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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Detektieren von Luftschall für automobile Anwendungen und ein Fahrzeug umfassend wenigstens eine derartige Anordnung.
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Für das automatisierte Fahren ab SAE J3016 Level 3 wird es künftig voraussichtlich gesetzlich vorgeschrieben, auf Einsatzfahrzeuge in angemessener Weise zu reagieren. Da die Car2X- und Car2Car-Kommunikation bis dahin noch nicht ausreichend umgesetzt sein wird, benötigt man für eine zuverlässige Erkennung dieser Einsatzfahrzeuge neben einer Kamera zur Blaulichterkennung ein Mikrofon oder anderer Luftschallaufnehmer zur Notsignalerkennung, beispielsweise Martinshorn/Yelp/Wail. Dieses Mikrofon sollte vorzugsweise außen am Fahrzeug befestigt sein, da sonst durch die Dämpfung des Fahrzeugs das Zielsignal unter Umständen nicht mehr erkennbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Akustiksensoren zur Detektion von externen Geräuschen außerhalb von Fahrzeugen bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 10 2016 006 802 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden Sondersignals.
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Das Fahrzeug soll weiterhin bei jedem Wetter, beispielsweise Regen, gefahren werden können oder autonom fahren, sowie mit üblichen Methoden gereinigt werden können, beispielsweise Waschstraße oder Hochdruckreiniger.
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Ein marktübliches Mikrofon wird bei Kontakt mit Wasser wie die meisten elektronischen Geräte beschädigt. Daher muss das Gehäuse des Mikrofons dafür sorgen, dass nahezu kein Wasser an die Elektronik herankommt. Bei kurzzeitigem Untertauchen, beispielsweise beim Durchfahren einer Pfütze, wobei Wasser auf den Sensor spritzt, kann der Sensor durch eine wasserundurchlässige, aber luftschalldurchlässige Membran geschützt werden. Diese Membrane sind jedoch nicht geeignet, um Wasser mit sehr hohem Druck vom Eindringen abzuhalten. Üblicherweise wird die Membran dadurch dauerhaft geschädigt.
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Dieses Problem kann beispielsweise durch ein Labyrinth vor der Membran gelöst werden. Dadurch kann das Wasser nicht mehr direkt auf die Membran treffen, sondern muss zuerst durch das Gehäuse abgelenkt werden. Durch das Ablenken wird der Druck deutlich reduziert und die Membran erleidet keinen Schaden.
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Die deutsche Anmeldung mit dem Aktenzeichen
10 2019 206 331.4 offenbart eine Vorrichtung zum Detektieren von Luftschall für automobile Anwendungen umfassend einen Strömungsbypass, der zwischen einem Schutzgitter und einer ersten Membran der Vorrichtung verläuft. Der Strömungsbypass leitet durch die Luftströmung in die Vorrichtung eingetretene Fluide und/oder Fremdkörper von der ersten Membran weg aus der Vorrichtung heraus. Dabei sind ein Schallkanal der Vorrichtung und der Strömungsbypass durch ein Anströmbauteil realisiert. Das Anströmbauteil umfasst eine Ausbuchtung. Die Ausbuchtung umfasst einen in Axialachse durchgehenden Hohlraum, durch den der Schallkanal realisiert ist. Das Anströmbauteil ist mit dem Schutzgitter derart zusammengeführt, dass der Strömungsbypass durch einen Freiraum zwischen dem Anströmbauteil und dem Schutzgitter realisiert ist. Das heißt, der Strömungsbypass verläuft zwischen dem Schutzgitter und dem Anströmbauteil.
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Durch dieses Labyrinth und Schutzgitter mit Strömungsbypass vor der Membran kann der Luftschall nicht direkt durch die Membran und auf das Mikrofon treffen. Dies hat insbesondere Auswirkungen auf den niedrigen Frequenzbereich, typischerweise bis 1000Hz, abhängig vom sonstigen Sensoraufbau.
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In diesem niedrigen Frequenzbereich befinden sich einige Signale, die für bestimmte Anwendungen interessant sind:
- • tieffrequente Notsignale, beispielsweise der „Rumbler“, 180-360 Hz.
- • Die menschliche Stimme hat je nach Geschlecht eine Grundfrequenz von 100-300 Hz. Die menschliche Stimme kann als Grundlage für bestimmte Funktionen dienen wie eine Notbremsung nach einem „Halt!“-Ruf oder die Ausführung eines Befehls wie „öffne Kofferraum“.
