden, die dem Nutzer das Gefühl vermittelt, die mechatronischen Funktionen der Baugruppen seien intakt. Im Gegenzug dazu können manche Betriebsgeräusche von Verstelleinrichtungen solcher Baugruppen bei einem Nutzer den Eindruck minderer Qualität oder einer vermeintlichen Fehlfunktion erwecken, obwohl diese nur durch den Klang suggeriert, nicht aber durch die tatsächliche Funktion gerechtfertigt wird. Ohne die technische Funktionalität solcher Baugruppen beeinflussen zu müssen, können zusätzliche Verdeckungsgeräusche zur akustischen Überdeckung von als „schlechter” empfundenen Betriebsgeräuschen die Akzeptanz und Bewertung durch Nutzer verbessern.
In heutigen modernen Kraftfahrzeugen eingebaute Sitzbaugruppen weisen eine Vielzahl von unterschiedlichen mechatronischen Verstellfunktionen auf, die aufgrund der unterschiedlichen Belastungen und verwendeten elektrischen Antrieben meist auch unterschiedliche Geräusche erzeugen. Häufig kommt es hier vor, dass mehrere Verstelleinrichtungen gleichzeitig, gegebenenfalls auch in unterschiedliche Richtungen, betrieben werden. Die dabei erzeugten Geräusche werden bisweilen seitens eines Benutzers als unangenehm empfunden. Die vorliegende Erfindung wird daher bevorzugt bei Fahrzeugbaugruppen mit einer Vielzahl von Verstelleinrichtungen verwendet, da sich diese als unangenehm empfundenen Geräusche durch die erfindungsgemäß erzeugten Verdeckungsgeräusche sehr elegant vereinheitlichen bzw. überdecken lassen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest ein Lautsprecher Bestandteil einer Sitzbaugruppe. Der Lautsprecher kann dabei z. B. einer seitlichen Stirnseite der Rückenlehne, des Sitzes oder der Nackenstütze angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ wäre auch denkbar, wenn der oder die Lautsprecher vollständig im Inneren der Sitzbaugruppe, also von außen nicht ohne weiteres zugänglich, integriert ist. Eine derartige teileweise oder vollständige Integration des Lautsprechers ist auch bei anderen Sitzbaugruppen vorteilhaft.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erzeugt das Akustiksteuermodul ein derartiges Geräuschsteuersignal, welches geeignet ist, den Lautsprecher dazu zu veranlassen, ein Verdeckungsgeräusch zu erzeugen, dessen Lautstärkepegel größer ist als ein Lautstärkepegel eines Betriebsgeräusches, das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion entsteht. Leise Betriebsgeräusche werden durch zeitlich mit den leisen Betriebsgeräuschen zusammenfallende lautere Geräusche für die menschliche Wahrnehmung verdeckt. Da das leisere Betriebsgeräusch in seiner psychoakustischen Wirkung nicht beeinflusst werden kann, kann ein lauteres Verdeckungsgeräusch in seiner psychoakustischen Wirkung zur Verdeckung eingesetzt werden. Auf diese Weise wird das durch die mechatronische Verstellfunktion erzeugte Betriebsgeräusch allein schon über das lautere Verdeckungsgeräusch übertönt und damit für einen Nutzer nicht hörbar gemacht. Auf diese Weise können beispielsweise für den Benutzer als sehr unangenehm oder störend empfundene leise Betriebsgeräusche oder Betriebsgeräusche, die gegebenenfalls eine falsche Assoziation auslösen, sehr effektiv vermieden werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erzeugt das Akustiksteuermodul ein derartiges Geräuschsteuersignal, welches geeignet ist, den Lautsprecher zu veranlassen, ein Verdeckungssignal zu erzeugen, dessen Frequenzspektrum ein Frequenzspektrum eines Betriebsgeräusches, das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion entsteht, zu einem Zielgeräusch ergänzt. Das erzeugte Zielgeräusch umfasst nach wie vor das durch die mechatronische Verstellfunktion erzeugte Betriebsgeräusch, welches aber durch Mischen oder Überlagern mit einem anderen Frequenzspektrum möglicherweise weniger störend empfunden wird. Diese Frequenzüberlagerung kann mit Einzelfrequenzen, Frequenzbändern zur Ergänzung von nicht harmonischen zu harmonischen Klängen oder breitbandigem Rauschen erfolgen. Beispielsweise kann das Zielgeräusch ein weißes Rauschen sein. Weißes Rauschen ist ein Rauschen im gesamten Hörbereich mit einem konstanten Leistungsdichtespektrum in einem bestimmten Frequenzbereich. Lärm und andere Störgeräusche werden subjektiv als weniger laut und störend empfunden, wenn man sie mit weißem Rauschen überlagert. Durch diese gezielte Überlagerung der Frequenzspektren lässt sich somit eine Geräuschsynthese und somit ein definiertes Geräuschdesign realisieren. Ein weiterer Aspekt ist das Zusammenspiel zwischen Frequenz und Lautstärke. Das menschliche Gehör kann neben lauten Tönen niedrigeren Frequenzen (so genannte Basstöne) leise Töne bei mittleren Frequenzen (so genannte Mittentöne) nicht mehr wahrnehmen. In der Psychoakustik wird hierbei von Maskierungseffekten gesprochen, die bei einem Mindestpegelabstand und einem Frequenzabstand zwischen Basston und Mittenton abhängig sind. Somit kann ein wertigeres Geräuschbild erzeugt werden, wenn durch Anhebung der tieferen Frequenzlagen die Mittentöne und Höhen weniger stark wahrgenommen werden.
