DE19941126C2 - Method and device for protecting an audio system in a vehicle - Google Patents
Method and device for protecting an audio system in a vehicleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Schutz eines Audiosystems oder Komponenten eines Audio systems, insbesondere von Lautsprechern oder Lautsprecher gruppen, in einem Fahrzeug.The invention relates to a method and a device to protect an audio system or components of an audio systems, especially of loudspeakers or loudspeakers groups, in one vehicle.
Mit Audiosystemen ausgestattete Kraftfahrzeuge weisen häufig in den Fahrzeugtüren eingebaute Lautsprecher oder Lautsprechergruppen auf. Geländegängige Fahrzeuge sind technisch so ausgestattet, daß sie störungsfrei auch flache Gewässer, beispielsweise bis zu einer Wattiefe von 75 cm durchqueren können, ohne daß Störungen am Antriebssystem auftreten. Sind solche geländegängigen Fahrzeuge ebenfalls mit einem Audiosystem ausgestattet, so besteht beim Durch queren von Gewässern die Gefahr, daß durch Wasserablauflö cher in den Fahrzeugtüren Flüssigkeit in die Fahrzeugtüren eindringt und dort angeordnete Lautsprecher oder Lautspre chergruppen geflutet und dabei zerstört werden, so daß anschließend ein kompletter Austausch der betreffenden Lautsprecher erforderlich wird. Motor vehicles equipped with audio systems point loudspeakers often built into the vehicle doors or Speaker groups. Off-road vehicles are Technically equipped so that they are flat even without interference Water, for example up to a wading depth of 75 cm can traverse without interference to the drive system occur. Are such off-road vehicles as well equipped with an audio system, so there is through crossing water bodies the risk that water drainage Liquid in the vehicle doors penetrates and there arranged speakers or loudspeaker flooded and destroyed in the process, so that then a complete exchange of the concerned Speaker is required.
Aus der DE 197 32 184 C1 ist ein gattungsbildendes Verfah ren zum Schutz von in Lautsprecherboxen eingesetzten Laut sprechern in einem Fahrzeug gegen Feuchtigkeit bekannt, bei dem die Öffnung des Lautsprechers gegen das Innenvolumen mittels eines schalldurchlässigen aber feuchtigkeitsunduch lässigen Gewebes abgekapselt wird. Damit ist zwar ein hin reichender Schutz der Lautsprecher gegen Spritz- und Schwitzwasser gegeben, ein Schutz der Lautsprecher vor ein dringender Flüssigkeit beim Durchfahren von Gewässern besteht jedoch nicht.DE 197 32 184 C1 is a generic method to protect sounds used in loudspeakers speak in a vehicle against moisture known the opening of the speaker against the interior volume by means of a sound-permeable but moisture-proof casual fabric is encapsulated. So that's a thing adequate protection of the speakers against splashing and Condensation water, protecting the speakers from an urgent liquid when driving through water does not exist, however.
Ein flüssigkeitsdichtes Kapseln von Lautsprechern oder Lautsprechergruppen in Fahrzeugtüren scheidet, aber wegen der daraus resultierenden starken Dämpfung des vom Lautspre cher abzugebenden Klanges bzw. wegen der damit verbundenen Reduzierung oder Aufhebung des für einen optimalen Klang erforderlichen, durch den Fahrzeug-Türkörper gegebenen Resonanzraumes aus. Allenfalls könnte bei Lautsprechergrup pen eine flüssigkeitsdichte Kapselung der elektronischen Weiche vorgenommen werden, was aber nicht verhindern kann, daß die einzelnen Lautsprecher der Lautsprechergruppe infolge der sie umgebenden Flüssigkeit zerstört werden.A liquid-tight encapsulation of speakers or Loudspeaker groups in vehicle doors differ, but because of the resulting strong attenuation of the loudspeaker emitted sound or because of the associated Reduction or cancellation of the for an optimal sound required, given by the vehicle door body Resonance room. At most, loudspeaker group pen a liquid-tight encapsulation of the electronic Turnouts are made, but this cannot prevent that the individual speakers of the speaker group as a result of the liquid surrounding them.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, Audiosysteme und insbesondere Lautsprecher oder Lautsprechergruppen in Fahrzeugen vor Beschädigung oder Zerstörung infolge von in das Fahrzeug eindringender Flüs sigkeit zu schützen, ohne daß das Klangvolumen der Laut sprecher beeinträchtigt wird. The object of the present invention is based on audio systems and in particular loudspeakers or Loudspeaker groups in vehicles from damage or Destruction due to rivers entering the vehicle to protect liquid without reducing the volume of sound speaker is impaired.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.This task is accomplished by a method with the characteristics of claim 1 and by a protective device with the Features of claim 12 solved.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ganz oder teilweise geflutete Lautsprecher oder Lautsprechergruppen, die gleichzeitig von einem Audio-Ver stärker oder einer Audio-Endstufe angesteuert wurden, funktionsunfähig werden und ausgewechselt werden müssen, während nicht in Betrieb befindliche Lautsprecher oder Lautsprechergruppen auch nach dem Fluten ihre Funktionsfä higkeit als elektro-mechanische Wandler behalten, d. h. den Flutvorgang unbeschädigt überstehen. Ein Grund für die Beschädigung von in Betrieb befindlichen. Lautsprechern oder Lautsprechergruppen bei Wassereinwirkung ist in einer unsymmetrischen Belastung der Lautsprecherspule mit daraus resultierender Beschädigung der Lautsprecherspule zu sehen.The solution according to the invention is based on the knowledge that that wholly or partially flooded speakers or Loudspeaker groups that are simultaneously controlled by an audio ver more powerful or an audio power amplifier, become inoperable and need to be replaced, while speakers are not in use or Loudspeaker groups continue to function even after flooding retain ability as an electro-mechanical converter, d. H. the Survive the flood process undamaged. A reason for that Damage to operating systems. Speakers or Loudspeaker groups when exposed to water is in one unbalanced load on the speaker coil with it resulting damage to the speaker coil.
