專利名稱：車輛(接近)警告裝置的制作方法
技術領域：
本公開總體上涉及一種車輛(接近)警告裝置，其產生用來向車輛周圍的行人等
警告車輛的接近的警告聲音。
背景技術：
由電動機驅動的車輛在行駛時可以幾乎不產生聲音。沒有聲音是有問題的，因為它幾乎沒有為車輛周圍的行人或者其他開車的人提供正在接近的車輛的警告。在日本專利公開號2005-289175 (JP' 175)中公開了一種輸出聲音來通知在正在行駛車輛附近的其他事物的警告設備。JP' 175中公開的警告聲音可以被在車輛的短距離范圍內的人聽到，但是不能被更遠的、車輛正在向其行駛的人聽到。此外，通過電動式揚聲器產生并且輸出警告聲音將需要所產生的聲音具有較大的聲壓值，從而導致所產生的警告聲音具有較大的音量，這對于車輛的乘客來說是不舒服的。

發明內容
鑒于以上和其他問題，本公開提供了一種車輛(接近)警告裝置，其避免電動式揚聲器的音調改變并且避免了在電動式揚聲器的線圈中產生反電動勢以減少功率放大器的電耗，并且，同時，避免了參量揚聲器的音調的劣化。在本公開的一個方面，用來通知車輛的出現的車輛(接近)警告裝置，包括參量揚聲器和電動式揚聲器。參量揚聲器發出從車輛向外福射的超聲波。通過對警告聲音執行超聲波調制來產生超聲波。電動式揚聲器通過基于提供給線圈的電流的改變來改變線圈的磁場，發出從車輛向外輻射的聽頻范圍警告聲音，其中電動式揚聲器由至少零伏特的矩形波信號驅動。除了以上配置，由電動式揚聲器產生的警告聲音的最低頻率被配置為高于由參量揚聲器產生的警告聲音的最低頻率。以這種方式，在參量揚聲器的重新生成聲音中能夠消除低音調聲音頻率的諧頻的感應，從而避免了參量揚聲器的音調的劣化。如上所述，當電動式揚聲器由矩形波信號驅動時，這種方法對于電動式揚聲器重新生成單個聲音是有利的，但是對于電動式揚聲器同時重新生成多個頻率可能是困難的。因此，當電動式揚聲器產生多個頻率的復合聲音作為警告聲音時，這種警告聲音被組成為多個單音頻率的復合聲音，并且多個單音頻率中的每一個在短周期內以特定順序周期地產生。以這種方式，當輸出聲音到個人的耳朵時每一個單音頻率與其他的頻率重疊，從而重新生成多個頻率的復合聲音。除了以上配置，在車輛中使用的車輛(接近)警告裝置中的電動式揚聲器是當車輛的使用者操作喇叭開關時產生警報聲音或者激勵喇叭聲音的電磁型車輛喇叭。


根據參考附圖做出的以下詳細描述，本公開的目標、特征和優點將變得更加顯而易見，在附圖中圖I是本公開的車輛(接近)警告裝置的框圖；圖2A是透視圖中的車輛(接近)警告裝置的說明；圖2B是車輛(接近)警告裝置的截面圖；圖3是車輛(接近)警告裝置的車輛喇叭的頻率特性的圖；圖4A和4B是車輛(接近)警告裝置的警告聲音的范圍分布的說明；圖5是每一個分開的單音頻率的矩形波信號的說明；圖6是由正弦波信號和由矩形波信號驅動的車輛(接近)警告裝置的頻率特性的圖；以及圖7是來自參量揚聲器的其中包含和不包含500Hz頻率聲音的警告聲音的頻率特性的圖。
具體實施例方式在以下實施例中，參考

了車輛(接近)警告裝置，但是不將本公開限制于這一實施例。在實施例中以及在它的修改中，相同的編號示出了相同的部分。(配置)本實施例中的車輛是當車輛行駛時幾乎不產生聲音的安靜車輛，例如電動車、混合動力汽車等。車輛裝備有車輛(接近)警告裝置，用于通過輸出超聲波的參量揚聲器I 和作為電動式揚聲器運行的車輛喇叭3向周圍區域通知車輛的出現和接近。參考圖1，車輛(接近)警告裝置裝備有車輛喇叭3、超聲波揚聲器5以及控制電路6。車輛喇叭3可以是能夠產生聲音的電磁型喇叭，并且超聲波揚聲器5能夠發出從車輛向外輻射的超聲波。控制電路6被配置來控制車輛喇叭3和超聲波揚聲器5的操作。(車輛喇叭3)裝備有車輛喇叭3的車輛，包括啟動車輛喇叭3的喇叭開關或者按鈕(沒有示出)。