In einer Ausgestaltung weist die Verstelleinrichtung zumindest zwei Verstell- bzw. Drehrichtungen auf. Insbesondere lässt sich der elektrische Antrieb vorzugsweise in zwei Drehrichtungen betreiben. Das Akustiksteuermodul erzeugt in einer bevorzugten Ausgestaltung für diesen Fall ein solches Geräuschsteuersignal, welches den Lautsprecher dazu veranlasst, ein für die beiden Verstellrichtungen bzw. Drehrichtungen bewusst unterschiedliches Verdeckungssignal und damit ein bewusst unterschiedliches Verdeckungsgeräusch zu erzeugen. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Benutzer typischerweise ein Geräusch eines linkslaufenden von einem rechtslaufenden Elektromotor nicht unterscheiden kann. Auch ein Hinlaufen einer (unbelasteten) Verstellmechanik lässt sich in der Regel akustisch nicht von einem (unbelasteten) Rücklaufen unterscheiden. Insofern würde ein Benutzer die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen der Verstelleinrichtung allein anhand der von dem elektrischen Antrieb bzw. der entsprechenden Verstellmechanik erzeugten Geräusche nicht voneinander unterscheiden können. Mittels der gezielt unterschiedlichen Verdeckungssignale ist es nun möglich, dass ein Benutzer einem jeweiligen erzeugten Verdeckungssignal nun eine spezifische Dreh- bzw. Verstellrichtung zuordnen kann, was von einem Benutzer aufgrund der zusätzlichen akustisch übermittelten Information als positiv empfunden wird.
In einer dazu alternativen Ausgestaltung weist die Verstelleinrichtung bzw. der elektrische Antrieb zumindest zwei Verstell- bzw. Drehrichtungen auf. In diesem Falle erzeugt das Akustiksteuermodul ein derartiges Geräuschsteuersignal, welches den Lautsprecher dazu veranlasst, ein für beide Verstellrichtungen weitgehend identisches Verdeckungssignal zu erzeugen. Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn die Verstelleinrichtung bedingt durch die unterschiedlichen Last- und Trägheitsmomente für die unterschiedlichen Verstellrichtungen deutlich unterschiedliche Betriebsgeräusche erzeugt. Beispielsweise kann im Falle einer elektrisch betätigbaren Heckklappe das Geräusch, welches beim Öffnen erzeugt wird, leiser als das beim Zuziehen erzeugte Geräusch sein, da beim Zuziehen höhere Lasten bewegt werden. Um zu vermeiden, dass ein Benutzer diese beiden unterschiedlichen Geräusche im belasteten und unbelasteten Zustand fälschlicherweise mit einer Fehlfunktion in Zusammenhang bringt, ist es sinnvoll, gezielt ein solches Zielgeräusch zu erzeugen, das für beide Bewegungsrichtungen nahezu identisch ist. Diese Anwendung kann auch dann vorteilhaft sein, wenn ein elektrischer Antrieb nach dem Betätigen der Verstelleinrichtung zum Beispiel wieder in seine Ausgangsposition zurückfahren muss, was ein Benutzer, nachdem die eigentliche Verstellbewegung bereits abgeschlossen ist, möglicherweise mit einer Fehlfunktion assoziieren könnte. Auch in diesem Falle kann es vorteilhaft sein, das Zurückfahren des elektrischen Antriebs bzw. der Verstelleinrichtung mit einem geeigneten Verdeckungssignal zu überlagern, um diese falschen Assoziationen zu vermeiden.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Akustiksteuermodul dazu ausgebildet, ein derartiges Geräuschsteuersignal zu erzeugen, welches den Lautsprecher dazu veranlasst, ein Verdeckungssignal zu erzeugen, welches eine akustische Information über den Betriebszustand, die Betriebsposition und/oder die Betriebsart der zu verstellenden Fahrzeugkomponente und/oder Verstelleinrichtung beinhaltet. Eine Betriebsposition kann beispielsweise eine Anfangsposition oder Endposition einer Fahrzeugkomponente und/oder Verstelleinrichtung sein. Ein Betriebszustand kann beispielsweise ein fehlerhafter Betriebszustand, eine gefährliche Situation, etc. der Fahrzeugkomponente und/oder der Verstelleinrichtung sein. Die Betriebsart umfasst beispielsweise die Geschwindigkeit, Drehrichtung, Verstellrichtung und dergleichen. Mittels dieser vorliegenden Ausgestaltung ist es möglich, für diese verschiedenen Betriebszustände, Betriebspositionen und/oder Betriebsarten unterschiedliche Verdeckungssignale zu erzeugen. Beispielsweise wäre denkbar, im Falle einer gefährlichen Situation ein Warnsignal abzugeben, z. B. bei einem drohenden Einklemmen eines Körperteils im Falle einer Zuziehhilfe oder Fensterhebers. Dieses akustische Warnsignal kann beispielsweise ein besonders lautes, besonders intensives und/oder besonders hohes akustisches Signal sein. Ein Warnsignal oder Fehlersignal könnte auch ausgegeben werden, wenn beispielsweise die Verstelleinrichtung und/oder deren elektrischer Antrieb nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert oder defekt ist, was beispielsweise über Sensoren detektiert werden kann. Der Lautsprecher würde in diesem Falle das entsprechende akustische Warn- oder Fehlersignal ausgeben. Damit kann beispielsweise die Verletzungsgefahr für Personen oder das Risiko des Auftretens von Funktionsschäden beim Betrieb von Betriebskomponenten vermindert werden. Denkbar wäre auch, dass bei einem Erreichen eines Anschlages oder etwa auch kurz vor dem Erreichen ein Anschlag der zu verstellenden Fahrzeugkomponente und/oder der Verstelleinrichtung beispielsweise die Tonhöhe und/oder Lautstärke des erzeugten Verdeckungsgeräusches