Zwischen der Lautsprecherspule und dem als Rundmagneten ausgebildeten Magneten eines Lautsprechers befindet sich ein Luftspalt, in dem die Lautsprecherspule symmetrisch belastet wird und die Schwingungen der Lautsprechermembran erzeugt. Wird ein in Betrieb befindlicher Lautsprecher, d. h. insbesondere dessen Membran teilweise geflutet, so werden die Membranschwingungen einseitig dort gebremst, wo die Membran von Wasser umgeben ist, während der nicht von Wasser umspülte Teil der Membran ungebremst schwingt. Diese unsymmetrische Belastung der Membran führt zu einer unsymmetrischen Belastung der im Rundmagneten schwingenden Lautsprecherspule und in Folge davon zu einem Verkanten der Lautsprecherspule. Das Fluten, auch teilweise Fluten, eines Lautsprechers bei unbestromter Lautsprecherspule ist dage gen unschädlich, soweit nicht durch längerandauerndes Fluten eines Lautsprechers andere Dauerschäden hervorgeru fen werden.Between the speaker coil and that as a round magnet trained magnet of a speaker is located an air gap in which the speaker coil is symmetrical is loaded and the vibrations of the speaker diaphragm generated. If a speaker is in use, d. H. in particular its membrane partially flooded, so the membrane vibrations are braked on one side where the membrane is surrounded by water, while not by Part of the membrane that is washed around the water vibrates unchecked. This asymmetrical loading of the membrane leads to a asymmetrical loading of the vibrating in the round magnet Loudspeaker coil and consequently tilting of the Speaker coil. Flooding, also partial flooding, one Loudspeaker when the loudspeaker coil is de-energized is there harmless, if not by prolonged Flooding a speaker caused other permanent damage be opened.
Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet einen wirksamen Schutz eines in einem Fahrzeug angeordneten Audiosystems oder Komponenten eines Audiosystems, insbesondere von Lautsprechern oder Lautsprechergruppen gegenüber in das Fahrzeug oder Teile des Fahrzeugs eindringender Flüssig keit, ohne daß das Klangvolumen der Lautspecher durch kapselnde Schutzvorrichtungen beeinträchtigt wird. Durch das Abschalten des Audiosystems oder der Komponenten des Audiosystems wird verhindert, daß insbesondere Lautsprecher oder Lautsprechergruppen des Audiosystems während des Flutvorgangs in Betrieb sind, so daß sie zwar von Flüssig keit umspült werden, ihre Funktionsfähigkeit nach dem Ablaufen der Flüssigkeit aber in vollem Umfange erhalten bleibt. Der Erhalt der Funktionsfähigkeit ist auch dann gewährleistet, wenn insbesondere Komponenten des Audiosy stems wie Lautsprecher oder Lautsprechergruppen nach dem Ablaufen der Flüssigkeit zwar noch feucht sind, aber nicht mehr von Flüssigkeit umspült werden.The solution according to the invention ensures an effective one Protection of an audio system located in a vehicle or components of an audio system, in particular from Speakers or speaker groups across into that Liquid or parts of the vehicle penetrating liquid speed without the sound volume of the loudspeakers encapsulating protective devices is impaired. By switching off the audio system or the components of the Audio system prevents speakers in particular or speaker groups of the audio system during the Flooding are in operation, so that they are liquid be washed around, their functionality after the Drain the liquid but received in full remains. The maintenance of functionality is also then guaranteed if in particular components of the Audiosy stems like loudspeakers or loudspeaker groups after the Drain the liquid are still moist, but not more liquid is washed around.
In das Fahrzeug eindringende Flüssigkeit soll allerdings nur dann zum Abschalten des Audiosystems oder der Komponen ten des Audiosystems führen, wenn diese unmittelbar gefähr det sind, um den Betrieb des Audiosystems nicht unnötig einzuschränken. Zu diesem Zweck wird die eindringende Flüssigkeit im Bereich einzelner oder mehrerer der zu schützenden Komponenten des Audiosystems oder an vorgegebenen Stellen des Fahrzeugs erfaßt und über die Bordelektro nik an eine Steuer- oder Schalteinrichtung des Audiosystems übertragen.Liquid entering the vehicle should, however only then to switch off the audio system or the components of the audio system if it is immediately at risk are not unnecessary to the operation of the audio system restrict. To this end, the penetrating Liquid in the range of one or more of the protective components of the audio system or at predetermined Locations of the vehicle detected and on-board electrical nik to a control or switching device of the audio system transfer.
Als geeignete Maßnahme zum Schutz des Audiosystems oder dessen Komponten wird weiterhin vorgeschlagen, die Span nungsversorgung des Audiosystems und/oder die Ansteuerung der zu schützenden Komponenten des Audiosystems zu unter brechen.As a suitable measure to protect the audio system or whose components are still proposed, the Span Power supply of the audio system and / or the control of the components of the audio system to be protected break.
Als Ergänzung zur Erfassung eindringender Flüssigkeit wird weiterhin vorgeschlagen, die Neigung des Fahrzeugs zur Fahrzeuglängsachse und/oder quer zur Fahrzeuglängsachse zu erfassen. Durch diese ergänzende Maßnahme kann die Gefähr dung einzelner Komponenten des Audiosystems vorausbestimmt werden, wenn die eindringende Flüssigkeit an einer vorgege benen Stelle des Fahrzeugs erfaßt wird und infolge einer entsprechenden Neigung des Fahrzeugs ein bevorstehendes Fluten der Systemkomponenten infolge der Lagezuordnung zwischen dem Erfassungsort und den betreffenden Systemkompo nenten festgestellt wird.As a supplement to the detection of penetrating liquid further suggested the inclination of the vehicle Vehicle longitudinal axis and / or transverse to the vehicle longitudinal axis to capture. With this additional measure, the danger predetermined components of the audio system be when the penetrating liquid on a given benen point of the vehicle is detected and as a result corresponding inclination of the vehicle an upcoming Flooding of the system components due to the location assignment between the detection location and the relevant system compo is determined.