車輛喇叭3可以安裝在車輛的前面部分。一旦接通喇叭開關，則車輛喇叭3在自勵電壓超過閾電壓(例如8V或更多)時產生警報聲音或者激勵喇機聲音。現在參考圖2A和2B，車輛喇叭3與撐桿7被安裝在車輛的前面部分，例如在散熱器(未示出)的前面。車輛喇叭3包括用于產生磁力的線圈2、固定鐵心8、可動鐵心10和可動觸點12。固定鐵心8從線圈2輸出生成作為磁力的吸引力，固定鐵心8可以被稱為磁吸引心。可動鐵心10被支撐在振動板9或者隔膜的中心。由固定心8提供的吸引力使可動鐵心10向固定鐵心8移動，并且，因此可動觸點12與固定觸點11去耦合，這中斷了提供給線圈2的電流。具體地說，經由與線圈2的端耦合的電源終端，提供穿過線圈2的自勵電壓，并且電流流過線圈2。當自勵電壓在閾值以上時(即，電壓等于或者大于8V)，在車輛喇叭3內重復地執行吸引動作和返回動作。具體地說，關于吸引動作，當電流流過線圈2時，產生電磁場并且在可動鐵心10與固定鐵心8之間產生吸弓丨，以使可動鐵心10向固定鐵心8移動。由于可動鐵心10向固定鐵心8的移動，可動觸點12與固定觸點11去耦合，導致電流停止流過線圈2。一旦電流已停止流過線圈2，則不再產生電磁場，并且可動鐵心10返回到它的初始位置，這是返回動作。由于可動鐵心10的偏置，可動觸點12與固定觸點11耦合，并且電流恢復流過線圈2，因此重新開始吸引動作。換言之，當自勵電壓等于或者大于閾值電壓時，電流流過線圈2，并且允許和阻止電流流過線圈2的電流中斷器13，是由固定觸點11和可動觸點12組成的。由于吸引動作和返回動作，可動鐵心10引起振動板9的振動，并且車輛喇叭3產生激勵喇叭聲音。車輛喇叭3產生具有預定頻率(例如，500Hz等)的激勵喇叭聲音，其中一個充當基礎聲音。當在自勵電壓大于或者等于8V時，由車輛喇叭3所產生的激勵喇叭聲音的頻率特性由圖3中的實線A示出。另外，在本實施例中，通過提供低于針對車輛喇叭3的閾值電壓的激勵電壓(例如，低于8V的激勵電壓)的驅動信號，車輛喇叭3被用作電動式揚聲器。在圖3中用虛線B示出了在將車輛喇叭3用作電動式揚聲器時車輛喇叭3的頻率特性。虛線B示出當IV的掃頻信號(即，從低頻率到高頻率變化的可變信號)以正弦波的形式被提供給車輛喇叭3時的頻率特性。本實施例中的車輛喇叭3包括如圖2A中所示的旋渦形喇叭14( S卩，旋渦形的喇叭構件旋渦形的聲音管)。旋渦形喇叭14放大由振動板9的振動產生的聲音，并且將所放大的聲音從車輛向外輻射到周圍區域。對本領域技術人員顯而易見的是，車輛喇叭3不必須具有旋渦形喇叭14。(超聲波揚聲器5)超聲波揚聲器5被布置在本實施例中的旋渦形喇叭14的側面，并且被配置為發出從車輛向外輻射的超聲波，以使超聲波的方向被投射到車輛的正面方向。超聲波揚聲器5 被布置在指向車輛的外部周圍區域的喇叭14的前面。超聲波揚聲器5是超聲波發生器，其產生具有高于人類可聽范圍的頻率(S卩，大于 20kHz)的空氣振動。在本實施例中超聲波揚聲器5被布置為適合超聲波重新生成的多個壓電揚聲器 21 (例如陶瓷揚聲器、壓電揚聲器等)的揚聲器陣列。壓電揚聲器21具有公知的結構,該結構包括根據所施加的電壓(即來自充電和放電的電壓)擴張和收縮的壓電元件。壓電元件的擴張和收縮導致振動板9產生空氣振動。基于壓電揚聲器21的數量和排列,超聲波揚聲器5能夠控制在所產生的超聲波中的能量，以及從每一個壓電揚聲器21輸出的超聲波的方向范圍。由壓電揚聲器21產生的超聲波,通過揚聲器開口 50發出。超聲波揚聲器5包括例如百葉窗(louver) 22的設備，該設備用來避免水或者其他外部粒子經由揚聲器開口 50 進入超聲波揚聲器5，同時仍允許超聲波的傳輸。