- • Das Abrollgeräusch der Reifen auf der Fahrbahn findet auch im tiefen Frequenzbereich statt.
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Diese Anwendungen können zwar auch mit leicht gedämpftem Signal umgesetzt werden, jedoch ist es einfacher und zuverlässiger, wenn das Signal in diesem Frequenzbereich ungedämpft aufgezeichnet werden kann.
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Auf den Gebiet Fluidtechnik sind Teslaventile bekannt. Die
US 1 329 559 offenbart ein Teslaventil. Ein Teslaventil kann als ein Rückschlagventil ohne bewegliche Teile betrachtet werden. Teslaventile werden im bekannten Stand der Technik eingesetzt beispielsweise in Fluid-Antriebsmaschinen, Hubkolbenpumpen, Kompressoren, Umlaufmotoren, Turbinen, Stoffmischung und Mikrofluidik, beispielsweise zur Zellkultur oder in Heatpipes.
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Aufgabe der Erfindung war es, eine gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Detektieren von Luftschall für automobile Anwendungen bereitzustellen, insbesondere eine derartige Vorrichtung, die für einen Luftschallaufnehmer Schutz gegen Eindringen von Wasser bei Hochdruck- oder Dampfstrahlreinigung bietet mit möglichst wenig oder keiner Ablenkung des Schalls durch die Vorrichtung.
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Die Gegenstände der Ansprüche 1 und 11 lösen jeweils diese Aufgabe.
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Nach einem Aspekt stellt die Erfindung eine Anordnung bereit zum Detektieren von Luftschall für automobile Anwendungen. Die Anordnung umfasst einen Akustiksensor und wenigstens eine Strömungsleitung. In einer ersten Strömungsrichtung ist der Akustiksensor hinter der Strömungsleitung angeordnet. Die Strömungsleitung umfasst Innenwände. Die Innenwände sind derart konstruiert, dass sie
- • bis auf Oberflächenreibung einen freien Durchstrom eines Fluids in die zu der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Richtung erlauben,
- • in der ersten Strömungsrichtung das Fluid einer Richtungsänderung unterwerfen und wenigstens einen Teil des Fluids in eine zweite Strömungsrichtung leiten.
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Nach einem Aspekt stellt die Erfindung ein Fahrzeug bereit umfassend wenigstens eine erfindungsgemäße Anordnung. Die Anordnung ist in ein Karosserieelement des Fahrzeugs integriert. Mittels einer Steckeranbindung ist die Anordnung mit einem automatisiertem Fahrsystem des Fahrzeugs Signal übertragend verbunden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Definitionen, den Unteransprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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Automobile Anwendungen sind gekennzeichnet durch schwierige Umwelt- und Strömungsbedingungen. Beispielsweise entsteht während der Fahrt eines Fahrzeuges ein von der Geschwindigkeit abhängiger Fahrtwind und damit relative Luftströmungen. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch die Luftschallerfassung und dessen Wandlung bei relativen Luftströmungen aus. Durch die erfindungsgemäße Strömungsleitung und weitere im Rahmen der Erfindung liegende gezielte Abstimmung einzelner Komponenten ist die erfindungsgemäße Anordnung in diversen Umgebungsbedingungen einsetzbar, beispielsweise bei externen Einflüssen wie zum Beispiel Regenwasser, bei Strömungsbedingungen, die beispielsweise durch Wind, zum Beispiel Fahrtwind, verursacht werden. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Anordnung das externe akustische Signal möglichst minimal gedämpft. Die Umgebungsbedingungen ergeben sich zum einen aus dem Einsatz des Akustiksensors in automobilen Anwendungen, zum Beispiel im Straßenverkehr. Zum anderen ergeben sich die Umgebungsbedingungen durch Installationsorte der Akustiksensoren, die sich an bewegten und/oder ruhenden, dem Wetter ausgesetzten, sogenannten open air Objekten, beispielsweise an Fahrzeugen, befinden. So sind beispielsweise Wasser, Strahlwasser, Schlammwasser, Schnee, Eis, Staub, Salze, beispielsweise Streusalze, hohe und/oder niedrige Umgebungstemperaturen, hohe oder niedrige Luftfeuchtigkeit und/oder höhere relative Luftanströmungen, die beispielsweise während einer Fahrt mit einem Fahrzeug vorhanden sind, Einwirkungen, unter denen der Akustiksensor zu funktionieren hat. Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung ist Luftschall erfassbar und wandelbar in elektrische Signale in einem Temperaturbereich von -50°C bis +90°C, beispielsweise -30°C bis +70°C. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die einzelnen Komponenten der Anordnung, beispielsweise der Akustiksensor oder die Strömungsleitung, unter Berücksichtigung von Luft- und/oder Körperschall, Aeroakustik, Strömungs- und Fluiddynamik, Elektronik und Mechanik aufeinander abgestimmt sind.
