WO2020224904A1 - Device for detecting airborne sound for automotive applications in which there are air flows between the device and a sound source of the airborne sound, method for producing a device of this type, and road vehicle that can be operated in an automated manner and that comprises a device of this type - Google Patents

Device for detecting airborne sound for automotive applications in which there are air flows between the device and a sound source of the airborne sound, method for producing a device of this type, and road vehicle that can be operated in an automated manner and that comprises a device of this type Download PDF

Info

Publication number
WO2020224904A1
WO2020224904A1 PCT/EP2020/059969 EP2020059969W WO2020224904A1 WO 2020224904 A1 WO2020224904 A1 WO 2020224904A1 EP 2020059969 W EP2020059969 W EP 2020059969W WO 2020224904 A1 WO2020224904 A1 WO 2020224904A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aks
component
acoustic sensor
sound channel
circuit board
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/059969
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens Giesler
Matthias Gausmann
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Priority to EP20719140.4A priority Critical patent/EP3963900A1/en
Publication of WO2020224904A1 publication Critical patent/WO2020224904A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/08—Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
    • H04R1/083—Special constructions of mouthpieces
    • H04R1/086—Protective screens, e.g. all weather or wind screens
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/003—Mems transducers or their use
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/02—Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/029—Manufacturing aspects of enclosures transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2410/00—Microphones
    • H04R2410/07—Mechanical or electrical reduction of wind noise generated by wind passing a microphone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles

Definitions

  • Air currents between the device and a sound source of the airborne sound are present, a method for producing such a device and an automated road vehicle which can be operated including such a device
  • the invention relates to a device for detecting airborne sound for automotive applications in which air currents are present between the device and a sound source of the airborne sound.
  • the invention also relates to a method for producing such a device.
  • the invention also relates to an automated road vehicle comprising such a device.
  • DE 10 2016 006 802 A1 discloses a method and a device for detecting at least one special signal emanating from an emergency vehicle.
  • a challenge in the development of such acoustic sensors is protection against ambient conditions, for example against external influences such as rainwater, and against flow conditions that are caused, for example, by wind, for example headwind. At the same time, however, this protection should have the lowest possible attenuation of the external acoustic signal.
  • the ambient conditions result on the one hand from the use of acoustic sensors in automotive applications, for example in road traffic.
  • the environmental conditions result from the installation locations of the acoustic sensors, which are located on moving and / or stationary, so-called open-air objects, for example on vehicles, exposed to the weather.
  • the object of the invention is to enable airborne sound detection and the conversion of airborne sound into processable signals under difficult environmental and flow conditions.
  • the device detects airborne sound for automotive applications in which air currents are present between the device and a sound source of the airborne sound.
  • the device solves the task through system properties from the specific coordination of individual components of the device with one another.
  • the device comprises an acoustic sensor as components.
  • the device also includes a protective grille to protect the device against the ingress of coarser foreign bodies.
  • the protective grille comprises at least one opening for an inlet of the airborne sound into the device. The opening is arranged axially offset to an axial axis of the device.
  • the device comprises an acoustically permeable, hydrophobic and / or lipophobic first membrane. The first membrane is arranged behind the protective grille in the air flow direction.
  • the device comprises a flow bypass.
  • the flow bypass runs between the protective grille and the first membrane.
  • the flow bypass leads fluids and / or foreign bodies that have entered the device through the air flow away from the first membrane and out of the device.
  • the device also comprises a sound channel arranged parallel to the axial axis, at one end of which the first membrane is arranged in the air flow direction and at the second end of which the acoustic sensor is arranged.
  • the sound channel is protected against the effects of moisture and foreign bodies by the first membrane.
  • the diameter, length, volume, shape and / or material properties of the sound channel are adapted in order to dampen the natural modes of the device.
  • the device comprises a circuit board.
  • the circuit board includes components and their connections for preprocessing analog or digital signals from the acoustic sensor.
  • the components are designed for analog or digital signal processing and / or for realizing filter functions, functions for phase reversal, compressor functions and / or amplifier functions.
  • the circuit board holds the acoustic sensor on one side of the circuit board.
  • the acoustic sensor is arranged on the rear side of the circuit board in the direction of air flow.
  • the acoustic sensor has its sound inlet opening on the component mounting side of the printed circuit board and the printed circuit board comprises a printed circuit board opening for the sound inlet.
  • the acoustic sensor is arranged on the front side of the circuit board in the air flow direction. In this case, the acoustic sensor has its sound inlet opening on the side of the acoustic sensor opposite the component mounting side of the Lei terplatte.
  • the special feature of the device according to the invention compared to known microphones is the functionality and airborne sound detection and its conversion under difficult environmental and flow conditions that exist in automotive applications. For example, while a road vehicle is in motion, a speed-dependent air flow and thus relative air flows between a sound source, for example a siren of an emergency vehicle or a pedestrian, and the device arise.
  • the device according to the invention is distinguished by the detection of airborne sound and its conversion in the event of relative air currents.
  • the above-mentioned environmental conditions also result from the intended use in automotive applications and from the previously described installation locations of the device where relative air currents arise.
  • airborne sound can be detected and converted into electrical signals in a temperature range from -50 ° C to + 90 ° C, for example -30 ° C to + 70 ° C.
  • the device according to the invention is characterized in that the individual components of the device, for example the acoustic sensor, the protective grille, the opening for the air sound inlet, i.e. the sound inlet opening, the first membrane, the flow bypass and the sound channel, taking air into account - And / or body noise, aeroacoustics, flow and fluid dynamics, electronics and mechanics are coordinated with one another.
  • the device represents a housing for the acoustic sensor.
  • the term acoustic sensor designates both the acoustic sensor as a component of the device and the entire device.
  • An acoustic sensor is a sensor that detects mechanical vibrations, for example caused by airborne sound waves, and converts them into a processable signal, for example an electrical signal such as an electrical voltage.
  • the acoustic sensor includes an analog and / or digital signal output.
  • the forming takes place in two stages. In a first acoustic-mechanical conversion stage, the airborne sound is converted into the movement of an object according to a certain reception principle. In the second mechanical-electrical conversion stage, the movement of the object is converted into the electrical signal according to a specific converter principle.
  • Examples of acoustic sensors are an arrangement of a magnet and an electrical coil, microphones, accelerometers, piezo sensors or strain gauges.
  • MEMS mechanical system
  • acoustic sensor comprising an arrangement of semiconductor elements that absorb vibrations
  • the protective grille is a grille with a mechanical protective function.
  • the protective grille is constructed in such a way that coarse foreign bodies, i.e. particles with diameters of, for example, at least 2 mm, for example dirt particles such as
  • Mud particles, dust particles, soot particles, grains of salt, stones, insects or other particles contained in the air cannot penetrate the device.
  • the opening for the air inlet is positioned in the protective grille in such a way that no direct jet and / or particle flow acts on the first membrane in the axial sensor direction.
  • the first membrane is thus mechanically protected by the arrangement and / or geometry of the opening.
  • the opening or openings are essentially 2 mm wide and essentially 5 mm long.
  • the first membrane is permeable to airborne sound waves. Due to the hydrophobic and / or lipophobic behavior, the sound channel is protected against immission by, for example, moisture and particles.
  • the first membrane is a microporous membrane.
  • a membrane with 1.3 ⁇ 10 9 pores / cm 2 for example, is microporous.
  • Such a membrane is particularly waterproof and enables protection at least according to IPX4K.
  • the first membrane is designed to enable protection according to IP69K.
  • the number 6 in IP69K means complete tightness and thus protection against the ingress of solid objects and dust. 9K denotes protection against the ingress of water during high pressure or steam jet cleaning. This is particularly advantageous for protection in automotive applications.
  • IP International Protection
  • the degree of protection indicates the suitability of components for various environmental conditions.
  • the protected systems are divided into corresponding types of protection, so-called International Protection, abbreviated to IP codes.
  • IP codes The ISO 20653: 2013 road vehicles standard - Protection classes (IP code) - Protection against foreign objects, water and contact - Electrical equipment describes the status of road vehicles.
  • IPX6K offers protection against strong water jets under increased pressure, specifically for road vehicles.
  • Air flow direction means air flow direction through the device or air flow direction relative to the road vehicle on which the device is built.
  • the roles of the first end of the sound channel and the second end of the sound channel are interchanged when the device is installed in the rear, in which the protective grille is open against the forward direction of travel of the road vehicle.
  • the flow bypass ensures that fluids that have entered through the air inlet, for example water, air, and small particles such as dirt and / or dust, do not agglomerate on the acoustically permeable membrane, but rather again through an opening at the outlet of the flow bypass for an air outlet be conveyed out of the device.
  • the flow bypass is a self-cleaning flow bypass.
  • the flow bypass is designed acoustically, flow-acoustically and flow-dynamically in such a way that the aeroacoustic sound generated by the flow is reduced and the flow-dynamic forces do not negatively affect the subsequent acoustically permeable membrane, for example damage or degrade it.
  • the sound channel is used for the targeted sound guidance of the airborne sound waves to the acoustic sensor.
  • the sound channel is specially dimensioned acoustically so that no or only a few and weak eigenmodes develop in the usable frequency range of the acoustic sensor. This targeted dimensioning is essentially based on geometric parameters such as diameter, length, volume and shape.
  • the circuit board is also called a printed circuit board.
  • the components of the circuit board include, for example, logic modules such as ASICS or FPGAs.
  • one component implements a high-pass filter that allows airborne sound waves with frequencies greater than 300 Hz to pass.
  • the dynamic range of a signal is limited by means of compressor functions.
  • the components are, for example, mounted directly on the surface of the printed circuit board, for example soldered, and they are also called surface mounted devices, abbreviated to SMD.
  • the circuit board opening corresponds to a hole or a through-hole on the circuit board for the airborne sound to enter the acoustic sensor, which is arranged on the rear side of the circuit board in the direction of air flow.
  • the lower side of the circuit board in the air flow direction is the surface of the circuit board on which the components and the acoustic sensor are arranged.
  • the front side of the circuit board in the air flow direction is the surface of the circuit board on which the components and the acoustic sensor are arranged.
  • the acoustic sensor comprises a microphone.
  • the microphone comprises a microphone capsule and a transducer.
  • the acoustic-mechanical conversion takes place in the microphone capsule.
  • the microphone capsule includes, for example, a membrane that is excited to vibrate by airborne sound.
  • the mechanical-electrical conversion takes place in the converter.
  • the transducer is, for example, an electrodynamic transducer, such as in the case of a moving coil microphone, or an electrostatic transducer, such as in the case of a condenser microphone.
  • the acoustic sensor is implemented as a MEMS microphone.
  • MEMS microphones are miniaturized microphones which, for example, use SMD technology for direct use on the circuit board.
  • MEMS microphones have small dimensions and are easy to process industrially. For example, MEMS microphones can be assembled in a reflow soldering process. Compared to other microphones, MEMS microphones are less sensitive to high temperatures and are therefore particularly suitable for automotive applications.
  • the acoustic sensor is an electret condenser microphone.
  • the shape and / or material properties of the protective grille are adapted to protect the first membrane, the sound channel and / or the acoustic sensor against dynamic flow and / or static forces that arise, for example, from the wind or the weather.
  • the protective grille and the openings in the protective grille are designed to be rotationally symmetrical, for example.
  • the protective grille is taken for example from a plastic and is shaped in such a way, that is, has such a geometry, in order to offer a scope of protection of at least IPX6K. A mechanical protective effect of the device is thus achieved and the acoustic sensor is protected against such influences.
  • the protective grille comprises an open-pore material, for example a foam material such as an open-pore polyurethane foam material.
  • Wind and / or water absorption can be set by scalable size of pores in the material.
  • Foam materials are characterized by a very low density and easy processing and processing. Foams are particularly easy to manufacture from polyurethane.
  • Open-pore polyurethane foam is also called filter foam. Filter foam is particularly suitable for wind absorption. Filter foam is classified according to pore size / number of pores. The unit is the number of pores per inch, abbreviated PPL.
  • the protective grille comprises a filter foam in the range from 10 to 80 PPL According to a further aspect of the invention, the protective grille is an exchangeable protective grille in order to be replaced in the event of coarse contamination without having to replace the entire device.
  • a shape and / or material properties of the flow bypass are adapted in order to dampen the aeroacoustic sound generated by the air flow through the flow bypass and / or to protect the first membrane against dynamic flow and / or static forces.
  • the flow bypass is shaped in such a way that, if possible, there are no edges or similar shapes in the flow bypass where flow breaks and / or flow turbulences can occur. Flow breaks and / or flow turbulences generate aeroacoustic noise.
  • the susceptibility to flow breaks and / or flow turbulence is greatly reduced, as is the generation of aero-acoustic noise. This is particularly advantageous in the case of relative air currents, for example while the device is moving when driving a road vehicle.
  • the sound channel is open at one of its ends and closed at the other end with a closure element with a reflection factor.
  • Open means open to sound entry.
  • a flow resistance of the sound channel can be set as a function of the reflection factor.
  • the closing element is the acoustic sensor, for example the microphone, or the circuit board.