此外，鑒于本公開，本領域技術人員將會意識到，可以用避免濕氣進入超聲波揚聲器5并且同時仍然發出超聲波的網孔元件、蓋等來替代百葉窗22。布置百葉窗22以使得當超聲波從壓電揚聲器21輸出時不影響超聲波的質量。從每一個壓電揚聲器21發出的超聲波在百葉窗22的內表面被向下的方向反射,并且然后在百葉窗22的外表面再被向外反射，以使得波在車輛的正面方向輻射。因此，超聲波從車輛的正面方向向外輻射。此外，應當理解，超聲波揚聲器5的揚聲器開口 50可以被放置為面向除了車輛的前面方向外的另一方向。即，聲音福射孔可以朝向任一方向，例如車輛的后面，并且可以通過使用反射器等來實現所發出的超聲波的這種方向性。圖4A說明了來自參量揚聲器I的警告聲音的覆蓋區域α并且圖4Β說明了來自車輛喇叭3的警告聲音的覆蓋區域β。覆蓋區域α和β示出了具有測量為50dB或以上的聲壓的警告聲音的區域。如上所述，本實施例的超聲波揚聲器5被布置為朝車輛的行駛方向向外發出超聲波。此外，車輛喇叭3被布置為在車輛周圍基本均勻地發出警告聲音，如圖4B中所示。 車輛喇叭3的旋渦形喇叭14的喇叭開口 51 (通過該開口發出警告聲音)指向車輛的向下方向以面向路面。喇叭開口 51的方向也可以被設置為另一方向，并且可以通過使用反射器等來實現這種方向性。(控制電路6)如圖I和2B中所示，車輛喇叭3包括控制電路6。控制電路6包括(a)喇叭驅動放大器4，其用來根據警告聲音信號驅動車輛喇叭3，(b)警告聲音產生單元23，其用來產生警告聲音信號，(c)低頻截止濾波器24，其用來從警告聲音信號中去除低音調頻率聲音，(d)超聲波調制單元25，其用來將從其中去除低音調頻率聲音的警告聲音信號調制成具有超聲波頻率的信號，(e)超聲波驅動放大器26，其用來根據該超聲波調制的信號驅動超聲波揚聲器5， 以及(f)信號處理單元27，其用來控制上述操作。以下解釋了控制電路6的上述元件。(喇叭驅動放大器4)喇叭驅動放大器4是將車輛喇叭3操作為電動式揚聲器的功率放大器。喇叭驅動放大器4放大了來自警告聲音產生單元23的警告聲音信號，并且將所放大的信號輸出給耦合到車輛喇叭3的線圈2的電源終端。喇叭驅動放大器4的最大輸出被限制在8V或以下，其被提供作為他勵電壓，并且用于產生警告聲音的喇叭驅動放大器4的電壓輸出被配置為具有不會從車輛喇叭3產生激勵喇叭聲音的電平。換句話說，當自勵電壓等于他勵電壓(即低于8V)時，沒有由車輛喇叭 3產生激勵喇叭聲音，但是通過車輛喇叭3產生了由警告聲音信號產生的警告聲音。喇叭驅動放大器4是D類數字放大器等，其通過矩形波信號驅動車輛喇叭3。矩形波信號可以具有OV的低壓(Lo)和大于Lo但小于8V的高壓(Hi)。喇叭驅動放大器4通過使用脈沖寬度調制(PWM)來根據輸入頻率產生占空比 (duty ratio)信號，并且通過放大該占空比信號來驅動車輛喇叭3。雖然作為數字放大器的示例示出了 PWM，但是使用脈沖密度調制技術的其他數字放大器也可以被用作數字放大器。喇叭驅動放大器4具有增益控制器(例如，音量控制器)，該增益控制器被用來設置在距離車輛特定距離處來自車輛喇叭3的警告聲音的預定聲壓級。即，例如，在距離車輛 6米的位置，來自車輛喇叭3的警告聲音的聲壓可以被設置為50dB(參見圖4B)。(警告聲音產生單元23)警告聲音產生單元23根據從信號處理單元27提供的信息產生預存警告聲音信號 (即具有可聽頻率的信號)。在本實施例中，超聲波驅動放大器26可以是模擬放大器(即推挽式放大器)，后面將對其進行更詳細地描述。本實施例的警告聲音產生單元23根據具有互相交替的“ + ”電壓(即正電流)和電壓(即負電流)的模擬信號輸出“警告聲音信號”。在本實施例中，警告聲音可以是不會引起車輛周圍人們的不安或者不愉快的和弦聲音等，其中，警告聲音可以是具有多個頻率分量的合成聲音。