Um zu verhindern, daß nach einem Abschalten des Audiosy stems oder der Systemkomponenten ein verfrühtes Wiederein schalten erfolgt, wird in Weiterbildung der erfindungsgemä ßen Lösung vorgeschlagen, erst nach Unterschreiten eines vorgegebenen Flüssigkeitsstandes das Audiosystem wieder einzuschalten oder die zu überwachenden Komponenten des Au diosystems erneut zu aktivieren. In Verbindung mit dieser Maßnahme können nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne das Audiosystem wieder eingeschaltet oder die zu überwachen den Komponenten des Audiosystems wieder aktiviert werden.To prevent that after switching off the Audiosy premature re-start switch takes place, is in a development of the invention proposed solution only after falling below one predetermined audio level the audio system again switch on or the components of the Au to be monitored reactivate diosystems. In connection with this Action can be taken after a predetermined period of time the audio system turned on again or the monitor the components of the audio system can be reactivated.
Diese Maßnahmen sind insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Absinken des Flüssigkeitsstandes zwar ein Wiederein schalten erlaubt, das Fahrzeug aufgrund unebener Wegstrecke aber Schüttelbewegungen durchführt, die zu einem kurzzeiti gen Wiederfluten des Audiosystems bzw. dessen Systemkompo nente führt oder aufgrund von Untiefen kurz aufeinanderfol gende Flutzustände hervorgerufen werden.These measures are particularly important if the drop in the liquid level is a return allow switching, the vehicle due to uneven distance but performs shaking movements that occur at a short time against flooding of the audio system or its system compo lead or in quick succession due to shallows due to flood conditions.
Mit einer intelligenten Steuerlogik kann die Erfassung eindringender Flüssigkeit mit der Längs- oder Querneigung des Fahrzeugs und einer Wiedereinschalthysterese verknüpft werden, so daß ein weitestgehend ungestörter Betrieb des Audiosystems bei gleicherzeitig gewährleistetem Schutz des Systems bzw. der Systemkomponenten sichergestellt ist.With intelligent control logic, the acquisition can penetrating liquid with the longitudinal or transverse inclination of the vehicle and a restart hysteresis are, so that a largely undisturbed operation of the Audio system with simultaneous protection of the Systems or system components is ensured.
Sowohl zur Information der Fahrzeuginsassen über die Ursa che der Betriebsunterbrechung des Audiosystems als auch zur Warnung des Fahrzeugführers vor einem Überschreiten der für das Fahrzeug zulässigen Wattiefe kann zusätzlich zum Ab schalten des Audiosystems oder der Systemkomponenten eine optische und/oder akustische Warnmeldung vor, während oder nach dem Abschalten des Audiosystems abgegeben werden.Both to inform the vehicle occupants about the Ursa to interrupt the operation of the audio system as well Warning of the driver before exceeding the the vehicle's permissible wading depth can be switch on the audio system or system components visual and / or acoustic warning message before, during or be released after switching off the audio system.
Die für den Schutz des Audiosystems vorgesehene Einrichtung kann zusätzlich für das Auslösen von Notfunktionen für ausgewählte Bauteile oder Baugruppen des Fahrzeugs vorgese henen werden, wobei diese Bauteile oder Baugruppen über eine zentrale Steuereinrichtung des Fahrzeugs aktiviert werden. Beispielsweise kann eine Notfunktion des Fensterhe berbetriebes oder des Bus-Betriebes des Kraftfahrzeugs aktiviert werden.The device intended to protect the audio system can also be used for triggering emergency functions for selected components or assemblies of the vehicle be called, these components or assemblies over a central control device of the vehicle is activated become. For example, an emergency function of the window operating or bus operation of the motor vehicle to be activated.
Zum Auslösen der Schutzfunktionen kann beim Überschreiten eines vorgegebenen Flüssigkeitsstandes ein zentrales Tür steuergerät aktiviert werden, das über eine Leitungs- oder Bus-Verbindung das Audiosystem ansteuert oder deaktiviert und/oder die zu überwachenden Komponenten des Audiosystems deaktiviert. Je nach Anordnung des Audiosystems und der Systemkomponenten kann somit ein Abschalten des gesamten Systems vorgesehen werden oder beispielsweise bei einer Anordnung von Lautsprechern oder Lautsprechergruppen im unteren Bereich einer Fahrzeugtür der betreffende Lautspre cher oder die Lautsprechergruppe durch Abtrennen von der Endstufe des Audiosystems oder durch von der Schutzeinrich tung veranlaßtem. Heruntersteuern der betreffenden Endstufe abgeschaltet werden.The protective functions can be triggered when exceeded a central door of a given liquid level control device can be activated via a line or Bus connection controls or deactivates the audio system and / or the components of the audio system to be monitored deactivated. Depending on the arrangement of the audio system and the System components can thus turn off the whole Systems are provided or for example at a Arrangement of speakers or speaker groups in the lower area of a vehicle door the speaker in question cher or the speaker group by disconnecting from the Power amplifier of the audio system or by the protection device tion caused. Controlling the relevant power amplifier be switched off.
Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung kann in vielfältiger Weise realisiert werden. Zur Erfassung von in das Fahrzeug eindringender Flüssigkeit kann ein Flüssigkeits- oder Wasserdrucksensor vorgesehen werden, der bei Überschreiten eines vorgegebenen hydrostatischen Druckes ein Sensorsignal an eine Steuer- oder Auswerteinrichtung abgibt bzw. über eine entsprechende Schalteinrichtung wie eine Relaisschal tung das Audiosystem von der Spannungsversorgung trennt bzw. einzelne Systemkomponenten kurzschließt oder vom Audioverstärker abtrennt. Alternativ zu oder in Verbindung mit einem Flüssigkeits- oder Wasserdrucksensor kann ein elektrischer Leitfähigkeitssensor, kapazitiver oder indukti ver Sensor zur Erfassung in das Fahrzeug eindringender Flüssigkeit vorgesehen werden. Derartige Sensoren sind an sich bekannt und werden beispielsweise als Wasserdrucksenso ren in Haushaltgeräten eingesetzt. Leitfähigkeitsensoren sowie kapazitive und induktive Sensoren nutzen die Änderung der Leitfähigkeit, Kapazität oder Induktivität zwischen zwei Elektroden, wenn anstelle des Mediums Luft beim Fluten ein Flüssigkeitsmedium vorliegt.The protective device according to the invention can be varied Way to be realized. To capture in the vehicle Penetrating liquid can be a liquid or Water pressure sensor can be provided when exceeded a predetermined hydrostatic pressure a sensor signal transfers to a control or evaluation device or via a corresponding switching device such as a relay scarf device disconnects the audio system from the power supply or short circuits individual system components or from Disconnects audio amplifier. Alternatively to or in combination with a liquid or water pressure sensor can be a electrical conductivity sensor, capacitive or induct ver sensor for detection penetrating into the vehicle Liquid are provided. Such sensors are on are known and are used, for example, as water pressure sensors ren used in household appliances. Conductivity sensors as well as capacitive and inductive sensors use the change the conductivity, capacitance or inductance between two electrodes if instead of the medium air when flooding there is a liquid medium.