  • the sound channel has essentially the shape of a cylinder, a truncated cone or a horn part and the first membrane is at the first end of the sound channel with a larger first area and the acoustic sensor at the second end of the sound channel with a smaller second area Area arranged.
  • a horn part or also called a funnel is a robust system for high-tem- sensitive detection of airborne sound waves.
  • a sound channel in the form of a horn part couples the receiver acoustically particularly well to the sound field, so that as much of the externally entering sound energy as possible arrives at the receiver. In this way, minimal acoustic damping of the sound energy flow is achieved.
  • the sound channel and the flow bypass are implemented by an inflow component.
  • the inflow component includes a bulge.
  • the bulge comprises a cavity which is continuous in the axial axis and through which the sound channel is implemented.
  • the inflow component is brought together with the protective grille in such a way that the flow bypass is implemented by a free space between the inflow component and the protective grille. This means that the flow bypass runs between the protective grille and the inflow component.
  • the inflow component and its bulge are shaped in such a way that the aeroacoustic sound generated by the air flow through the flow bypass is attenuated.
  • the inflow component and its bulge do not include any flow separation edges in the flow bypass.
  • the device comprises a housing in which the circuit board is arranged.
  • the housing protects the circuit board and its components from mechanical and / or thermal influences.
  • the housing comprises fastening means, for example screws, in order to fasten the housing and the device to a control unit or to a road vehicle.
  • the circuit board is arranged perpendicular or parallel to the axial axis of the device.
  • the second end of the sound channel is arranged in a radial extension of a jacket surface of the sound channel.
  • the acoustic sensor for example the microphone and / or the microphone capsule, is coupled to the sound channel parallel to the axial axis of the device.
  • the acoustic sensor is coupled to the sound channel perpendicular to the axial axis of the device, that is to say tangentially.
  • the circuit board comprises a connector for connecting the device to an electronic control unit.
  • the control device is designed to localize and / or classify the sound source as a function of the signals from the acoustic sensor.
  • the electronic control device is, for example, a control device that is only in active connection with the device. This means that the control unit only receives signals from the acoustic sensor and evaluates them.
  • the control device executes, for example, an intelligent algorithm, such as an artificial neural network trained in noise localization and / or classification.
  • the evaluated signals are forwarded via an on-board network of a road vehicle to further control units of the road vehicle, for example ADAS or AD Domain ECUs, or to actuators of the road vehicle.
  • the device is connected to a CAN bus or an Ethernet bus of the road vehicle.
  • the device comprises an elastic sealing component for coupling the acoustic sensor to the sound channel and / or to the circuit board.
  • the sealing component compensates for geometrical tolerances when assembling the device.
  • the elasticity ensures a defined decoupling of the acoustic sensor, including the microphone capsule, and / or the circuit board, from structure-borne sound. Furthermore, the elasticity ensures an acoustically closed connection between the sound channel and the microphone capsule.
  • the device comprises a decoupling component for vibration damping and / or for structure-borne noise decoupling.
  • the decoupling component is arranged at a coupling point between the device and a component into which the device can be installed and / or which can mechanically hold the device.
  • the decoupling component is made of a two-component material that generates an acoustically and / or vibrationally we kenden impedance jump.
  • the two-component material comprises a relatively soft material with a relatively small impedance and a relatively hard material with a relatively large impedance.
  • the soft material is arranged in front of the hard material in the direction of air flow.
  • the impedance jump is over the entire te contact surface of the protective grille and the decoupling component carried out.
  • the decoupling component is, for example, a molded part.
  • the protective grille and the decoupling component form one component.
  • the protective grille and the decoupling component are formed from an injection molded part.
  • the decoupling component is made of vibration-damping materials of different densities, for example from mixed-row polyurethane foams.
  • the decoupling component has, for example, a high mechanical load capacity and / or good insulating properties. By means of the component, the device is insensitive to vibrations, durable and therefore particularly well suited for automotive applications.
  • the device comprises a second membrane for venting the device.
  • the second membrane provides static pressure compensation for the device.
  • the wind generated when driving exerts a pressure on the device, for example on the acoustic sensor.
  • the proportional static pressure is compensated for by the second membrane.
  • the second membrane prevents condensation from forming in the device.
  • the method according to the invention for producing a device according to the invention comprises the following method steps:
  • an acoustic sensor according to the invention is coupled to a circuit board according to the invention
  • the acoustic sensor is coupled by means of the sealing component to a second end of a sound channel according to the invention with a smaller second surface of an inflow component according to the invention
  • a first membrane according to the invention is arranged at a first end of the sound channel with a larger second surface
  • a protective grille according to the invention is used in a decoupling component according to the invention, • the upstream component is brought together with the decoupling component to form a flow bypass according to the invention, and
  • the housing for the acoustic sensor obtained after the preceding method steps is set in a component according to the invention into which the housing can be installed and / or from which the housing is mechanically durable.
  • the acoustic sensor is coupled to the rear side of the circuit board in the direction of air flow, which is the surface of the circuit board on which the electronic components are arranged.
  • the circuit board is arranged perpendicularly or parallel to the axial axis of the device. In the parallel arrangement of the circuit board, the second end of the sound channel is arranged in a radial extension of the lateral surface of the sound channel.
  • the housing is mounted relative to a forward direction of travel from the rear in a front bumper of the road vehicle or from the front in a rear bumper.
  • the protective grille and the decoupling component are produced and provided as a molded part, for example as an injection-molded part.
  • Another aspect of the invention is a device produced by the method according to the invention.
  • the method according to the invention it is possible to install the housing, in particular the housing according to the invention, directly in / on the road vehicle during vehicle manufacture.
  • the method advantageously also allows an efficient retrofitting of an existing vehicle with the housing according to the invention, in particular with the housing according to the invention in which the acoustic sensors are integrated.
  • the invention thus also provides an assembly of retrofit solutions.
  • the housing is preassembled according to the method steps and arranged as a finished housing on the road vehicle.
  • the housing is installed from the rear in a front bumper of the road vehicle or from the front in a rear bumper relative to a forward direction of travel.
  • the road vehicle according to the invention which can be operated automatically, comprises a device according to the invention or an arrangement of several such devices or a device manufactured according to the method according to the invention.
  • the device is integrated into an outer side of the road vehicle by means of a component according to the invention into which the device can be built and / or the device can be mechanically retained from this.
  • the device is connected for signaling purposes by means of a plug connection according to the invention with an ADAS or AD Domain ECU of the road vehicle.
  • the arrangement comprises four devices arranged next to one another.
  • Such an arrangement is surprisingly very well suited for recording noise and is relatively easy to obtain.
  • the road vehicle is, for example, a passenger or truck or a passenger transport system such as a people mover.
  • the road vehicle includes technical equipment for self-driving, that is to say driverless or fully automated, autonomous ferry operation.
  • the ADAS which means advanced driver assistance system, or the AD, which means autonomous driving
  • main ECU which means electronic control unit, perceives the vehicle's surroundings by means of surroundings detection sensors, derives trajectory planning from it and determines the corresponding control signals, the vehicle actuators are provided to regulate the longitudinal and / or lateral guidance of the road vehicle.
  • the acoustic sensor of the device according to the invention is an example of a stiierfas sensor.
  • Further surroundings detection sensors are, for example, optical Sen sensors, for example cameras or lidar, or radar sensors. According to one aspect of the invention, the signals from the acoustic sensor with signals from other surroundings The detection sensors merged to locate and / or classify objects in traffic.
  • the component comprises fastening means in order to fasten the device to the road vehicle.
  • the device is installed from behind in the front bumper of the road vehicle or from the front in the rear bumper relative to the forward direction of travel. This means that the device can be retrofitted to existing road vehicles as a retrofit solution.
  • the device is permanently installed in the outside of the road vehicle, for example in its body.
  • a first arrangement of the devices in a front left area of the road vehicle, a second arrangement of the devices in a front right area of the road vehicle, a third arrangement of the devices in a rear left area of the road vehicle and / or a fourth arrangement of the devices is arranged in a rear right area of the road vehicle.
  • the arrangement corresponds to a specific positioning. This arrangement with four arrangements enables a 360 ° detection of ambient noise.
  • the arrangements each comprise four devices arranged next to one another.
  • the device is integrated into a static object of a traffic infrastructure, for example in a traffic light pole or a building, by means of the component according to the invention into which the device can be installed and / or from which the device is mechanically durable.
  • Fig. 1 is an isometric sectional view of an embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 2 is a side sectional view of the exemplary embodiment from FIG. 1
  • FIG. 3 shows an exploded view of the exemplary embodiment from FIG.
  • Fig. 4 is a sectional view of a further embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 5 shows a side sectional view of the exemplary embodiment from FIG. 4,
  • FIG. 6 is a three-dimensional view of the exemplary embodiment from FIG. 4,
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment of an outside of the road vehicle from FIG. 8.
  • a circuit board L is arranged perpendicular to an axial axis A of the device AKS in a device according to the invention AKS.
  • the circuit board is arranged parallel to the axial axis A of the device AKS.
  • a second end E2 of a sound channel 7 is arranged in a radial extension of a lateral surface of the sound channel 7.
  • the device AKS comprises a component B.
  • the component B holds the device AKS in an outside K of a road vehicle F, see FIG. 9.
  • the component B is, for example, an injection molded part or an additive process, for example a 3D printing process , manufactured component.
  • the outside K of the road vehicle F is, for example, part of a body of the road vehicle F, for example a bumper.
  • the bumper is a front bumper or a rear bumper.
  • the component B comprises a circular opening.
  • Component B is only shown in FIGS. 1, 2 and 3.
  • the devices shown in FIGS. 4, 5 and 6 can also include component B.
  • a protective grating according to the invention ter 2 is used.
  • the protective grille 2 is coupled to component B by means of a decoupling component 1 1 according to the invention, see FIGS. 1, 2 and 3.
  • the protective grille 2 and the decoupling component 1 1 are made from an injection molded part. 1, 2 and 3, the protective grille 2 comprises four symmetrically arranged slit-shaped openings 3a, 3b, 3c and 3d.
  • the openings 3a, 3b, 3c and 3d are inlet openings for airborne sound waves into the device AKS, as are the openings 3a, 3b and 3c in FIGS. 4, 5 and 6.
  • the airborne sound waves enter the device AKS in the air flow direction R.
  • the openings 3a, 3b, 3c and 3d are arranged axially offset to an axial axis A of the device AKS.
  • the exploded view in Fig. 3 shows the openings 3a, 3b, 3c and 3d, the protective grille 2 and the decoupling component 11 in a merged state.
  • an inflow component 8 is inserted into the decoupling component 11.
  • the inflow component 8 comprises a rotationally symmetrical bulge 9.
  • the inflow component 8 is inserted in such a way that a free space remains between the inflow component 8, its bulge 9 and the protective grille 2.
  • the free space forms a flow bypass 6 according to the invention.
  • the flow bypass 6 comprises air outlets 6a. The air is let out of the AKS device through the air outlets.
  • the bulge 9 of the inflow component 8 comprises a continuous cavity H.
  • the cavity H has the shape of a horn part with a larger first area at a first end E1 of the cavity H and a smaller second area at a second end E2.
  • the first and the second surface are each Weil base or top surfaces of the cavity H and symmetrical to the axial axis A.
  • the cavity H is created, for example, by a bore in the bulge.
  • the cavity H forms a sound channel 7.
  • the airborne sound waves are guided through the sound channel 7 to an acoustic sensor 1.
  • the acoustic sensor 1 is on the rear side of the circuit board L in the air flow direction R, which is the surface of the circuit board L equipped with the electronic components.
  • a first membrane 5 according to the invention is net angeord.
  • the acoustic sensor 1 is arranged as an extension of the second end E2 of the sound channel 7.
  • the acoustic sensor 1 is an electroacoustic sensor, for example a microphone.
  • the acoustic sensor 1 is a MEMS microphone.
  • Figs. 1, 2 and 3 each show a microphone capsule.
  • the acoustic sensor 1 is coupled to the sound channel 7 and to a circuit board 7 by means of a device component 10.
  • the circuit board L is arranged in a housing G.
  • the housing G is an electronic housing.
  • the circuit board L includes components and their connections for pre-processing analog or digital signals from the acoustic sensor 1. Furthermore, the circuit board L includes plug connections S to connect the circuit board L and thus the device AKS with an electronic control unit for signaling purposes.
  • the housing G comprises a second membrane 12 designed as a ventilation membrane for static pressure equalization of the housing G and for preventing condensation from forming in the housing G.
  • the housing G also comprises fastening means 13, for example screws.
  • FIG. 7 shows an example sequence of a method according to the invention. Another aspect of the invention is a different order of the individual method steps, for example V6, V5, V4, V3, V2, and V1.
  • acoustic sensor 1 is coupled to the circuit board L by means of the sealing component 10.
  • the acoustic sensor 1 is coupled by means of the sealing component 10 to the second end E2 of the sound channel 7 with a smaller second area.
  • the first membrane 5 is arranged at the first end E1 of the sound channel 7 with a larger second surface.
  • the protective guard is ter 2 inserted into the decoupling component 11.
  • the inflow component 8 is brought together with the decoupling component 11 to the flow bypass 6.
  • the housing obtained in this way for the acoustic sensor 1 is in the component B, in which the housing can be installed and / or from this the housing is mechanically durable, used.
  • FIG. 8 shows a passenger car as an example of a road vehicle F.
  • the device AKS according to the invention is integrated into an outside K of the road vehicle F, for example into a bumper.
  • the AKS device is held in the bumper by means of component B, see FIG. 9.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

