WIEDERWOHL, Kurt O. (Karlauerguertel 29-31, Graz, A-8020, AT)
| Patentansprüche 1. Fahrzeug (1) mit einem alternativen Motor (2) und mit zumindest einem ersten Lautsprecher (7) zum Abgeben eines Geräusches an die Umgebung des Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrofon (3, 4, 5) im Motorraum des Fahrzeugs (1) vorgesehen ist, um die Motorgeräusche des Motors (2) aufzunehmen, und dass Verstärkermittel (6) vorgesehen sind, um die aufgenommenen Motorgeräusche zu verstärken, und dass der erste Lautsprecher (7) im Motorraum vorgesehen ist, um die aufgenommenen Motorgeräusche verstärkt unmittelbar im Motorraum wieder abzugeben. 2. Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lautsprecher (7) an der Innenseite der Motorhaube (8) befestigt ist. 3. Fahrzeug (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Lautsprecher (10) im Fahrgastraum (11) vorgesehen ist, der die mit den Verstärkermitteln (6) verstärkten Motorgeräusche an den Fahrgastraum (11) abgibt. 4. Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Lautstärkeeinstellmittel (9) zum selektiven Einstellen der Lautstärke der von dem ersten und/oder dem zweiten Lautsprecher (7, 10) abgegebenen Motorgeräusche vorgesehen sind. 5. Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautstärkeeinstellmittel (9) den jeweiligen Zulassungsbestimmungen entsprechend vom Fahrzeughersteller einmal eingestellt nicht weiter einstellbar sind. 6. Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautstärkeeinstellmittel (9) durch den Benutzer des Fahrzeugs (1) nur in einem bestimmten Umfang einstellbar sind. 7. Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, die Abgabe der verstärkten Motorgeräusche zumindest über den ersten Lautsprecher (7) im Motorraum vom Benutzer des Fahrzeugs (1) nicht abschaltbar ist. 8. Fahrzeug (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Mikrofone (3, 4, 5) an unterschiedlichen Positionen im Motorraum vorgesehen sind, um selektiv Geräusche im Motorraum aufzunehmen und mit unterschiedlichem Lautstärkepegel gemischt über zumindest den ersten Lautsprecher (7, 10) abzugeben. 9. Fahrzeug (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Mikrofon (3, 4, 5) Schallab schirmmittel zum Abschirmen des von dem ersten Lautsprecher (7) abgegebenen Motorgeräusches und/oder dass Schallleitmittel zum Leiten des von dem Mikrofon (3, 4, 5) aufzunehmenden Motorgeräusches vorgesehen sind. 10. Fahrzeug (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der alternative Motor durch einen Elektromotor gebildet ist. 11. Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der alternative Motor durch einen Hybridmotor (2) gebildet ist und dass Schaltmittel vorgesehen sind, die die Abgabe der verstärkten Motorgeräusche abschalten, wenn das Fahrzeug (1) von dem Benzin- bzw. Dieselaggregat des Hybridmotors (2) angetrieben wird, und die die Abgabe der verstärkten Motorgeräusche einschalten, wenn das Fahrzeug (1) von dem Elektroaggregat des Hybridmotors (2) angetrieben wird. |
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem alternativen Motor und mit zumindest einem ersten Lautsprecher zum Abgeben eines Geräusches an die Umgebung des Fahrzeugs.
Das Dokument EP 1 562 177 A2 offenbart einen Soundgenerator für ein Elektroauto, das einen Lautsprecher zum Abgeben von Geräuschen, Klängen und Melodien aufweist. Der Motor von Elektroautos ist verglichen mit einem Benzinmotor oder Dieselmotor relativ leise. Dies hat in den vergangenen Jahren zu einer Reihe von Unfällen mit Fußgängern oder Radfahrern geführt, die sich auf ihr Gehör verlassen haben und ein herannahendes
Elektroauto nicht wahrgenommen haben. Der bekannte Soundgenerator ist durch einen Computer gebildet, mit dem vorgegebene Geräusche, Klänge und Melodien gespeichert werden. An den Computer sind eine Vielzahl an Sensoren angeschlossen, die beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit und andere technische Daten des Fahrzeugs, aber auch die Herzfrequenz oder Augenbewegungen des Fahrers messen. Zusätzlich wird die Umgebung des Fahrzeugs mittels eines Radars überwacht, um beispielsweise Fußgänger zu erkennen. Der Computer arbeitet eine Navigations Software ab, um Fußgängerübergänge und andere relevante Ereignisse auf oder neben der Straße in seine Berechnungen mit einzubeziehen. Basierend auf diesen Berechnungen wird einer der mit dem Computer gespeicherten Geräusche, Klänge oder Melodien über mehrere Lautsprecher abgegeben, um Fußgänger und andere Verkehrsteilnehmer über das leise herannahende Elektroauto zu informieren.
