DE102004038684A1

DE102004038684A1 - System zum Steuern der Lärmpegelsenkung von Außenquellen in die Wohnhäuser

Info

Publication number: DE102004038684A1
Application number: DE200410038684
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2006-02-23

Abstract

Eine große Anzahl von Menschen, die in der Nähe von Flughafen, Eisenbahnstrecken und Hauptverkehrsstraßen einer Lärmbelästigung mit einem breiten Frequenzspektrum ausgesetzt sind, beschweren sich oft über plötzlich auftretendes Rauschen. Bei vielen Leuten führen solche Lärmbelastungen zu Funktionsstörungen des Nervensystems und zu weiteren Krankheitserscheinungen. Zur Verminderung der Lärmbelastung müssten Fenster und Türen in Wohnräumen geschlossen bleiben, dies aber verhindert somit den Luftaustausch in den Wohnungen. DOLLAR A Das System zum Steuern der Lärmpegelsenkung, insbesondere zur Anwendung in örtlich oder räumlich begrenzten Lebensbereichen von Menschen oder Tieren, kann diese technischen Widersprüche beseitigen. DOLLAR A Alle Vorrichtungen des Systems und die geschützte Zone sind im Voraus so zu positionieren, dass sie ohne Zeitverlust und von der günstigen Stelle aus in Funktion treten können und eine geforderte Funktion ausführen, so dass das Schließen der Fenster und Türen noch erfolgt, bevor das lärmerzeugende Objekt <<LO>> die Gefahrenzone erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Steuern der Lärmpegelsenkung, insbesondere zur Anwendung in örtlich oder räumlich begrenzten Lebensbereichen von Menschen oder Tieren, die einer Lärmbelästigung mit einem breiten Frequenzspektrum ausgesetzt sind, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine große Anzahl von Menschen, wessen Wohnräume sich in der Nähe von Flughafen, Eisenbahnstrecken und Hauptverkehrsstraßen befinden, wo Flugzeuge, Zuge, Krankenwagen, Feuerwehr-, und Polizeifahrzeuge mit einer Sirene sich fortbewegen, beschweren sich oft über plötzlich auftretendes Rauschen: (z. B. verursacht ein abhebendes Flugzeug eine Geräuschlautstärke von ca. 110 dB. Bei vielen Leuten führen solche Lärmbelastungen zu Funktionsstörungen des Nervensystems und zu weiteren Krankheitserscheinungen. Zur Verminderung der Lärmbelastung müssten Fenster und Türen in Wohnräumen geschlossen bleiben, dies aber verhindert somit den Luftaustausch in den Wohnungen. Natürlich ist das Problem "Luftaustausch" keine Frage, aufgrund der heutigen technischen Fortschritte wie z. B. der Klimaanlage, aber ihrerseits kann sie zu Erkältungskrankheiten führen und ist auch mitverantwortlich für die Erhöhung des Geräuschpegels in der Wohnung. Aber nicht nur das, solche Anlagen und auch die künstliche Erzeugung des Luftaustauschs durch andere, sind bekannte Sammelstellen für Krankheitserreger.

Dies ist die Hauptgründe, weswegen die meisten Leute einen natürlichen Luftaustausch bevorzugen, wozu meistens offene Fenster und Fenstertüren dienen.

Für die Lärmbekämpfung in den Wohnräumen von Außerquellen sind Vorrichtungen verschiedener Bauart und Funktion bekannt, wie beispielweise in der DE 36 20 815 A1 und DE 41 27 473 A1

In der DE 36 20 815 A1 schlägt der Autor zur Entdeckung von Lärm vor, mikrophonische Sensoren zu verwenden, dessen Signal auf den Mechanismus einwirkt, der für schnelle Fensterschließen verantwortlich ist. Der Nachteil dieses Systems besteht darin, dass Mikrophone mit einem kreislichten Wirkungsbereich und einer gleichmäßigen Frequenzeigenschaft in einem breiten Frequenzspektrum fehlen. Unter diesen Unständen ist die Aktivierung des Systems durch Lärm nicht möglich, der nicht den Wirkungsbereich des Mikrophons erreicht und kann auch nicht Lärm mit Frequenzeigenschaften widerstehen, die sich außerhalb des Frequenzarbeitsbereichs des Mikrophons befinden.

In der DE 41 27 473 A1 wird vom Autor zur Lärmbekämpfung angeboten auf dem Tonweg ein akustisches System aufzustellen, dass gegen das Objekt gerichtet ist. Den Tonsignal empfangen, diesen verstärken und dessen Phase um 180° drehen und diesen dann gegen das Objekt zur Lärmbekämpfung ausstrahlen. An dem Punkt, wo beide Signale aufeinander treffen, verschwinden (unterdrücken sich) beide.

