CN102298340A - 汽车提示音控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车提示音控制系统及方法，属于汽车提示音控制领域。该汽车提示音控制系统包括传感器组合、组合仪表、音响系统和扬声器组合，其中传感器组合的输出端与组合仪表的输入端连接，组合仪表的输出端通过数据总线与音响系统的输入端连接，且音响系统的输出端与扬声器组合的输入端连接；组合仪表接收传感器组合发送的传感信号，对传感信号进行整形、滤波和放大处理且产生控制信息发送给音响系统，由音响系统控制扬声器组合输出不同的提示音。通过本发明，不仅摆脱传统的单音频输出，实现了多音频、多和铉输出，使得提示音更加动听悦耳，而且由于取消了传统汽车提示音系统中的蜂鸣器，降低了制造成本。

Description

汽车提示音控制系统及方法

技术领域

本发明涉及提示音控制系统，尤其是一种应用于汽车领域的提示音控制系统及方法。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，整车厂考虑到便利性和安全性，将汽车的某些状态用声音的方式提醒用户。例如，钥匙未拔提示，在点火关闭且打开门的情况下如果用户没有拔出钥匙则由蜂鸣器发出提示音；安全带未系提示，在点火打开且安全带未系情况下蜂鸣器也会发出提示音。

目前整车中多数在组合仪表中增加蜂鸣器输出提示音，蜂鸣器输出的提示音为单音频，比较单调。如图1所示，传统的汽车提示音控制系统由传感器组合1和组合仪表2组成，其中组合仪表2包括信号调理电路6、组合仪表CPU 7、、驱动电路11和蜂鸣器12。传感器组合1的输出端连接信号调理电路6的输入端，信号调理电路6的输出端连接组合仪表CPU 7的输入端，组合仪表CPU 7的输出端连接驱动电路11的输入端，驱动电路11的输出端连接蜂鸣器12。当汽车处于某种状态时，传感器从传感器组合1输出，经信号调理电路6整形、滤波和放大处理，传输给组合仪表CPU 7，该组合仪表CPU 7控制驱动电路11驱动蜂鸣器12发声。

综上所述，随着市场竞争的加剧，向汽车用户提供更加人性化的服务，提高汽车提示音的多样性成为必然的趋势。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种汽车提示音控制系统，采用整车中原有扬声器组合，充分利用了整车资源，降低了制造成本。

本发明的另一目的是提供一种汽车提示音控制方法，采用整车中原有音响系统控制扬声器组合输出提示音，摆脱传统的单音频输出，实现了多音频、多和铉输出。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种汽车提示音控制系统，包括传感器组合和组合仪表，其中所述传感器组合的输出端与所述组合仪表的输入端连接，所述组合仪表的输出端通过数据总线与音响系统的输入端连接，且所述音响系统的输出端与扬声器组合的输入端连接；

所述组合仪表接收所述传感器组合发送的传感信号，对所述传感信号进行整形、滤波和放大处理且产生控制信息发送给所述音响系统，由所述音响系统控制扬声器组合输出不同的提示音。

所述组合仪表包括信号调理电路和组合仪表CPU（Central Processing Unit，中央处理器），其中所述传感器组合的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述组合仪表CPU的输入端连接，所述信号调理电路用于接收、处理所述传感信号，且所述组合仪表CPU用于产生控制信息。

所述音响系统包括音响主控CPU、声音发生电路和功放电路，其中所述组合仪表中组合仪表CPU的输出端通过数据总线与所述音响主控CPU的输入端连接，所述音响主控CPU的输出端与所述声音发生电路的输入端连接，所述声音发生电路的输出端与所述功放电路的输入端连接，所述功放电路的输出端与所述扬声器组合的输入端连接；

所述音响主控CPU用于接收所述控制信息，选择输出对应的提示音信号给所述声音发生电路，且控制所述声音发生电路发声，所述声音发生电路根据所述提示音信号产生对应的提示音，所述提示音经所述功放电路放大处理后由对应的扬声器输出。

所述数据总线由使能数据线、选择数据线和控制数据线组成，且所述控制信息由使能信号、选择信号和控制信号组成，其中所述使能数据线传输所述使能信号，用于使所述声音发生电路能够发声；所述选择数据线传输所述选择信号，用于选择输出不同的提示音信号；所述控制数据线传输所述控制信号，用于启动所述声音发生电路发声。

