System und Verfahren zur aktiven Lärmkompensation bei Krafträdern sowie Kraftrad mit einem System zur aktiven Lärmkompensation

Es wird ein System zur aktiven Lärmkompensation angegeben. Das System zur aktiven Lärmkompensation kann sich insbesondere für einen Einsatz bei Krafträdern eignen. Weiterhin werden ein Kraftrad mit einem derartigen System zur aktiven Lärmkompensation sowie ein Verfahren zur aktiven Lärmkompensation angegeben.

Systeme zur aktiven Geräuschbeeinflussung oder Geräuschminderung, welche auch als ANC-Systeme (Active Noise Control) bezeichnet werden, dienen beispielsweise bei Kraftfahrzeugen dazu, durch Einkoppeln von gesteuerten akustischen Signalen den Geräuschpegel einer Störquelle zu reduzieren. Bei dieser aktiven Kompensation wird der Geräuschschall durch Überlagerung mit zusätzlichen Schwingungen, so genanntem Antischall, gemindert.

Beispielsweise verwenden derzeitige ANC-Systeme die Information von einem oder mehreren Mikrofonen, welche bevorzugt in der Nähe des Fahrers des Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Basiert die Berechnung des Gegenschalls lediglich auf den Informationen über die erfassten Umgebungsgeräusche, muss eine derartige Berechnung äußerst schnell erfolgen, damit der interferierende Antischall rechtzeitig erzeugt werden kann.

Die Druckschrift DE 10 2005 060 064 A1 offenbart ein System zur aktiven Geräuschbeeinflussung, bei welchem die Motordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeugs in die Berechnung des Antischalls einbezogen wird. Es ist eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein System zur aktiven Lärmkompensation bei Krafträdern anzugeben, durch welches im Vergleich zum Stand der Technik eine noch effektivere Geräuschunterdrückung ermöglicht wird. Weitere Aufgaben sind es, ein Kraftrad mit einem derartigen System sowie ein Verfahren zur aktiven Lärmkompensation anzugeben.

Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstandes gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.

