DE102018206812B4 - Method for suppressing an acoustic signal during an electrical charging process of a vehicle, and a system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Unterdrückung eines akustischen Signals in einer Umgebung (1) eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs (2), bei welchem das akustische Signal während eines Ladevorgangs des elektrisch betriebenen Fahrzeugs (2) an einer elektrischen Ladestation (3) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umgebung (1) des elektrisch betriebenen Fahrzeugs (2) und/oder der Ladestation (3) während des Ladevorgangs mit einem Sensorsystem (4) überwacht wird und das Vorhandensein zumindest einer Person (5, 9, 14, 15) in der Umgebung erfasst wird, wobei eine Position der Person (5, 9, 14, 15) mit dem Sensorsystem (4) detektiert wird, und eine Unterdrückung des akustischen Signals an der Position der Person (5, 9, 14, 15) mit einem durch zumindest eine Gegenschallquelle des Fahrzeugs (2) erzeugten Gegenschallfeld durchgeführt wird, wobei das Gegenschallfeld mit zumindest einem Lautsprecher (8, 13) eines Lautsprechersystems (7) der Gegenschallquelle erzeugt wird, und wobei bei mehreren detektierten Personen (5, 9, 14, 15) in der Umgebung (1) des elektrisch betriebenen Fahrzeugs (2) und bei nur einem vorhandenen Lautsprecher (8,13) des Lautsprechersystems (7) das Gegenschallfeld in Richtung der Person (5, 9, 14, 15) erzeugt wird, welche die kürzeste Entfernung zum elektrisch betriebenen Fahrzeug (2) aufweist.Method for suppressing an acoustic signal in an environment (1) of an electrically operated vehicle (2), in which the acoustic signal occurs during a charging process of the electrically operated vehicle (2) at an electrical charging station (3), characterized in that an environment (1) the electrically operated vehicle (2) and/or the charging station (3) is monitored with a sensor system (4) during the charging process and the presence of at least one person (5, 9, 14, 15) in the area is detected, wherein a position of the person (5, 9, 14, 15) is detected with the sensor system (4), and a suppression of the acoustic signal at the position of the person (5, 9, 14, 15) with a by at least one counter-sound source of the Vehicle (2) generated anti-sound field is carried out, wherein the anti-sound field with at least one loudspeaker (8, 13) of a loudspeaker system (7) of the anti-sound source is generated, and with several detected n people (5, 9, 14, 15) in the vicinity (1) of the electrically powered vehicle (2) and if there is only one loudspeaker (8, 13) of the loudspeaker system (7), the anti-sound field in the direction of the person (5, 9 , 14, 15) is generated, which has the shortest distance to the electrically operated vehicle (2).
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Unterdrückung eines akustischen Signals in einer Umgebung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, bei welchen das akustische Signal während eines Ladevorgangs des elektrisch betriebenen Fahrzeugs an einer elektrischen Ladestation entsteht. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System und ein Fahrzeug.The invention relates to a method for suppressing an acoustic signal in the surroundings of an electrically operated vehicle, in which the acoustic signal occurs during a charging process of the electrically operated vehicle at an electrical charging station. Furthermore, the invention relates to a system and a vehicle.
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Ein Nachteil bei einem Ladevorgang eines Fahrzeugs an einer elektrischen Ladestation liegt in der Entstehung von störenden Geräuschen, die in der Umgebung wahrgenommen werden.A disadvantage when charging a vehicle at an electric charging station is the generation of disturbing noises that are perceived in the surrounding area.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die durch einen elektrischen Ladevorgang eines Fahrzeugs entstehenden Geräusche bezüglich der Wahrnehmbarkeit zumindest zu reduzieren.The object of the present invention is to at least reduce the perceptibility of the noises produced by an electric charging process of a vehicle.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by a method and a system according to the independent patent claims. Useful further developments result from the dependent claims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung eines akustischen Signals in einer Umgebung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, bei welchen das akustische Signal während eines Ladevorgangs des elektrisch betriebenen Fahrzeugs an einer elektrischen Ladestation entsteht. Eine Umgebung des elektrisch betriebenen Fahrzeugs wird während des Ladevorgangs mit einem Sensorsystem überwacht und das Vorhandensein zumindest einer Person in der Umgebung wird erfasst, wobei eine Position der Person mit dem Sensorsystem detektiert wird, und eine Unterdrückung des akustischen Signals an der Position der Person mit einem durch eine Gegenschallquelle erzeugten Gegenschallfeld durchgeführt wird, wobei das Gegenschallfeld mit zumindest einem Lautsprecher eines Lautsprechersystems der Gegenschallquelle erzeugt wird, und wobei bei mehreren detektierten Personen in der Umgebung des elektrisch betriebenen Fahrzeugs und bei nur einem vorhandenen Lautsprecher des Lautsprechersystems das Gegenschallfeld in Richtung der Person erzeugt wird, welche die kürzeste Entfernung zum elektrisch betriebenen Fahrzeug aufweist.One aspect of the invention relates to a method for suppressing an acoustic signal in the vicinity of an electrically operated vehicle, in which the acoustic signal occurs during a charging process of the electrically operated vehicle at an electrical charging station. An environment of the electrically powered vehicle is monitored during the charging process with a sensor system and the presence of at least one person in the environment is detected, with a position of the person being detected with the sensor system, and a suppression of the acoustic signal at the position of the person with a an opposing sound field generated by an opposing sound source is carried out, the opposing sound field being generated with at least one loudspeaker of a loudspeaker system of the opposing sound source, and with several people being detected in the vicinity of the electrically operated vehicle and only one loudspeaker of the loudspeaker system being present Anti-sound field is generated in the direction of the person who has the shortest distance to the electrically powered vehicle.