所述数据总线为CAN线、LIN线和K线中之一种。

本发明还提供了一种汽车提示音控制方法，其由以下步骤组成：

S1、当传感器组合检测到汽车处于不安全状态时，传感器组合将传感信号传输给信号调理电路进行整形、滤波和放大处理，并将经处理的传感信号传输给组合仪表CPU；

S2、所述组合仪表CPU接收经处理的传感信号，产生控制信息，且将所述控制信息通过数据总线传输给音响主控CPU，其中所述控制信息由使能信号、选择信号和控制信号组成；

S3、所述音响主控CPU根据所述使能信号使能声音发生电路发声，根据所述选择信号选择输出对应的提示音信号给所述声音发生电路，且根据所述控制信号控制启动声音发生电路发声；

S4、所述声音发生电路根据所述提示音信号产生对应的提示音，所述提示音经功放电路放大后由对应的扬声器输出。

在所述步骤S2中在启动所述声音发生电路发声时，所述使能信号相对于所述控制信号提前a1 ms有效，且在结束所述声音发生电路发声时，所述使能信号相对于所述控制信号滞后a2 ms有效；所述选择信号分为基本模式和扩展模式，所述基本模式用于选择两种提示音，高电平时为第一种提示音，低电平时为第二种提示音；所述扩展模式根据脉冲占空比来选择多种提示音，不同的脉冲占空比对应不同的提示音，其中a1和a2取大于0的任意值。

所述使能信号在高电平时有效，允许声音发生电路发声，在低电平时无效，禁止所述声音发声电路发声。

所述控制信号由多个固定宽度的负脉冲组成，其中由所述负脉冲的下降沿触发启动所述声音发生电路发声。

在基本模式下，所述选择信号的转换时间相对于所述控制信号的上一个脉冲滞后a3 ms，相对于所述控制信号的下一个脉冲提前a4 ms，其中a3和a4取大于0的任意值；在扩展模式下，如果占空比发生变化并持续N个周期，则在持续N个周期后控制信号的下一个脉冲产生对应的提示音，其中N为≥1的整数。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、充分利用整车资源，提示音通过整车中的扬声器组合输出，不仅摆脱传统的单音频输出，实现了多音频、多和铉输出，使得提示音更加动听悦耳，而且由于取消了传统汽车提示音系统中的蜂鸣器，降低了制造成本；

2、采用音响系统控制提示音输出，音响系统中可以预先存储多种不同类型的提示音，实现提示音的多样化；并且音响系统还可以与外部存储设备连接，将喜欢的提示音存储到音响系统中，实现提示音的定制化。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是传统汽车提示音控制系统的电路原理图；

图2是本发明中具体实施例的电路原理图；

图3是本发明中使能信号的波形图；

图4是本发明中选择信号的波形图；

图5是本发明中控制信号的波形图；

图6是本发明中三种信号的时序控制示意图；

图7是本发明的工作流程图。

图中标记：1为传感器组合，2为组合仪表，3为数据总线，4为音响系统，5为扬声器组合，6为信号调理电路，7为组合仪表CPU，8为音响主控CPU，9为声音发生电路，10为功放电路，11为驱动电路，12为蜂鸣器。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图2所示，该汽车提示音控制系统包括传感器组合1、组合仪表2、数据总线3、音响系统4和扬声器组合5，其中该仪表组合2包括信号调理电路6和组合仪表CPU（Central Processing Unit，中央处理器）7，且音响系统4包括音响主控CPU 8、声音发生电路9和功放电路10。传感器组合1的输出端连接信号调理电路6，信号调理电路6的输出端连接组合仪表CPU 7的输入端，组合仪表CPU 7的输出端通过数据总线3连接音响主控CPU 8的输入端，音响主控CPU 8的输出端连接声音发生电路9的输入端，声音发生电路9的输出端连接功放电路10的输入端，且功放电路10的输出端连接扬声器组合5的输入端。当传感器组合1检测到汽车处于诸如车门未关闭、安全带未系等不安全状态时，传感器组合1将相应的传感信号传输给信号调理电路6进行整形、滤波和放大处理，组合仪表CPU 7接收经处理后的传感信号且产生控制信息；该控制信息通过数据总线3传输给音响主控CPU 8，音响主控CPU 8使能、控制启动声音发生电路9发声，且选择对应的提示音信号发送给声音发生电路9，该声音发声电路9根据提示音信号产生对应的提示音，该提示音经功放电路10放大处理后由扬声器组合5中对应的扬声器输出。另外，数据总线可以为CAN线、LIN线或者K线等。由于实现整形、滤波和放大功能的信号调理电路、声音发生电路以及功放电路为电子技术中为通用的电路，在此不对其等具体电路结构予以累述。