The invention relates to a device (AKS) for detecting airborne sound for automotive applications in which there are air flows between the device (AKS) and a sound source of the airborne sound, the device (AKS) comprising: - an acoustic sensor (1); - a protective grille (2) for protecting the device (AKS) from the ingress of foreign bodies; - an acoustically permeable, hydrophobic and/or lipophobic first membrane (5); - a flow bypass (6), which runs between the protective grille (2) and the first membrane (5); - a sound channel (7); and - a circuit board (L), the circuit board (L) comprising components and connections thereof for pre-processing analog or digital signals of the acoustic sensor (1) and a circuit board opening (4), the acoustic sensor (1) being arranged on the circuit board opening on the side of the circuit board (L) that is rearward in the air flow direction (R).

Description

Vorrichtung zum Detektieren von Luftschall für automobile Anwendungen, bei denen Device for detecting airborne sound for automotive applications in which
Luftströmungen zwischen der Vorrichtung und einer Schallguelle des Luftschalls vor handen sind, Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung und automati siert betreibbares Straßenfahrzeug umfassend eine derartige Vorrichtung Air currents between the device and a sound source of the airborne sound are present, a method for producing such a device and an automated road vehicle which can be operated including such a device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Detektieren von Luftschall für automobile Anwendungen, bei denen Luftströmungen zwischen der Vorrichtung und einer Schallquelle des Luftschalls vorhanden sind. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein automatisiert betreibbares Straßenfahrzeug umfassend eine derartige Vorrichtung. The invention relates to a device for detecting airborne sound for automotive applications in which air currents are present between the device and a sound source of the airborne sound. The invention also relates to a method for producing such a device. The invention also relates to an automated road vehicle comprising such a device.
Aus dem Stand der Technik sind Akustiksensoren zur Detektion von externen Ge räuschen außerhalb von Fahrzeugen bekannt. Beispielsweise offenbart die Acoustic sensors for detecting external noise outside of vehicles are known from the prior art. For example, the
DE 10 2016 006 802 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden Sondersignals. DE 10 2016 006 802 A1 discloses a method and a device for detecting at least one special signal emanating from an emergency vehicle.
Eine Herausforderung bei der Entwicklung derartiger Akustiksensoren ist der Schutz gegen Umgebungsbedingungen, beispielsweise gegen externe Einflüsse wie zum Beispiel Regenwasser, und gegen Strömungsbedingungen, die beispielsweise durch Wind, zum Beispiel Fahrtwind, verursacht werden. Dieser Schutz sollte aber zeit gleich eine möglichst minimale Dämpfung des externen akustischen Signals aufwei sen. Die Umgebungsbedingungen ergeben sich zum einen aus dem Einsatz Akus tiksensoren in automobilen Anwendungen, zum Beispiel im Straßenverkehr. Zum anderen ergeben sich die Umgebungsbedingungen durch Installationsorte der Akus tiksensoren, 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 Luftan ström ungen, die bei spielsweise während einer Fahrt mit einem Fahrzeug vorhanden sind, Einwirkungen, unter denen der Akustiksensor zu funktionieren hat. Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, Luft schallerfassung und die Wandlung des Luftschalls in prozessierbare Signale unter schwierigen Umwelt- und Strömungsbedingungen zu ermöglichen. A challenge in the development of such acoustic sensors is protection against ambient conditions, for example against external influences such as rainwater, and against flow conditions that are caused, for example, by wind, for example headwind. At the same time, however, this protection should have the lowest possible attenuation of the external acoustic signal. The ambient conditions result on the one hand from the use of acoustic sensors in automotive applications, for example in road traffic. On the other hand, the environmental conditions result from the installation locations of the acoustic sensors, which are located on moving and / or stationary, so-called open-air objects, for example on vehicles, exposed to the weather. For example, water, jets of water, muddy water, snow, ice, dust, salts, for example road salts, high and / or low ambient temperatures, high or low humidity and / or higher relative air currents, which are present for example while driving a vehicle are influences under which the acoustic sensor has to function. This is where the invention comes in. The object of the invention is to enable airborne sound detection and the conversion of airborne sound into processable signals under difficult environmental and flow conditions.
Die nachfolgenden Definitionen und weiteren Ausführungen gelten für den gesamten Gegenstand der Erfindung. The following definitions and further statements apply to the entire subject matter of the invention.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung detektiert Luftschall für automobile Anwendun gen, bei denen Luftströmungen zwischen der Vorrichtung und einer Schallquelle des Luftschalls vorhanden sind. Die Vorrichtung löst die Aufgabe durch Systemeigen schaft aus der gezielten Abstimmung einzelner Komponenten der Vorrichtung aufei nander. Die Vorrichtung umfasst als Komponenten einen Akustiksensor. Ferner um fasst die Vorrichtung ein Schutzgitter zum Absichern der Vorrichtung gegen Eindrin gen von gröberen Fremdkörpern. Das Schutzgitter umfasst wenigstens eine Öffnung für einen Einlass des Luftschalls in die Vorrichtung. Die Öffnung ist axial versetzt zu einer Axialachse der Vorrichtung angeordnet. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine akustisch permeable, hydrophobe und/oder lipophobe erste Membran. Die erste Membran ist in Luftströmungsrichtung hinter dem Schutzgitter angeordnet. Des Wei teren umfasst die Vorrichtung einen Strömungsbypass. Der Strömungsbypass ver läuft zwischen dem Schutzgitter und der ersten Membran. Der Strömungsbypass lei tet durch die Luftströmung in die Vorrichtung eingetretene Fluide und/oder Fremd körper von der ersten Membran weg aus der Vorrichtung heraus. Die Vorrichtung umfasst auch einen parallel zur Axialachse angeordneten Schallkanal, an dessen einen in Luftströmungsrichtung ersten Ende die erste Membran angeordnet ist und an dessen zweitem Ende der Akustiksensor angeordnet ist. Der Schallkanal ist durch die erste Membran gegen Einwirken von Feuchtigkeit und Fremdkörpern geschützt. Durchmesser, Länge, Volumen, Formgebung und/oder Materialeigenschaften des Schallkanals sind angepasst, um Eigenmoden der Vorrichtung zu dämpfen. Außer dem umfasst die Vorrichtung eine Leiterplatte. Die Leiterplatte umfasst Bauelemente 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. Ferner um- fasst die Leiterplatte auf einer Seite der Leiterplatte den Akustiksensor. Beispielswei se ist der Akustiksensor auf der in Luftströmungsrichtung hinteren Seite der Leiter platte angeordnet. In diesem Fall hat der Akustiksensor seine Schalleintrittsöffnung auf der Bauteilmontageseite der Leiterplatte und die Leiterplatte umfasst eine Leiter plattenöffnung für den Schalleintritt. Alternativ ist der Akustiksensor auf der in Luft strömungsrichtung vorderen Seite der Leiterplatte angeordnet. In diesem Fall hat der Akustiksensor seine Schalleintrittsöffnung auf der der Bauteilmontageseite der Lei terplatte gegenüberliegender Seite des Akustiksensors. The device according to the invention detects airborne sound for automotive applications in which air currents are present between the device and a sound source of the airborne sound. The device solves the task through system properties from the specific coordination of individual components of the device with one another. The device comprises an acoustic sensor as components. The device also includes a protective grille to protect the device against the ingress of coarser foreign bodies. The protective grille comprises at least one opening for an inlet of the airborne sound into the device. The opening is arranged axially offset to an axial axis of the device. In addition, the device comprises an acoustically permeable, hydrophobic and / or lipophobic first membrane. The first membrane is arranged behind the protective grille in the air flow direction. Furthermore, the device comprises a flow bypass. The flow bypass runs between the protective grille and the first membrane. The flow bypass leads fluids and / or foreign bodies that have entered the device through the air flow away from the first membrane and out of the device. The device also comprises a sound channel arranged parallel to the axial axis, at one end of which the first membrane is arranged in the air flow direction and at the second end of which the acoustic sensor is arranged. The sound channel is protected against the effects of moisture and foreign bodies by the first membrane. The diameter, length, volume, shape and / or material properties of the sound channel are adapted in order to dampen the natural modes of the device. In addition, the device comprises a circuit board. The circuit board includes components and their connections for preprocessing analog or digital signals from the acoustic sensor. The components are designed for analog or digital signal processing and / or for realizing filter functions, functions for phase reversal, compressor functions and / or amplifier functions. Furthermore, the circuit board holds the acoustic sensor on one side of the circuit board. For example, the acoustic sensor is arranged on the rear side of the circuit board in the direction of air flow. In this case, the acoustic sensor has its sound inlet opening on the component mounting side of the printed circuit board and the printed circuit board comprises a printed circuit board opening for the sound inlet. Alternatively, the acoustic sensor is arranged on the front side of the circuit board in the air flow direction. In this case, the acoustic sensor has its sound inlet opening on the side of the acoustic sensor opposite the component mounting side of the Lei terplatte.
Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber bekannten Mikro fonen ist die Funktionstüchtigkeit und Luftschallerfassung und dessen Wandlung un ter schwierigen Umwelt- und Strömungsbedingungen, die bei automobilen Anwen dungen vorhanden sind. Beispielsweise entsteht mit während der Fahrt eines Stra ßenfahrzeuges ein von der Geschwindigkeit abhängiger Fahrtwind und damit relative Luftströmungen zwischen einer Schallquelle, beispielsweise einer Sirene eines Ein satzfahrzeuges oder eines Fußgängers, und der Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch die Luftschallerfassung und dessen Wandlung bei relativen Luftströmungen aus. Die oben genannten Umgebungsbedingungen erge ben sich zusätzlich aus dem vorgesehenen Einsatz bei den automobilen Anwendun gen auch aus den zuvor beschriebenen Installationsorten der Vorrichtung, an denen relative Luftströmungen entstehen. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist Luftschall erfassbar und wandelbar in elektrische Signale in einem Temperaturbe reich von -50°C bis +90°C, beispielsweise -30°C bis +70°C. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die einzelnen Komponenten der Vorrich tung, beispielsweise der Akustiksensor, das Schutzgitter, die Öffnung für den Luft schalleinlass, das heißt die Schalleintrittsöffnung, die erste Membran, der Strö mungsbypass und der Schallkanal, unter Berücksichtigung von Luft- und/oder Kör perschall, Aeroakustik, Strömungs- und Fluiddynamik, Elektronik und Mechanik auf einander abgestimmt sind. The special feature of the device according to the invention compared to known microphones is the functionality and airborne sound detection and its conversion under difficult environmental and flow conditions that exist in automotive applications. For example, while a road vehicle is in motion, a speed-dependent air flow and thus relative air flows between a sound source, for example a siren of an emergency vehicle or a pedestrian, and the device arise. The device according to the invention is distinguished by the detection of airborne sound and its conversion in the event of relative air currents. The above-mentioned environmental conditions also result from the intended use in automotive applications and from the previously described installation locations of the device where relative air currents arise. By means of the device according to the invention, airborne sound can be detected and converted into electrical signals in a temperature range from -50 ° C to + 90 ° C, for example -30 ° C to + 70 ° C. The device according to the invention is characterized in that the individual components of the device, for example the acoustic sensor, the protective grille, the opening for the air sound inlet, i.e. the sound inlet opening, the first membrane, the flow bypass and the sound channel, taking air into account - And / or body noise, aeroacoustics, flow and fluid dynamics, electronics and mechanics are coordinated with one another.
Die Vorrichtung stellt ein Gehäuse für den akustischen Sensor dar. Der Begriff Akus tiksensor bezeichnet sowohl den Akustiksensor als Komponente der Vorrichtung als auch die gesamte Vorrichtung. Ein Akustiksensor ist ein Sensor, der mechanische Schwingungen, beispielsweise verursacht durch Luftschallwellen, erfasst und in ein prozessierbares Signal, bei spielsweise ein elektrisches Signal wie etwa eine elektrische Spannung, umformt.The device represents a housing for the acoustic sensor. The term acoustic sensor designates both the acoustic sensor as a component of the device and the entire device. An acoustic sensor is a sensor that detects mechanical vibrations, for example caused by airborne sound waves, and converts them into a processable signal, for example an electrical signal such as an electrical voltage.
Der Akustiksensor umfasst einen analogen und/oder digitalen Signalausgang. Die Umformung erfolgt in zwei Stufen. In einer ersten akustisch-mechanischen Umfor mungsstufe wird der Luftschall nach einem bestimmten Empfangsprinzip in die Be wegung eines Objektes umgeformt. In der zweiten mechanisch-elektrischen Umfor mungsstufe wird die Bewegung des Objektes nach einem bestimmten Wandlerprin zip in das elektrische Signal umgeformt. Beispiele für Akustiksensoren sind eine An ordnung eines Magneten und einer elektrischen Spule, Mikrofone, Beschleunigungs aufnehmer, Piezogeber oder Dehnungsmessstreifen. Ein mikro-elektro The acoustic sensor includes an analog and / or digital signal output. The forming takes place in two stages. In a first acoustic-mechanical conversion stage, the airborne sound is converted into the movement of an object according to a certain reception principle. In the second mechanical-electrical conversion stage, the movement of the object is converted into the electrical signal according to a specific converter principle. Examples of acoustic sensors are an arrangement of a magnet and an electrical coil, microphones, accelerometers, piezo sensors or strain gauges. A micro-electro
mechanisches System, abgekürzt MEMS, umfassend eine Anordnung von Halblei terelementen, die Schwingungen aufnehmen, ist auch als Akustiksensor einsetzbar. mechanical system, abbreviated to MEMS, comprising an arrangement of semiconductor elements that absorb vibrations, can also be used as an acoustic sensor.
Das Schutzgitter ist ein Gitter mit mechanischer Schutzfunktion. Das Schutzgitter ist so konstruiert, dass gröbere Fremdkörper, das heißt Partikel mit Durchmessern von beispielsweise wenigstens 2 mm, beispielsweise Schmutzpartikel wie etwa The protective grille is a grille with a mechanical protective function. The protective grille is constructed in such a way that coarse foreign bodies, i.e. particles with diameters of, for example, at least 2 mm, for example dirt particles such as
Schlammpartikel, Staubpartikel, Rußpartikel, Salzkörner, Steine, Insekten oder ande re Partikel, die in der Luft enthalten sind, nicht in die Vorrichtung eindringen können. Mud particles, dust particles, soot particles, grains of salt, stones, insects or other particles contained in the air cannot penetrate the device.
Die Öffnung für den Lufteinlass ist in dem Schutzgitter derart positioniert, dass in axi aler Sensorrichtung kein direkter Strahl und/oder Partikelstrom auf die erste Memb ran einwirkt. Damit ist durch die Anordnung und/oder Geometrie der Öffnung die ers te Membran mechanisch geschützt. Nach einem Aspekt der Erfindung sind die Öff nung oder die Öffnungen im Wesentlichen 2 mm breit und im Wesentlichen 5mm lang. The opening for the air inlet is positioned in the protective grille in such a way that no direct jet and / or particle flow acts on the first membrane in the axial sensor direction. The first membrane is thus mechanically protected by the arrangement and / or geometry of the opening. According to one aspect of the invention, the opening or openings are essentially 2 mm wide and essentially 5 mm long.
Die erste Membran ist permeabel für Luftschallwellen. Durch das hydrophobe und/oder lipophobe Verhalten ist der Schallkanal gegen Immission durch beispiels weise Feuchtigkeit und Partikeln geschützt. Die erste Membran ist nach einem weite ren Aspekt der Erfindung eine mikroporöse Membran . Mikroporös ist beispielsweise eine Membran mit 1 ,3 x 109 Poren/cm2. Eine derartige Membran ist besonders was- serdicht und ermöglicht einen Schutz wenigstens nach IPX4K. Nach einem Aspekt der Erfindung ist die erste Membran ausgeführt, einen Schutz nach IP69K zu ermög lichen. 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. The first membrane is permeable to airborne sound waves. Due to the hydrophobic and / or lipophobic behavior, the sound channel is protected against immission by, for example, moisture and particles. According to another aspect of the invention, the first membrane is a microporous membrane. A membrane with 1.3 × 10 9 pores / cm 2 , for example, is microporous. Such a membrane is particularly waterproof and enables protection at least according to IPX4K. According to one aspect of the invention, the first membrane is designed to enable protection according to IP69K. The number 6 in IP69K means complete tightness and thus protection against the ingress of solid objects and dust. 9K denotes protection against the ingress of water during high pressure or steam jet cleaning. This is particularly advantageous for protection in automotive applications.