Für eine erfolgreiche Unterdrückung des akustischen Signals sollte ein Gegenschallfeld erzeugt werden, welches beispielsweise in der Lage ist, den Schallpegel des akustischen Signals entgegen zu wirken. Hierfür wird eine Gegenschallquelle, welche sich am elektrisch betriebenen Fahrzeug befindet, benötigt. Um eine Installation von separaten Komponenten zu vermeiden, wird als Gegenschallquelle beispielsweise das Lautsprechersystem des Fahrzeugs verwendet. Dabei lässt sich beispielsweise ein Außenlautsprechersystem (z.B. ein akustisches Fahrzeugwarnsystem (engl. „Acoustic Vehicle Alerting System“ (AVAS)) verwenden. Dieses wird optional so angesteuert, dass es zur Erzeugung eines Gegenschallfeldes geeignet ist.For successful suppression of the acoustic signal, an anti-sound field should be generated which is able, for example, to counteract the sound level of the acoustic signal. For this purpose, an anti-noise source, which is located on the electrically operated vehicle, is required. In order to avoid installing separate components, the vehicle's loudspeaker system, for example, is used as an anti-noise source. For example, an external speaker system (e.g. an acoustic vehicle alerting system (AVAS)) can be used. This is optionally controlled in such a way that it is suitable for generating an anti-sound field.
Es wird der zumindest eine Lautsprecher so angesteuert, dass dieser ein angepasstes Gegenschallfeld in Richtung der detektierten Person erzeugt. Bevorzugt weist das Lautsprechersystem nicht nur einen sondern mehrere Lautsprecher auf. Damit ist es möglich in allen Bereichen des Umfelds des elektrisch betriebenen Fahrzeugs ein situationsangepasstes und bedarfsgerechtes Gegenschallfeld zu erzeugen. Da bei z.B. nur einem Lautsprecher nur ein begrenzter Bereich der Umgebung mit einem Gegenschallfeld erzeugt werden kann, kann in einer optionalen Ausführung das Lautsprechersystem mit mehreren Lautsprechern ausgestattet sein. Beispielsweise könnte ein Lautsprecher im Bereich der Motorhaube installiert sein. Mit diesem Lautsprecher kann ein Gegenschallfelder in Richtung von Personen, welche sich vor dem Fahrzeug befinden, erzeugt werden. Ein weiterer Lautsprecher kann an einem Heck des Fahrzeugs angeordnet sein und ein Gegenschallfeld nach hinten erzeugen. Zusätzlich oder anstatt dazu können weitere Lautsprecher auch zum seitlichen Abstrahlen eines Gegenschallfelds am Fahrzeugs angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Lautsprecher schwenkbar ist, so dass eine dynamische Positionsveränderung des Gegenschallfelds ermöglicht, insbesondre ein nachführen des Gegenschallfelds einer sich bewegenden Person ermöglicht ist.The at least one loudspeaker is controlled in such a way that it generates an adapted counter-sound field in the direction of the person being detected. The loudspeaker system preferably has not just one but several loudspeakers. This makes it possible to generate a situation-adapted and needs-based anti-sound field in all areas of the environment of the electrically operated vehicle. Since with only one loudspeaker, for example, only a limited area of the environment can be generated with an anti-sound field, the loudspeaker system can be equipped with several loudspeakers in an optional version. For example, a speaker could be installed in the hood area. With this speaker, an anti-sound field can be generated in the direction of people who are in front of the vehicle. Another loudspeaker can be arranged at a rear of the vehicle and generate an anti-sound field to the rear. In addition to or instead of this, further loudspeakers can also be arranged on the vehicle for laterally radiating an opposing sound field. Provision can also be made for at least one loudspeaker to be pivotable, so that a dynamic change in the position of the opposing sound field is made possible, in particular a tracking of the opposing sound field of a moving person is made possible.
Da sich elektrische Ladestationen auch in bewohnten Gebieten befinden können, ist es möglich, dass sich im Umfeld der Ladestation und des zu ladenden Fahrzeugs in der Regel auch Personen aufhalten. Die Personen sind können alle dem störenden akustischen Signal während des Ladevorgangs ausgesetzt sein. Um für alle Personen ein Gegenschallfeld zu erzeugen, werden situationsabhängig gegebenenfalls auch mehrere Lautsprecher benötigt. Sollte aber nur ein Lautsprecher zur Verfügung stehen, dann wird nach einem festgelegten Ablauf die zu beschallende Person bestimmt. Hier wird vorzugsweise in Richtung der Person ein Gegenschallfeld erzeugt, welche den kleinsten Abstand zum elektrisch betriebenen Fahrzeug aufweist. Dabei werden mittels des Sensorsystems alle Personen im Umfeld des elektrisch betriebenen Fahrzeugs detektiert und anschließend der Abstand von allen detektierten Personen zum Fahrzeug bestimmt. Danach werden die Abstände miteinander verglichen und das Gegenschallfeld in Richtung der Person erzeugt, welche den kleinsten Abstand aufweist. Sollte sich die aktuelle Person mit dem kleinsten Abstand nicht mehr im Umfeld des Fahrzeugs aufhalten, dann wird vorzugsweise erneut überprüft, welche Person den geringsten Abstand zum Fahrzeug aufweist. Ebenfalls wird der Abstand der aktuell zu beschallenden Person fortlaufend überprüft, und falls sich die Person dem Fahrzeug entfernt, wird vorzugsweise erneut überprüft, welche der detektierten Personen den kleinsten Abstand zum Fahrzeug aufweist.Since electrical charging stations can also be located in inhabited areas, it is possible that there are usually people in the vicinity of the charging station and the vehicle to be charged. People can all be exposed to the annoying acoustic signal during the charging process. Depending on the situation, several loudspeakers may be required to generate an anti-sound field for everyone. However, if only one loudspeaker is available, then the person to be covered with sound is determined according to a fixed procedure. Here, an anti-sound field is preferably generated in the direction of the person who is at the shortest distance from the electrically operated vehicle. In this case, all persons in the vicinity of the electrically operated vehicle are detected by means of the sensor system and the distance from all detected persons to the vehicle is then determined. The distances are then compared with one another and the opposing sound field is generated in the direction of the person who has the smallest distance. If the current person at the shortest distance is no longer in the vicinity of the vehicle, then it is preferably checked again which person is at the shortest distance from the vehicle. The distance from the person who is currently to be exposed to sound is also continuously checked, and if the person moves away from the vehicle, it is preferably checked again which of the people detected is at the shortest distance from the vehicle.