如上所述，既然喇叭驅動放大器4通過矩形波信號來驅動車輛喇叭3，則喇叭驅動放大器4能夠根據矩形波信號產生單個聲音。然而，喇叭驅動放大器4不能夠根據矩形波信號產生和弦聲音或者具有多個頻率分量的合成聲音的其他聲音。因此，本實施例的警告聲音產生單元23將具有多個頻率分量的合成聲音分成多個單音頻率，并且在例如60ms等的短周期內按特定順序循環地產生每一個單音頻率。參考圖5，在以下示例中產生了具有500Hz、IkHz、2kHz和4kHz頻率的警告聲音。警告聲音產生單元23在60ms的周期內產生以下順序的頻率500Hz、IkHz、2kHz 和 4kHz ο此外，在圖5中，針對更高的頻率而提高“脈沖高度(即脈沖電壓值或者脈沖電流值)”。然而，這種高度差僅用于說明的目的，并且實際脈沖高度對于所有的頻率是相同的。因此，以下發生·當警告聲音產生單元23產生500Hz的頻率時，喇叭驅動放大器4以500Hz的頻率驅動車輛喇叭3，并且由車輛喇叭3重新生成500Hz的頻率，·當警告聲音產生單元23產生IkHz的頻率時，喇叭驅動放大器4以IkHz的頻率驅動車輛喇叭3，并且由車輛喇叭3重新生成IkHz的頻率，·當警告聲音產生單元23產生2kHz的頻率時，喇叭驅動放大器4以2kHz的頻率驅動車輛喇叭3，并且由車輛喇叭3重新生成2kHz的頻率，以及·當警告聲音產生單元23產生4kHz的頻率時，喇叭驅動放大器4以4kHz的頻率驅動車輛喇叭3，并且由車輛喇叭3重新生成4kHz的頻率。在60ms內執行以上操作的一個周期，這些單音頻率的每一個基本上同時被人的耳朵聽到。換句話說，來自車輛喇叭3的警告聲音像由500Hz、IkHz、2kHz和4kHz的頻率組合成的和弦聲音。此外，雖然在本實施例中60ms被用作“預定短周期”的示例，但是這一周期可以改變為不同的值，例如100ms，80ms等，只要所重新生成的這些頻率的聲音共同聽起來像和弦聲音。此外，為了使警告聲音對于行人更加顯著并且，為了減少電力消耗，在本實施例中如圖5中所示以60ms的間隔間歇地產生警告聲音，警告聲音產生周期不限于這一周期。(低頻截止濾波器24)在本實施例中，由參量揚聲器I產生的警告聲音的最低頻率被設置為高于由車輛喇叭3產生的警告聲音的頻率。更實際地，低音調聲音頻率，例如在本實施例中的500Hz，由車輛喇叭3重新生成而不是由參量揚聲器I重新生成。更詳細地，當在本實施例中警告聲音是具有500Hz、IkHz、2kHz和4kHz的頻率的合成聲音時，它被配置為參量揚聲器I不產生能夠由車輛喇叭3重新生成的500Hz的低音調聲音頻率，并且參量揚聲器I僅產生lkHz、2kHz和4kHz的頻率。因此，在本實施例中低頻截止濾波器24被提供用于去除來自警告聲音產生單元 23的警告聲音信號的500Hz的低頻率，并且僅用于將IkHz、2kHz和4kHz的頻率傳遞到超聲波調制單元25。低頻截止濾波器24可以被提供為具有CR (即電容器和電阻器)的CR電路的聲音濾波器或者具有CL(即電容器和電感器)的CL電路等的聲音濾波器。(超聲波調制單元25)超聲波調制單元25將由低頻截止濾波器24將500Hz的頻率去除的警告聲音產生單元23的輸出調制為超聲波。在本實施例中，超聲波調制單元25使用振幅調制(即AM調制)，以用于將警告聲音信號調制為超聲波頻率(例如，25kHz)中振幅改變(即電壓的增高和降低改變)的信號。 更實際地，超聲波調制單元25輸出通過具有互相交替的“ + ”電壓和電壓的模擬信號實現的超聲波信號。此外，超聲波調制單元25可以使用其他的調制技術，例如脈沖寬度調制(PWM)，其將警告聲音信號調制為超聲波頻率中(例如，25kHz)寬度改變(即脈沖產生時間的寬度) 的信號。