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Ein Akustiksensor ist ein Luftschallaufnehmer in Form eines Sensors, der mechanische Schwingungen, beispielsweise verursacht durch Luftschallwellen, erfasst und in ein prozessierbares Signal, beispielsweise ein elektrisches Signal wie etwa eine elektrische Spannung, umformt. Der Akustiksensor umfasst einen analogen und/oder digitalen Signalausgang. Die Umformung erfolgt nach einem Aspekt in zwei Stufen. In einer ersten akustisch-mechanischen Umformungsstufe wird der Luftschall nach einem bestimmten Empfangsprinzip in die Bewegung eines Objektes umgeformt. In der zweiten mechanisch-elektrischen Umformungsstufe wird die Bewegung des Objektes nach einem bestimmten Wandlerprinzip in das elektrische Signal umgeformt. Beispiele für Akustiksensoren sind eine Anordnung eines Magneten und einer elektrischen Spule, Mikrofone, Beschleunigungsaufnehmer, Piezogeber oder Dehnungsmessstreifen. Ein mikro-elektro-mechanisches System, abgekürzt MEMS, umfassend eine Anordnung von Halbleiterelementen, die Schwingungen aufnehmen, ist auch als Akustiksensor einsetzbar. Nach einem Aspekt ist der Akustiksensor ein Mikrofon. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Akustiksensor ein MEMS-Mikrofon.
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Nach einem Aspekt der Erfindung detektiert die Anordnung Geräusche, beispielsweise Sirenengeräusche, von Einsatzfahrzeugen.
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Die Funktionsweise der Strömungsleitung ist passiv. Die Strömungsleitung umfasst nach einem Aspekt keine beweglichen Teile. Durch das Eindringen des Fluids, beispielsweise Wasser, wird der Schutz vor dem eindringenden Fluid aktiv.
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Die Strömungsleitung ist beispielsweise als eine Art Rohrleitung oder Kanal ausgebildet. Nach einem Aspekt ist die Strömungsleitung als ein Teslaventil ausgebildet. Durch die geometrische Anordnung der Strömungsleitung kann beispielsweise eingeleitetes Wasser zum Teil wieder umgekehrt und auf den Rest des eintretenden Wassers gerichtet werden. Dadurch entstehen Turbulenzen, die den Wasserstrom brechen und ein Fließen des Wassers in diese Richtung erschweren.
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Die Konstruktion oder die Geometrie der Strömungsleitung ermöglicht einen IP69K-Schutz für den Akustiksensor, ohne Ablenkung des Luftschalls. Die Schutzart gibt die Eignung von Bauteilen für verschiedene Umgebungsbedingungen an. Die geschützten Systeme werden in entsprechende Schutzarten, sogenannte International Protection, abgekürzt IP-Codes, eingeteilt. Die Norm ISO 20653:2013 Straßenfahrzeuge - Schutzarten (IP-Code) - Schutz gegen fremde Objekte, Wasser und Kontakt - Elektrische Ausrüstungen beschreibt den Stand für Straßenfahrzeuge. Die Ziffer 6 in IP69K bedeutet völlige Dichtheit und damit den Schutz gegen Eindringen von Festkörpern und Staub. 9K bezeichnet den Schutz gegen Eindringen von Wasser bei Hochdruck- oder Dampfstrahlreinigung. Dies ist besonders vorteilhaft für einen Schutz in automobilen Anwendungen.
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Die durch die Strömungsleitung hervorgerufene Richtungsänderung umfasst, dass der wenigstens eine Teil des Fluids in die zu der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Richtung geleitet wird. Dadurch wird eine im Wesentlichen unüberwindbare Barriere für den Durchstrom des Fluids in der ersten Strömungsrichtung dargestellt.