传感器组合1包括但不限于车门传感器、安全带传感器、倒车雷达传感器。当车门传感器检测到车门未关闭时，组合仪表2中信号调理电路6接收到车门传感器发送的车门未关闭信号，对该车门未关闭信号进行整形、滤波、放大处理并将经处理后的信号传输给组合仪表CPU 7，组合仪表CPU 7产生控制信息且通过数据总线3将控制信息传输给音响主控CPU 8，该音响主控CPU 8通过声音发生电路9、功放电路10处理，最终由对应的扬声器输出表示车门未关闭的提示音。

数据总线3由使能数据线、选择数据线和控制数据线组成，且组合仪表CPU 7输出的控制信息由使能信号、选择信号和控制信号组成，其中使能数据线传输使能信号，用于使能声音发生电路9发声；选择数据线传输选择信号，用于选择输出不同的提示音信号给声音发生电路9；控制数据线传输控制信号，用于控制启动声音发生电路9发声。

如图3所示，使能信号在高电平时有效，允许声音发生电路9发声；使能信号在低电平时无效，禁止声音发生电路9发声。选择信号分为基本模式和扩展模式，基本模式用于两种提示音的选择，扩展模式则采用占空比的方式对多个提示音进行选择。如图4所示，基本模式下高电平时为第一种提示音，低电平时为第二种提示音；扩展模式下由占空比的不同来确定提示音的种类，其中占空比是指正脉冲或者负脉冲的持续时间与脉冲周期的比值，本实施例中选择信号由多个固定宽度的负脉冲组成，占空比即为负脉冲的持续时间与脉冲周期的比值，负脉冲的持续时间T0相等，各脉冲周期T1～Tn均不相等，因此T0/T1表示第一种提示音，T0/T2表示第二种提示音，……T0/Tn表示第n种提示音。当然，选择信号的扩展模式包括但不限于上述形式，选择信号也可以由不同宽度的负脉冲组成，只要占空比不同即可分别表示不同的提示音。如图5所示，控制信号由多个固定宽度的负脉冲组成，且负脉冲的下降沿有效，控制启动该声音发声电路9发声。

如图6所示，在启动声音发生电路9发声时，使能信号A相对于控制信号C提前a1 ms有效，且在结束声音发生电路9发声时，使能信号A相对应控制信号C滞后a2 ms有效。提示音切换即选择信号的转换分为基本模式和扩展模式，在基本模式下，选择信号B的转换时间相对于控制信号C的上一个脉冲滞后a3 ms，相对于控制信号C的下一个脉冲提前a4 ms，其中a1、a2、a3和a4可以取大于0的任意值；在扩展模式下，如果占空比发生变化并持续N个周期，则在持续N 个周期后控制信号C的下一个脉冲产生对应的提示音，N为≥1的整数。

如图7所述，该汽车提示音控制方法由以下步骤组成：

S1、当传感器组合1检测到汽车处于某些状态（诸如门窗未关好、安全带未系等）时，传感器组合1将传感信号传输给信号调理电路6进行整形、滤波和放大处理，并将经处理的传感信号传输给组合仪表CPU 7；

S2、组合仪表CPU 7接收经处理的传感信号，产生控制信息，且将该控制信息通过数据总线3传输给音响主控CPU 8，其中控制信息由使能信号、选择信号和控制信号组成；

S3、所述音响主控CPU 8根据使能信号使能声音发生电路 9发声，根据选择信号选择输出对应的提示音信号给声音发生电路 9，且根据控制信号控制启动声音发生电路 9发声；

S4、声音发生电路 9根据提示音信号产生对应的提示音，提示音经功放电路放大后由对应的扬声器输出。

综上所述，本发明充分利用了整车资源，利用音响系统控制输出不同种类的提示音，实现了提示音的多样化。这些提示音可以预先存储在音响系统，也可以在音响系统外接存储设备，将自己喜欢的提示音存入音响系统，从而实现了提示音的定制化。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种汽车提示音控制系统，包括传感器组合（1）和组合仪表（2），其中所述传感器组合（1）的输出端与所述组合仪表（2）的输入端连接，其特征在于：所述组合仪表（2）的输出端通过数据总线（3）与音响系统（4）的输入端连接，且所述音响系统（4）的输出端与扬声器组合（5）的输入端连接；