(超聲波驅動放大器26)超聲波驅動放大器26基于由超聲波調制單元25調制的超聲波信號來驅動每一個壓電揚聲器21。即，超聲波驅動放大器26通過控制針對每一個壓電揚聲器21 (即，充電和放電狀態)所施加的電壓，產生由警告聲音信號的調制形成的超聲波。在本實施例中，超聲波驅動放大器26可以是推挽式模擬放大器(例如，B類放大器)，其將從超聲波調制單元25輸出的超聲波信號的電壓的增大和減小施加到每個壓電揚聲器21。以這種方式，·當警告聲音產生單元23產生IkHz的頻率時，參量揚聲器I重新生成IkHz的頻率，·當警告聲音產生單元23產生2kHz的頻率時，參量揚聲器I重新生成2kHz的頻率，以及·當警告聲音產生單元23產生4kHz的頻率時,參量揚聲器I重新生成4kHz的頻率。此外，由于在60ms的周期中執行以上操作，因此人的耳朵基本上同時聽到那些單音頻率中的每一個。換句話說，來自參量揚聲器I的警告聲音聽起來像由IkHz、2kHz和4kHz 的頻率組合成的和弦聲音，與來自車輛喇叭3的警告聲音類似。超聲波驅動放大器26具有增益控制器(例如，音量控制器)，并且增益控制器被用來設置在車輛前方、在距離車輛特定距離處來自超聲波揚聲器5的警告聲音的預定聲壓級。即，例如，在距離車輛10米的位置(參見圖4A),來自超聲波揚聲器5的警告聲音的聲壓可以被設置為50dB。此外，在以上示例中，“警告聲音信號”由與車輛喇叭3共享的警告聲音產生單元 23產生。相反，可以為參量揚聲器I提供專用的警告聲音產生單元，以用于產生作為多個頻率分量(例如，IkHz、2kHz和4kHz的合成聲音)的合成正弦波信號的警告聲音信號。此外，如果專用的警告聲音產生單元23被提供給參量揚聲器1，則可以從車輛(接近)警告裝置省略低頻截止濾波器24。(信號處理單元27)當信號處理單元27收到警告聲音操作信號時，信號處理單元27產生警告聲音，其中所述警告聲音操作信號是來自例如車輛的電子控制單元(ECU)的操作指令信號。E⑶可以在下面的情況下產生警告聲音操作信號(i)ECU產生警告聲音操作信號，并且在車輛處于要求警告聲音的輸出的特定行駛狀況時(例如車輛以20km/h或者更慢的速度行駛)，將該信號提供給信號處理單元27。或者(ii)ECU產生警告聲音操作信號，并且在人識別系統(未說明)確認在車輛行駛方向上有人的存在時將信號提供給信號處理單元27。在收到來自E⑶的警告聲音操作信號之后，信號處理單元27操作(i)參量揚聲器I,以從超聲波揚聲器5輸出“警告聲音”,以及(ii)喇叭驅動放大器4，以從車輛喇叭3輸出警告聲音，其由作為電動式揚聲器的喇叭驅動放大器4操作。(車輛(接近)警告裝置的操作)當將警告聲音操作信號從E⑶提供給信號處理單元27時，通過調制具有在60ms 內按順序周期地產生的lkHz、2kHz和4kHz的頻率的警告聲音信號產生聽不見的超聲波，并且在信號處理單兀27的控制下從超聲波揚聲器5向車輛的行駛方向發出。由于超聲波在空氣中傳播，因此具有短波長的超聲波被例如空氣的粘性等扭曲。 即，由于波能量的衰減而使得超聲波的邊緣變鈍。因此，在超聲波傳播期間對超聲波中的振幅分量進行自解調，從而重新生成具有lkHz、2kHz和4kHz的聲音波頻率并且同時到達人的耳朵的警告聲音。由超聲波產生的警告聲音在距離車輛遠的位置是可聽見的。此外，當將警告聲音操作信號從ECU提供到信號處理單元27時，具有在60ms內按順序周期地產生的500Hz、IkHz、2kHz和4kHz的頻率的警告聲音信號在信號處理單元27的控制下從車輛喇叭3發出。因此，在車輛的緊鄰周圍區域產生同時到達人的耳朵的具有500Hz、IkHz、2kHz和 4kHz的頻率的警告聲音。(本實施例的效果I)因為車輛(接近)警告裝置是用車輛的電能運行的，所以需要減少功耗。