Der bzw. die Sensoren können an unterschiedlichen Orten im Fahrzeug vorgesehen werden, beispielsweise am oder im Bereich vorbestimmter Komponenten des Audiosystems, an unterschiedlichen Stellen im Fahrzeug, am oder im Bereich vorbestimmter Komponenten des Audiosystems, in der Fahrzeug tür oder sie werden in ein in der Fahrzeugtür angeordnetes Türmodul integriert. Eine weiter Möglichkeit besteht darin einen Sensor an der Führungsschiene eines in der Fahrzeug tür vorgesehenen Fensterhebers anzuordnen.The sensor or sensors can be in different locations in the Vehicle are provided, for example on or in Range of predetermined components of the audio system different places in the vehicle, on or in the area predetermined components of the audio system in the vehicle door or they are placed in a in the vehicle door Integrated door module. Another option is to do this a sensor on the guide rail one in the vehicle to arrange for the provided window regulator.
Dabei können bereits vorhandene Bauteile oder Baugruppen des Fahrzeugs ggf. mit geringfügiger Modifikation als Flüssigkeitssensoren eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Sensors aus elektrisch gegeneinander isolierten Füh rungsschienen oder Führungsschienenteilen eines in einer Fahrzeugtür vorgesehenen Fensterhebers bestehen.Existing components or assemblies can be used of the vehicle, possibly with a slight modification as Liquid sensors are used. For example the sensor made of electrically insulated leads guide rails or guide rail parts one in one Provided vehicle door window lifter.
Andere Sensoren können in Form von zwei zueinander beabstan deten Metallstiften oder Metallstreifen bzw. als einzelner Metallstreifen mit beispielsweise einem Gehäuseteil einer Systemkomponente des Audiosystems als Gegenpol bzw. Gegen kontakt aufgebaut sein.Other sensors can be beabstan to each other in the form of two metal pins or metal strips or individually Metal strip with, for example, a housing part System component of the audio system as the opposite pole or counter contact.
Als Einrichtung zum Auswerten der von einem einzelnen Sensor oder mehreren Sensoren abgegebenen Sensorsignale wird vorzugsweise eine elektrische oder elektronische Schalteinrichtung eingesetzt, die mit der Spannungsversor gung des Audiosystems und/oder den Anschlußklemmen eines oder mehrerer Komponenten oder Baugruppen des Audiosystems verbunden ist. Die Schalteinrichtung kann aus einer Treiber schaltung oder einem Lastschalter in einem Türsteuergerät des Fahrzeugs bestehen. Weiterhin kann die Schalteinrich tung in die Verstärker-Endstufe des Audiosystems integriert sein.As a facility for evaluating that from an individual Sensor or multiple sensors emitted sensor signals is preferably an electrical or electronic Switching device used with the power supply supply of the audio system and / or the terminals of one or several components or assemblies of the audio system connected is. The switching device can consist of a driver circuit or a load switch in a door control unit of the vehicle. Furthermore, the switching device device integrated in the amplifier output stage of the audio system his.
Zur Information der Fahrzeuginsassen kann die Auswertein richtung weiterhin über einen Datenbus mit einer optischen und/oder akustischen Anzeige- oder Signaleinrichtung des Audiosystems verbunden werden.The evaluation can be used to inform the vehicle occupants direction continues via a data bus with an optical and / or acoustic display or signaling device of the Audio system.
Zur Verknüpfung mehrerer Signale und Fahrzeugzustände wird die Auswerteinrichtung eingangsseitig zusätzlich mit minde stens einem Neigungssensor verbunden, der eine Neigung des Fahrzeugs in Richtung der Fahrzeuglängsachse und/oder quer zur Fahrzeuglängsachse erfaßt.To link several signals and vehicle states the evaluation device on the input side with at least least an inclination sensor connected, the inclination of the Vehicle in the direction of the vehicle's longitudinal axis and / or transversely to the longitudinal axis of the vehicle.
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungs beispiele soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke weiter erläutert werden. Es zeigen: Based on several execution shown in the drawing the idea on which the invention is based should be given as examples to be explained further. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines geländegängigen Fahrzeugs mit einem Audiosystem und einer Schutzeinrichtung für das Audiosystem; Figure 1 is a schematic representation of an all-terrain vehicle with an audio system and a protective device for the audio system.
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Audiosystems mit einer zentralen Bord elektronik und Türsteuergeräten; Figure 2 is a schematic representation of an audio system with a central on-board electronics and door control units.
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer Fahr zeugtür mit einer Lautsprechereinheit und einem Türsteuergerät und Fig. 3 is an exploded view of a driving door with a loudspeaker unit and a door control unit and
Fig. 4 bis 6 schematische Darstellungen verschiedener Sensoren einer Schutzeinrichtung für Au diosysteme. Fig. 4 to 6 are schematic illustrations of various sensors of a protection device for Au diosysteme.