Zusätzlich ist an den Soundgenerator ein Mikrofon angeschlossen, mit dem
Umgebungsgeräusche außerhalb des Fahrzeugs aufgenommen werden. Abhängig von der detektierten Lautstärke der Umgebungsgeräusche wird bei dem bekannten Soundgenerator die Lautstärke der von den Lautsprechern abgegebenen gespeicherten Geräusche, Klänge oder Melodien gesteuert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zu schaffen Fahrzeuge mit einem alternativen und daher leisen Motor für andere
Verkehrsteilnehmer hörbar und somit wahrnehmbar zu machen. Diese Aufgabe wird bei dem vorstehen genannten Fahrzeug dadurch gelöst, dass ein Mikrofon im Motorraum des Fahrzeugs vorgesehen ist, um die Motorgeräusche des Motors aufzunehmen und
Verstärkermittel vorgesehen sind, um die aufgenommenen Motorgeräusche zu verstärken und wobei der erste Lautsprecher im Motorraum vorgesehen ist, um die aufgenommenen Motorgeräusche verstärkt unmittelbar im Motorraum wieder abzugeben.
Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass mit einem einfachen Mikrofon im Motorraum aufgenommene Motorgeräusche von einem herkömmlichen Verstärker verstärkt in den Motorraum unmittelbar wieder abgegeben werden. Die Abgabe der verstärkten
Motorgeräusche im Motorraum erzeugt bei einem Fußgänger oder Fahrradfahrer gerade jenen Eindruck, den auch ein herannahendes konventionelles Fahrzeug mit einem Benzinoder Dieselmotor erzeugt. Hierdurch ist eine besonders kostengünstige und über die Lebensdauer des Fahrzeugs zuverlässige Einrichtung zur besseren Wahrnehmung des Fahrzeugs erhalten. Weitere Sensoren und Lautsprecher, zur Aufnahme und Abgabe beispielsweise der Abrollgeräusche der Reifen, um für Außenstehende den Eindruck eines herannahenden Fahrzeugs zu erwecken, sind nicht notwendig, da diese in Natura auftreten und sich mit dem Motorgeräusch zu dem Fahrzeuggeräusch integrieren.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen den ersten Lautsprecher an der Innenseite der
Motorhaube anzubringen. Die Motorhaube bildet in gewisser Weise eine große Membran, die die Motorgeräusche im Motorraum an die Umgebung des Fahrzeugs abgibt. Durch das Vorsehen des Lautsprechers an der Motorhaube ergeben sich für den Fußgänger oder Radfahrer von einem konventionellen Fahrzeug her vertraute Motorgeräusche. Weiters ist hierdurch die Gefahr von Rückkoppelungen des von dem ersten Lautsprecher abgegebenen Schalls in das Mikrofon sehr gering.
Um dem Fahrer des Fahrzeugs ein besseres Feedback über den aktuellen Betriebszustand (Drehzahl, Belastung,...) des Elektromotors zu geben, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, im Fahrgastraum einen zweiten Lautsprecher vorzusehen, um auch im Fahrgastraum den Elektromotor besser zu hören. Vorteilhaft ist es weiters, wenn Lautstärkeeinstellmittel vorgesehen sind, mit denen die von dem ersten und/oder dem zweiten Lautsprecher abgegebene Lautstärke der Motorgeräusche einstellbar ist.
Um eine gewisse Mindestlautstärke von allen für den Verkehr zugelassenen Elektroautos sicherzustellen, kann es vorteilhaft sein, dass die Lautstärkeeinstellmittel, insbesondere bezüglich der Lautstärke des ersten Lautsprechers im Motorraum, nur vom Autohersteiler eingestellt werden können. In Zukunft könnte eine Mindestlautstärke für Elektrofahrzeuge gesetzlich vorgeschrieben werden, die vom Autohersteiler einmalig eingestellt wird und dann nicht weiter veränderbar ist.