Die Schutzart gibt die Eignung von Bauteilen für verschiedene Umgebungsbedin gungen an. Die geschützten Systeme werden in entsprechende Schutzarten, soge nannte International Protection, abgekürzt IP-Codes, eingeteilt. Die Norm ISO 20653:2013 Straßenfahrzeuge - Schutzarten (IP-Code) - Schutz gegen fremde Ob jekte, Wasser und Kontakt - Elektrische Ausrüstungen beschreibt den Stand für Stra ßenfahrzeuge. IPX6K bietet Schutz gegen starkes Strahlwasser unter erhöhtem Druck, spezifisch für Straßenfahrzeuge. The degree of protection indicates the suitability of components for various environmental conditions. The protected systems are divided into corresponding types of protection, so-called International Protection, abbreviated to IP codes. The ISO 20653: 2013 road vehicles standard - Protection classes (IP code) - Protection against foreign objects, water and contact - Electrical equipment describes the status of road vehicles. IPX6K offers protection against strong water jets under increased pressure, specifically for road vehicles.
Luftströmungsrichtung bedeutet Luftströmungsrichtung durch die Vorrichtung oder Luftströmungsrichtung relativ zu dem Straßenfahrzeug, an dem die Vorrichtung ein gebaut ist. Bezogen auf die Luftströmungsrichtung relativ zu dem Straßenfahrzeug sind bei einem Heckeinbau der Vorrichtung, bei der das Schutzgitter entgegen der Vorwärtsfahrtichtung des Straßenfahrzeuges geöffnet ist, die Rollen des ersten En des Schallkanals und des zweiten Endes des Schallkanals gegenseitig vertauscht. Air flow direction means air flow direction through the device or air flow direction relative to the road vehicle on which the device is built. In relation to the air flow direction relative to the road vehicle, the roles of the first end of the sound channel and the second end of the sound channel are interchanged when the device is installed in the rear, in which the protective grille is open against the forward direction of travel of the road vehicle.
Der Strömungsbypass sorgt dafür, dass durch den Lufteinlass eingetretene Fluide, beispielsweise Wasser, Luft, und kleine Partikel, wie etwa Schmutz und/oder Staub, sich nicht an der akustisch permeablen Membran agglomerieren, sondern durch eine Öffnungen am Ausgang des Strömungsbypasses für einen Luftauslass wieder aus der Vorrichtung heraus befördert werden. In diesem Sinne ist der Strömungsbypass ein selbstreinigender Strömungsbypass. Der Strömungsbypass ist akustisch, strö mungsakustisch und strömungsdynamisch derart ausgelegt, dass die durch die Durchströmung generierte aeroakustische Schallentstehung gemindert wird und die wirkenden strömungsdynamischen Kräfte die nachfolgende akustisch permeable Membran nicht negativ beeinflussen, beispielsweise schädigen oder degradieren. Der Schallkanal dient der gezielten Schallführung der Luftschallwellen hin zu dem Akustiksensor. Der Schallkanal ist akustisch speziell dimensioniert, so dass sich möglichst keine oder nur wenige und schwache Eigenmoden im nutzbaren Fre quenzbereich des Akustiksensors ausbilden. Diese gezielte Dimensionierung basiert im Wesentlichen auf geometrischen Größen, wie zum Beispiel Durchmesser, Länge, Volumen und Formgebung. The flow bypass ensures that fluids that have entered through the air inlet, for example water, air, and small particles such as dirt and / or dust, do not agglomerate on the acoustically permeable membrane, but rather again through an opening at the outlet of the flow bypass for an air outlet be conveyed out of the device. In this sense, the flow bypass is a self-cleaning flow bypass. The flow bypass is designed acoustically, flow-acoustically and flow-dynamically in such a way that the aeroacoustic sound generated by the flow is reduced and the flow-dynamic forces do not negatively affect the subsequent acoustically permeable membrane, for example damage or degrade it. The sound channel is used for the targeted sound guidance of the airborne sound waves to the acoustic sensor. The sound channel is specially dimensioned acoustically so that no or only a few and weak eigenmodes develop in the usable frequency range of the acoustic sensor. This targeted dimensioning is essentially based on geometric parameters such as diameter, length, volume and shape.
Die Leiterplatte wird auch Platine oder printed Circuit board genannt. Die Bauteile der Leiterplatte umfassen beispielsweise Logikbausteine wie etwa ASICS oder FPGAs. 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 wer den auch surface mounted devices, abgekürzt SMD, genannt. Die Leiterplattenöff nung entspricht einem Loch oder einer Durchgangsbohrung auf der Leiterplatte für einen Eintritt des Luftschalls in den Akustiksensor, der auf der in Luftströmungsrich tung hinteren Seite der Leiterplatte angeordnet ist. Die in Luftströmungsrichtung hin tere Seite der Leiterplatte ist die Oberfläche der Leiterplatte, auf der die Bauteile und der Akustiksensor angeordnet sind. Bezogen auf die Luftströmungsrichtung relativ zu dem Straßenfahrzeug sind bei einem Heckeinbau der Vorrichtung, bei der das Schutzgitter entgegen der Vorwärtsfahrtichtung des Straßenfahrzeuges geöffnet ist, die in Luftströmungsrichtung vordere Seite der Leiterplatte die Oberfläche der Leiter platte, auf der die Bauteile und der Akustiksensor angeordnet sind. The circuit board is also called a printed circuit board. The components of the circuit board include, for example, logic modules such as ASICS or FPGAs. For example, one component implements a high-pass filter that allows airborne sound waves with frequencies greater than 300 Hz to pass. The dynamic range of a signal is limited by means of compressor functions. The components are, for example, mounted directly on the surface of the printed circuit board, for example soldered, and they are also called surface mounted devices, abbreviated to SMD. The circuit board opening corresponds to a hole or a through-hole on the circuit board for the airborne sound to enter the acoustic sensor, which is arranged on the rear side of the circuit board in the direction of air flow. The lower side of the circuit board in the air flow direction is the surface of the circuit board on which the components and the acoustic sensor are arranged. In relation to the air flow direction relative to the road vehicle, when the device is installed in the rear, in which the protective grille is open against the forward direction of travel of the road vehicle, the front side of the circuit board in the air flow direction is the surface of the circuit board on which the components and the acoustic sensor are arranged.
Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst der Akustiksensor ein Mikrofon. Das Mik rofon umfasst eine Mikrofonkapsel und einen Wandler. In der Mikrofonkapsel erfolgt die akustisch-mechanische Umformung. Die Mikrofonkapsel umfasst beispielsweise eine Membran, die durch Luftschall zu Schwingungen angeregt wird. In dem Wandler erfolgt die mechanisch-elektrische Umwandlung. Der Wandler ist beispielsweise ein elektrodynamischer Wandler, wie etwa bei einem Tauchspulenmikrofon, oder ein elektrostatischer Wandler, wie etwa bei einem Kondensatormikrofon. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Akustiksensor als ein MEMS- Mikrofon realisiert. MEMS-Mikrofone sind miniaturisierte Mikrofone, die beispielswei se in SMD-Technik ausgeführt sind zum direkten Einsatz auf der Leiterplatte. MEMS- Mikrofone besitzen kleine Abmessungen und sind einfach industriell zu verarbeiten, beispielsweise können MEMS-Mikrofone in einem Reflow-Lötprozess bestückt wer den. Im Vergleich zu anderen Mikrofonen sind MEMS-Mikrofone unempfindlicher ge genüber hohen Temperaturen und damit für automobile Anwendungen besonders gut geeignet. Alternativ ist der Akustiksensor ein E lektret- Kondensatormikrofon. According to one aspect of the invention, the acoustic sensor comprises a microphone. The microphone comprises a microphone capsule and a transducer. The acoustic-mechanical conversion takes place in the microphone capsule. The microphone capsule includes, for example, a membrane that is excited to vibrate by airborne sound. The mechanical-electrical conversion takes place in the converter. The transducer is, for example, an electrodynamic transducer, such as in the case of a moving coil microphone, or an electrostatic transducer, such as in the case of a condenser microphone. According to a further aspect of the invention, the acoustic sensor is implemented as a MEMS microphone. MEMS microphones are miniaturized microphones which, for example, use SMD technology for direct use on the circuit board. MEMS microphones have small dimensions and are easy to process industrially. For example, MEMS microphones can be assembled in a reflow soldering process. Compared to other microphones, MEMS microphones are less sensitive to high temperatures and are therefore particularly suitable for automotive applications. Alternatively, the acoustic sensor is an electret condenser microphone.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind eine Formgebung und/oder Materi aleigenschaften des Schutzgitters angepasst, um die erste Membran, den Schallka nal und/oder den Akustiksensor gegen strömungsdynamische und/oder statische Kräfte, die beispielsweise durch Fahrtwind oder Wetter entstehen, zu schützen. Das Schutzgitter und die Öffnungen des Schutzgitters sind beispielsweise rotationssym metrisch ausgeführt. Das Schutzgitter ist beispielsweise aus einem Kunststoff gefer tigt und ist derart geformt, das heißt besitzt eine derartige Geometrie, um einen Schutzumfang von wenigstens IPX6K zu bieten. Damit wird eine mechanische Schutzwirkung der Vorrichtung erzielt und der Akustiksensor gegen derartige Einwir kungen geschützt. According to a further aspect of the invention, the shape and / or material properties of the protective grille are adapted to protect the first membrane, the sound channel and / or the acoustic sensor against dynamic flow and / or static forces that arise, for example, from the wind or the weather. The protective grille and the openings in the protective grille are designed to be rotationally symmetrical, for example. The protective grille is taken for example from a plastic and is shaped in such a way, that is, has such a geometry, in order to offer a scope of protection of at least IPX6K. A mechanical protective effect of the device is thus achieved and the acoustic sensor is protected against such influences.
Beispielsweise umfasst das Schutzgitter ein offenporiges Material, beispielsweise ein Schaummaterial wie etwa ein offenporiges Polyurethanschaummaterial. Durch ska lierbare Größe von Poren in dem Material kann eine Wind- und/oder Wasserabsorp tion eingestellt werden. Schaummaterialien zeichnen sich durch eine sehr niedrige Dichte und einfache Ver- und Bearbeitung aus. Schaumstoffe lassen sich besonders einfach aus Polyurethan hersteilen. Offenporiger Polyurethanschaum wird auch Fil terschaum genannt. Filterschaum eignet sich besonders gut für Windabsorption. Fil terschaum wird nach Porengröße/Porenanzahl klassifiziert. Als Einheit dient die An zahl von Poren pro Inch, abgekürzt PPL Beispielsweise umfasst das Schutzgitter ei nen Filterschaum im Bereich 10 bis 80 PPL Das Schutzgitter ist nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein auswechselbares Schutzgitter, um bei gröberer Verschmutzung ersetzt zu werden, ohne die komplette Vorrichtung ersetzen zu müssen. For example, the protective grille comprises an open-pore material, for example a foam material such as an open-pore polyurethane foam material. Wind and / or water absorption can be set by scalable size of pores in the material. Foam materials are characterized by a very low density and easy processing and processing. Foams are particularly easy to manufacture from polyurethane. Open-pore polyurethane foam is also called filter foam. Filter foam is particularly suitable for wind absorption. Filter foam is classified according to pore size / number of pores. The unit is the number of pores per inch, abbreviated PPL. For example, the protective grille comprises a filter foam in the range from 10 to 80 PPL According to a further aspect of the invention, the protective grille is an exchangeable protective grille in order to be replaced in the event of coarse contamination without having to replace the entire device.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind eine Formgebung und/oder Materi aleigenschaften des Strömungsbypasses angepasst, um die durch die Luftströmung durch den Strömungsbypass erzeugte aeroakustische Schallentstehung zu dämpfen und/oder die erste Membran gegen strömungsdynamische und/oder statische Kräfte zu schützen. Beispielsweise ist der Strömungsbypass derart geformt, dass in dem Strömungsbypass möglichst keine Kanten oder ähnliche Formen vorhanden sind, an denen Strömungsabrisse und/oder Strömungsverwirbelungen auftreten können. Strömungsabrisse und/oder Strömungsverwirbelungen generieren aeroakustische Schallentstehung. Durch gezielte Formgebung wird die Anfälligkeit für Strömungs abrisse und/oder Strömungsverwirbelungen stark gemindert und damit eine aeroa kustische Schallentstehung ebenso. Dies ist insbesondere bei relativen Luftströmun gen, beispielsweise während Bewegung der Vorrichtung bei Fahrt mit einem Stra ßenfahrzeug, vorteilhaft. According to a further aspect of the invention, a shape and / or material properties of the flow bypass are adapted in order to dampen the aeroacoustic sound generated by the air flow through the flow bypass and / or to protect the first membrane against dynamic flow and / or static forces. For example, the flow bypass is shaped in such a way that, if possible, there are no edges or similar shapes in the flow bypass where flow breaks and / or flow turbulences can occur. Flow breaks and / or flow turbulences generate aeroacoustic noise. Through targeted shaping, the susceptibility to flow breaks and / or flow turbulence is greatly reduced, as is the generation of aero-acoustic noise. This is particularly advantageous in the case of relative air currents, for example while the device is moving when driving a road vehicle.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Schallkanal an einem seiner bei den Enden offen und an dem anderen Ende mit einem Abschlusselement mit einem Reflexionsfaktor abgeschlossen. Offen bedeutet offen für einen Schalleintritt. In die sem Sinne ist der Schallkanal, an dessen Schalleintrittsöffnung eine akustisch per meable Membran angeordnet ist, an dieser Öffnung offen. In Abhängigkeit des Re flexionsfaktors ist eine Strömungsresistenz des Schallkanals einstellbar. Das Ab schlusselement ist der Akustiksensor, beispielsweise das Mikrofon, oder die Leiter platte. According to a further aspect of the invention, the sound channel is open at one of its ends and closed at the other end with a closure element with a reflection factor. Open means open to sound entry. In this sense, the sound channel, at the sound inlet opening of which an acoustically permeable membrane is arranged, is open at this opening. A flow resistance of the sound channel can be set as a function of the reflection factor. The closing element is the acoustic sensor, for example the microphone, or the circuit board.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besitzt der Schallkanal im Wesentlichen die Form eines Zylinders, eines Kegelstumpfes oder eines Hornteils und die erste Membran ist an dem ersten Ende des Schallkanals mit einer größeren ersten Fläche und der Akustiksensor an dem zweiten Ende des Schallkanals mit einer kleineren zweiten Fläche angeordnet. Ein Hornteil oder auch Trichter genannt, wie zum Bei spiel in Fig.1 der DE 38 43 033 C2 offenbart, ist ein robustes System zur hochemp- findlichen Detektion von Luftschallwellen. Ein Schallkanal in Form eines Hornteils koppelt den Empfänger akustisch besonders gut an das Schallfeld an, so dass mög lichst viel der extern eintretenden Schallenergie am Empfänger ankommt. Damit wird eine minimale akustische Dämpfung des Schallenergieflusses realisiert. According to a further aspect of the invention, the sound channel has essentially the shape of a cylinder, a truncated cone or a horn part and the first membrane is at the first end of the sound channel with a larger first area and the acoustic sensor at the second end of the sound channel with a smaller second area Area arranged. A horn part or also called a funnel, as disclosed for example in Figure 1 of DE 38 43 033 C2, is a robust system for high-tem- sensitive detection of airborne sound waves. A sound channel in the form of a horn part couples the receiver acoustically particularly well to the sound field, so that as much of the externally entering sound energy as possible arrives at the receiver. In this way, minimal acoustic damping of the sound energy flow is achieved.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind der Schallkanal und der Strömungs bypass durch ein Anströmbauteil realisiert. Das Anströmbauteil umfasst eine Aus buchtung. 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 Strömungsby pass verläuft zwischen dem Schutzgitter und dem Anströmbauteil. Das Anströmbau teil und dessen Ausbuchtung sind derart geformt, dass die durch die Luftströmung durch den Strömungsbypass erzeugte aeroakustische Schallentstehung gedämpft wird. Beispielsweise umfassen das Anströmbauteil und dessen Ausbuchtung keine Strömungsabrisskanten im Strömungsbypass. According to a further aspect of the invention, the sound channel and the flow bypass are implemented by an inflow component. The inflow component includes a bulge. The bulge comprises a cavity which is continuous in the axial axis and through which the sound channel is implemented. The inflow component is brought together with the protective grille in such a way that the flow bypass is implemented by a free space between the inflow component and the protective grille. This means that the flow bypass runs between the protective grille and the inflow component. The inflow component and its bulge are shaped in such a way that the aeroacoustic sound generated by the air flow through the flow bypass is attenuated. For example, the inflow component and its bulge do not include any flow separation edges in the flow bypass.