Fig. 1 zeigt ein geländegängiges Fahrzeug 1 während einer Wasserfahrt, bei der der vordere Teil des Fahrzeugs zu einem Teil in. Flüssigkeit eintaucht, so daß ein in der Fahr zeugtür 3 eingebauter Lautsprecher 9 eines Audiosystems, zu dem eine zentrale Baugruppe 5 mit Systemkomponenten wie einer Verstärkereinheit, Kassettendeck, CD-Abspielgerät oder dgl. gehört, teilweise in das Wasser eingetaucht ist. Fig. 1 shows an all-terrain vehicle 1 during a water ride, in which the front part of the vehicle is partly immersed in liquid, so that a built-in door 3 loudspeaker 9 of an audio system, to which a central assembly 5 with system components such as an amplifier unit, cassette deck, CD player or the like. is partially immersed in the water.
Der in dieser Situation aktivierte Lautsprecher 9 würde irreparabel beschädigt und müßte im Anschluß an die Wasser fahrt ausgewechselt werden, da er nach dem Fluten nicht mehr funktionsfähig wäre. Zum Schutz des Lautsprechers 9 vor Beschädigung infolge Flutens ist eine Schutzeinrichtung vorgesehen, die einen Sensor oder mehrere Sensoren, ggf. eine Auswerteinrichtung und eine Schalteinrichtung umfaßt, mittels der der Lautsprecher 9 vor dem Fluten abgeschaltet wird. In die Fahrzeugtür 3 eindringende Flüssigkeit kann mittels spezieller Flüssigkeitssensoren 2 oder mittels im Fahrzeug 1 bzw. in der Fahrzeugtür 3 ohnehin vorhandener Bauteile oder Baugruppen, beispielsweise mittels als Flüs sigkeitssensoren ausgebildeter Führungsschienen 13, 14 eines Türfensterhebers erfaßt werden. Die Sensoren 2, 13, 14 sind wahlweise unmittelbar mit einer den Lautsprecher 9 deaktivierenden Schalteinrichtung oder mit einem Steuerge rät, beispielsweise einem Türsteuergerät 7, verbunden, das wiederum über einen Datenbus 16 mit einer zentralen Borde lektronik 6 zur Erfassung, Steuerung und Regelung verschie dener Fahrzeugfunktionen verbunden ist und nach einem Merkmal der Erfindung auch eine Auswerteinrichtung für in das Fahrzeug 1 eindringende Flüssigkeit sowie Aktivierung von Schaltelementen zum Abschalten des Audiosystems oder einzelner Komponenten des Audiosystems enthält.The loudspeaker 9 activated in this situation would be irreparably damaged and would have to be replaced after the water ride, since it would no longer be able to function after the flooding. To protect the loudspeaker 9 against damage as a result of flooding, a protective device is provided which comprises a sensor or a plurality of sensors, possibly an evaluation device and a switching device, by means of which the loudspeaker 9 is switched off before the flooding. Liquid penetrating into the vehicle door 3 can be detected by means of special liquid sensors 2 or by means of components or assemblies already present in the vehicle 1 or in the vehicle door 3 , for example by means of guide rails 13 , 14 of a door window lifter designed as liquid sensors. The sensors 2 , 13 , 14 are either directly connected to a switching device deactivating the loudspeaker 9 or to a Steuerge, for example a door control unit 7 , which in turn is connected via a data bus 16 to a central board electronics 6 for detection, control and regulation various Vehicle functions is connected and according to a feature of the invention also contains an evaluation device for liquid entering the vehicle 1 and activation of switching elements for switching off the audio system or individual components of the audio system.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zentrale Bordelektronik 6 zusätzlich mit Eingabe-, Emp fangs- und Verstärkerkomponenten 5 des Audiosystems sowie mit einem Neigungssensor 20 verbunden, der Neigungen des Fahrzeugs 1 in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse sowie quer zur Fahrzeuglängsachse erfaßt und entsprechende Sensorsigna le an die zentrale Bordelektronik 6 abgibt.In the embodiment shown in Fig. 1, the central on-board electronics 6 is additionally connected to input, receiver and amplifier components 5 of the audio system and to an inclination sensor 20 , which detects inclinations of the vehicle 1 with respect to the vehicle longitudinal axis and transversely to the vehicle longitudinal axis and corresponding Outputs sensor signals to the central on-board electronics 6 .
Das in Fig. 2 dargestellte Schema zeigt zwei Fahrzeugtüren 3, 4 im Längsschnitt mit darin angeordneten Führungschienen 13, 13' eines Türfensterhebers, einem Lautsprecher 9, 10 eines Audiosystems sowie einem Türsteuergerät 7, 8, das mehrere Türfunktionen wie die Fensterheberfunktion, Schloß funktion sowie weiterer Türbauteile wie die Lautsprecher 9, 10 des Audiosystems steuert. Die Türsteuergeräte 7, 8 sind über einen Datenbus 16, 17 mit der zentralen Bordelektronik 6 verbunden, an die der Neigungssensor 20 über eine Signal leitung 19 sowie die Eingabe-, Empfangs- und Verstärkerein heit 5 des Audiosystems über eine Audioleitung 18 ange schlossen sind. Die Eingabe-, Empfangs- und Verstärkerein heit 5 des Audiosystems ist zusätzlich mit weiteren Laut sprechern 11, 12 verbunden, die beispielsweise im Armaturen brett des Fahrzeugs angeordnet sind. Sie weist weiterhin ein Display 50 zur Anzeige des Betriebszustandes sowie verschiedener Funktionen des Audiosystems auf.The diagram shown in Fig. 2 shows two vehicle doors 3 , 4 in longitudinal section with guide rails 13 , 13 'arranged therein of a door window lifter, a loudspeaker 9 , 10 of an audio system and a door control device 7 , 8 which function several door functions such as the window lifter function, lock and controls other door components such as speakers 9 , 10 of the audio system. The door control units 7 , 8 are connected via a data bus 16 , 17 to the central on-board electronics 6 , to which the tilt sensor 20 via a signal line 19 and the input, reception and amplifier unit 5 of the audio system are connected via an audio line 18 . The input, reception and amplifier unit 5 of the audio system is additionally connected to further loudspeakers 11 , 12 which are arranged, for example, in the dashboard of the vehicle. It also has a display 50 for displaying the operating state and various functions of the audio system.