Ein hier beschriebenes System zur aktiven Lärmkompensation bei einem Kraftrad weist gemäß zumindest einer Ausführungsform eine Vorrichtung zum Erfassen eines Geräuschschalls, eine Recheneinheit zum Berechnen eines Kompensations- bzw. Antischails und eine Vorrichtung zum Erzeugen des mit dem Geräuschschall interferierenden Kompensationsschalls auf. Die Vorrichtung zum Erfassen des Geräuschschalls kann beispielsweise als Mikrofon oder als Geräuschsensor ausgebildet sein. Weiterhin kann die Vorrichtung zum Erfassen des Geräuschschalls eine Mehrzahl von Mikrofonen bzw. Geräuschsensoren umfassen. Beispielsweise kann die Vorrichtung zum Erfassen des Geräuschschalls an bzw. in einem Motorradhelm angeordnet sein. Bei der Vorrichtung zum Erzeugen des Kompensationsschalls kann es sich beispielsweise um einen Aktor handeln, der dazu ausgebildet ist, einen Kompensationsschall abzustrahlen. Die Vorrichtung zum Erzeugen des Kompensationsschalls kann z.B. als Lautsprecher ausgebildet sein. Weiterhin kann die Vorrichtung zum Erzeugen des Kompensationsschalls eine Mehrzahl von Aktoren bzw. Lautsprechern aufweisen. Die Vorrichtung zum Erzeugen des Kompensationsschalls kann z.B. ebenfalls an bzw. in einem Motorradhelm angeordnet sein. Erfindungsgemäß weist das System zur aktiven Lärmkompensation weiterhin eine Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe zumindest eines fahrerspezifischen Parameters auf. Das System zur aktiven Lärmkompensation ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Berechnung des Kompensationsschalls in Abhängigkeit des zumindest einen fahrerspezifischen Parameters erfolgt. Bei dem fahrerspezifischen Parameter kann es sich insbesondere um einen Kennwert bzw. eine Kenngröße handeln, die von einem Fahrer des Kraftrades abhängig ist, und die z.B. von der Einrichtung detektiert werden kann oder, beispielsweise manuell, eingegeben werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrerspezifischen Parameters eine Kopfpositionsdetektionseinrichtung zur Erfassung einer aktuellen Position und/oder Lage des Kopfes eines Fahrers des Kraftrades. Beispielsweise kann die Kopfpositionsdetektionseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie während einer Fahrt die Position bzw. Lage des Kopfes des Fahrers des Kraftrades relativ zum Kraftrad bzw. relativ zu einem Windschild des Kraftrades detektieren kann. Die Kopfpositionsdetektionseinrichtung kann z.B. einen oder mehrere Sensoren und/oder eine oder mehrere Kameras, wie z.B. eine Tiefen kamera, aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrerspezifischen Parameters zur Erfassung und/oder Eingabe einer Körpergröße des Fahrers des Kraftrades ausgebildet. Beispielsweise kann die Körpergröße manuell mittels einer Eingabevorrichtung eingegeben werden. Alternativ kann die Körpergröße des Fahrers automatisch durch die Einrichtung erfasst werden, beispielsweise mittels eines oder mehrerer Sensoren oder einer oder mehrerer Kameras. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrerspezifischen Parameters zur Erfassung und/oder Eingabe eines Typs eines Helms, beispielsweise eines Motorradhelms, des Fahrers des Kraftrades ausgebildet. Der Helmtyp kann z.B. durch eine Eingabevorrichtung manuell in die Einrichtung eingegeben werden oder automatisch von der Einrichtung, z.B. mittels eines oder mehrerer Sensoren oder einer oder mehrerer Kameras erfasst werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrerspezifischen Parameters derart ausgebildet, dass eine Mehrzahl von fahrerspezifischen Parametern, beispielsweise die vorangehend beschriebenen Parameter, mittels der Einrichtung erfasst bzw. eingegeben werden können und zur Berechnung des Kompensationsschalls herangezogen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das System zur aktiven Lärmkompensation eine Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe zumindest eines fahrzeugspezifischen Parameters auf. Bei dem fahrzeugspezifischen Parameter kann es sich insbesondere um einen Kennwert bzw. eine Kenngröße handeln, die von einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftrad, abhängig ist, und die z.B. von der Einrichtung detektiert oder, beispielsweise manuell, eingegeben werden kann. Vorzugsweise ist das System zu aktiven Lärmkompensation derart ausgebildet, dass die Berechnung des Kompensationsschalls in Abhängigkeit des fahrzeugspezifischen Parameters erfolgt. Ein fahrzeugspezifischer Parameter kann zum Beispiel der Typ des Fahrzeugs sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrzeugspezifischen Parameters zur Erfassung einer aktuellen Position bzw. Lage oder Ausrichtung eines Windschilds des Kraftrades, insbesondere während einer Fahrt, ausgebildet. Beispielsweise kann die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrzeugspezifischen Parameters einen oder mehrere Sensoren und/oder eine oder mehrere Kameras aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrzeugspezifischen Parameters zur Erfassung und/oder Eingabe des Fahrzeugtyps ausgebildet. Beispielsweise kann der Fahrzeugtyp des Kraftrades manuell in eine Eingabevorrichtung der Einrichtung eingegeben werden oder der Fahrzeugtyp automatisch von der Einrichtung, beispielsweise mittels eines oder mehrerer Sensoren und/oder einer oder mehrerer Kameras erfasst werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrzeugspezifischen Parameters zur Erfassung einer aktuellen Schräglage des Kraftrades ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Einrichtung einen oder mehrere Neigungssensoren aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrzeugspezifischen Parameters zur Erfassung der Geschwindigkeit des Kraftrades und/oder zur Erfassung der Motordrehzahl des Kraftrades ausgebildet.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrzeugspezifischen Parameters derart ausgebildet, dass eine Mehrzahl von fahrzeugspezifischen Parametern, beispielsweise die vorhergehend beschriebenen fahrzeugspezifischen Parameter, erfasst bzw. eingegeben werden können und zur Berechnung des Kompensationsschalls herangezogen werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Einrichtung zur Erfassung und/oder Eingabe des fahrerspezifischen Parameters und/oder die Einrichtung zur Erfassung bzw. Eingabe des fahrzeugspezifischen Parameters und/oder die Recheneinheit zur Berechnung des Kompensationsschalls ein Smartphone. Das Smartphone kann z.B. eine Eingabevorrichtung zum Eingeben des fahrerspezifischen bzw. fahrzeugspezifischen Parameters aufweisen. Weiterhin kann das Smartphone eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit dem Kraftrad und/oder zu Kommunikation mit einem oder mehreren Sensoren bzw. mit einer oder mehreren Kameras umfassen.