variiert. In gleicher Weise wäre auch denkbar, dass beispielsweise bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Verstelleinrichtung und/oder des elektrischen Antriebs ein entsprechend unterschiedliches Verdeckungsgeräusch erzeugt wird, welches dem Benutzer eine Assoziation über die jeweilige Geschwindigkeit gibt, sodass derartige akustische Rückmeldungen auch den Bedienkomfort für einen Nutzer erhöhen. Zum Beispiel kann für einen nach hinten verstellbaren Sitz ein Warnsignal erzeugt werden, wenn ein im Fondbereich schlafender Passagier oder ein Kleinkind im Kniebereich eingeengt wird. Ebenso lässt sich beispielsweise über den Verstellweg einer Betriebskomponente hinweg ein sich kontinuierlich veränderndes vibroakustisches Signal erzeugen, welches die Betriebslage entlang des Verstellwegs akustisch charakterisiert. Bei der vibroakustischen Rückmeldung von Betriebszuständen kann vorteilhafterweise zu jedem Betriebszustand bzw. jedem zugeordneten Bauteil ein spezifisches Verdeckungsgeräusch mit Wiedererkennungswert erzeugt werden, welches den jeweiligen Betriebszustand charakterisiert.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist das Akustiksteuermodul dazu ausgebildet, ein derartiges Geräuschsteuersignal zu erzeugen, welches den Lautsprecher dazu veranlasst, die Tonhöhe, Tonalität und/oder Lautstärke des Verdeckungsgeräusches gezielt einzustellen oder zu verändern. Auf diese Weise lassen sich Verdeckungsgeräusche mit unterschiedlicher Lautstärke, Tonhöhe, Frequenzspektrum und/oder Tonalität erzeugen, wodurch mithin ein Geräuschdesign entsprechend dem Wunsch des Benutzers möglich wird. Zum Beispiel kann bei der Ansteuerung von Stellmotoren einer Sitzkomponente die Tonhöhe, Tonalität, Frequenzspektrum und/oder Lautstärke des Verdeckungsgeräusches an die momentane Stellposition, Betriebsrichtung des Stellmotors angepasst werden. Dadurch wird dem Nutzer ein akustisches Feedback über die aktuelle Betriebsposition, der Betriebsgeschwindigkeit oder Betriebsrichtung des Stellmotors gegeben.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
1A eine schematische Illustration eines Steuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
1B eine schematische Illustration eines Steuergeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Illustration einer Fahrzeugbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Illustration eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Fahrzeugbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4 ein Blockschaubild eines Verfahrensablaufs zur akustischen Überdeckung von Betriebsgeräuschen einer Fahrzeugbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts gegenteiliges explizit ausgeführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1A zeigt eine schematische Illustration eines erfindungsgemäßen Steuergeräts 1. Das Steuergerät 1 ist zumindest einer hier nicht gezeigten elektromotorisch betätigbaren Verstelleinrichtung zugeordnet, welche dem Verstellen einer hier nicht gezeigten Fahrzeugbaugruppe dient. Das Steuergerät 1 weist ein Akustiksteuermodul 3 auf, welches dazu ausgebildet ist, ein Geräuschsteuersignal G für einen (hier nicht gezeigten) Lautsprecher zu erzeugen.
Das Steuergerät 1 ist dazu ausgebildet, ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe zu erkennen. Das Erkennen des Verstellens der Fahrzeugbaugruppe kann auf vielerlei Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch Auswerten eines Betriebssteuersignals B, welches von einem separaten, hier nicht gezeigten Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät zur Steuerung der eigentlichen Funktion der Verstelleinrichtung bzw. der Fahrzeugbaugruppe erzeugt wird. Alternativ kann das Verstellen der Fahrzeugbaugruppe auch durch eine geeignete Sensorik erkannt werden. Im Falle eines erkannten Verstellens der Fahrzeugbaugruppe erzeugt das Akustiksteuermodul 3 das Geräuschsteuersignal G.
Das Steuergerät 1 in 1A ist als so genanntes Stand-Alone Steuergerät 1 ausgebildet, welches lediglich der Ansteuerung des ihr zugeordneten Lautsprechers dient, nicht aber der Steuerung des eigentlichen Betriebs der Verstelleinrichtung.
1B zeigt anhand einer Illustration eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuergeräts 1. Das Steuergerät 1 weist hier neben dem Akustiksteuermodul 3 ein Funktionssteuermodul 2 auf. Das Funktionssteuermodul 2 dient dazu, mindestens ein Betriebssteuersignal B für die Ansteuerung mindestens einer Verstelleinrichtung 8 einer Fahrzeugbaugruppe zu erzeugen, etwa ein Betriebssteuersignal B für die Ansteuerung eines Stellmotors der Verstelleinrichtung 8. Das Akustiksteuermodul 3 ist dazu ausgelegt, die aktuelle Ausgabe bzw. Erzeugung des Betriebssteuersignals B durch das Funktionssteuermodul 2 zu erkennen und in Abhängigkeit von dem aktuell ausgegebenen Betriebssteuersignals B das Geräuschsteuersignal G zu erzeugen. Das Geräuschsteuersignal G wird einem Lautsprecher 7 zugeführt.
Das Funktionssteuermodul 2 und das Geräuschsteuermodul 3 können beispielsweise separate funktionale Komponenten innerhalb des Steuergeräts 1 sein. Alternativ sind das Funktionssteuermodul 2 und das Geräuschsteuermodul 3 in einem gemeinsamen Steuermodul 6 implementiert, beispielsweise als voneinander unabhängige Softwaremodule.