Fig. 3 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine Fahrzeug tür 3, die aus einem Türaußenblech 30, einer Trägerplatte 31 und einer Türinnenverkleidung 32 zusammengesetzt ist. Auf der Trägerplatte 31 sind verschiedene Türbaugruppen, wie ein Fensterhebersystem mit einem Fensterheberantrieb 15 eines Seilfensterhebers und zwei Führungsschienen 13, 14, ein nicht näher bezeichnetes Türschloßsystem sowie ein. Lautsprecher 9 und ein Türsteuergerät 7 angeordnet, das über Verbindungsleitungen mit dem Fensterhebersystem, dem Lautsprecher 9 sowie über einen Datenbus 16 mit der zentra len Bordelektronik 6 gemäß den Fig. 1 und 2 verbunden ist. Die Türinnenverkleidung 32 trägt u. a. eine Lautspre cherverkleidung 90, die im zusammengesetzten Zustand der Fahrzeugtür 3 den Lautsprecher 9 abdeckt. Fig. 3 shows an exploded view of a vehicle door 3 , which is composed of an outer door panel 30 , a support plate 31 and an inner door panel 32 . On the carrier plate 31 there are various door assemblies, such as a window lifter system with a window lifter drive 15 of a cable window lifter and two guide rails 13 , 14 , a door lock system (not described in more detail) and a. Loudspeaker 9 and a door control unit 7 arranged, which is connected via connecting lines to the window lift system, the loudspeaker 9 and via a data bus 16 with the central electronics 6 according to FIGS . 1 and 2. The inner door panel 32 carries, inter alia, a loudspeaker covering 90 which covers the loudspeaker 9 in the assembled state of the vehicle door 3 .
Wie der Darstellung gemäß Fig. 3 weiterhin zu entnehmen ist, weisen die Führungsschienen 13, 14 des Fensterhebersy stems Kontaktbahnen 131, 132 sowie 141, 142 auf, die mit dem Türsteuergerät 7 verbunden sind. Diese Kontaktbahnen 131, 132; 141, 142 dienen als Sensoren zur Erfassung von in das Fahrzeug eindringender Flüssigkeit.As can further be seen from the illustration according to FIG. 3, the guide rails 13 , 14 of the window regulator system have contact tracks 131 , 132 and 141 , 142 which are connected to the door control device 7 . These contact tracks 131 , 132 ; 141 , 142 serve as sensors for detecting liquid entering the vehicle.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Aufriß einer Fahrzeugtür mit einem im Türkörper angeordneten Lautsprecher 9, an dessen Peripherie zwei Metallstifte 21, 22 als Kontakte eines Sensors zum Erfassen eindringender Flüssigkeit vorge sehen sind. Fig. 4 shows a schematic elevation of a vehicle door with a loudspeaker 9 arranged in the door body, on the periphery of which two metal pins 21 , 22 are provided as contacts of a sensor for detecting penetrating liquid.
Fig. 5 zeigt ebenfalls einen schematischen Aufriß einer Fahrzeugtür mit einem im Türkörper angeordneten Lautspre cher 9, an dessen Peripherie aber anstelle zweier Metall stifte zwei Metallstreifen 23, 24 zum Erfassen eindringen der Flüssigkeit vorgesehen sind. Anstelle von zwei Metall streifen 23, 24 kann auch ein einzelner, der Peripherie des Lautsprechers 9 angepaßter Metallstreifen 23 oder 24 vorge sehen sein, der den einen Kontakt eines Sensorelements bildet, während der Lautsprecher 9 den entsprechenden Gegen kontakt formt. Fig. 5 also shows a schematic elevation of a vehicle door with a loudspeaker arranged in the door body 9 , but on the periphery of two metal strips 23 , 24 are provided for detecting penetration of the liquid instead of two metal pins. Instead of two metal strips 23 , 24 , a single, the periphery of the speaker 9 adapted metal strips 23 or 24 can be seen, which forms the one contact of a sensor element, while the speaker 9 forms the corresponding counter contact.
Fig. 6 zeigt einen schematischen Aufriß einer Fahrzeugtür mit im Türkörper angeordnetem Lautsprecher 9 sowie zwei in den unteren Ecken des Türkörpers angeordneten Kontakten 25, 26 zum Erfassen von in die Fahrzeugtür eindringender Flüs sigkeit. Fig. 6 shows a schematic elevation of a vehicle door with loudspeaker 9 arranged in the door body and two contacts 25 , 26 arranged in the lower corners of the door body for detecting liquid penetrating into the vehicle door.
Die vorstehend anhand der Fig. 1 bis 6 dargestellten Funktionselemente einer Schutzeinrichtung für ein Audiosy stem oder Komponenten eines Audiosystems werden nachfolgend bezüglich ihrer Funktion und ihres Zusammenwirkens näher erläutert.The functional elements of a protective device for an audio system or components of an audio system illustrated above with reference to FIGS. 1 to 6 are explained in more detail below with regard to their function and their interaction.