Unter einer Unterdrückung wird eine Reduzierung der Wahrnehmbarkeit des akustischen Signals durch die Person, oder aber auch eine vollständige Kompensation des akustischen Signals durch das Gegenschallfeld verstanden, so dass in diesem Fall eine Person das akustische Signal nicht mehr wahrnimmt.Suppression means a reduction in the perceptibility of the acoustic signal by the person, or alternatively complete compensation of the acoustic signal by the opposing sound field, so that in this case a person no longer perceives the acoustic signal.
Das Sensorsystem kann an dem Fahrzeug angeordnet sein und/oder an der Ladestation angeordnet sein. Die Gegenschallquelle, wie beispielsweise ein Lautsprechersystem, kann an dem Fahrzeug und/oder an der Ladestation ausgebildet sein.The sensor system can be arranged on the vehicle and/or arranged on the charging station. The counter-noise source, such as a loudspeaker system, can be configured on the vehicle and/or on the charging station.
Um elektrisch betriebene Fahrzeuge aufladen zu können, wird die Anzahl von elektrischen Ladestationen immer größer. Die elektrischen Ladestationen finden sich z.B. in Wohngebieten oder an öffentlichen Plätzen. Dadurch wird das akustische Signal bzw. Geräusch, das während eines Ladevorgangs erzeugt wird und von den Personen im Umfeld des Fahrzeugs wahrgenommen. Damit dieses störende Geräusch für die Person im Umfeld des Fahrzeugs nicht unangenehm wirkt, wird dieses vorzugsweise unterdrückt. Durch die Unterdrückung wird typischerweise das akustische Signal in seiner Intensität bzw. seinem Schallpegel um zumindest 80%, insbesondere um 90% bzw. vorteilhaft um 95% reduziert bzw. kompensiert.In order to be able to charge electrically powered vehicles, the number of electric charging stations is increasing. The electrical charging stations can be found, for example, in residential areas or in public places. As a result, the acoustic signal or noise that is generated during a charging process is perceived by people in the vicinity of the vehicle. So that this disturbing noise does not have an unpleasant effect on the person in the vicinity of the vehicle, it is preferably suppressed. The suppression typically reduces or compensates for the intensity or sound level of the acoustic signal by at least 80%, in particular by 90% or advantageously by 95%.
Vorzugsweise wird zumindest eine Person im Umfeld des Fahrzeugs detektiert, um insbesondere dann abhängig davon das akustische Signal durch zumindest ein Gegenschallfeld zumindest zu reduzieren, so dass das akustische Signal von der Person zumindest reduziert wahrgenommen wird. Die Erfassung der Person wird vorzugsweise mit einem Sensorsystem (z.B. Bewegungssensoren, Abstandssensoren, Positionssensoren, etc.) des Fahrzeugs durchgeführt, ebenfalls können auch separate Sensorsysteme am Fahrzeug installiert werden. Dieses Sensorsystem detektiert die Person, sobald die Person insbesondere einen vordefinierten Abstand zum Sensorsystem aufweist und bestimmt vorteilhaft die Position der Person und Entfernung der Person zum Fahrzeug. Diese Informationen werden anschließend so verarbeitet, dass eine Gegenschallquelle des Fahrzeugs ein Gegenschallfeld in Richtung der detektierten Person erzeugt. Das Gegenschallfeld sorgt dafür, dass die detektierte Person in der Umgebung des Fahrzeugs durch Geräusche, die während des Ladevorgangs entstehen akustisch nicht unerwünscht beeinträchtigt wird. Die Störquelle kann nicht nur allein die elektrische Ladestation bzw. der Ladevorgang sein, sondern auch zusätzlich beispielsweise von einem Nebenaggregat (z.B. elektrischer Klimakompressor, Lüfter, Wasserpumpe) des Fahrzeugs hervorgerufen werden.Preferably, at least one person is detected in the area surrounding the vehicle, in order in particular to then at least reduce the acoustic signal by at least one opposing sound field, depending on this, so that the acoustic signal is perceived at least reduced by the person. The detection of the person is preferably carried out with a sensor system (e.g. motion sensors, Distance sensors, position sensors, etc.) of the vehicle carried out, also separate sensor systems can be installed on the vehicle. This sensor system detects the person as soon as the person is at a predefined distance from the sensor system, and advantageously determines the position of the person and the distance from the person to the vehicle. This information is then processed in such a way that an anti-noise source in the vehicle generates an anti-noise field in the direction of the person detected. The anti-sound field ensures that the person detected in the vicinity of the vehicle is not adversely affected acoustically by noises that arise during the charging process. The source of interference can not only be the electrical charging station or the charging process, but can also be caused by an auxiliary unit (eg electric air conditioning compressor, fan, water pump) of the vehicle.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Gegenschallfeld den Schallpegel, welcher vom akustischen Signal erzeugt wird, auf Kopfhöhe der Person unterdrückt und somit zumindest reduziert. Die Person, die sich im Umfeld der Ladestation des elektrisch betriebenen Fahrzeugs befindet, ist einem höheren und störenden Schallpegel ausgesetzt. Daher wird mit dem Gegenschallfeld der Schallpegel zumindest reduziert. Der Schallpegel hat typischerweise auf Höhe des Kopfes der Person die stärkste störende Wirkung. Dies liegt daran, dass sich dort die Sinnesorgane für die Wahrnehmung von Schall des Menschen befinden. Deshalb wird das Gegenschallfeld so berechnet, dass das Gegenschallfeld effizient den Schallpegel auf Kopfhöhe der zumindest einen detektierten Person reduziert. Hier kann vorzugsweise die Größe des erzeugten Gegenschallfeldes so gewählt werden, dass diese der Größe des störenden Schallpegels des akustischen Signals entspricht.A further aspect of the invention provides that the anti-sound field suppresses and thus at least reduces the sound level generated by the acoustic signal at head height of the person. The person who is in the vicinity of the charging station of the electrically powered vehicle is exposed to a higher and disturbing noise level. Therefore, the sound level is at least reduced with the anti-sound field. The sound level is typically most disturbing at the height of the person's head. This is because that is where the human sense organs for perceiving sound are located. The anti-sound field is therefore calculated in such a way that the anti-sound field efficiently reduces the sound level at the head level of the at least one detected person. The size of the generated counter-sound field can preferably be selected here in such a way that it corresponds to the size of the disturbing sound level of the acoustic signal.