Das Betriebssteuersignal B löst eine mechatronische Funktion der angesteuerten Verstelleinrichtung 8 der Fahrzeugbaugruppe aus, wodurch ein bestimmtes und gegebenenfalls vorbekanntes Betriebsgeräusch X erzeugt wird. Unter einem Auslösen einer mechatronischen Funktion der Verstelleinrichtung 8 kann dabei jedwede Zustandsänderung der angesteuerten Verstelleinrichtung 8 verstanden werden, beispielsweise eine Aktivierung der Verstelleinrichtung 8, eine Deaktivierung der Verstelleinrichtung 8 und/oder eine temporäre Einstellung eines vom Ruhezustand abweichenden Betriebszustandes.
Das Geräuschsteuersignal G wird parallel zum Betriebssteuersignal B generiert und dient durch eine geeignete Anregung des angesteuerten Lautsprechers 7 der Erzeugung eines akustischen Verdeckungssignals K. Das Verdeckungssignal K ist ein Geräusch, welches dem von der Verstelleinrichtung 8 durch deren Betrieb erzeugten Betriebsgeräusch X zu einem durch den Nutzer hörbaren Zielgeräusch überlagert wird.
Das vom Akustiksteuermodul 3 erzeugte Geräuschsteuersignal G dient der Ansteuerung des Lautsprechers 7. Ein Lautsprecher 7 ist ein elektroakustischer Wandler, der elektrische Signale, im gezeigten Beispiel also die Geräuschsteuersignale G, in mechanische Schwingungen und somit einen Schall, im gezeigten Beispiel in das akustische Verdeckungssignal K bzw. in das Verdeckungsgeräusch, überträgt. Lautsprecher 7 werden zur Tonerzeugung in dem für den Menschen hörbaren Frequenzspektrum, typischerweise im Bereich zwischen 20 Hz bis 20 kHz, verwendet. Zur Umwandlung elektrischer Signale in Schallwellen wird ein Medium durch elektrische Energie in mechanische Schwingungen versetzt. Die Funktion dieses Mediums übernimmt typischerweise eine Membran. Ein Lautsprecher 7 besteht also in den meisten Fällen aus drei Komponentengruppen: Der Membran, einer Antriebseinheit sowie deren verbindenden Elemente. Das übliche Konstruktionsprinzip des Antriebs basiert auf einer Spule, die sich im Feld eines Magneten befindet. Sobald ein Steuersignal durch die Spule fließt, baut sich ihrerseits ein elektromagnetisches Feld auf. Da der Magnet eines Lautsprechers 7 typischerweise fixiert ist, bewegt sich in Folge der elektromagnetischen Wechselwirkung die Spule. Diese Spule überträgt wiederum diese mechanische Bewegung auf die Membran, welche somit die akustischen Wellen ausstrahlt.
Das Verdeckungssignal K kann in verschiedener Weise gestaltet sein, um das Betriebsgeräusch X der Verstelleinrichtung 8 zu überdecken. Beispielsweise kann das Verdeckungssignal K einen solchen Lautstärkepegel aufweisen, welcher größer ist als ein Lautstärkepegel des Betriebsgeräusches X, das bei Auslösen der mechatronischen Funktion der angesteuerten Verstelleinrichtung(n) 8 entsteht. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Verdeckungssignal K ein solches Frequenzspektrum aufweisen, welches das Frequenzspektrum des genannten Betriebsgeräusches X zu einem Zielgeräusch, wie etwa einem harmonischen Klang oder einem weißen Rauschen, ergänzt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Verdeckungssignal K ein solches Frequenzspektrum aufweisen, das gegenüber dem Frequenzspektrum des genannten Betriebsgeräusches X um einen vorbestimmten Frequenzabstand verschoben ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Verdeckungssignal K ein oder mehrere Frequenzbänder oder ein oder mehrere Einzelfrequenzen aufweisen, die gegenüber dem Frequenzspektrum des genannten Betriebsgeräusches X überlagert oder um einen vorbestimmten Frequenzabstand verschoben sind.
In jedem Fall führen psychoakustische Effekte dazu, dass das unerwünschte oder zu überdeckende Betriebsgeräusch X akustisch verdeckt wird und durch einen Nutzer nicht mehr, nicht mehr vollständig oder zumindest nicht mehr in einem für den Benutzer im unangenehmen Maße wahrgenommen wird.
Das Steuergerät 1 weist hierzu vorzugsweise eine Signalformungseinheit 5 auf, welche die Geräuschsteuersignale G erzeugt. Beispielsweise weist die Signalformungseinheit 5 eine Rauschformungseinheit oder Frequenzformungseinheit 5 auf, die z. B. Kenndaten C von verschiedenen Verstelleinrichtungen 8 aufnimmt und auswertet. Die Kenndaten C geben beispielsweise typische Frequenzmuster, Lautstärkepegelverläufe, Tonalitäten, etc. der Betriebsgeräusche X an. Dementsprechend kann für jede Verstelleinrichtung bzw. jeden Betriebszustand jeder Verstelleinrichtung 8 ein passendes Verdeckungssignal K geformt werden. Daraus kann in Kenntnis der anzusteuernden Verstelleinrichtungen 7 der Fahrzeugbaugruppe das Geräuschsteuersignal G rückgerechnet werden, um das jeweils passende Verdeckungssignal K erzeugen zu können.