Den eindringende Flüssigkeit erfassenden und ein entspre chendes Sensorsignal abgebenden Sensoren können verschiede ne physikalische Prinzipien zu Grunde liegen. Die im Türkör per vorzugsweise in dessen unterem Bereich und unterhalb des Lautsprechers 9 angeordneten Sensoren 2 gemäß Fig. 1 können Wasserdrucksensoren sein, die eine druckempfindliche Membran zur Erfassung eines hydrostatischen Drucks aufwei sen. Bei eindringender und auf die Wasserdrucksensoren einwirkender Flüssigkeit wird ein Kontakt geschlossen und damit ein Signal an eine Schalteinrichtung oder an eine bei spielsweise in der zentralen Bordelektronik angeordnete Aus werteinrichtung abgegeben. Anstelle von Wasserdrucksensoren können mechanische, elektrische oder elektronische Sensoren Verwendung finden, die beispielsweise die Leitfähigkeit bzw. den ohmschen Widerstand zwischen zwei Kontakten oder Kontaktbahnen, die Kapazität zwischen zwei Elektroden oder den induktiven Widerstand zwischen zwei einander benachbar ten Polen erfassen. Durch die Änderung der Leitfähigkeit zwischen den zwei Kontakten, Kontaktbahnen oder Polen infolge der beim Fluten zwischen den Elektroden befindli chen Flüssigkeit anstelle Luft oder durch die Änderung der Kapazität zwischen zwei Elektroden bei einem Wechsel von Luft zu einer Flüssigkeit als Dielektrikum oder durch die Veränderung der Induktivität bei einem Wechsel von Luft zu Wasser als Medium kann in das Fahrzeug und insbesondere in den Türkörper einer Fahrzeugtür eindringende Flüssigkeit zu verlässig und mit hinreichender Genauigkeit innerhalb kürzester Zeit und bei einstellbarer Empfindlichkeit erfaßt werden.The ingress of liquid and a corresponding sensor signal emitting sensors can be based on various physical principles. The in the door body preferably arranged in the lower area and below the speaker 9 sensors 2 according to FIG. 1 can be water pressure sensors which have a pressure-sensitive membrane for detecting a hydrostatic pressure. When liquid penetrates and acts on the water pressure sensors, a contact is closed and a signal is thus sent to a switching device or to an evaluation device arranged in the central on-board electronics, for example. Instead of water pressure sensors, mechanical, electrical or electronic sensors can be used which, for example, detect the conductivity or the ohmic resistance between two contacts or contact tracks, the capacitance between two electrodes or the inductive resistance between two adjacent poles. By changing the conductivity between the two contacts, contact tracks or poles as a result of the liquid present in the flooding between the electrodes instead of air or by changing the capacitance between two electrodes when changing from air to a liquid as a dielectric or by changing the inductance when changing from air to water as a medium, liquid penetrating into the vehicle and in particular into the door body of a vehicle door can be detected reliably and with sufficient accuracy within a very short time and with adjustable sensitivity.
Zum Schutz des Audiosystems oder einzelner Komponenten des Audiosystems sind die Sensoren in Bezug auf das Audiosystem oder die zu schützenden Komponenten des Audiosystems so anzuordnen, daß in das Fahrzeug eindringende Flüssigkeit erfaßt wird, bevor Flüssigkeit auf das Audiosystem oder die Komponenten des Audiosystems einwirken kann. Aus diesem Grunde sind die Sensoren in Bezug auf einen Flüssigkeitsein bruch vor den zu schützenden Komponenten anzuordnen, d. h. insbesondere an tiefer gelegenen Stellen als die zu schüt zenden Komponenten, beispielsweise die im Türkörper angeord neten Lautsprecher.To protect the audio system or individual components of the Audio systems are the sensors in relation to the audio system or the components of the audio system to be protected arrange that liquid entering the vehicle is detected before liquid on the audio system or the Components of the audio system can act. For this Basically the sensors are related to a liquid arrange break in front of the components to be protected, d. H. especially at lower points than that components, for example those arranged in the door body speakers.
Durch die Anordnung mehrerer Sensoren an verschiedenen Stellen im Fahrzeug oder in einer Fahrzeugtür kann in das Fahrzeug eindringende Flüssigkeit zuverlässig auch bei Neigung des Fahrzeugs in Fahrzeuglängsachse oder quer zur Fahrzeuglängsachse erfaßt und ein Abschalten des Audiosy stems bzw. der Komponenten des Audiosystems veranlasst werden.By arranging several sensors on different ones It can be placed in the vehicle or in a vehicle door Liquid penetrating the vehicle also reliably Inclination of the vehicle in the vehicle's longitudinal axis or transverse to it Longitudinal axis of the vehicle is detected and the audio system is switched off stems or the components of the audio system become.
Die Zuverlässigkeit der Erfassung eindringender Flüssigkeit kann sowohl in Ergänzung zu einem einzelnen als auch zu mehreren Sensoren dadurch erhöht werden, daß ein im Fahr zeug angeordneter Neigungssensor 20, der beispielsweise im Bereich des Motorraums des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, zur Auswertung herangezogen wird. Die besondere Wirkung eines Neigungssensors 20 besteht aber darin, ein Wiedereinschal ten des Audiosystems bzw. der Komponenten des Audiosystems zu verhindern, wenn auf Grund der Fahrzeugneigung die Gefahr eines erneuten Wiedereintritts von Flüssigkeit bzw. eines Zurückfließens der Flüssigkeit führt.The reliability of the detection of penetrating liquid can be increased both in addition to a single and a plurality of sensors in that an inclination sensor 20 arranged in the vehicle, which is arranged, for example, in the area of the engine compartment of the vehicle 1 , is used for evaluation. However, the special effect of an inclination sensor 20 is to prevent the audio system or the components of the audio system from being switched on again if, owing to the inclination of the vehicle, there is a risk of liquid re-entering or of the liquid flowing back.
Die von den einzelnen Sensoren 2, 131, 132; 141, 142; 21 bis 26 abgegebenen Sensorsignale werden unmittelbar oder über die Türsteuergeräte 7, 8 der zentralen Bordelektronik 6 zugeführt oder mehrere einer Schalteinrichtung als Steuer signal zugeführt, die unmittelbar das Audiosystem oder die, Komponenten 5, 9, 10 des Audiosystems abschaltet. Als Schalteinrichtungen können Treiberschaltungen oder Last schalter in den Türsteuergeräten 7, 8 oder im Audiosystem oder den Komponenten des Audiosystems dienen. Eine unmittel bar auf die Komponenten des Audiosystems einwirkende Schalt einrichtung kann beispielsweise in einem Transistorschalter oder einem Relais bestehen, das in die Zuleitungen von einem Audioverstärker zum Lautsprecher geschaltet ist und die Verbindung bei in das Fahrzeug eindringender Flüssig keit auftrennt.The sensors 2 , 131 , 132 ; 141 , 142 ; 21 to 26 emitted sensor signals are supplied directly or via the door control units 7 , 8 to the central on-board electronics 6 or to a switching device as a control signal which immediately switches off the audio system or the components 5 , 9 , 10 of the audio system. Driver circuits or load switches in the door control units 7 , 8 or in the audio system or the components of the audio system can serve as switching devices. A direct bar acting on the components of the audio system switching device can, for example, consist of a transistor switch or a relay which is connected in the feed lines from an audio amplifier to the loudspeaker and breaks the connection when liquid penetrates into the vehicle.