Insbesondere wird die Intensität und/oder die Frequenz des Gegenschallfelds so erzeugt, dass das akustische Signal zumindest teilweise kompensiert und somit bezüglich der Wahrnehmbarkeit zumindest abgeschwächt wird. Somit kann der Schallpegel des akustischen Signals effizient reduziert werden.In particular, the intensity and/or the frequency of the counter-sound field is generated in such a way that the acoustic signal is at least partially compensated and thus at least weakened in terms of perceptibility. Thus, the sound level of the acoustic signal can be efficiently reduced.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass bei mehreren detektierten Personen in der Umgebung des elektrisch betriebenen Fahrzeugs mehrere separate Gegenschallfelder erzeugt werden, insbesondere zumindest zeitweise gleichzeitig erzeugt werden. Dies ist insbesondere abhängig von den Positionen der Personen zueinander und/oder zur Ladestation und/oder zum Fahrzeug. Um für alle detektierten Personen im Umfeld des Fahrzeugs eine Unterdrückung des akustischen Signals durchzuführen, werden mehrere Gegenschallfelder erzeugt. Beispielsweise kann für zwei detektierte Personen ein Gegenschallfeld ausreichen, wenn sich die beiden Personen direkt gegenüber stehen bzw. nahe beisammen stehen. Hier würde gegebenenfalls ein Gegenschallfeld zur Reduzierung des Schallpegels ausreichen. Fall sich z.B. eine Peron vor dem elektrisch betriebenen Fahrzeug befindet und sich eine weitere Person im Bereich des Fahrzeughecks aufhält, kann mit einem Gegenschallfeld nicht beide Personen erreicht werden. Es kann vorzugsweise für die Person am Fahrzeugheck und für die Person vor dem Fahrzeug je ein separates Gegenschallfeld erzeugt werden, damit bei beiden Personen eine Unterdrückung des Schallpegels des akustischen Signals erreicht werden kann. Wenn sich beispielsweise drei oder mehr Personen an unterschiedlichen Bereichen (z.B. im Bereich der Seitentür, des Motorbereich und des Fahrzeughecks) des Fahrzeugumfelds aufhalten, dann kann vorzugsweise für mehrere, insbesondere alle Personen ein separates Gegenschallfeld erzeugt werden.A further aspect of the invention provides that when a number of persons are detected in the vicinity of the electrically operated vehicle, a number of separate counter-sound fields are generated, in particular are generated at least temporarily at the same time. This depends in particular on the positions of the people in relation to one another and/or in relation to the charging station and/or in relation to the vehicle. In order to suppress the acoustic signal for all persons detected in the vicinity of the vehicle, several opposing sound fields are generated. For example, an opposing sound field can be sufficient for two people who have been detected if the two people are standing directly opposite one another or are standing close together. If necessary, an anti-sound field would be sufficient to reduce the sound level. If, for example, a person is in front of the electrically operated vehicle and another person is in the area of the rear of the vehicle, it is not possible to reach both people with an opposing sound field. A separate anti-sound field can preferably be generated for the person at the rear of the vehicle and for the person in front of the vehicle, so that the sound level of the acoustic signal can be suppressed for both people. If, for example, three or more people are in different areas of the vehicle environment (e.g. in the area of the side door, the engine area and the rear of the vehicle), then a separate anti-sound field can preferably be generated for several, in particular all, people.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine dynamische Bewegung der zumindest einen Person im Umfeld des elektrisch betriebenen Fahrzeugs durch das Sensorsystem erfasst wird, und dass zumindest eine Gegenschallfeld abhängig von der dynamischen Bewegung angepasst wird, insbesondere bezüglich der Orientierung und/oder Reichweite und/oder dem Schallpegel und somit der Intensität. Da typischerweise die Person in Bewegung ist und sich nicht ständig an derselben Position befindet, sollte das Sensorsystem in der Lage sein, dynamische Bewegungen der Peron zu erfassen. Dadurch kann beispielsweise das Lautsprechersystem ein passendes Gegenschallfeld in Richtung des aktuellen Standpunktes der Person erzeugen. Dadurch kann eine effiziente Unterdrückung des Schallpegels des akustischen Signals auch bei einer sich bewegenden Person sichergestellt werden.It is preferably provided that a dynamic movement of the at least one person in the vicinity of the electrically operated vehicle is detected by the sensor system, and that at least one counter-sound field is adjusted depending on the dynamic movement, in particular with regard to the orientation and/or range and/or the sound level and therefore the intensity. Since the person is typically in motion and is not always in the same position, the sensor system should be able to detect dynamic movements of the person. As a result, for example, the loudspeaker system can generate a suitable anti-sound field in the direction of the person's current position. As a result, efficient suppression of the sound level of the acoustic signal can be ensured even when a person is moving.