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Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Personen- oder Lastkraftwagen oder ein Personentransportsystem, wie etwa ein Shuttle oder Robotertaxi. Das Fahrzeug umfasst beispielsweise eine technische Ausrüstung für einen selbstfahrenden, das heißt fahrerlosen oder vollautomatisierten, autonomen Fahrbetrieb. Die ADAS, das heißt advanced driver assistance system, oder die AD, das heißt autonomous driving, Domain ECU, das heißt electronic control unit, als zentraler Teil des Fahrsystems nimmt mittels Umfelderfassungssensoren; die beispielsweise das Fahrsystem umfass, ein Fahrzeugumfeld wahr, leitet daraus eine Trajektorienplanung ab und bestimmt entsprechende Steuersignale, die Fahrzeugaktuatoren bereitgestellt werden, um die Längs- und/oder Querführung des Fahrsystems zu regeln. Der Akustiksensor der erfindungsgemäßen Anordnung ist ein Beispiel für einen Umfelderfassungssensor. Weitere Umfelderfassungssensoren sind beispielsweise optische Sensoren, beispielsweise Kamera oder Lidar, oder Radarsensoren. Nach einem Aspekt der Erfindung werden die Signale des Akustiksensors mit Signalen weiterer Umfelderfassungssensoren fusioniert, um Objekte im Straßenverkehr zu lokalisieren und/oder klassifizieren.
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Nach einem Aspekt umfasst die Strömungsleitung wenigstens eine Öffnung. Durch die Öffnung tritt der Luftschall und/oder das Fluid in die Anordnung ein.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Strömungsleitung wenigstens eine Trennwand. Die Trennwand teilt das einströmende Fluid in wenigstens zwei Strömungen auf. Durch die Trennwand können Wirbelströmungen entstehen, die die Strömung des Fluids durch die Strömungsleitung beeinträchtigen. Die Trennwand kann als eine Kante ausgeführt sein.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst mindestens ein Teil der Innenwände der Strömungsleitung eine Krümmung. Die Krümmung ändert die Strömungsrichtung des Fluids um wenigstens 90° zu der ersten Strömungsrichtung. Damit kann in die Anordnung einströmendes Fluid bereits derart abgebremst werden, dass der Akustiksensor nicht beschädigt wird.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Anordnung eine Verbindungsstelle, die wenigstens die zwei Strömungen des Fluids zusammenführt. Dadurch werden Turbulenzen erzeugt, die das Eindringen des Fluids erschweren. Beispielsweise umfasst die Strömungsleitung die Verbindungsstelle.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Strömungsleitung Erweiterungen, Vertiefungen, Vorsprünge und/oder Leitbleche. Diese Ausgestaltungen bieten dem Durchgang des Fluids in der zu der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten Richtung im Wesentlichen keinen anderen Widerstand als die Oberflächenreibung. In der ersten Strömungsrichtung stellen sie dem Durchstrom des Fluids aufgrund der mehr oder weniger plötzlichen Ausdehnungen, Kontraktionen, Ablenkungen, Richtungsumkehrungen, Stopps und Starts und den damit verbundenen schnell aufeinanderfolgenden Transformationen der Druck- und Geschwindigkeitsenergien eine nahezu unüberwindbare Barriere dar.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Anordnung eine Schutzvorrichtung, die den Akustiksensor gegen Eindringen des Fluids schützt. In der ersten Strömungsrichtung ist die Schutzvorrichtung hinter der Strömungsleitung angeordnet. Nach einem Aspekt schützt die Schutzvorrichtung den Akustiksensor vor Eindringen des Fluids bei relativ niedrigem Drücken, beispielsweise wenn die Anordnung in Wasser untergetaucht wird. Die Strömungsleitung ist vor der Schutzvorrichtung positioniert, um beispielsweise einen Hochdruck-Wasserstrahl zu mindern und damit den Akustiksensor und/oder die Schutzvorrichtung zu schützen.
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Nach einem Aspekt ist die Schutzvorrichtung eine akustisch permeable, hydrophobe und/oder lipophobe erste Membran.
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Nach einem Aspekt ist die Schutzvorrichtung oder die erste Membran und damit der Akustiksensor von außen direkt sichtbar. Damit wird die Aufnahme des Luftschalls nur geringfügig beeinflusst.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Anordnung eine zweite Membran zur Entlüftung der Anordnung. Die zweite Membran stellt einen statischen Druckausgleich für die Anordnung bereit. Wenn die Anordnung bei Verwendung an einem Karosserieelement eines Fahrzeuges angeordnet ist, übt der bei Fahrt entstehende Fahrtwind einen Druck auf die Anordnung, beispielsweise auf den Akustiksensor, aus. Durch die zweite Membran wird der anteilige statische Druck ausgeglichen. Ferner verhindert die zweite Membran eine Kondensatbildung in der Anordnung.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Anordnung eine Leiterplatte, wobei auf einer Seite der Leiterplatte der Akustiksensor angeordnet ist.
