DE102010006210B4

DE102010006210B4 - Device for controlling an acoustic signal to be emitted outwards in motor vehicles

Info

Publication number: DE102010006210B4
Application number: DE102010006210.3A
Authority: DE
Inventors: Torsten Schmitt; Tim Voss
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2024-07-11
Anticipated expiration: 2030-01-30
Also published as: DE102010006210A1

Abstract

Vorrichtung zur Ansteuerung eines akustischen nach außen auszustrahlenden Signals in Kraftfahrzeugen mit einer elektronischen Steuereinheit, die zumindest die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) als Eingangssignal erhält und derart ausgestaltet ist, dass das akustische Signal in Form eines im Wesentlichen zwischen Fahrtrichtung und Gehwegseite ausgerichteten Schallkegels (5) bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit (v) unterhalb einer festgelegten Schwelle ausgestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallkegel (5) mittels einer elektromotorischen Verstellvorrichtung ausgerichtet wird, über die der Signalgeber (4) oder die Schallführung am Kraftfahrzeug befestigt ist und die von der Steuereinheit ansteuerbar ist, und dass der Schallkegel (5) mittels der Verstellvorrichtung automatisch abhängig von der Ländervariante in Richtung der Gehwegseite ausgerichtet wird, wobei in der Steuereinheit die Information über die aktuelle Ländervariante abgespeichert ist.Device for controlling an acoustic signal to be emitted outwards in motor vehicles, with an electronic control unit which receives at least the vehicle speed (v) as an input signal and is designed such that the acoustic signal is emitted in the form of a sound cone (5) aligned essentially between the direction of travel and the sidewalk side at a vehicle speed (v) below a specified threshold, characterized in that the sound cone (5) is aligned by means of an electromotive adjusting device via which the signal transmitter (4) or the sound guide is attached to the motor vehicle and which can be controlled by the control unit, and that the sound cone (5) is automatically aligned in the direction of the sidewalk side by means of the adjusting device depending on the country variant, the information about the current country variant being stored in the control unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines akustischen nach außen auszustrahlenden Signals in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for controlling an acoustic signal to be emitted outwards in motor vehicles according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 10 2004 037 585 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Ansteuerung eines akustischen nach außen auszustrahlenden Signals in Kraftfahrzeugen mit einer Steuereinheit erhält die Steuereinheit die Fahrzeuggeschwindigkeit als Eingangssignal und ist derart ausgestaltet, dass der Schallpegel des akustischen Signals abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird.Such a device is known, for example, from the applicant’s patent EN 10 2004 037 585 A1 In this known device for controlling an acoustic signal to be emitted outwards in motor vehicles with a control unit, the control unit receives the vehicle speed as an input signal and is designed in such a way that the sound level of the acoustic signal is adjusted depending on the vehicle speed.

Unter einem akustischen nach außen auszustrahlenden Signal soll jedes Horn- bzw. Hupsignal eines Kraftfahrzeuges, insbesondere jedes Sondersignal, wie z. B. Tonfolge- bzw. Sirenensignal, von Einsatzfahrzeugen verstanden werden.An acoustic signal emitted outwards is understood to mean any horn signal of a motor vehicle, in particular any special signal, such as a tone sequence or siren signal, of emergency vehicles.

Der Schallpegel kann dabei mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit lauter eingestellt werden. Dabei kann die Steuerung des Schallpegels in Stufen oder kontinuierlich erfolgen.The sound level can be set to be louder as the vehicle speed increases. The sound level can be controlled in stages or continuously.

Beispielsweise kann im Stillstand des Kraftfahrzeuges ein Schallpegel vorgesehen werden, der eine Signalabgabe zulässt, ohne eine akustische Beeinträchtigung anderer Verkehrsteilnehmer (auch Fußgänger) zu verursachen.For example, when the motor vehicle is stationary, a sound level can be provided that allows a signal to be emitted without causing an acoustic disturbance to other road users (including pedestrians).

Im mittleren Geschwindigkeitsbereich können Schallpegel gerade noch unterhalb der Schmerzgrenze abgestrahlt werden, um für den innerstädtischen Bereich eine optimale Warnwirkung ohne Gefahr einer Gehörschädigung anderer Verkehrsteilnehmer sicherzustellen.In the medium speed range, sound levels can be emitted just below the pain threshold in order to ensure an optimal warning effect in inner-city areas without the risk of damaging the hearing of other road users.

Im hohen Geschwindigkeitsbereich (z. B. auf Autobahnen oder Landstraßen) kann der maximal mögliche Schallpegel zum Erreichen der bestmöglichen Warnwirkung abgegeben werden.In the high speed range (e.g. on motorways or country roads) the maximum possible sound level can be emitted to achieve the best possible warning effect.