In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass zur dynamischen Erzeugung des zumindest einen Gegenschallfeldes die Orientierung und/oder Reichweite und/oder Intensität des Gegenschallfeldes und/oder die Anzahl von Lautsprechern des Lautsprechersystems, die zur Erzeugung des Gegenschallfelds aktiviert werden, und/oder die Zeitdauer, wie lange zumindest ein Lautsprecher des Lautsprechersystems zur Erzeugung des zumindest einen Gegenschallfelds aktiviert wird, abhängig von der dynamischen Bewegung angepasst wird. Beispielsweise bewegt sich eine Person im Umfeld des elektrisch betriebenen Fahrzeugs und legt eine Strecke entlang des Fahrzeugs zurück. Dabei ändert sich ständig die aktuelle Position der Person. Damit die aktuelle Position erfasst werden kann, sind die Sensoren des Sensorsystems vorzugsweise so ausgebildet, um die dynamische Bewegung der Person erfassen zu können.In an advantageous embodiment, it is provided that for the dynamic generation of the at least one opposing sound field, the orientation and/or range and/or intensity of the opposing sound field and/or the number of loudspeakers of the loudspeaker system that are activated to generate the opposing sound field and/or the duration How long at least one loudspeaker of the loudspeaker system is activated to generate the at least one anti-sound field is adjusted as a function of the dynamic movement. For example, a person moves in the vicinity of the electrically operated vehicle and covers a distance along the vehicle. The current position of the person changes constantly. So that the current position can be recorded, the sensors of the sensor system are preferably designed in this way forms in order to be able to capture the dynamic movement of the person.
Durch die erfasste Position der Person kann das Lautsprechersystem selbst oder eine Steuereinheit des Gesamtsystems entscheiden, welcher Lautsprecher am besten geeignet ist, um ein Gegenschallfeld in Richtung der jeweiligen aktuellen Position der Person zu erzeugen. Dabei kann es sein, dass für eine effiziente Unterdrückung des akustischen Signals mehrere Lautsprecher benötigt werden. Beispielsweise kann ein Lautsprecher der am Motorbereich des Fahrzeugs angebracht ist nur ein Gegenschallfeld im Bereich der ersten Hälfte der Strecke erzeugen, da die Reichweite des Lautsprechers nicht ausreicht. Im mittleren Teil der Strecke sollte ein optionaler Lautsprecher an der Seitenverkleidung des Fahrzeugs installiert sein. Um den hinteren Bereich der Strecke mit einem Lautsprecher effizient zu beschallen, sollte sich ein weiterer Lautsprecher am Fahrzeugheck befinden.Based on the detected position of the person, the loudspeaker system itself or a control unit of the overall system can decide which loudspeaker is best suited to generate an anti-sound field in the direction of the respective current position of the person. It may be the case that several loudspeakers are required for efficient suppression of the acoustic signal. For example, a loudspeaker attached to the engine area of the vehicle can only generate an anti-sound field in the area of the first half of the route, since the range of the loudspeaker is not sufficient. In the middle part of the track, an optional speaker should be installed on the side panel of the car. In order to efficiently cover the rear area of the track with one loudspeaker, another loudspeaker should be located at the rear of the vehicle.
Es sollten beispielsweise auch die aktiven Zeiten der Lautsprecher angepasst werden. Ein Lautsprecher sollte vorzugsweise nur so lange aktiv sein, wie dieser ein Gegenschallfeld in Richtung der detektierten Person erzeugt. Sobald sich die detektierte Person zu weit vom Lautsprecher entfernt hat, sollt sich beispielsweise dieser Lautsprecher abschalten und ein geeigneterer anderer Lautsprecher aktiviert werden, oder eine Erzeugung eines Gegenschallfelds unterbleiben, wenn die Person das Umfeld verlassen hat, in dem ein unerwünschtes Wahrnehmen des akustischen Signals auftritt.For example, the active times of the loudspeakers should also be adjusted. A loudspeaker should preferably only be active as long as it generates an opposing sound field in the direction of the person being detected. As soon as the detected person has moved too far away from the loudspeaker, this loudspeaker should switch off and a more suitable other loudspeaker should be activated, for example, or an opposing sound field should not be generated if the person has left the environment in which an unwanted perception of the acoustic signal occurs .
Das Lautsprechersystem kann optional die Intensität und/oder die Frequenz des erzeugten Gegenschallfeldes der dynamischen Bewegung der Person anpassen. Dabei wird die Entfernung zwischen Lautsprecher und der Person berücksichtigt. Je näher sich die Person am elektrisch betriebenen Fahrzeug befindet, desto stärker ist die störende Wahrnehmung des akustischen Signals. Hier kann vorzugsweise beispielsweise die Intensität des Gegenschallfeldes so angepasst werden, dass der Schallpegel des akustischen Signals unterdrückt werden kann.The loudspeaker system can optionally adapt the intensity and/or the frequency of the generated anti-sound field to the dynamic movement of the person. The distance between the speaker and the person is taken into account. The closer the person is to the electrically operated vehicle, the stronger the disturbing perception of the acoustic signal. Here, for example, the intensity of the counter-sound field can preferably be adjusted in such a way that the sound level of the acoustic signal can be suppressed.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gegenschallfeld erst dann erzeugt wird, wenn die detektierte Person einen Abstand kleiner einem Referenzabstand zum elektrisch betriebenen Fahrzeug und/oder zur Ladestation aufweist. Wenn z.B. die detektierte Person einen zu großen Abstand, insbesondere größer dem Referenzabstand, zum elektrisch betriebenen Fahrzeug aufweist, dann ist die Wahrnehmung des akustischen Signals gering oder nicht gegeben und somit nicht störend. Der Schallpegel, auf Kopfhöhe der detektierten Person, muss somit nicht mit einem Gegenschallfeld unterdrückt werden. So kann beispielsweise ein Lautsprecher zur Erzeugung eines Gegenschallfeldes einer weiteren detektierten Person verwendet werden. Provision is preferably made for the anti-sound field to be generated only when the detected person is at a distance that is less than a reference distance from the electrically operated vehicle and/or from the charging station. If, for example, the detected person is too far away from the electrically operated vehicle, in particular greater than the reference distance, then the perception of the acoustic signal is low or non-existent and therefore not disturbing. The sound level at head height of the detected person does not have to be suppressed with an opposing sound field. For example, a loudspeaker can be used to generate an anti-sound field for another person who has been detected.
