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Die Erfindung betrifft eine akustische Signaleinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch antreibbares Nutzfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Akustischen-Signaleinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8. Schließlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 10.
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Heutzutage werden immer mehr Fahrzeuge zumindest teilweise und insbesondere überwiegend elektrisch angetrieben. Elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge sind gegenüber konventionellen durch Verbrennungskraftmaschinen angetriebene Kraftfahrzeug sehr leise und stellen somit eine potentielle Gefahr für Passanten und/oder Fußgänger dar, insbesondere wenn diese beispielsweise blind sind, da solche Kraftfahrzeug beispielsweise bei Annäherung erst sehr spät akustisch wahrgenommen werden können.
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Die
DE 10 2015 223 523 A1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Schallerzeugung. Ferner sind Fahrzeuge bekannt, welche akustische Warnsignale beispielsweise bis zu einer Geschwindigkeit von 20 km/h an die Umgebung abgeben um gPassanten, vor allem blinde Passanten, zu warnen. Dabei sind entsprechende Warnsignale häufig im Motorraum angesiedelt.
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Nachteilig beim Stand der Technik ist, dass beispielsweise das akustische Warnsignal schlecht hörbar ist, da diese überwiegend im Motorraum angesiedelt ist. Dies hat zur Folge, dass die Lautstärke des akustischen Warngebers erhöht werden muss, was zu einer allgemeinen Lärmbelästigung führen kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine akustische Signaleinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben der Akustischen-Signaleinheit als auch ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, durch welche auf besonders vorteilhafte Weise in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einer Fahrsituation des Kraftfahrzeugs ein akustisches Warnsignal abgegeben werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine akustische Signaleinheit für ein insbesondere elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug. Die erfindungsgemäße akustische Signaleinheit umfasst einen Schallwandler zum Erzeugen eines akustischen Signals, welcher mittels einer Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Fahrsituation und somit fahrsituationsbezogen aktivierbar ist.
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Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Nutzfahrzeug, beispielsweise einen Lastkraftwagen. Der Schallwandler ist eine Einrichtung, wie beispielsweise ein Lautsprecher, durch welche Schallwellen zum Erzeugen des akustischen Signals, welches beispielsweise als Warnton ausgebildet ist, ausgesendet werden können. Die Steuerungseinrichtung ist beispielsweise eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung und umfasst beispielsweise eine elektronische Recheneinrichtung und ist beispielsweise zum Steuern und/oder Regeln von Fahrzeugfunktionen ausgebildet.
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Damit auf besonders vorteilhafte Weise durch die akustische Signaleinheit das akustische Signal bereitgestellt werden kann, sodass dieses in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs durch Passanten besonders vorteilhaft wahrnehmbar ist, ohne darüber hinaus beispielsweise unnötig laut zu sein, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens eine Schallwandler in seiner Nutzposition, also im am Kraftfahrzeug montierten Zustand, an einer an einer Fahrzeugaußenseite angeordneten und von dieser abstehenden Funktionseinrichtung angeordnet ist.
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Die Funktionseinrichtung ermöglicht insbesondere einen Rückwärtsblick für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs und ist somit beispielsweise als Außenspiegel ausgebildet. An der Fahrzeugseite angeordnet heißt, dass die Fahrzeugaußenseite beispielsweise durch ein Karosserieblech beziehungsweise ein Fenster einer Außenseitenwand des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, an welche die Funktionseinrichtung angeordnet ist. Dabei ist die Funktionseinrichtung beispielsweise an die Außenseitenwand angeklebt und/oder angeschraubt und steht gleichzeitig von dieser ab. Die Fahrzeugaußenseite wird somit von der Funktionseinrichtung, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung, überragt. Das Abstehen kann auf besonders vorteilhafte Weise einer Ausbreitung des vom Schallwandler erzeugten akustischen Signals beziehungsweise dessen Schallwellen dienen. So können sich die Schallwellen vorteilhaft in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ausbreiten, ohne beispielsweise durch Komponenten wie eine Motorhaube oder dergleichen gestört zu werden.