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein Gehäuse, in dem die Leiterplatte angeordnet ist. Das Gehäuse schützt die Leiterplatte und deren Bauteile vor mechanischen und/oder thermischen Einflüssen. Das Gehäuse umfasst Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, um das Gehäuse und die Vorrichtung an einem Steuergerät oder an einem Straßenfahrzeug zu befestigen. According to a further aspect of the invention, the device comprises a housing in which the circuit board is arranged. The housing protects the circuit board and its components from mechanical and / or thermal influences. The housing comprises fastening means, for example screws, in order to fasten the housing and the device to a control unit or to a road vehicle.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Leiterplatte senkrecht oder parallel zu der Axialachse der Vorrichtung angeordnet. Bei der parallelen Anordnung der Lei terplatte ist das zweite Ende des Schallkanals in radialer Verlängerung einer Mantel fläche des Schallkanals angeordnet. Bei senkrechter Anordnung der Leiterplatte ist der Akustiksensor, beispielsweise das Mikrofon und/oder die Mikrofonkapsel, parallel zu der Axialachse der Vorrichtung an den Schallkanal angekoppelt. Bei paralleler Anordnung der Leiterplatte ist der Akustiksensor senkrecht zu der Axialachse der Vorrichtung, das heißt tangential, an den Schallkanal angekoppelt. Mit der parallelen Anordnung werden besonders gute Signale des Akustiksensors erhalten. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Leiterplatte eine Steckeran bindung zum Anschließen der Vorrichtung an ein elektronisches Steuergerät. Das Steuergerät ist ausgeführt, in Abhängigkeit der Signale des Akustiksensors die Schallquelle zu lokalisieren und/oder zu klassifizieren. Das elektronische Steuergerät ist beispielsweise ein Steuergerät, das ausschließlich mit der Vorrichtung in Wirkver bindung steht. Das heißt, das Steuergerät erhält lediglich Signale des Akustiksensors und wertet diese aus. Das Steuergerät führt beispielsweise einen intelligenten Algo rithmus, wie etwa ein auf Geräuschlokalisation und/oder -klassifikation trainiertes künstliches neuronales Netzwerk aus. Die ausgewerteten Signale werden nach ei nem Aspekt der Erfindung über ein Bordnetz eines Straßenfahrzeuges an weitere Steuergeräte des Straßenfahrzeuges, beispielsweise ADAS oder AD Domain ECUs, oder an Aktuatoren des Straßenfahrzeuges, weitergeleitet. Beispielsweise ist die Vor richtung an einen CAN-Bus oder einen Ethernet-Bus des Straßenfahrzeuges ange bunden. According to a further aspect of the invention, the circuit board is arranged perpendicular or parallel to the axial axis of the device. In the parallel arrangement of the Lei terplatte the second end of the sound channel is arranged in a radial extension of a jacket surface of the sound channel. If the circuit board is arranged vertically, the acoustic sensor, for example the microphone and / or the microphone capsule, is coupled to the sound channel parallel to the axial axis of the device. When the circuit board is arranged in parallel, the acoustic sensor is coupled to the sound channel perpendicular to the axial axis of the device, that is to say tangentially. With the parallel arrangement, particularly good signals from the acoustic sensor are obtained. According to a further aspect of the invention, the circuit board comprises a connector for connecting the device to an electronic control unit. The control device is designed to localize and / or classify the sound source as a function of the signals from the acoustic sensor. The electronic control device is, for example, a control device that is only in active connection with the device. This means that the control unit only receives signals from the acoustic sensor and evaluates them. The control device executes, for example, an intelligent algorithm, such as an artificial neural network trained in noise localization and / or classification. According to one aspect of the invention, the evaluated signals are forwarded via an on-board network of a road vehicle to further control units of the road vehicle, for example ADAS or AD Domain ECUs, or to actuators of the road vehicle. For example, the device is connected to a CAN bus or an Ethernet bus of the road vehicle.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein elastisches Dichtungsbauteil zur Ankopplung des Akustiksensors an den Schallkanal und/oder an die Leiterplatte. Das Dichtungsbauteil gleicht geometrische Toleranzen beim Zu sammenbau der Vorrichtung aus. Die Elastizität sorgt für eine definierte Entkopplung des Akustiksensors, unter anderem der Mikrofonkapsel, und/oder der Leiterplatte von Körperschall. Ferner sorgt die Elastizität für eine akustisch geschlossene Verbindung des Schallkanals zur Mikrofonkapsel. According to a further aspect of the invention, the device comprises an elastic sealing component for coupling the acoustic sensor to the sound channel and / or to the circuit board. The sealing component compensates for geometrical tolerances when assembling the device. The elasticity ensures a defined decoupling of the acoustic sensor, including the microphone capsule, and / or the circuit board, from structure-borne sound. Furthermore, the elasticity ensures an acoustically closed connection between the sound channel and the microphone capsule.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein Entkopp lungsbauteil zur Schwingungsdämpfung und/oder zur Körperschallentkopplung. Das Entkopplungsbauteil ist an einer Kopplungsstelle zwischen der Vorrichtung und ei nem Bauteil, in das die Vorrichtung einbaubar und/oder von diesem die Vorrichtung mechanisch haltbar ist, angeordnet. Das Entkopplungsbauteil ist aus einem Zwei- komponenten-Werkstoff, der einen akustisch und/oder schwingungstechnisch wir kenden Impedanzsprung erzeugt, gefertigt. Der Zweikomponenten-Werkstoff umfasst einen relativ weichen Werkstoff mit relativ kleiner Impedanz und einen relativ harten Werkstoff mit relativ großer Impedanz. Der weiche Werkstoff ist in Luftströmungsrich tung vor dem harten Werkstoff angeordnet. Der Impedanzsprung ist über die gesam- te Anlagefläche des Schutzgitters und des Entkopplungsbauteils durchgeführt. Das Entkopplungsbauteil ist beispielsweise ein Formteil. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung bilden das Schutzgitter und das Entkopplungsbauteil ein Bauteil. Bei spielsweise sind das Schutzgitter und das Entkopplungsbauteil aus einem Spritz gussteil gebildet. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Entkopplungs bauteil aus vibrationsdämpfenden Materialien unterschiedlicher Dichte gefertigt, bei spielsweise aus gemischtzeiligen Polyurethan-Schaumstoffen. Das Entkopplungs bauteil besitzt beispielsweise eine hohe mechanische Belastbarkeit und/oder gute Dämmeigenschaften. Mittels des Bauteils ist die Vorrichtung unempfindlich gegen Erschütterungen haltbar und damit besonders gut geeignet für automobile Anwen dungen. According to a further aspect of the invention, the device comprises a decoupling component for vibration damping and / or for structure-borne noise decoupling. The decoupling component is arranged at a coupling point between the device and a component into which the device can be installed and / or which can mechanically hold the device. The decoupling component is made of a two-component material that generates an acoustically and / or vibrationally we kenden impedance jump. The two-component material comprises a relatively soft material with a relatively small impedance and a relatively hard material with a relatively large impedance. The soft material is arranged in front of the hard material in the direction of air flow. The impedance jump is over the entire te contact surface of the protective grille and the decoupling component carried out. The decoupling component is, for example, a molded part. According to a further aspect of the invention, the protective grille and the decoupling component form one component. For example, the protective grille and the decoupling component are formed from an injection molded part. According to a further aspect of the invention, the decoupling component is made of vibration-damping materials of different densities, for example from mixed-row polyurethane foams. The decoupling component has, for example, a high mechanical load capacity and / or good insulating properties. By means of the component, the device is insensitive to vibrations, durable and therefore particularly well suited for automotive applications.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine zweite Membran zur Entlüftung der Vorrichtung. Die zweite Membran stellt einen statischen Druckausgleich für die Vorrichtung bereit. Wenn die Vorrichtung bei Verwendung an einer Außenseite eines Straßenfahrzeuges angeordnet ist, übt der bei Fahrt entste hende Fahrtwind einen Druck auf die Vorrichtung, beispielsweise auf den Akus tiksensor, aus. Durch die zweite Membran wird der anteilige statische Druck ausge glichen. Ferner verhindert die zweite Membran eine Kondensatbildung in der Vorrich tung. According to a further aspect of the invention, the device comprises a second membrane for venting the device. The second membrane provides static pressure compensation for the device. When the device is arranged on the outside of a road vehicle when in use, the wind generated when driving exerts a pressure on the device, for example on the acoustic sensor. The proportional static pressure is compensated for by the second membrane. Furthermore, the second membrane prevents condensation from forming in the device.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrich tung umfasst die folgenden Verfahrensschritte: The method according to the invention for producing a device according to the invention comprises the following method steps:
• mittels eines erfindungsgemäßen Dichtungsbauteils wird ein erfindungsgemä ßer Akustiksensor an eine erfindungsgemäße Leiterplatte angekoppelt, • by means of a sealing component according to the invention, an acoustic sensor according to the invention is coupled to a circuit board according to the invention,
• der Akustiksensor wird mittels des Dichtungsbauteils an ein zweites Ende ei nes erfindungsgemäßen Schallkanals mit einer kleineren zweiten Fläche eines erfindungsgemäßen Anströmbauteils angekoppelt, • the acoustic sensor is coupled by means of the sealing component to a second end of a sound channel according to the invention with a smaller second surface of an inflow component according to the invention,
• eine erfindungsgemäße erste Membran wird an ein erstes Ende des Schallka nals mit einer größeren zweiten Fläche angeordnet, A first membrane according to the invention is arranged at a first end of the sound channel with a larger second surface,
• ein erfindungsgemäßes Schutzgitter wird in ein erfindungsgemäßes Entkopp lungsbauteil eingesetzt, • das Anström bauteil wird mit dem Entkopplungsbauteil zusammengeführt, um einen erfindungsgemäßen Strömungsbypass zu bilden, und • a protective grille according to the invention is used in a decoupling component according to the invention, • the upstream component is brought together with the decoupling component to form a flow bypass according to the invention, and
• das nach den vorausgehenden Verfahrensschritten erhaltene Gehäuse für den Akustiksensor wird in ein erfindungsgemäßes Bauteil, in das das Gehäu se einbaubar und/oder von diesem das Gehäuse mechanisch haltbar ist, ein gesetzt. • the housing for the acoustic sensor obtained after the preceding method steps is set in a component according to the invention into which the housing can be installed and / or from which the housing is mechanically durable.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Akustiksensor auf die in Luftströ mungsrichtung hintere Seite der Leiterplatte, das ist die Oberfläche der Leiterplatte, auf der die elektronischen Bauteile angeordnet sind, angekoppelt. Erfindungsgemäß wird die Leiterplatte senkrecht oder parallel zu der Axialachse der Vorrichtung ange ordnet. Bei der parallelen Anordnung der Leiterplatte ist das zweite Ende des Schall kanals in radialer Verlängerung der Mantelfläche des Schallkanals angeordnet. According to the method according to the invention, the acoustic sensor is coupled to the rear side of the circuit board in the direction of air flow, which is the surface of the circuit board on which the electronic components are arranged. According to the invention, the circuit board is arranged perpendicularly or parallel to the axial axis of the device. In the parallel arrangement of the circuit board, the second end of the sound channel is arranged in a radial extension of the lateral surface of the sound channel.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Gehäuse relativ zu einer Vor wärtsfahrrichtung von hinten in eine Frontstoßstange des Straßenfahrzeuges oder von vorne in eine Heckstoßstange montiert. According to a further aspect of the invention, the housing is mounted relative to a forward direction of travel from the rear in a front bumper of the road vehicle or from the front in a rear bumper.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Schutzgitter und das Entkopp lungsbauteil als ein Formteil, beispielsweise als ein Spritzgussteil, hergestellt und bereitgestellt. According to a further aspect of the invention, the protective grille and the decoupling component are produced and provided as a molded part, for example as an injection-molded part.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung hergestellt nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren. Another aspect of the invention is a device produced by the method according to the invention.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das Gehäuse, insbesondere das erfindungsgemäße Gehäuse, bereits bei der Fahrzeugherstellung direkt in/an das Straßenfahrzeug einzubauen. Das Verfahren erlaubt vorteilhafterweise aber auch eine effiziente Nachrüstung eines Bestandfahrzeuges mit dem erfindungsge mäßen Gehäuse, insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse, in das die Akustiksensoren integriert sind. Damit stellt die Erfindung auch eine Montage von Retrofitlösungen bereit. Hierzu wird das Gehäuse gemäß den Verfahrensschritten vormontiert und als fertiges Gehäuse an dem Straßenfahrzeug angeordnet. Nach einem Aspekt der Erfindung wird das Gehäuse relativ zu einer Vorwärtsfahrrichtung von hinten in eine Frontstoßstange des Straßenfahrzeuges oder von vorne in eine Heckstoßstange eingebaut. With the method according to the invention it is possible to install the housing, in particular the housing according to the invention, directly in / on the road vehicle during vehicle manufacture. However, the method advantageously also allows an efficient retrofitting of an existing vehicle with the housing according to the invention, in particular with the housing according to the invention in which the acoustic sensors are integrated. The invention thus also provides an assembly of retrofit solutions. For this purpose, the housing is preassembled according to the method steps and arranged as a finished housing on the road vehicle. After According to one aspect of the invention, the housing is installed from the rear in a front bumper of the road vehicle or from the front in a rear bumper relative to a forward direction of travel.
Das erfindungsgemäßes automatisiert betreibbare Straßenfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung oder eine Anordnung mehrerer derartiger Vorrichtun gen oder eine Vorrichtung hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die Vorrichtung ist mittels eines erfindungsgemäßen Bauteils, in das die Vorrichtung ein baubar und/oder von diesem die Vorrichtung mechanisch haltbar ist, in eine Außen seite des Straßenfahrzeugs integriert. Ferner ist die Vorrichtung mittels einer erfin dungsgemäßen Steckeranbindung mit einer ADAS oder AD Domain ECU des Stra ßenfahrzeuges signaltechnisch verbunden. The road vehicle according to the invention, which can be operated automatically, comprises a device according to the invention or an arrangement of several such devices or a device manufactured according to the method according to the invention. The device is integrated into an outer side of the road vehicle by means of a component according to the invention into which the device can be built and / or the device can be mechanically retained from this. Furthermore, the device is connected for signaling purposes by means of a plug connection according to the invention with an ADAS or AD Domain ECU of the road vehicle.
Beispielsweise sind mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen versetzt zueinander, beispielsweise kreisförmig, rechteckförmig oder linienförmig, angeordnet. Beispiels weise umfasst die Anordnung vier nebeneinander angeordnete Vorrichtungen. Eine derartige Anordnung ist überraschenderweise sehr gut geeignet zur Geräuschauf nahme und relative einfach zu erhalten. For example, several devices according to the invention are arranged offset from one another, for example in a circular, rectangular or linear manner. For example, the arrangement comprises four devices arranged next to one another. Such an arrangement is surprisingly very well suited for recording noise and is relatively easy to obtain.
Das Straßenfahrzeug ist beispielsweise ein Personen- oder Lastkraftwagen oder ein Personentransportsystem, wie etwa ein people mover. Beispielsweise umfasst das Straßenfahrzeug eine technische Ausrüstung für einen selbstfahrenden, das heißt fahrerlosen oder vollautomatisierten, autonomen Fährbetrieb. Die ADAS, das heißt advanced driver assistance System, oder die AD, das heißt autonomous driving, Do main ECU, das heißt electronic control unit, nimmt mittels Umfelderfassungssenso ren ein Fahrzeugumfeld wahr, leitet daraus eine Trajektorienplanung ab und be stimmt entsprechende Steuersignale, die Fahrzeugaktuatoren bereitgestellt werden, um die Längs- und/oder Querführung des Straßenfahrzeuges zu regeln. Der Akus tiksensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Beispiel für einen Umfelderfas sungssensor. Weitere Umfelderfassungssensoren sind beispielsweise optische Sen soren, beispielsweise Kamera oder Lidar, oder Radarsensoren. Nach einem Aspekt der Erfindung werden die Signale des Akustiksensors mit Signalen weiterer Umfel- derfassungssensoren fusioniert, um Objekte im Straßenverkehr zu lokalisieren und/oder klassifizieren. The road vehicle is, for example, a passenger or truck or a passenger transport system such as a people mover. For example, the road vehicle includes technical equipment for self-driving, that is to say driverless or fully automated, autonomous ferry operation. The ADAS, which means advanced driver assistance system, or the AD, which means autonomous driving, main ECU, which means electronic control unit, perceives the vehicle's surroundings by means of surroundings detection sensors, derives trajectory planning from it and determines the corresponding control signals, the vehicle actuators are provided to regulate the longitudinal and / or lateral guidance of the road vehicle. The acoustic sensor of the device according to the invention is an example of a Umfelderfas sensor. Further surroundings detection sensors are, for example, optical Sen sensors, for example cameras or lidar, or radar sensors. According to one aspect of the invention, the signals from the acoustic sensor with signals from other surroundings The detection sensors merged to locate and / or classify objects in traffic.