Dadurch können die Lautsprecher des Lautsprechersystems effizienter verwendet werden und gezielt angesteuert werden. Es werden dadurch keine Gegenschallfelder in Richtung von Personen erzeugt, welche vom akustischen Signal gar nicht gestört werden.As a result, the loudspeakers of the loudspeaker system can be used more efficiently and controlled in a targeted manner. As a result, no opposing sound fields are generated in the direction of people who are not disturbed by the acoustic signal at all.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit einem Fahrzeug und mit einem Geräuschunterdrückungssystem, welches ein Lautsprechersystem mit zumindest einem Lautsprecher und ein Sensorsystem mit zumindest einem Sensor aufweist, wobei das System zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem oben genannten Aspekt oder einer vorteilhaften Ausführung davon ausgebildet ist, insbesondere wenn ein elektrischer Ladevorgang des Fahrzeugs an einer elektrischen Ladestation durchgeführt wird bzw. ist. Damit beispielsweise ein akustisches Signal, welches während eines Ladevorgangs eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs an einer elektrischen Ladestation entsteht, unterdrückt werden kann, ist das Geräuschunterdrückungssystem vorgesehen. Das Geräuschunterdrückungssystem umfasst optional ein Lautsprechersystem mit beispielsweise zumindest einem Lautsprecher. Mithilfe des Lautsprechers wird zumindest ein Gegenschallfeld zur Unterdrückung des akustischen Signals erzeugt. Das Sensorsystem kann am Fahrzeuge und/oder an der Ladestation ausgebildet sein. Das Lautsprechersystem kann am Fahrzeug und/oder an der Ladestation ausgebildet sein.Another aspect of the invention relates to a system with a vehicle and with a noise suppression system, which has a loudspeaker system with at least one loudspeaker and a sensor system with at least one sensor, the system being designed to carry out a method according to the above-mentioned aspect or an advantageous embodiment thereof is, in particular when an electrical charging process of the vehicle is being carried out at an electrical charging station. The noise suppression system is provided so that, for example, an acoustic signal that occurs during the charging process of an electrically operated vehicle at an electrical charging station can be suppressed. The noise suppression system optionally includes a loudspeaker system with, for example, at least one loudspeaker. At least one anti-sound field for suppressing the acoustic signal is generated with the aid of the loudspeaker. The sensor system can be designed on the vehicle and/or on the charging station. The loudspeaker system can be designed on the vehicle and/or on the charging station.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug und mit einem Geräuschunterdrückungssystem, welches ein Lautsprechersystem mit zumindest einem Lautsprecher und ein Sensorsystem mit zumindest einem Sensor aufweist, wobei das System zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem oben genannten Aspekt oder einer vorteilhaften Ausführung davon ausgebildet ist, insbesondere wenn ein elektrischer Ladevorgang des Fahrzeugs an einer elektrischen Ladestation durchgeführt wird bzw. ist.Another aspect of the invention relates to a vehicle and having a noise suppression system, which has a loudspeaker system with at least one loudspeaker and a sensor system with at least one sensor, wherein the system is designed to carry out a method according to the above-mentioned aspect or an advantageous embodiment thereof, in particular when an electric charging process of the vehicle is being carried out at an electric charging station.
Ein Sensor kann beispielsweise eine Kamera oder ein Ultraschallsensor oder ein Radarsensor oder ein Infrarotsensor sein. Es kann vorgesehen sein, dass zusätzlich oder anstatt dazu die Ladestation zumindest einen derartigen Sensor zur Erfassung einer Person aufweist.A sensor can be a camera or an ultrasonic sensor or a radar sensor or an infrared sensor, for example. It can be provided that, in addition to or instead of this, the charging station has at least one such sensor for detecting a person.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug und/oder die Ladestation zumindest einen Sensor zur Erfassung einer Windstärke und/oder Windrichtung und/oder von Regen und dessen Geräusch im Umfeld der Ladestation und/oder des Fahrzeugs aufweist.Provision can also be made for the vehicle and/or the charging station to have at least one sensor for detecting wind strength and/or wind direction and/or rain and its noise in the vicinity of the charging station and/or the vehicle.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens im statischen Zustand; -
2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens im dynamischen Zustand.
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1 a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention in the static state; -
2 a schematic representation of an embodiment of the method according to the invention in the dynamic state.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than the one shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are each provided with the same reference symbols in the figures.
