DE102010043212A1

DE102010043212A1 - Akustische Warnvorrichtung für ein Elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102010043212A1
Application number: DE201010043212
Authority: DE
Inventors: Ludwig Mittermeier; Thomas Baumgarth; Roland Eckl; Kai Tödter; Andreas Zeidler; Marcos dos santos Jansch dos Santos Rocha
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-03
Also published as: WO2012059285A1

Abstract

Die Erfindung betrifft im Wesentlichen eine Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Identifizierung von gefährlichen Verkehrssituationen bzw. gefährdeten Verkehrsteilnehmern in Kombination mit einem System zum möglichst richtungsgenauen Aussenden von Schall, z. B. Motorgeräusch oder Warnsignal, in die Richtung von potenziell gefährdeten Verkehrsteilnehmern. Der Vorteil liegt auf der Hand: Die insgesamt geräuscharme Betriebsweise von Elektrofahrzeugen bleibt bestehen und gleichzeitig können gefährdete Verkehrsteilnehmer wie gewohnt durch Geräusche herannahende Fahrzeuge bzw. gefährliche Verkehrssituationen erkennen.

Description

Die Erfindung betrifft eine akustische Warnvorrichtung für ein Elektrofahrzeug.
Bisher mussten die Fahrer von Elektrofahrzeugen gefährliche bzw. gefährdete Verkehrsteilnehmer erkennen und explizit durch akustische oder optische Signalen, also mit der Hupe oder Lichthupe, auf sich aufmerksam machen.
Fahrzeuge wie Omnibusse, PKWs und LKWs wurden in der Vergangenheit ausschließlich mit geräuschemittierenden Verbrennungsmotoren entwickelt und die Verkehrsteilnehmer haben sich an diese Situation gewöhnt. Mit Elektromotor betriebene Fahrzeuge emittieren keine derartigen Geräusche und sind wesentlich leiser, was prinzipiell ein Vorteil ist. Jedoch stellt dies unter gewissen Umständen eine Gefahr für andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere für Fußgänger und Radfahrer, dar, die an geräuschemittierende Fahrzeuge gewohnt sind und deswegen die leisen Elektrofahrzeuge nicht rechtzeitig bemerken.
Um die von beinahe geräuschlosen Elektrofahrzeugen ausgehende Gefahr für andere Verkehrsteilnehmer zu verringern wird aktuell darüber nachgedacht, diese mit Lautsprechern auszustatten, die ein Motorgeräusch ausstrahlen. Dadurch wird allerdings der Vorteil der geräuscharmen Betriebsweise von Elektrofahrzeugen zunichte gemacht.
Aus der europäischen Patentschrift EP 1 225 551 B1 (Fa. Sound Alert) ist ein System zur besseren Lokalisierbarkeit von Warnsignalen rückwärts fahrender Baustellenfahrzeuge bei gleichzeitig geringerem Signalpegel bekannt, bei dem durch hinzufügen von Rauschsignalanteilen die sonst auftretenden Maskierungs- und Echoeffekte beim Warnsignal weitgehend vermieden werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine akustische Warnvorrichtung für ein Elektrofahrzeug derart anzugeben, dass eine akustische Warnung vor einem herannahenden Elektrofahrzeug möglichst nur von momentan gefährlichen bzw. gefährdeten Verkehrsteilnehmern wahrgenommen wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erfindung betrifft im Wesentlichen eine Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Identifizierung von gefährlichen Verkehrssituationen bzw. gefährdeten Verkehrsteilnehmern in Kombination mit einem System zum möglichst richtungsgenauen Aussenden von Schall, z. B. Motorgeräusch oder Warnsignal, in die Richtung von potenziell gefährdeten Verkehrsteilnehmern. Der Vorteil liegt auf der Hand: Die insgesamt geräuscharme Betriebsweise von Elektrofahrzeugen bleibt bestehen und gleichzeitig können gefährdete Verkehrsteilnehmer wie gewohnt durch Geräusche herannahende Fahrzeuge bzw. gefährliche Verkehrssituationen erkennen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Dabei zeigt
1 eine Übersichtsdarstellung zur Erläuterung der Identifizierung von gefährlichen Verkehrssituationen bzw. gefährdeten Verkehrsteilnehmern und
2 eine weitere Übersichtsdarstellung zur Erläuterung des richtungsgenauen Aussendens von Schall in die Richtung von potenziell gefährdeten Verkehrsteilnehmern.
1 zeigt eine Übersichtsdarstellung mit einer Person 1 die gerade eine Straße überqueren will auf der ein Elektrofahrzeug 3 fährt und an deren Rand sich beispielhaft eine schlafende Katze befindet, wobei das Elektrofahrzeug eine Detektoreinrichtung 4 zur Identifizierung von gefährlichen Verkehrssituationen bzw. gefährdeten Verkehrsteilnehmern aufweist bzw. betätigt, deren typischerweise kegelförmiger Detektionsbereich 5 sowohl die Person 1 als auch die Katze 2 erfasst.