Das Bauteil umfasst Befestigungsmittel, um die Vorrichtung an das Straßenfahrzeug zu befestigen. Beispielsweise wird die Vorrichtung relativ zu der Vorwärtsfahrrichtung von hinten in die Frontstoßstange des Straßenfahrzeuges oder von vorne in die Heckstoßstange eingebaut. Damit kann die Vorrichtung als Retrofitlösung an Be standsstraßenfahrzeugen nachgerüstet werden. Alternativ ist die Vorrichtung in der Außenseite des Straßenfahrzeuges, beispielsweise in dessen Karosserie, fest ver baut. The component comprises fastening means in order to fasten the device to the road vehicle. For example, the device is installed from behind in the front bumper of the road vehicle or from the front in the rear bumper relative to the forward direction of travel. This means that the device can be retrofitted to existing road vehicles as a retrofit solution. Alternatively, the device is permanently installed in the outside of the road vehicle, for example in its body.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind eine erste Anordnung der Vorrich tungen in einem vorderen linken Bereich des Straßenfahrzeuges, eine zweite Anord nung der Vorrichtungen in einem vorderen rechten Bereich des Straßenfahrzeuges, eine dritte Anordnung der Vorrichtungen in einem hinteren linken Bereich des Stra ßenfahrzeuges und/oder eine vierte Anordnung der Vorrichtungen in einem hinteren rechten Bereich des Straßenfahrzeuges angeordnet. Die Anordnung entspricht einer bestimmten Positionierung. Diese Anordnung mit vier Anordnungen ermöglicht eine 360° Erfassung von Umgebungsgeräuschen. Beispielsweise umfassen die Anord nungen jeweils vier nebeneinander angeordnete Vorrichtungen. According to a further aspect of the invention, a first arrangement of the devices in a front left area of the road vehicle, a second arrangement of the devices in a front right area of the road vehicle, a third arrangement of the devices in a rear left area of the road vehicle and / or a fourth arrangement of the devices is arranged in a rear right area of the road vehicle. The arrangement corresponds to a specific positioning. This arrangement with four arrangements enables a 360 ° detection of ambient noise. For example, the arrangements each comprise four devices arranged next to one another.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung mittels des erfin dungsgemäßen Bauteils, in das die Vorrichtung einbaubar und/oder von diesem die Vorrichtung mechanisch haltbar ist, in ein statisches Objekt einer Verkehrsinfrastruk tur, beispielsweise in einen Ampelmast oder ein Gebäude, integriert. According to a further aspect of the invention, the device is integrated into a static object of a traffic infrastructure, for example in a traffic light pole or a building, by means of the component according to the invention into which the device can be installed and / or from which the device is mechanically durable.
Die Erfindung wird beispielhaft in den folgenden Figuren erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated by way of example in the following figures. Show it:
Fig. 1 eine isometrische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungs gemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is an isometric sectional view of an embodiment of a device according to the invention,
Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 , Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels aus Fig.1 , FIG. 2 is a side sectional view of the exemplary embodiment from FIG. 1, FIG. 3 shows an exploded view of the exemplary embodiment from FIG.
Fig. 4 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsge mäßen Vorrichtung, Fig. 4 is a sectional view of a further embodiment of a device according to the invention,
Fig. 5 eine seitliche Schnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 4, FIG. 5 shows a side sectional view of the exemplary embodiment from FIG. 4,
Fig. 6 eine dreidimensionale Ansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 4, FIG. 6 is a three-dimensional view of the exemplary embodiment from FIG. 4,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 7 shows an embodiment of a method according to the invention,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Straßenfahrzeuges und 8 shows an embodiment of a road vehicle according to the invention and
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel einer Außenseite des Straßenfahrzeuges aus Fig. 8. FIG. 9 shows an exemplary embodiment of an outside of the road vehicle from FIG. 8.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder funktionsähnliche Tei le. Übersichtshalber sind in den einzelnen Figuren lediglich die für das jeweilige Ver ständnis relevanten Bezugsteile gekennzeichnet. In the figures, the same reference numbers designate the same or functionally similar parts. For the sake of clarity, only the reference parts relevant to the respective understanding are marked in the individual figures.
In den Fig. 1 , 2 und 3 ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung AKS eine Leiter platte L senkrecht zu einer Axialachse A der Vorrichtung AKS angeordnet. In den Fig. 4, 5 und 6 ist die Leiterplatte parallel zu der Axialachse A der Vorrichtung AKS angeordnet. Bei der parallelen Anordnung der Leiterplatte L ist ein zweites Ende E2 eines Schallkanals 7 in radialer Verlängerung einer Mantelfläche des Schallkanals 7 angeordnet. Die Beschreibungen zu den Fig. 1 , 2 und 3 gelten, falls nicht anders an gegeben, entsprechend für die Fig. 4, 5 und 6. In Figs. 1, 2 and 3, a circuit board L is arranged perpendicular to an axial axis A of the device AKS in a device according to the invention AKS. In FIGS. 4, 5 and 6, the circuit board is arranged parallel to the axial axis A of the device AKS. In the parallel arrangement of the circuit board L, a second end E2 of a sound channel 7 is arranged in a radial extension of a lateral surface of the sound channel 7. The descriptions for FIGS. 1, 2 and 3 apply accordingly to FIGS. 4, 5 and 6, unless otherwise stated.
Die Vorrichtung AKS umfasst ein Bauteil B. Das Bauteil B hält die Vorrichtung AKS in einer Außenseite K eines Straßenfahrzeuges F, siehe Fig. 9. Das Bauteil B ist bei spielsweise ein Spritzgussformteil oder ein nach einem additiven Verfahren, bei spielsweise 3D-Druck-Verfahren, hergestelltes Bauteil. Die Außenseite K des Stra ßenfahrzeuges F ist beispielsweise ein Teil einer Karosserie des Straßenfahrzeuges F, beispielsweise eine Stoßstange. Die Stoßstange ist eine Frontstoßstange oder eine Heckstoßstange. The device AKS comprises a component B. The component B holds the device AKS in an outside K of a road vehicle F, see FIG. 9. The component B is, for example, an injection molded part or an additive process, for example a 3D printing process , manufactured component. The outside K of the road vehicle F is, for example, part of a body of the road vehicle F, for example a bumper. The bumper is a front bumper or a rear bumper.
Das Bauteil B umfasst eine kreisförmige Öffnung. Das Bauteil B ist lediglich in den Fig. 1 , 2 und 3 gezeigt. Die in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigten Vorrichtungen können auch das Bauteil B umfassen. In diese Öffnung ist ein erfindungsgemäßes Schutzgit ter 2 eingesetzt. Das Schutzgitter 2 ist mittels eines erfindungsgemäßen Entkopp lungsbauteils 1 1 mit dem Bauteil B gekoppelt, siehe Fig. 1 , 2 und 3. Beispielsweise sind das Schutzgitter 2 und das Entkopplungsbauteil 1 1 aus einem Spritzgussteil ge fertigt. In den Fig. 1 , 2 und 3 umfasst das Schutzgitter 2 vier symmetrisch angeordne te schlitzförmige Öffnungen 3a, 3b, 3c und 3d. Die Öffnungen 3a, 3b, 3c und 3d sind Eintrittsöffnungen für Luftschallwellen in die Vorrichtung AKS, ebenso die Öffnungen 3a, 3b und 3c in Fig. 4, 5 und 6. Die Luftschallwellen treten in Luftströmungsrichtung R in die Vorrichtung AKS ein. Die Öffnungen 3a, 3b, 3c und 3d sind axial versetzt zu einer Axialachse A der Vorrichtung AKS angeordnet. Die Explosionsdarstellung in Fig. 3 zeigt die Öffnungen 3a, 3b, 3c und 3d, das Schutzgitter 2 und das Entkopp lungsbauteil 1 1 in einem zusammengeführten Zustand. The component B comprises a circular opening. Component B is only shown in FIGS. 1, 2 and 3. The devices shown in FIGS. 4, 5 and 6 can also include component B. In this opening a protective grating according to the invention ter 2 is used. The protective grille 2 is coupled to component B by means of a decoupling component 1 1 according to the invention, see FIGS. 1, 2 and 3. For example, the protective grille 2 and the decoupling component 1 1 are made from an injection molded part. 1, 2 and 3, the protective grille 2 comprises four symmetrically arranged slit-shaped openings 3a, 3b, 3c and 3d. The openings 3a, 3b, 3c and 3d are inlet openings for airborne sound waves into the device AKS, as are the openings 3a, 3b and 3c in FIGS. 4, 5 and 6. The airborne sound waves enter the device AKS in the air flow direction R. The openings 3a, 3b, 3c and 3d are arranged axially offset to an axial axis A of the device AKS. The exploded view in Fig. 3 shows the openings 3a, 3b, 3c and 3d, the protective grille 2 and the decoupling component 11 in a merged state.
In das Entkopplungsbauteil 1 1 ist ein Anströmbauteil 8 erfindungsgemäß eingesetzt. Das Anströmbauteil 8 umfasst eine rotationssymmetrische Ausbuchtung 9. Das An strömbauteil 8 ist derart eingesetzt, dass zwischen dem Anströmbauteil 8, dessen Ausbuchtung 9 und dem Schutzgitter 2 ein Freiraum vorhanden bleibt. Der Freiraum bildet einen erfindungsgemäßen Strömungsbypass 6. Der Strömungsbypass 6 um fasst Luftauslässe 6a. Durch die Luftauslässe wird die Luft aus der Vorrichtung AKS ausgelassen. According to the invention, an inflow component 8 is inserted into the decoupling component 11. The inflow component 8 comprises a rotationally symmetrical bulge 9. The inflow component 8 is inserted in such a way that a free space remains between the inflow component 8, its bulge 9 and the protective grille 2. The free space forms a flow bypass 6 according to the invention. The flow bypass 6 comprises air outlets 6a. The air is let out of the AKS device through the air outlets.
Die Ausbuchtung 9 des Anströmbauteils 8 umfasst einen in Axialachse A durchge henden Hohlraum H. Der Hohlraum H hat die Form eines Hornteils mit einer größe ren ersten Fläche an einem ersten Ende E1 des Hohlraums H und einer kleineren zweiten Fläche an einem zweiten Ende E2. Die erste und die zweite Fläche sind je weils Grund- oder Deckflächen des Hohlraums H und symmetrisch zur Axialachse A. Der Hohlraum H entsteht beispielsweise durch eine Bohrung in die Ausbuchtung. Der Hohlraum H bildet einen Schallkanal 7. Die Luftschallwellen werden durch den Schallkanal 7 zu einem Akustiksensor 1 geführt. Der Akustiksensor 1 ist auf der in Luftströmungsrichtung R hinteren Seite der Leiterplatte L, das ist mit den elektroni schen Bauteilen bestückte Oberfläche der Leiterplatte L, angeordnet. An dem ersten Ende E1 des Schallkanals 7 ist eine erfindungsgemäße erste Membran 5 angeord net. In Verlängerung des zweiten Endes E2 des Schallkanals 7 ist der Akustiksensor 1 angeordnet. The bulge 9 of the inflow component 8 comprises a continuous cavity H. The cavity H has the shape of a horn part with a larger first area at a first end E1 of the cavity H and a smaller second area at a second end E2. The first and the second surface are each Weil base or top surfaces of the cavity H and symmetrical to the axial axis A. The cavity H is created, for example, by a bore in the bulge. The cavity H forms a sound channel 7. The airborne sound waves are guided through the sound channel 7 to an acoustic sensor 1. The acoustic sensor 1 is on the rear side of the circuit board L in the air flow direction R, which is the surface of the circuit board L equipped with the electronic components. At the first end E1 of the sound channel 7, a first membrane 5 according to the invention is net angeord. The acoustic sensor 1 is arranged as an extension of the second end E2 of the sound channel 7.
Der Akustiksensor 1 ist ein elektroakustischer Sensor, beispielsweise ein Mikrofon. In den Ausführungsbeispielen ist der Akustiksensor 1 ein MEMS-Mikrofon. Die Fig. 1 , 2 und 3 zeigen jeweils eine Mikrofonkapsel. Der Akustiksensor 1 ist mittels eines Dich tungsbauteils 10 an den Schallkanal 7 und an eine Leiterplatte 7 angekoppelt. The acoustic sensor 1 is an electroacoustic sensor, for example a microphone. In the exemplary embodiments, the acoustic sensor 1 is a MEMS microphone. Figs. 1, 2 and 3 each show a microphone capsule. The acoustic sensor 1 is coupled to the sound channel 7 and to a circuit board 7 by means of a device component 10.
Die Leiterplatte L ist in einem Gehäuse G angeordnet. Das Gehäuse G ist ein Elekt ronikgehäuse. Die Leiterplatte L umfasst Bauteile und deren Verbindungen zur Vor verarbeitung von analogen oder digitalen Signalen des Akustiksensors 1. Ferner um fasst die Leiterplatte L Steckeranbindungen S, um die Leiterplatte L und damit die Vorrichtung AKS mit einem elektronischen Steuergerät signaltechnisch zu verbinden. Das Gehäuse G umfasst eine zweite Membran 12 ausgeführt als Entlüftungsmemb ran zum statischen Druckausgleich des Gehäuses G und zur Verhinderung einer Kondensatbildung in dem Gehäuse G. Das Gehäuse G umfasst auch Befestigungs mittel 13, beispielsweise Schrauben. The circuit board L is arranged in a housing G. The housing G is an electronic housing. The circuit board L includes components and their connections for pre-processing analog or digital signals from the acoustic sensor 1. Furthermore, the circuit board L includes plug connections S to connect the circuit board L and thus the device AKS with an electronic control unit for signaling purposes. The housing G comprises a second membrane 12 designed as a ventilation membrane for static pressure equalization of the housing G and for preventing condensation from forming in the housing G. The housing G also comprises fastening means 13, for example screws.
Fig. 7 zeigt einen Beispielablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine andere Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte, zum Beispiel V6, V5, V4, V3, V2, und V1. 7 shows an example sequence of a method according to the invention. Another aspect of the invention is a different order of the individual method steps, for example V6, V5, V4, V3, V2, and V1.
In einem Verfahrensschritt V1 wird mittels des Dichtungsbauteils 10 der Akus tiksensor 1 an die Leiterplatte L angekoppelt. In einem Verfahrensschritt V2 wird der Akustiksensor 1 mittels des Dichtungsbauteils 10 an das zweite Ende E2 des Schall kanals 7 mit einer kleineren zweiten Fläche angekoppelt. In einem Verfahrensschritt V3 wird die erste Membran 5 an das erste Ende E1 des Schallkanals 7 mit einer grö ßeren zweiten Fläche angeordnet. In einem Verfahrensschritt V4 wird das Schutzgit- ter 2 in das Entkopplungsbauteil 11 eingesetzt. In einem Verfahrensschritt V5 wird das Anström bauteil 8 mit dem Entkopplungsbauteil 11 zusammengeführt, um den Strömungsbypass 6. In einem Verfahrensschritt V6 wird das so erhaltene Gehäuse für den Akustiksensor 1 in das Bauteil B, in das das Gehäuse einbaubar und/oder von diesem das Gehäuse mechanisch haltbar ist, eingesetzt. In a method step V1, the acoustic sensor 1 is coupled to the circuit board L by means of the sealing component 10. In a method step V2, the acoustic sensor 1 is coupled by means of the sealing component 10 to the second end E2 of the sound channel 7 with a smaller second area. In a method step V3, the first membrane 5 is arranged at the first end E1 of the sound channel 7 with a larger second surface. In a method step V4, the protective guard is ter 2 inserted into the decoupling component 11. In a method step V5 the inflow component 8 is brought together with the decoupling component 11 to the flow bypass 6. In a method step V6, the housing obtained in this way for the acoustic sensor 1 is in the component B, in which the housing can be installed and / or from this the housing is mechanically durable, used.
Fig. 8 zeigt einen Personenkraftwagen als Beispiel eines Straßenfahrzeuges F. In eine Außenseite K des Straßenfahrzeuges F, beispielsweise in eine Stoßstange, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung AKS integriert. Die Vorrichtung AKS wird mittels des Bauteils B in der Stoßstange gehalten, siehe Fig. 9. 8 shows a passenger car as an example of a road vehicle F. The device AKS according to the invention is integrated into an outside K of the road vehicle F, for example into a bumper. The AKS device is held in the bumper by means of component B, see FIG. 9.
Bezuqszeichen Reference symbol
1 Akustiksensor 1 acoustic sensor
2 Schutzgitter 2 protective grilles
3a Öffnung 3a opening
3b Öffnung 3b opening
3c Öffnung 3c opening
3d Öffnung 3d opening
4 Leiterplattenloch 4 PCB hole
5 erste Membran 5 first membrane
6 Strömungsbypass 6 flow bypass
6a Luftauslass 6a air outlet
7 Schallkanal 7 sound channel
8 Anströmbauteil 8 flow component
9 Ausbuchtung 9 bulge
10 Dichtungsbauteil 10 sealing component
11 Entkopplungsbauteil 11 decoupling component
12 zweite Membran 12 second membrane
13 Befestigungsmittel 13 fasteners
E1 erstes Ende E1 first end
E2 zweites Ende E2 second end
AKS Vorrichtung AKS device
A Axialachse A axial axis
R Luftströmungsrichtung R Direction of air flow
H Hohlraum H cavity
L Leiterplatte L circuit board
S Steckeranbindung S connector connection
G Gehäuse G housing
B Bauteil B component
V1 -V6 Verfahrensschritt V1 -V6 process step
F Straßenfahrzeug F road vehicle
K Außenseite K outside