Insgesamt zeigt die
Befindet sich die Person 5 in dem Umfeld 1, in dem das akustische Signal von der Person 5 noch wahrgenommen wird, wird zumindest ein Gegenschallfeld zum Unterdrücken des akustischen Signals an der Position der Person 5 erzeugt. An der Position der Person 5 wird somit mit einem Lautsprechersystem 7, das hier beispielhaft vollständig am Fahrzeug 2 angeordnet ist, ein Gegenschallfeld erzeugt. Dadurch wird das akustische Signal an der Position der Person 5 unterdrückt. Das Lautsprechersystem 7 weist zumindest einen ersten Lautsprecher 8 auf, welcher das Gegenschallfeld in Richtung der detektierten Person 5 erzeugt. Mit dem Gegenschallfeld wird insbesondere der Schallpegel des akustischen Signals an der Position einer Person 5 reduziert. Dies bedeutet insbesondere, dass das Gegenschallfeld so erzeugt wird, dass sich durch Überlagerung der Schallwellen des akustischen Signals und des Gegenschallfelds und somit eines akustischen Gegensignals ein zumindest teilweises akustisches Auslöschen des akustischen Signals an der Position der Person 5 ergibt. Dadurch wird das akustische Signal zumindest nur noch reduziert an der Position der Person 5 von dieser wahrgenommen.If the
Mithilfe eines vorteilhaften zweiten Sensors 12 des Sensorsystems 4 können Personen effizient im gesamten Bereich der Umgebung 1 detektiert werden. Wenn sich beispielsweise eine zweite Person 9 zumindest zeitweise gleichzeitig zur ersten Person 5 in der Umgebung 1 des Fahrzeugs 2 aufhält und nur der erste Sensor 6 funktionsfähig ist oder nur ein Sensor installiert ist, dann wird das Gegenschallfeld vorzugsweise in Richtung der Person erzeugt, welche den kürzeren Abstand zum Fahrzeug 2 aufweist. Wenn beispielsweise ein erster Abstand 10 zwischen dem Fahrzeug 2 und der Person 5 kleiner ist als ein zweiter Abstand 11 zwischen dem Fahrzeug 2 und der zweiten Person 9, dann wird das Gegenschallfeld in Richtung der ersten Person 5 erzeugt.An advantageous
Falls z.B. das Lautsprechersystem 4 mit zumindest einem zweiten Lautsprecher 13 ausgestattet ist, dann kann nicht nur ein Gegenschallfeld in Richtung der ersten Person 5 erzeugt werden, sondern zumindest zeitweise gleichzeitig auch ein separates weiteres Gegenschallfeld in Richtung der zweiten Person 9 erzeugt werden.If, for example, the loudspeaker system 4 is equipped with at least one
Es ist auch denkbar, dass sich zusätzlich oder anstatt der ersten Person 5 und/oder der zweiten Person 9 zumindest eine dritte Person 14 und eine vierte Person 15 in der Umgebung 1 des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 2 aufhalten und diese zumindest beiden weiteren Personen 14, 15 nahe beisammen positioniert sind, beispielsweise weil sie sich unterhalten. Dadurch ist die Wahrnehmung des akustischen Signals und der hervorgerufenen Schallpegel für die dritte Person 14 und für die vierte Person 15 nahezu gleich. In diesem Beispiel kann dann für diese beiden Personen 14, 15 ein gemeinsames Gegenschalfeld erzeugt werden. Somit ist ein optionales gemeinsames Gegenschallfeld ausreichend. Hier wird im Ausführungsbeispiel vom ersten Sensor 6 des Sensorsystems 4 ein Gegenschallpegel in Richtung der dritten Person 14 und der vierten Person 15 erzeugt. Dadurch wird eine Unterdrückung des Schallpegels des akustischen Signals an der Position der beiden Personen 14, 15 erreicht.It is also conceivable that, in addition to or instead of the
Vorzugsweise wird ein Gegenschallfeld oder werden mehrere Gegenschallfelder so erzeugt, dass jeweils in Kopfhöhe einer Person 5, 9, 14, 15 das akustische Signal unterdrückt wird.An anti-sound field or multiple anti-sound fields are preferably generated in such a way that the acoustic signal is suppressed at head height of a
In
Wenn die Person 5 sich vom bisherigen ersten Standort 16 fortbewegt und eine Strecke 18 in Richtung eines zweiten Standorts 17 zurücklegt, dann kann in einer vorteilhaften Ausführung das zumindest eine erzeugte Gegenschallfeld der dynamischen Positionsänderung der Person 5 relativ zum Fahrzeug 2 angepasst werden bzw. dynamisch insbesondere positionell und/oder bezüglich des Schallpegels des akustischen Signals verändert werden. Der Erfassungsbereich des ersten Sensors 6 des Sensorsystems 4 umfasst hier beispielhaft den Bereich der ersten Hälfte der Strecke 20 vom ersten Standort 16 zum zweiten Standort 17. Sobald die Person 5 beispielsweise mehr als die Hälfte der Strecke zwischen dem ersten Standort 16 und dem zweiten Standort 17 zurückgelegt hat, wird die zweite Hälfte der Strecke 21 vorzugsweise vom zweiten Sensor 12 des Sensorsystems 4 erfasst. In der ersten Hälfte der Strecke 20 wird das Gegenschallfeld zur Unterdrückung des akustischen Signals beispielsweise, insbesondere nur, vom ersten Lautsprecher 8 erzeugt. Wenn sich die Person 5 in der zweiten Hälfte der Strecke 21 bewegt, dann wird das Gegenschallfeld beispielsweise, insbesondere nur, vom zweiten Lautsprecher 13 des Lautsprechersystems erzeugt. Es kann auch einen Zwischenbereich auf dem Weg der Person 5 zwischen den Standorten 16 und 17 geben, in welchem sowohl ein Gegenschallfeld vom Lautsprecher 8 als auch zumindest zeitweise gleichzeitig vom weiteren Lautsprecher 13 erzeugt wird.If the
Beispielsweise kann in dem Zwischenbereich die Position einer sich bewegende Person 5 durch ein Sensorsystem 4, bestehend aus beispielsweise dem ersten Sensoren 6 und dem zweiten Sensor 12 erfasst werden. Ebenfalls kann beispielsweise die gesamte Strecke zwischen dem ersten Standort 16 und dem zweiten Standort 17 erfasst werden. Dadurch kann die Position einer Person 5 auf einem Teilstück oder auf der gesamten Strecke zwischen dem ersten Standort 16 und dem zweiten Standort 17 durch nur einen Sensor des Sensorsystems 4 oder durch Verwendung mehrere, gegebenenfalls auch aller, verfügbaren Sensoren des Sensorsystems 4 erfasst werden. Beispielsweise kann ein Gegenschallfeld zur Minimierung eines akustischen Störfeldes an der aktuellen Position einer sich bewegenden Person 5 auf Teilstücken der Strecke zwischen dem ersten Standort 16 und dem zweiten Standort 17 durch zumindest einen oder mehreren, gegebenenfalls auch allen, Lautsprechern des Lautsprechersystems 7 erzeugt werden.For example, the position of a moving
Zumindest ein Lautsprecher kann auch in zumindest eine Raumrichtung bewegbar, insbesondere schwenkbar sein.At least one loudspeaker can also be moved, in particular pivoted, in at least one spatial direction.