Solche Methoden können nur in Laborumgebungen angewendet werden, wobei nur die Signale unterdrückt werden, mit einer streng bestimmten Frequenz und Phase.

Das Problem besteht inzwischen, dass die Menschen übrigens mit Lärm zu tun haben, der über ein breites Frequenzspektrum verfügt und mehrmals von der Umgebung reflektiert wird. Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zum Steuern der Lärmpegelsenkung von Außenquellen in die Wohnhäuser zu schaffen (Abk. SSLAW), um den Geräuschpegel effektiv und optimal senken zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindergemäßeren Systems sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteranspruche entnehmbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 das Strukturschaltbild des Systems
2 das Zeitdiagramm der Systemarbeit
«SSLAW» besteht aus Zentralstation (ZS) und Empfangsstationen (ES) «ZS» enthalten folgenden Vorrichtungen:

1Z: Steuercomputer
2Z: Codiergerät
3Z: Impulserzeugende Vorrichtung
4Z: Sendevorrichtung

«ES» enthalten folgenden Vorrichtungen:

1E: Empfangsvorrichtung, (falls drahtlose Verbindung gewählt wurde– Superheterodyn empfänger vorhanden mit einem Vorsystem zur Steuerung des Verstärkungskoeffizienten zur Sicherung des optimalen Empfangs von digitaler Information
2E: Videodetektor
3E: Vorrichtung zur Wiederherstellung von Impulsen
4E: Informationsauswahlvorrichtung
5E: Decodierungssystem
6E: Ausführende Vorrichtung

Steuercomputer 1Z dient der Erzeugung der Takt – Zeit – Intervall Diagramms und der Informationsumwandlung in die digitale Form und der Versendung dieser in das Codiergerät 2Z. Diese Information enthalten den Bewegungsanfang, Richtung und Geschwindigkeit des lärmerzeugenden Objekts (LO). Das LO können Züge, Flugzeuge, Transportfahrzeuge, Fahrzeuge mit einer aktiven Sirene u.s.w. sein.
Codiergerät 2Z sorgt für die Bildung und Platzierung der codierten und Dienstinformation in entsprechenden Takt – Intervallen und für die Versendung dieser an die impulserzeugende Vorrichtung 3Z.
Impulserzeugende Vorrichtung 3Z ist dazu bestimmt, verschlüsselte Codes der Impulsreihenfolgen in Impulse der rechtwinkligen Form zu formieren mit der Dauer und Amplitude, die nötig ist um eine normale Arbeit der Sendevorrichtung 4Z gewährleisten zu können.
Sendevorrichtung 4Z, abhängig von der Art der gewählten Verbindung, dient der Bildung der entsprechenden Signalart und der Versendung dieser an den Abonnenten. Die Verbindungsarten können dabei sein: Drahtlos, per Telefonnetzleitungen, per Stromnetzleitungen u.s.w.
Empfangsvorrichtung 1E dient zur Umwandlung von hochfrequenter Information in eine solche, die der Videodetektor 2E erkennen kann.
Videodetektor 2E dient dem Empfang von Videosignalen aus zwischenfrequenter Information.
Vorrichtung zur Wiederherstellung von Impulsen 3E dient der Wiederherstellung von Impulsen mit der rechtwinkligen Form der versendeten Information.
Informationsauswahlvorrichtung 4E dient dazu, aus aller versendeten Information, die Stücke von Information auszuwählen, die für eine bestimmte Adresse vorgesehen ist.
Decodierungssystem 5E ist vorgesehen, zur Informationsentschlüsselung und der Aktivierung von Timern, damit die ausführenden Geräte 6E arbeiten.
Ausführende Vorrichtung 6E dient der Umwandlung von digitalen Zeitcodes in proportionale und analoge Steuerungssignale der ausführenden Mechanismen.
Das Zeitdiagramm der Systemarbeit, die von «ZS» gebildet wird, hat ein Aussehen, wie in 2 dargestellt ist. Es sind folgende Intervalle integriert:
Intervall des Synchronimpulses, in dem der Synchronimpuls übertragen wird, der aus 2 Teilen besteht:

a. der erste Teil nimmt hinsichtlich der Zeit 4 Takte ein und überträgt Informationen darüber, dass dienstliche Information übertragen werden wird
b. der zweite Teil dient der direkten Synchronisation aller Empfangsvorrichtungen 1E, der Vorbereitung dieser zum Empfang von Informationen