Wenn der Benutzer beispielsweise eine klassische Musik im Auto hört oder mit der Freisprecheinrichtung telefoniert, dann kann es vorteilhaft sein, dass die Lautsprecher zum Abgeben des verstärkten Motorgeräusches abschaltbar ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, nur das Abschalten des zweiten Lautsprechers im
Fahrgastinnenraum zuzulassen, um zu verhindern, dass das Elektroauto zu leise fährt und erneut Unfallgefahr gegeben ist.
Zusätzlich zu dem einen Mikrofon kann ein zweites und auch weitere Mikrofone an unterschiedlichen Positionen im Motorraum angebracht sein, um unterschiedliche Aspekte des Motorgeräusches aufzunehmen. So könnte beispielsweise ein Mikrofon direkt neben einem Zahnrad und ein anderes neben einem Zahnriemen oder einer elektromotorischen Bremse des Elektromotors vorgesehen sein. Ein Fachmann im Gebiet von Sounddesign ist in der Lage, geeignete Positionen bei unterschiedlichen Elektromotoren aufzufinden und die von den jeweiligen Mikrofonen aufgenommenen Aspekte des Motorgeräusches in den Verstärkermitteln passend zu mischen.
Weiters kann es vorteilhaft sein bestimmte Schallabschirmmittel, wie Akustikplatten oder Dämmplatten vorzusehen, um den von dem ersten Lautsprecher abgegebenen Schall abzuschirmen. Ebenso kann es vorteilhaft sein Schallleitmittel vorzusehen, um praktisch ausschließlich den Schall des gewählten Bauteils in dem Elektromotor zu dem Mikrofon zu leiten und mit diesem aufzunehmen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungs gemäßen Fahrzeugs werden im
Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Hybridmotor in einer Seitenansicht.
Figur 2 zeigt den Hybridmotor des Fahrzeugs gemäß Figur 1.
Figur 3 zeigt ein Schaltbild der Einrichtung zur Erzeugung verstärkter Motorgeräusche in dem Fahrzeug gemäß Figur 1. Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem in Figur 2 dargestellten alternativen Motor, wobei der alternative Motor durch einen Hybridmotor 2 gebildet ist. Der Hybridmotor 2 weist sowohl ein Benzinaggregat als auch eine Elektroaggregat auf. Bei langsamen
Geschwindigkeiten ohne besonderen Kraftbedarf wird in einer Elektrobetriebsart das Elektroaggregat zum Antreiben des Fahrzeugs 1 verwendet. Bei höheren
Geschwindigkeiten oder beispielsweise auf Bergstraßen mit starker Steigung wird hingegen in einer Benzinbetriebsart das Benzinaggregat zum Antreiben des Fahrzeugs 1 verwendet. Wenn das Benzinaggregat des Hybridmotors 2 angeschaltet ist gibt das Fahrzeug 1 ein normales Motorgeräusch ab, an das sich die Verkehrsteilnehmer über viele Jahrzehnte gewöhnt haben. Sobald aber das Benzinaggregat abgeschaltet wird und das Fahrzeug 1 mit dem Elektroaggregat angetrieben wird, werden von dem Fahrzeug 1 nur relativ leise Motorgeräusche des Elektroaggregats abgegeben.
Aus diesem Grund weist das Fahrzeug 1 drei Mikrofone 3, 4 und 5 auf, die an
unterschiedlichen Positionen im Motorraum angebracht sind, um unterschiedliche Aspekte des Motorgeräusches aufzunehmen. Das Fahrzeug 1 weist weiters Verstärkermittel 6 auf, die durch einen handelsüblichen Audioverstärker gebildet sind und denen das von den drei Mikrofonen 3, 4 und 5 abgegebene Audiosignal AS zugeführt wird. Die Verstärkermittel 6 sind zum Verstärken der Audiosignale AS ausgebildet, wobei vom Autohersteiler ein bestimmtes Sounddesign des Motorgeräusches festgelegt wird, indem die von den drei Mikrofonen 3, 4 und 5 empfangenen Audiosignale AS unterschiedlich stark verstärkt in das von den Verstärkermitteln 6 abgegebene Motorgeräuschsignal MS eingemischt werden.