Bei der bekannten Vorrichtung wird berücksichtigt, dass insbesondere Sondersignalanlagen für Sirenensignale von Einsatzfahrzeugen (wie z. B. der Polizei oder der Feuerwehr) zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer einen sehr hohen Schallpegel abstrahlen. Dabei werden teilweise Schallpegel ausgesandt, die teilweise über der Schmerzgrenze liegen. Einerseits sind zwar hohe Schallpegel gefordert, um eine zuverlässige Warnung anderer Verkehrsteilnehmer sicherzustellen, andererseits können hohe Schallpegel bei Langsamfahrt oder auch im Stand, insbesondere auch für Fußgänger oder für Personen im Werkstattbetrieb, gehörschädigend wirken. Die bekannt Vorrichtung stellt eine Lösung dar, die diese gegensinnigen Anforderungen löst.The known device takes into account the fact that special signal systems for siren signals from emergency vehicles (such as the police or fire service) emit a very high sound level to warn other road users. In some cases, sound levels are emitted that are above the pain threshold. On the one hand, high sound levels are required to ensure reliable warning of other road users, but on the other hand, high sound levels can have a damaging effect on hearing when driving slowly or when stationary, especially for pedestrians or people in the workshop. The known device represents a solution that solves these conflicting requirements.

Die DE 10 2011 002 760 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Melden des Vorhandenseins eines Fahrzeugs durch Bereitstellen eines Meldeschalls für eine Außenseite des Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst einen Lautsprecher und eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Lautsprecher zu veranlassen, den Meldeschall zu erzeugen. Der Meldeschall kann in eine diagonal nach vorne auf einen Gehsteig gerichtete Richtung ausgegeben werden. Ferner kann ein elektrischer Aktuator einen Träger des Lautsprechers ansteuern, um die Abstrahlrichtung umzuschalten.The EN 10 2011 002 760 A1 describes a device for reporting the presence of a vehicle by providing a reporting sound to an exterior of the vehicle. The device comprises a loudspeaker and a control device designed to cause the loudspeaker to generate the reporting sound. The reporting sound can be emitted in a direction directed diagonally forward toward a sidewalk. Furthermore, an electrical actuator can control a support of the loudspeaker to switch the radiation direction.

Aus der EP 2 233 373 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, welches einen Erfassungsabschnitt umfasst, der eine Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie erfasst. Zudem weist das Fahrzeug eine Lautsprechereinheit auf, die einen Ton basierend auf einem zugeführten Audiosignal von einer Unterseite der Fahrzeugkarosserie nach unten ausgibt. Der Ton wird an der Straßenoberfläche reflektiert, wodurch der reflektierte Ton an die Umgebung der Fahrzeugkarosserie abgegeben wird. Der Ton kann ausgegeben werden, wenn eine von dem Erfassungsabschnitt erfasste Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie geringer als eine voreingestellte Geschwindigkeit ist.From the EP 2 233 373 A1 A vehicle is known which includes a detecting section which detects a traveling speed of the vehicle body. In addition, the vehicle has a speaker unit which outputs a sound based on an input audio signal from a bottom of the vehicle body downward. The sound is reflected on the road surface, whereby the reflected sound is emitted to the surroundings of the vehicle body. The sound may be output when a traveling speed of the vehicle body detected by the detecting section is lower than a preset speed.

Des Weiteren offenbart die DE 195 40 768 A1 eine Signaltonvorrichtung in lärmarmen Kraftfahrzeugen und Elektrofahrzeugen, wobei bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges ein dauerhafter oder intermittierender Signalton abgebbar ist, der wesentlich leiser als der Hupton ist. Dabei kann der Signalton in Fahrtrichtung nach vorne abgestrahlt werden. Zudem können Signaltöne auch an den Seiten des Fahrzeugs abgestrahlt werden. Der Signalton kann dauerhaft oder intermittierend und auch nur bei Vorwärtsfahrt im Geschwindigkeitsbereich von 1 km/h bis 40 km/h abgegeben werden.Furthermore, the DE 195 40 768 A1 a signaling device in low-noise motor vehicles and electric vehicles, whereby a continuous or intermittent signal tone can be emitted when the motor vehicle is moving forwards, which is much quieter than the horn tone. The signal tone can be emitted forwards in the direction of travel. Signal tones can also be emitted on the sides of the vehicle. The signal tone can be emitted continuously or intermittently and also only when moving forwards in the speed range from 1 km/h to 40 km/h.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine diesbezüglich verbesserte und allgemeiner verwendbare Vorrichtung zur Ansteuerung eines akustischen nach außen auszustrahlenden Signals in Kraftfahrzeugen zu schaffen, die zum einen die Aufmerksamkeit der anderen Verkehrsteilnehmer bei Herannahen des Kraftfahrzeuges sicherstellt, aber zum anderen auch unnötige Lärmbelästigung verhindert.It is an object of the invention to provide a device which is improved in this respect and can be used more generally for controlling an acoustic signal which is emitted outwards in motor vehicles and which, on the one hand, ensures the attention of other road users when the motor vehicle approaches, but, on the other hand, also prevents unnecessary noise pollution.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by a device according to claim 1. Advantageous further developments are the subject matter of the dependent claims.

Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:

Die meisten Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren können üblicherweise durch Fußgänger und Radfahrer neben der visuellen Erscheinung durch ihre Geräuschentwicklung noch wahrgenommen werden. Diese Geräuschentwicklung ist insbesondere in Innenstädten oder anderen Bereichen mit erhöhtem Verkehrsaufkommen von Relevanz, da hiermit auch die nicht im Sichtbereich des Fußgängers oder Radfahrers herannahende Fahrzeuge zumindest akustisch wahrgenommen werden können. Die Akustik der meisten Kraftfahrzeuge nach dem Stand der Technik beruht hauptsächlich auf dem Verbrennungsmotorgeräusch und dem Abrollgeräusch der Reifen. Fahrzeuge mit sehr leisen Verbrennungsmotoren oder mit Elektroantrieb sind zunehmend geräuscharmer und dadurch für Fußgänger und Radfahrer bei normaler Umgebungsakustik nahezu nicht mehr hörbar. Durch die Geräuschminimierung bei Verbrennungsmotoren und durch die zunehmende Elektrifizierung der Kraftfahrzeuge entfällt also das Antriebsgeräusch.

The invention is based on the following finding:

Most vehicles with combustion engines can usually be perceived by pedestrians and cyclists not only visually but also by the noise they make. This noise is particularly relevant in inner cities or other areas with high traffic volumes, as it means that even vehicles that are not within the pedestrian or cyclist's field of vision can be perceived at least acoustically. The acoustics of most state-of-the-art vehicles are based mainly on the noise of the combustion engine and the rolling noise of the tires. Vehicles with very quiet combustion engines or with electric drives are becoming increasingly quieter and are therefore almost inaudible to pedestrians and cyclists in normal ambient acoustics. The minimization of noise from combustion engines and the increasing electrification of vehicles have eliminated drive noise.

Damit diese geräuscharmen Kraftfahrzeuge auch in Zukunft akustisch wahrnehmbar bleiben, schlägt die Erfindung vor, einen fahrzeugexternen im Wesentlichen zwischen Fahrtrichtung und Gehwegseite ausgerichteten Schallkegel bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer definierten Schwelle abzustrahlen. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle wird dabei empirisch derart festgelegt, dass oberhalb dieser Schwelle zumindest das Reifen-Abrollgeräusch oder ein anderes durch den Fahrbetrieb des Fahrzeuges auftretendes Geräusch wahrnehmbar ist.In order to ensure that these low-noise vehicles remain acoustically perceptible in the future, the invention proposes emitting a sound cone external to the vehicle, essentially aligned between the direction of travel and the sidewalk side, at a vehicle speed below a defined threshold. The vehicle speed threshold is empirically determined in such a way that above this threshold at least the tire rolling noise or another noise caused by the vehicle being driven is perceptible.

Für einen derartigen Schallkegel kann ein im Frontbereich des Fahrzeuges ohnehin vorhandener Signalgeber, wie eine Hupe oder eine Diebstahlwarnanlagensirene verwendet werden.For such a sound cone, a signal device that is already present in the front area of the vehicle, such as a horn or an anti-theft alarm siren, can be used.

Der Schallkegel wird durch eine elektromotorische Verstellvorrichtung ausgerichtet.The sound cone is aligned by an electromotoric adjustment device.

Vorzugsweise wird der Schallkegel durch Schallführungen alternativ oder zusätzlich in seiner Schallausdehnung gebündelt.Preferably, the sound cone is alternatively or additionally bundled in its sound expansion by sound guides.