Die Detektoreinrichtung 4 zur Gefahrenidentifikation ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass durch Ultraschall, Infrarot, Radar, Wärmebildkamera und/oder ein Bewegungserkennungssystem zuverlässig festgestellt wird, ob sich mindestens eine gefährdete Person oder auch ein Tier aktuell oder in der relevanten Zukunft im Gefahrenbereich aufhalten wird.
Optional ist die Einrichtung 4 so ausgestaltet, dass sie, z. B. mittels einer Wärmebildkamera mit nachgeschalteter Bildauswertung, zwischen Fußgängern, Radfahrern, Motorradfahrern und anderen Fahrzeugfahrern sowie Tieren unterscheiden bzw. diese als solche detektieren kann.
In einer einfachen Ausführung kann optional, z. B. mittels einer Wärmebildkamera mit nachgeschalteter Bildauswertung, eine Identifikation von gefährdeten Fußgängern durch Detektion ihres Abstandes zum Fahrbahnrand durchgeführt werden.
In einer höherwertigen Variante kann optional, z. B. zusätzlich die Bewegung der Fußgänger in Form von Geschwindigkeit und Richtung mitberücksichtigt werden. Auf diese Weise kann bspw. bewirkt werden, dass nur Personen, die sich auf den Fahrbahnrand zubewegen gewarnt werden.
Optional ist die Einrichtung 4 regelbasiert, wobei Regeln hinterlegt sind, wie zum Einen jeweils eine bestimmte Gefahrensituation möglichst bereits im Vorfeld detektiert werden kann und wie bzw. durch welche Maßnahme diese zum Anderen vermieden werden kann.
Wenn sich bspw. ein Fußgänger 1 mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit in Richtung der Straße des Elektrofahrzeug 3 bewegt, wird ein bestimmtes Warnsignal, bspw. ein Motorgeräusch oder, bei größerer Gefahr, ein Bremsgeräusch, zielgerichtet auf den Fußgänger abgegeben. Aber evtl. auch der negative Fall, dass wegen einem am betreffenden Straßenrand befindlichen aber bewegungslosen Tier 2 kein Warnsignal gebildet werden soll, kann hier in Form einer Regel definiert sein.
2 zeigt wiederum eine Übersichtsdarstellung wie in 1, wobei jedoch nicht die Einrichtung 4 mit ihrem Detektionsbereich 5, sondern eine ebenfalls vorhandene Schallemittereinheit 6 des Elektrofahrzeugs 3 zur „Projektion” von akustischen Signalen in einen begrenzten Bereich 7 gezeigt wird, wobei der hier ebenfalls typischerweise kegelförmige Bereich 7 nur die Person 1 aber nicht die Katze 2 erfasst.
In einer einfachen Ausgestaltung wird Schallemittereinheit 6 zur „Projektion” von akustischen Signalen wird eine gerichtete Schallabgabe bspw. durch ein System aus 4 zueinander orthogonal angeordneten Lautsprechern gebildet, wobei immer nur ein oder zwei Lautsprecher angesteuert werden, die eine Schallausbreitungskomponente in Richtung auf das zu beschallende bzw. zu warnende Objekt aufweisen.
Eine weitere einfache Ausgestaltung der Schallemittereinheit besteht darin, dass mindestens 2 bewegliche Lautsprecher in Richtung des zu beschallenden Objekts ausgerichtet werden, wodurch in dieser Richtung ein maximaler Schallpegel erreicht wird.
Schließlich kommen in einer etwas aufwändigeren Ausgestaltung der Erfindung spezielle 3D-Audio-Verfahren zum Einsatz, die mit Hilfe von sog. Sound-Prozessoren Interferenzeffekte u. ä. ausnutzen um ebenfalls eine gute Schallausrichtung ermöglichen.
Optional wird die Lautstarke und Art des Warnsignals an die Umgebungslautstärke und die Fahrsituation angepasst.
Optional werden Tiere mit einem Ultraschall-Warnsignal gewarnt, ohne dass Menschen dadurch belästigt werden.
In einer besonders einfach realisierbaren und sehr fehlertoleranten Ausgestaltung der Erfindung kann optional eine Anbindung an eine im Kfz bereits vorhandene Sensorik bzw. ein bereits vorhandenes Fahrzeugnavigationssystem erfolgen, wodurch die Einrichtung 4 ganz oder weitgehend entfällt, da bspw. Fahrzeugposition, Fahrrichtung und Fahrgeschwindigkeit bereits zur Verfügung stehen.
Hierbei kann es sich bspw. um ein „adaptives Kurvengeräusch” handeln, welches beim Einfahren in eine Kurve erzeugt und gezielt abgestrahlt wird, oder um die Erkennung einer Straßenkreuzung mit einer automatischen Erweiterung des Beschallungsbereich 7.
Als Erweiterung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung optional noch zusätzlich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringern bzw. das Fahrzeug stoppen, falls sich die Gefahrensituation durch das Aussenden des gerichteten Schalls nicht entschärft und/oder zusätzlich zum akustischen Signal auch noch ein Lichtsignal (Lichthupe) abgegeben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1225551 B1 [0005]