Das Fahrzeug 1 weist weiters einen ersten Lautsprecher 7 auf, der an der Innenseite der Motorhaube 8 des Fahrzeuges 1 befestigt ist. Das Motorgeräuschsignal MS wird von den Verstärkermitteln 6 über Lautstärkeeinstellmittel 9 an den ersten Lautsprecher 7 abgegeben. Der von dem ersten Lautsprecher 7 abgegebene Schall trifft unmittelbar auf die Motorhaube 8, die in gewisser Weise wie eine große Membran wirkt und das verstärkte Motorgeräusch an die Umgebung des Fahrzeugs 1 abgibt. Da die Motorhaube 8 bei dem Betrieb des Fahrzeugs 1 die Motorgeräusche des Benzinaggregats in vergleichbarer Weise (z.B.
Resonanzfrequenz, Schalldruck) an die Umgebung des Fahrzeugs 1 abgibt klingt das Fahrzeug 1 in beiden Betriebsarten vergleichbar und ist gut wahrnehmbar.
Durch die unmittelbare Aufnahme des Motorgeräusches des Elektroaggregats und Abgabe des verstärkten Motorgeräusches über den ersten Lautsprecher 1 ist der Vorteil erhalten, dass das abgegebene Motorgeräusch immer mit dem aktuellen Betriebszustand (z.B.
Drehzahl, Belastung des Elektroaggregats,...) des Elektroaggregats zusammenpasst. Würde ein abgespeicherter oder künstlicher erzeugter Sound von dem ersten Lautsprecher 1 abgegeben werden, dann müsste das Fahrzeug über eine Vielzahl an Sensoren und einen aufwendigen Computer verfügen, um diese Übereinstimmung des abgegebenen
Motorgeräusches mit dem Betriebszustand zuverlässig zu gewährleisten.
Das Fahrzeug 1 weist nunmehr weiters einen zweiten Lautsprecher 10 auf, dem ebenfalls das Motorgeräuschsignal MS von den Verstärkermitteln 6 über die Lautstärkeeinstellmittel 9 zugeführt wird und der im Fahrgastraum 11 des Fahrzeugs 1 angebracht ist. Der Benutzer des Fahrzeugs 1 kann mit einem Ein/ Aus-Schalter E/A an den Lautstärkeeinstellmitteln 9 den zweiten Lautsprecher 10 auf oder abdrehen und mit einem Drehregler D der
Lautstärkeeinstellmittel 9 die von dem Lautsprecher 10 abgegebene Lautstärke regeln. Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass Fahrer des Fahrzeugs 1, die ein akustisches
Feedback über den Betriebszustand des Elektroaggregats erhalten wollen, die von dem zweiten Lautsprecher 10 abgegebenen Motorgeräusche in entsprechender Lautstärke aufdrehen können. Der Lautsprecher 10 ermöglicht somit eine physische Anbindung des Fahrers and den jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeugs 1, wodurch das Unfallrisiko minimiert ist. Hierdurch kann der Fahrer das Fahrzeug wesentliche besser fahren. Wenn der Fahrer aber, beispielsweise für ein Telefonat, Ruhe im Fahrgastraum 11 haben möchte, dann kann er mit dem Ein/ Aus-Schalter E/A den zweiten Lautsprecher 10 abdrehen.
Aus Sicherheitsgründen kann jedoch vorgesehen sein, dass der Lautsprecher 10 nicht zur Gänze, also nur in einem bestimmten Umfang, abgedreht werden kann, damit der Fahrer auf jeden Fall ein entsprechendes Feedback vom Motor erhält. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Reduktion der Lautstärke des Lautsprechers 10 oder das Abschalten des
Lautsprechers 10 nur für einen bestimmten Zeitbereich möglich ist, nachdem der
Lautsprecher 10 automatisch wieder auf eine vorgegebene Lautstärke eingestellt wird. Auf diese Weise ist verhindert, dass ein Fahrer vergisst den Lautsprecher 10 nach einem
Telefonat wieder auf eine das Unfallrisiko reduzierende Lautstärke zu stellen.
In Figur 3 ist ein Schaltbild der Einrichtung zur Erzeugung verstärkter Motorgeräusche in dem Fahrzeug 1 gemäß Figur 1 dargestellt. Die Anzahl von drei Mikrofonen 3, 4 und 5 und zwei Lautsprechern 7 und 10 ist nur als Beispiel zu verstehen, da je nach Fahrzeugbauart und Bauart des Elektromotors eine beliebige größere oder kleinere Anzahl an Mikrofonen und Lautsprechern vorgesehen sein kann.