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Die Leiterplatte, auch Platine oder printed circuit board genannt, umfasst Bauelemente, beispielsweise Logikbausteine wie etwa ASICS oder FPGAs, und deren Verbindungen zur Vorverarbeitung von analogen oder digitalen Signalen des Akustiksensors. Die Bauelemente sind ausgeführt zur analogen oder digitalen Signalverarbeitung und/oder zur Realisierung von Filterfunktionen, Funktionen zur Phasenumkehr, Kompressorfunktionen und/oder Verstärkerfunktionen. Beispielsweise realisiert ein Bauteil einen Hochpassfilter, der Luftschallwellen mit Frequenzen größer als 300 Hz passieren lässt. Mittels Kompressorfunktionen wird ein Dynamikumfang eines Signals eingeschränkt. Die Bauteile sind beispielsweise direkt auf der Oberfläche der Leiterplatte montiert, beispielsweise gelötet, und werden auch surface mounted devices, abgekürzt SMD, genannt.
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Die Leiterplatte umfasst nach einem Aspekt eine Leiterplattenöffnung, das heißt ein Loch oder eine Durchgangsbohrung für einen Eintritt des Luftschalls in den Akustiksensor.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Leiterplatte eine Steckeranbindung zum Anschließen der Anordnung beispielsweise an ein elektronisches Steuergerät. Das Steuergerät ist beispielsweise ausgeführt, in Abhängigkeit der Signale des Akustiksensors eine Schallquelle zu lokalisieren, klassifizieren und/oder nachzuverfolgen. Das elektronische Steuergerät ist beispielsweise ein Steuergerät, das ausschließlich mit der Anordnung in Wirkverbindung steht. Das heißt, das Steuergerät erhält lediglich Signale des Akustiksensors und wertet diese aus. Das Steuergerät führt beispielsweise einen intelligenten Algorithmus, wie etwa ein auf Geräuschlokalisation und/oder -klassifikation trainiertes künstliches neuronales Netzwerk, beispielsweise ein Faltungsnetzwerk, aus. Die ausgewerteten Signale werden nach einem Aspekt der Erfindung über ein Bordnetz des Fahrzeuges an weitere Steuergeräte des Fahrzeuges, beispielsweise ADAS oder AD Domain ECUs, oder an Aktuatoren des Fahrzeugs, weitergeleitet. Beispielsweise ist die Anordnung an einen CAN-Bus oder einen Ethernet-Bus des Fahrzeuges angebunden. Nach einem weiteren Aspekt ist das Steuergerät eine zentrale ADAS oder AD Domain ECU des Fahrzeuges.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Anordnung ein Dichtungsbauteil zur Ankopplung des Akustiksensors an die Anordnung und/oder an die Leiterplatte. Das Dichtungsbauteil gleicht geometrische Toleranzen beim Zusammenbau der Anordnung aus. Nach einem Aspekt ist das Dichtungsbauteil elastisch. Die Elastizität sorgt für eine definierte Entkopplung des Akustiksensors, unter anderem einer Mikrofonkapsel, und/oder der Leiterplatte von Körperschall. Ferner sorgt die Elastizität für eine akustisch geschlossene Verbindung zur Mikrofonkapsel.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Anordnung mehrere der Strömungsleitungen. Dadurch wird der Effekt der Strömungsleitung verstärkt. Nach einem Aspekt sind die Strömungsleitungen hintereinander angeordnet, wobei hinter der in der ersten Strömungsrichtung angeordneten hintersten der Strömungsleitungen der Akustiksensor, die Schutzvorrichtung und der Akustiksensor oder die Schutzvorrichtung, die Leiterplatte und der Akustiksensor angeordnet sind.