2 zeigt eine schematische Illustration einer Fahrzeugbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Das Steuergerät 1 ist hier über eine Schnittstelle an einer Fahrzeugbaugruppe 10 angekoppelt. Die Fahrzeugbaugruppe 10 weist eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen 11, 12, 13 auf, welche dazu ausgelegt sind, bei einer Ansteuerung mit einem Betriebssteuersignal B des Steuergeräts 1 eine mechatronische Funktion zu erfüllen.
Beispielsweise kann die Fahrzeugbaugruppe 10 eine Sitzkomponente sein. In diesem Fall können die Verstelleinrichtungen 11, 12, 13 Stellmotoren der Sitzkomponente sein, zum Beispiel für eine Sitzlängsverstellung, eine Sitzhöhenverstellung, eine Lehnenneigungsverstellung, eine Sitzneigungsverstellung, eine Sitztiefenverstellung, eine Lehnenkopfverstellung, eine Lendenwirbelstützenverstellung, eine Seitenwangenverstellung, eine Kopfstützenhöhenverstellung und/oder eine Kopfstützenabstandsverstellung.
Die Fahrzeugbaugruppe 10 kann beispielsweise auch ein Fensterhebersystem mit einem Elektromotor als Fensterheberaktuierung sein. Die Fahrzeugbaugruppe 10 kann beispielsweise auch ein Türverriegelungssystem sein, welches einen Elektromotor zur Zentralverriegelung aufweist, oder elektrisches Feststellbremssystem sein. Selbstverständlich sind die möglichen Fahrzeugbaugruppen 10 nicht auf die eben genannten Varianten, die lediglich beispielhaft erwähnt wurden, beschränkt, auch wenn diese besonders vorteilhaft sind. Vielmehr kommen alle mechatronisch aktiven Verstelleinrichtungen und entsprechende Fahrzeugbaugruppen 10 in einem Kraftfahrzeug und die entsprechende Ansteuerung mit Geräuschsteuersignalen G prinzipiell in Frage.
Im Beispiel in 2 sei angenommen, dass das Steuergerät 1 als Steckadapter ausgebildet ist, welches somit über eine Schnittstelle auf einfache Weise an der Fahrzeugbaugruppe 10 angekoppelt und auch wieder entfernt werden kann. Dies erleichtert die Nachrüstung bzw. eventuell auch den Austausch von defekten Steuergeräten 1.
Der Fahrzeugbaugruppe 10 sind ferner mehrere Lautsprecher 14, 16, 18 zugeordnet, welche dazu geeignet sind, bei Beaufschlagung mit dem Geräuschsteuersignal G ein akustisches Verdeckungssignal K zu erzeugen.
4 zeigt eine schematische Illustration eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Fahrzeugbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug KFZ, welches eine Vielzahl von Systemen aufweist, die sich generell als erfindungsgemäße Fahrzeugbaugruppen 10 eignen. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeugs KFZ als Baugruppe einen elektrischen Fensterheber FH, ein Türschließsystem TS, ein Heckklappensystem HV, eine elektrische Zuziehhilfe ZH, eine Sitzstruktur (Sitzkomponenten Fahrersitz FS und/oder Beifahrersitz BS), ein Motorkühlungssystem MK, einen Getriebeantrieb GA, eine elektronische Lenkunterstützung LH, ein elektronisches Bremssystem BA, ein elektronisches Klimatisierungsgerät KA, ein Verriegelungssystem VS, einen hydraulischen Antrieb HA, ein Gebläsesystem GS und/oder ein Pumpensystem PS umfassen.
4 zeigt anhand eines Ablaufdiagramms den Verfahrensablauf zur akustischen Überdeckung von Betriebsgeräuschen einer Fahrzeugbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Bei der Fahrzeugbaugruppe kann es sich beispielsweise um eine Fahrzeugbaugruppe 10, wie sie im Zusammenhang mit den 2 bis 5 gezeigt und erläutert sind, handeln. Das Verfahren M kann dabei beispielsweise in einem Fahrzeugbaugruppe-Steuergerät für die Ansteuerung einer Fahrzeugbaugruppe oder einem erfindungsgemäßen Steuergerät 1, zum Beispiel einem Steuergerät 1 wie es in 1 dargestellt und erklärt ist, eingesetzt werden.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst das Betätigung der Verstelleinrichtung und/oder ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe erkannt. Dies kann z. B. durch eine geeignete Sensorik erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann dies z. B. auch durch Auswertung eines Betriebssteuersignals B erfolgen.
In einem zweiten Schritt S2 wird ein geeignet ausgestaltetes Geräuschsteuersignal G für zumindest einen Lautsprecher generiert.
In einem weiteren Schritt S3 wird der Lautsprecher mittels des Geräuschsteuersignals angesteuert. Das Geräuschsteuersignal G löst die Erzeugung eines akustischen Verdeckungssignals K durch Vibration des angesteuerten Lautsprechers aus. Das Verdeckungssignals K ist geeignet, ein durch das Betätigen der Verstelleinrichtung bzw. dem Verstellen der Fahrzeugbaugruppe hervorgerufenes Betriebsgeräusch X zumindest zum Teil zu überlagern.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Insbesondere sind einzelne Merkmale zuvor separat beschriebener Ausführungsformen auch untereinander kombinierbar, sofern nichts Gegenteiliges explizit angegeben ist.