Claims

Akustische Warnvorrichtung für ein Elektrofahrzeug (3), bei der eine Detektoreinrichtung (4) derart vorhanden ist, dass innerhalb eines aktuellen Detektionsbereichs (5) mindestens ein gefährdetes Objekt (1) bzw. eine gefährlichen Situationen in der sich dieses mindestens eine Objekt befindet erfasst wird, und bei der eine Schallemittereinheit (6) derart vorhanden ist, dass ein gerichtetes akustisches Signal im Wesentlichen in einen begrenzten Bereich (7) abgestrahlt wird, der dem mindestens einem gefährdeten Objekt (1) aktuell zugeordnet ist.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Detektoreinrichtung (4) derart ausgestaltet ist, dass durch Ultraschall, Infrarot, Radar, Wärmebildkamera und/oder ein Bewegungserkennungssystem festgestellt wird, ob sich mindestens eine gefährdete Person und/oder mindestens ein gefährdetes Tier aktuell oder in der relevanten Zukunft in einem Gefahrenbereich des Elektrofahrzeugs (3) aufhalten wird.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 2, bei der sie mittels einer Wärmebildkamera mit nachgeschalteter Bildauswertung Fußgänger, Radfahrer, Motorradfahrer, anderen Fahrzeugfahrer und Tiere als solche erkennbar bzw. unterscheidbar sind.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 2, bei der mittels einer Wärmebildkamera mit nachgeschalteter Bildauswertung, eine Identifikation von gefährdeten Fußgängern durch Detektion ihres Abstandes zum Fahrbahnrand durchführbar ist.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Detektoreinrichtung (4) regelbasiert aufgebaut ist, wobei Regeln hinterlegt sind derart, dass in Abhängigkeit der jeweiligen Gefahrensituation zugehörige jeweilige akustische Signale auslösbar oder gezielt unterbindbar sind.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das akustische Signal in seiner Lautstarke an die Umgebungslautstärke angepasst ist.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das akustische Signal an die Streckenführung angepasst ist.
Warnvorrichtung nach Anspruch 7, bei der im Falle einer Kurve ein entsprechendes Kurvengeräusch erzeugbar und gezielt abstrahlbar ist und/oder im Falle einer Kreuzung eine automatischen Erweiterung des Beschallungsbereiches (7) bewirkbar ist.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das akustische Signal in seiner Art an die Fahrsituation angepasst ist.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die jeweiligen akustischen Signale in Form von Motorgeräuschen und/oder Warnhinweisen und/oder Bremsgeräuschen erzeugbar sind.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Motorgeräusche in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeit des Elektrofahrzeug (3) erzeugbar sind.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das akustische Signal in an das gefährdete Objekt angepasst ist.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 12, bei der das akustische Signal aus einem Ultraschallsignal zur Warnung von Haustieren besteht.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schallemittereinheit (4) durch ein System aus 4 zueinander orthogonal angeordneten Lautsprechern gebildet ist, wobei immer nur ein oder zwei Lautsprecher angesteuert werden, die eine Schallausbreitungskomponente in Richtung auf das zu beschallende bzw. zu warnende Objekt aufweisen.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schallemittereinheit (4) darin besteht, dass mindestens 2 bewegliche Lautsprecher in Richtung des zu beschallenden Objekts ausgerichtet werden.
Akustische Warnvorrichtung nach Anspruch 1, bei der zusätzlich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringerbar und/oder das Fahrzeug stoppbar ist, falls die detektierte Gefahrensituation durch das Aussenden des gerichteten akustischen Signals innerhalb eines bestimmten Zeitraums nicht beseitigt ist.