所述组合仪表（2）接收所述传感器组合（1）发送的传感信号，对所述传感信号进行整形、滤波和放大处理且产生控制信息发送给所述音响系统（4），由所述音响系统（4）控制扬声器组合（5）输出不同的提示音。

2.根据权利要求1所述的汽车提示音控制系统，其特征在于：所述组合仪表（2）包括信号调理电路（6）和组合仪表CPU（7），其中所述传感器组合（1）的输出端与所述信号调理电路（6）的输入端连接，所述信号调理电路（6）的输出端与所述组合仪表CPU（7）的输入端连接，所述信号调理电路（6）用于接收、处理所述传感信号，且所述组合仪表CPU（7）用于产生控制信息。

3.根据权利要求1所述的汽车提示音控制系统，其特征在于：所述音响系统包括音响主控CPU（8）、声音发生电路（9）和功放电路（10），其中所述组合仪表（2）中组合仪表CPU（7）的输出端通过数据总线（3）与所述音响主控CPU（8）的输入端连接，所述音响主控CPU（8）的输出端与所述声音发生电路（9）的输入端连接，所述声音发生电路（9）的输出端与所述功放电路（10）的输入端连接，所述功放电路（10）的输出端与所述扬声器组合（5）的输入端连接；

所述音响主控CPU（8）用于接收所述控制信息，选择输出对应的提示音信号给所述声音发生电路（9），且控制所述声音发生电路（9）发声，所述声音发生电路（9）根据所述提示音信号产生对应的提示音，所述提示音经所述功放电路（10）放大处理后由对应的扬声器输出。

4.根据权利要求1或3之一所述的汽车提示音控制系统，其特征在于：所述数据总线由使能数据线、选择数据线和控制数据线组成，且所述控制信息由使能信号、选择信号和控制信号组成，其中所述使能数据线传输所述使能信号，用于使所述声音发生电路（9）能够发声；所述选择数据线传输所述选择信号，用于选择输出不同的提示音信号；所述控制数据线传输所述控制信号，用于启动所述声音发生电路（9）发声。

5.根据权利要求1或3之一所述的汽车提示音控制系统，其特征在于：所述数据总线为CAN线、LIN线和K线中之一种。

6.一种汽车提示音控制方法，其特征在于：由以下步骤组成：

S1、当传感器组合（1）检测到汽车处于不安全状态时，传感器组合（1）将传感信号传输给信号调理电路（6）进行整形、滤波和放大处理，并将经处理的传感信号传输给组合仪表CPU（7）；

S2、所述组合仪表CPU（7）接收经处理的传感信号，产生控制信息，且将所述控制信息通过数据总线（3）传输给音响主控CPU（8），其中所述控制信息由使能信号、选择信号和控制信号组成；

S3、所述音响主控CPU（8）根据所述使能信号使能声音发生电路（9）发声，根据所述选择信号选择输出对应的提示音信号给所述声音发生电路（9），且根据所述控制信号控制启动声音发生电路（9）发声；

S4、所述声音发生电路（9）根据所述提示音信号产生对应的提示音，所述提示音经功放电路放大后由对应的扬声器输出。

7.根据权利要求6所述的汽车提示音控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中在启动所述声音发生电路（9）发声时，所述使能信号相对于所述控制信号提前a1 ms有效，且在结束所述声音发生电路（9）发声时，所述使能信号相对于所述控制信号滞后a2 ms有效；所述选择信号分为基本模式和扩展模式，所述基本模式用于选择两种提示音，高电平时为第一种提示音，低电平时为第二种提示音；所述扩展模式根据脉冲占空比来选择多种提示音，不同的脉冲占空比对应不同的提示音，其中a1和a2取大于0的任意值。

8.根据权利要求7所述的汽车提示音控制方法，其特征在于：所述使能信号在高电平时有效，允许声音发生电路发声，在低电平时无效，禁止所述声音发声电路（9）发声。

9.根据权利要求7所述的汽车提示音控制方法，其特征在于：所述控制信号由多个固定宽度的负脉冲组成，其中由所述负脉冲的下降沿触发启动所述声音发生电路（9）发声。

10.根据权利要求7所述的汽车提示音控制方法，其特征在于：在基本模式下，所述选择信号的转换时间相对于所述控制信号的上一个脉冲滞后a3 ms，相对于所述控制信号的下一个脉冲提前a4 ms，其中a3和a4取大于0的任意值；在扩展模式下，如果占空比发生变化并持续N个周期，则在持续N个周期后控制信号的下一个脉冲产生对应的提示音，其中N为≥1的整数。

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