Fahrzeugbaugruppen im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen alle mechatronischen Bauteilanordnungen, die gemeinsam ein funktionales System für einen bestimmten Einsatzzweck in einem Fahrzeug bilden. Fahrzeugbaugruppen – häufig auch kurz Baugruppen genannt – im Sinne der vorliegenden Erfindung können Systeme mit elektrischen Antrieben, wie Elektromotoren, sonstigen Aktuatoren und/oder Sensoren umfassen, die mechanische Komponenten eines Fahrzeugs steuern, regeln oder anderweitig in ihrer Funktion beeinflussen. Fahrzeugbaugruppen im Sinne der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Türsysteme, elektrische Fensterheber, Türschließsysteme, Heckklappensysteme, elektrische Zuziehhilfen, Sitzstrukturen, Sitzkomponenten, Systeme für die Motorkühlung, Antriebe für Getriebeanwendungen, elektronische Lenkunterstützung, elektronische Bremssysteme, elektronische Klimatisierungsgeräte, Verriegelungssysteme, hydraulische Antriebe, Gebläsesysteme, Pumpensysteme umfassen, wobei diese Aufzählung nicht als abschließend zu verstehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Steuergerät
2: Funktionssteuermodul
3: Akustiksteuermodul
5: Signalformungseinheit
6: Steuermodul
7: Lautsprecher
8: Verstelleinrichtung
10: Fahrzeugbaugruppe
11, 12, 13: Verstelleinrichtungen
14, 16, 18: Lautsprecher
B: Betriebssteuersignal
C: Kenndaten
G: Geräuschsteuersignal
K: Verdeckungssignal/-geräusch
X: Betriebsgeräusch
S1–S3: Schritte
KFZ: Kraftfahrzeug
FH: elektrischer Fensterheber
TS: Türschließsystem
HV: Heckklappensystem
ZH: elektrische Zuziehhilfe
FS, BS: Sitzstrukturen
MK: Motorkühlungssystem
GA: Getriebeantrieb
VS: Verriegelungssystem
LH: elektronische Lenkunterstützung
BA: elektronisches Bremssystem
KA: elektronisches Klimatisierungsgerät
HA: hydraulischer Antrieb
GS: Gebläsesystem
PS: Pumpensystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010008899 A1 [0007]
DE 102005021541 A1 [0008]
DE 102005062124 A1 [0009]
DE 19859712 A1 [0010]
DE 19935375 C1 [0011]
DE 19531402 A1 [0012]

Claims

Steuergerät (1) zur Steuerung zumindest eines Lautsprechers (7; 14; 16; 18) in einem Kraftfahrzeug, mit einem Akustiksteuermodul (3), welches eine Ausgangsschnittstelle zur Ankopplung an einen Lautsprecher (7; 14; 16; 18) aufweist und welches dazu ausgelegt ist, ein Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe (10) des Kraftfahrzeuges zu erkennen und im Falle eines erkannten Verstellens der Fahrzeugbaugruppe (10) ein solches Geräuschsteuersignal (G) zu erzeugen, dass bei Ansteuerung des Lautsprechers (7; 14; 16; 18) mit dem Geräuschsteuersignal (G) ein akustisches Verdeckungssignal (K) erzeugt wird, welches ein durch das Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) erzeugtes Betriebsgeräusch (X) zumindest teilweise überlagert.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) zusätzlich ein Funktionssteuermodul (2) aufweist, welches dazu ausgelegt ist, zumindest teilweise die Funktion einer Verstelleinrichtung (8; 11–13) der Fahrzeugbaugruppe (10) zu steuern.
Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionssteuermodul (2) dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Antrieb der Verstelleinrichtung (8; 11–13) zu steuern.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingangsschnittstelle vorgesehen ist, über welche zumindest eine an einem Ausgang des Steuergeräts (1) angekoppelte Verstelleinrichtung (8; 11–13) mit einem an einem Eingang des Steuergeräts (1) angekoppelten Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät, welches der Steuerung der Funktion der Verstelleinrichtung (8; 11–13) dient, koppelbar ist.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Steckadapter vorgesehen ist, über welchen ein Eingang des Steuergeräts (1) mit einer entsprechenden Steckbuchse der Verstelleinrichtung (8; 11–13) koppelbar ist.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Steckadapter vorgesehen ist, über welchen ein Ausgang des Steuergeräts (1) mit einem entsprechenden Lautsprecher (7; 14; 16; 18) koppelbar ist, um dem Lautsprecher (7; 14; 16; 18) das Geräuschsteuersignal (G) zuzuführen.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) einer Vielzahl von Verstelleinrichtungen (8; 11–13) derselben Fahrzeugbaugruppe (10) zugeordnet ist.
Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) dazu ausgebildet ist, bei einem erkannten Aktivieren zumindest einer Verstelleinrichtung (8; 11–13) das Geräuschsteuersignal (G) zur Aktivierung des Lautsprechers (7; 14; 16; 18) zu erzeugen.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustiksteuermodul (3) dazu ausgebildet ist, einem erkannten Verstellvorgang der Verstelleinrichtung (8; 11–13) ein diesem Verstellvorgang zugeordnetes Betriebsgeräusch (X) zuzuordnen und abhängig von dem zugeordneten Betriebsgeräusch (X) ein jeweiliges Geräuschsteuersignal (G) zu erzeugen.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher vorgesehen ist, in welchem eine Vielzahl von Geräuschsteuersignalen (G), die jeweils einem zu überlagernden Betriebsgeräusch (X) und/oder einem zu erzeugenden akustisches Verdeckungssignal (K) zugeordnet sind, abgelegt sind.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor vorgesehen ist, welcher dazu ausgebildet ist, ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) zu erkennen.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrofon vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, ein durch das Verstellen der zugeordneten Fahrzeugbaugruppe (10)) erzeugtes Betriebsgeräusch (X) aufzunehmen, und dass eine Analyseeinrichtung vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, das aufgenommene Betriebsgeräusch (X) zu analysieren.