這種要求在該裝置被安裝在電動車輛、混合動力車輛等中時尤其高。電動式揚聲器通常是由正弦波的形式的在“ + ”/ 電壓(即，電流)之間交替的交替信號驅動。更實際地，通常將推挽式模擬放大器(即，B類放大器等)用作驅動電動式揚聲器的功率放大器。當車輛喇叭3被操作為電動式揚聲器并且由交替信號驅動時，在車輛喇叭3的線圈2中，在從“ + ”電壓到電壓以及從電壓到從“ + ”電壓的線圈施加的電壓的交替點引起反電動勢。線圈2中的這種反電動勢導致電力損耗，從而導致功率放大器中電耗的增加。如上所述，車輛(接近)警告裝置產生警告聲音并且將該警告聲音從參量揚聲器 I和車輛喇叭3向車輛的外面輸出，并且通過用具有OV或者更高電壓的矩形波信號驅動車輛喇叭3來產生來自車輛喇叭3的警告聲音。以這種方式，車輛喇叭3中的線圈2沒有相互交替的“ + ”/ 電壓，因此解決了由于交替電壓而在線圈2中產生反電動勢的問題。因此，通過避免線圈2中的反電動勢，避免了功率放大器中電力的損耗，因此減少了功率放大器的功耗。更實際地，通過將數字放大器用作用于驅動車輛喇叭3的喇叭驅動放大器4，同時獲得了功率放大器的較小體積及輕便封裝，以及車輛中放大器的安裝能力的提高。(本實施例的效果2)此外，線圈2中的反電動勢影響由線圈2產生的磁場，因此當車輛喇叭3被操作為電動式揚聲器時，導致由車輛喇叭3產生的音調的改變。此外，當由參量揚聲器I產生包括低音調聲音的警告聲音時，由于低音調聲音的較高次諧波的影響，來自參量揚聲器I的警告聲音的音調隨著低音調聲音的頻率降低而劣化。因此，由于以上述方式避免了反電動勢對于線圈2的磁力的有問題的影響，所以也避免了由于反電動勢而導致來自車輛喇叭3的聲音中的音調的改變。參考圖6更具體地說明了這一優點。由虛線“A”示出了根據具有500Hz的頻率并且其泛音(overtone)為OV或者更多的正弦波形的信號，通過驅動車輛喇叭3所重新生成的聲音的頻率特性。在圖6中用實線“B”示出了根據具有500Hz的頻率并且其泛音為OV 或者更多的正弦波形的信號，通過驅動車輛喇叭3所重新生成的聲音的頻率特性。因此，根據線“A”和線“B”之間的比較，當車輛喇叭3由具有矩形波形的信號驅動時，增強了車輛喇叭3的聲音重新生成能力，并且這種增強在高音調聲音側更可識別，因此避免了來自車輛喇叭3的聲音中的音調的劣化。(本實施例的效果3)參考圖7，當產生具有500Hz、IkHz、2kHz和4kHz的波頻率的合成聲音作為警告聲音時，這一合成聲音可以由參量揚聲器I和正在被操作為電動式揚聲器的車輛喇叭3產生。在該情況中，參量揚聲器I中的超聲波揚聲器5可以發出由具有500HZ、lkHZ、2kHZ 和4kHz的頻率的可聽見聲音的超聲波調制產生的超聲波。從超聲波揚聲器5輸出后，不可聽見的所發出的超聲波的調制的分量在空氣中傳播期間被自解調，以在距離超聲波揚聲器 5遠的位置被聽作為具有500Hz、IkHz、2kHz和4kHz的頻率的警告聲音。但是，在來自參量揚聲器I的實際的重新生成的聲音中，包括了 500Hz的泛音，其能夠是IkHzU. 5kHz、2kHz、2. 5kHz等，如由圖7的虛線“C”所示。具有I. 5kHz,2. 5kHz等頻率的這些泛音不是意圖被重新生成的聲音。即，不意圖被重新生成的500Hz的泛音(即，低音調聲音頻率)使從參量揚聲器I輸出的警告聲音的音調劣化。本實施例的車輛(接近)警告裝置被這樣設置以使得參量揚聲器I不輸出能夠由車輛喇叭3重新生成的500Hz的低音調聲音。以這種方式，避免了具有I. 5kHz,2. 5kHz等頻率的較高次諧波對來自參量揚聲器 I的所重新生成聲音的影響，如圖7中由實線D所示，從而避免了來自參量揚聲器I的聲音中的音調的劣化。