Weiterhin wird ein Kraftrad angegeben, welches ein hier beschriebenes System zu aktiven Lärmkompensation aufweist. Das System zu aktiven Lärmkompensation des Kraftrades kann ein oder mehrere Merkmale der vorgenannten Au sf ü h ru ng sform en aufweisen. Vorzugsweise ist das Kraftrad als Motorrad ausgebildet. Alternativ kann das Kraftrad beispielsweise als Motorroller oder als sogenanntes Kleinkraftrad, wie z.B. als Moped oder Mofa, ausgebildet sein.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur aktiven Lärmkompensation bei einem Kraftrad angegeben. Bei dem Verfahren wird ein Geräuschschall mittels einer Geräuschschallerfassungsvorrichtung erfasst. Die Geräuschschall- erfassungsvorrichtung kann z.B. als Mikrofon oder als Geräuschsensor ausgebildet sein. Weiterhin wird zumindest ein fahrerspezifischer Parameter eines Fahrers eines Kraftrades erfasst. Darüber hinaus wird ein Kompensationsschall in Abhängigkeit des zumindest einen fahrerspezifischen Parameters berechnet. Bei dem fahrerspezifischen Parameter kann es sich z.B. um einen vorhergehend, im Zusammenhang mit dem System zu aktiven Lärmkompensation beschriebenen, fahrerspezifischen Parameter handeln. Weiterhin können zur Berechnung des Kompensationsschalls eine Mehrzahl von fahrerspezifischen Parametern herangezogen werden. Des Weiteren wird bei dem Verfahren ein Kompensationsschall, der mit dem Geräuschschall interferiert, erzeugt. Das Erzeugen des Kompensationsschalls kann insbesondere durch einen Aktor bzw. einen Lautsprecher erfolgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei dem Verfahren zur aktiven Lärmkompensation zumindest ein fahrzeugspezifischer Parameter erfasst und zur Berechnung des Kompensationsschalls herangezogen. Bei dem fahrzeugspezifischen Parameter kann es sich insbesondere um einen vorangehend genannten fahrzeugspezifischen Parameter, der im Zusammenhang mit dem System zu aktiven Lärmkompensation beschrieben worden ist, handeln. Besonders bevorzugt wird bei dem Verfahren eine Mehrzahl von fahrzeugspezifischen Parametern zur Berechnung des Kompensationsschalls herangezogen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei dem Verfahren zu aktiven Lärmkompensation ein vorangehend beschriebenes System zur aktiven Lärmkompensation verwendet.

Mit dem hier beschriebenen System bzw. Verfahren zur aktiven Lärmkompensation kann eine im Vergleich zum Stand der Technik effektivere Antischallberechnung bzw. eine effektivere Geräuschunterdrückung erfolgen, insbesondere durch die Einbeziehung fahrerspezifischer und fahrzeugspezifischer Parameter bei der Antischallberechnung. Bei Verwendung eines Smartphones als Einrichtung zur Erfassung bzw. Eingabe des fahrerspezifischen und/oder fahrzeugspezifischen Parameters bzw. als Recheneinheit ist keine zusätzliche Hardware notwendig. Weiterhin kann eine Kostenreduzierung bei der Hardware erzielt werden, da nicht so viel Rechenleistung zur Antischallberechnung benötigt wird.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des hier beschriebenen Systems bzw. des hier beschriebenen Verfahrens zur aktiven Lärmkompensation ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Systems zur aktiven Lärmkompensation gemäß einem Ausführungsbeispiel, und

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Systems zur aktiven Lärmkompensation gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel .

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 1 zur aktiven Lärmkompensation bei einem Kraftrad, welches eine Vorrichtung 2 zum Erfassen eines Geräuschschalls, eine Recheneinheit 3 zum Berechnen eines Kompensationsschalls und eine Vorrichtung 4 zum Erzeugen eines Kompensationsschalls aufweist. Bei der Vorrichtung 2 zum Erfassen des Geräuschschalls kann es sich beispielsweise um ein Mikrofon oder um einen Geräuschsensor handeln. Die Vorrichtung 4 zum Erzeugen des Kompensationsschalls kann z.B. als Aktor bzw. als Lautsprecher ausgebildet sein. Weiterhin weist das System 1 zur aktiven Lärmkompensation eine Einrichtung 5 zur Erfassung und/oder zur Eingabe eines fahrerspezifischen Parameters oder mehrerer fahrerspezifischer Parameter auf. Bei den fahrerspezifischen Parametern kann es sich z.B. um eine aktuelle Kopfposition eines Fahrers eines Kraftrades während der Fahrt, um die Körpergröße des Fahrers des Kraftrades und/oder um einen Helmtyp des Fahrers des Kraftrades handeln.

Durch die Einbeziehung fahrerspezifischer Parameter bei der Berechnung des mit dem Geräuschschall interferierenden Kompensationsschalls kann eine verbesserte Lärmkompensation erzielt werden. In der Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems 1 zur aktiven Lärmkompensation dargestellt. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 weist das System 1 weiterhin eine Einrichtung 6 zur Erfassung eines fahrzeugspezifischen Parameters oder mehrerer fahrzeugspezifischer Parameter auf. Bei den fahrzeugspezifischen Parametern kann es sich z.B. um die Position bzw. Ausrichtung eines Windschilds eines Kraftrades, um den Fahrzeugtyp eines Kraftrades, um die aktuelle Schräglage des Kraftrades, um die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftrades und/oder um die aktuelle Motordrehzahl des Kraftrades handeln.

Mittels der Einbeziehung fahrzeugspezifischer Parameter bei der Berechnung des Kompensationsschalls kann eine weitere Verbesserung der aktiven Lärmkompensation erreicht werden.

Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Au sf ü h ru ng sform en der allgemeinen Beschreibung aufweisen.

Bezugszeichenliste

1 System zur aktiven Lärmkompensation

2 Vorrichtung zum Erfassen eines Geräuschschalls

3 Recheneinheit zum Berechnen eines Kompensationsschalls

4 Vorrichtung zum Erzeugen eines Kompensationsschalls

5 Einrichtung zur Erfassung eines fahrerspezifischen Parameters

6 Einrichtung zur Erfassung eines fahrzeugspezifischen Parameters