Fahrzeugbaugruppe (10) für einen Kraftfahrzeug (KFZ), mit mindestens einer elektromotorisch betätigbaren Verstelleinrichtung (8; 11–13), welche dazu ausgelegt ist, bei geeigneter Ansteuerung eine mechatronische Verstellfunktion auszuführen, mit mindestens einem mit der mindestens einen Verstelleinrichtung (8; 11–13) gekoppelten Steuergerät (1) zur Steuerung zumindest eines Lautsprechers, welches ein Akustiksteuermodul (3) aufweist, das dazu ausgelegt ist, die mechatronische Verstellfunktion zu erkennen und im Falle einer erkannten mechatronischen Verstellfunktion ein Geräuschsteuersignal (G) zu erzeugen, mit mindestens einem mit dem mindestens einen Steuergerät (1) gekoppelten Lautsprecher (7; 14; 16; 18), welcher dazu ausgelegt ist, bei Beaufschlagung mit dem Geräuschsteuersignal (G) ein akustisches Verdeckungsgeräusch (K) zu erzeugen, welches das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion hervorgerufene Betriebsgeräusch (X) zumindest teilweise überlagert.
Fahrzeugbaugruppe nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (8; 11–13) einen elektrischen Antrieb, insbesondere einen Stellmotor oder Schrittmotor, und eine Verstellmechanik aufweist, welche die mechatronische Verstellfunktion ausführen.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (7; 14; 16; 18) als Exciter ausgebildet ist, wobei der Exciter dazu ausgelegt ist, bei Beaufschlagung mit dem Geräuschsteuersignal (G) eine mit dem Exciter gekoppelte Membrane oder Bauteil zu mechanischen Vibrationen anzuregen.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher eine Richtmembrane aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein gerichtetes Verdeckungsgeräusch (K) entlang einer Vorzugsrichtung zu erzeugen.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät vorgesehen ist, welches dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Verstelleinrichtung (8; 11–13) zu steuern.
Fahrzeugbaugruppe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) separat zum Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät ausgebildet und angeordnet.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugbaugruppe (10) eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen (8; 11–13) und/oder eine Vielzahl von Lautsprechern (7; 14; 16; 18) aufweist.
Fahrzeugbaugruppe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Lautsprecher (7; 14, 16, 18) ein eigenes Steuergerät (1) zugeordnet ist.
Fahrzeugbaugruppe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Steuergerät (1) vorgesehen ist, welches der Vielzahl von Lautsprechern (7; 14, 16, 18) zugeordnet ist.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugbaugruppe (10) eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen (8; 11–13) und zumindest einen der Vielzahl von Verstelleinrichtungen (8; 11–13) räumlich zugeordneten Lautsprecher (14, 16, 18) aufweist.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugbaugruppe (10) eine erste Anzahl an Verstelleinrichtungen (8; 11–13) und eine zweite Anzahl an Lautsprechern (14; 16; 18) aufweist.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine separate Steuerleitung vorgesehen ist, welche einen Ausgang des Steuergerätes (1) mit einem jeweiligen Eingang mindestens eines Lautsprechers (7; 14; 16; 18) verbindet und über welche der mindestens eine mit dem Steuergerät (1) verbundene Lautsprecher (7; 14; 16; 18) mit dem Geräuschsteuersignal (G) beaufschlagbar ist.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Steuergerät (1) über eine Stecker-Buchen-Schnittstelle mit mindestens einem Lautsprecher (7; 14; 16; 18) verbunden ist.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbaugruppe (10) ausgebildet ist als: – elektrischer Fensterheber (FH); – elektrisch verstellbarer Seiten- oder Rückspiegel; – elektrisches Verriegelungssystem (VS); – elektrisch betätigte Zuziehhilfe (ZH); – Sitzbaugruppe; – elektrisches Bremssystem (BA); – Gebläsesystem (GS); – Lenkunterstützung (LH); und/oder – elektrisches Schiebedachsystem oder Ausstellfenstersystem.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustiksteuermodul (3) ein derartiges Geräuschsteuersignal (G) erzeugt, welches geeignet ist, den Lautsprecher (7; 14; 16; 18) dazu zu veranlassen, ein Verdeckungssignal (K) zu erzeugen, dessen Lautstärkepegel größer ist als ein Lautstärkepegel eines Betriebsgeräusches (X), das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion entsteht.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustiksteuermodul (3) ein derartiges Geräuschsteuersignal (G) erzeugt, welches geeignet ist, den Lautsprecher (7; 14; 16; 18) dazu zu veranlassen, ein Verdeckungssignal (K) zu erzeugen, dessen Frequenzspektrum ein Frequenzspektrum eines Betriebsgeräusches (X), das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion entsteht, zu einem Zielgeräusch ergänzt.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (8; 11–13) zumindest zwei Verstellrichtungen aufweist, wobei das Akustiksteuermodul (3) ein derartiges Geräuschsteuersignal (G) erzeugt, dass den Lautsprecher (7; 14; 16; 18) dazu veranlasst, ein für die beiden Verstellrichtungen bewusst unterschiedliches Verdeckungssignal (K) zu erzeugen.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (8; 11–13) zumindest zwei Verstellrichtungen (8; 11–13) aufweist, wobei das Akustiksteuermodul (3) ein derartiges Geräuschsteuersignal (G) erzeugt, dass den Lautsprecher (7; 14; 16; 18) dazu veranlasst, ein für die beiden Verstellrichtungen weitgehend identisches Verdeckungssignal (K) zu erzeugen.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustiksteuermodul (3) dazu ausgebildet ist, ein derartiges Geräuschsteuersignal (G) zu erzeugen, welches den Lautsprecher (7; 14; 16; 18) dazu veranlasst, ein Verdeckungssignal (K) zu erzeugen, welches eine akustische Informationen über den Betriebszustand, der Betriebsposition und/oder der Betriebsart der verstellten Fahrzeugbaugruppe (10) und/oder der Verstelleinrichtung (8; 11–13) beinhaltet.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustiksteuermodul (3) dazu ausgebildet ist, ein derartiges Geräuschsteuersignal (G) zu erzeugen, welches den Lautsprecher (7; 14; 16; 18) dazu veranlasst, ein Warnsignal (K) zu erzeugen, welches auf eine Gefahrsituation aufmerksam macht.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustiksteuermodul (3) dazu ausgebildet ist, ein derartiges Geräuschsteuersignal (G) zu erzeugen, welches den Lautsprecher (7; 14; 16; 18) dazu veranlasst, die Tonhöhe, die Tonalität und/oder die Lautstärke des Verdeckungssignals (K) zu verändern.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) einen Speicher aufweist, in welchem eine Vielzahl von Geräuschsteuersignalen (G), die jeweils einem zu überlagernden Betriebsgeräusch (B) und/oder einem zu erzeugenden akustischen Verdeckungssignal (K) zugeordnet sind, abgelegt sind.