Es kann auch vorgesehen sein, dass immer nur der Lautsprecher aktiv ist, in dessen Abstrahlbereich sich die Person 5 befindet. Wenn die Person 5 beispielsweise die Strecke 18 zurücklegt, dann ist beispielsweise nur der erste Lautsprecher 8 solange aktiv, wie sich die Person 5 in der ersten Hälfte der Strecke 20 aufhält. In dieser Zeit ist der zweite Lautsprecher 13 inaktiv. Sobald sich die Person 5 in der zweiten Hälfte der Strecke 21 befindet, wird in einem Ausführungsbeispiel der zweite Lautsprecher 13 aktiv und der erste Lautsprecher 8 wird inaktiv.It can also be provided that only the loudspeaker is active in whose emission area the
Falls die Sensoren eine sich sehr schnell bewegende Person detektieren, kann in einer weiteren Ausführung vorgesehen sein, dass insbesondere durch das elektronische Geräuschunterdrückungssystem 19 bestimmt wird, wie lange und zu welchem Zeitpunkt jeder einzelne Lautsprecher ein passendes Gegenschallfeld erzeugen muss.If the sensors detect a person moving very quickly, it can be provided in a further embodiment that the electronic
Es kann allgemein und unabhängig von den erläuterten Ausführungsbeispielen, jedoch auch bei diesen, auch vorgesehen sein, dass durch Sensoren am Fahrzeug 2 Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs 2 als Umgebungsinformationen erfasst werden, wie beispielsweise eine Windrichtung und/oder eine Windstärke oder aber auch Regen etc. Diese Informationen können berücksichtigt werden, um ein bedarfsgerechtes Gegenschallfeld zu erzeugen. Insbesondere können diese Informationen in Verbindung mit einer Position einer Person 5, 9, 14, 15 zum Fahrzeug 2 verknüpft werden, so dass beispielsweise abhängig von einer Position, was ein Abstand und/oder eine Orientierung sein kann, der Person 5, 9, 14, 15 und einer Umgebungsinformation bestimmt oder geschätzt wird, wie das akustische Signal an der Position der Person 5, 9, 14, 15 akustisch wirkt und somit wie es dort wahrgenommen wird. Zusätzlich oder anstatt dazu kann das akustische Signal durch zumindest einen Sensor am Fahrzeug 2 erfasst werden, um abhängig von dem Schallpegel des akustischen Signals am Fahrzeug 2 auf seinen Schallpegel an der Position einer Person 5, 9, 14, 15 schließen zu können, so dass auch abhängig davon dann wiederum eine bedarfsgerechtere Erzeugung des Gegenschallfelds ermöglicht ist. Ebenso können auch andere akustische Geräusche in der Umgebung erfasst werden und bei der Bestimmung des Gegenschallfelds berücksichtigt werden.In general and independently of the exemplary embodiments explained, but also in these, it can also be provided that sensors on the vehicle 2 determine the ambient conditions of driving zeugs 2 are recorded as environmental information, such as a wind direction and / or wind speed or rain, etc. This information can be taken into account in order to generate a needs-based anti-sound field. In particular, this information can be linked in connection with a position of a
Nicht nur in dem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn bei der Erfassung einer Person in der Umgebung 1 überprüft wird, ob diese Person in einem Abstand kleiner einem Referenzabstand zum Fahrzeug 2 und insbesondere zur Quelle des akustischen Signals sich befindet. Dieser Referenzabstand ist vorzugsweise der Abstand, bis zu welchem das akustische Signal, insbesondere störend, von einer Person 5, 9, 14, 15 wahrgenommen wird. Das Gegenschallfeld wird insbesondere nur dann erzeugt, wenn sich die Person 5, 9, 14, 15 innerhalb der Zone begrenzt durch den Referenzabstand befindet.It is not only advantageous in this context if, when a person is detected in the surroundings 1, it is checked whether this person is at a distance that is less than a reference distance from the vehicle 2 and in particular from the source of the acoustic signal. This reference distance is preferably the distance up to which the acoustic signal is perceived by a
Insbesondere kann sich der Referenzabstand aufgrund von Einflussparametern, wie beispielsweise auch den Umgebungsinformationen und/oder der, auch dynamisch veränderlichen, Position einer Person 5, 9, 14, 15 zum Fahrzeug 2 und zur Ladestation 3, verändern. Auch dies kann berücksichtigt werden, um dann dynamisch angepasst ein Gegenschallfeld oder mehrere Gegenschallfelder individuell zu erzeugen und/oder zu verändern.In particular, the reference distance can change due to influencing parameters, such as the environmental information and/or the position of a
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