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Nach einem weiteren Aspekt ist die Anordnung in wenigstens einem Radkasten des Fahrzeuges, vorzugsweise in relativ zu der Vorwärtsfahrrichtung vorderen Radkästen, angeordnet. Durch die Anordnung im Radkasten werden Fahrbahn bedingte Geräusche, insbesondere Oberflächengeräusche, beispielsweise Regenwasser auf der Fahrbahn, besonders gut erfasst. Nach einem weiteren Aspekt ist die Anordnung in eine Frontstoßstange und/oder eine Heckstoßstange des Fahrzeuges einbaubar oder integriert. Nach einem weiteren Aspekt umfasst das Fahrzeug die Anordnung in Radkästen und Front- und/oder Heckstoßstangen.
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Nach einem weiteren Aspekt ist die Anordnung mittels eines Bauteils, in das die Anordnung einbaubar und/oder von diesem die Anordnung mechanisch haltbar ist, in eine Karosserie des Fahrzeuges integriert, beispielsweise in Radkästen, Stoßstangen und/oder Fahrzeugdach. Die Einbaupositionen oder Halterungen an Radkästen und/oder Stoßstangen sind vorteilhaft für richtungsabhängige Geräuschdetektion mittels des Akustiksensors und/oder Richtungsbestimmung von einfallendem Luftschall. Die Einbaupositionen oder Halterungen am Fahrzeugdach sind vorteilhaft für eine omnidirektionale Geräuschdetektion mittels des Akustiksensors. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Anordnung mittels des Bauteils in ein statisches Objekt einer Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise in einen Ampelmast oder ein Gebäude, integriert.
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Nach einem weiteren Aspekt sind eine erste Anordnung in einem vorderen linken Bereich des Fahrzeuges, eine zweite Anordnung in einem vorderen rechten Bereich des Fahrzeuges, eine dritte Anordnung in einem hinteren linken Bereich des Fahrzeuges und/oder eine vierte Anordnung in einem hinteren rechten Bereich des Fahrzeuges angeordnet, beispielsweise an Stoßstangen und/oder in Radkästen. Diese Gesamtanordnung mit vier der erfindungsgemäßen Anordnungen ermöglicht eine 360° Erfassung von Umgebungsgeräuschen.
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Die Erfindung wird beispielhaft in der folgenden Figur erläutert,
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung
zeigt.
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Ohne Beschränkung der Allgemeinheit des beanspruchten Gegenstandes umfasst die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Anordnung eine Strömungsleitung 10 und einen in einer ersten Strömungsrichtung 11 hinter der Strömungsleitung 10 angeordneten Akustiksensors 7. Erfindungsgemäß können mehrere der Strömungsleitungen 10 hintereinander angeordnet sein. Der Akustiksensor 7 ist beispielsweise ein Mikrofon.
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Die Strömungsleitung 10 umfasst eine erste Öffnung 1. Ein Fluid, beispielsweise Wasser, das durch die Öffnung 1 in die Anordnung eintritt, wird an einer Trennwand 2 der Strömungsleitung in eine erste Strömung 13 und eine zweite Strömung 12 aufgeteilt. Die erste Strömung 13 wird durch die Strömungsleitung 10 parallel zur ersten Strömungsrichtung 11 geleitet. Die zweite Strömung 12 erfährt durch eine Krümmung 3 der Innenwände der Strömungsleitung 10 eine Richtungsänderung. An einer Verbindungsstelle 4 der Strömungsleitung werden die erste Strömung 13 und die zweite Strömung zusammengeführt. Dadurch wird die erste Strömung 13 abgebremst.
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Der Akustiksensor 7 ist beispielsweise an einer Rückseite einer Leiterplatte 8 angeordnet. Die Leiterplatte 8 umfasst eine Leiterplattenöffnung 9 für einen Eintritt des Luftschalls in den Akustiksensor 7.
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Die Leiterplatte 8 und damit der Akustiksensor 7 sind über ein Dichtungsbauteil 5 an die Anordnung angekoppelt.
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Die Anordnung umfasst ferner eine Schutzvorrichtung 6. Die Schutzvorrichtung 6 ist beispielsweise eine erste akustisch permeable, hydrophobe und/oder lipophobe Membran.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Öffnung
- 2
- Trennwand
- 3
- Krümmung
- 4
- Verbindungsstelle
- 5
- Dichtungsbauteil
- 6
- Schutzvorrichtung
- 7
- Akustiksensor
- 8
- Leiterplatte
- 9
- Leiterplattenöffnung
- 10
- Strömungsleitung
- 11
- erste Strömungsrichtung
- 12
- zweite Strömung
- 13
- erste Strömung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016006802 A1 [0003]
- DE 102019206331 [0007]
- US 1329559 [0011]