Impulsintervalle zur Einstellung des optimalen Koeffizienten der Verstärkung des Empfängers übertragen Informationen über die Amplitude des empfangenden Signals. Die Einstellung des optimalen Koeffizienten der Verstärkung des Empfängers dient dem Empfang von dienstlichen Informationen ohne Verzerrungen und Lücken.
Das Intervall dienstlicher Informationen enthalten Codes über die Richtung, Adresse und Geschwindigkeit des lärmerzeugenden Objekts (LO)
Das Verzeichnis der Bewegung des lärmerzeugenden Objekts unterteilt sich in 4 Teile: Nord, Süd, West und Ost. Jedem sich bewegendem Objekt wird ein solcher entsprechender Code zugeordnet, abhängig von seiner Bewegungsrichtung.
Der ganze Weg, innerhalb der Verantwortung der jeweiligen zentralen Station, mit einer schon vorgegebenen Bewegungsrichtung, ist in gleichmäßige Abstände unterteilt. Dabei erhält ein jeder solcher Abschnitt in der vorgegebenen Richtung seine eigene Adresse. Informationen über den Code der Adresse werden übertragen, wenn das lärmerzeugende Objekt (LO) den Anfang der entsprechenden Adresse erreicht.
Intervall mit Geschwindigkeitscodes überträgt Informationen über die Geschwindigkeit des sich bewegenden lärmerzeugenden Objekts (LO) in der angegebenen Intervalladresse. Diese Information dient der Einstellung der ausführenden Timer in den Empfangsstationen für die benötigten Zeitintervalle.
In 1 wird das Strukturschaltbild des Systems des Systems zeigen.
Informationen über das sich bewegende lärmerzeugende Objekt (LO) werden von dem zentralen Computer 1Z der zentralen Station «ZS» gruppiert und in Gruppen unterteilt. Diese Gruppen unterscheiden sich dann in der Bewegungsrichtung. Die Gruppen werden in die Sendevorrichtung 4z, abhängig von den Zeitabständen des Bewegungsanfangs jedes Transportmittels weitergeleitet. Anhand eines Beispiels wirkt das ganze eindeutiger:
Ein Zug fährt von der zentralen Station «ZS» ab, Richtung Süden. Der Steuercomputer 1Z erzeugt der Takt – Zeit – Intervall Diagramm, wandeltet Informationen über den Code den Bewegungsanfang, der Richtung und der berechneten Geschwindigkeit bei der Zugabfahrt in die digitale Form um und versendet dieser in das Codiergerät 2Z.
Das Codiergerät 2Z bildet und platzieret der Dienstinformation in den entsprechenden Takt-Intervallen und versendet dieser an die impulserzeugende Vorrichtung 3Z.
Die impulserzeugende Vorrichtung 3Z formiert der verschlüsselte Code der Impulsreihenfolgen in Impulse der rechtwinkligen Form mit der Dauer und Amplitude und leitet es in die Sendevorrichtung 4Z in Begleitung des Codes der 1_en Adresse weiter.
Alle Empfänger 1E, die sich in dieser Richtung befinden und in dem Intervall der ersten Adresse angeordnet sind, empfangen die Information drahtlos, per Telefonnetzleitungen, per Stromnetzleitungen u.s.w.
Abhängig von der Entfernung von der Grenze des Anfangs des Adressenintervalls bis zum bestimmten Empfänger, werden die Timer in die Ausgangslage gebracht, damit der Countdown beginnen kann. Die Zeit, bis zur Auslösung des Timers des Systems zur Lärmbekämpfung, ist indirekt proportional zur Geschwindigkeit des Zuges.
Die Empfangsvorrichtung 1E wandelte die hochfrequente Information in eine solche Form um, die der Videodetektor 2E erkennen kann, und übersendet sie an den Videodetektor 2E. Der Videodetektor 2E empfängt diese Information, wandelt es in den Videosignalen um und schickt sie an die Vorrichtung zur Wiederherstellung von Impulsen 3E zu.
Die Vorrichtung zur Wiederherstellung von Impulsen 3E stellt der versendeten Information in die rechtwinklige Form wieder und überleitet sie an die Informationsauswahlvorrichtung 4E. Die Informationsauswahlvorrichtung 4E wählt aus aller versendeten Information die Stücke von Information aus, die für eine bestimmte Adresse vorgesehen ist, und schickt es an das Decodierungssystem 5E.
Das Decodierungssystem 5E entschlüsselt die Information und stellt die ausführenden Timern in den Empfangsstationen für die benötigten Zeitintervalle ein.
Die ausführende Vorrichtung 6E wandelt digitalen Zeitcodes in proportionale und analoge Steuerungssignale der ausführenden Mechanismen um.
Unmittelbar nach Erreichen die „automatische Zu-Position", schlissen die ausführenden Mechanismen (hier sind nicht gezeigt) die Fenster in die kontrollierte Zone zu.
Die Ausdauer des lärmbekämpfenden Mechanismus ist direkt proportional zu der Zeit, wo die letzte Lärmbekämpfung in der Zone für den angegebenen Empfänger 1E stattgefunden hat. Wenn der Zug die Grenze zum 2_en Adressintervall erreicht, wird die Sendevorrichtung 4Z den Code der 2_en _Adresse herausgeben und die ausführenden Mechanismen machen alle Fenster in die kontrollierte Zone auf.
Die weitere Arbeit der Empfangsvorrichtungen 1E, die sich in der 2_en Adresszone befinden wird, der ersten Zone entsprechen.
Als eine der möglichen Varianten kann man die Arbeit der Zentralen Station «ZS» bei einem ununterbrochenen Informationsempfang betrachten. (Diese Informationen umfassen den Aufenthaltsort des lärmerzeugenden Objekts «LO», die über Satellitenverbindungen in Verbindung mit Navigationssystemen übertragen werden)
Eine solche Verbindung herzustellen, ist technisch gesehen, gar kein Problem. Jedoch führt dies zu zusätzlichen Kosten.
Der Hauptvorteil der Systeme zum Steuern der Lärmpegelsenkung von Außenquellen in die Wohnhäuser mit automatisierter Steuerung besteht darin, dass die Information über das lärmerzeugende Objekt «LO» schneller als Lärm ankommt. Die Schließen der Fenster und Türen erfolgt noch, bevor das lärmerzeugende Objekt « LO» die Gefahrenzone erreicht. Die sich in ihrer Wohnung befundenen Menschen leiden nicht unter Lärm, wie bei dem Einsatz von Systemen mit mikrophonischen Sensoren, wo die Aktivierung des Systems nicht nur von der Empfindlichkeit der mikrophonischen Sensoren abhängt, sondern auch von dem Wirkungsbereich der letzteren und der Bewegungsrichtung der lärmerzeugenden Objekte.