Fahrzeugbaugruppe nach einem der Ansprüche 13 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) einen Sensor aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, ein Verstellen der Verstelleinrichtung (8; 11–13) und/oder der Fahrzeugbaugruppe (10) zu erkennen.
Kraftfahrzeug (KFZ), mit mindestens einer Fahrzeugbaugruppe (10), enthaltend mit mindestens eine elektromotorisch betätigbare Verstelleinrichtung (8; 11–13), welche dazu ausgelegt ist, bei geeigneter Ansteuerung eine mechatronische Verstellfunktion auszuführen, und mindestens ein mit der Verstelleinrichtung (8; 11–13) gekoppeltes Steuergerät (1) zur Steuerung des Lautsprechers, welches ein Akustiksteuermodul (3) aufweist, das dazu ausgelegt ist, die mechatronische Verstellfunktion zu erkennen und im Falle einer erkannten mechatronischen Verstellfunktion ein Geräuschsteuersignal (G) zu erzeugen, mit einem Fahrzeugbaugruppen-Steuergerät, welches der Steuerung der Funktion der mindestens einen Verstelleinrichtung (8; 11–13) der jeweiligen Fahrzeugbaugruppe (10) dient, mit mindestens einem mit dem mindestens einen Steuergerät (1) gekoppelten Lautsprecher (7; 14; 16; 18), welcher dazu ausgelegt ist, bei Beaufschlagung mit dem Geräuschsteuersignal (G) ein akustisches Verdeckungsgeräusch (K) zu erzeugen, welches das beim Ausführen der mechatronischen Verstellfunktion hervorgerufene Betriebsgeräusch (X) zumindest teilweise überlagert.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (KFZ) eine Innenraumverkleidung aufweist, wobei der Lautsprecher in der Innenraumverkleidung integriert ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Fahrzeugbaugruppen (10) vorgesehen ist, deren Lautsprecher (7; 14; 16; 18) jeweils demselben Steuergerät zugeordnet ist.
Verfahren zur akustischen Überdeckung von Betriebsgeräuschen (X) einer elektromotorisch betätigbaren Verstelleinrichtung (8; 11–13) beim Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe (10), mit den Schritten: Erkennen einer Betätigung der Verstelleinrichtung (8; 11–13) und/oder eines Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10); Erzeugen eines Geräuschsteuersignals (G) für einen Lautsprecher (14; 16; 18), sofern ein Betätigen der Verstelleinrichtung (8; 11–13) bzw. ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) erkannt wird; Ansteuern des Lautsprechers (7; 14; 16; 18) mittels des Geräuschsteuersignals (G) und Erzeugen eines akustischen Verdeckungssignals (K) durch den Lautsprecher (7; 14; 16; 18), welches geeignet ist, ein durch das Betätigen der Verstelleinrichtung (8; 11–13) bzw. dem Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) hervorgerufenes Betriebsgeräusch (X) zumindest teilweise zu überlagern.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (7; 14; 16; 18) ein Verdeckungsgeräusch (K) erzeugt, dessen Lautstärkepegel größer ist als ein Lautstärkepegel eines Betriebsgeräusches (X), das bei Betätigen der Verstelleinrichtung (8; 11–13) bzw. dem Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) entsteht.
Verfahren nach einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (7; 14; 16; 18) ein Verdeckungsgeräusch (K) erzeugt, dessen Frequenzspektrum ein Frequenzspektrum eines Betriebsgeräusches (X), das bei Betätigen der Verstelleinrichtung (8; 11–13) bzw. dem Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) vorhanden ist, zu einem Zielgeräusch ergänzt.
Verfahren nach einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (7; 14; 16; 18) ein Verdeckungsgeräusch (K) erzeugt, das eine Richtcharakteristik entlang einer vorbestimmten Vorzugsrichtung aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geräuschsteuersignal (G) mehreren Lautsprechern (7; 14; 16; 18) gleichzeitig zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigung der Verstelleinrichtung (8; 11–13) und/oder ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Verstelleinrichtung (8; 11–13) und/oder das Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (10) erfasst wird, indem ein von einem Fahrzeugbaugruppe-Steuergerät zur Steuerung der Verstelleinrichtung (8; 11–13) erzeugtes Steuersignal (B) erfasst und ausgewertet wird.