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Mit anderen Worten betrifft die erfindungsgemäße eine akustische Signaleinheit, welche dann aktivierbar ist, wenn das Kraftfahrzeug sich in einer bestimmten Fahrsituation befindet, beispielsweise eine Fahrt unter 20 km/h und/oder eine Rückwärtsfahrt. Dabei wird, um das Umfeld des Kraftfahrzeugs vor dem Fahrmanöver optimal akustisch zu warnen, ein Warnsignalgeber vorgesehen, welcher in einer abstehenden an einer Fahrzeugaußenseite angeordneten Funktionseinrichtung untergebracht ist. Insbesondere handelt es sich bei der Funktionseinrichtung um einen Außenspiegel, wobei zusätzlich das Außenspiegelgehäuse gleichzeitig als Resonanzkörper genutzt werden kann und beispielsweise kleine Akustiköffnungen in dem Gehäuse vorgesehen sind, wodurch die Schallwellen des akustischen Signals besser austreten können.
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Dabei ergeben sich durch die erfindungsgemäße akustische Signaleinheit mehrere Vorteile. Zum einen ist eine ideale Verortung des akustischen Warnsignals möglich, sodass das akustische Warnsignal beispielsweise besonders vorteilhaft seitlich und/oder nach vorne vom Kraftfahrzeug abgestrahlt werden kann. Darüber hinaus kann ein Gehäuse der Funktionseinrichtung beziehungsweise einer anderen Komponente der Funktionseinrichtung so ausgebildet werden, dass eine vorteilhafte Verstärkung des akustischen Signals beispielsweise aufgrund eines Resonanzeffekts beziehungsweise eines ausbildbaren Resonanzkörpers ermöglicht wird. Handelt es sich bei der Funktionseinrichtung beispielsweise um eine Rückfahrkamera und/oder einen Außenspiegel, ist vorteilhafterweise bereits ein Kabelstrang für das Beheizen und/oder Verstellen des Außenspiegels schon vorhanden, sodass ein Aufwand, zusätzliche Leitungen zum Schallwandler zu legen, besonders gering ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise Kosten eingespart werden können. Darüber hinaus ist ein weiterer Vorteil, dass generell eine geringere Lärmbelastung der Umgebung möglich ist, da das Warnsignal effektiv in den Bereich, in dem es beispielsweise besonders benötigt wird, abgestrahlt werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Funktionseinrichtung ein Außenspiegel des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist der Außenspiegel des Kraftfahrzeugs dazu ausgebildet, den Schallwandler aufzunehmen. Durch die Position, die der Außenspiegel an der Fahrzeugaußenseite annimmt, können so auf besonders vorteilhafte Weise die von dem Schallwandler erzeugten Schallwellen beziehungsweise das erzeugte akustische Signal in eine Umgebung abgestrahlt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die akustische Signaleinheit besonders effizient das akustische Signal bereitstellen kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Funktionseinrichtung eine Rückfahrkamera des Fahrzeugs. Mit anderen Worten ist der Schallwandler eine Komponente einer außenseitig am Kraftfahrzeug angeordneten Kamera, welche eine Rückwärtssicht nach hinten an dem Kraftfahrzeug ermöglicht. So werden zukünftig immer häufiger Außenspiegel durch Rückfahrkameras ersetzt werden, welche jedoch zur Fahrzeugaußenseite ähnlich exponiert wie Außenspiegel angeordnet sind. Somit ergibt sich auch hier der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise Schallwellen in die Umgebung abgestrahlt werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gehäuse des Außenspiegels und/oder der Rückfahrkamera und somit ein Gehäuse der Funktionseinrichtung als Resonanzkörper des Schallwandlers ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Gehäuse der Funktionseinrichtung als schwingungsfähiger Körper ausgebildet, welcher von dem Schallwandler ausgesendete Schallwellen mittels Resonanz, also durch ein verstärkendes Mitschwingen, verstärken kann. Dafür kann das Gehäuse beispielsweise aus den resonanzverstärkenden Materialien ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann es eine entsprechende Form, welche beispielsweise an eine Wellenlänge der Schallwellen des akustischen Signals angepasst ist, aufweisen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die akustische Signaleinheit besonders effizient betrieben werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse als Bandpassgehäuse ausgebildet und/oder umfasst wenigstens eine Schallaustrittsöffnung. Mit anderen Worten ist das Gehäuse derart ausgebildet, beispielsweise durch entsprechende Ventile, dass ein Übertragungsbereich nach tiefen und/oder nach hohen Frequenzen hin abfällt, sodass das Gehäuse beispielsweise ein besonders präzises akustisches Signal bilden kann, welches beispielsweise besonders leicht wahrnehmbar und/oder besonders aufmerksamkeitserzeugend ist. Zusätzlich oder alternativ, insbesondere wenn es sich beispielsweise bei dem Schallwandler um einen Lautsprecher handelt, weist das Gehäuse Schallaustrittsöffnungen auf, wodurch das akustische Signal besonders einfach in die Umgebung gestrahlt werden kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die akustische Signaleinheit besonders vorteilhaft betrieben werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schallwandler einen Lautsprecher und/oder ein piezoelektrisches Element. Mit anderen Worten wird das akustische Signal durch mechanische Schwingungen erzeugt, wobei die mechanischen Schwingungen über einen Magneten an eine Membran und/oder durch ein piezoelektrisches Element erzeugt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Schallwandler besonders einfach und/oder ausfallsicher ausgebildet werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Sensor zum Erfassen der Fahrsituation vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, ein Erfassungssignal an der Steuerungseinrichtung bereitzustellen. Mit anderen Worten ist die Steuerungseinrichtung mit wenigstens einem Sensor beziehungsweise Fahrzeugsensor verbunden, welcher den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs erfassen kann und aufgrund des Erfassens der Steuerungseinrichtung ein Signal, das Erfassungssignals, bereitstellen kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die akustische Signaleinheit besonders vorteilhaft betrieben werden kann, da beispielsweise die Fahrsituation und somit das fahrsituationsbezogene Ausgeben des akustischen Signals besonders präzise erfolgen kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Akustischen-Signaleinheit für ein insbesondere elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Die durch das Verfahren betriebene akustische Signaleinheit umfasst wenigstens einen Schallwandler zum Erzeugen eines akustischen Signals, welcher mittels einer Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Fahrsituation aktiviert wird.
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Um die akustische Signaleinheit besonders vorteilhaft zu betreiben, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der wenigstens eine Schallwandler in seiner Nutzposition an einer an einer Fahrzeugaußenseite angeordneten und von dieser abstehenden Funktionseinrichtung angeordnet, wodurch das akustische Signal weiträumig abgestrahlt wird.
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Dabei sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beschreibt die Fahrsituation eine Rückwärtsfahrt und/oder eine Kurvenfahrt und/oder eine Fahrt mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise bei der Akustischen-Signaleinheit als die Fahrsituation, in deren Abhängigkeit der Schallwandler zum Erzeugen des akustischen Signals durch die Steuerungseinrichtung aktiviert wird, eine Rückwärtsfahrt und/oder eine Kurvenfahrt und/oder eine Fahrt mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, beispielsweise kleiner als 20 km/h, da bei einer solch einer Geschwindigkeit die akustische Signatur eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs besonders gering ist, und/oder bei einer Beschleunigung und/oder Verzögerung, also einem Bremsen, aktiviert. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs das akustische Signal besonders vorteilhaft zum Warnen verwendet werden kann. Darüber hinaus lässt sich das Verfahren besonders flexibel einsetzen.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches insbesondere als Nutzfahrzeug ausgebildet ist und wenigstens eine akustische Signaleinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst und/oder welches dazu ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung durchzuführen.
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Dabei sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und/oder zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht einer Akustischen-Signaleinheit an einer Fahrzeugaußenseite eines Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine akustische Signaleinheit 10 eines Kraftfahrzeugs 12, welches insbesondere elektrisch antreibbar ist, mit wenigstens einem Schallwandler 14 zum Erzeugen eines akustischen Signals 16, welcher mittels einer Steuerungseinrichtung 18 in Abhängigkeit von einer Fahrsituation und somit fahrsituationsbezogen aktivierbar ist.
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Damit die akustische Signaleinheit 10 beziehungsweise das die akustische Signaleinheit 10 umfassende Kraftfahrzeug 12 das akustische Signal, welches insbesondere als Warnsignal dient, besonders vorteilhaft bereitstellen können, ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Schallwandler 14 in seiner Nutzposition beziehungsweise Gebrauchsposition an einer an einer Fahrzeugaußenseite 20 angeordneten und von dieser abstehenden Funktionseinrichtung 22 angeordnet ist.
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Das Kraftfahrzeug 12 ist insbesondere als Nutzfahrzeug, beispielsweise als Lastkraftwagen, ausgebildet.
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In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Funktionseinrichtung 22 ein Außenspiegel des Kraftfahrzeugs 12. Zusätzlich oder alternativ kann die Funktionseinrichtung beispielsweise eine Rückfahrkamera des Kraftfahrzeugs 12 darstellen. Vorteilhafterweise ist das Gehäuse 24 des Außenspiegels beziehungsweise der Funktionseinrichtung 22 derart ausgestaltet, das es als Resonanzkörper für den Schallwandler 14 dient.