Eine in den Türsteuergeräten 7, 8 oder in der zentralen Bordelektronik 6 angeordnete Schutzschaltung bewirkt bei Abgabe eines Sensorsignals von den im Fahrzeug bzw. in der Fahrzeugtür angeordneten Sensoren 2, 131, 132; 141, 142; 21 bis 26 unmittelbar oder über eine Auswerteinrichtung ein Abschalten des Audiosystems bzw. der Komponenten des Audio systems. Eine programmierte Auswerteinrichtung verknüpft ggf. mehrere Sensorsignale zur Abgabe eines Abschaltsignals unter Berücksichtigung einer Abschalt- bzw. Wiedereinschalthysterese. Hierbei kann es sich um eine vorgebbare Zeitdif ferenz zwischen dem Verschwinden des die eingedrungene Flüssigkeit angebenden Sensors und einem Wiedereinschalten oder um einen vorgebbaren Differenzdruck, eine vorgebbare Leitfähigkeitsdifferenz oder dergleichen handeln, womit bei der Gefahr des Wiedereintretens von Flüssigkeit oder wieder kehrender Flüssigkeit beispielsweise infolge eines vom Fahrzeug befahrenen unebenen Geländes berücksichtigt wird.A protective circuit arranged in the door control units 7 , 8 or in the central on-board electronics 6 , when a sensor signal is emitted by the sensors 2 , 131 , 132 arranged in the vehicle or in the vehicle door; 141 , 142 ; 21 to 26, directly or via an evaluation device, switching off the audio system or the components of the audio system. A programmed evaluation device may link several sensor signals for emitting a switch-off signal, taking into account a switch-off or switch-on hysteresis. This can be a predeterminable time difference between the disappearance of the sensor indicating the penetrated liquid and a restart, or a predeterminable differential pressure, a predeterminable conductivity difference or the like, which means that there is a risk of the recurrence of liquid or returning liquid, for example as a result of one of the Vehicle driving on uneven terrain is taken into account.
Die in Fig. 2 darstellte zentrale Bordelektronik 6, die mit den verschiedenen Sensoren verbunden ist, wertet die Sensorsignale unter Berücksichtigung einer vorgegebenen, programmierten Steuerung aus und gibt ein oder mehrere Steuersignale an die zentrale Steuereinrichtung 5 des Audiosystems ab, die auf diese Steuersignale einzelne Laut sprecher oder Lautsprechergruppen des Audiosystems abschal tet und ggf. eine akustische und/oder optische Anzeige aktiviert, beispielsweise durch Abgabe eines Signaltons über Lautsprecher 11, 12, die durch eindringende Flüssig keit nicht gefährdet sind und eine entsprechende Anzeige (z. B. "Wassereintritt'") auf dem Display 50 der zentralen Steuereinrichtung 5 des Audiosystems. Weiterhin ist über die ungefährdeten Lautsprecher 11, 12 bei eindringender Flüssigkeit eine Warnanzeige "Wassereintritt" möglich, die vor der Flutung gefährdeter Komponenten des Audiosystems aktiviert wird.The central on-board electronics 6 shown in FIG. 2, which is connected to the various sensors, evaluates the sensor signals, taking into account a predetermined, programmed control, and emits one or more control signals to the central control device 5 of the audio system, which sound individual sounds based on these control signals Speaker or loudspeaker groups of the audio system are switched off and, if necessary, an acoustic and / or visual display is activated, for example by emitting a signal tone via loudspeakers 11 , 12 which are not endangered by liquid penetration and a corresponding display (for example "water ingress"") on the display 50 of the central control device 5 of the audio system. Furthermore, via the harmless loudspeakers 11 , 12, if a liquid penetrates, a warning "water ingress" is possible, which is activated before the components of the audio system which are at risk of flooding.
Eine programmierte Steuerung zum Schutz einzelner Komponen ten eines Audiosystems in einer Fahrzeugtür kann in glei cher Weise durch die Türsteuergeräte 7, 8 bewirkt werden, indem die in der Fahrzeugtür angeordneten Sensoren mit einer im Türsteuergerät 7, 8 vorgesehenen Auswerteinrich tung verbunden sind, die ggf. in Verbindung mit einem zentralen Neigungssensor wie dem im Motorraum des Fahrzeugs 1 angeordneten Neigungssensor 20 einzelne Komponenten oder Baugruppen des Audiosystems bei drohender Flutung dieser Komponenten abschalten.A programmed control for protecting individual components of an audio system in a vehicle door can be effected in a similar manner by the door control units 7 , 8 by the sensors arranged in the vehicle door being connected to an evaluation device provided in the door control unit 7 , 8 , which may in connection with a central inclination sensor such as the inclination sensor 20 arranged in the engine compartment of the vehicle 1 , switch off individual components or assemblies of the audio system in the event of an impending flooding of these components.
Die zum Schutz des Audiosystems bzw. der einzelnen Komponen ten des Audiosystems vorgesehenen Einrichtungen können neben der vorstehend beschriebenen Information der Fahrzeug insassen über akustische Signaleinrichtungen auch den Notbetrieb von Bauteilen oder Baugruppen des Fahrzeugs initiieren, beispielsweise ein Schließen der Fahrzeugfen ster bewirken sowie ein Steuersignal über den Datenbus des Fahrzeugs an die zentrale Bordelektronik abgeben, die weitere Notfunktionen des Fahrzeugs ggf. in Abhängigkeit von der Stärke der Flutung des Fahrzeugs auslöst.To protect the audio system or the individual components facilities provided in the audio system in addition to the information described above, the vehicle occupants also via acoustic signaling devices Emergency operation of components or assemblies of the vehicle initiate, for example closing the vehicle window effect and a control signal via the data bus of the Hand over vehicle to the central on-board electronics, which further emergency functions of the vehicle depending on the situation triggered by the strength of the vehicle's flooding.
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