(本實施例的效果4)如上所述，本實施例的車輛(接近)警告裝置使用具有多個頻率的復合聲音(即和弦音)作為警告聲音。此外，在本實施例中，復合聲音中的多個頻率分量被分成多個單音頻率，并且分開的單音頻率的矩形波信號被配置為在60ms的周期(其是預定的短周期)中以特定順序循環地產生。以這種方式，即使車輛喇叭3由矩形波信號驅動，來自車輛喇叭3的聲音也能夠基本上同時被人的耳朵聽到，其中來自喇叭3的聲音是具有500Hz、IkHz、2kHz和4kHz頻率的復合聲音。即，即使當車輛喇叭3由矩形波信號驅動時，復合聲音作為和弦音到達人的耳朵。因此，即使當車輛喇叭3由矩形波信號驅動時，以上技術使得車輛喇叭3能夠產生具有多個頻率分量的警告聲音，例如和弦音等。(本實施例的效果5)本實施例的車輛(接近)警告裝置從參量揚聲器I和車輛喇叭3產生從車輛向外輻射的警告聲音，因此發揮以下有利效果。(a)在車輛前方的短距離范圍內(例如0-5米)，來自參量揚聲器I的警告聲音和來自車輛喇叭3的警告聲音被組合以重新生成高聲壓警告聲音。因此，當車輛在行人的短距離范圍內時，高聲壓警告聲音被提供給行人，因此更安全地向行人通知車輛的存在。(b)在車輛前方的長距離范圍內(例如5-10米)，向行人提供來自參量揚聲器I
的警告聲音。因此，即使當行人距離車輛的距離長，警告聲音也被提供給行人，并且向距離車輛遠的行人通知車輛的存在。(C)因為當超聲波在空氣中傳播到距離車輛一定的距離時由于超聲波的自解調而產生來自參量揚聲器I的聲音，所以這種自解調的聲音對于車輛的乘客(例如駕駛員)來說幾乎是聽不見的。換句話說，即使來自參量揚聲器I的警告聲音和來自車輛喇叭3的警告聲音被相互組合以產生具有高聲壓的警告聲音，但是由于來自參量揚聲器I的警告聲音的聽不見， 因此使得車輛乘客避免這種高聲壓。電動式揚聲器作為車輛的喇叭的使用減少了生產成本以及提高了裝置的安裝能力。此外，“車輛喇叭”是車輛中用作警告設備的通用術語，因此包括沒有裝備有喇叭形構件的設備(即其詞源在“bugle”中的喇叭構件)，例如電磁型車輛喇叭。
在以上實施例的示例中，僅通過一個警告聲音產生單元23來共同產生來自車輛喇叭3的警告聲音信號和來自參量揚聲器I的警告聲音信號。但是，車輛(接近)警告裝置可以分別具有用于車輛喇叭的專用警告聲音產生單元和用于參量揚聲器的專用警告聲音產生單元。以這種方式，可以分別地產生適用于車輛喇叭3的警告聲音信號和適用于參
量揚聲器I的警告聲音信號。在以上實施例的示例中，模擬放大器被用作超聲波驅動放大器26。但是，也可以使用能夠給壓電揚聲器21充電和放電的數字放大器。在以上實施例的示例中，由警告聲音產生單元23將警告聲音信號產生為模擬信號。然而，如果超聲波驅動放大器26被實現為數字放大器，則可以由警告聲音產生單元23 將警告聲音信號產生為數字信號。以這種方式，在數字放大器中可以省略將模擬信號轉換為數字信號的模擬-數字轉換器(AD轉換器)。在以上實施例的示例中，旋渦喇叭14(8卩，喇叭構件)被用作車輛喇叭3。然而，車輛喇叭3可以是通過振動板9的振動來產生警告聲音或者激勵喇叭聲音的具有不同形狀的喇叭，例如平面的、圓盤形喇叭等。此外，即使車輛喇叭3沒有旋渦喇叭14，也可以期望通過使用撐桿、金屬零件等將超聲波揚聲器5直接附接到車輛喇叭3。基于以上所述，由電動式揚聲器產生警告聲音，并且也由參量揚聲器產生警告聲