Üblicherweise liegt in Steuergeräten eines Kraftfahrzeuges für verschiedene Funktionen, die abhängig von Ländervarianten automatisch gesteuert werden, die Information über die aktuelle Ländervariante in Form abgespeicherter Daten vor. Diese Information kann genutzt werden, um die länderspezifische Gehwegseite zu ermitteln. Da ein elektromotorisch verstellbarer Signalgeber am Kraftfahrzeug vorgesehen ist, wird dieser automatisch abhängig von der Ländervariante in Richtung des Gehweges ausgerichtet.Usually, the control units of a motor vehicle contain information about the current country variant in the form of stored data for various functions that are automatically controlled depending on the country variant. This information can be used to determine the country-specific side of the sidewalk. Since an electrically adjustable signal generator is provided on the vehicle, this is automatically aligned in the direction of the sidewalk depending on the country variant.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Ausgabe des Schallkegels nicht nur abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, sondern auch abhängig von einem Abstandssignal einer Abstand-Messvorrichtung gesteuert. Abstand-Messvorrichtungen sind für sich bereits beispielsweise in Form von Einparkhilfen oder Seitenraum-Überwachungssystemen bekannt. Somit wird der Schallkegel nur dann erzeugt, wenn sowohl ein Objekt unterhalb eines definierten Abstands erfasst wird und gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorgegebenen Schwelle liegt.In a further advantageous embodiment of the invention, the output of the sound cone is controlled not only depending on the vehicle speed, but also depending on a distance signal from a distance measuring device. Distance measuring devices are already known in the form of parking aids or side area monitoring systems, for example. The sound cone is therefore only generated when an object is detected below a defined distance and at the same time the vehicle speed is below a predetermined threshold.

Abhängig vom erfassten Abstand oder der Höhe der Fahrzeuggeschwindigkeit kann mit zunehmendem Gefahrenpotenzial eine Frequenzerhöhung eines beispielweise grundsätzlich intermittierenden Schalles vorgenommen werden.Depending on the distance detected or the level of the vehicle speed, the frequency of, for example, a fundamentally intermittent sound can be increased as the danger potential increases.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer speziellen Anwendungsumgebung dargestellt.The drawing shows an embodiment of the invention in a specific application environment.

Ein Fahrzeug 1 fährt bei Vorliegen eines Rechtsverkehrs vorwärts mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit v an einem rechtsliegenden Gehweg vorbei. Die Fahrzeuggeschwindigkeit v sei hier kleiner als eine vorgegebene Schwelle. Es befinden sich Fußgänger 2 auf dem Gehweg und auf der Fahrbahn. Eine hier nicht näher dargestellte elektronische Steuereinheit des Fahrzeuges 1 erhält die Fahrzeuggeschwindigkeit v und Signale von Sensoren 3 verschiedener Abstands-Messvorrichtungen als Eingangssignale. Die Sensoren 3 können Ultraschallsensoren einer Einparkhilfe und einer Seitenraumüberwachung sowie eine Kamera sein. Wird über die Sensoren 3 erkannt, dass sich Fußgänger 2 unterhalb eines vorgegebenen Abstandes in der Nähe des Fahrzeuges 1 befinden, wird von der Steuereinheit der Signalgeber 4 eingeschaltet. Der Signalgeber 4 weist eine Schallführung (schematisch durch ein Dreieck gekennzeichnet) und eine elektromotorischen Verstellvorrichtung (schematisch durch einen Kreis gekennzeichnet) auf. Die Schallführung und die Verstellvorrichtung dienen zur gezielten Ausrichten eines Schallkegels 5 in einen zu beschallenden Bereich 6 (schraffierte Fläche).A vehicle 1 drives forwards at a vehicle speed v past a sidewalk on the right in right-hand traffic. The vehicle speed v is less than a predetermined threshold here. There are pedestrians 2 on the sidewalk and on the road. An electronic control unit of the vehicle 1 (not shown in detail here) receives the vehicle speed v and signals from sensors 3 of various distance measuring devices as input signals. The sensors 3 can be ultrasonic sensors of a parking aid and a side area monitor as well as a camera. If the sensors 3 detect that pedestrians 2 are located close to the vehicle 1 at a distance below a predetermined distance, the control unit switches on the signal generator 4. The signal generator 4 has a sound guide (schematically indicated by a triangle) and an electromotive adjustment device (schematically indicated by a circle). The sound guide and the adjustment device are used to specifically align a sound cone 5 in an area 6 to be sounded (hatched area).

Claims

Device for controlling an acoustic signal to be emitted outwards in motor vehicles, with an electronic control unit which receives at least the vehicle speed (v) as an input signal and is designed such that the acoustic signal is emitted in the form of a sound cone (5) aligned substantially between the direction of travel and the sidewalk side at a vehicle speed (v) below a predetermined threshold, thereby characterized in that the sound cone (5) is aligned by means of an electromotive adjusting device, via which the signal generator (4) or the sound guide is attached to the motor vehicle and which can be controlled by the control unit, and that the sound cone (5) is automatically aligned in the direction of the sidewalk side by means of the adjusting device depending on the country variant, the information about the current country variant being stored in the control unit.

Device according to Patent claim 1 , characterized in that the vehicle speed threshold is empirically determined such that above this threshold at least the tire rolling noise is perceptible.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sound cone (5) is bundled in its sound expansion by means of a sound guide.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the acoustic signal is emitted when a predetermined minimum distance is undershot from an object detected by means of sensors (3) of a distance measuring device, wherein the control unit is connected to the distance measuring device.