Claims

System zum Steuern der Lärmpegelsenkung, insbesondere zur Anwendung in örtlich oder räumlich begrenzten Lebensbereichen von Menschen oder Tieren, die einer Lärmbelästigung mit einem breiten Frequenzspektrum ausgesetzt sind, das unter Verwendung von einem oder mehrere Steuercomputer und von einem oder mehreren Schallaufnehmern zur Erfassung des Störschalls bei Einsatz der Mittel zur Signalverarbeitung und einem oder mehreren Motor-Antrieb zum Schließen der Fenster mit einer entsprechenden „automatischer zu-Position" und mit einer entsprechenden „automatischer auf–Position", dadurch gekennzeichnet, dass der Steuercomputer 1Z, das Codiergerät 2Z, die impulserzeugende Vorrichtung 3Z, die Sendevorrichtung 4Z, die Empfangsvorrichtung 1E, der Videodetektor 2E, die Vorrichtung zur Wiederherstellung von Impulsen 3E, die Informationsauswahlvorrichtung 4E, das Decodierungssystem 5E, die ausführende Vorrichtung 6E und die geschützte Zone im Voraus so positionieren, das sie ohne Zeitverlust und von der günstigen Stelle aus in Funktion treten können und eine geforderte Funktion ausführen so, dass die Schließen der Fenster und Türen erfolgt noch, bevor das lärmerzeugende Objekt «LO» die Gefahrenzone erreicht.
System zum Steuern der Lärmpegelsenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuercomputer 1Z bei Einsatz der Mittel zur Signalverarbeitung als Modelrechner diene, der die Lärmfelder durch ein elektromagnetisches Feld ersetzt mit höher Geschwindigkeitsübertragung, dass die Information über das lärmerzeugende Objekt «LO» zum schützendem Objekte schneller als Lärm ankommt.
System zum Steuern der Lärmpegelsenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor-Antrieb zu den Schließen der Fenster und Türen als der Folgeantrieb von Information über den Bewegungsanfang, Richtung und Geschwindigkeit des lärmerzeugenden Objekts (LO) betätigen.
System zum Steuern der Lärmpegelsenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ganze Weg, innerhalb der Verantwortung der jeweiligen zentralen Station, mit einer schon vorgegebenen Bewegungsrichtung, in gleichmäßige Abstände unterteilt ist.
System zum Steuern der Lärmpegelsenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine bestimmte Zeit an die Zentralstation (ZS) und Empfangsstationen (ES) ein beliebiges lärmerzeugende Objekt «LO» oder lärmgeschütztes Objekt angliedern kann.
System zum Steuern der Lärmpegelsenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz der Steuercomputer 1Z und der Mittel zur Signalverarbeitung die gleichartigen oder für benachbarte Operationen bestimmte Objekte vereinen können.