曰 此外，參量揚聲器是在波形信號的超聲波調制之后發出可聽聲音警告聲音的設備。不可聽見聲音的超聲波從超聲波揚聲器發出并且具有在空氣中傳播期間被自解調的調制的聲音分量，因此在距離車輛遠的位置產生可聽見警告聲音。在使用電動式揚聲器和參量揚聲器二者的上述方法中，由參量揚聲器在長距離范圍產生警告聲音。因此，能夠降低電動式揚聲器的聲壓，并且能夠避免針對乘客的警告聲音的不必要的大聲壓的上述問題。考慮到前面的，本實施例中的車輛(接近)警告裝置是通過產生諸如單個聲音、和弦聲、音樂片斷、模擬發動機聲等的警告聲音來通知車輛的存在和接近的設備。車輛(接近)警告裝置可以包括參量揚聲器I和電磁型車輛喇叭3，其中所述參量揚聲器I通過將警告聲音調制為超聲波而輸出從車輛向外輻射的超聲波，以及所述電磁型車輛喇叭3被操作為電動式揚聲器，其通過由施加到線圈2的電壓所感應的磁力的改變來輸出可聽見聲音范圍的警告聲音。當由車輛喇叭3產生警告聲音時，由OV或者更多的矩形波信號驅動車輛喇叭3。 以這種方式，車輛喇叭3能夠產生警告聲音而不引起車輛喇叭3的線圈2中的反電動勢。更實際地，產生矩形波形驅動信號的數字放大器(例如D類放大器)被用作用于驅動車輛喇叭3的喇叭驅動放大器4 ( S卩，功率放大器)。通過使用數字放大器，由喇叭驅動放大器4所消耗的電力能夠被減少到非常低的水平，并且能夠減少喇叭驅動放大器4的體積和重量。雖然通過參考附圖并且結合本公開的優選實施例已經對本公開進行了充分地描述，但是應當注意，各種改變和修改對于本領域技術人員將是顯而易見的。改變、修改和概括方案應當被理解為在由所附權利要求定義的本公開的范圍內。
權利要求
1.一種車輛(接近)警告裝置，其用于通知車輛的出現，所述車輛(接近)警告裝置包括參量揚聲器(I)，其用于輸出從所述車輛向外福射的超聲波，通過對警告聲音執行超聲波調制來產生所述超聲波；以及電動式揚聲器(3)，其用于通過基于提供給線圈(2)的電流的改變而改變所述線圈(2) 的磁場來輸出從所述車輛向外福射的聽頻范圍警告聲音，其中所述電動式揚聲器(3)由至少OV的矩形波信號驅動。
2.根據權利要求I所述的車輛(接近)警告裝置，其中由所述電動式揚聲器(3)產生的所述警告聲音的最低頻率被配置為高于由所述參量揚聲器(I)產生的所述警告聲音的最低頻率。
3.根據權利要求I或者2所述的車輛(接近)警告裝置，其中，當所述電動式揚聲器(I)被配置來產生作為所述警告聲音的具有多個頻率的復合聲音時，所述復合聲音被分成多個單音頻率，以及所述復合聲音的所述單音頻率中的每一個在預定短周期中以特定的順序循環地產生。
4.根據權利要求I或者2所述的車輛(接近)警告裝置，其中所述電動式揚聲器(3) 包括中斷器(13)，其在將等于或者大于閾值電壓的自勵電壓提供作為所述線圈(2)用來產生磁力的電流時連接或者斷開所述線圈(2)的電力供應電路；可動鐵心(10)，其由來自所述線圈⑵的所述磁力驅動；以及振動板(9)，其被耦合到所述可動鐵心，并且所述電動式揚聲器(3)是電磁型車輛喇叭，所述電磁型車輛喇叭在喇叭開關由車輛乘客操作并且用來弓I起自勵電壓的電力通過所述中斷器(13)被間歇地提供給所述線圈(2)由此使所述振動板(9)和所述可動鐵心(10) 一起振動時，產生警報聲音。
全文摘要
車輛(接近)警告裝置通過用0V或者更多的矩形波信號驅動車輛喇叭(3)來產生從參量揚聲器(1)和電動式揚聲器(3)發出的警告聲音，從而避免了由于喇叭中的正電壓和負電壓的交替而引起的反電動勢所導致的電力損耗，以及避免了來自喇叭的警告聲音的有問題的失真。此外，由于車輛(接近)警告裝置被設計來避免參量揚聲器(1)產生由車輛喇叭(3)重新生成的500Hz的低音調聲音，因此降低了較高次諧波對來自參量揚聲器(1)的重新生成聲音的影響，從而避免了來自參量揚聲器(1)的聲音的劣化。
文檔編號B60Q9/00GK102602334SQ201210015128
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月17日 優先權日2011年1月18日
發明者中山利明, 渡邊義秋, 鈴木浩司 申請人:株式會社電裝, 浜名湖電裝株式會社