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung (AKS) zum Detektieren von Luftschall für automobile Anwendungen, bei denen Luftströmungen zwischen der Vorrichtung (AKS) und einer Schallquelle des Luftschalls vorhanden sind, die Vorrichtung (AKS) umfassend 1. Device (AKS) for detecting airborne sound for automotive applications, in which air flows between the device (AKS) and a sound source of the airborne sound are present, comprising the device (AKS)
• einen Akustiksensor (1 ), • an acoustic sensor (1),
• ein Schutzgitter (2) zum Absichern der Vorrichtung (AKS) gegen Eindringen von gröberen Fremdkörpern, das Schutzgitter (2) umfassend wenigstens eine Öffnung (3a, 3b, 3c, 3d) für einen Einlass des Luftschalls in die Vorrichtung (AKS), wobei die Öffnung (3a, 3b, 3c, 3d) axial versetzt zu einer Axialachse (A) der Vorrichtung (AKS) angeordnet ist, • a protective grille (2) to secure the device (AKS) against the ingress of coarser foreign bodies, the protective grille (2) comprising at least one opening (3a, 3b, 3c, 3d) for an inlet of the airborne sound into the device (AKS), wherein the opening (3a, 3b, 3c, 3d) is arranged axially offset to an axial axis (A) of the device (AKS),
• eine akustisch permeable, hydrophobe und/oder lipophobe erste Membran (5), die in Luftströmungsrichtung (R) hinter dem Schutzgitter (2) angeordnet ist, • an acoustically permeable, hydrophobic and / or lipophobic first membrane (5) which is arranged in the air flow direction (R) behind the protective grille (2),
• einen zwischen dem Schutzgitter (2) und der ersten Membran (5) verlaufen den Strömungsbypass (6), um durch die Luftströmung in die Vorrichtung (AKS) eingetretene Fluide und/oder Fremdkörper von der ersten Membran (5) weg aus der Vorrichtung (AKS) heraus zu leiten, • the flow bypass (6) runs between the protective grille (2) and the first membrane (5) in order to remove fluids and / or foreign bodies from the first membrane (5) from the device ( AKS) to lead out,
• einen parallel zur Axialachse (A) angeordneten Schallkanal (7), an dessen ei nem in Luftströmungsrichtung (R) ersten Ende (E1 , E2) die erste Membran (5) angeordnet ist und an dessen zweitem Ende (E2, E1 ) der Akustiksensor (1 ) angeordnet ist, wobei der Schallkanal (7) durch die erste Membran (5) gegen Einwirken von Feuchtigkeit und Fremdkörpern geschützt ist und Durchmesser, Länge, Volumen, Formgebung und/oder Materialeigenschaften des Schallka nals (7) angepasst sind, um Eigenmoden der Vorrichtung (AKS) zu dämpfen, und • a sound channel (7) arranged parallel to the axial axis (A), at whose one end (E1, E2) the first membrane (5) is arranged in the air flow direction (R) and the acoustic sensor at the second end (E2, E1) (1) is arranged, wherein the sound channel (7) is protected against the effects of moisture and foreign bodies by the first membrane (5) and the diameter, length, volume, shape and / or material properties of the sound channel (7) are adapted to eigenmodes the device (AKS) to dampen, and
• eine Leiterplatte (L), die Leiterplatte (L) umfassend • a circuit board (L) comprising the circuit board (L)
o Bauelemente und deren Verbindungen zur Vorverarbeitung von analo gen oder digitalen Signalen des Akustiksensors (1 ), wobei die Bauele mente ausgeführt sind zur analogen oder digitalen Signalverarbeitung und/oder zur Realisierung von Filterfunktionen, Funktionen zur Pha senumkehr, Kompressorfunktionen und/oder Verstärkerfunktionen, und o auf einer Seite der Leiterplatte (L) den Akustiksensor (1 ). o Components and their connections for preprocessing analog or digital signals of the acoustic sensor (1), wherein the compo elements are designed for analog or digital signal processing and / or for the implementation of filter functions, functions for phase reversal, compressor functions and / or amplifier functions, and o the acoustic sensor (1) on one side of the circuit board (L).
2. Vorrichtung (AKS) nach Anspruch 1 , wobei der Akustiksensor (1 ) ein Mikrofon um fasst, das Mikrofon umfassend eine Mikrofonkapsel und einen Wandler. 2. Device (AKS) according to claim 1, wherein the acoustic sensor (1) comprises a microphone, the microphone comprising a microphone capsule and a transducer.
3. Vorrichtung (AKS) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Formgebung und/oder Ma terialeigenschaften des Schutzgitters (2) angepasst sind, um die erste Membran (5), den Schallkanal (7) und/oder den Akustiksensor (1 ) gegen strömungsdynamische und/oder statische Kräfte zu schützen. 3. Device (AKS) according to claim 1 or 2, wherein a shape and / or material properties of the protective grille (2) are adapted to the first membrane (5), the sound channel (7) and / or the acoustic sensor (1) against to protect fluid dynamics and / or static forces.
4. Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Form gebung und/oder Materialeigenschaften des Strömungsbypasses (6) angepasst sind, um die durch die Luftströmung durch den Strömungsbypass (6) erzeugte aeroakusti- sche Schallentstehung zu dämpfen und/oder die erste Membran (5) gegen strö mungsdynamische und/oder statische Kräfte zu schützen. 4. Device (AKS) according to one of the preceding claims, wherein a shape and / or material properties of the flow bypass (6) are adapted to dampen and / or the aeroacoustic noise generated by the air flow through the flow bypass (6) to protect the first membrane (5) against flow dynamic and / or static forces.
5. Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schall kanal (7) an einem seiner beiden Enden (E1 , E2) offen und an dem anderen Ende (E2, E1 ) mit einem Abschlusselement mit einem Reflexionsfaktor abgeschlossen ist. 5. Device (AKS) according to one of the preceding claims, wherein the sound channel (7) at one of its two ends (E1, E2) is open and at the other end (E2, E1) with a closure element with a reflection factor.
6. Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schall kanal (7) im Wesentlichen die Form eines Zylinders, eines Kegelstumpfes oder eines Hornteils besitzt, die erste Membran (5) an dem ersten Ende (E1 ) des Schallkanals (7) mit einer größeren ersten Fläche und der Akustiksensor (1 ) an dem zweiten Ende (E2) des Schallkanals (7) mit einer kleineren zweiten Fläche angeordnet ist. 6. Device (AKS) according to one of the preceding claims, wherein the sound channel (7) essentially has the shape of a cylinder, a truncated cone or a horn part, the first membrane (5) at the first end (E1) of the sound channel (7 ) with a larger first area and the acoustic sensor (1) is arranged at the second end (E2) of the sound channel (7) with a smaller second area.
7. Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schall kanal (7) und der Strömungsbypass (6) durch ein Anströmbauteil (8) realisiert sind, das Anströmbauteil (8) umfassend eine Ausbuchtung (9), die Ausbuchtung (9) um fassend einen in Axialachse (A) durchgehenden Hohlraum (H), durch den der Schall kanal (7) realisiert ist, und das Anströmbauteil (8) mit dem Schutzgitter (2) derart zu sammengeführt ist, dass der Strömungsbypass (6) durch einen Freiraum zwischen dem Anströmbauteil (8) und dem Schutzgitter (2) realisiert ist. 7. Device (AKS) according to one of the preceding claims, wherein the sound channel (7) and the flow bypass (6) are realized by an inflow component (8), the inflow component (8) comprising a bulge (9), the bulge (9) ) to include a continuous cavity (H) in the axial axis (A) through which the sound channel (7) is realized, and the inflow component (8) with the protective grille (2) is brought together in such a way that the flow bypass (6) through a free space is realized between the inflow component (8) and the protective grille (2).
8. Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leiter platte (L) senkrecht oder parallel zu der Axialachse (A) der Vorrichtung (AKS) ange ordnet ist, wobei bei der parallelen Anordnung der Leiterplatte (L) das zweite Ende (E2) des Schallkanals (7) in radialer Verlängerung einer Mantelfläche des Schallka nals (7) angeordnet ist. 8. Device (AKS) according to one of the preceding claims, wherein the circuit board (L) perpendicular or parallel to the axial axis (A) of the device (AKS) is arranged, wherein in the parallel arrangement of the circuit board (L) the second end (E2) of the sound channel (7) is arranged in a radial extension of a lateral surface of the sound channel (7).
9. Vorrichtung (AKS) nach Anspruch 8, die Leiterplatte (L) umfassend eine Ste ckeranbindung (S) zum Anschließen der Vorrichtung an ein elektronisches Steuerge rät, wobei das Steuergerät ausgeführt ist, in Abhängigkeit der Signale des Akus tiksensors (1 ) die Schallquelle zu lokalisieren und/oder zu klassifizieren. 9. Device (AKS) according to claim 8, the circuit board (L) comprising a plug connection (S) for connecting the device to an electronic Steuerge advises, wherein the control device is designed as a function of the signals of the Akus tiksensors (1) the sound source to locate and / or classify.
10. Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein elastisches Dichtungsbauteil (10) zur Ankopplung des Akustiksensors (1 ) an den Schallkanal (7) und/oder an die Leiterplatte (L). 10. Device (AKS) according to one of the preceding claims, comprising an elastic sealing component (10) for coupling the acoustic sensor (1) to the sound channel (7) and / or to the circuit board (L).
1 1 . Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein Entkopplungsbauteil (1 1 ) zur Schwingungsdämpfung und/oder zur Körperschallent kopplung, wobei das Entkopplungsbauteil (1 1 ) an einer Kopplungsstelle zwischen der Vorrichtung (AKS) und einem Bauteil (B), in das die Vorrichtung (AKS) einbaubar und/oder von diesem die Vorrichtung (AKS) mechanisch haltbar ist, angeordnet ist, wobei das Entkopplungsbauteil (1 1 ) aus einem Zweikomponenten-Werkstoff, der ei nen akustisch und/oder schwingungstechnisch wirkenden Impedanzsprung erzeugt, gefertigt ist. 1 1. Device (AKS) according to one of the preceding claims, comprising a decoupling component (1 1) for vibration damping and / or for structure-borne noise decoupling, wherein the decoupling component (1 1) at a coupling point between the device (AKS) and a component (B), in that the device (AKS) can be installed and / or from this the device (AKS) is mechanically durable, is arranged, the decoupling component (1 1) made of a two-component material that generates an acoustically and / or vibrationally acting impedance jump is.
12. Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine zweite Membran (12) zur Entlüftung der Vorrichtung (AKS). 12. Device (AKS) according to one of the preceding claims, comprising a second membrane (12) for venting the device (AKS).
13. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (AKS) nach einem der vorangehen den Ansprüche, wobei 13. A method for producing a device (AKS) according to one of the preceding claims, wherein
• mittels eines Dichtungsbauteils (10) nach Anspruch 10 ein Akustiksensor (1 ) an eine Leiterplatte (L) nach Anspruch 8 oder 9 angekoppelt wird (V1 ), • der Akustiksensor (1 ) mittels des Dichtungsbauteils (10) an ein zweites Ende (E2) eines Schallkanals (7) mit einer kleineren zweiten Fläche eines Anström- bauteils (8) nach Anspruch 7 angekoppelt wird (V2), • by means of a sealing component (10) according to claim 10, an acoustic sensor (1) is coupled to a circuit board (L) according to claim 8 or 9 (V1), • the acoustic sensor (1) is coupled by means of the sealing component (10) to a second end (E2) of a sound channel (7) with a smaller, second surface of an inflow component (8) according to claim 7 (V2),
• eine erste Membran (5) nach Anspruch 1 an ein erstes Ende (E1 ) des Schall kanals (7) mit einer größeren zweiten Fläche angeordnet wird (V3), • a first membrane (5) according to claim 1 at a first end (E1) of the sound channel (7) is arranged with a larger second surface (V3),
• ein Schutzgitter (2) nach Anspruch 1 oder 3 in ein Entkopplungsbauteil (1 1 ) nach Anspruch 11 eingesetzt wird (V4), • a protective grille (2) according to claim 1 or 3 is inserted into a decoupling component (1 1) according to claim 11 (V4),
• das Anström bauteil (8) mit dem Entkopplungsbauteil (1 1 ) zusammengeführt wird (V5), um einen Strömungsbypass (6) nach Anspruch 1 , 4 oder 7 zu bil den, und • the upstream component (8) with the decoupling component (1 1) is brought together (V5) to form a flow bypass (6) according to claim 1, 4 or 7, and
• das nach den vorausgehenden Verfahrensschritten erhaltene Gehäuse für den Akustiksensor (1 ) in ein Bauteil (B) nach Anspruch 1 1 , in das das Gehäu se einbaubar und/oder von diesem das Gehäuse mechanisch haltbar ist, ein gesetzt wird (V6). • the housing obtained after the preceding process steps for the acoustic sensor (1) in a component (B) according to claim 1 1, in which the hous can be installed and / or the housing is mechanically durable from this, a is set (V6).
14. Automatisiert betreibbares Straßenfahrzeug (F) umfassend eine Vorrichtung (AKS) oder eine Anordnung mehrerer Vorrichtungen (AKS) nach einem der Ansprü che 1 bis 12 oder eine Vorrichtung (AKS) hergestellt nach dem Verfahren nach An spruch 13, wobei die Vorrichtung (AKS) mittels eines Bauteils (B) nach Anspruch 1 1 , in das die Vorrichtung (AKS) einbaubar und/oder von diesem die Vorrichtung (AKS) mechanisch haltbar ist, in eine Außenseite (K) des Straßenfahrzeugs (F) integriert ist und mittels einer Steckeranbindung (S) nach Anspruch 9 mit einer ADAS oder AD Domain ECU des Straßenfahrzeuges (F) signaltechnisch verbunden ist. 14. Automated operable road vehicle (F) comprising a device (AKS) or an arrangement of several devices (AKS) according to one of claims 1 to 12 or a device (AKS) produced by the method according to claim 13, wherein the device (AKS ) by means of a component (B) according to claim 1 1, in which the device (AKS) can be installed and / or from this the device (AKS) is mechanically durable, is integrated into an outside (K) of the road vehicle (F) and by means of a Plug connection (S) according to claim 9 with an ADAS or AD domain ECU of the road vehicle (F) is connected for signaling purposes.
15. Straßenfahrzeug (F) nach Anspruch 14, wobei eine erste Anordnung der Vorrich tungen (AKS) in einem vorderen linken Bereich des Straßenfahrzeuges (F), eine zweite Anordnung der Vorrichtungen (AKS) in einem vorderen rechten Bereich des Straßenfahrzeuges (F), eine dritte Anordnung der Vorrichtungen (AKS) in einem hin teren linken Bereich des Straßenfahrzeuges (F) und/oder eine vierte Anordnung der Vorrichtungen (AKS) in einem hinteren rechten Bereich des Straßenfahrzeuges (F) angeordnet sind. 15. Road vehicle (F) according to claim 14, wherein a first arrangement of the devices (AKS) in a front left area of the road vehicle (F), a second arrangement of the devices (AKS) in a front right area of the road vehicle (F), a third arrangement of the devices (AKS) in a rear left area of the road vehicle (F) and / or a fourth arrangement of the devices (AKS) are arranged in a rear right area of the road vehicle (F).
PCT/EP2020/059969 2019-05-03 2020-04-08 Device for detecting airborne sound for automotive applications in which there are air flows between the device and a sound source of the airborne sound, method for producing a device of this type, and road vehicle that can be operated in an automated manner and that comprises a device of this type WO2020224904A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20719140.4A EP3963900A1 (en) 2019-05-03 2020-04-08 Device for detecting airborne sound for automotive applications in which there are air flows between the device and a sound source of the airborne sound, method for producing a device of this type, and road vehicle that can be operated in an automated manner and that comprises a device of this type