Es ist angenommen, dass die gesetzlichen Bestimmungen des Landes, in dem das Fahrzeug 1 zugelassen werden soll, eine Mindestlautstärke für Fahrzeuge mit Elektromotor festlegen. Aus diesem Grund wurde vom Autohersteiler in den Lautstärkeeinstellmitteln 9 für den ersten Lautsprecher 7 in dem Motorraum 8 diese Mindestlautstärke eingestellt, weshalb der erste Lautsprecher 7 vom Benutzer nie ganz abgedreht werden kann. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Fahrzeug 1 in der Elektrobetriebsart von anderen
Verkehrsteilnehmern immer gut gehört wird. Die Lautstärke des ersten Lautsprechers 7 kann aber entweder abhängig von Umgebungsgeräuschen automatisch gesteuert oder mittels der Lautstärkeeinstellmittel 9 manuelle gewählt in einem bestimmten Ausmaß nach Wunsch des Benutzers verändert werden.
Um zu verhindern, dass das von dem ersten Lautsprecher 7 abgegebene verstärkte
Motorgeräusch unmittelbar als Rückkopplung von den Mikrofonen 3, 4 und 5 wieder aufgenommen und weiter verstärkt wird, sind sowohl Schallabschirmmittel als auch
Schalleitmittel vorgesehen. Die Schallabschirmmittel sind aus einem den Schall
dämpfenden Material gebildet, wie dies beispielsweise zur akustischen Abschirmung des Motorraumes vom Fahrgastraum bei Fahrzeugen üblich ist. Die Schallabschirmmittel werden in unmittelbarer Nähe bei den Mikrofonen 3, 4 und 5 angebracht, um den direkten Weg des Schalls vom ersten Lautsprecher 7 zu den Mikrofonen 3, 4 und 5 zu unterbrechen. Auf diese Weise kann nur ein- oder mehrfach reflektierter Schall und dadurch bereits sehr leiser Schall des ersten Lautsprechers 7 in eines der Mikrofone 3, 4 und 5 gelangen, wodurch Rückkoppelungen praktisch ausgeschlossen sind.
Zusätzlich sind Schalleitmittel von dem Bauteil des Elektroaggregats, dessen Schall mit dem Mikrofon aufgenommen werden soll, zu dem Mikrofon vorgesehen. Solche
Schalleitmittel können beispielsweise durch ein gebogenes Kunststoffrohr oder andere vergleichbare Mittel gebildet sein, die aus dem Bereich der Akustik bekannt sind.
Besonders vorteilhaft ist es bei einem Fahrzeug 1 mit Hybridmotor 2 Schaltmittel vorzusehen, die die Abgabe der verstärkten Motorgeräusche durch die Lautsprecher 7 und 10 abschalten, wenn das Fahrzeug 1 in der Benzinbetriebsart von dem Benzinaggregat des Hybridmotors 2 angetrieben wird, und die die Abgabe der verstärkten Motorgeräusche einschalten, wenn das Fahrzeug 1 in der Elektrobetriebsart von dem Elektroaggregat des Hybridmotors 2 angetrieben wird. Hierdurch ist erreicht, dass das Fahrzeug 1 in beiden Betriebsarten von den anderen Verkehrsteilnehmern gleich gut wahrgenommen werden kann und dadurch die Unfallgefahr durch Überhören des Fahrzeuges 1 im Elektrobetrieb wesentlich reduziert ist.
Es kann erwähnt werden, dass unter dem Begriff eines alternativen Motors jegliche Antriebseinheit für ein Fahrzeug zu verstehen ist, die nicht durch einen Benzin- oder Dieselmotor mit den derzeit üblichen Motorgeräuschen gebildet ist. Alternative Motoren sind somit beispielsweise Elektromotoren, Gasmotoren oder Wasserstoffmotoren. Sollten in der Zukunft besonders leise Benzin- oder Dieselmotoren entwickelt werden, deren
Motorgeräusch für die allgemeine Verkehrssicherheit zu leise ist, dann können auch bei solchen Motoren die erfindungs gemäßen Maßnahmen vorteilhaft vorgesehen sein.
Es kann erwähnt werden, dass als Fahrzeuge nicht nur Autos sondern auch Elektroräder, Buggies oder andere zur Fortbewegung geeignete Mittel zu verstehen sind.
Next Patent: FLEXIBLE TUBE HAVING HIGH TEMPERATURE RESISTANCE