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Das Gehäuse 24 kann beispielsweise auch aufgrund seiner Formgebung als Bandpassgehäuse ausgebildet sein, sodass bestimmte Frequenzen des akustischen Signals 16 verstärkt und/oder beschnitten werden. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse 24 Schallaustrittsöffnungen 26 aufweist, insbesondere für den Fall, dass der Schallwandler 14 innerhalb des Gehäuses 24 angeordnet ist, wodurch die Schallwellen letzteres vorteilhaft verlassen können.
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Ferner ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der Schallwandler 14 als ein Lautsprecher ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ kann der Schallwandler 14 beispielsweise ein piezoelektrisches Element umfassen, um die Schallwellen für das akustische Signal 16 zu erzeugen.
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Die Fahrzeugaußenseite 20 wird beispielsweise durch ein Karosseriebauteil und/oder eine Fahrzeugscheibe gebildet.
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Damit die Fahrsituation besonders vorteilhaft bestimmt werden kann, sodass das akustische Signal 16 besonders präzise fahrsituationsbezogen durch die akustische Signaleinheit 10 bereitgestellt werden kann, ist wenigstens ein Sensor 28 vorgesehen, welcher zum Erfassen der Fahrsituation dient. Aufgrund des Erfassens kann durch den Sensor 28 eine Information über die erfasste Fahrsituation als Erfassungssignal der Steuerungseinrichtung 18 bereitgestellt werden. Daraufhin kann diese den Schallwandler 14 zum Erzeugen des akustischen Signals 16 aktivieren.
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Die erfasste Fahrsituation kann beispielsweise eine Rückwärtsfahrt und/oder eine Kurvenfahrt und/oder eine Fahrt mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung und/oder einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs 12 beschreiben.
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Ferner sei hier ein Verfahren zum Betreiben der Akustischen-Signaleinheit 10 vorgestellt, bei welchem fahrsituationsabhängig durch den Schallwandler 14 das akustische Signal 16 bereitgestellt wird, indem die Steuerungseinrichtung 18 den Schallwandler 14 aktiviert, wobei der wenigstens eine Schallwandler 14 in seiner Nutzposition an einer an einer Fahrzeugaußenseite 20 angeordneten Funktionseinrichtung 22 angeordnet ist, wodurch das akustische Signal 16 insbesondere weiträumig abgestrahlt werden kann.
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Durch die gezeigte akustische Signaleinheit 10, das Kraftfahrzeug 12 sowie das hier anhand der beiden skizzierte Verfahren, kann ein akustisches Warnsignal bei elektrischen und/oder hybridelektrischen Fahrzeugen in den Außenspiegeln bereitgestellt werden. Dabei werden akustische Warnsignale beispielsweise bis zu einer Geschwindigkeit von 20 km/h an die Umgebung abgegeben, um Passanten, vor allem blinde Passanten, und/oder Fußgänger zu warnen. Da elektrisch angetriebene Fahrzeuge im Gegensatz zu konventionell mit Verbrennungskraftmaschinen angetriebene Fahrzeuge leise sind, dadurch können diese schwerer bemerkt werden. Somit könnten entsprechende Kollisionen zwischen Fahrzeug und Passanten wahrscheinlicher sein. Das Warnsignal verringert die mögliche Kollisionsgefahr.
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Die hier vorgestellte akustische Signaleinheit, das Kraftfahrzeugs 12 sowie das Verfahren dienen dazu, das Umfeld des Kraftfahrzeugs 12 bei entsprechenden Fahrmanövern, beispielsweise einer Rückwärtsfahrt und/oder einer langesamen Fahrt, bei welcher eine akustische Signatur des Kraftfahrzeugs 12 gering ist, besonders vorteilhaft auf das Kraftfahrzeug 12 hinzuweisen. Was insbesondere durch die Verortung der schallerzeugenden Komponente, dem Schallwandler 14 der Akustischen-Signaleinheit 10, durch seine exponierte Position außerhalb und beabstandet von der Fahrzeugaußenseite 20 ermöglicht wird.
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Ferner ergeben sich Vorteile, da beispielsweise ein Kabelstrang, welcher für ein Beheizen und/oder Verstellen des Außenspiegels vorhanden ist, einfach um Adern für den Schallwandler 14 erweitert werden kann. Generell ist weniger Lärmbelästigung gegeben, da das akustische Signal 16 effektiv abgestrahlt werden kann und somit beispielsweise auf eine besonders laute Ausgabe des akustischen Signals 16 in einem Motorraum verzichtet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015223523 A1 [0003]