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206331.4A DE102019206331B4 (en) 2019-05-03 2019-05-03 Device for detecting airborne noise for automotive applications, in which air flows are present between the device and a sound source of the airborne noise, method for producing such a device and automated operable road vehicle comprising such a device
DE102019206331.4 2019-05-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020224904A1 true WO2020224904A1 (en) 2020-11-12

Family

ID=70289384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/059969 WO2020224904A1 (en) 2019-05-03 2020-04-08 Device for detecting airborne sound for automotive applications in which there are air flows between the device and a sound source of the airborne sound, method for producing a device of this type, and road vehicle that can be operated in an automated manner and that comprises a device of this type

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3963900A1 (en)
DE (1) DE102019206331B4 (en)
WO (1) WO2020224904A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024061806A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-28 Zf Friedrichshafen Ag Acoustic sensor housing for mounting on a vehicle and vehicle comprising one or more acoustic sensor housings

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020213964B4 (en) * 2020-11-06 2023-03-02 Zf Friedrichshafen Ag Device for detecting airborne noise for automotive applications, method for its production and automated driving system comprising such a device
DE102021203372A1 (en) 2021-04-01 2022-10-06 Continental Autonomous Mobility Germany GmbH Frame for a sensor unit and sensor unit
DE102021204327A1 (en) 2021-04-30 2022-11-03 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for detecting airborne noise for automotive applications and vehicles comprising at least one such arrangement
DE102021113507A1 (en) 2021-05-26 2022-12-01 Paragon Gmbh & Co. Kgaa external microphone
DE102021208922A1 (en) 2021-08-13 2023-02-16 Zf Friedrichshafen Ag Method and system for generating noises in an interior based on extracted and classified real noise sources and for specific target noises acoustically transparent vehicle comprising such a system
DE102021210581A1 (en) * 2021-09-23 2023-03-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Access element for media on a sensor and sensor with such an access element
DE102022205942A1 (en) 2022-06-13 2023-12-14 Zf Friedrichshafen Ag Method for determining positions of microphones in a microphone arrangement for the localization of acoustic signal sources and method for determining a vehicle-related transfer function for a microphone arrangement of the vehicle for the localization of acoustic signal sources

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1059365A (en) * 1964-09-30 1967-02-22 Otho Franklin Hipkins Vehicle with sound-relaying means
DE3843033C2 (en) 1988-12-21 1991-09-12 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De
US20050220448A1 (en) * 2004-01-15 2005-10-06 Ko Tei Water/drip-proof structure for acoustic member and electronic apparatus having the same
DE102016006802A1 (en) 2016-06-03 2016-12-08 Daimler Ag Method and device for detecting at least one special signal emanating from an emergency vehicle
DE112016004774T5 (en) * 2015-10-19 2018-06-28 Motorola Solutions, Inc. Multiple microphone opening and ventilation structure for a communication device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4199037B2 (en) 2003-04-03 2008-12-17 株式会社日立国際電気エンジニアリング Acoustic drainage structure
JP5585021B2 (en) 2009-08-04 2014-09-10 日産自動車株式会社 Ventilation housing
JP2012160897A (en) 2011-01-31 2012-08-23 Sanyo Electric Co Ltd Waterproof structure of electronic apparatus
JP6213871B2 (en) 2012-12-27 2017-10-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Waterproof microphone device
US9363589B2 (en) 2014-07-31 2016-06-07 Apple Inc. Liquid resistant acoustic device
DE102014223881B4 (en) 2014-11-24 2022-10-20 Robert Bosch Gmbh Warning system for a vehicle, method of operating a warning system
DE102016116424A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Microphone unit for an action camera

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1059365A (en) * 1964-09-30 1967-02-22 Otho Franklin Hipkins Vehicle with sound-relaying means
DE3843033C2 (en) 1988-12-21 1991-09-12 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De
US20050220448A1 (en) * 2004-01-15 2005-10-06 Ko Tei Water/drip-proof structure for acoustic member and electronic apparatus having the same
DE112016004774T5 (en) * 2015-10-19 2018-06-28 Motorola Solutions, Inc. Multiple microphone opening and ventilation structure for a communication device
DE102016006802A1 (en) 2016-06-03 2016-12-08 Daimler Ag Method and device for detecting at least one special signal emanating from an emergency vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024061806A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-28 Zf Friedrichshafen Ag Acoustic sensor housing for mounting on a vehicle and vehicle comprising one or more acoustic sensor housings

Also Published As

Publication number Publication date
EP3963900A1 (en) 2022-03-09
DE102019206331A1 (en) 2020-11-05
DE102019206331B4 (en) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020224904A1 (en) Device for detecting airborne sound for automotive applications in which there are air flows between the device and a sound source of the airborne sound, method for producing a device of this type, and road vehicle that can be operated in an automated manner and that comprises a device of this type
EP3963899B1 (en) Device and system for measuring the sound volumes of noises of a road vehicle in road traffic
DE102012002760A1 (en) Arrangement on a component of a motor vehicle
DE102018210489B4 (en) Method for mounting a housing for acoustic sensors of a vehicle for detecting sound waves of an acoustic signal outside the vehicle on a vehicle roof at a position of a roof antenna
DE102012020780B4 (en) motor vehicle
DE102020213964B4 (en) Device for detecting airborne noise for automotive applications, method for its production and automated driving system comprising such a device
EP1152132B1 (en) Ducting system with electromechanical converter producing a correction noise
DE102004001098A1 (en) Piezoelectric material for dampening vibrations of a dashboard and / or a steering column
DE102016115080A1 (en) Splash guard for a wheel of a motor vehicle
DE102019211046B4 (en) Flow bypass for an acoustic sensor for detecting airborne sound in the outside area of vehicles moving in the air fluid, acoustic sensor and vehicle that can be operated automatically, comprising one or more acoustic sensors according to the invention
DE102019220204A1 (en) Sound pick-up for the detection of external noises for a vehicle
DE102019211331B4 (en) Control unit, system and method for calibrating vehicle acoustic sensors and checking an acoustic warning system of an electric vehicle and electric vehicle comprising such a control unit
DE102018221449A1 (en) Sensor system for object detection
DE202018100637U1 (en) Vehicle component with cavity and sound detection sensor
DE102020120624B4 (en) Motor vehicle with cooling air flap device
WO2024061806A1 (en) Acoustic sensor housing for mounting on a vehicle and vehicle comprising one or more acoustic sensor housings
DE102017223089A1 (en) Sensor arrangement for transmitting and / or receiving a sound signal
DE102021204327A1 (en) Arrangement for detecting airborne noise for automotive applications and vehicles comprising at least one such arrangement
DE102019210930A1 (en) Fastening arrangement and method for installing an acoustic sensor in a body
DE102014117698A1 (en) Insertion Type Expansion Line Integrated Air Filter Device and Engine Input System Therefor
DE102021203372A1 (en) Frame for a sensor unit and sensor unit
DE102019207469B4 (en) Acoustic pickup assembly on an exterior wall of an object, and method of placing the acoustic pickup assembly
DE102008014265A1 (en) Mounting arrangement for vibratory component i.e. membrane of ultrasonic sensor in vehicle, has decoupling part provided between vicinity and component, where material properties of part are influenced by physical and/or chemical parameters
DE102005014013A1 (en) Vehicle sensor for e.g. passenger protection system of automobile, has measurement sensor with different direction-dependant sensing characteristics that are predetermined by its geometrical form and polarizations of piezoelectric material
DE102021122873A1 (en) Roof module for forming a vehicle roof with a cleaning device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20719140

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020719140

Country of ref document: EP

Effective date: 20211203